CN220864166U - 一种可在线调弧高的展平辊系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及卷材加工自动控制领域，公开了一种可在线调弧高的展平辊系统，其包括：若干根展平辊、控制组件和若干并联设置的控制支路以及分别与控制支路连接的控制总路。控制支路的驱动缸与展平辊的控制端连接，用于改变展平辊弧面高度。控制总路的动力泵组件用于给控制支路提供驱动力，支路压力检测器、总路压力检测器分别用于检测总路管道和支路的压力值。控制组件配合其检测器来控制其运行。本实用新型将多辊集成在一个控制系统里，自动监测调整，实现在线展平效果可控。

Description

一种可在线调弧高的展平辊系统

技术领域

本实用新型涉及卷材加工自动控制领域，尤其是一种可在线调弧高的展平辊系统。

背景技术

随着工业化程度的不断提高，卷材如纸张、薄膜、金属箔、无纺布、织物、橡胶片材等在加工过程中材料起皱成为影响成品质量主要因素。

现有的材料除皱方法普遍使用一种固定弧高的展平辊，其主要由弧形心轴、滚动轴承总成、转动套筒、端套、支座及调节轮等组成。转动套在绕弯轴旋转时，辊面能够展开及缩回，当基材从凹弧处开始接触辊面，在运行到凸弧处离开时，弧形辊的辊面仅有中央部位是在平行于纵向的方向旋转，而辊面中央两侧的其他各点都与纵向成一定角度旋转，因此，对基材产生了向两侧的牵伸力，使基材得以展开。

展平辊在真空镀膜设备、动力电池隔膜制备设备、金属箔加工设备及造纸印刷设备中具有广泛应用，在具体使用场景中为了适应不同材质，不同厚度的被加工材料，近年来可调弧高的展平辊逐渐成为主流。但是，目前弧高可调展平辊的弧高调节方式主要为两种：手动螺栓加紧或手动液压泵配备压力表的方法,这种操作方式均需要人工手动操作，需要人力拧动扳手或人力操作手动液压泵。展平辊弧高的调整一般为每根弧辊需要独立手动操作，无法在线状态进行调整，不可避免的会造成一定时间的停机，相应的会造成材料，能源，人力，物力的浪费。尤其真空环境使用条件下，只能常压下进行手动螺栓加紧方式进行调整，进入真空状后无法控制，即使手动液压泵方式在真空状态下可以调整，也不能保证其展平效果之再生性和再现性，无法数据化、参数化精密控制，往返运行等复杂工况情况更加无法满足使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术展平辊调节弧高通过人工调节，无法在线调整和数据再现，导致效率低，浪费人力的问题，提供一种可在线调弧高的展平辊系统，此系统将展平辊弧面的高度调整电气化、数字化，并且能够实现高精度控制，多辊集成在一个控制系统里，自动监测调整，实现在线展平效果可控，保障卷对卷过程物料的平整传输，在真空卷对卷镀膜、锂电卷对卷涂布、各类卷对卷工艺系统等高精密要求工控得以发挥相应作用。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种可在线调弧高的展平辊系统，其包括若干根设置于设备上的展平辊以及用于调节各展平辊弧高的调节系统。

所述调节系统包括：控制组件和若干并联设置的控制支路以及分别与控制支路连接的控制总路。

所述控制支路包括驱动缸、支路管道、支路压力检测器和支路控制阀；所述驱动缸与展平辊的控制端连接，支路管道的一端与驱动缸连通，另一端与支路控制阀连通；所述支路压力检测器设置于支路管道上，且位于驱动缸和支路控制阀之间。

所述控制总路包括总路管道、总路压力检测器、泄压阀、泄压管道以及用于提供驱动力的动力泵组件；所述总路管道一端分别与支路控制阀连通，另一端与动力泵组件连通；所述总路压力检测器设置于总路管道上；所述泄压阀进口端与总路管道连通，出口端与泄压管道连通。

