专利名称：张力与纠偏实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型实施例涉及一种卷筒材料的实验装置，尤其涉及一种张力与纠偏实验
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背景技术：
目前，对于印刷、包装、造纸、纺织印染、胶片薄膜制造、皮革加工以及电线电缆加 工等行业中大多涉及卷筒类材料(该卷筒类材料可包括纸张、塑料薄膜、织物、线绳等)的 处理与加工。例如，放卷、复卷等操作。为了保证卷筒类材料在加工中的精度，需要对该些卷 筒类材料在加工过程中的张力和导向进行控制，使得卷筒类材料加工过程中的张力稳定， 并可使得放卷和复卷的齐平和均勻。现有技术中的张力控制装置能够解决卷筒类材料张力 控制的实验与研究需要，但对其卷筒类材料导向无法控制，易造成卷筒类材料走偏或复卷 不整齐且不均勻的问题。参考图1和图2所示，图1示出了现有技术中的张力控制实验装置的控制原理图； 图2示出了现有技术卷筒机中的张力控制实验装置的结构示意图。具体地，张力控制实验 装置可包括实验台、装在实验台的左侧放卷轴1，装在实验台的右侧的复卷轴6。放卷轴1 的一端由传动面墙板7支撑，另一端由放卷轴支撑杆2支撑，放卷轴1上装配有一种制动装 置8 ；复卷轴6的一端由传动面墙板7支撑，另一端由复卷轴支撑杆5支撑，且复卷轴6上 装配有复卷扭矩控制装置10，且复卷轴6还与一个电动机9相连接，该电动机9用于带动并 调节复卷轴6运转，在放卷轴1和复卷轴6之间设置有数根过纸辊3，其中一个过纸辊3 (即 张力检测辊4)上装有张力传感器13，相应地，在实验台的控制箱中设有连接张力传感器13 的张力控制器11，用于接收张力传感器的张力检测信号，并依据该检测信号调整制动装置 或复卷扭矩控制装置，达到控制张力的目的。通过上述装置实现了在卷筒类材料加工过程 中张力的控制。但是无法调整由于张力不均勻导致的复卷轴对复卷的材料不整齐，且易变 形的问题。鉴于此，在张力控制装置中如何避免张力不均勻导致的复卷不符合要求成为当 前需要解决的技术问题。
实用新型内容针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种张力与纠偏实验装置，该张力与纠 偏实验装置能够控制卷筒类材料的导向，使得复卷轴上的料带整齐且均勻一致。本实用新型提供一种张力与纠偏实验装置，包括实验台，位于所述实验台一端的 放卷轴和位于所述实验台另一端的复卷轴，在所述放卷轴和所述复卷轴之间设置有若干根 过纸辊，其中，所述张力与纠偏实验装置还包括位于所述放卷轴和所述过纸辊之间的纠偏执行装置，位于所述复卷轴区域且用于检测所述复卷轴上的卷筒类材料的位置信息的位置 传感器，以及用于接收所述位置传感器的检测信号的纠偏控制器，该纠偏控制器依据所述检测信号控制所述纠偏执行装置调整所述复卷轴上的料带。如上所述的张力与纠偏实验装置，其中，所述纠偏执行装置包括，两个纠偏辊；支 撑所述纠偏辊的框架；分别位于所述纠偏辊的端部的四个斜面，所述纠偏辊的端部安装有使所述纠偏辊 在所述斜面上可移动的滚轮。如上所述的张力与纠偏实验装置，其中，所述纠偏执行装置还包括固定所述斜面 的墙板。如上所述的张力与纠偏实验装置，其中，所述纠偏控制器通过伺服电机控制所述 纠偏执行装置。如上所述的张力与纠偏实验装置，其中，所述纠偏执行装置的框架中对应所述墙 板的每一侧面上分别设置有切断所述伺服电机电源的开关。如上所述的张力与纠偏实验装置，其中，所述伺服电机与所述纠偏执行装置之间 通过机械传动装置连接。如上所述的张力与纠偏实验装置，其中，所述机械传动装置包含连接所述伺服电 机的电机轴的万向联轴节、连接所述万向联轴节的丝杆，和连接所述丝杆与所述纠偏执行 装置的框架的丝母。如上所述的张力与纠偏实验装置，其中，所述纠偏控制器位于所述实验台的控制 箱内。本实用新型提供的张力与纠偏实验装置，其能够控制卷筒类材料的导向。主要是 在放卷轴/复卷轴与过纸辊之间加入纠偏执行装置，由此可有效解决已有张力控制实验装 置料带导向无法控制的问题，进而可保证复卷轴上的料带不走偏或复卷整齐。另外，该张力 与纠偏实验装置的体积小、成本低且能够方便地用作教学或研究。
