專利名稱：平移式收卷機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種將卷材進行收卷的機構(gòu)，具體涉及一種平移式收卷機構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著卷材產(chǎn)品的發(fā)展，人們對收卷質(zhì)量的要求越來越高。另一方面，越來越多的卷材又希望能夠?qū)崿F(xiàn)大直徑、高轉(zhuǎn)速、大幅寬的收卷工藝，但卷材直徑越大、轉(zhuǎn)速越高、幅寬越 大，收卷質(zhì)量越不容易控制?，F(xiàn)有技術(shù)中，中心卷取的收卷機構(gòu)有以下四種第一種收卷機構(gòu)如圖1所示，此種機構(gòu)的特點是導(dǎo)向輥12和收卷軸2的位置在收 卷過程中均固定不動，卷材11從導(dǎo)向輥12到收卷軸2的中心距離不變；第一種機構(gòu)不足 是隨著成品卷直徑的遞增，在導(dǎo)向輥12和成品卷切點的之間的傳送路徑會從初始位置時 的AC演變到最終位置BC，即傳送路徑的距離、切線角度會改變，致使卷材的張力分布很不 均勻，收卷質(zhì)量很難保證。傳統(tǒng)的第二種收卷機構(gòu)如圖2所示，在收卷軸2旁邊增設(shè)了一根觸壓輥3，并利用 氣缸6對觸壓輥施加推力，使觸壓輥和成品卷之間形成一定的收卷壓力。此種機構(gòu)的特點 是在收卷過程中，收卷軸2的位置固定不動，而觸壓輥3則需要隨著成品卷11直徑的增大 而逐漸后退。此種機構(gòu)應(yīng)用于大直徑、高速收卷時仍然存在較大不足，1 由于接觸輥3位 置不斷變化，使導(dǎo)向輥12和接觸輥3之間的卷材傳送路徑AC會在空間上發(fā)生較大變化，即 A點不斷移動，導(dǎo)致卷材本身容易出現(xiàn)脈動，卷材張力波動；2、在進行大直徑收卷的情況下 (例如成品卷直徑在1. 2 1. 6米)，則要求氣缸活塞桿行程的能夠達(dá)到0. 6 0. 8米，但 現(xiàn)有普通氣缸的活塞桿難以達(dá)到上述數(shù)值的行程，即使有些氣缸的活塞桿勉強能夠達(dá)到上 述行程，也由于行程太大，在推進過程中的氣缸的壓力容易出現(xiàn)波動，導(dǎo)致接觸輥對成品卷 的壓力出現(xiàn)波動，影響到收卷質(zhì)量。為了解決上述問題，人們又設(shè)計了第三種收卷機構(gòu)，它的觸壓輥固定而收卷軸可 以前后擺動，這種收卷機構(gòu)廣泛應(yīng)用在對收卷質(zhì)量要求高的分切機等機械中，其收卷軸兩 端安裝在兩根活動擺臂上，活動擺臂下端固定而上端可前后擺動，且活動擺臂由氣缸支撐、 驅(qū)動，工作時活動擺臂隨著成品卷直徑增大而擺動。這樣，由于觸壓輥位置固定，可以使導(dǎo) 向輥和接觸輥之間的卷材傳送路徑不會變化，避免了上述的第二種收卷機構(gòu)的第1點不 足，但第三種收卷機構(gòu)的氣缸除了要負(fù)責(zé)支撐起成品卷重量外，還要負(fù)責(zé)向觸壓輥施加壓 力；當(dāng)成品卷重量較大時，氣缸難以支撐擺臂承受成品卷的重量，使擺臂會出現(xiàn)抖動，成品 卷與觸壓輥之間的壓力隨之波動，同樣影響收卷質(zhì)量。近年來，為了解決第三種收卷機構(gòu)中擺臂出現(xiàn)抖動的問題，人們又設(shè)計了第四種 收卷機構(gòu)，如圖3所示，它的觸壓輥3固定安裝在機架上；而收卷軸2兩端安裝在收卷軸支 座21上，收卷軸支座21則可前后滑動地安裝在水平軌道22上(由于收卷軸支座可前后平 移，因此稱為“平移式收卷機構(gòu)”)，并利用氣缸或油缸4推壓收卷軸支座21，使收卷軸(成 品卷11)壓向觸壓輥3。這樣，由于成品卷11的重量支撐在軌道22上，卷取張力不受成品成品卷11重量影響，因此可避免擺臂抖動的問題，另外，卷材進入成品卷的傳送路徑保持 不變，切角始終保持不變，確保成品卷的各層間的空氣含量一致。