專利名稱：恒線速度張力控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種恒^>變張力控制裝置，具體涉及一種平幅巻繞恒線ii;變張力控制裝置，屬于片狀制品巻繞恒張力控制技術(shù)。
技術(shù)背景包括線、織物、膠布、人革、塑料薄膜、g內(nèi)的片狀制品，在進(jìn)行平 幅巻繞工藝過程中，均涉及到退巻、^4的張力與線速度的控制。對(duì)于織物染整行業(yè)的巻染工藝，其織物退巻、*的張力與線14>^控制， 將會(huì)直接影響織物前后色差和左中右色差。為此，本實(shí)用新型主^^1針對(duì)已 有4支術(shù)巻染工藝所包括的平幅巻繞的張力控制裝置作改進(jìn)。平幅巻繞裝置如附


圖1所示。由附圖l可以明了，當(dāng)電機(jī)M2的轉(zhuǎn)速n2 恒定不變，則在其巻繞過程中，^rill4巻徑D的不斷增大，織物運(yùn)動(dòng)線速 度V2將呈正比加大；張力F將隨巻徑D的增大而呈線性增長(zhǎng)。這就出現(xiàn)了 織物前后張力的不一致，而直接導(dǎo)致前后織物的色差。為了避免所述色差的 產(chǎn)生，平幅巻染工藝要求，在所述平幅巻妾j^置啟動(dòng)后，應(yīng)當(dāng)保持織物運(yùn)動(dòng) 線iiJLV2不變，使織物張力F恒定，這^求電機(jī)M2的轉(zhuǎn)速n2,Jll4巻 徑D的增加而呈反比例下降。這種關(guān)系在業(yè)內(nèi)R為巻繞機(jī)械的巻線特性。 該巻繞特性曲線如附圖2所示，它是一條雙曲線。由于織物^^有一;^f度的，因而在g度V2恒定的情況下，從小巻徑到大4a,為了得到同樣的4^圣增量，其所需巻裝的時(shí)間是不一樣的。為此，要想維持織物運(yùn)動(dòng)線 Et;變V2的恒定，這就必須要知道即時(shí)的巻徑，M過調(diào) 整電機(jī)M2的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)線速度V2的恒定。由于巻染才幾是由tt、 *2根主傳動(dòng)輥交替完成巻染工藝的。而 速度的恒定，可保證織物浸漬染液時(shí)間的一致性，從而獲得均勻一致的上染 率。而巻染工藝的織物固色反應(yīng)，是在巻裝上進(jìn)行的。因而，定張力iE4可 保證織物均勻帶液，不^^導(dǎo)i^鈹M。這是所述恒張力^i^i控制積極 作用之所在。為了即時(shí)知if^徑，以調(diào)節(jié)電機(jī)M2的餘逸n2,這就要求即時(shí)i^f亍4^至 的測(cè)量，常規(guī)的測(cè)徑主要有3種方法；一種是線it^L計(jì)算法，該方法采用具有張力控制功能的變頻器，由PLC 可編程序控制器進(jìn)行張力設(shè)定，由mJt傳感器反饋^Mt^信號(hào)，即時(shí)調(diào)整
收(退)，驅(qū)動(dòng)電^*泉，以保證織物運(yùn)動(dòng)g變V2的恒定。但是這種方 法，不但要求其具有停車前的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)記憶存貯功能，而且由于織物在線速 度傳感器裝置部分所包括的測(cè)速輥上的打滑"丟轉(zhuǎn)"，而引fe^采幹ft號(hào)的 失實(shí)。尤其是由于織物厚度的差別，以及隨著張力的變化，織物帶液后膨化 程度不一致等因素，而^^測(cè)得 的真實(shí)^>1。再加上僅^^變頻器內(nèi) 置張力功能才莫塊，其張力控制精度在5~10%的范圍內(nèi)，這是不符合巻染工藝 要求的。另一種巻徑測(cè)量的方法M度積分方法。這種測(cè)徑方法是Wt記圈信號(hào) 實(shí)時(shí)計(jì)算即時(shí)，。該方法由于織物厚M個(gè)不確定因子，因而其控制^fr度 也不夠理想。第三種Ai接測(cè)徑法。這種直接測(cè)徑法采用觸*超聲波或CCD圖樣 傳感器，對(duì)^f圣進(jìn)行即時(shí)測(cè)量。該方法的巻徑雖是測(cè)準(zhǔn)了，但其梭制是按電 ;bl4tii跟ltt^ft線性變化的。其控制曲線幾乎是條直線(如附圖3所示)， 這不符合巻^i4A^特性曲線，以致織物運(yùn)動(dòng)線i4A控制精度不精確。