帶料收料卷料機的卷緊與調偏裝置的設計

張舜德，吳 敏

（寧波職業技術學院，浙江 寧波 315800）

帶料收料卷料機的卷緊與調偏裝置的設計

張舜德，吳 敏

（寧波職業技術學院，浙江 寧波 315800）

針對現有帶料收料機存在送料過程出現沉積，帶料經過輥筒組存在張緊程度不一致現象，設計了一種自始至終均能保證卷料松緊程度一致的帶料收料卷料機結構。通過設計擺桿裝置、阻料裝置、張緊裝置和調偏裝置，保證帶料在收料、卷料過程中松緊程度始終保持一致，并能根據實際需要改變卷料阻尼。

帶料收料卷料機；松緊程度；阻尼

0 引言

在印刷、紡織、造紙及銅箔等行業中，收卷機有著廣泛的應用。收卷是利用電機驅動芯軸，將連續運行的帶狀或絲狀材料卷繞到芯軸上[1]。現有收卷機結構一般會包括一個或數個軸線位置交錯的輥筒組，帶料經過這些輥筒組后再在收料筒收集。這種收料機結構存在缺陷：①當裝置關閉電源以后，收料筒馬上停止轉動，此時，送料機構會因為慣性原因繼續送料，這樣會造成一部分帶料在輸送過程中出現沉積現象，同時還會影響繞在收料筒上的帶料的松緊程度，影響最終卷料效果；②帶料經過這些輥筒組過程會存在張緊程度不一致現象，這樣最終繞在收料筒上的帶料會出現松緊不一致的情況，同樣會影響最終卷料效果。

為了克服現有技術存在的不足，本文設計了一種自始至終均能保證卷料松緊程度一致的帶料收料卷料機結構。

1 帶料收料卷料機結構原理

該帶料收料卷料機主要包括擺桿裝置、固定輪裝置、阻料裝置、張緊裝置、收料裝置和調偏裝置。其中，擺桿裝置包括擺桿、第一限位開關、第二限位開關、第一輥筒。阻料裝置包括上壓板、下壓板和調節螺桿。固定輪裝置包括第二輥筒和第三輥筒。張緊裝置包括第四輥筒和張緊彈簧。具體結構如圖1所示。

此機構的工作原理為：帶料經放料機構輸出后繞入第一輥筒然后繞入第二輥筒，然后經阻料裝置進行壓緊，再繞入第三輥筒、第四輥筒，最后繞入收料筒，收料筒在驅動機構的帶動下進行旋轉運動，完成收料工作。

圖1 收料卷料機結構示意圖

2 擺桿裝置

擺桿裝置由擺桿、第一輥筒、第一限位開關和第二限位開關組成，其中第一輥筒安裝在擺桿上，擺桿可以繞中心做上下擺動。擺桿的上下方分別安裝有第一限位開關和第二限位開關，第一限位開關和第二限位開關的輸出端均與收料驅動機構相連。

在工作初始位置，收料筒處于靜止狀態，放料機構開始放料，隨著帶料放出量逐漸增多，第一輥筒逐漸下降，擺桿在第一輥筒的帶動下繞著軸線做順時針旋轉，當擺桿上的傳感器檢測板旋轉到與第一限位開關接觸時，此時第一限位開關發出信息使收料電機開始轉動，收料筒開始收料。隨著收料筒直徑的逐漸變大，第一輥筒開始逐漸升高，此時擺桿隨著第一輥筒繞著軸線做逆時針旋轉，當擺桿上的傳感器檢測板旋轉到與第二限位開關接觸時，此時第二限位開關發出信息使收料電機停止，防止第一輥筒升高過大使帶料張緊力過小，產生帶料卷偏現象。而此時送料過程并沒有停止，第一輥筒會隨之降落，一直到傳感器檢測板與位于上方的第一限位開關接觸，此時收料電機又開始轉動。通過此種結構，可以起到一定的張緊效果。

3 阻料裝置

在收料過程中，帶料容易產生翹起，不平整等現象，這樣會導致帶料產生褶皺，偏移等現象，嚴重影響收料質量，因此在收料過程中需要對帶料進行平整。

為了防止上述現象的發生，本機構設計了阻料裝置，在第二輥筒和第三輥筒之間安裝有上壓板和下壓板，用于壓緊帶料，并在上、下壓板上安裝有毛氈板，使帶料在緊壓過程中產生摩擦阻力，并防止帶料在壓緊過程中被劃傷。該機構在上壓板上安裝有調節螺桿，用于調節上、下壓板之間的間隙，以利于隨意調節上、下壓板之間的壓緊力，改變卷料的阻尼。