所述控制组件分别与支路压力检测器、总路压力检测器、支路控制阀、泄压阀、动力泵组件电性连接，用于接收或传递控制信号，实现自动周期扫描压力，实现闭环控制。

进一步地，所述驱动缸为液压缸，所述支路管道和总路管道为液压管。

所述动力泵组件包括油箱、过滤器、微流量液压电动泵和单向阀；所述微流量液压电动泵的进油端与油箱连通，出油端与单向阀的进油端连通，单向阀的出油端与总路管道的进油端连通；所述过滤器设置于油箱和微流量液压电动泵之间。

进一步地，所述驱动缸为气缸，所述支路管道和总路管道为气管。

所述动力泵组件包括过滤器、微流量气压电动泵和单向阀；所述微流量气压电动泵的出气端与单向阀的进气端连通，单向阀的出气端与总路管道的进气端连通；所述过滤器设置于微流量气压电动泵的进气端。

进一步地，所述支路压力检测器和总路压力检测器均为压力变送器。

进一步地，所述支路控制阀和泄压阀均为截止阀。

进一步地，所述泄压管道的出油端与油箱连通。

进一步地，所述泄压管道上设置有流量控制阀，所述流量控制阀位于泄压阀与油箱之间。

进一步地，所述控制组件包括控制器、控制开关、控制面板和显示屏；所述控制器分别与支路压力检测器、总路压力检测器、控制开关、控制面板的输出端连接，分别与支路控制阀、泄压阀、动力泵组件、显示屏的输入端连接；所述显示屏上显示有总路压力检测器和各个支路压力检测器反馈回来的压力值；控制面板上设置有用于控制泄压阀和各个支路控制阀通断的按键，以及动力泵组件压力值大小、流量大小的设定区。

进一步地，所述显示屏为触摸屏，控制面板设置于触摸屏内；所述控制器为PLC控制器。

进一步地，所述展平辊包括弧形芯轴、滚动轴承总成和转动套筒，所述转动套筒通过滚总轴承可转动地套设于弧形芯轴外部，所述弧形芯轴的一端为固定端，另一端为控制端，所述固定端固定设置于第一支座上，控制端可前后移动地设置于第二支座上，驱动缸的动力输出端与弧形轴芯的控制端与连接，且驱动缸的动力输出端的运动方向平行于所述弧形轴芯的中心轴线方向。

本实用新型的有益之处为：

1、本实用新型通过动力泵组件加压驱动缸，压力检测器在线检测，控制组件自动周期扫描压力，实现压力闭环控制，来代替传统的人力拧动扳手或人力操作手动液压泵。将展平辊弧面的高度调整，电气化、数字化，并且能够实现高精度控制，多辊集成在一个控制系统里，自动监测调整，实现在线展平效果可控，保障卷对卷过程物料的平整传输，在真空卷对卷镀膜、锂电卷对卷涂布、各类卷对卷工艺系统等高精密要求工控得以发挥相应作用。

2、本实用新型通过微流量液压电动泵加压，压力变送器在线检测，PLC自动周期扫描压力，形成实时检测，同时采用微流量输出控制，大大提高调整精度，PLC配备显示屏和控制面板，将展平辊弧面的高度调整可视化、数字化，通过压力值来代替弧高值。调试完成的参数可存储于PLC中，下次生产相同产品时，可直接调出，减少调教时间，重复性强，提高效率。

附图说明

图1是实施例一的展平辊系统结构示意图。

图2是实施例一展平辊的结构示意简图。

图3是展平辊系统的控制流程图。

主要组件符号说明：

1、展平辊，11、弧形芯轴，12、转动套筒，13、第一支座，14、第二支座；

2、控制支路，21、驱动缸，22、支路管道，23、支路压力检测器，24、支路控制阀；

3、控制总路，31、总路管道，32、总路压力检测器，33、泄压阀，34、泄压管道，35、油箱，36、过滤器，37、微流量液压电动泵，38、单向阀，39、流量控制阀。

