CN109540381A - 扭矩控制丝网张力计校准装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扭矩控制丝网张力计校准装置及其使用方法，扭矩控制丝网张力计校准装置，包括安装平台、舒展框架、四个卷曲辊、四个扭矩传感器、驱动装置、控制装置、十字丝网，舒展框架安装在安装平台上，四个卷曲辊分别安装在舒展框架下方，并与安装平台旋转连接，各卷曲辊的一端分别通过各扭矩传感器与驱动装置驱动连接，扭矩传感器、驱动装置分别与控制装置连接，十字丝网的四边分别绕过舒展框架之后分别夹装在四个卷曲辊上并张紧。该扭矩控制丝网张力计校准装置可以保证十字丝网在同一个水平面上的两个相互垂直的方向上受力均匀，同时消除了在受力方向发生微小变形时对张网区域张力值产生的影响，提高的检测精度，调整效率高。

Description

扭矩控制丝网张力计校准装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及校准装置领域，尤其涉及一种扭矩控制丝网张力计校准装置及其使用方法。

背景技术

丝网印刷具有印刷适应性强、墨层厚实、立体感强、耐光性强、印刷面积大等被广泛应用于各类产品的表面印刷。在丝网印刷工艺过程中，其中选择丝网、网框和制作网版过程中都涉及到丝网张力测量的问题。丝网张力直接影响印刷时网版和承载物之间的间隙，是丝网印版印刷适性及印刷精度的基本因素。丝网张力的控制是提高丝网印刷质量的一个重要因素。定量测量丝网张力变得尤为重要。借助丝网张力计，可以使得丝网印刷过程可控并量化操作工序，通过控制和调整绷网张力，使得绷网达到预期的张力值，以实现较佳地印刷质量。丝网作为一种具有柔性特征的网格，在使用丝网张力计进行张力测量时，很难通过现有的力学理论对其进行受力分析，确认其在不同的张力值情况下，张力计的参量变化，通过有分析来模拟张力计和丝网的受力状况，确定丝网张力值和张力计参量之间的变换关系，可以为丝网的张力测量提供有力的支持和依据。此外，丝网张力计作为一个工作用的计量器具，需通过校准等方法进行量值溯源以保证其量值的准确性，但是，目前国内虽然有丝网张力计的校准规范，但对张力计校准装置的形式没有明确要求。

传统丝网张力计校准装置在应用过程中会产生不利影响，主要是，单点加力造成在施加拉力过程中不平稳，同一方向受力作用线发生交叉；从而导致校准过程需不断重新调整受力方向至相互垂直，使得测量结果可能出现偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扭矩控制丝网张力计校准装置及其使用方法，该扭矩控制丝网张力计校准装置可以保证十字丝网在同一个水平面上的两个相互垂直的方向上受力均匀，同时消除了在受力方向发生微小变形时对张网区域张力值产生的影响，提高的检测精度，调整效率高。

其技术方案如下：

扭矩控制丝网张力计校准装置，包括安装平台、舒展框架、四个卷曲辊、四个扭矩传感器、驱动装置、控制装置、十字丝网，所述舒展框架安装在安装平台的顶层平面上，四个卷曲辊分别安装在舒展框架的X方向、Y方向两侧的下方，并与安装平台旋转连接，各卷曲辊的一端分别通过各扭矩传感器与驱动装置的输出端驱动连接，扭矩传感器、驱动装置分别与控制装置电性连接，十字丝网的四边分别绕过舒展框架之后分别夹装在四个卷曲辊的轴向方向上并张紧；其中，X方向与Y方向相互垂直。

所述舒展框架包括第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊，所述第一舒展辊、第二舒展辊位于舒展框架X方向的两相反侧上，所述第三舒展辊、第四舒展辊位于舒展框架Y方向的两相反侧上；所述第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊的上表面线均处于同一水平高度上。