這是目 前市供巨型巻染機(jī)生產(chǎn)中反映出布巻頭尾色差及邊中色差病瘋嚴(yán)重的重要原 因。綜上所述，已有技術(shù)巻染機(jī)的恒^i^復(fù)恒張力控制裝置，均存在著控制 精度差，不符合巻^^#性，以致^A布巻頭尾色差及邊中色差等不足。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，是針對(duì)已有技術(shù)的恒線it^t張力控制裝置的不足作改進(jìn)，而提#""種控制精度高，符合巻^ww性的'i^m^ 張力控制裝置，以克服已有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型所要解決技術(shù)問題的技術(shù)方案的構(gòu)想是，謀求將附圖3所示的曲線2 (Pk=^D))與曲線1 (n=fl>l))重疊成同一曲錢，使收巻、退勤區(qū) 動(dòng)電機(jī)的輸出M，按實(shí)際巻^^特性受控，實(shí)M染工藝過程賄一退 巻一賄……按同一工藝線狄周而復(fù)始艇行，從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目 的。出于上述構(gòu)想，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案是 一種特別適合與巻染機(jī)張力調(diào)節(jié)架式張力控制裝置相配置的恒^>變張力控制裝置，包括張力調(diào)節(jié)架架臂轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)收、iE4^的電機(jī)和與所述電機(jī)電連接的變頻器，其創(chuàng)新點(diǎn)在于，還包括一厲辦磁曲線板；脅磁曲叛板與處在#^;零位的所述轉(zhuǎn)軸靜聯(lián)結(jié)；勵(lì)磁曲線板的曲線段是符合巻繞W^特性曲線化=^^)的曲線；一模擬量線.li輸出的電量傳感器；所述電量傳感器與勵(lì)磁曲線板的曲線 段直接面對(duì)設(shè)置，且兩者間保沐間距；所述電量傳感器的輸出端與變頻器輸
入端電連接；電量傳感l(wèi)l^受勵(lì)磁曲^與其之間的間距變化，對(duì)變頻器輸 出k，)雙曲線變化電量信號(hào)，令變頻器變頻即時(shí)調(diào)整所述電機(jī)轉(zhuǎn)速。由以上所給出的技術(shù)方案可以明了 ，本實(shí)用新型是將原有設(shè)M力調(diào)節(jié) 架的架臂轉(zhuǎn)軸延長(zhǎng)到巻染^:體外，采用架臂的角位移信號(hào)，通過勵(lì)磁曲線 板與電量傳感器的相對(duì)位移，電量傳感恭接受勵(lì)磁曲線板間隙變化，而輸出 mk^^d)雙曲線變化電量，改變變頻器的輸出頻率，即時(shí)改變收(退)，動(dòng) 電機(jī)的掩ii，實(shí)現(xiàn)織物運(yùn)動(dòng)恒線速度控制，從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。所 說電機(jī)，可以是普通電機(jī)，也可以是變頻電機(jī)。本實(shí)用新型是一種機(jī)電一體化裝置，停車時(shí)具有^^記憶功能，方便再 次按工藝逸變開車；電量傳感器是成熟的標(biāo)準(zhǔn)電子產(chǎn)品，具有輸出線性度高， 變送量平滑和防水、防熱、抗千擾性能好等優(yōu)點(diǎn)。勵(lì)磁曲線板可4tt巻染機(jī) 最大巻徑及不同巻徑所構(gòu)成的架臂角位移量，設(shè)計(jì)符合巻繞機(jī)械特性曲線 W^flP)曲線，制作簡(jiǎn)便；而且M為方便地用螺釘將其固定在架臂轉(zhuǎn)軸的"零 位"上。