全自动开卷机的钢卷送进及控速装置.pdf

本发明提供了提供一种全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，属于全自动开卷机技术领域。它解决现有全自动开卷机对钢卷的送进速度无法精确实时控制而造成松卷或者冲卷的缺陷。本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，包括具有安装段和悬臂段的旋转轴，旋转轴的安装段设置在基座内且与能够带动旋转轴正反转动的动力机构相连接，旋转轴的悬臂段设有钢卷涨紧机构，沿着钢卷开卷方向的悬臂段一侧设有检测开卷钢板下垂程度的超声波控制器，本钢卷送进及控速装置还包括根据超声波控制器传送的信号来控制动力机构驱动旋转轴正反转的电气控制系统。该

1.  一种全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，包括具有安装段(11)和悬臂段(12)的旋转轴(1)，其特征在于，旋转轴(1)的安装段(11)设置在全自动开卷机的基座(2)内且与能够带动旋转轴(1)正反转动的动力机构(3)相连接，旋转轴(1)的悬臂段(12)设有钢卷涨紧机构(4)，沿着钢卷开卷方向的悬臂段(12)一侧设有检测开卷钢板下垂程度的超声波控制器(5)，本钢卷送进及控速装置还包括根据超声波控制器(5)传送的信号来控制动力机构(3)驱动旋转轴(1)正反转的电气控制系统。

2.  根据权利要求1所述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，其特征在于，所述的超声波控制器(5)位于开卷钢板下垂最大处的下方。

3.  根据权利要求1所述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，其特征在于，所述的超声波控制器(5)独立于基座(2)，设置在地面上。

4.  根据权利要求1所述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，其特征在于，所述的超声波控制器(5)包括安装座(51)，在安装座(51)的两边固定芯轴(52)，使安装座(51)形成U形，在芯轴(52)上装有滚筒(73)，在两个芯轴(52)之间的安装座(51)内设有超声波感应器(54)。

5.  根据权利要求1所述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，其特征在于，所述的基座(2)上设有托料辊机构(7)，该托料辊机构(7)位于超声波控制器(5)和悬臂段(12)之间。

6.  根据权利要求1所述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，其特征在于，所述的托料辊机构(7)包括托料摆杆(71)和支撑轴(72)，支撑轴(72)上设有若干滚筒(73)，托料摆杆(71)的一端与基座(2)通过调节结构(8)相连接，所述的支撑轴(72)的一端固连在托料摆杆(71)的另一端。

7.  根据权利要求1所述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，其特征在于，所述的调节结构(8)包括能够组成圆环的上半环(81)和下半环(82)，上半环(81)固定在托料摆杆(71)的端部，下半环(82)通过螺栓(84)与下半环(82)接，在基座(2)上固连固定轴(83)，上半环(81)和下半环(82)通过紧配合的方式与固定轴(83)连接。

8.  根据权利要求1所述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，其特征在于，所述的动力机构(3)包括带刹车装置的减速电机(31)、固定在减速电机(31)上的主动链轮(32)和固定在安装段(11)的从动链轮(33)，在主动链轮(32)和从动链轮(33)上套有链条(34)。

9.  根据权利要求1所述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，其特征在于，所述的电气控制系统包括变频器和超声波感应器(54)，超声波感应器(54)与变频器连接，变频器与所述的减速电机(31)相连接。

