CN110171743A - 传动带线绳缠绕张力控制设备及控制缠绕线绳张力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型的传动带线绳缠绕张力控制设备，该设备包括引导轮、磁滞制动器、PLC控制器、张力传感器、接触轮及成型毂，磁滞制动器与张力传感器通过PLC控制器连接，对线绳张力进行检测与控制，同时也提供了一种控制缠绕传动带线绳张力的方法，该设备和方法使弹性线绳的张力处于较低且稳定的状态，提高了传动带频率的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及传动带生产技术领域，尤其涉及传动带线绳缠绕张力控制设备及控制缠绕传动带线绳张力的方法。
背景技术
传动带中通常包含可以提供张力的线绳。目前传统的弹性传动带生产过程中弹性线绳缠绕工艺采用自由轴即无张力控制缠绕。线轴自由放置在地上或者支架上，线绳经过数个引导轮直接缠绕在成型毂上，生产过程中绕线张力无控制。线绳缠绕到成型毂上最终的张力取决于线轴本身的状态以及线绳绕引导轮过程中产生的摩擦力。如图3所示，在无张力控制的情况下，同时缠绕两根线绳，两条曲线为两根对应线绳的张力波动量示意图。无张力控制这种绕线方式会导致线绳张力从绕线开始到结束处于不断降低的状态，同时不同的线轴状态，不同的摩擦力等也会导致两根线绳之间张力差异较大。不稳定的张力有可能会导致胶套收缩后周长的不稳定，使胶套无法很好的贴合硫化模具，导致胶套在硫化工序中报废。同时硫化成型后传动带频率也会由于受线绳张力差异的影响而存在一定的波动，造成同批次传动带的频率值集中性不高。
其他类型的线绳如聚酯线绳、玻璃线绳等控制绕线张力常用的是let-off送线机构，由于机构的限制，其在线绳上施加的张力相对弹性线绳来说较大。弹性线绳多由弹性材料构成，如果施加较高的张力，线绳在缠绕过程中有一个较大的拉伸，则胶套完成后由于胶套没有内部支撑，线绳会向未拉伸初始状态收缩，导致胶套收缩严重。同时如果线绳的收缩过大，与胶料的收缩有很大差异还会导致胶套分层，扭曲等失效，故而let-off机构不适用于弹性线绳。
急需提供一种弹性线绳的张力控制设备，在张力较低的状态下保持绕线张力的稳定。
发明内容
本发明提供一种新型的传动带线绳缠绕设备，该设备能保证线绳在缠绕过程中保持较低且稳定的张力。
该设备包括引导轮、磁滞制动器、PLC控制器、张力传感器、接触轮及成型毂，线绳依次经过引导轮、磁滞制动器、张力传感器，经接触轮最终缠绕到成型毂上，磁滞制动器与张力传感器通过PLC控制器连接。
PLC控制器包括PLC硬件和PID功能块。
该设备还包括支架，磁滞制动器、张力传感器及接触轮固定安装在支架上。
该设备还包括滑轨，支架固定到滑轨上，且沿滑轨左右移动。
该滑轨平行于所述成型毂设置。
张力传感器端输出的线绳上的张力为0N至10N。
优选的，张力传感器端输出的线绳上的张力为2N。
所述线绳为弹性线绳。
所述弹性线绳为尼龙线绳。
本发明还提供一种控制缠绕传动带线绳张力的方法，线绳经过磁滞制动器、张力传感器、经接触轮缠绕到成型毂上，磁滞制动器通过PLC控制器与张力传感器连接，PLC控制器包括PLC硬件及PID功能块，张力传感器对线绳张力进行实时检测，张力传感器10检测出的线绳张力经PLC硬件的数/模转换模块转换得出线绳的实时张力值，与PID功能块中的张力设定值进行计算、比较，当实际张力值比张力设定值小时，经PID功能块调节输出磁滞制动数字量给PLC硬件中的模/数转换模块，模/数转换模块输出一定的电流模拟量给磁滞制动器，磁滞制动器根据模拟量的大小对线绳施加阻尼，实现对线绳张力的控制与调节。
本发明由于在线绳末端增加了磁滞制动器和张力传感器，缠绕过程中由于张力传感器不停的对线绳进行检测，经PLC控制器转换、计算输出一定的电流模拟量给磁滞制动器，磁滞制动器根据模拟量的大小调整磁滞力，对线绳产生一定的阻尼，保持线绳的张力处于稳定的状态，同时由于磁滞制动器设置在线绳末端，张力损失较小，可保证线绳的低张力状态，此张力控制设备保证了胶套的收缩率及传动带频率的稳定性。
附图说明
图1为本发明线绳缠绕设备示意图。
图2为本发明张力控制***结构示意图。
图3为现有技术张力控制设备缠绕过程中线绳末端张力示意图。
图4为本发明张力控制设备缠绕过程中线绳末端张力示意图。
具体实施方式
