一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构

本发明属于金属极薄带材生产，具体涉及一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构。

背景技术：

1、成卷的金属极薄带材需要轧制和拉伸弯曲矫直两种重要的处理工艺，在上述金属极薄带材处理工艺过程中需要将成卷的金属极薄带材展开或将展开的金属极薄带材卷起，芯轴机构作为金属极薄带材轧制和拉伸弯曲矫直工艺中开卷机、卷取机的重要组成部分，需要通过芯轴的撑开，完成对成卷金属极薄带材的卡紧，从而将成卷的金属极薄带材固定安装在开卷机、卷取机上，防止成卷金属极薄带材在旋转的过程中脱出，引发安全事故。芯轴对成卷金属极薄带材的卡紧固定功能，主要是利用芯轴内部的斜楔结构完成对芯轴前端直径的增减，现有技术中实现上述功能需要利用液压缸对斜楔结构进行推拉，液压缸既可以给推杆提供推力，又可以随从芯轴旋转，但是选择使用液压缸，需要安装液压站，整体结构复杂，成本较高。

2、针对开卷机、卷曲机芯轴部分采用液压缸进行推拉带来的诸多不利影响，考虑采用电动伺服缸作为推杆的驱动件，但是电动伺服缸与液压缸相比，不能像液压缸一样随从芯轴进行旋转。因此，亟待开发一种采用电动伺服缸提供推力的芯轴机构。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题提供了一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构。

2、为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

3、一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构，包括主轴，在所述主轴内部滑动设置有推杆，在所述推杆和主轴的前部共同安装有撑卷装置，在所述主轴的中部还安装有传动齿轮，所述传动齿轮用于与传动装置连接，进而带动主轴旋转，在所述主轴的后端固定设置有连接法兰，所述连接法兰通过螺钉与转盘轴承的内圈连接，所述转盘轴承的外圈通过螺钉与电缸固定座连接，在所述电缸固定座的后端安装有电缸连接座，所述推杆的末端穿过连接法兰、转盘轴承和电缸固定座设置在电缸连接座内，所述推杆的末端呈球形，所述推杆的末端与推拉块连接，在所述推拉块的内部设置有球形槽，以便于推杆相对推拉块进行转动，所述推拉块呈椭圆形，且所述推拉块的轴线垂直于推杆的轴线，在所述电缸连接座的内部开设有与推拉块形状相对应的椭圆形滑槽，以便于限制推拉块的转动，所述推拉块与伺服电动缸的输出端连接，所述伺服电动缸安装在电缸连接座上。

4、进一步，所述撑卷装置包括通过防脱螺母固定在推杆前端的推拉法兰，在所述推拉法兰上通过螺钉固定连接有两个楔块卡槽条，两个所述楔块卡槽条对称设置在推拉法兰轴线的两侧，在所述楔块卡槽条上设置有撑卷块，在所述撑卷块上设置有斜楔面，在所述斜楔面上开设有矩形滑槽，在所述矩形滑槽内滑动设置有连接板，所述连接板通过螺钉与撑卷体固定连接，在所述斜楔面上通过螺钉连接有两个限位板，两个所述限位板分别位于矩形滑槽的两侧，以便于限制连接板只能沿矩形滑槽进行滑动，进而控制撑卷体撑开或收缩，在所述撑卷体的前端和后端分别设置有限位端盖和限位环，所述限位环与主轴一体设置，所述限位端盖通过螺钉连接有多个连接柱，所述连接柱的另一端穿过推拉法兰与主轴连接。

5、再进一步，所述撑卷块呈环形，在所述撑卷块上呈环形均匀分布设置有四个斜楔面，所述撑卷体有四个，分别与四个斜楔面相对应。

6、更进一步，所述撑卷块有若干个，均匀分布在楔块卡槽条上。

7、更进一步，在其中一个所述撑卷体上设置有刻度尺，所述刻度尺有两个，两个所述刻度尺呈对向放置，以便于从两侧观察成卷金属极薄带材的位置。

8、更进一步，在所述主轴上转动安装有中部固定端盖和后部固定端盖，所述中部固定端盖和后部固定端盖用于与机架连接，以便于实现主轴的安装。

9、与现有技术相比本发明具有以下优点：

10、本发明通过在推拉块的内部设置球形槽进而实现推杆与伺服电动缸的转动连接，同时通过转盘轴承实现主轴与电缸固定座的转动连接，保证了伺服电动缸在为推杆提供推拉力的同时，不会随同推杆转动，实现了将伺服电动缸应用于芯轴以简化结构，降低成本的目的；

