基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置，包括主动辊、摆辊、大齿轮、小齿轮、电位器、摆杆、气缸和控制中枢；摆杆沿垂直方向设置，摆辊设置在摆杆的下端，摆杆的上端与大齿轮固联且沿大齿轮的轴心摆动；气缸的活塞杆通过活动铰链固定在摆杆的中部，随着摆杆的摆动活塞杆伸缩；小齿轮安装在电位器转轴的轴头，并与大齿轮相啮合。本实用新型专利技术的张力控制装置采用摆杆和齿轮角度放大结构，可对生产中基材的张力变化进行测量放大并反馈至主动辊上，实现了稳定的闭环张力控制；同时还可通过调节控制气缸的压力对所需的张力进行调节，满足了不同场合的需求。

Tension control device based on pendulum bar and gear amplification

【技术实现步骤摘要】
基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置
本技术属于印刷机械
，具体涉及一种基材传动过程中的张力控制装置。
技术介绍
在涂布、印刷及香烟滤嘴加工过程中，涉及基材在转辊上的传动支撑，而且需要对基材的张力进行控制。对于涂布和印刷环节，基材的张力控制可以确保涂布物料的均匀性和一致性，对于香烟滤嘴加工环节中，纤维滤纸的张力控制可确保纤维纸的变形量一致，最终确保了纸张压花后制成滤棒的吸阻性能。中国专利“一种气动涂布机张力控制机构，申请号201210453994.3”公开了一种气动涂布机张力控制机构，包括机架、传动辊支座和传动辊，所述传动辊支座上安装有摆杆支架，摆杆支架上端铰接摆杆，摆杆另一端装有一个压辊；还包括气缸和气缸活塞杆，所述摆杆与气缸活塞杆铰接，所述气缸尾端与摆杆支架铰接。由于摆杆由气缸控制，可有效调节压辊压力，另外气缸的伸缩由程序控制，实现了自动化操作。其存在的问题是张力控制难以调节，且装置中没有对张力反馈的放大功能，这些均限制了其推广应用。
技术实现思路
本技术提出了一种基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置，实现了基材运转中的张力的调节和控制。本技术的技术方案如下：基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置，包括主动辊、摆辊、大齿轮、小齿轮、电位器、摆杆、气缸和控制中枢；摆杆沿垂直方向设置，摆辊设置在摆杆的下端，摆杆的上端与大齿轮固联且沿大齿轮的轴心摆动；气缸的活塞杆通过活动铰链固定在摆杆的中部，随着摆杆的摆动活塞杆伸缩；小齿轮安装在电位器转轴的轴头，并与大齿轮相啮合；基材设置在主动辊和摆辊上，主动辊设置有动力驱动装置，控制中枢与动力驱动装置和电位器电联接。上述基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置中，气缸与储气罐联通，控制中枢与储气罐的调压阀门电联接，控制中枢改变调压阀门的参数实现储气罐输出压力的调节。上述基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置中，张力控制装置还包括上转辊和下转辊，基材沿主动辊、上转辊、摆辊和下转辊的方向顺序前进。上述基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置中，气缸为低摩擦气缸。上述基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置中，动力驱动装置为电机或同步带轮。上述基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置中，大齿轮为半齿轮结构。上述基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置中，基材为纸张或金属箔。上述基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置中，基材传动环节中设置了若干组张力控制装置。本技术具有的有益技术效果如下：一、本技术在基材传动生产环节设备中设置了多组闭环张力控制装置，确保了卷材传动过程中的张力保持恒定和横向位置稳定，对于涂布和印刷环节，确保了基材涂布过程以及收卷过程中的均匀性和一致性，最终确保了制备获得的产品的一致性和稳定性；对于纤维滤嘴制备环节中，张力控制单元确保了纤维纸张加工中张力的恒定和变形量一致，确保了纸张压花后制成滤棒的吸阻性能。二、本技术的张力控制装置采用摆杆和齿轮角度放大结构，可对生产中基材的张力变化进行测量放大并反馈至主动辊上，实现了稳定的闭环张力控制；同时还可通过调节控制气缸的压力对所需的张力进行调节，满足了不同场合的需求。附图说明图1为本技术张力控制装置在涂布的装置中的应用原理示意图；图2为本技术张力控制装置的原理示意图；图3为本技术张力控制装置中大小齿轮啮合示意图；图4为本技术张力控制装置中力矩平衡原理示意图；图中：1—放卷单元；3—高压放电处理装置；4—第一纠偏装置；5—金属箔；6—转辊；7—第一张力控制装置；8—涂布印刷装置；12—烘干通道；17—第二张力控制装置；41—收卷单元；701—主动辊；702—驱动电机；703—小齿轮；704—大齿轮；705—气缸；706—活塞杆；707—摆杆；708—摆辊；709—电位器；710—控制中枢；711—储气罐；712—电位器转轴；715—上转辊；716—下转辊。具体实施方式下面以涂布印刷技术为例，对张力控制装置进行阐述。