带料收料卷料机的卷紧与调偏装置的设计

张舜德，吴 敏

（宁波职业技术学院，浙江 宁波 315800）

带料收料卷料机的卷紧与调偏装置的设计

张舜德，吴 敏

（宁波职业技术学院，浙江 宁波 315800）

针对现有带料收料机存在送料过程出现沉积，带料经过辊筒组存在张紧程度不一致现象，设计了一种自始至终均能保证卷料松紧程度一致的带料收料卷料机结构。通过设计摆杆装置、阻料装置、张紧装置和调偏装置，保证带料在收料、卷料过程中松紧程度始终保持一致，并能根据实际需要改变卷料阻尼。

带料收料卷料机；松紧程度；阻尼

0 引言

在印刷、纺织、造纸及铜箔等行业中，收卷机有着广泛的应用。收卷是利用电机驱动芯轴，将连续运行的带状或丝状材料卷绕到芯轴上[1]。现有收卷机结构一般会包括一个或数个轴线位置交错的辊筒组，带料经过这些辊筒组后再在收料筒收集。这种收料机结构存在缺陷：①当装置关闭电源以后，收料筒马上停止转动，此时，送料机构会因为惯性原因继续送料，这样会造成一部分带料在输送过程中出现沉积现象，同时还会影响绕在收料筒上的带料的松紧程度，影响最终卷料效果；②带料经过这些辊筒组过程会存在张紧程度不一致现象，这样最终绕在收料筒上的带料会出现松紧不一致的情况，同样会影响最终卷料效果。

为了克服现有技术存在的不足，本文设计了一种自始至终均能保证卷料松紧程度一致的带料收料卷料机结构。

1 带料收料卷料机结构原理

该带料收料卷料机主要包括摆杆装置、固定轮装置、阻料装置、张紧装置、收料装置和调偏装置。其中，摆杆装置包括摆杆、第一限位开关、第二限位开关、第一辊筒。阻料装置包括上压板、下压板和调节螺杆。固定轮装置包括第二辊筒和第三辊筒。张紧装置包括第四辊筒和张紧弹簧。具体结构如图1所示。

此机构的工作原理为：带料经放料机构输出后绕入第一辊筒然后绕入第二辊筒，然后经阻料装置进行压紧，再绕入第三辊筒、第四辊筒，最后绕入收料筒，收料筒在驱动机构的带动下进行旋转运动，完成收料工作。

图1 收料卷料机结构示意图

2 摆杆装置

摆杆装置由摆杆、第一辊筒、第一限位开关和第二限位开关组成，其中第一辊筒安装在摆杆上，摆杆可以绕中心做上下摆动。摆杆的上下方分别安装有第一限位开关和第二限位开关，第一限位开关和第二限位开关的输出端均与收料驱动机构相连。

在工作初始位置，收料筒处于静止状态，放料机构开始放料，随着带料放出量逐渐增多，第一辊筒逐渐下降，摆杆在第一辊筒的带动下绕着轴线做顺时针旋转，当摆杆上的传感器检测板旋转到与第一限位开关接触时，此时第一限位开关发出信息使收料电机开始转动，收料筒开始收料。随着收料筒直径的逐渐变大，第一辊筒开始逐渐升高，此时摆杆随着第一辊筒绕着轴线做逆时针旋转，当摆杆上的传感器检测板旋转到与第二限位开关接触时，此时第二限位开关发出信息使收料电机停止，防止第一辊筒升高过大使带料张紧力过小，产生带料卷偏现象。而此时送料过程并没有停止，第一辊筒会随之降落，一直到传感器检测板与位于上方的第一限位开关接触，此时收料电机又开始转动。通过此种结构，可以起到一定的张紧效果。

