软态金属带材收卷张力系统的制作方法

本发明属于金属带材剪切设备技术领域，具体涉及一种软态金属带材收卷张力系统。

背景技术：

软态金属带材是有色金属应用在电子行业、太阳能光伏行业、新能源汽车行业的关键材料，随着上述产业的不断升级，对软态金属带材的质量及供应状态要求越来越高。软态金属带材剪切生产线主要由放卷机、牵引机、纵剪机、张力系统及收卷机组成，用来完成对软态金属带材的纵向分切工作，并将分切好的成品带料按一定的张力重新卷绕成卷，以获得不同宽度规格的高质量软态金属带材成品料卷，满足下游行业对软态金属带材的高质量要求。

本领域技术人员公知，金属带材在收卷前必须为成品带料施加适当的张力，只有适当的张力才能保证收卷质量，而软态金属带材对收卷张力系统提出了更高的要求，已有的压板式张力系统已经无法满足软态金属带材收卷的张力控制需要。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题：提供一种软态金属带材收卷张力系统，该张力系统随收卷直径的不断增大而逐渐上升，使软态金属带材的卷绕包角始终保持一致，从而保证收卷张力稳定，提高收卷精度。

本发明的技术解决方案：一种软态金属带材收卷张力系统，具有底座，所述底座上固定有立柱及滚珠丝杠机构，所述立柱的右端面上竖直布置有导轨，所述滚珠丝杠机构通过设置在立柱顶部的传动装置驱动；所述导轨上连接有滑板，所述滑板左侧固定连接有过渡粱、右侧固定连接有支架，且过渡粱与滚珠丝杠机构连接带动滑板沿导轨升降；所述支架上装有气囊式压板机构及校平机，且校平机位于滑板与气囊式压板机构之间；所述过渡粱的外端固定连接有一对支撑梁，所述支撑梁之间装有压辊机构、换向辊及分料辊机构，且所述换向辊设置在压辊机构与分料辊机构之间；所述支撑梁上固定有传感器支架，且传感器支架上装有距离传感器，所述距离传感器的信号输出端与传动装置的控制端电连接；金属带材依次经过气囊式压板机构、校平机、压辊机构、换向辊及分料辊机构后卷绕在收卷筒上；距离传感器根据探测到的收卷直径不断增大的位移信号控制传动装置工作，进而通过滚珠丝杠机构带动滑板跟随收卷直径的增大而逐渐上升，使经过换向辊的金属带材与已卷绕的料卷之间的包角α始终保持一致。

所述立柱、滚珠丝杠机构均为一对且对称设置，所述一对立柱的右端面上对称布置有一对导轨，所述滑板对称连接在一对导轨上，所述传动装置同步驱动一对滚珠丝杠机构旋转，所述过渡粱与一对滚珠丝杠机构对称连接。

所述气囊式压板机构包括下座、上座、第一分料器、第二分料器、第三分料器；所述下座固定在支架上，且下座上端面装有气囊；所述上座与下座的一侧通过销轴铰接，另一侧通过第一锁紧装置锁紧；所述上座的内腔中装有方箱，所述上座的顶部装有油缸，且方箱与油缸的活塞端连接并位于气囊的正上方，所述第一分料器、第三分料器分别位于气囊左右两侧，第二分料器位于气囊与第一分料器之间；金属带材依次经过第一分料器、第二分料器后穿过方箱与气囊相对面之间再经过第三分料器进入七辊校平机，通过油缸驱动方箱下移挤压气囊为金属带材提供张力。

所述校平机为七辊校平机，包括由上机架、下机架、上矫直辊、下矫直辊、下辊座、上辊座及第一升降机构；所述下机架固定在支架上，所述第一升降机构设置在下机架中并固定支架上，所述下辊座固定在第一升降机构的上方；所述上机架与下机架的一侧铰接在一起，另一侧通过第二锁紧装置锁紧；所述上辊座对称固定在上机架中，且上辊座的下方并排装有三个上矫直辊，所述下辊座的上方并排装有四个下矫直辊；金属带材穿过上矫直辊与下矫直辊之间，通过第一升降机构调整下矫直辊的向上位移量从而调整上矫直辊与下矫直辊的重合量，校平金属带材并为金属带材提供张力。