如图1所示，涂碳金属箔涂布机包括控制单元和沿金属箔5运动方向依次设置的放卷单元1、高压放电处理装置3、涂布单元、烘烤单元和收卷单元41；其中金属箔5采用铝箔或铜箔。一、放卷单元放卷单元1包括放卷轮、张力传感器、纠偏装置4和若干转辊6，动力装置在磁粉制动器作用下驱动放卷轮，使得金属箔5展开，在金属箔5上设置有张力传感器，张力控制器与放卷单元1的磁粉制动器形成闭环控制，确保金属箔5的张力保持恒定，且可以认为设定。在金属箔5的放卷单元1位置处还设置了第一纠偏装置，采用红外线检测头检测，实现金属箔5运行中间过程纠偏，并保持位置一致。二、高压放电处理装置本技术在印刷工序之前设置了高压放电处理环节，采用高压放电击穿的方法，一方面使得金属箔表面的油脂气化，起到了清洁的作用，同时在放电电极产生的空气电离、以及电离产生的臭氧和氧原子作用下，对金属箔的表面进行蚀刻和粗糙化处理。三、涂布单元涂布单元包括张力控制装置和涂布印刷装置，在涂布印刷装置之前需要进行中间纠偏和张力控制。张力控制装置的目的是实现整个涂布过程中金属箔的张力保持恒定和横向位置稳定，特别是在涂布过程中，只有恒定张力下的印刷涂布，才能保证金属箔表面印刷物料的均匀性和一致性，最终确保了制备获得的涂碳金属箔导电特性的一致性和稳定性。本技术在涂布环节中设置了多组张力控制装置，其中第一张力控制装置7设置在进料牵引与涂布之前，确保了涂布时材料张力恒定与横向位置稳定；第二张力控制装置17设置在收卷之前，确保了收卷后成品的张力稳定性。根据金属箔的传输精度要求，还可以在放卷、进料牵引环节和其他中间环节中设置类似的张力控制装置，确保整个加工过程中的张力恒定和基材横向位置稳定。如图2-4所示，本技术的张力控制装置包括主动辊701、大齿轮704、摆杆707、摆辊708、气缸705、电位器709和控制中枢710。平时工作时，金属箔5沿主动辊701、上转辊715、摆辊708和下转辊716的示意方向顺序前进，主动辊701依靠电机702驱动，或者由电机通过同步带驱动主动辊701转动。核心部件是一根沿垂直方向的摆杆707，摆辊708则固定在摆杆707的下端。摆杆707的上端与大齿轮704固定在一起，并可沿大齿轮704的轴心摆动；气缸705固定在支架上，气缸705的活塞杆706通过活动铰链固定在摆杆707的中部，随着摆杆707的摆动活塞杆706伸缩。大齿轮704的对应位置上安装有电位器709，电位器转轴712的轴头安装有小齿轮703，大齿轮704和小齿轮703参数匹配并相互啮合，当摆杆707摆动时，带动大齿轮704转动一个较小的角度，同时带动小齿轮703转动一个较大的角度，引起电位器709的电阻变化。小齿轮703、大齿轮704和摆杆707的作用是一个角度放大并测量的作用，摆杆707的微小变化角度，经过大小齿轮的放大作用，反映在电位器709的电阻变化上。如图4所示，实际工作时，金属箔的张力会作用至摆辊708形成对摆辊的拉力F2和F3，而气缸在负压工作时会对摆杆707产生F1拉力，其中F1和F2、F3方向相反。在平衡状态时，摆杆707垂直向下时，F1和F2+F3保持力矩平衡，这时记录电位器709的电阻参数为R，一旦金属箔5的张力突然变大，即F2+F3变大，则摆杆707上的力矩平衡破坏，摆杆707绕转本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置，其特征在于：包括主动辊(701)、摆辊(708)、大齿轮(704)、小齿轮(703)、电位器(709)、摆杆(707)、气缸(705)和控制中枢(710)；摆杆(707)沿垂直方向设置，摆辊(708)设置在摆杆(707)的下端，摆杆(707)的上端与大齿轮(704)固联且沿大齿轮(704)的轴心摆动；气缸(705)的活塞杆(706)通过活动铰链固定在摆杆(707)的中部，随着摆杆(707)的摆动活塞杆(706)伸缩；小齿轮(703)安装在电位器转轴(712)的轴头，并与大齿轮(704)相啮合；基材(5)设置在主动辊(701)和摆辊(708)上，主动辊(701)设置有动力驱动装置，控制中枢(710)与动力驱动装置和电位器(709)电联接。

【技术特征摘要】
1.基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置，其特征在于：包括主动辊(701)、摆辊(708)、大齿轮(704)、小齿轮(703)、电位器(709)、摆杆(707)、气缸(705)和控制中枢(710)；摆杆(707)沿垂直方向设置，摆辊(708)设置在摆杆(707)的下端，摆杆(707)的上端与大齿轮(704)固联且沿大齿轮(704)的轴心摆动；气缸(705)的活塞杆(706)通过活动铰链固定在摆杆(707)的中部，随着摆杆(707)的摆动活塞杆(706)伸缩；小齿轮(703)安装在电位器转轴(712)的轴头，并与大齿轮(704)相啮合；基材(5)设置在主动辊(701)和摆辊(708)上，主动辊(701)设置有动力驱动装置，控制中枢(710)与动力驱动装置和电位器(709)电联接。2.根据权利要求1所述的基于摆杆及齿轮放大的张力控制装置，其特征在于：气缸(705)与储气罐(711)联通，控制中枢(710)与储气罐(711)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩合，
申请(专利权)人：陕西浩合机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61