如图1所示，缠绕线绳2的线轴1放置在地上或支架上，线绳2依次经由多个引导轮3、4、5、6引导至成型毂12，缠绕设备包括平行于成型毂设置的滑轨7，该滑轨7上设置有支架8，支架8在线绳2缠绕过程中沿滑轨7左右移动，至完成线绳2缠绕工作后支架8再沿滑轨移回最初位置。支架8上安装有磁滞制动器9、张力传感器10、引导轮(未示出)及接触轮11，线绳经引导轮3、4、5、6、通过磁滞制动器9，在磁滞制动器9的线轮上缠绕一周、然后经过张力传感器10的线轮、最后经引导轮及接触轮11缠绕到成型毂12上，张力传感器10、磁滞制动器9通过PLC控制器13连接，对线绳2末端张力进行检测与调整控制。引导轮根据布置的需要增加或减少，不限于以上数量。缠绕时，接触轮11压紧线绳至成型毂12的表面，成型毂12转动带动线绳2进行缠绕，支架8在滑轨7上以一定的速度移动，进而线绳2成螺旋状缠绕在成型毂12上。
线绳张力的调节是采用以下方式实现的，其中PLC控制器包括PLC硬件和软件控制部分即PID功能块，如图2所示，PLC硬件包括PLC/CPU、数/模转换模块、模/数转换模块。工作中，张力传感器10对末端线绳2的张力进行实时的检测，张力传感器10检测出的线绳张力经PLC硬件的数/模转换模块转换得出实时张力值，PID功能块将实时张力值与张力设定值进行计算、比较，当实际张力值比张力设定值偏小时，PID功能块调节输出磁滞制动数字量给PLC硬件中的模/数转换模块，模/数转换模块输出一定的电流模拟量给磁滞制动器，磁滞制动器根据模拟量的大小对线绳施加阻尼，模拟量越大磁滞制动器的磁滞力越大，产生的张力也越大，对线绳的阻尼就越大，反之亦然。
本具体实施例以弹性线绳尤其以尼龙线绳为例，线绳张力可控制在0N至5N。由图4可知，本实施例以设置2N的额定张力值为例，当采用本发明的线绳缠绕张力控制设备时，由于磁滞制动器设置在线绳的末端来控制线绳的张力，线绳的末端的张力在整个缠绕过程中比较均匀、稳定，图4为同时缠绕两根尼龙线绳的张力波动图，由图可知两个线绳的张力波动较小。由于可以保证末端的张力，且末端的张力可以控制到较低的数值，使尼龙线绳的弹性变形不至于过大，因此该设备保证了弹性线绳处于低张力、且张力稳定可控的状态，保证了传动带的胶套收缩及成型后传动带频率的稳定。
本发明所述的低张力是与缠绕的聚酯线绳张力相比，一般为小于或等于10N。
本发明文中关于位置关系的描述，如左右等，仅是根据具体图示而言便于理解，并不是对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的构思的前提下做出若干变形、改进及替代，都属于本发明的包含范围。
Claims (10)
1.一种传动带线绳缠绕张力控制设备，用于将传动带线绳缠绕至成型毂(12)上，线绳(2)依次经过引导轮(3、4、5、6)、磁滞制动器(9)、张力传感器(10)、经接触轮(11)最终缠绕到成型毂(12)上，磁滞制动器(9)与张力传感器(10)通过PLC控制器(13)连接。
2.如权利要求1所述的线绳缠绕张力控制设备，其特征在于，所述PLC控制器(13)包括PLC硬件和PID功能块。
3.如权利要求1所述的线绳缠绕张力控制设备，其特征在于，还包括支架(8)，所述磁滞制动器(9)、张力传感器(10)及接触轮(11)固定在所述支架(8)上。
4.如权利要求3所述的线绳缠绕张力控制设备，其特征在于，还包括滑轨(7)，所述支架(8)固定到滑轨(7)上，且能沿滑轨(7)左右移动。
5.如权利要求4所述的线绳缠绕张力控制设备，其特征在于，所述滑轨(7)平行于所述成型毂(12)设置。
6.如权利要求1所述的线绳缠绕张力控制设备，其特征在于，张力传感器端输出的线绳上的张力为0N至10N。
7.如权利要求6所述的线绳缠绕张力控制设备，其特征在于，张力传感器端输出的线绳上的张力为2N。
8.如权利要求1所述的线绳缠绕张力控制设备，其特征在于，所述线绳为弹性线绳。
9.如权利要求8所述的线绳缠绕张力控制设备，其特征在于，所述弹性线绳为尼龙线绳。
10.一种控制缠绕传动带线绳张力的方法，线绳(2)经过磁滞制动器(9)、张力传感器(10)、经接触轮(11)缠绕到成型毂上，磁滞制动器(9)与张力传感器(10)通过PLC控制器(13)连接，PLC控制器(13)包括PLC硬件及PID功能块，张力传感器(10)对线绳(2)张力进行实时检测，张力传感器(10)检测出的线绳张力经PLC硬件的数/模转换模块转换得出线绳的实时张力值，PID功能块将实时张力值与张力设定值进行计算、比较，当实际张力值比张力设定值偏小时，经PID功能块调节输出磁滞制动数字量给PLC硬件中的模/数转换模块，模/数转换模块输出一定的电流模拟量给磁滞制动器(9)，磁滞制动器(9)根据模拟量的大小对线绳(2)施加阻尼，实现对线绳张力的控制与调节。
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