3 阻料装置

在收料过程中，带料容易产生翘起，不平整等现象，这样会导致带料产生褶皱，偏移等现象，严重影响收料质量，因此在收料过程中需要对带料进行平整。

为了防止上述现象的发生，本机构设计了阻料装置，在第二辊筒和第三辊筒之间安装有上压板和下压板，用于压紧带料，并在上、下压板上安装有毛毡板，使带料在紧压过程中产生摩擦阻力，并防止带料在压紧过程中被划伤。该机构在上压板上安装有调节螺杆，用于调节上、下压板之间的间隙，以利于随意调节上、下压板之间的压紧力，改变卷料的阻尼。

图2 摆杆装置

图3 上下压板的安装结构示意图

4 张紧装置

带料在收卷过程中需要保持一定的张紧力，但是如果张紧力太大容易产生纵向皱纹，而张紧力太小则产生横向皱纹。而收料筒随着直径的变化，重量的增加，使得张紧力不断变化，更换新卷时，又使得张紧力突然变小，因此在收料过程需要保证张紧力随收料筒的变化而保持稳定。

为了能自动调节不同卷绕半径下带料的张紧力，保证卷紧带料，本机构设计了张紧装置，在第四辊筒的两侧端轴上分别设置有弹簧Ⅰ和弹簧Ⅱ，2根弹簧分别安装在导杆上，第四辊筒在上下移动过程中带动滚轮支座随之进行上下，当第四辊筒向上运动时，弹簧Ⅰ受压，弹簧Ⅱ受拉，当第四辊筒向下运动时，弹簧Ⅰ受拉，弹簧Ⅱ受压，从而保证无论第四辊筒向上或者向下运动，使带料的张紧力随外力变化基本保持恒定。如图4所示。

图4 张紧装置

5 调偏装置

带料在收卷过程中为了保证横向规矩保持一定必须设置调偏装置，本机构采用空气式检测装置。当带料位置发生变动时，对检测器中的空气流产生影响，空气压发生变化，经过气——电转换，执行机构带动辊筒在导轨里做左或右横向滑动进行相应的调整。图5为空气式检测装置示意图。

与现有技术相比，本设计的优点在于：

（1）通过设置第一辊筒、摆杆、第一限位开关和第二限位开关，当收料辊筒在收料驱动机构控制下进行收料时，第一辊筒会随之抬高，一定时间后，摆杆的第二端便会与位于下方的第二限位开关接触，

图5 空气式检测装置示意图

此时，便可以通过第二限位开关的信息使收料辊筒停止转动，同时送料过程并没有停止，第一辊筒会随之降落，一直到摆杆的第二端与位于上方的第一限位开关接触为止，此时便可以通过第一限位开关的信息使收料辊筒上述继续转动，此时第一辊筒便会重新抬高，通过此结构，便可以起到较好的带料张紧效果，从而使收料卷料的松紧程度保持一致。

（2）设置上压板和下压板，根据上下压板的紧压产生摩擦阻力，使带料可以起到较好的带料张紧效果。另外，还能根据送料情况，可以通过调节调节螺杆来控制上下压板的紧压的压紧程度，能根据实际需要改变卷料阻尼。

6 结束语

该收料机可广泛应用于冲孔机、轧钢带机、卷筒纸印刷机、塑料凹印机等等，实践证明该收料机结构简单、性能可靠，自始至终均能保证卷料松紧程度一致，该机器在实际生产中具有十分重要的意义。

[1]季胜利，何卫红，仉伟东.全自动收料机[J].模具工业，2000.

[2]张舜德，谢建平.一种带料收料卷料机结构 [P].中国专利：201220738859.9，2013-08-21.

[3]叶镇波，罗庆青，郑建雄.全自动塑料片材中心收卷机机械系统设计[J].机电工程技术，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

项目来源：浙江省教育厅高等学校访问工程师校企合作项目（FW2013021）

张舜德（1965-），男，甘肃秦安人，博士，教授。研究方向：先进制造技术，光电检测等；吴敏（1979-），女，硕士。主要研究方向为机械设计与制造，液压与气压传动。