一种分体式牵引辊转阻力的测量装置及系统的制作方法

本实用新型涉及玻璃基板制造领域，具体地，涉及一种玻璃基板制造领域中使用的分体式牵引辊转阻力的测量装置及系统。

背景技术：

在玻璃基板制造领域中，采用溢流下拉法生产玻璃时需要主动式牵引辊对玻璃进行下拉，用分体式牵引辊对玻璃进行定型整形。用分体式牵引辊对玻璃进行定型整形的过程中，分体式牵引辊属于从动辊，玻璃从两个辊子的间隙通过，辊子和玻璃之间有摩擦力，辊子依靠和玻璃之间的摩擦力实现转动。转动中的两个牵引辊若转动不灵活，转动阻力过大或俩辊之间阻力差别较大均会对玻璃成型造成不良影响。为避免分体式牵引辊上机后对生产产生影响，需要在上机前对其进行检测以避免损失。

技术实现要素：

本实用新型提供一种分体式牵引辊转阻力的测量装置和系统，用于测量分体式牵引辊转动时的阻力。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，本实用新型提供一种用于分体式牵引辊转阻力的测量装置，所述牵引辊包括动力模块和从动辊，所述测量装置包括：

均质圆盘、测速模块和处理模块，所述动力模块与所述从动辊通过旋转轴连接，所述均质圆盘设置在所述旋转轴上，且所述均质圆盘与所述旋转轴同心；

所述动力模块，用于为所述从动辊的旋转提供动力；

所述测速模块，与所述从动辊连接，用于感测所述从动辊的转速；

所述处理模块，与所述测速模块连接，用于测量所述从动辊从第一转速降低至第二转速所用的第一时间，并根据在移除所述均质圆盘的情况下测得的所述从动辊从所述第一转速降低至所述第二转速所用的第二时间以及所述均质圆盘的转动惯量获取所述从动辊的阻力。

可选地，所述动力模块包括：

伺服电机，用于驱动所述旋转轴旋转，以使所述旋转轴带动所述从动辊旋转；

离合器模块，设置于所述伺服电机和所述旋转轴之间，用于控制所述伺服电机与所述从动辊之间的连接或断开。

可选地，所述离合器模块为电控离合器，所述电控离合器包括控制模块和与所述控制模块连接的离合组件：

所述控制模块，用于在启动所述伺服电机时控制所述离合组件处于齿合状态，以使所述伺服电机与所述从动辊处于连接状态；

所述控制模块，还用于监测所述伺服电机的转速，当所述伺服电机的转速达到第三转速时，控制所述离合组件处于分离状态，以使所述伺服电机与所述从动辊断开连接，所述第三转速大于所述第一转速。

可选地，所述处理模块包括：

转速监测模块，用于在所述伺服电机与所述从动辊断开连接后，监测所述从动辊的转速；

计时器，与所述转速监测模块连接，用于当所述伺服电机的转速从所述第三转速降低至所述第一转速时开始计时，当所述伺服电机的转速从所述第一转速降低至所述第二转速时停止计时，得到所述第一时间。

可选地，所述处理模块包括：可编程逻辑控制器PLC或智能仪表。

可选地，所述均质圆盘包括均质金属圆盘。

可选地，所述测速模块为测速传感器，所述测速传感器设置在所述从动辊上的轴心位置，所述测速传感器能够随着所述从动辊的转动一起转动。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供一种分体式牵引辊转阻力的测量系统，所述测量系统包括：

上述的所述的分体式牵引辊转阻力的测量装置以及待测量的分体式牵引辊；

所述分体式牵引辊包括动力模块和从动辊，所述动力模块与所述从动辊通过旋转轴连接，所述动力模块用于为所述从动辊的旋转提供动力，所述测量装置的均质圆盘设置在所述旋转轴上，且所述均质圆盘与所述旋转轴同心；

所述测量装置用于测量所述从动辊从第一转速降低至第二转速所用的第一时间，并根据在移除所述均质圆盘的情况下测得的所述从动辊从所述第一转速降低至所述第二转速所用的第二时间以及所述均质圆盘的转动惯量获取所述从动辊的阻力。