4、调节系统。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一：

如图1、图2所示，本实用新型公开了一种可在线调弧高的展平辊系统，其包括若干根设置于设备上的展平辊1以及用于调节各展平辊1弧高的调节系统4。

其中，调节系统4包括：控制组件和若干并联设置的控制支路2以及分别与控制支路2连接的控制总路3。

其中，控制支路2包括驱动缸21、支路管道22、支路压力检测器23和支路控制阀24。驱动缸21的动力输出端与弧形轴芯的控制端与连接，且驱动缸21的动力输出端的运动方向平行于所述弧形轴芯的中心轴线方向。支路管道22的一端与驱动缸21连通，另一端与支路控制阀24连通。支路压力检测器23设置于支路管道22上，且位于驱动缸21和支路控制阀24之间。

其中，控制总路3包括总路管道31、总路压力检测器32、泄压阀33、泄压管道34以及用于提供驱动力的动力泵组件。总路管道31一端分别与支路控制阀24连通，另一端与动力泵组件连通。总路压力检测器32设置于总路管道31上。泄压阀33进口端与总路管道31连通，出口端与泄压管道34连通。

其中，控制组件分别与支路压力检测器23、总路压力检测器32、支路控制阀24、泄压阀33、动力泵组件电性连接，用于接收或传递控制信号。

使用时，通过在控制组件上设置驱动缸21所需流体压力，在流体压力的作用下驱动缸21的作用端顶压展平辊1的控制端，使辊面沿弧形芯轴移动，产生弧形形变，从而改变弧高。当驱动缸21缸内压力加大时，驱动缸21作用端向前推进，展平辊1弧面高度加大，反之，当驱动缸21油压降低时，驱动缸21作用端的推力不足以支撑此时弧形形变，在弹力的作用下，驱动缸21回缩，弧形弯曲量变小，从而减小展平辊1弧面高度。

驱动缸21的流体压力通过动力泵组件提供，并通过控制组件设定压力值，并进行实时监测，实现压力闭环控制，提高展平辊1弧高稳定性。

本实施例通过动力泵组件加压驱动缸21，压力检测器在线检测，控制组件自动周期扫描压力，实现压力闭环控制，来代替传统的人力拧动扳手或人力操作手动液压泵。将展平辊1弧面的高度调整，电气化、数字化，并且能够实现高精度控制，多辊集成在一个控制系统里，自动监测调整，实现在线展平效果可控，保障卷对卷过程物料的平整传输，在真空卷对卷镀膜、锂电卷对卷涂布、各类卷对卷工艺系统等高精密要求工控得以发挥相应作用。

具体地，本实施例的驱动缸21采用液压缸，支路管道22和总路管道31为液压管。支路压力检测器23和总路压力检测器32均为压力变送器。支路控制阀24和泄压阀33均为截止阀。

动力泵组件包括油箱35、过滤器36、微流量液压电动泵37和单向阀38。微流量液压电动泵37的进油端与油箱35连通，出油端与单向阀38的进油端连通，单向阀38的出油端与总路管道31的进油端连通。过滤器36设置于油箱35和微流量液压电动泵37之间。

控制组件包括控制器、控制开关、控制面板和显示屏。控制器分别与支路压力检测器23、总路压力检测器32、控制开关、控制面板的输出端连接，分别与支路控制阀24、泄压阀33、微流量液压电动泵37、显示屏的输入端连接。显示屏上显示有总路压力检测器32和各个支路压力检测器23反馈回来的压力值。控制面板上设置有用于控制泄压阀33和各个支路控制阀24通断的按键，以及微流量液压电动泵37压力值大小、流量大小的设定区。本实施例中，显示屏为触摸屏，控制面板设置于触摸屏内。控制器为PLC控制器。

