带材分条复绕系统的制作方法

本发明涉及金属带卷绕装置，具体涉及一种带材分条复绕系统。

背景技术：

铝带是铝锭经压轧得到的带状物，铝带的用途很多，可用于生产铝塑复合管、电缆、光缆、变压器、加热器、百叶窗等。为了方便铝带的运输及存放，通常将铝带缠绕成卷；另外铝带根据不同的需要和用途，通常需要将较宽的铝带通过纵裁机将其分切成符合宽度的铝带，然后再将分切后的铝带缠绕呈卷。

铝带根据不同的需要和用途，通常具有不同的宽度和厚度。在对铝带进行卷绕时，不同厚度和宽度的铝带能承受的张力不同。随着铝带厚度和宽度降低，铝卷的紧实度也随之降低，因此，当铝卷直径增大到一定值后，铝卷会出现坍塌现象；在实际生产过程中，技术人员将这种现象称为塌卷。因此，在对铝带进行卷绕的过程中，对铝带建立张力十分必要，且铝带能否建立稳定的张力，将直接影响铝卷所能卷绕的铝带长度。

另外，在铝带的实际应用中，常常需要应用到较长的铝带，由于铝带所卷绕成的铝卷的直径有限，因此单个铝卷的铝带长度无法满足应用要求；则在应用过程中，需要将多个铝带连接，才能满足长度要求。对铝带进行连接，一方面会降低工作效率，另一方面连接的铝带会在连接处留下痕迹，因此有时无法达到应用要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带材分条复绕系统，以增大铝卷的宽度和铝卷的直径，从而增大单个铝卷的铝带长度。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

带材分条复绕系统包括机架、转动连接在机架上的缠绕轴和驱动缠绕轴转动的驱动电机，还包括plc控制器和带材张紧往复装置；带材张紧往复装置包括基座、伺服电机、往复轴和往复机构，基座固定连接在机架上，往复轴与基座滑动连接，伺服电机通过往复机构与往复轴连接，伺服电机通过往复正向和反向转动可驱动往复轴在基座上往复滑动；所述往复轴上设有多个张紧部，张紧部沿往复轴的轴向均匀分布；所述张紧部包括相对设置的第一压块和第二压块，以及与往复轴固定的压力源；所述第一压块与往复轴固定，压力源可驱动第二压块朝向第一压块运动，第一压块和第二压块相对的侧面上均设有柔性层；所述缠绕轴和往复轴的轴向相互平行，且驱动电机和伺服电机均与plc控制器电连接。

本方案带材分条复绕系统的原理在于：

在对铝带进行复绕时，较宽的铝带经过纵切机分条后，铝带将经过本方案的带材往复张紧装置的张紧部，且每条铝带经过一个张紧部。每条铝带的端部固定在缠绕轴上，当驱动电机驱动缠绕轴转动时，可将铝带缠绕在缠绕轴上，从而将铝带缠绕成卷状。在卷绕铝带时，铝带从张紧部的第一压块和第二压块之间经过；压力源将第二压块压紧在第一压块上，从而铝带将受到第一压块和第二压块的挤压力。则铝带从张紧部经过时，铝带将相对于柔性层滑动，柔性层向铝带提供的摩擦力将使铝带张紧。

在缠绕轴卷绕铝带时，伺服电机将连续往复转动，从而往复轴在基座上往复滑动。往复轴滑动时，将同时带动张紧部往复移动；在第一压块和第二压块的压力作用下，张紧部将同时带动铝带往复摆动，从而铝带在缠绕轴上螺旋缠绕。往复轴往复移动的幅度则为铝带缠绕成铝卷的宽度，因此通过往复轴的往复运动，可对铝带进行复绕，并使缠绕成的铝卷的宽度大于铝带宽度。

缠绕轴转动时，plc控制器可读取驱动电机的转速，同时plc控制器将对驱动电机的转速进行运算，并形成一个输出信号反馈至伺服电机，从而使得驱动电机的转速与伺服电机的转速关联，及伺服电机的转速将随驱动电机的转速进行变化。另外，plc控制器还可控制伺服电机周期性的正转和反转，当伺服电机的转轴转动预设角度后，伺服电机将切换转轴的转动方向，从而实现往复轴的往复移动。伺服电机预设的转动角度则决定了铝卷所能缠绕的宽度。

本方案产生的有益效果是：

(一)通过本系统中的带材张紧往复装置带动铝带往复摆动，实现铝带复绕，因此可以使铝卷的宽度大于铝带宽度,使得铝卷受力更稳定，从而可以增大铝卷直径，进而增大单个铝卷所卷绕的铝带的长度。

(二)通过设置多个张紧部，使缠绕轴可同时缠绕多条铝带；由于缠绕轴与往复轴之间的铝带数量增加，则可视为所卷绕的铝带的宽度增加，因此铝带能够承担的张力增大，从而可以增大铝卷直径，即可增大单个铝卷所卷绕的铝带的长度。