可选的，所述动力模块包括：

伺服电机，用于驱动所述旋转轴旋转，以使所述旋转轴带动所述从动辊旋转；

离合器模块，设置于所述伺服电机和所述旋转轴之间，用于控制所述伺服电机与所述从动辊之间的连接或断开。

可选的，所述离合器模块为电控离合器。

综上所述，本实用新型提供一种分体式牵引辊转阻力的测量装置和系统，应用于分体式牵引辊，该牵引辊包括：动力模块和从动辊，该测量装置包括：均质圆盘、测速模块和处理模块，所述动力模块与所述从动辊通过旋转轴连接，所述均质圆盘设置在所述旋转轴上，且所述均质圆盘与所述旋转轴同心通过动力模块为从动辊的旋转提供动力，通过增加测速模块感测所述从动辊的转速；处理模块可以测量所述从动辊从第一转速降低至第二转速所用的第一时间，并根据在移除所述均质圆盘的情况下测得的所述从动辊从所述第一转速降低至所述第二转速所用的第二时间以及所述均质圆盘的转动惯量获取所述从动辊的阻力。通过上述技术方案，本实用新型能够用于测量分体式牵引辊转动时的阻力。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型一实施例提供分体式牵引辊转阻力的测量装置的结构图。

图2是根据本实用新型另一实施例提供的离合器模块的结构框图。

图3是根据本实用新型另一实施例提供的处理模块的结构框图。

图4是根据本实用新型的一实施例提供的分体式牵引辊转阻力的测量装置的结构图。

附图标记说明

11 均质圆盘 12 测速模块

21 动力模块 211 伺服电机

212 离合器模块 2121 控制模块

2122 离合组件 22 旋转轴

23 处理模块 231 转速监测模块

232 计时器 233 计算模块

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1是根据本实用新型一实施例提供的分体式牵引辊转阻力的测量装置的结构框图。如图1所示，该装置应用于分体式牵引辊，该分体式牵引辊包括动力模块21和从动辊22，该测量装置可以包括：均质圆盘11、测速模块12以及处理模块23。其中，该动力模块21与该从动辊22通过旋转轴221连接，均质圆盘11设置在该旋转轴221上，且该均质圆盘11与该旋转轴221同心。

测速模块12，与从动辊22连接，用于感测从动辊22的转速；处理模块23，与该测速模块12连接，用于测量从动辊22从第一转速降低至第二转速所用的第一时间，并根据在移除均质圆盘11的情况下测得的从动辊22从第一转速降低至第二转速所用的第二时间以及该均质圆盘11的转动惯量获取该从动辊的阻力。

示例的，如图1所示，该动力模块21可以包括：伺服电机211和离合器模块212。其中，该伺服电机211，用于驱动旋转轴221旋转，以使该旋转轴221带动从动辊22旋转；该离合器模块212，设置于伺服电机211和旋转轴221之间，用于控制伺服电机211与从动辊22之间的连接或断开。

可选的，该伺服电机211可以使从动辊22的转动速度在0-4000转/分之内持续可调。

示例的，该均质圆盘11可以为均质金属圆盘。

示例的，该测速模块12可以为测速传感器，该测速传感器设置在从动辊22上的轴心位置，该测速传感器能够随着从动辊22的转动一起转动。

图2是根据本实用新型的一实施例提供的离合器模块的结构框图。如图2所示，示例的，该离合器模块212可以包括：控制模块2121以及离合组件2122；其中：

控制模块2121，用于在启动该伺服电机211时控制离合组件处于啮合状态，以使所述伺服电机与所述从动辊处于连接状态；离合组件2122，用于伺服电机211与从动辊22之间的连接或断开。

可选的，该控制模块2121，还可以用于监测伺服电机211的转速，当伺服电机211的转速达到第三转速时，控制离合组件2122处于分离状态，以使伺服电机211与从动辊22断开连接，其中第三转速大于第一转速。

示例地，将牵引辊20安装在测试台上，并使离合组件2212处于啮合状态，启动伺服电机211，当控制模块2121监测到伺服电机211达到第三转速1000转/分(此时可以认为从动辊22的转速也是1000转/分)，此时断开离合组件2212，从动辊22在惯性状态下将继续转动，由于受阻力矩的影响从动辊22的转速会逐渐降低，该从动辊22转速可以通过测速模块12监测。

图3是根据本实用新型的一实施例提供的处理模块的结构框图。如图3所示，示例的，该处理模块23可以包括：转速监测模块231、计时器232以及计算模块233，其中：

转速监测模块231，用于在伺服电机211与从动辊22断开连接后，监测从动辊22的转速；计时器232，与转速监测模块231连接，用于当伺服电机的转速从第三转速降低至第一转速时开始计时，当伺服电机211的转速从第一转速降低至第二转速时停止计时，得到第一时间；计算模块233，与计时器232相连，用于根据该第一时间与在移除均质圆盘11的情况下测得的从动辊从第一转速降低至第二转速所用的第二时间以及均质圆盘11的转动惯量获取从动辊的阻力。