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用 新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的张力控制实验装置的控制原理图；图2为现有技术中的张力控制实验装置的结构示意图；图3为本实用新型中的张力与纠偏实验装置实施例的结构示意图；图4为本实用新型中的张力与纠偏实验装置实施例的后视图；图5为本实用新型的张力与纠偏实验装置实施例的控制原理图；图6为本实用新型中的张力与纠偏实验装置实施例中的纠偏执行装置的结构示 意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施 例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领 域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新 型保护的范围。本实用新型提供一种张力与纠偏实验装置，主要是在已有张力控制装置内增加一 纠偏执行装置，可有效解决现有技术中张力控制实验装置料带导向无法控制的问题，保证 卷筒类材料在放卷轴和复卷轴之间不走偏，保证了复卷轴上料带的整齐/平齐。
以下结合附图3至附图6具体说明，需要说明的是，在放卷轴和复卷轴之间的卷筒 类材料，统称为料带。该料带可包含，纸袋、电线、金属线、胶片、纸片或布带等。本实用新型 尤其适用于带状材料。参照图3和图6所示，图3为本实用新型中的张力与纠偏实验装置实施例的结构 示意图；图4为本实用新型中的张力与纠偏实验装置实施例的后视图；图5为本实用新型 的张力与纠偏实验装置实施例的控制原理图；图6为本实用新型中的张力与纠偏实验装置 实施例中的纠偏执行装置的结构示意图。具体地，本实施例中的张力与纠偏实验装置可包 括实验台，位于所述实验台一端的放卷轴101、位于所述实验台另一端的复卷轴106、在放 卷轴101和复卷轴106之间设置有若干根过纸辊103、纠偏执行装置112、位置传感器122 和纠偏控制器120。其中，纠偏执行装置112安装于放卷轴101和过纸辊103之间的实验台 上；位置传感器122(如图3所示)可设置于复卷轴106区域，如可设置于复卷轴106和过 纸辊103之间的任意位置，且用于检测复卷轴106区域的料带的位置信息，位置传感器122 将其检测的包含有位置信息检测信号传递至纠偏控制器120，该纠偏控制器120依据所述 检测信号控制纠偏执行装置112调整复卷轴106上的料带的变化，使得复卷轴106上的料 带能够均勻一致的复卷。需要说明的是，纠偏控制器120可位于实验台的控制箱内，也可单 独设置，本实施例中不限定纠偏控制器120的具体位置。具体地，纠偏执行装置112可包括，平行设置的两个纠偏辊116、支撑两个纠偏辊 116的框架125(如图6所示)，分别位于纠偏辊116端部的四个斜面115，以及该纠偏辊116 的端部安装有使纠偏辊116在斜面115上可移动(来回滚动)的滚轮117。本实施例中将 纠偏执行装置112中的斜面115固定在墙板107上(图6中显示采用两个平行的墙板107 固定斜面115)，该斜面115用于支撑并使纠偏辊116可来回运动，从而具有料带导向的作 用，即可使料带可横向运动。在两个墙板107上分别对称固定四个斜面115，其倾斜方式可 为斜向下，如图6所示的倾斜方式。进一步地，防止上述来回运动的纠偏执行装置112发生过量运动，从而导致纠偏 执行装置112的框架与两侧墙板107发生触碰干涉的现象，本实施例可在两墙板107上分 别设置一个具有切断伺服电机118电源的开关(优选使用行程开关)，即纠偏执行装置112 的框架125中对应墙板107的每一侧面上分别设置有切断伺服电机118电源的开关(图中 未示出)。当纠偏执行装置112的框架运动超过限制范围时，触动上述开关，以便及时停止 伺服电机118的电源，使得纠偏执行装置112停止运动。另外，上述的位置传感器122用于检测复卷轴106区域的料带是否发生偏移，例 如，可以检测靠近复卷轴106的过纸辊103上运动的料带横向位置(即横向位移)是否偏 移。位置传感器122将检测信号发送至纠偏控制器120，该纠偏控制器120依据所述检测 信号判断上述料带的位置是否符合要求，若符合，进行后续的检测，若不符合，则纠偏控制器120控制纠偏执行装置112对料带进行调整，以保证复卷轴106上的料带能够整齐。在 本实施例中，纠偏控制器120通过伺服电机118控制纠偏执行装置112的动作。并且，伺服 电机118与纠偏执行装置112之间通过机械传动装置连接。如图6所示，该机械传动装置 可包含连接伺服电机118的电机轴的万向联轴节、连接万向联轴节的丝杆119，和连接丝杆 119与纠偏执行装置112的框架125连接在一起的丝母。