相對于前三種收卷機構(gòu)， 上述第四種收卷機構(gòu)的收卷質(zhì)量有所提高，但仍然存在不足，例如成品卷11與觸壓輥3之 間的壓力無法保持恒定；這是因為，成品卷與觸壓輥之間的壓力P主要來源于氣缸4推力， 且P = F-f，其中P代表成品卷與觸壓輥之間的壓力，F(xiàn)代表氣缸推力，f代表收卷軸支座21 與水平軌道22之間的摩擦力；由于在收卷過程中，成品卷直徑不斷增大，成品卷11重量不 斷加大，因此收卷軸支座與水平軌道之間的摩擦力f不斷變化；另外，如前所述，當(dāng)進行大 直徑收卷時，氣缸活塞桿行程大，氣缸內(nèi)部壓力腔的體積也發(fā)生很大變化，氣缸推力F不易 保持穩(wěn)定；由于F和f的數(shù)值不穩(wěn)定，因此使成品卷與觸壓輥之間的壓力P不斷變化，影響 了收卷質(zhì)量
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述缺點而提供一種平移式收卷機構(gòu)，它能夠使成品 卷與觸壓輥之間的壓力穩(wěn)定，卷材進入成品卷的傳送路徑和切角始終保持不變。其目的可以按以下方案實現(xiàn)該平移式收卷機構(gòu)包括機架、收卷軸、觸壓輥，觸壓 輥兩端安裝在觸壓輥支架上，收卷軸兩端安裝在收卷軸支座上，收卷軸支座可前后平移地 安裝在水平軌道上，并設(shè)有可推動收卷軸支座前后平移的油缸；其主要特點在于，所述觸壓 輥支架可前后移動地安裝在機架上，還設(shè)有對觸壓輥支架施加推力的氣缸，氣缸的活塞桿 連接觸壓輥支架；還設(shè)有中央控制處理器、感測氣缸活塞桿或觸壓輥支架位移的直線位移 傳感器，直線位移傳感器連接到中央控制處理器；中央控制處理器連接油缸的驅(qū)動電路，中 央控制處理器根據(jù)直線位移傳感器的信號控制油缸動作。較好的是，所述觸壓輥支架為安裝在觸壓輥左右兩端的兩根豎向安裝的活動擺臂。更好的是，所述收卷軸左右兩端的兩個收卷軸支座通過中間連接板連接在一起， 所述推動收卷軸支座前后平移的油缸數(shù)量為一個；且從水平投影位置看，該油缸的活塞桿 軸線位于兩個收卷軸支座的正中央。這樣，可保證兩個收卷軸支座同步移動且受力均勻，進 一步提高收卷質(zhì)量。本實用新型具有以下優(yōu)點和效果1、本實用新型工作時，觸壓輥對成品卷產(chǎn)生的收卷壓力穩(wěn)定，這主要有以下原因 a、將負(fù)責(zé)推動成品卷平移的機構(gòu)與負(fù)責(zé)對成品卷產(chǎn)生收卷壓力的機構(gòu)分別獨立設(shè)置，即是 說，油缸專門負(fù)責(zé)推動成品卷移動，而氣缸只專門負(fù)責(zé)對成品卷產(chǎn)生收卷壓力，兩者互相獨 立，因而氣缸對成品卷的壓力不受成品卷重量變化、支座摩擦力變化的影響；b、氣缸的活塞 桿位置基本固定不動，使氣缸內(nèi)部壓力腔的體積基本不變，使氣缸壓力容易保持穩(wěn)定；C、利 用直線位移傳感器不斷監(jiān)測觸壓輥支架(或氣缸活塞桿)的位置，當(dāng)成品卷直徑增大迫使 觸壓輥支架(或氣缸活塞桿)出現(xiàn)微小向后移動時，中央控制處理器立即命令油缸的驅(qū)動 電路做出反應(yīng)，使油缸動作，推動收卷軸支座相應(yīng)向前微小移動(即向遠(yuǎn)離觸壓輥的方向 移動)，于是成品卷和觸壓輥微小向前移動，使氣缸的活塞桿微小向前移動，直至氣缸的活 塞桿恢復(fù)到初始位置(觸壓輥同時也恢復(fù)到初始位置)；上述監(jiān)測、修正動作不間斷進行， 并形成閉環(huán)控制，保證了氣缸活塞桿位置基本不變，而成品卷與觸壓輥兩者的接觸切點位置也基本不變，即觸壓輥對成品卷的推力作用點位置基本不變，從而有利于使觸壓輥與成 品卷之間的收卷壓力保持穩(wěn)定。2、本實用新型中，由于成品卷的重量支撐在軌道上，卷取張力、壓力不受成品卷重