示例地，该处理模块23可以包括：可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)或智能仪表。

示例地，图1中从动轴22上设置了转动惯量和从动辊转动惯量J相当且已知为J₀的均质圆盘11，该均质圆盘11与该从动轴22旋转轴同心，当转速监测模块231测得从动辊22的转速降低到650转/分时，计时器232开始计时，转动速度继续降低，当转速监测模块231测得该转速降低到50转/分时，计时器232停止计时，得到第一时间t1；

示例地，在本实施例中，需要计算的从动辊的阻力可以是从动辊的阻力矩，根据计算模块233中预先设置的转矩计算公式：T₀＝J*α+T_f，其中，T₀为动力矩，T_f阻力矩，J为转动惯量，α为角速度，减速过程中T₀为0，该公式可以简化为：T_f＝-(J+J₀)*α₁＝-(J+J₀)*(650-50)/(60*t1)； (1)

表达式(1)中的符号表示阻力矩和旋转方向相反，起着减速作用。

然后移除均质圆盘11，重复上述步骤测得第二时间t2，图4是根据本实用新型另一实施例提供的分体式牵引辊转阻力的测量装置的结构框图，示出了移除均质圆盘11后的测量装置和分体式牵引辊的结构(或者，也可是先移除均质圆盘11，通过上述步骤先测得t2，再安装上均质圆盘11重复上述步骤测得第一时间t1：

T_f＝-J*α₂＝-J*(650-50)/(60*t2)； (2)

由(1)式和(2)式可分别求得J和T_f分别为：

J＝J₀*t1/(t1-t2)；

T_f＝-10*J₀/(t1-t2)；

由于均质圆盘11的转动惯量已知为J₀，可通过计算模块233计算出T_f，为消除偶然误差，计算模块233可重复做数组测试，然后取平均值，从而可据此判断该牵引辊是否合格。

综上所述，本实用新型提供一种分体式牵引辊转阻力的测量装置，应用于分体式牵引辊，该牵引辊包括：动力模块和从动辊，该测量装置包括：均质圆盘、测速模块和处理模块，动力模块与从动辊通过旋转轴连接，均质圆盘设置在旋转轴上，且均质圆盘与旋转轴同心，通过动力模块为从动辊的旋转提供动力，通过增加测速模块感测从动辊的转速；处理模块可以测量从动辊从第一转速降低至第二转速所用的第一时间，并根据在移除均质圆盘的情况下测得的从动辊从第一转速降低至第二转速所用的第二时间以及均质圆盘的转动惯量获取从动辊的阻力。通过上述技术方案，本实用新型能够测量分体式牵引辊转动时的阻力，能够用于发现从动辊转动阻力过大或从动辊与主动辊(采用溢流下拉法生产玻璃时需要主动式牵引辊对玻璃进行下拉，用分体式牵引辊对玻璃进行定型整形)之间阻力差别较大的问题，从而避免这些潜在问题对玻璃成型生产造成的不良影响。

本实用新型的一实施例还提供一种用于分体式牵引辊转阻力的测量系统，该控制系统可以包括：

图1所示的分体式牵引辊，包括动力模块21和从动辊22，动力模块与从动辊通过旋转轴连接，动力模块用于为从动辊的旋转提供动力，测量装置的均质圆盘11设置在旋转轴221上，且均质圆盘11与旋转轴221同心；

分体式牵引辊转阻力的测量装置，与分体式牵引辊连接，用于测量从动辊22从第一转速降低至第二转速所用的第一时间，并根据在移除所述均质圆盘11的情况下测得的从动辊从第一转速降低至第二转速所用的第二时间以及均质圆盘11的转动惯量获取从动辊的阻力。

其中分体式牵引辊的动力模块21可以包括：伺服电机211，用于驱动旋转轴221旋转，以使旋转轴221带动从动辊22旋转；

以及离合器模块212，设置于伺服电机211和旋转轴221之间，用于控制伺服电机211与从动辊22之间的连接或断开。

其中，该离合器模块212为电控离合器。

综上所述，本实用新型能够测量分体式牵引辊转动时的阻力，能够用于发现从动辊转动阻力过大或从动辊与主动辊之间阻力差别较大的问题，从而避免这些潜在问题对玻璃成型生产造成的不良影响。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。