(三)本系统可对多条铝带进行同时复绕，因此通过纵切机对较宽的铝带进行分条后即可通过该系统对铝带进行复绕。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述往复机构包括丝杠和与丝杠配合的丝杠螺母，丝杠与基座转动连接，且丝杠的轴向与往复轴往复运动的方向平行，丝杠螺母与往复轴固定，伺服电机可驱动丝杠转动。由于丝杠传动更加精确，因此通过丝杠带动往复轴移动，可以提高铝带缠绕的精确性，避免铝带的边缘重叠，在铝带上留下压痕。

优选方案二：作为对基础方案的进一步优化，所述压力源包括座体，座体上设有压力腔，压力腔上部开口，开口处设有将开口封闭的弹性层，且座体上设有与压力腔连通的气嘴，所述第一压块固定在座体上，所述第二压块位于弹性层与第一压块之间，且第二压块与座体滑动连接。在优选方案二中，将气嘴与高压气源连接，并使高压气源向压力腔内通入高压气体，则通过设置压力阀可对压力腔内的压力进行调节。随着压力腔内的压力增大，弹性层将膨胀，因此弹性层将推动第二压块朝向第一压块移动。在对铝带进行卷绕时，铝带从张紧间隙之间经过。通过控制压力腔内的内部压力，则第二压块向第一压块移动，从而第一压块和第二压块可对铝带施加压力，则铝带从张紧间隙经过时，铝带将相对于柔性层滑动，柔性层向铝带提供的摩擦力将使铝带张紧。

优选方案三：作为对基础方案的进一步优化，所述弹性层为橡胶薄膜；橡胶价格低廉，便于更换，且弹性较好。

优选方案四：作为对优选方案二的进一步优化，所述柔性层由毛毡制成；柔性材料可以避免铝带和柔性层产生相对运动时，铝带被划伤，同时柔性材料使用毛毡可以降低制造成本。

优选方案五：作为对优选方案二的进一步优化，所述第一压块位于第二压块上方。由于第二压块与基座滑动连接，当压力腔内未充入高压气体时，第二压块将在重量的作用下向下滑动，则第二压块与第一压块之间的距离增大，即第一压块和第二压块之间的间隔达到最大值，从而有利于将铝带穿入进料间隙内。

优选方案六：作为对优选方案二的进一步优化，所述压力腔两侧设有限位棱，所述第二压块设有两限位棱之间。通过设置限位棱对第一压块进行限位，可以防止第一压块在压紧铝带的过程中，第一压块窜动，从而带动铝带窜动。

优选方案七：作为对优选方案二的进一步优化，带材张紧往复装置还包括分隔盘，分隔盘固定在往复轴上，且往复轴位于缠绕轴与分隔盘之间，分隔盘的轴向平行于缠绕轴轴向。设置分隔盘可使铝带在进入张紧部时，铝带与铝带之间互不干扰。

附图说明

图1是本发明带材分条复绕系统实施例的结构示意图；

图2是本发明带材张紧装置实施例的截面图；

图3是本发明带材张紧装置实施例的剖视图；

图4是本发明实施例中张紧部的剖视图。

图5是本发明实施例中张紧部的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：基座10、第一压块20、弹性层30、第二压块40、张紧部50、柔性层51、铝带60、缠绕轴70、分隔盘80、带材张紧装置90、丝杠91、丝杠螺母92、压力腔12、气嘴13、环套14、限位棱15。

实施例一：

本实施例的带材分条复绕系统包括机架、缠绕轴70、驱动电机、带材张紧装置90和plc控制器；缠绕轴70转动连接在机架上，驱动电机可驱动缠绕轴70转动。带材张紧装置90包括基座10、伺服电机、往复轴、分隔盘80和往复机构；如图1所示，基座10上设有两条相互平行的滑轨，往复轴滑动连接在两条滑轨上，从而使往复轴仅能沿滑轨滑动，且往复轴与缠绕轴70的轴向相互平行，即往复轴往复滑动的方向平行于缠绕轴70的转动中心。分隔盘80固定在往复轴上，且往复轴位于缠绕轴70与分隔盘80之间，分隔盘80的轴向也平行于缠绕轴70轴向。