所述压辊机构包括固定在一对支撑梁上的左墙板和右墙板，所述左墙板和右墙板之间装有下压辊，所述左墙板和右墙板上对称装有左滑块和右滑块，所述左滑块和右滑块之间装有上压辊，且上压辊位于下压辊的正上方；所述左墙板和右墙板的上端分别装有第二升降机构和第三升降机构，所述第二升降机构和第三升降机构分别与左滑块和右滑块相连接；金属带材穿过所述上压辊与下压辊之间，通过第二升降机构和第三升降机构同步带动上压辊下移将金属带材夹持，再次校平金属带材并为金属带材提供张力，同时随着金属带材的运动带动上压辊与下压辊转动。

所述分料辊机构包括固定在一对支撑梁上的左导轨、右导轨、第四升降机构和第五升降机构，且第四升降机构和第五升降机构分别位于左导轨及右导轨的上方；所述左导轨及右导轨上对称装有左滑块和右滑块，所述第四升降机构和第五升降机构分别与左滑块和右滑块连接，所述左滑块和右滑块之间装有分料辊轴，通过第四升降机构和第五升降机构同步带动分料辊轴升降；所述分料辊轴上装有分料辊，且分料辊上装有分料隔环。

所述距离传感器通过角度调整支架连接在传感器支架上，通过角度调整支架调整距离传感器的姿态。

所述传动装置包括交流变频电机、第一减速机、第二减速机、第三减速机；所述交流变频电机的主轴与第一减速机的输入轴联接，所述第一减速机的两个输出轴分别与第二减速机、第三减速机的输入轴联接，所述第二减速机、第三减速机的输出轴分别与一对滚珠丝杠机构联接，进而通过交流变频电机带动一对滚珠丝杠机构同步转动。

所述上座与下座的铰接一侧设有油缸，且油缸的两端分别与铰接在上座的顶部和下座的底部，当第一锁紧装置锁紧解除后，通过油缸回缩使上座绕销轴向上打开。

所述上机架与下机架的前后侧对称设有一对气弹簧，且气弹簧的两端分别与铰接在上机架与下机架上，当第二锁紧装置锁紧解除后，通过一对气弹簧使上机架绕铰接轴向上打开。

本发明具有的优点和效果：

1.本发明随收卷直径的不断增大而逐渐上升，使软态金属带材的卷绕包角始终保持一致，从而保证收卷张力稳定，提高收卷精度。

2.本发明通过气囊式压板机构给软态金属带材施加张力，并通过调节气囊气压大小调整张力的大小，满足软态金属带材对张力的敏感要求，保证施加的张力大小合适并稳定，满足软态金属带材收卷对张力的严格要求。