其中，泄压管道34的出油端与油箱35连通。为了控制泄压阀33泄压速度，泄压管道34上设置有流量控制阀39，流量控制阀39位于泄压阀33与油箱35之间。

本实施例通过微流量液压电动泵37加压，压力变送器在线检测，PLC自动周期扫描压力，形成实时检测，同时采用微流量输出控制，大大提高调整精度，PLC配备显示屏和控制面板，将展平辊1弧面的高度调整可视化、数字化，通过压力值来代替弧高值。调试完成的参数可存储于PLC中，下次生产相同产品时，可直接调出，减少调教时间，重复性强，提高效率。

本实施例中的展平辊1与本领域常用的展平辊1结构一致，其主要包括弧形芯轴11、滚动轴承总成和转动套筒12，转动套筒12通过滚总轴承可转动地套设于弧形芯轴11外部，弧形芯轴11的一端为固定端，另一端为控制端，固定端固定设置于第一支座13上，控制端可前后移动地设置于第二支座14上。本装置的创新点主要集中在对弧形心轴的弧高在线调节上，因此，在此不再对展平辊1辊体的具体结构进行赘述。

实施例二：

如图1、图2所示，本实施例公开了一种可在线调弧高的展平辊系统，其中驱动缸21为气缸，支路管道22和总路管道31为气管。

动力泵组件包括过滤器36、微流量气压电动泵和单向阀38。微流量气压电动泵的出气端通过气管与单向阀38的进气端连通，单向阀38的出气端与总路管道31的进气端通过气管连通。过滤器36设置于微流量气压电动泵的进气端。

本实施例中采用气缸来推动展平辊1的控制端，通过微流量气压电动泵来提供动力。其他的技术特征与实施例一一致。

实施例一和实施例二所述的可在线调弧高的展平系统的调节方法，包括以下步骤：

S1、接收输入的终端压力设定值。接收的方式为手动赋值，即在控制面板上直接输入设定值；或者从系统存储中直接调取数据。

S2、调整终端压力值：当加大终端压力时，打开支路控制阀24，启动动力泵组件对支路中的驱动缸21进行加压；当降低终端压力时，打开支路控制阀24和泄压阀33，将压力通过泄压管道34降低。为了系统的压力调整更加稳定，减小冲击，在调整终端压力值前，先保证总路的压力值和支路的压力值处于相等状态。

具体地，在控制支路2控制阀前，控制组件的压力变送器先检测总路的压力和支路的压力值是否相等。

如果相等，则打开支路控制阀24和动力泵组件进行加压，增大支路压力值到设置值，或者打开支路控制阀24和泄压阀33，减小支路压力值到设定值。

如果不相等，则先打开动力泵组件或者泄压阀33将总路压力增加或减小到与支路压力相等；然后再打开支路控制阀24，配合动力泵组件或者泄压阀33将终端压力值增加或者减小到设定值。

当终端压力设定值调试好后，将各个支路的压力设定值进行存储。当后续生产该产品时，可直接将调整好的参数直接调出使用或者通过细微调试，可大大减少停机调试时间，提高生产效率。同时采用压力值作为参数，无需将压力值转换成弧高数值，减少控制器的配置要求，同时也能达到同样的效果。

S3、实时监控终端压力值：通过支路压力检测器23和总路压力检测器32实时监控支路和总路管路的压力，通过控制支路2控制阀、泄压阀33和动力泵组件的启停，保证终端压力值动态平衡，实现压力闭环控制。

综上，本实用新型将展平辊弧面的高度调整电气化、数字化，并且能够实现高精度控制，多辊集成在一个控制系统里，自动监测调整，实现在线展平效果可控，保障卷对卷过程物料的平整传输，在真空卷对卷镀膜、锂电卷对卷涂布、各类卷对卷工艺系统等高精密要求工控得以发挥相应作用。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：包括若干根设置于设备上的展平辊(1)以及用于调节各展平辊(1)弧高的调节系统(4)；