全自动开卷机的钢卷送进及控速装置
技术领域
本发明属于全自动开卷机技术领域，涉及一种钢卷送进及控速装置，特别是一种全自动开卷机的钢卷送进及控速装置。
背景技术
在板材加工行业，通常使用大型辊压设备用于对金属板材连续压制成型，为方便生产，提高效率并降低劳动强度，所使用的原料板材都预先绕成圆筒形的钢卷，存放在专用的装料架上，以便使其处于合理的受控状态。开卷机是一种将圆筒形的钢卷连续或间断展开的一种设备。目前开卷机的形式比较多，从功能上分，主要存在机械被动开卷机、半自动开卷机、全自动开卷机等这几种开卷方式。
全自动化生产线中的全自动开卷机能够自动将钢卷送入到生产线中，从开卷机开卷出来的钢板悬空送入到生产线主机中，由于钢板本身的重量，悬空的这段钢板会产生下垂，但是现有全自动开卷机对钢卷的送进速度无法精确实时控制，导致开卷速度过快使钢板下垂幅度过大而造成松卷的问题，或者开卷速度过慢使钢板被拉直而产生冲卷的问题，这样，对板材的开卷、校平质量以及对设备的寿命有较大的影响。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，提供一种全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，该装置能够自动送进钢卷，实时控制钢卷的送进速度和张开力度，并且在钢卷发生冲卷或者松卷时进行调节。
本发明通过下列技术方案来实现：一种全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，包括具有安装段和悬臂段的旋转轴，其特征在于，旋转轴的安装段设置在全自动开卷机的基座内且与能够带动旋转轴正反转动的动力机构相连接，旋转轴的悬臂段设有钢卷涨紧机构，沿着钢卷开卷方向的悬臂段一侧设有检测开卷钢板下垂程度的超声波控制器，本钢卷送进及控速装置还包括根据超声波控制器传送的信号来控制动力机构驱动旋转轴正反转的电气控制系统。
本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置由动力机构驱动旋转轴转动实现钢卷的自动开卷。在开卷过程中，如果开卷速度慢，开卷钢板下垂程度高于正常的下垂程度，超声波控制器发出控制信号给电气控制系统，电气控制系统控制动力机构加快旋转轴转动速度，使钢卷的开卷速度加快；如果开卷速度快，开卷钢板下垂程度低于正常的下垂程度，超声波控制器发出控制信号给电气控制系统，电气控制系统控制动力机构减慢旋转轴转动速度，使钢卷的开卷速度减慢；如果开卷钢板下垂程度大大地低于正常的下垂程度，超声波控制器发出控制信号给电气控制系统，电气控制系统控制动力机构反向转动旋转轴卷回多余的钢板。
在上述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，所述的超声波控制器位于开卷钢板下垂最大处的下方。从开卷机到生产线主机之间的这段开卷钢板在中立的作用下会下垂，其下垂程度最大的位置在中间位置，将超声波控制器放置在此处的下方，可以准确测量到下垂的程度。反之，将超声波控制器放置在此处的上方也是可行的。
在上述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，所述的超声波控制器独立于基座，设置在地面上。通过这种结构来调节超声波控制器的位置，便于安装。
在上述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置中，所述的超声波控制器包括安装座，在安装座的两边固定芯轴，使安装座形成U形，在芯轴上装有滚筒，在两个芯轴之间的安装座内设有超声波感应器。在开卷钢板下垂较多的时候可以使钢板落在安装座上，而芯轴上的滚筒可方便钢板在安装座上滑动。
在上述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置中，所述的基座上设有托料辊机构，该托料辊机构位于超声波控制器和悬臂段之间。托料辊托住已展开的钢卷，使其平滑下垂。
在上述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置中，所述的托料辊机构包括托料摆杆和支撑轴，支撑轴上设有若干滚筒，托料摆杆的一端与基座通过调节结构相连接，所述的支撑轴的一端固连在托料摆杆的另一端。通过托料摆杆可以调节支撑轴的位置。
在上述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置中，所述的调节结构包括能够组成圆环的上半环和下半环，上半环固定在托料摆杆的端部，下半环通过螺栓与下半环接，在基座上固连固定轴，上半环和下半环通过紧配合的方式与固定轴连接。
在上述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置中，所述的动力机构包括带刹车装置的减速电机、固定在减速电机上的主动链轮和固定在安装段的从动链轮，在主动链轮和从动链轮上套有链条。减速电机转动，带动主动轮转动，主动链轮通过链条带动从动链轮转动，从而使旋转轴转动。
在上述的全自动开卷机的钢卷送进及控速装置中，所述的电气控制系统包括变频器和超声波感应器，超声波感应器与变频器连接，变频器与所述的减速电机相连接。超声波感应器检测到钢板的下垂程度后发出控制信号给变频器，变频器接受控制信号后对减速电机进行控速，使减速电机增速、减速或者反转。
与现有技术相比，全自动开卷机的钢卷送进及控速装置具有以下优点：超声波控制器通过超声波感应器来探测卷料的感应距离的远近，跟踪主机的生产速度，通过变频器控制电机开卷速度，使得开卷机的停止或启动动作平缓，工作稳定，最高开卷速度可达50m/min，满足主机高速、高精度的工况。能对钢板的下垂程度进行实时控制，防止产生松卷或者冲卷的问题，避免板材的开卷、校平质量以及对设备的寿命的影响。
