本發(fā)明涉及卷繞設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種卷繞張力檢測機構(gòu)、方法及卷繞機。
背景技術(shù)：
卷繞機是一種用于將帶狀工件繞成不同規(guī)格的卷裝的設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于電池制造、紡織等不同行業(yè)中。
卷繞機在工作過程中，由于卷裝的直徑不斷變化，導(dǎo)致工件所受到的張力也隨之變化，為使工件所受的張力恒定，需要對工件進行實時的張力檢測及張力控制，但傳統(tǒng)的張力檢測方式準(zhǔn)確度較低，無法檢測出工件真實所受到的張力大小，進而無法準(zhǔn)確地對工件進行張力控制，最終影響卷繞機的卷繞質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種卷繞張力檢測機構(gòu)、方法及卷繞機，上述卷繞張力檢測機構(gòu)可準(zhǔn)確地對工件進行實時張力檢測，提高卷繞機的卷繞質(zhì)量。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種卷繞張力檢測機構(gòu)，所述的卷繞張力檢測機構(gòu)包括：支板、張力輥、拉線編碼器和控制器，所述張力輥可活動地安裝在所述支板上，所述張力輥用于與工件抵觸，所述拉線編碼器固定安裝在所述支板上，所述張力輥與所述拉線編碼器的線段連接，所述拉線編碼器與所述控制器電性連接。
上述卷繞張力檢測機構(gòu)與背景技術(shù)相比，至少具有以下有益效果：在工作時，工件與張力輥的表面抵觸，當(dāng)工件所受張力發(fā)生變化時，工件帶動張力輥在支板上移動，同時，張力輥也帶動線段從拉線編碼器拉出或縮回拉線編碼器中，在此過程中，拉線編碼器持續(xù)檢測線段的拉出長度值，并將該拉出長度值反饋給控制器，控制器根據(jù)該拉出長度值換算得到實時張力值，并對比該實時張力值是否與預(yù)設(shè)張力值一致，若不一致，控制器控制電機的轉(zhuǎn)速，以保持實時張力值與預(yù)設(shè)張力值一致。工件直接抵觸在張力輥上，使控制器最終得到的實時張力值與工件所受到實時張力真實對應(yīng)，由此可見，上述卷繞張力檢測機構(gòu)具有較高的張力檢測準(zhǔn)確度，使控制器能準(zhǔn)確地對工件進行張力控制，以保持工件所受張力恒定，從而提高卷繞機的卷繞質(zhì)量。
在其中一實施例中，所述支板上設(shè)有導(dǎo)向孔、導(dǎo)軌和安裝板，所述張力輥穿過所述導(dǎo)向孔后安裝在所述安裝板上，所述安裝板上設(shè)有用于與所述導(dǎo)軌相配合的滑塊，以使所述張力輥可沿所述導(dǎo)軌的導(dǎo)向滑動。
在其中一實施例中，所述導(dǎo)軌設(shè)有兩個，兩所述導(dǎo)軌分別設(shè)于所述導(dǎo)向孔的兩側(cè)，對應(yīng)地，所述滑塊有兩個，兩所述滑塊分別設(shè)于所述安裝板的兩側(cè)。
在其中一實施例中，所述支板上設(shè)有導(dǎo)向孔和安裝板，所述導(dǎo)向孔的側(cè)壁沿長度方向設(shè)有滑槽，所述安裝板上設(shè)有與所述滑槽相配合的卡合部，所述張力輥穿過所述導(dǎo)向孔并安裝在所述安裝板上，以使所述張力輥可沿所述導(dǎo)向孔的導(dǎo)向滑動。
在其中一實施例中，還包括限位裝置，所述限位裝置包括限位傳感器，所述限位傳感器固定安裝在所述支板上，所述限位傳感器與所述控制器電性連接，所述限位傳感器用于檢測所述張力輥相對所述拉線編碼器的最大移動距離。
在其中一實施例中，所述限位裝置還包括用于觸發(fā)所述限位傳感器的觸發(fā)片，所述觸發(fā)片與所述張力輥相對靜止。
在其中一實施例中，所述支板上設(shè)有支座，所述拉線編碼器固定安裝在所述支座上。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種卷繞張力檢測方法，所述的卷繞張力檢測方法包括以下步驟：在控制器內(nèi)設(shè)置預(yù)設(shè)張力值，張力輥在工件的作用下在支板上移動，當(dāng)所述張力輥朝遠離拉線編碼器方向移動時，所述拉線編碼器的線段被所述張力輥拉出，當(dāng)所述張力輥朝靠近所述拉線編碼器方向移動時，所述線段縮回所述拉線編碼器中，所述拉線編碼器獲取所述線段的拉出長度值并將所述拉出長度值反饋給所述控制器，所述控制器根據(jù)所述拉出長度值經(jīng)換算后得到實時張力值，當(dāng)所述實時張力值小于所述預(yù)設(shè)張力值時，所述控制器控制電機提高轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述實時張力值大于所述預(yù)設(shè)張力值時，所述控制器控制所述電機降低轉(zhuǎn)速。