如图2、图3所示，往复机构包括丝杠91和与丝杠91配合的丝杠螺母92，丝杠91与基座10转动连接，且丝杠91设置在两滑轨之间，并位于往复轴下方。丝杠91与轨道平行设置，丝杠螺母92与往复轴固定。伺服电机的转轴与丝杠91固定连接，即伺服电机可带动丝杠91转动。伺服电机通过plc控制器的控制可实现往复正向和反向转动，即伺服电机可带动丝杠91连续正转和反转，从而使往复轴在轨道上往复滑动。驱动电机和伺服电机均与plc控制器电连接，缠绕轴70转动时，plc控制器可读取驱动电机的转速，同时plc控制器将对驱动电机的转速进行运算，并形成一个输出信号反馈至伺服电机，从而使得驱动电机的转速与伺服电机的转速关联，及伺服电机的转速将随驱动电机的转速进行变化。另外，plc控制器还可控制伺服电机周期性的正转和反转，当伺服电机的转轴转动预设角度后，伺服电机将切换转轴的转动方向，从而实现往复轴的往复移动。

如图3、图4所示，往复轴上设有十个张紧部50，且张紧部50沿往复轴的轴向均匀分布，使得相邻张紧部50之间的间隔相同。张紧部50包括相对设置的第一压块20和第二压块40，以及固定在往复轴上的压力源。压力源包括座体，座体外周套设有环套14，环套14通过螺栓固定在座体上。座体上设有压力腔12，座体的下部设有与压力腔12连通的气嘴13。压力腔12的上部开口，开口处设有由橡胶薄膜制成的弹性层30。环套14和座体之间设有间隙，且环套14将弹性层30的边缘卡合在环套14与基座10之间的间隙内，从而使得弹性层30将压力腔12的开口封闭。

如图4、图5所示，第一压块20设置在座体的上方；环套14的上部的左右两侧设有限位棱15，第二压块40设置在两限位棱15之间。限位棱15呈凹形，从而使得每个限位棱15可以对第二压块40的三个侧面进行限位，因此在两限位棱15的共同作用下，可对第二压块40的四周进行限位，使得第二压块40仅能沿基座10上下滑动。第一压块20的左右两侧设有连接板，连接板通过螺栓与两侧的限位棱15固定，从而使得座体、环套14和第一压块20固定为一体。第二压块40设置在第一压块20和弹性层30之间，当压力腔12内的压力增大时，弹性层30将发生形变并推动第二压块40向上滑动。当第二压块40与第一压块20之间有铝带60经过时，则第二压块40和第一压块20对铝带60产生压力。

第一压块20下表面和第二压块40上表面上均设有由毛毡制成的柔性层51。当铝带60经过第一压块20和第二压块40之间时，铝带60将相对于柔性层51运动，由于毛毡较为柔软，从而可以避免在铝带60上形成划痕。另外，在本实施例中，第二压块40采用1.5cm厚度的金属板，以保证第二压块40具有足够强度，从而避免第二压块40在向铝带60施压时，第二压块40变形导致铝带60受力不均匀。限位棱15的高度也进行了限制，以将第二压块40向第一压块20滑动的最大距离控制在2cm，从而弹性层30仅需少量变形，即可压紧铝带60；同时在将铝带60穿过张紧部50，并使铝带60的端部固定在缠绕轴70上时，便于将铝带60穿过第一压块20和第二压块40之间。

在对铝带60进行复绕时，较宽的铝带60经过纵切机分条后，铝带60将经过本方案的带材封条复绕往复机构的张紧部50，且每条铝带60经过一个张紧部50。每条铝带60的端部固定在缠绕轴70上，当缠绕轴70转动时，可将铝带60缠绕在缠绕轴70上，从而将铝带60缠绕成卷状。

将气嘴13与高压气源连接，使高压气源向压力腔12内通入高压气体，并通过设置压力阀可对压力腔12内的压力进行调节。在对铝带60进行卷绕时，铝带60从第一压块20和第二压块40之间经过。使压力腔12内的压力增大，则弹性层30膨胀，因此弹性层30将推动第二压块40朝向第一压块20移动，则第一压块20和第二压块40可向铝带60产生压力。则铝带60相对于柔性层51滑动时，柔性层51向铝带60提供的摩擦力将使铝带60张紧。

铝带60经过张紧部50的同时，伺服电机将连续往复转动，从而往复轴在基座10上往复滑动。往复轴滑动时，将同时带动张紧部50往复移动；在第一压块20和第二压块40的压力作用下，张紧部50将同时带动铝带60往复摆动，从而铝带60在缠绕轴70上螺旋缠绕。往复轴往复移动的幅度则为铝带60缠绕成铝卷的宽度，因此通过往复轴的往复运动，可对铝带60进行复绕，并使缠绕成的铝卷的宽度大于铝带60宽度。伺服电机往复转动时，其预设的转动角度决定了铝卷所能缠绕的宽度。

实施例二：

实施例一与实施例二的确别在于往复机构不同。实施例二的往复机构包括转动连接在基座上的齿轮和固定在往复轴上的齿条，齿条位于两轨道之间，且齿轮与齿条啮合。伺服电机的输出轴与齿轮花键连接，从而伺服电机连续正转和反转的过程中，将带动齿轮连续正传和反转，则齿条将带动往复轴在轨道上往复滑动。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。