一种张力调节装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种张力调节装置及其应用，所述装置包括机架和凸轮结构，所述凸轮结构包括凸轮、滚轮、滚轮导杆、滑轮、滑轮撑杆和导轮；所述凸轮安装在凸轮轴上，所述凸轮轴固定安装在机架上；所述滚轮通过滚轮轴安装在滚轮导杆的下端；所述滚轮导杆的上端与滑轮撑杆的下端通过固定器固定连接；所述滑轮通过滑轮轴安装在滑轮撑杆的上端；所述导轮通过导轮轴安装在机架上。本发明专利技术通过凸轮机构，不仅实现了对工作介质的张力精确调控，减小了工作介质的张力波动，还可以提高加工过程中工作介质对细微张紧力的响应。并且，本发明专利技术还具有结构简单紧凑、易于安装、使用方便等优点，可应用于线切割机床的走丝恒张力控制，具有实用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种张力调节装置及其应用，所述装置包括机架和凸轮结构，所述凸轮结构包括凸轮、滚轮、滚轮导杆、滑轮、滑轮撑杆和导轮；所述凸轮安装在凸轮轴上，所述凸轮轴固定安装在机架上；所述滚轮通过滚轮轴安装在滚轮导杆的下端；所述滚轮导杆的上端与滑轮撑杆的下端通过固定器固定连接；所述滑轮通过滑轮轴安装在滑轮撑杆的上端；所述导轮通过导轮轴安装在机架上。本专利技术通过凸轮机构，不仅实现了对工作介质的张力精确调控，减小了工作介质的张力波动，还可以提高加工过程中工作介质对细微张紧力的响应。并且，本专利技术还具有结构简单紧凑、易于安装、使用方便等优点，可应用于线切割机床的走丝恒张力控制，具有实用价值。【专利说明】一种张力调节装置及其应用
本专利技术涉及一种张力调节装置及其应用，具体说，是涉及一种对线、丝或绳类等工作介质进行张力调节的装置及该装置在线切割机床走丝恒定张力控制中的应用，属于机电
。
技术介绍
工业生产中，常需要对机械设备中的线、丝或绳类工作介质进行张力调节，如线切割机床中的电极丝等。线切割机床(Wire cut Electrical Discharge Machining简称WEDM)，属电加工范畴，是基于在液体介质中小间隙脉冲放电时材料的电腐蚀的切割加工。数控线切割机床由机械、电气和工作液系统三大部分组成。机械系统由机床床身、坐标工作台、运丝机构、线架机构、锥度机构、润滑系统等组成。线切割机床机械系统的精度直接影响到机床的工作精度，也影响到电气性能的充分发挥。而现有技术不能实现对线切割机床走丝张力的恒定控制。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种张力调节装置及其在线切割机床走丝张力恒定控制中的应用，以实现精确控制工作介质的张力，满足线切割等工业生产的需要。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: 一种张力调节装置，包括机架和凸轮结构，所述凸轮结构包括凸轮、滚轮、滚轮导杆、滑轮、滑轮撑杆和导轮，所述凸轮安装在凸轮轴上，且以所述凸轮轴为圆心作圆周运动，所述凸轮轴固定安装在机架上，所述滚轮通过滚轮轴安装在滚轮导杆的下端，并以所述滚轮轴为圆心作圆周运动，且沿凸轮的外缘做滚动运动；所述滚轮导杆的上端与滑轮撑杆的下端通过固定器如固定螺栓等作固定连接，所述滚轮导杆与滑轮撑杆之间的内夹角可根据需要在90°?180°范围内调节，所述滚轮导杆在固定安装在机架上的导轨内做上下运动；所述滑轮通过滑轮轴安装在滑轮撑杆的上端，紧贴工作介质作滚动运动；所述导轮通过导轮轴安装在机架上，紧压工作介质作滚动运动。 所述的工作介质可为线、丝或绳类等工作介质。 作为上述方案的改进，所述滑轮及滑轮撑杆各设有二个，且每根滑轮撑杆的下端均与滚轮导杆的上端固定连接。这种采用对称式双滑轮结构的改进方案，可使滑轮沿滑轮撑杆的方向分解滚轮导杆的运动，致使滑轮与工作介质的接触点由一个变为相距一定距离的二个，从而使得滑轮与工作介质的接触力变得更加均匀，从而可减小工作介质的张力波动，保证工作介质的张力平稳。 在上述改进方案的基础上，在二根滑轮撑杆之间采用拉簧连接。通过拉簧的作用，可吸收和缓冲双滑轮结构中二根滑轮撑杆之间产生的力差，从而使得二个滑轮对工作介质产生的作用力更加均匀，致使减小工作介质的张力波动，使工作介质的张力更加平稳。 为保证滚轮与凸轮有良好的接触，可在滚轮的外缘设有滚轮凸起，在凸轮的外缘设有与滚轮凸起相适配的凸轮凹槽，以保证滚轮能在凸轮的外缘上作滚动运动。 为方便调整滚轮导杆与滑轮撑杆之间的角度，可在滚轮导杆与滑轮撑杆之间安装角度盘。 