在其中一實施例中，還包括以下步驟：當(dāng)所述張力輥移動到限位傳感器的檢測位置時，觸發(fā)所述限位傳感器，所述限位傳感器將觸發(fā)信號反饋給所述控制器，所述控制器控制所述電機降低轉(zhuǎn)速。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種卷繞機，所述的卷繞機包括：機架、電機和上述卷繞張力檢測機構(gòu)，所述支板固定安裝在所述機架上，所述電機與所述控制器電性連接。
由于上述卷繞機采用了上述卷繞張力檢測機構(gòu)的所有實施例，因而至少具有上述實施例的所有有益效果，在此不再一一贅述。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一實施中所述的卷繞張力檢測機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1所示卷繞張力檢測機構(gòu)的a處放大結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1所示卷繞張力檢測機構(gòu)的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明一實施中所述的卷繞張力檢測方法的流程圖；
圖5為本發(fā)明一實施中所述的卷繞機的結(jié)構(gòu)示意圖。
10、卷繞張力檢測機構(gòu)，11、支板，111、導(dǎo)向孔，112、導(dǎo)軌，113、安裝板，1131、滑塊，114、支座，12、張力輥，13、拉線編碼器，131、線段，14、限位裝置，141、限位傳感器，142、觸發(fā)片，20、機架，30、電機。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。
需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反，當(dāng)元件被稱作“直接在”另一元件“上”時，不存在中間元件。本文所使用的術(shù)語“豎直的”、“水平的”以及類似的表述只是為了說明的目的。
如圖1所示，一種卷繞張力檢測機構(gòu)10，包括：支板11、張力輥12、拉線編碼器13和控制器(圖中并未示出)，張力輥12可活動地安裝在支板11上，張力輥12用于與工件抵觸，拉線編碼器13固定安裝在支板11上，張力輥12與拉線編碼器13的線段131連接，拉線編碼器13與控制器電性連接。
請結(jié)合圖3，上述卷繞張力檢測機構(gòu)10在工作時，工件與張力輥12的表面抵觸，當(dāng)工件所受張力發(fā)生變化時，工件帶動張力輥12在支板11上移動，同時，張力輥12也帶動線段131從拉線編碼器13拉出或縮回拉線編碼器13中，在此過程中，拉線編碼器13持續(xù)檢測線段131的拉出長度值，并將該拉出長度值反饋給控制器，控制器根據(jù)該拉出長度值換算得到實時張力值，并對比該實時張力值是否與預(yù)設(shè)張力值一致，若不一致，控制器控制電機30的轉(zhuǎn)速，以保持實時張力值與預(yù)設(shè)張力值一致。工件直接抵觸在張力輥12上，使控制器最終得到的實時張力值與工件所受到實時張力真實對應(yīng)，由此可見，上述卷繞張力檢測機構(gòu)10具有較高的張力檢測準(zhǔn)確度，使控制器能準(zhǔn)確地對工件進行張力控制，以保持工件所受張力恒定，從而提高卷繞機的卷繞質(zhì)量。
在一實施例中，請結(jié)合圖1和圖2(因為圖1中沒有安裝板113的標(biāo)識)，支板11上設(shè)有導(dǎo)向孔111、導(dǎo)軌112和安裝板113，張力輥12穿過導(dǎo)向孔111后安裝在安裝板113上，安裝板113上設(shè)有用于與導(dǎo)軌112相配合的滑塊1131，以使張力輥12可沿導(dǎo)軌112的導(dǎo)向滑動，可避免張力輥12在移動過程出現(xiàn)移位等情況發(fā)生，有效提高張力輥12的移動穩(wěn)定性，進而進一步提高上述卷繞張力檢測機構(gòu)10的張力檢測準(zhǔn)確度。
進一步地，請繼續(xù)參閱圖1，導(dǎo)向孔111和導(dǎo)軌112均沿豎直方向設(shè)置，以使張力輥12沿導(dǎo)軌112上下移動，有效降低張力輥12的運動阻力，從而更進一步的提高上述卷繞張力檢測機構(gòu)10的張力檢測準(zhǔn)確度。
進一步地，請繼續(xù)參閱圖1，導(dǎo)軌112設(shè)有兩個，兩導(dǎo)軌112分別設(shè)于導(dǎo)向孔111的兩側(cè)，對應(yīng)地，滑塊1131有兩個，兩滑塊1131分別設(shè)于安裝板113的兩側(cè)，張力輥12同時沿兩導(dǎo)軌112滑動，可進一步提高張力輥12的移動穩(wěn)定性，從而更進一步的提高上述卷繞張力檢測機構(gòu)10的張力檢測準(zhǔn)確度。