圖2 擺桿裝置

圖3 上下壓板的安裝結構示意圖

4 張緊裝置

帶料在收卷過程中需要保持一定的張緊力，但是如果張緊力太大容易產生縱向皺紋，而張緊力太小則產生橫向皺紋。而收料筒隨著直徑的變化，重量的增加，使得張緊力不斷變化，更換新卷時，又使得張緊力突然變小，因此在收料過程需要保證張緊力隨收料筒的變化而保持穩定。

為了能自動調節不同卷繞半徑下帶料的張緊力，保證卷緊帶料，本機構設計了張緊裝置，在第四輥筒的兩側端軸上分別設置有彈簧Ⅰ和彈簧Ⅱ，2根彈簧分別安裝在導桿上，第四輥筒在上下移動過程中帶動滾輪支座隨之進行上下，當第四輥筒向上運動時，彈簧Ⅰ受壓，彈簧Ⅱ受拉，當第四輥筒向下運動時，彈簧Ⅰ受拉，彈簧Ⅱ受壓，從而保證無論第四輥筒向上或者向下運動，使帶料的張緊力隨外力變化基本保持恒定。如圖4所示。

圖4 張緊裝置

5 調偏裝置

帶料在收卷過程中為了保證橫向規矩保持一定必須設置調偏裝置，本機構采用空氣式檢測裝置。當帶料位置發生變動時，對檢測器中的空氣流產生影響，空氣壓發生變化，經過氣——電轉換，執行機構帶動輥筒在導軌里做左或右橫向滑動進行相應的調整。圖5為空氣式檢測裝置示意圖。

與現有技術相比，本設計的優點在于：

（1）通過設置第一輥筒、擺桿、第一限位開關和第二限位開關，當收料輥筒在收料驅動機構控制下進行收料時，第一輥筒會隨之抬高，一定時間后，擺桿的第二端便會與位于下方的第二限位開關接觸，

圖5 空氣式檢測裝置示意圖

此時，便可以通過第二限位開關的信息使收料輥筒停止轉動，同時送料過程并沒有停止，第一輥筒會隨之降落，一直到擺桿的第二端與位于上方的第一限位開關接觸為止，此時便可以通過第一限位開關的信息使收料輥筒上述繼續轉動，此時第一輥筒便會重新抬高，通過此結構，便可以起到較好的帶料張緊效果，從而使收料卷料的松緊程度保持一致。

（2）設置上壓板和下壓板，根據上下壓板的緊壓產生摩擦阻力，使帶料可以起到較好的帶料張緊效果。另外，還能根據送料情況，可以通過調節調節螺桿來控制上下壓板的緊壓的壓緊程度，能根據實際需要改變卷料阻尼。

6 結束語

該收料機可廣泛應用于沖孔機、軋鋼帶機、卷筒紙印刷機、塑料凹印機等等，實踐證明該收料機結構簡單、性能可靠，自始至終均能保證卷料松緊程度一致，該機器在實際生產中具有十分重要的意義。

[1]季勝利，何衛紅，仉偉東.全自動收料機[J].模具工業，2000.

[2]張舜德，謝建平.一種帶料收料卷料機結構 [P].中國專利：201220738859.9，2013-08-21.

[3]葉鎮波，羅慶青，鄭建雄.全自動塑料片材中心收卷機機械系統設計[J].機電工程技術，2013，6.

Material Receiving Design Coiling Machine Winding and Bias Adjustable Device

ZHANG Shun-De，WU Min
（Ningbo Polytechnic,Ningbo Zhejiang 315800,China）

Existing material receiving machine sedimentation with material feeding process,through the roller group tensioning degree of inconsistency,a design from first to last can guarantee that the coiling tightness consistent with material receiving coiling machine structure.Bar, swing through the design of drag feed device,tension device and bias adjustable device,ensure the material in the material receiving,tightness in the process of roll material has always been consistent,and can be changed according to the actual need to roll damping.

material receiving coiling machine；tightness；damping

TP23

：Adoi:10.3969/j.issn.1002-6673.2014.03.019

1002－6673（2014）03－049－03

2014－01－06

項目來源：浙江省教育廳高等學校訪問工程師校企合作項目（FW2013021）

張舜德（1965-），男，甘肅秦安人，博士，教授。研究方向：先進制造技術，光電檢測等；吳敏（1979-），女，碩士。主要研究方向為機械設計與制造，液壓與氣壓傳動。