所述调节系统(4)包括：控制组件和若干并联设置的控制支路(2)以及分别与控制支路(2)连接的控制总路(3)；

所述控制支路(2)包括驱动缸(21)、支路管道(22)、支路压力检测器(23)和支路控制阀(24)；所述驱动缸(21)与展平辊(1)的控制端连接，支路管道(22)的一端与驱动缸(21)连通，另一端与支路控制阀(24)连通；所述支路压力检测器(23)设置于支路管道(22)上，且位于驱动缸(21)和支路控制阀(24)之间；

所述控制总路(3)包括总路管道(31)、总路压力检测器(32)、泄压阀(33)、泄压管道(34)以及用于提供驱动力的动力泵组件；所述总路管道(31)一端分别与支路控制阀(24)连通，另一端与动力泵组件连通；所述总路压力检测器(32)设置于总路管道(31)上；所述泄压阀(33)进口端与总路管道(31)连通，出口端与泄压管道(34)连通；

所述控制组件分别与支路压力检测器(23)、总路压力检测器(32)、支路控制阀(24)、泄压阀(33)、动力泵组件电性连接，用于接收或传递控制信号，实现自动周期扫描压力，实现闭环控制。

2.根据权利要求1所述的可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：所述驱动缸(21)为液压缸，所述支路管道(22)和总路管道(31)为液压管；

所述动力泵组件包括油箱(35)、过滤器(36)、微流量液压电动泵(37)和单向阀(38)；所述微流量液压电动泵(37)的进油端与油箱(35)连通，出油端与单向阀(38)的进油端连通，单向阀(38)的出油端与总路管道(31)的进油端连通；所述过滤器(36)设置于油箱(35)和微流量液压电动泵(37)之间。

3.根据权利要求2所述的可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：所述驱动缸(21)为气缸，所述支路管道(22)和总路管道(31)为气管；

所述动力泵组件包括过滤器(36)、微流量气压电动泵和单向阀(38)；所述微流量气压电动泵的出气端与单向阀(38)的进气端连通，单向阀(38)的出气端与总路管道(31)的进气端连通；所述过滤器(36)设置于微流量气压电动泵的进气端。

4.根据权利要求1所述的可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：所述支路压力检测器(23)和总路压力检测器(32)均为压力变送器。

5.根据权利要求1所述的可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：所述支路控制阀(24)和泄压阀(33)均为截止阀。

6.根据权利要求2所述的可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：所述泄压管道(34)的出油端与油箱(35)连通。

7.根据权利要求6所述的可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：所述泄压管道(34)上设置有流量控制阀(39)，所述流量控制阀(39)位于泄压阀(33)与油箱(35)之间。

8.根据权利要求1所述的可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：所述控制组件包括控制器、控制开关、控制面板和显示屏；所述控制器分别与支路压力检测器(23)、总路压力检测器(32)、控制开关、控制面板的输出端连接，分别与支路控制阀(24)、泄压阀(33)、动力泵组件、显示屏的输入端连接；所述显示屏上显示有总路压力检测器(32)和各个支路压力检测器(23)反馈回来的压力值；控制面板上设置有用于控制泄压阀(33)和各个支路控制阀(24)通断的按键，以及动力泵组件压力值大小、流量大小的设定区。

9.根据权利要求8所述的可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：所述显示屏为触摸屏，控制面板设置于触摸屏内；所述控制器为PLC控制器。

10.根据权利要求1所述的可在线调弧高的展平辊系统，其特征在于：所述展平辊(1)包括弧形芯轴(11)、滚动轴承总成和转动套筒(12)，所述转动套筒(12)通过滚总轴承可转动地套设于弧形芯轴(11)外部，所述弧形芯轴(11)的一端为固定端，另一端为控制端，所述固定端固定设置于第一支座(13)上，控制端可前后移动地设置于第二支座(14)上，驱动缸(21)的动力输出端与弧形轴芯的控制端与连接，且驱动缸(21)的动力输出端的运动方向平行于所述弧形轴芯的中心轴线方向。