本實(shí)用新型的進(jìn)一步創(chuàng)新點(diǎn)在于還包括可與2只液下導(dǎo)布斜目配置的升降式漸減張力微調(diào)機(jī)構(gòu)；所述漸 減張力^t調(diào)機(jī)構(gòu)；由升降張力輥、鏈輪、鏈條、氣釭組件、可與氣源管游^i 接的由控制機(jī)構(gòu)控制的減壓閥和速差變送器組成；升降張力輥可通過2只液 下導(dǎo)布輥由織物牽戈作上下運(yùn)動(dòng)；升降張力輥軸與鏈條一端連結(jié)，鏈條另一 端經(jīng)由與支承在車架上且可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸靜連接的鏈輪與氣缸組件活塞桿連 結(jié)；減壓闊與氣釭組件管路連接；iW變送器與由鏈絲動(dòng)的鏈輪聯(lián)動(dòng)；由 速差變送器輸出的mk反鎖信號(hào),通過變頻器調(diào)控收、退4^驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速， 微調(diào)收、退巻兩者線itJl達(dá)到相互一致。我們由織物巻染工藝過程可以明了 ，織物將經(jīng)過一些導(dǎo)布輥(被動(dòng))和 擴(kuò)幅輥(固定)向前運(yùn)動(dòng)。而織物在牽曳被動(dòng)導(dǎo)布輥時(shí)，必須克服其摩擦阻 力矩所產(chǎn)生的附加張力；而織物通過固定擴(kuò)幅輥所形成的滑動(dòng)摩擦，除產(chǎn)生 徑向張力，同時(shí)也產(chǎn)生綽向張力。上述織物運(yùn)行中所產(chǎn)生的機(jī)械性張力變化， 直接影響到織物帶液的均勻性，尤其是通過擴(kuò)幅輥時(shí)，將會(huì)直接影響幅寬帶 液的均勻性，這是造成左中右色差的主^"原因。由于所述升降式漸減張力微調(diào)^^的存在，當(dāng)it4^MV，小于 輥線狄時(shí)，升降張力輥下降；當(dāng)V,〉V2時(shí)，升降張力輥上升，當(dāng)V,-V2 時(shí)，升降張力輥停止運(yùn)動(dòng)。在這里應(yīng)當(dāng)說明的是氣缸組件相當(dāng)于是配重。升 降張力輥的升1%^動(dòng)，帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而與鏈輪聯(lián)動(dòng)的速差變送器輸出mk 反饋信號(hào)，通過變頻器調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，直至Vi-V2為止。 制，因而該升降式漸減張力ISt調(diào)機(jī)構(gòu)的升降張力輥的行程短，屬于i^l微差 調(diào)控。不^所占空間小，而且可以消除退巻與^因m差產(chǎn)生的張力。 與此同時(shí)，所速配重氣缸組件可設(shè)定織物通過升降張力輥時(shí)的初始張力，例如，布巻巻徑比為1: 4時(shí)，其在最小，時(shí)氣釭組件由減壓閥饋入0.2Mpa 壓縮空氣；對(duì)升降張力輥產(chǎn)生400N的平衡力，除去升降張力輥?zhàn)灾?00N, 則織物單向受力為IOON，這是織物的初始張力。當(dāng)布巻直徑由小到大，減壓 閥饋入氣釭組件壓縮空氣的壓力由0.2Mpa降至0.15Mpa，織物單向受力則由 100N降至50N，從而形成錐度張力控制?？椢飶埩Φ臐u減，有效4H嘗了4tt 巻徑增大致使擴(kuò)幅輥的張力增量。所述減壓閥的控制機(jī)構(gòu)包括第一齒^第二齒輪；第一齒輪與架臂轉(zhuǎn)軸 靜聯(lián)結(jié)，第二齒輪與減壓閥的手動(dòng)軸靜聯(lián)結(jié)，第一齒輪與第二齒斜目嚙合； 由架臂轉(zhuǎn)軸的角位移,驅(qū)動(dòng)減壓閥的手動(dòng)軸，實(shí)現(xiàn)減壓閥供氣壓力的調(diào)節(jié)。 該技術(shù)方案給出的是一種本實(shí)用新型所M的減壓閥控制裝置。但并不限于 此，例如由P L C控制電磁驅(qū)動(dòng)減壓閥手動(dòng)軸的控制裝置等，*是很好的。上述技術(shù)方案得以實(shí)施后，本實(shí)用新型所具有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，張力調(diào)控精 度高，使用本實(shí)用新型可以有效提高巻染質(zhì)量等特點(diǎn)，是不言而喻的。 附衝說明