量影響。3、本實用新型工作時，觸壓輥的位置保持穩(wěn)定(變化幅度很微小)，使導(dǎo)向輥和接 觸輥之間的卷材傳送路徑不會變化，卷材進入成品卷的切角始終保持不變，避免卷材本身 出現(xiàn)脈動以及卷材張力波動。上述諸多因素， 都非常有利于提高收卷質(zhì)量，使本實用新型收卷質(zhì)量高，適合于高 級卷材的收卷、大直徑卷材的收卷、高轉(zhuǎn)速的收卷。

圖1是傳統(tǒng)第一種中心卷取的收卷機構(gòu)示意圖。圖2是傳統(tǒng)第二種中心卷取的收卷機構(gòu)示意圖。圖3是傳統(tǒng)第四種中心卷取的收卷機構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型第一種具體實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4所示收卷機構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖4所示收卷機構(gòu)在工作狀態(tài)下側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖4中直線位移傳感器的連接結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖。
具體實施方式
實施例一圖4、圖5、圖6所示，該平移式中心卷取的收卷機構(gòu)包括機架1、收卷軸2、觸壓輥 3，收卷軸2左右兩端安裝在左右收卷軸支座21上，左右收卷軸支座21可前后平移地安裝 在水平軌道22上，左右兩端的兩個收卷軸支座21通過中間連接板23連接在一起。還設(shè)有 可推動收卷軸支座21前后平移的一個油缸4，該油缸的活塞桿41直接連接中間連接板23， 且從水平投影位置看，該油缸的活塞桿41的軸線位于兩個收卷軸支座21的正中央。收卷 軸還連接有驅(qū)動其轉(zhuǎn)動的電機。圖4、圖5、圖6所示，觸壓輥3兩端安裝在觸壓輥支架上，所述觸壓輥支架為安裝 在觸壓輥兩端的兩根豎向安裝的活動擺臂5，兩根活動擺臂可以前后擺動地安裝在機架上， 兩根活動擺臂之間通過多根橫輥固定連接在一起而同步擺動。每根活動擺臂5還設(shè)有對其 施加推力的氣缸6，氣缸的活塞桿61連接活動擺臂5。圖4、圖5、圖7所示，在其中一個氣缸6旁邊還設(shè)有直線位移傳感器7，直線位移傳 感器7的主體與該氣缸6的缸壁固定連接在一起，直線位移傳感器的滑動桿71與該氣缸的 活塞桿61通過連接片8連接在一起，兩者同步移動。當(dāng)氣缸活塞桿61直線移動時，直線位 移傳感器的滑動桿71隨之移動，從而使直線位移傳感器產(chǎn)生反應(yīng)位移的電信號。該收卷機 構(gòu)還設(shè)有中央控制處理器，直線位移傳感器連接到中央控制處理器；中央控制處理器連接 油缸的驅(qū)動電路，中央控制處理器根據(jù)直線位移傳感器的信號命令油缸驅(qū)動電路，控制油 缸動作。圖4、圖5所示，為了便于成品卷11卸卷，在機架上安裝有左右兩根卸卷擺臂9，每根卸卷擺臂9連接有卸卷油缸10。上述實施例的工作原理與動作過程如下(1)、開機前根據(jù)卷材的要求設(shè)定氣缸的壓力數(shù)值；(2)、設(shè)定好氣缸6壓力大小后，安裝在活動擺臂5上的觸壓輥3在氣缸6推動下 貼緊在收卷軸2上的卷材芯，這時直線位移傳感器4將檢測到當(dāng)前氣缸活塞桿位置的信號， 并反 饋到中央控制處理器，作為氣缸活塞桿初始位置的信號；收卷軸2、收卷軸支座21、卸 卷擺臂9、卸卷油缸10的初始位置如圖6中虛線所示；(3)、開始收卷，觸壓輥3保持壓緊在成品卷11表面；(4)、成品卷11的直徑開始微小遞增，成品卷11對觸壓輥3施加反作用力，觸壓輥 3往后微小位移，使氣缸活塞桿被迫往后微小位移；直線位移傳感器7檢測到氣缸活塞桿的 