一种气动调节恒张力装置的制作方法

本实用新型涉及一种气动调节恒张力装置，属于轧机设备制造技术领域。

背景技术：

目前，市面上的恒张力恒速度的控制系统，大多数是采用可编程逻辑控制器PLC、张力控制器、张力传感器、变频电机、测速编码器和触摸屏等元件来组成一个恒张力恒速度的闭环控制系统，利用测速编码器来检测两端的速度，并将检测的速度值反馈到触摸屏与设定值进行比较，然后通过可编程逻辑控制器PLC进行计算补偿给变频电机，通过改变变频电机的转速来达成恒速度的控制。而张力控制则是通过张力传感器测量实际的张力值反馈给张力控制器，然后通过张力控制器来控制其下属张力执行机构来达成恒张力的控制。这种恒张力恒速度的控制系统在实际使用过程中存在如下问题：

首先，它的恒速度、恒张力控制是两套系统，对于参数设置和系统维护非常不便；其次，使用测速编码器检测的两端速度只是它的当前数值，在实际轧制过程中，如果轧辊有所磨损导致直径有一定量的减小，线速度就会受到影响，在这种情况下，测速编码器是无法检测出来的，所以会发生前后线速度不同步的情况，准确性低；最后，电器元件的成本相对较高，导致整个系统的成本高。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种气动调节恒张力装置，可解决系统的统一性不好、前后线速度不同步、结构复杂、成本偏高的技术问题，在提高恒张力、恒速度的准确性的同时，可降低成本，进一步优化系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种气动调节恒张力装置，包括可编程逻辑控制器PLC、伺服电机、触摸屏、张力底座、安装在张力底座上方水平布置的张力底板、贯穿张力底板竖直布置的检测杆和气缸、安装在检测杆上端的检测片、安装在气缸上位于检测片正上方的超声波传感器、安装在张力底板底部竖直布置的导向轴、安装在导向轴底端的底板以及三个张力轮，所述导向轴上安装有滑动安装座，所述气缸的活塞杆端、检测杆的下端均与滑动安装座连接，所述三个张力轮中的一个张力轮安装在滑动安装座上，另外两个张力轮对称安装在张力底板的前侧，所述超声波传感器与可编程逻辑控制器PLC连接。

优选地，所述超声波传感器通过L型支架安装在气缸上。

优选地，还包括防护罩，所述防护罩有两个，两个防护罩分别安装在张力底板上位于两个张力轮的正上方。

优选地，所述气缸的活塞杆端通过Y接头与滑动安装座连接。

优选地，所述滑动安装座通过直线轴承安装在导向轴上。

优选地，所述安装在张力底板前侧的张力轮通过水平布置的定轮轴安装在张力底板上，张力轮安装在定轮轴的一端，定轮轴的另一端与张力底板固定连接

与现有的技术相比，本实用新型通过各个部件的配合，利用超声波传感器测量张力轮的位置，反馈至触摸屏与设定参数进行对比，再反馈至可编程逻辑控制器PLC，通过可编程逻辑控制器PLC计算控制后方一台设备的伺服电机进行加速或者减速来达到恒张力恒速度的要求。在轧辊有所磨损后，可以通过人为的计算调控系统默认的轧辊直径来达到同步线速度的目的。整个装置具有统一性，张力的大小是由固定压力的执行机构来完成的，所以无需电气系统进行反馈，仅需一套恒速度控制的系统即可；保证了前后线速度的同步，并且便于调整维护；相对于目前的恒张力恒速度控制系统，减少了测速编码器、变频器、张力控制器等设备，降低了设备成本。总而言之，本实用新型解决了系统的统一性不好、前后线速度不同步、结构复杂、成本偏高的技术问题，在提高恒张力、恒速度的准确性的同时，降低成本，进一步优化了系统。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为图1的主视图；

图3为图1(省略了检测杆、检测片等部件)的左视图；

图4为图1(省略了检测杆、检测片等部件)的俯视图；

图5为图2中B-B的剖视图；

图6为三个张力轮的位置关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1至图6所示，本实用新型实施例提供的一种气动调节恒张力装置，包括可编程逻辑控制器PLC、伺服电机、触摸屏、张力底座1、安装在张力底座1上方水平布置的张力底板2、贯穿张力底板2竖直布置的检测杆7和气缸 3、安装在检测杆7上端的检测片6、安装在气缸3上位于检测片6正上方的超声波传感器5、安装在张力底板2底部竖直布置的导向轴10、安装在导向轴10 底端的底板9以及三个张力轮11，所述导向轴10上安装有能够沿导向轴10 上下移动的滑动安装座14，所述气缸3的活塞杆端、检测杆7的下端均与滑动安装座14连接，所述三个张力轮11中的一个张力轮安装在滑动安装座14上，另外两个张力轮对称安装在张力底板2的前侧，所述超声波传感器5与可编程逻辑控制器PLC连接。其中，位于张力底板2上的两个张力轮11固定不动，位于滑动安装座14上的张力轮在气缸3的带动下随滑动安装座14沿导向轴10 上下移动，检测杆7和检测片6也一同上下移动，超声波传感器5检测检测片6的位置，并将检测到的信息传送给可编程逻辑控制器PLC进行相应的显示和处理。三个张力轮的位置关系如如图6所示，线材按图示绕法依次穿过三个张力轮。

优选地，所述超声波传感器5通过L型支架4安装在气缸3上。通过L型支架连接，拆装方便，操作简单。

优选地，还包括防护罩8，所述防护罩8有两个，两个防护罩8分别安装在张力底板2上位于两个张力轮11的正上方。两个防护罩通过螺栓或内六角螺钉可拆卸地安装在张力底板2上。

优选地，所述气缸3的活塞杆端通过Y接头13与滑动安装座14连接。

优选地，所述滑动安装座14通过直线轴承12安装在导向轴10上。

优选地，所述安装在张力底板2前侧的张力轮通过水平布置的定轮轴安装在张力底板上，张力轮安装在定轮轴的一端，定轮轴的另一端与张力底板固定连接。

工作过程：

当前、后轧机设备不同步时，会产生拉力，导致下方的张力轮(安装在滑动安装座14上的张力轮)被带动往上移动。其具体过程是：滑动安装座14在气缸3的带动下通过直线轴承12沿导向轴10上下移动，同时带动安装在滑动安装座14上的张力轮和检测杆7移动，检测杆7的移动带动了安装于其上端的检测片6移动，通过超声波传感器5检测检测片6的移动距离，从而反馈出安装在滑动安装座14上的张力轮的移动距离给触摸屏，再由触摸屏设定的参数比较后反馈给可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC进行计算后反馈给伺服电机，改变其转速，从而达到了恒转速的控制。在这个过程中气缸 3通过Y接头连接在滑动安装座14上，并且在工作情况下一直处于同等气压的下压状态下，而三个张力轮的位置要保证线材是垂直向下的，不会形成夹角，这样就达成了恒张力状态。

综上所述，本实用新型通过各个部件的配合，超声波传感器测量张力轮的位置，反馈至触摸屏与设定参数进行对比，再反馈至可编程逻辑控制器PLC，通过可编程逻辑控制器PLC计算控制后方一台设备的伺服电机进行加速或者减速来达到恒张力恒速度的要求。在轧辊有所磨损后，可以通过人为的计算调控系统默认的轧辊直径来达到同步线速度的目的。最终，解决了系统的统一性不好、前后线速度不同步、结构复杂、成本偏高的技术问题，在提高恒张力、恒速度的准确性的同时，降低成本，进一步优化了系统。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。