圖1已有技術(shù)平幅巻繞裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是巻繞M特性曲線示意圖；圖3是已有4支術(shù)直接測(cè)徑法所構(gòu)成的控制曲線示意圖，圖中曲線I為巻 繞Wfe特性曲線；曲線II為直接測(cè)徑所得控制曲線；圖4是本實(shí)用新型一種務(wù)沐實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中變頻器和驅(qū)動(dòng) 收退，的電機(jī)未畫出來；圖中所示3為緊定螺釘；圖5是本實(shí)用新型所包括的升降式漸減張力微調(diào)才^一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是如同圖5所示減壓閥的控制機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如附圖4、 5和6所示，^ft特別適合與巻染才;i^力調(diào)節(jié)^^張力控制裝置相 配置的恒g變張力控制裝置，包括張力調(diào)節(jié)架架臂轉(zhuǎn)軸1、驅(qū)動(dòng)收、退巻 輥的電機(jī)和與所述電機(jī)電連接的變頻器，還包括 一勵(lì)磁曲線板2;勵(lì)磁曲 線板2與處在轉(zhuǎn)動(dòng)零部的所述轉(zhuǎn)軸1靜聯(lián)結(jié)；勵(lì)磁曲線板2的曲線段2-1是 符合巻^*1^特性曲線w哨D)的曲線； 一模擬量線性輸出的電量傳感器4; 所述電量傳感器4與勵(lì)磁曲線板2的曲線段2-1直接面對(duì)設(shè)置，且兩者間保 持間距&所迷電量傳感器4的輸出端與變頻器輸入端電連接；電量傳感器4 接受勵(lì)磁曲線板2與其之間的間距變化，對(duì)變頻器輸出M4^D)雙曲線變化
電量信號(hào)，令變頻器變頻即時(shí)調(diào)整所述電M速。還包括可與2只液下導(dǎo)布 輥7-1相配置的升降式漸減張力微調(diào)機(jī)構(gòu)7;所述漸減張力微調(diào)機(jī)構(gòu)7;由升 降張力輥7-3、鏈輪7*5、鏈條74、氣缸組件74、可與氣源管路連接的由控 制積湘控制的減壓閥7-7和速差變送器7-8組成；升降張力輥7-3可通過2 只液下導(dǎo)布輥7-2由織物7-1牽曳作上下運(yùn)動(dòng)；升降張力輥7-3軸與鏈條74 一端連結(jié)，鏈條74另一端經(jīng)由與支承在車架上且可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸7-9 #^接 的鏈輪7-5與氣缸組件74活塞桿連結(jié);減壓閥7-7與氣釭組件7~6管路連接； 速差變送器7-8與由鏈條74帶動(dòng)的鏈輪7-5聯(lián)動(dòng)；由速差變送器7-8輸出的 HK反鎖信號(hào)，通過變頻器6調(diào)控收、iE4W動(dòng)電機(jī)的餘速，微調(diào)收、i￡4 兩者線i4A達(dá)到相互一致。而所述減壓閥7-7的控制機(jī)構(gòu)8包括第一齒輪8-1 和第二齒輪g-2;第一齒輪8-1與架臂轉(zhuǎn)軸1靜聯(lián)結(jié)，第二齒輪8-2與減壓閥 7-7的手動(dòng)軸7-7-1靜聯(lián)結(jié)，第一齒輪8-l與第二齒輪8-2相嚙合；由架臂轉(zhuǎn) 軸1的角位移，驅(qū)動(dòng)減壓閥7-7的手動(dòng)軸7-7-1 ，實(shí)現(xiàn)減壓閥7-7供氣壓力的 調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍不受本說明書描述的限制，它同樣適用于線、膠 片、人革、塑料薄膜和紙等片狀制品的巻繞張力控制。
權(quán)利要求1、一種特別適合與卷染機(jī)張力調(diào)節(jié)架式張力控制裝置相配置的恒線速度張力控制裝置，包括張力調(diào)節(jié)架架臂轉(zhuǎn)軸(1)、驅(qū)動(dòng)收、退卷輥的電機(jī)和與所述電機(jī)電連接的變頻器，其特征在于，還包括一勵(lì)磁曲線板(2)；勵(lì)磁曲線板(2)與處在轉(zhuǎn)動(dòng)零位的所述轉(zhuǎn)軸(1)靜聯(lián)結(jié)；勵(lì)磁曲線板(2)的曲線段(2-1)是符合卷繞機(jī)械特性曲線μK＝f(D)的曲線；一模擬量線性輸出的電量傳感器(4)；所述電量傳感器(4)與勵(lì)磁曲線板(2)的曲線段(2-1)直接面對(duì)設(shè)置，且兩者間保持間距；所述電量傳感器(4)的輸出端與變頻器輸入端電連接；電量傳感器(4)接受勵(lì)磁曲線板(2)與其之間的間距變化，對(duì)變頻器輸出μK＝f(D)雙曲線變化電量信號(hào)，令變頻器變頻即時(shí)調(diào)整所述電機(jī)轉(zhuǎn)速。
