本發(fā)明屬于極薄帶軋制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種異速比可在線連續(xù)調(diào)節(jié)的極薄帶組合成形軋機。

背景技術(shù)：
近年來，微制造技術(shù)和微成形技術(shù)迅猛發(fā)展，金屬、合金及金屬基復(fù)合材料的極薄帶需求量越來越大，這些極薄帶廣泛應(yīng)用于微電子行業(yè)、微制造行業(yè)、儀器儀表行業(yè)及微機電行業(yè)等。金屬、合金及金屬基復(fù)合材料的極薄帶多通過軋制得到，所使用的軋機多為多輥同步軋機，而多輥同步軋機結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，其購買、運行和維護(hù)成本都比較高，多輥同步軋機工作輥直徑小，且生產(chǎn)效率低下，易出現(xiàn)軋輥扭振現(xiàn)象，從而造成極薄帶表面出現(xiàn)振紋缺陷，并影響產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)采用齒輪傳動異步軋制機生產(chǎn)極薄帶時，由于異速比是靠傳動齒輪的齒數(shù)比來控制的，使異速比調(diào)節(jié)不夠靈活，且不能實現(xiàn)異速比的在線調(diào)節(jié)，啟動和停機時易斷帶，也常常出現(xiàn)因異速比設(shè)定不當(dāng)而導(dǎo)致的板形缺陷。在傳統(tǒng)異步軋制中，其上、下工作輥的輥速不能實現(xiàn)在線交替，軋件上、下表面延伸不同而承受的不同應(yīng)力，也會造成軋件單方向卷曲，從而導(dǎo)致板形缺陷。而兩側(cè)單獨傳動的異步軋機因其采用萬向接軸，其傳動線較長，剛度差，也較易出現(xiàn)軋輥扭振現(xiàn)象，并影響產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種異速比可在線連續(xù)調(diào)節(jié)的極薄帶組合成形軋機，能夠?qū)崿F(xiàn)異速比的在線連續(xù)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)上、下工作輥輥速的在線交替，有效減小軋輥扭振現(xiàn)象。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種異速比可在線連續(xù)調(diào)節(jié)的極薄帶組合成形軋機，包括軋機主控部分和軋機機械部分，所述軋機主控部分包括主控計算機、操作臺及PLC，所述軋機機械部分包括底座、第一主傳動電機、第二主傳動電機、上工作輥、下工作輥、上支撐輥、下支撐輥、壓下裝置、牌坊、第一張力電機及第二張力電機；在所述主控計算機內(nèi)設(shè)有軋機控制系統(tǒng)人機界面，在人機界面上設(shè)有上工作輥及下工作輥的速度設(shè)定輸入輸出域和異速比調(diào)節(jié)步長設(shè)定輸入輸出域；所述主控計算機通過PLC與操作臺相連接，在操作臺上分別設(shè)置有軋制正向啟動開關(guān)、軋制反向啟動開關(guān)和異速比調(diào)節(jié)開關(guān)，通過異速比調(diào)節(jié)開關(guān)進(jìn)行異速比在線增大或減小一個異速比調(diào)節(jié)步長；所述第一主傳動電機、第二主傳動電機及牌坊安裝在底座上，所述第一主傳動電機的動力輸出軸通過第一彈性聯(lián)軸器與上工作輥一端相連接，所述第二主傳動電機的動力輸出軸通過第二彈性聯(lián)軸器與下工作輥一端相連接；由所述上工作輥、下工作輥、上支撐輥及下支撐輥構(gòu)成輥系，所述上支撐輥位于上工作輥上部，兩者接觸滾動配合；所述下支撐輥位于下工作輥下部，兩者接觸滾動配合；所述上工作輥通過上工作輥軸承座與牌坊滑動連接，下工作輥通過下工作輥軸承座與牌坊滑動連接；所述上支撐輥通過上支撐輥軸承座固定在牌坊窗口內(nèi)，所述下支撐輥通過下支撐輥軸承座固定在牌坊底部；在所述上工作輥軸承座與下工作輥軸承座之間安裝有平衡彈簧；所述第一張力電機和第二張力電機分布在上、下工作輥兩側(cè)，所述第一張力電機的動力輸出軸連接有第一卷筒，所述第二張力電機的動力輸出軸連接有第二卷筒，軋件一端連接在第一卷筒上，軋件另一端穿過上工作輥與下工作輥之間輥縫連接在第二卷筒上，在上、下工作輥與第一卷筒之間設(shè)置有第一張力輥，在上、下工作輥與第二卷筒之間設(shè)置有第二張力輥；所述第一主傳動電機控制端、第二主傳動電機控制端、第一張力電機控制端及第二張力電機控制端均與主控計算機相連。