[實(shí)用新型]一種開卷張力控制裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820017152.2
• 申請(qǐng)日: 2008-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN201148296Y
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李超;戴榮聚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B65H23/185
• 分類號(hào): B65H23/185
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李桂存

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種開卷張力控制裝置，尤其是適用于自動(dòng)化生產(chǎn)線上的開卷張力控制裝置。

(二)背景技術(shù)

目前自動(dòng)化生產(chǎn)線涉及到塑性金屬板料或紙卷等原材料時(shí)，往往采用成卷的料材以適應(yīng)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)。對(duì)卷料開卷張力的控制對(duì)板材的開卷、校平質(zhì)量，以及對(duì)設(shè)備的壽命有比較大的影響。目前料卷的開卷多通過(guò)開卷機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但由于其無(wú)法對(duì)料卷直徑做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，也就無(wú)法對(duì)開卷力矩進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，即便是能做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，目前也無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確控制其開卷力矩，穩(wěn)定控制張力以及解決開卷線停止時(shí)的沖卷、松卷等問(wèn)題。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種開卷張力控制裝置。

本實(shí)用新型，采用以下技術(shù)方案：

該實(shí)用新型開卷張力控制裝置，包括帶有芯軸的開卷機(jī)，所述開卷機(jī)還設(shè)有位于芯軸正上方的超聲波傳感器，該開卷機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為變頻電機(jī)或伺服電機(jī)。

本實(shí)用新型開卷張力控制裝置包括位于開卷機(jī)正上方的超聲波傳感器，該傳感器用于實(shí)時(shí)測(cè)量料卷直徑的變化，其信號(hào)輸入到自動(dòng)化生產(chǎn)線的電氣控制器單元，經(jīng)處理后，控制信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其速度和開卷張力的控制。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻電機(jī)或伺服電機(jī)，這兩種電機(jī)都可以對(duì)其速度和扭矩進(jìn)行精確控制，這樣可以通過(guò)控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)開卷速度和扭矩進(jìn)行精確控制，同時(shí)也能避免開卷線停止時(shí)的沖卷和松卷。

(四)附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型開卷張力控制裝置使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、開卷機(jī)，2、超聲波傳感器，3、芯軸。

(五)具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

參照附圖1和2，本實(shí)用新型開卷張力控制裝置，包括帶有芯軸3的開卷機(jī)1，芯軸3作為料卷開卷時(shí)的軸。所述開卷機(jī)1還設(shè)有位于芯軸3正上方的超聲波傳感器2，該開卷機(jī)1驅(qū)動(dòng)電機(jī)為變頻電機(jī)或伺服電機(jī)。所述超聲波傳感器2和開卷1的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都與生產(chǎn)線控制系統(tǒng)相連，便于實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線的自動(dòng)化。

本實(shí)用新型開卷張力控制裝置實(shí)現(xiàn)原理是通過(guò)超聲波傳感器測(cè)量料卷開卷不同階段的高度變化，來(lái)控制開卷電機(jī)的速度及反向扭矩來(lái)實(shí)現(xiàn)的。超聲波傳感器通過(guò)計(jì)算超聲波脈沖發(fā)射到介質(zhì)表面并返回的時(shí)間，得出測(cè)頭距檢測(cè)物的距離。當(dāng)料卷上好后，通過(guò)檢測(cè)到的測(cè)頭到料卷的距離，可以計(jì)算出料卷的直徑D。料卷直徑就可以實(shí)時(shí)送入系統(tǒng)控制系統(tǒng)，因開卷的線速度V₁＝3.14D*Vk，Vk為開卷芯軸的角速度。通過(guò)控制系統(tǒng)控制Vk來(lái)實(shí)現(xiàn)開卷機(jī)速度的控制。矯平機(jī)速度V由落料速度和落料長(zhǎng)度決定，為已知速度。當(dāng)矯平速度等于落料速度乘以落料長(zhǎng)度時(shí)，開卷矯平速度和落料速度匹配，開卷矯平勻速運(yùn)行。當(dāng)開卷機(jī)線速度和矯平線速度V相同時(shí)，開卷角速度Vk＝V/3.14*2*(K-X)＝V/6.28(K-X)，卷料張力為零，當(dāng)板料厚度小于1mm時(shí)，這種方式較為理想。當(dāng)板材厚度大于1mm時(shí)，Vk＝V/6.28(K-X)-Vf，矯平機(jī)線速度大于開卷線速度，開卷機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生反向力矩，控制Vf的大小，同時(shí)控制反向扭矩的最大值即可控制反向力矩的大小。為精確控制張力，可使Q＝K*D，K為常數(shù)，D為直徑。這樣，反向扭矩Q隨料卷直徑的減少而減小，電機(jī)力矩F也隨直徑變化，而張力Q＝F*D/2，調(diào)節(jié)Q值可使張力在整個(gè)開卷過(guò)程中保持穩(wěn)定可調(diào)。而驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻電機(jī)或者伺服電機(jī)恰好能夠?qū)崿F(xiàn)速度和力矩的精確控制。