2、 4W權(quán)利要求1所述的恒線逸變張力控制裝置，其特4iE^于還包括 可與2只液下導(dǎo)布輥(7-1)相配置的升降式漸減張力^t調(diào)機(jī)構(gòu)(7);所述漸 減張力^t調(diào)機(jī)構(gòu)(7);由升降張力輥(7-3 )、鏈輪(7-5 )、鏈條(74 )、氣釭 組件(7-6)、可與氣源管路連接的由控制機(jī)構(gòu)控制的減壓閫(7-7)和速差變 送器(7-8)組成；升降張力輥(7-3)可通過2只液下導(dǎo)布輥(7-2)由織物(7-1)牽曳作上下運(yùn)動(dòng)；升降張力輥(7-3)軸與鏈條(74) —端連結(jié)，鏈 條(74)另一端經(jīng)由與支承在車架上且可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸(7-9)靜連接的鏈輪(7-5)與氣釭組件(7-6)活塞桿連結(jié)；減壓閥(7-7)與氣缸組件(7-6)管 路連接；速差變送器(7-8)與由鏈條(74)帶動(dòng)的鏈輪(7-5)聯(lián)動(dòng)；由速 差變送器(7-8)輸出的^反鎖信號(hào)，通過變頻器調(diào)控收、退 4區(qū)動(dòng)電機(jī) 的轉(zhuǎn)速，微調(diào)收、退巻兩者線速度達(dá)到相互一致。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒線狄張力控制裝置，絲棘于所述減 壓閥(7-7)的控制機(jī)構(gòu)(8)包括第一齒輪(8-1)和第二齒輪(&2);第一 齒輪(8-1)與架臂轉(zhuǎn)軸(1)靜聯(lián)結(jié)，第二齒輪(8-2)與減壓閥(7-7)的手 動(dòng)軸(7-7-1)靜聯(lián)結(jié)，第一齒輪(8-1)與第二齒輪(8-2)相嚙合；由架臂 轉(zhuǎn)軸(1)的角位移，驅(qū)動(dòng)減壓閥(7-7)的手動(dòng)軸(7-7-1),實(shí)現(xiàn)減壓閥(7-7) 供氣壓力的調(diào)節(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型所公開的是一種恒線速度張力控制裝置，包括張力調(diào)節(jié)架架臂轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)收、退卷輥的電機(jī)和與所述電機(jī)轉(zhuǎn)速電連接的變頻器，以其還包括一勵(lì)磁曲線板；勵(lì)磁曲線板與處在轉(zhuǎn)動(dòng)零位的所述轉(zhuǎn)軸靜聯(lián)結(jié)；勵(lì)磁曲線板的曲線段是符合卷繞機(jī)械特性曲線μ_K＝f(D)的曲線；一模擬量線性輸出的電量傳感器；電量傳感器與勵(lì)磁曲線板的曲線段直接面對(duì)設(shè)置，且兩者間保持間距；電量傳感器的輸出端與變頻器輸入端電連接；電量傳感器接受勵(lì)磁曲線板與其之間的間距變化，對(duì)變頻器輸出μ_K＝f(D)雙曲線變化電量信號(hào)，令變頻器變頻即時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速為主要特征。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、張力控制精度高，可實(shí)現(xiàn)真實(shí)意義的恒張力控制等特點(diǎn)。特別適合于已有巨型卷染機(jī)的更新改造。
文檔編號(hào)B65H23/04GK201040670SQ20072003930
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者陳立秋 申請(qǐng)人:陳立秋