所述安装平台包括四个支撑柱及平台底板，所述舒展框架的四个角分别通过四个所述支撑柱安装在所述平台底板上；各所述卷曲辊的两端分别与两相邻的支撑柱旋转连接。

所述安装平台还包括4组轴承，各组轴承相对应分别安装在两相邻的支撑柱上，所述轴承具有轴孔，各所述卷曲辊的两端分别穿过各组轴承的轴孔安装在两相邻的支撑柱上，各所述卷曲辊的一端穿过轴孔后通过所述扭矩传感器与所述驱动装置驱动连接。

还包括调节手轮，各所述卷曲辊的另一端穿过轴孔后与所述调节手轮连接。

所述驱动装置包括伺服电机、减速器，所述伺服电机通过所述减速器与所述扭矩传感器驱动连接。

所述驱动装置还包括四个连轴器，所述伺服电机、减速器分别为四个，各所述伺服电机分别通过各所述连轴器与各所述减速器的输入端连接，各所述减速器的输出端与各所述扭矩传感器驱动连接。

所述控制装置包控制器、操作界面，所述驱动装置、扭矩传感器分别分别与所述控制器电性连接，所述控制器与所述操作界面无线信号连接。

扭矩控制丝网张力计校准装置的使用用方法，包括以下步骤：

向控制装置输入相关命令，控制装置向驱动装置发送驱动指令；

驱动装置驱动各卷曲辊按照设定的转速沿X方向、Y方向正转或者反转转动，使十字丝网发生张紧；

四个扭矩传感器将测量到的当前驱动装置驱动卷曲辊的轴向扭矩信息反馈给控制装置，所述扭矩信息即为各个扭矩传感器的扭矩量值；

控制装置依据各个扭矩传感器的当前扭矩量值控制调整驱动装置，从而控制整个十字丝网在X方向、Y方向所受张力接近相等，达到预定目标并保持整个十字丝网所受张力平衡。

所述控制装置包控制器、操作界面，包括以下步骤：

向所述操作界面上输入相关命令，操作界面向控制器发送控制指令，控制器向驱动装置发送驱动指令；

驱动装置驱动各卷曲辊按照设定的转速沿X方向、Y方向正转或者反转转动，使十字丝网发生张紧；

四个扭矩传感器将测量到的当前驱动装置驱动卷曲辊的轴向扭矩信息反馈给控制器，所述扭矩信息即为各个扭矩传感器的扭矩量值；

控制器依据各个扭矩传感器的当前扭矩量值控制调整驱动装置，从而控制整个十字丝网在X方向、Y方向所受张力接近相等，达到预定目标并保持整个十字丝网所受张力平衡；并将整个过程结果在操作界面上实时显示。

需要说明的是：

前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

下面对本发明的优点或原理进行说明：

1、本扭矩控制丝网张力计校准装置包括安装平台、舒展框架、四个卷曲辊、四个扭矩传感器、驱动装置、控制装置、十字丝网，使用用时，操作人员向控制装置输入相关命令，控制装置向驱动装置发送驱动指令；驱动装置驱动各卷曲辊按照设定的转速沿X方向、Y方向正转或者反转转动，使十字丝网发生张紧；四个扭矩传感器将测量到的当前驱动装置驱动卷曲辊的轴向扭矩信息反馈给控制装置，所述扭矩信息即为各个扭矩传感器的扭矩量值；控制装置依据各个扭矩传感器的当前扭矩量值控制调整驱动装置，从而控制整个十字丝网在X方向、Y方向所受张力接近相等，达到预定目标并保持整个十字丝网所受张力至平衡；

该扭矩控制丝网张力计校准装置可以保证十字丝网在同一个水平面上的两个相互垂直的方向上受力均匀，同时消除了在受力方向发生微小变形时对张网区域张力值产生的影响，提高的检测精度，调整效率高。

2、舒展框架包括第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊，第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊的上表面线均处于同一水平高度上，保证了整个十字丝网在同一水平面上的受力更为均匀。