在所述上支撐輥軸承座與壓下裝置之間設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器的信號輸出端通過PLC與主控計算機相連，通過壓力傳感器進(jìn)行軋制力的在線檢測。在所述第一主傳動電機及第二主傳動電機的電機后端轉(zhuǎn)子軸上均安裝有增量編碼器，所述增量編碼器的信號輸出端通過PLC與主控計算機相連，通過增量編碼器進(jìn)行軋輥速度的在線檢測。本發(fā)明的有益效果：通過本發(fā)明進(jìn)行極薄帶異步軋制時，異速比可無級設(shè)置，理論上可為任意值，因異步軋制可突破同步軋制的最小可軋厚度限制，軋薄能力更強，因此本發(fā)明工作輥直徑的選擇范圍可以放寬，進(jìn)而可有效減小軋輥扭振現(xiàn)象的發(fā)生，提高極薄帶的表面質(zhì)量。本發(fā)明采用帶張力異步軋制，軋件將承受壓縮-剪切-拉伸復(fù)合組合成形作用，有利于加大道次減薄量，可有效提高軋制效率。本發(fā)明的兩個主傳動電機分別通過彈性聯(lián)軸器直接與上、下工作輥傳動連接，具有更高的傳動剛度，可有效減小軋輥扭振現(xiàn)象的發(fā)生，并提高極薄帶的表面質(zhì)量。本發(fā)明具備了異速比的在線調(diào)節(jié)能力，且調(diào)節(jié)范圍大，理論上可為任意值，進(jìn)而可豐富極薄帶軋制過程中在線控制板形和壓下率的手段，并可有效拓展可軋原材料的范圍。本發(fā)明在軋制過程中可以實現(xiàn)上、下工作輥的同步啟動、停機及異步軋制，可有效防止斷帶現(xiàn)象的發(fā)生。附圖說明圖1為本發(fā)明的一種異速比可在線連續(xù)調(diào)節(jié)的極薄帶組合成形軋機結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為軋機機械部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為軋機機械部分的輥系結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為軋機主控部分的控制原理圖；圖中，1—軋機機械部分，2—主控計算機，3—操作臺，4—PLC，5—底座，6—第一主傳動電機，7—第一彈性聯(lián)軸器，8—牌坊，9—壓下裝置，10—第二彈性聯(lián)軸器，11—第二主傳動電機，12—第一張力電機，13—第一張力輥，14—軋件，15—第二張力輥，16—第二張力電機，17—壓力傳感器，18—上支撐輥軸承座，19—上工作輥軸承座，20—下工作輥軸承座，21—下支撐輥軸承座，22—上支撐輥，23—上工作輥，24—平衡彈簧，25—下工作輥，26—下支撐輥，27—第一卷筒，28—第二卷筒。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1～5所示，一種異速比可在線連續(xù)調(diào)節(jié)的極薄帶組合成形軋機，包括軋機主控部分和軋機機械部分1，所述軋機主控部分包括主控計算機2、操作臺3及PLC4，所述軋機機械部分1包括底座5、第一主傳動電機6、第二主傳動電機11、上工作輥23、下工作輥25、上支撐輥22、下支撐輥26、壓下裝置9、牌坊8、第一張力電機12及第二張力電機16；在所述主控計算機2內(nèi)設(shè)有軋機控制系統(tǒng)人機界面，在人機界面上設(shè)有上工作輥23及下工作輥25的速度設(shè)定輸入輸出域和異速比調(diào)節(jié)步長設(shè)定輸入輸出域；所述主控計算機2通過PLC4與操作臺3相連接，在操作臺3上分別設(shè)置有軋制正向啟動開關(guān)