在实际的实验装置中，上述放卷轴101上还配有一种制动装置108，复卷轴106上 配有复卷扭矩控制装置110，且复卷轴106与电动机109相连接，该电动机109用于带动并 调节复卷轴106运转，在放卷轴和复卷轴之间设置有数根过纸辊(如图5所示)，其中一个 过纸辊103上装有张力传感器104，并且张力传感器104连接有张力控制器，该张力控制器 的一端与张力传感器连接，另一端与放卷轴101上的制动装置108或复卷轴106上的复卷 扭矩控制装置110连接，该张力控制器接收张力传感器的张力检测信号，并依据所述张力 检测信号发出对制动装置108或复卷扭矩控制装置110进行控制的张力控制信号。本实施例中主要是在放卷轴101和数根过纸辊103之间设有纠偏执行装置112 ； 如图5所示，从右往左看，可在第一过纸辊和第二过纸辊之间设置纠偏执行装置112，当然， 也可以将纠偏执行装置112放置在第一过纸辊和放卷轴101之间，或第二过纸辊和第三过 纸辊之间，复卷轴106和第三过纸辊之间，本实施例不对该纠偏执行装置112的位置进行限 定，只要满足纠偏调节即可。另外，纠偏控制器120和张力控制器均可放置于实验台的控制 箱内。在图5和图6所示实施例中，电动机109通过皮带114带动复卷扭矩控制装置110 进行复卷动作，同时，位置传感器122检测复卷轴106区域的复卷过程是否达到要求，若没 有达到，则由纠偏控制器120控制纠偏执行装置112调整料带121的位置。例如，纠偏控制 器120驱动伺服电机118，进而使连接伺服电机118的机械传动装置带动纠偏执行装置112 在斜面115上向左侧或右侧移动，从而使料带121可向右或向左运动，以便达到纠正料带 121横向位置的目的。优选地，上述制动装置108可为磁粉制动器、气动制动器或液压制动器。以及，复 卷扭矩控制装置Iio可为磁粉离合器。且放卷轴101和复卷轴106上分别装有一对卷筒材 料夹紧螺母。本实施例中的张力与纠偏实验装置具有体积小，可方便实验室的研究和教学使 用，上述张力与纠偏实验装置在实现与工业中的相应设备的基本功能的同时能够有效降低 其成本。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求1.一种张力与纠偏实验装置，包括实验台，位于所述实验台一端的放卷轴和位于所 述实验台另一端的复卷轴，在所述放卷轴和所述复卷轴之间设置有若干根过纸辊，其特征 在于，所述张力与纠偏实验装置还包括位于所述放卷轴和所述过纸辊之间的纠偏执行装置；位于所述复卷轴区域且用于检测 所述复卷轴上的卷筒类材料的位置信息的位置传感器，以及用于接收所述位置传感器的检测信号的纠偏控制器，该纠偏控制器依据所述检测信号 控制所述纠偏执行装置调整所述复卷轴上的料带。
2.根据权利要求1所述的张力与纠偏实验装置，其特征在于，所述纠偏执行装置包括， 两个纠偏辊；支撑所述纠偏辊的框架；分别位于所述纠偏辊的端部的四个斜面，所述纠偏辊的端部安装有使所述纠偏辊在所 述斜面上可移动的滚轮。
3.根据权利要求2所述的张力与纠偏实验装置，其特征在于，所述纠偏执行装置还包 括固定所述斜面的墙板。
4.根据权利要求2或3所述的张力与纠偏实验装置，其特征在于，所述纠偏控制器通过 伺服电机控制所述纠偏执行装置。
5.根据权利要求4所述的张力与纠偏实验装置，其特征在于，所述纠偏执行装置的框 架中对应所述墙板的每一侧面上分别设置有切断所述伺服电机电源的开关。
6.根据权利要求4所述的张力与纠偏实验装置，其特征在于，所述伺服电机与所述纠 偏执行装置之间通过机械传动装置连接。
7.根据权利要求6所述的张力与纠偏实验装置，其特征在于，所述机械传动装置包含 连接所述伺服电机的电机轴的万向联轴节、连接所述万向联轴节的丝杆，和连接所述丝杆 与所述纠偏执行装置的框架的丝母。
8.根据权利要求1所述的张力与纠偏实验装置，其特征在于，所述纠偏控制器位于所 述实验台的控制箱内。
专利摘要本实用新型公开了一种张力与纠偏实验装置，该张力与纠偏实验装置包括实验台，位于所述实验台一端的放卷轴和位于所述实验台另一端的复卷轴，在所述放卷轴和所述复卷轴之间设置有若干根过纸辊，所述张力与纠偏实验装置还包括位于所述放卷轴和所述过纸辊之间的纠偏执行装置，位于所述复卷轴与过纸辊之间且用于检测所述复卷轴上的卷筒类材料的位置信息的位置传感器，以及用于接收所述位置传感器的检测信号的纠偏控制器，该纠偏控制器依据所述检测信号控制所述纠偏执行装置调整所述复卷轴上的料带保持齐平。上述张力与纠偏实验装置能够有效解决已有张力控制实验装置的卷筒类材料的导向无法控制的问题，进而可保证卷筒类材料不走偏且复卷整齐。
文档编号G09B25/02GK201877070SQ20102062220
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者程常现 申请人:北京印刷学院