11、本发明撑卷块呈环形，能够有效保证与其滑动连接的四个撑卷体的同步性，进而保证了芯轴对成卷金属极薄带材的稳定卡紧和固定。

技术特征：

1.一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构，其特征在于：包括主轴(1)，在所述主轴(1)内部滑动设置有推杆(2)，在所述推杆(2)和主轴(1)的前部共同安装有撑卷装置(3)，在所述主轴(1)的中部还安装有传动齿轮(4)，所述传动齿轮(4)用于与传动装置连接，进而带动主轴(1)旋转，在所述主轴(1)的后端固定设置有连接法兰(5)，所述连接法兰(5)通过螺钉与转盘轴承(6)的内圈连接，所述转盘轴承(6)的外圈通过螺钉与电缸固定座(7)连接，在所述电缸固定座(7)的后端安装有电缸连接座(8)，所述推杆(2)的末端穿过连接法兰(5)、转盘轴承(6)和电缸固定座(7)设置在电缸连接座(8)内，所述推杆(2)的末端呈球形，所述推杆(2)的末端与推拉块(9)连接，在所述推拉块(9)的内部设置有球形槽，以便于推杆(2)相对推拉块(9)进行转动，所述推拉块(9)呈椭圆形，且所述推拉块(9)的轴线垂直于推杆(2)的轴线，在所述电缸连接座(8)的内部开设有与推拉块(9)形状相对应的椭圆形滑槽，以便于限制推拉块(9)的转动，所述推拉块(9)与伺服电动缸(10)的输出端连接，所述伺服电动缸(10)安装在电缸连接座(8)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构，其特征在于：所述撑卷装置(3)包括通过防脱螺母固定在推杆(2)前端的推拉法兰(301)，在所述推拉法兰(301)上通过螺钉固定连接有两个楔块卡槽条(302)，两个所述楔块卡槽条(302)对称设置在推拉法兰(301)轴线的两侧，在所述楔块卡槽条(302)上设置有撑卷块(303)，在所述撑卷块(303)上设置有斜楔面，在所述斜楔面上开设有矩形滑槽(304)，在所述矩形滑槽(304)内滑动设置有连接板(305)，所述连接板(305)通过螺钉与撑卷体(306)固定连接，在所述斜楔面上通过螺钉连接有两个限位板(307)，两个所述限位板(307)分别位于矩形滑槽(304)的两侧，以便于限制连接板(305)只能沿矩形滑槽(304)进行滑动，进而控制撑卷体(306)撑开或收缩，在所述撑卷体(306)的前端和后端分别设置有限位端盖(308)和限位环(309)，所述限位环(309)与主轴(1)一体设置，所述限位端盖(308)通过螺钉连接有多个连接柱(310)，所述连接柱(310)的另一端穿过推拉法兰(301)与主轴(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构，其特征在于：所述撑卷块(303)呈环形，在所述撑卷块(303)上呈环形均匀分布设置有四个斜楔面，所述撑卷体(306)有四个，分别与四个斜楔面相对应。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构，其特征在于：所述撑卷块(303)有若干个，均匀分布在楔块卡槽条(302)上。

5.根据权利要求3所述的一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构，其特征在于：在其中一个所述撑卷体(306)上设置有刻度尺(311)，所述刻度尺(311)有两个，两个所述刻度尺(311)呈对向放置，以便于从两侧观察成卷金属极薄带材的位置。

6.根据权利要求1所述的一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构，其特征在于：在所述主轴(1)上转动安装有中部固定端盖(11)和后部固定端盖(12)，所述中部固定端盖(11)和后部固定端盖(12)用于与机架连接，以便于实现主轴(1)的安装。

技术总结
本发明属于金属极薄带材生产技术领域，具体涉及一种用于金属精密极薄带材电动伺服驱动开卷取芯轴机构，包括主轴，在主轴内部滑动设置有推杆，在推杆和主轴的前部共同安装有撑卷装置，推杆的末端穿过连接法兰、转盘轴承和电缸固定座设置在电缸连接座内，推杆的末端呈球形，推杆的末端与推拉块连接，在电缸连接座的内部开设有与推拉块形状相对应的椭圆形滑槽，推拉块与伺服电动缸的输出端连接，本发明通过在推拉块的内部设置球形槽进而实现推杆与伺服电动缸的转动连接，同时通过转盘轴承实现主轴与电缸固定座的转动连接，保证了伺服电动缸在为推杆提供推拉力的同时，不会随同推杆转动，实现了将伺服电动缸应用于芯轴以简化结构，降低成本的目的。

技术研发人员：周存龙,魏东,魏晶磊,常泽斌,蒙怡婧,李国栋,孙世杰
受保护的技术使用者：太原科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16