、軋制反向啟動開關(guān)和異速比調(diào)節(jié)開關(guān)，通過異速比調(diào)節(jié)開關(guān)進(jìn)行異速比在線增大或減小一個異速比調(diào)節(jié)步長；所述第一主傳動電機6、第二主傳動電機11及牌坊8安裝在底座5上，所述第一主傳動電機6的動力輸出軸通過第一彈性聯(lián)軸器7與上工作輥23一端相連接，所述第二主傳動電機11的動力輸出軸通過第二彈性聯(lián)軸器10與下工作輥25一端相連接；由所述上工作輥23、下工作輥25、上支撐輥22及下支撐輥26構(gòu)成輥系，所述上支撐輥22位于上工作輥23上部，兩者接觸滾動配合；所述下支撐輥26位于下工作輥25下部，兩者接觸滾動配合；所述上工作輥23通過上工作輥軸承座19與牌坊8滑動連接，下工作輥25通過下工作輥軸承座20與牌坊8滑動連接；所述上支撐輥22通過上支撐輥軸承座18固定在牌坊8窗口內(nèi)，所述下支撐輥26通過下支撐輥軸承座21固定在牌坊8底部；在所述上工作輥軸承座19與下工作輥軸承座20之間安裝有平衡彈簧24；所述第一張力電機12和第二張力電機16分布在上、下工作輥兩側(cè)，所述第一張力電機12的動力輸出軸連接有第一卷筒27，所述第二張力電機16的動力輸出軸連接有第二卷筒28，軋件14一端連接在第一卷筒27上，軋件14另一端穿過上工作輥23與下工作輥25之間輥縫連接在第二卷筒28上，在上、下工作輥與第一卷筒27之間設(shè)置有第一張力輥13，在上、下工作輥與第二卷筒28之間設(shè)置有第二張力輥15；所述第一主傳動電機6控制端、第二主傳動電機11控制端、第一張力電機12控制端及第二張力電機16控制端均與主控計算機2相連。在所述上支撐輥軸承座18與壓下裝置9之間設(shè)置有壓力傳感器17，所述壓力傳感器17的信號輸出端通過PLC4與主控計算機2相連，壓力傳感器17用于實現(xiàn)軋制力的在線檢測。在所述第一主傳動電機6及第二主傳動電機11的電機后端轉(zhuǎn)子軸上均安裝有增量編碼器，所述增量編碼器的信號輸出端通過PLC4與主控計算機2相連，增量編碼器用于實現(xiàn)軋輥速度的在線檢測。下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的一次使用過程：本實施例中，軋件14為紫銅帶，軋件14的初始厚度為500μm，寬度為80mm，上工作輥23、下工作輥25的直徑為50mm，長度為130mm，上支撐輥22、下支撐輥26的直徑為120mm，長度為120mm，軋件14的目標(biāo)厚度為1μm，第一主傳動電機6及第二主傳動電機11均采用伺服電機，第一張力電機12及第二張力電機16均采用力矩電機。通過本發(fā)明的極薄帶組合成形軋機對紫銅帶進(jìn)行異步軋制，軋制過程在張力條件下進(jìn)行，并經(jīng)過多道次往復(fù)軋制得到厚度為1μm的紫銅極薄帶，在軋制期間，通過主控計算機2上的人機界面設(shè)定上工作輥23及下工作輥25的速度，具體速度設(shè)定為30mm/s，同時通過主控計算機2上的人機界面設(shè)定上工作輥23及下工作輥25的異速比調(diào)節(jié)步長，具體異速比調(diào)節(jié)步長設(shè)定為0.01。增大張力電機的輸入電壓值，使紫銅帶的前后張應(yīng)力為35MPa。參考人機界面上通過壓力傳感器17測得的軋制力讀數(shù)，通過壓下裝置9對紫銅帶施加180KN的軋制力。同步啟動第一主傳動電機6和第二主傳動電機11，待軋制過程穩(wěn)定后，通過操作臺3上的異速比調(diào)節(jié)開關(guān)增大上工作輥23的速度至36mm/s，使異速比達(dá)到1.2，開始異步軋制。在軋制過程快結(jié)束前，再通過操作臺3上的異速比調(diào)節(jié)開關(guān)減小上工作輥23的速度至30mm/s，使上工作輥23與下工作輥25的速度相等，然后將第一主傳動電機6和第二主傳動電機11同步停機。如此往復(fù)軋制，直至紫銅帶的厚度減薄至1μm。實施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。