往后位移量，并將該信號傳送到中央控制處理器；(5)、中央控制處理器根據(jù)上述信號輸出指令給油缸驅(qū)動電路，使油缸動作，油缸 活塞桿將收卷軸支座21往前平移推動，使成品卷11往前微小平移，于是氣缸活塞桿往前微 小平移，直至回復(fù)到初始位置；當(dāng)直線位移傳感器檢測到氣缸活塞桿回復(fù)到初始位置時，中 央控制處理器根據(jù)該信號命令油缸停止動作，收卷軸支座21暫時停止移動；(6)、成品卷11的直徑繼續(xù)微小遞增，使氣缸活塞桿又被迫往后微小直線位移，直 線位移傳感器及中央控制處理器進入下個閉環(huán)控制的檢測控制循環(huán)過程，如此不斷循環(huán)。 于是在油缸推動下，收卷軸、收卷軸支座、卸卷擺臂、卸卷油缸不斷發(fā)生如圖6中箭頭ν所示 向前微小平移，收卷后，收卷軸2、收卷軸支座21、卸卷擺臂9、卸卷油缸10的位置如圖6中 實線所示。實施例二在實施例二中，觸壓輥支架前后移動的結(jié)構(gòu)形式是前后直線平移，即觸壓輥支架 可前后移動地安裝在水平導(dǎo)軌上(而實施例一觸壓輥支架前后移動的結(jié)構(gòu)形式是前后擺 動)。觸壓輥支架連接有氣缸。另外，在實施例二中，直線位移傳感器的的滑動桿通過連接片直接與觸壓輥支架 連接在一起。其余與實施例一相同。事實上，由于油缸活塞環(huán)、油缸活塞桿、觸壓輥支架是連接在一起的，所以檢測其 中任何一個構(gòu)件的位移量，實際上都是代表了檢測觸壓輥支架的位移。因此，直線位移傳感 器的滑動桿既可以與油缸活塞桿連接在一起，也可以與油缸活塞環(huán)連接在一起，或改為與 觸壓輥支架連接在一起。
權(quán)利要求一種平移式收卷機構(gòu)，包括機架、收卷軸、觸壓輥，觸壓輥兩端安裝在觸壓輥支架上，收卷軸兩端安裝在收卷軸支座上，收卷軸支座可前后平移地安裝在水平軌道上，并設(shè)有可推動收卷軸支座前后平移的油缸，其特征在于所述觸壓輥支架可前后移動地安裝在機架上，還設(shè)有對觸壓輥支架施加推力的氣缸，氣缸的活塞桿連接觸壓輥支架；還設(shè)有中央控制處理器、感測氣缸活塞桿或觸壓輥支架位移的直線位移傳感器，直線位移傳感器連接到中央控制處理器；中央控制處理器連接油缸的驅(qū)動電路，中央控制處理器根據(jù)直線位移傳感器的信號控制油缸動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平移式收卷機構(gòu)，其特征在于所述觸壓輥支架為安裝在觸 壓輥左右兩端的兩根豎向安裝的活動擺臂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平移式收卷機構(gòu)，其特征在于所述收卷軸左右兩端的 兩個收卷軸支座通過中間連接板連接在一起，所述推動收卷軸支座前后平移的油缸數(shù)量為 一個；且從水平投影位置看，該油缸的活塞桿軸線位于兩個收卷軸支座的正中央。
專利摘要一種平移式收卷機構(gòu)，包括機架、收卷軸、觸壓輥，收卷軸支座可前后平移地安裝在水平軌道上，并設(shè)有可推動收卷軸支座前后平移的油缸；所述觸壓輥支架可前后移動地安裝在機架上，還設(shè)有對觸壓輥支架施加推力的氣缸，氣缸的活塞桿連接觸壓輥支架；還設(shè)有中央控制處理器、感測氣缸活塞桿或觸壓輥支架位移的直線位移傳感器，直線位移傳感器連接到中央控制處理器；中央控制處理器連接油缸的驅(qū)動電路，中央控制處理器根據(jù)直線位移傳感器的信號控制油缸動作。本實用新型能夠使成品卷與觸壓輥之間的壓力穩(wěn)定，卷材進入成品卷的傳送路徑和切角始終保持不變，確保收卷質(zhì)量，適合于高級卷材的收卷、大直徑卷材的收卷、高轉(zhuǎn)速的收卷。
文檔編號B65H18/26GK201703896SQ20102018690
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月3日
發(fā)明者李文川 申請人:李文川