3、安装平台包括四个支撑柱及平台底板，各所述卷曲辊的两端分别与两相邻的支撑柱旋转连接，避免了十字丝网张紧过程中与工作台产生摩擦力，提高了测量精度。

4、安装平台还包括4组轴承，卷曲辊通过具有良好旋转润滑的轴承安装在安装平台的支撑柱上，使卷曲辊与安装平台的旋转连接更为顺畅，提高测量精度。

5、还包括调节手轮，调节手轮用于初次调整十字丝网的张力调整以及十字丝网在卷曲辊上的安装。

6、驱动装置包括伺服电机、减速器，伺服电机通过减速器与扭矩传感器驱动连接，减速器可有效降低伺服电机的转动速度，使驱动装置缓慢的驱动卷曲辊转动。

7、驱动装置还包括四个连轴器，伺服电机、减速器分别为四个，四个卷曲辊分别由四个伺服电机驱动，方便调节十字丝网各个方向的张力。

8、控制装置包控制器、操作界面，操作界面的设置，可以将整个过程的结果在操作界面上实时显示。

附图说明

图1是本发明实施例扭矩控制丝网张力计校准装置的俯视图。

图2是本发明实施例扭矩控制丝网张力计校准装置安装十字丝网的侧视图。

图3是本发明实施例扭矩控制丝网张力计校准装置未安装十字丝网的侧视图。

附图标记说明：

10、安装平台，11、平台底板，20、舒展框架，30、卷曲辊，40、扭矩传感器，50、驱动装置，51、伺服电机，52、减速器，60、十字丝网，70、调节手轮。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

如图1至图3所示，扭矩控制丝网张力计校准装置，包括安装平台10、舒展框架20、四个卷曲辊30、四个扭矩传感器40、驱动装置50、控制装置、十字丝网60，舒展框架20安装在安装平台10的顶层平面上，四个卷曲辊30分别安装在舒展框架20的X方向、Y方向两侧的下方，并与安装平台10旋转连接，各卷曲辊30的一端分别通过各扭矩传感器40与驱动装置50的输出端驱动连接，扭矩传感器40、驱动装置50分别与控制装置电性连接，十字丝网60的四边分别绕过舒展框架20之后分别夹装在四个卷曲辊30的轴向方向上并张紧；其中，X方向与Y方向相互垂直。

其中，舒展框架20包括第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊，第一舒展辊、第二舒展辊位于舒展框架20X方向的两相反侧上，第三舒展辊、第四舒展辊位于舒展框架20Y方向的两相反侧上；第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊的上表面线均处于同一水平高度上；

安装平台10包括四个支撑柱、平台底板11、4组轴承，舒展框架20的四个角分别通过四个支撑柱安装在平台底板11上；各卷曲辊30的两端分别与两相邻的支撑柱旋转连接；

各组轴承相对应分别安装在两相邻的支撑柱上，轴承具有轴孔，各卷曲辊30的两端分别穿过各组轴承的轴孔安装在两相邻的支撑柱上，各卷曲辊30的一端穿过轴孔后通过扭矩传感器40与驱动装置50驱动连接。

本扭矩控制丝网张力计校准装置还包括调节手轮70，各卷曲辊30的另一端穿过轴孔后与调节手轮70连接。

驱动装置50包括四个伺服电机51、四个减速器52、四个连轴器，各伺服电机51分别通过各连轴器与各减速器52的输入端连接，各减速器52的输出端与各扭矩传感器40驱动连接；其中，驱动装置50中的减速器52可以通过采用齿轮传动、皮带传动等形式实现。

另一实施方式，(附图中未示出)驱动装置50包括二个伺服电机51以及螺杆，二个伺服电机51通过螺杆与各扭矩传感器40驱动连接。

再一实施方式，(附图中未示出)驱动装置50包括一个伺服电机51以及蜗杆，一个伺服电机51通过蜗杆与各扭矩传感器40驱动连接。

控制装置包控制器、操作界面，驱动装置50、扭矩传感器40分别分别与控制器电性连接，控制器与所述操作界面无线信号连接。

扭矩控制丝网张力计校准装置的使用用方法，包括以下步骤：

向控制装置输入相关命令，控制装置向驱动装置50发送驱动指令；

驱动装置50驱动各卷曲辊30按照设定的转速沿X方向、Y方向正转或者反转转动，使十字丝网60发生张紧；

四个扭矩传感器40将测量到的当前驱动装置50驱动卷曲辊30的轴向扭矩信息反馈给控制装置，所述扭矩信息即为各个扭矩传感器40的扭矩量值；

控制装置依据各个扭矩传感器40的当前扭矩量值控制调整驱动装置50，从而控制整个十字丝网60在X方向、Y方向所受张力接近相等，达到预定目标并保持整个十字丝网60所受张力平衡。