附图说明
图1是本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置的结构示意图。
图2是本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置的左视剖视结构示意图。
图3是本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置的动力机构结构示意图。
图4是本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置中托料辊机构的结构示意图。
图5是本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置中超声波控制器的结构示意图。
图6是本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置中超声波控制器的俯视结构示意图。
图中，旋转轴1；安装段11；悬臂段12；轴肩13；基座2；动力机构3；减速电机31；主动链轮32；从动链轮33；链条34；钢卷涨紧机构4；涨紧板41；连接杆42；铰支座43；伸缩轴44；涨紧连杆45；涨紧油缸46；拉杆47；轴承48；超声波控制器5；安装座51；芯轴52；滚子53；超声波感应器54；托料辊机构7；托料摆杆71；支撑轴72；滚筒73；调节结构8；上半环81；下半环82；固定轴83；螺栓84。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2和图3本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置，包括具有安装段11和悬臂段12的旋转轴1，旋转轴1的安装段11设置在全自动开卷机的基座2内且与能够带动旋转轴1正反转动的动力机构3相连接，动力机构3包括带刹车装置的减速电机31、固定在减速电机31上的主动链轮32和固定在安装段11的从动链轮33，在主动链轮32和从动链轮33上套有链条34。旋转轴1的悬臂段12设有钢卷涨紧机构4。
如图2所示，该钢卷涨紧机构4包括均匀分布在旋转轴1悬臂段12外围的三个涨紧板41，旋转轴1为空心结构，每块涨紧板41和旋转轴1之间均设有两根平行等长的连接杆42，连接杆42的一端通过铰支座43铰接在对应的涨紧板41上，另一端通过铰支座43铰接在旋转轴1上。在旋转轴1内设有与旋转轴1轴向滑动连接的伸缩轴44，该伸缩轴44外端位于旋转轴1该端口外，在旋转轴1的端口内具有一个轴肩13，限制伸缩轴44的内端伸进旋转轴1的深度，伸缩轴44位于端口外的部分即外端部分与每块涨紧板41之间均设有涨紧连杆45，涨紧连杆45一端通过铰支座43铰接在对应的涨紧板41上，另一端通过铰支座43铰接在伸缩轴44上。涨紧油缸46固定在基座2上，设置在旋转轴1内的拉杆47的一端与伸缩轴44连接，在伸缩轴44和拉杆47之间设置轴承48，使拉杆47与伸缩轴44以轴向固连周向转动的方式连接，拉杆47的另一端与涨紧油缸46的活塞杆固连，在涨紧油缸46的活塞杆和旋转轴1以周向转动的方式连接。
涨紧油缸46拉动拉杆47，由拉杆47带动伸缩轴44移动，从而使涨紧连杆45带动涨紧板41涨紧或者缩回。拉杆47与伸缩轴44周向转动连接，涨紧油缸46的活塞杆与旋转轴1周向转动连接，而钢卷被涨紧板41涨紧在旋转轴1上的时候，在减速电机31带动旋转轴1转动，实现钢卷开卷送料。
结合图1，如图5和图6沿着钢卷开卷方向的悬臂段12一侧设有检测开卷钢板下垂程度的超声波控制器5，该超声波控制器5位于开卷钢板下垂最大处的下方，且独立于基座2，设置在地面上。超声波控制器5包括安装座51，在安装座51的两边固定芯轴52，使安装座51形成U形，在芯轴52上装有滚子53，在两个芯轴52之间的安装座51内设有超声波感应器54。在基座2内设有根据超声波控制器5传送的信号来控制动力机构3驱动旋转轴1正反转的电气控制系统。电气控制系统包括变频器和超声波感应器54，超声波感应器54与变频器连接，变频器与所述的减速电机31相连接。
结合图1、图3和图4所示，基座2上设有托料辊机构7，该托料辊机构7位于超声波控制器5和悬臂段12之间。托料辊机构7包括托料摆杆71和支撑轴72，支撑轴72上设有若干滚筒73，托料摆杆71的一端与基座2通过调节结构8相连接，所述的支撑轴72的一端固连在托料摆杆71的另一端。调节结构8包括能够组成圆环的上半环81和下半环82，上半环81固定在托料摆杆71的端部，下半环82通过螺栓84与下半环82连接，在基座2上固连固定轴83，上半环81和下半环82通过紧配合的方式与固定轴83连接。
本全自动开卷机的钢卷送进及控速装置由减速电机31带动旋转轴1转动，使钢卷开卷，开卷出的钢板被托料辊机构7托住，使钢卷平缓下垂，超声波控制器5设置在地面上，下垂的钢板经过超声波控制器5的上方后进入到钢板加工生产线中。根据生产线主机的加工速度，在出现生产线主机加工速度加快时，处于超声波控制器5上的钢板的下垂程度减少，造成钢板到超声波控制器5的距离增大，超声波控制器5发出控制信号给给变频器，变频器控制减速电机31提高转速；在出现生产线主机加工速度减慢时，处于超声波控制器5上的钢板的下垂程度增大，造成钢板到超声波控制器5的距离减少，超声波控制器5发出控制信号给给变频器，变频器控制减速电机31减低转速；在开卷钢板下垂程度大大地低于正常的下垂程度，超声波控制器5发出控制信号给变频器，变频器控制减速电机31反向转动旋转轴1卷回多余的钢板。