在另一實施例中(本實施例并未圖示)，支板11上設(shè)有導(dǎo)向孔111和安裝板113，導(dǎo)向孔111的側(cè)壁沿長度方向設(shè)有滑槽，安裝板113上設(shè)有與滑槽相配合的卡合部，張力輥12穿過導(dǎo)向孔111并安裝在安裝板113上，以使張力輥12可沿導(dǎo)向孔111的導(dǎo)向滑動，可避免張力輥12在移動過程出現(xiàn)移位等情況發(fā)生，有效提高張力輥12的移動穩(wěn)定性，進而進一步提高上述卷繞張力檢測機構(gòu)10的張力檢測準(zhǔn)確度。
進一步地，導(dǎo)向孔111沿豎直方向設(shè)置，以使張力輥12沿導(dǎo)向孔111上下移動，有效降低張力輥12的運動阻力，從而進一步提高上述卷繞張力檢測機構(gòu)10的張力檢測準(zhǔn)確度。
在一實施例中，請結(jié)合圖2，上述卷繞張力檢測機構(gòu)10還包括限位裝置14，限位裝置14包括限位傳感器141，限位傳感器141固定安裝在支板11上，限位傳感器141與控制器電性連接，限位傳感器141用于檢測張力輥12相對拉線編碼器13的最大移動距離。在卷繞機上電后，初始化時工件所受到張力較大，在工件的作用下張力輥12移動到限位傳感器141的檢測位置，觸發(fā)限位傳感器141，限位傳感器141將觸發(fā)信號反饋給控制器，控制器控制電機的轉(zhuǎn)速，從而降低工件所受張力，有效防止工件斷裂的情況發(fā)生。
在一實施例中，請繼續(xù)參閱圖2，限位裝置14還包括用于觸發(fā)限位傳感器141的觸發(fā)片142，觸發(fā)片142與張力輥12相對靜止，具體地，結(jié)合到前述實施例中，觸發(fā)片142固定安裝在安裝板113上，以使觸發(fā)片142與張力輥12同步移動，當(dāng)觸發(fā)片142到達限位傳感器141的檢測范圍時，觸發(fā)限位傳感器141，限位傳感器141將觸發(fā)信號反饋給控制器。
具體地，請結(jié)合圖1，支板11上設(shè)有支座114，拉線編碼器13固定安裝在支座114上。
如圖4所示，一種卷繞張力檢測方法，包括以下步驟：
s100、在控制器內(nèi)設(shè)置預(yù)設(shè)張力值；
s200、張力輥12在工件的作用下在支板11上移動，當(dāng)張力輥12朝遠離拉線編碼器13方向移動時，拉線編碼器13的線段131被張力輥12拉出，當(dāng)張力輥12朝靠近拉線編碼器13方向移動時，線段131縮回拉線編碼器13中，拉線編碼器13獲取線段131的拉出長度值并將拉出長度值反饋給控制器；
s300、控制器根據(jù)拉出長度值經(jīng)換算后得到實時張力值，當(dāng)實時張力值小于預(yù)設(shè)張力值時，控制器控制電機30提高轉(zhuǎn)速，當(dāng)實時張力值大于預(yù)設(shè)張力值時，控制器控制電機30降低轉(zhuǎn)速。
由于上述卷繞張力檢測方法采用了上述卷繞張力檢測機構(gòu)10的所有實施例，因而至少具有上述實施例的所有有益效果，在此不再一一贅述。
進一步地，在步驟s300中，拉出長度值經(jīng)換算為實時張力值所采用的公式如下：t＝g/(2*sinα)，其中，請結(jié)合圖3，t表示工件所受張力值，g表示張力輥12作用于工件的垂直作用力，g值為定量，α為工件所受張力與水平線所成夾角，夾角α為變量，其角度大小可由控制器根據(jù)線段131的拉出長度值并采用三角函數(shù)運算得到。
在一實施例中，還包括以下步驟：s400、當(dāng)張力輥12移動到限位傳感器141的檢測位置時，觸發(fā)限位傳感器141，限位傳感器141將觸發(fā)信號反饋給控制器，控制器控制電機30降低轉(zhuǎn)速。
如圖5所示，一種卷繞機，包括：機架20、電機30和上述卷繞張力檢測機構(gòu)10，支板11固定安裝在機架20上，電機30與控制器電性連接。需要說明的是，支板11與機架20可為一體設(shè)置，即上述張力輥12和上述拉線編碼器13可直接安裝在機架20上，當(dāng)然，支板11與機架20也可為分體設(shè)置，即上述張力輥12和上述拉線編碼器13先安裝在支板11上，再將支板11安裝在機架20上。
由于上述卷繞機采用了上述卷繞張力檢測機構(gòu)10的所有實施例，因而至少具有上述實施例的所有有益效果，在此不再一一贅述。
以上實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
以上實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。