所述控制装置包控制器、操作界面，包括以下步骤：

向所述操作界面上输入相关命令，操作界面向控制器发送控制指令，控制器向驱动装置50发送驱动指令；

驱动装置50驱动各卷曲辊30按照设定的转速沿X方向、Y方向正转或者反转转动，使十字丝网60发生张紧；

四个扭矩传感器40将测量到的当前驱动装置50驱动卷曲辊30的轴向扭矩信息反馈给控制器，所述扭矩信息即为各个扭矩传感器40的扭矩量值；

控制器依据各个扭矩传感器40的当前扭矩量值控制调整驱动装置50，从而控制整个十字丝网60在X方向、Y方向所受张力接近相等，达到预定目标并保持整个十字丝网60所受张力平衡；并将整个过程结果在操作界面上实时显示。

上述实施例具有如下优点：

1、本扭矩控制丝网张力计校准装置包括安装平台10、舒展框架20、四个卷曲辊30、四个扭矩传感器40、驱动装置50、控制装置、十字丝网60，使用用时，操作人员向控制装置输入相关命令，控制装置向驱动装置50发送驱动指令；驱动装置50驱动各卷曲辊30按照设定的转速沿X方向、Y方向正转或者反转转动，使十字丝网60发生张紧；四个扭矩传感器40将测量到的当前驱动装置50驱动卷曲辊30的轴向扭矩信息反馈给控制装置，所述扭矩信息即为各个扭矩传感器40的扭矩量值；控制装置依据各个扭矩传感器40的当前扭矩量值控制调整驱动装置50，从而控制整个十字丝网60在X方向、Y方向所受张力接近相等，达到预定目标并保持整个十字丝网60所受张力至平衡；

该扭矩控制丝网张力计校准装置可以保证十字丝网60在同一个水平面上的两个相互垂直的方向上受力均匀，同时消除了在受力方向发生微小变形时对张网区域张力值产生的影响，提高的检测精度，调整效率高。

2、舒展框架20包括第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊，第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊的上表面线均处于同一水平高度上，保证了整个十字丝网60在同一水平面上的受力更为均匀。

3、安装平台10包括四个支撑柱及平台底板11，各卷曲辊30的两端分别与两相邻的支撑柱旋转连接，避免了十字丝网60张紧过程中与工作台产生摩擦力，提高了测量精度。

4、安装平台10还包括4组轴承，卷曲辊30通过具有良好旋转润滑的轴承安装在安装平台10的支撑柱上，使卷曲辊30与安装平台10的旋转连接更为顺畅，提高测量精度。

5、还包括调节手轮70，调节手轮70用于初次调整十字丝网60的张力调整以及十字丝网60在卷曲辊30上的安装。

6、驱动装置50包括伺服电机51、减速器52，伺服电机51通过减速器52与扭矩传感器40驱动连接，减速器52可有效降低伺服电机51的转动速度，使驱动装置50缓慢的驱动卷曲辊30转动。

7、驱动装置50还包括四个连轴器，伺服电机51、减速器52分别为四个，四个卷曲辊30分别由四个伺服电机51驱动，方便调节十字丝网60各个方向的张力。

8、控制装置包控制器、操作界面，操作界面的设置，可以将整个过程的结果在操作界面上实时显示。

以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.扭矩控制丝网张力计校准装置，其特征在于，包括安装平台、舒展框架、四个卷曲辊、四个扭矩传感器、驱动装置、控制装置、十字丝网，所述舒展框架安装在安装平台的顶层平面上，四个卷曲辊分别安装在舒展框架的X方向、Y方向两侧的下方，并与安装平台旋转连接，各卷曲辊的一端分别通过各扭矩传感器与驱动装置的输出端驱动连接，扭矩传感器、驱动装置分别与控制装置电性连接，十字丝网的四边分别绕过舒展框架之后分别夹装在四个卷曲辊的轴向方向上并张紧；其中，X方向与Y方向相互垂直。