本专利技术提供的一种张力调节装置进行工作介质张力调节的操作如下: 1、将本专利技术所述的张力调节装置固定安装在需要对工作介质进行张力控制的部位，使滑轮穿入工作介质； 2、调整滚轮导杆与滑轮撑杆之间的夹角，确定本专利技术所述的张力调节装置与工作介质的相对距离，使滑轮紧贴工作介质，然后用固定器使滚轮导杆与滑轮撑杆之间固定； 3、转动凸轮，改变凸轮与滚轮的接触位置，通过滚轮导杆、滑轮撑杆和滑轮的传导，将滚轮与凸轮接触位置的改变转化为本专利技术所述的张力调节装置与工作介质间相对距离的改变，从而使工作介质产生张力并进行张力的控制和调节。 本专利技术提供的张力调节装置，对工作介质张力的调节和控制主要由凸轮机构完成。由于凸轮外缘是连续光滑的，转动凸轮，滚轮与凸轮接触位置的改变也是连续和平稳的，因而，转动凸轮，张力调节装置与工作介质相对距离的改变也是连续和平稳的，滑轮与工作介质的接触力的改变也是连续和平稳的，最后导致工作介质张力的改变也必然是连续和平稳的，从而可以实现利用本专利技术提供的张力调节装置对工作介质张力的精确调控目的。 本专利技术提供的张力调节装置的一种应用，是用于线切割机床走丝张力的恒定控制，具体应用为:将本专利技术所述的张力调节装置固定安装在线切割机床的走丝系统，并使张力调节装置中的滑轮穿入电极丝；在丝筒与张力调节装置之间的电极丝通路上设置张力传感器，所述的张力传感器与控制器电连接；与所述的控制器同时并联电连接的还有用于驱动张力调节装置中的凸轮转动的伺服电机A和用于驱动走丝系统中的速度轮转动的伺服电机B。 作为优选方案，在伺服电机A上设有用于获取电机转角数据的光电编码器。 张力传感器将实时测定的电极丝张力数据传输给控制器，控制器对采集到的张力数据与设定值进行比较并判断是否在恒张力误差范围内；如果判断为否，控制器就会根据张力差值符号与大小驱动伺服电机A转动，从而带动张力调节装置中的凸轮转动，而凸轮的转动就会改变凸轮与滚轮的接触位置，从而改变本专利技术所述的张力调节装置与电极丝间的相对距离，致使电极丝的张力改变；当控制器再次采集到的实时张力数据经判断仍不在恒张力的误差范围内，且判断本专利技术所述的张力调节装置已达到调节极限范围，控制器此时就会驱动伺服电机B转动，以带动速度轮加速电极丝的运行；如此反复，直至控制器再次采集到的实时张力数据经判断已符合恒张力的误差要求。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于: 本专利技术提供的张力调节装置，通过凸轮机构，不仅实现了对工作介质的张力精确调控，减小了工作介质的张力波动，还可以提高加工过程中工作介质对细微张紧力的响应。另外，本专利技术提供的张力调节装置还具有结构简单紧凑、易于安装及使用方便等优点，既可应用于线切割机床走丝张力的恒张力控制，也可以广泛推广于其它丝、线或绳类等工作介质的恒张力调节和控制，应用范围广泛，具有实用性。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例1提供的一种张力调节装置的结构示意图。 图2为实施例2提供的一种具有双滑轮的张力调节装置的结构示意图。 图3为实施例3提供的一种滚轮的结构示意图。 图4为实施例3提供的一种凸轮的结构示意图。 图5为实施例4提供的一种角度盘的安装结构示意图。 图6为本专利技术提供的张力调节装置用于线切割机床走丝恒张力控制的结构示意图。 图7为本专利技术提供的张力调节装置用于线切割机床走丝恒张力控制的流程图。 图中:1、机架；2、凸轮结构;20、凸轮;201、凸轮轴;202、凸轮的外缘;203、凸轮凹槽；21、滚轮；211、滚轮轴；212、滚轮凸起；22、滚轮导杆；2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种张力调节装置，其特征在于：包括机架和凸轮结构，所述凸轮结构包括凸轮、滚轮、滚轮导杆、滑轮、滑轮撑杆和导轮；所述凸轮安装在凸轮轴上，所述凸轮轴固定安装在机架上；所述滚轮通过滚轮轴安装在滚轮导杆的下端；所述滚轮导杆的上端与滑轮撑杆的下端通过固定器固定连接；所述滑轮通过滑轮轴安装在滑轮撑杆的上端；所述导轮通过导轮轴安装在机架上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郗传龙，吴建民，刘飞，杨金叶，焦艳艳，封高歌，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31