2.如权利要求1所述的扭矩控制丝网张力计校准装置，其特征在于，所述舒展框架包括第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊，所述第一舒展辊、第二舒展辊位于舒展框架X方向的两相反侧上，所述第三舒展辊、第四舒展辊位于舒展框架Y方向的两相反侧上；所述第一舒展辊、第二舒展辊、第三舒展辊、第四舒展辊的上表面线均处于同一水平高度上。

3.如权利要求1所述的扭矩控制丝网张力计校准装置，其特征在于，所述安装平台包括四个支撑柱及平台底板，所述舒展框架的四个角分别通过四个所述支撑柱安装在所述平台底板上；各所述卷曲辊的两端分别与两相邻的支撑柱旋转连接。

4.如权利要求3述的扭矩控制丝网张力计校准装置，其特征在于，所述安装平台还包括4组轴承，各组轴承相对应分别安装在两相邻的支撑柱上，所述轴承具有轴孔，各所述卷曲辊的两端分别穿过各组轴承的轴孔安装在两相邻的支撑柱上，各所述卷曲辊的一端穿过轴孔后通过所述扭矩传感器与所述驱动装置驱动连接。

5.如权利要求4所述的扭矩控制丝网张力计校准装置，其特征在于，还包括调节手轮，各所述卷曲辊的另一端穿过轴孔后与所述调节手轮连接。

6.如权利要求1至5任一项所述的扭矩控制丝网张力计校准装置，其特征在于，所述驱动装置包括伺服电机、减速器，所述伺服电机通过所述减速器与所述扭矩传感器驱动连接。

7.如权利要求6所述的扭矩控制丝网张力计校准装置，其特征在于，所述驱动装置还包括四个连轴器，所述伺服电机、减速器分别为四个，各所述伺服电机分别通过各所述连轴器与各所述减速器的输入端连接，各所述减速器的输出端与各所述扭矩传感器驱动连接。

8.如权利要求1所述的扭矩控制丝网张力计校准装置，其特征在于，所述控制装置包控制器、操作界面，所述驱动装置、扭矩传感器分别分别与所述控制器电性连接，所述控制器与所述操作界面无线信号连接。

9.扭矩控制丝网张力计校准装置的使用用方法，其特征在于，包括以下步骤：

向控制装置输入相关命令，控制装置向驱动装置发送驱动指令；

驱动装置驱动各卷曲辊按照设定的转速沿X方向、Y方向正转或者反转转动，使十字丝网发生张紧；

四个扭矩传感器将测量到的当前驱动装置驱动卷曲辊的轴向扭矩信息反馈给控制装置，所述扭矩信息即为各个扭矩传感器的扭矩量值；

控制装置依据各个扭矩传感器的当前扭矩量值控制调整驱动装置，从而控制整个十字丝网在X方向、Y方向所受张力接近相等，达到预定目标并保持整个十字丝网所受张力平衡。

10.如权利要求9所述的扭矩控制丝网张力计校准装置的使用用方法，所述控制装置包控制器、操作界面，其特征在于，包括以下步骤：

向所述操作界面上输入相关命令，操作界面向控制器发送控制指令，控制器向驱动装置发送驱动指令；

驱动装置驱动各卷曲辊按照设定的转速沿X方向、Y方向正转或者反转转动，使十字丝网发生张紧；

四个扭矩传感器将测量到的当前驱动装置驱动卷曲辊的轴向扭矩信息反馈给控制器，所述扭矩信息即为各个扭矩传感器的扭矩量值；

控制器依据各个扭矩传感器的当前扭矩量值控制调整驱动装置，从而控制整个十字丝网在X方向、Y方向所受张力接近相等，达到预定目标并保持整个十字丝网所受张力平衡；并将整个过程结果在操作界面上实时显示。