3.本发明通过七辊校平机，可有效修复经过分切后的软态金属带材边部瑕疵(如毛刺、波浪边等)并为带材提供张力，使收卷张力保持稳定，进一步提高带材质量和收卷精度。

4.本发明通过压辊机构，可再次修复金属带材边部瑕疵(如毛刺、波浪边等)并为带材提供张力，使收卷张力保持稳定，进一步提高带材质量和收卷精度。

附图说明

图1为本发明的结构主视图，

图2为本发明立柱及滚珠丝杠机构的布局示意图，

图3为本发明七辊校平机的结构主视图，

图4为图3的a-a剖视图，

图5为本发明气囊式压板机构的结构主视图，

图6为图5的b-b剖视图，

图7为本发明压辊机构的结构主视图，

图8为图7的c-c剖视图，

图9为本发明分料辊机构的结构主视图，

图10为图9的左视图，

图11为本发明换向辊的结构示意图，

图12为本发明距离传感器的安装结构示意图。

具体实施方法：

下面结合附图1-12和具体实施方式详细描述本发明。

一种软态金属带材收卷张力系统，具有底座1，所述底座1上固定有立柱2及滚珠丝杠机构4，所述立柱2的右端面上竖直布置有导轨3，所述滚珠丝杠机构4通过设置在立柱2顶部的传动装置5驱动；所述导轨3上连接有滑板6，所述滑板6左侧固定连接有过渡粱7、右侧固定连接有支架9，且过渡粱7与滚珠丝杠机构4连接带动滑板6沿导轨3升降；所述支架9上装有气囊式压板机构8及七辊校平机10，且七辊校平机10位于滑板6与气囊式压板机构8之间；所述过渡粱7的外端固定连接有一对支撑梁11，所述支撑梁11之间装有压辊机构12、换向辊13及分料辊机构14，且所述换向辊13设置在压辊机构12与分料辊机构14之间；所述支撑梁11上固定有传感器支架15，且传感器支架15上装有距离传感器18，所述距离传感器18的信号输出端与传动装置5的控制端电连接；金属带材16依次经过气囊式压板机构8、七辊校平机10、压辊机构12、换向辊13及分料辊机构14后卷绕在收卷筒17上；距离传感器18根据探测到的收卷直径不断增大的位移信号控制传动装置5工作，进而通过滚珠丝杠机构4带动滑板6跟随收卷直径的增大而逐渐上升，使经过换向辊13的金属带材16与已卷绕的料卷之间的包角α始终保持一致。

进一步的，所述距离传感器18通过角度调整支架19连接在传感器支架15上，通过角度调整支架19调整距离传感器18的姿态，具体可通过螺栓20调节，使距离传感器18发出的探测信号尽可能始终垂直于金属带材16。所述距离传感器18可选用超声测距传感器或红外测距传感器或激光测距传感器。

优选的，所述立柱2、滚珠丝杠机构4均为一对且对称设置，所述一对立柱2的右端面上对称布置有一对导轨3，所述滑板6对称连接在一对导轨3上，所述传动装置5同步驱动一对滚珠丝杠机构4旋转，所述过渡粱7与一对滚珠丝杠机构4对称连接。

在一种实施例中，有色金属带材(铜)收卷时，所述包角α为13-19°；

在一种实施例中，有色金属带材(铝)收卷时，所述包角α为14-21°；

在一种实施例中，所述气囊式压板机构8包括下座8-1、上座8-2、第一分料器8-3、第二分料器8-4、第三分料器8-5；所述下座8-1固定在支架9上，且下座8-1上端面装有气囊8-6；所述上座8-2与下座8-1的一侧通过销轴8-11铰接，另一侧通过第一锁紧装置8-7锁紧；所述上座8-2的内腔中装有方箱8-8，所述上座8-2的顶部装有油缸8-9，且方箱8-8与油缸8-9的活塞端连接并位于气囊8-6的正上方，所述第一分料器8-3、第三分料器8-5分别位于气囊8-6左右两侧，第二分料器8-4位于气囊8-6与第一分料器8-3之间；金属带材16依次经过第一分料器8-3、第二分料器8-4后穿过方箱8-8与气囊8-6相对面之间再经过第三分料器8-5进入七辊校平机10，通过油缸8-9驱动方箱8-8下移挤压气囊8-6为金属带材16提供张力。进一步的，所述上座8-2与下座8-1的铰接一侧设有油缸8-10，且油缸8-10的两端分别铰接在上座8-2的顶部和下座8-1的底部，当第一锁紧装置8-7锁紧解除后，通过油缸8-10回缩使上座8-2绕销轴8-11向上打开，便于金属带材16穿过方箱8-8与气囊8-6相对面之间。所述第一分料器8-3、第二分料器8-4、第三分料器8-5均设有分料辊，通过分料辊实现金属带材16的分隔，且分料辊的具体结构与后述的分料辊14-10的结构基本一致。

在一种实施例中，所述七辊校平机10包括由上机架10-1、下机架10-2、上矫直辊10-3、下矫直辊10-4、下辊座10-5、上辊座10-6及第一升降机构10-7；所述下机架10-2固定在支架9上，所述第一升降机构10-7设置在下机架10-2中并固定支架9上，所述下辊座10-5固定在第一升降机构10-7的上方；所述上机架10-1与下机架10-2的一侧铰接在一起，另一侧通过第二锁紧装置10-8锁紧；所述上辊座10-6对称固定在上机架10-1中，且上辊座10-6的下方并排装有三个上矫直辊10-3，所述下辊座10-5的上方并排装有四个下矫直辊10-4；金属带材16穿过上矫直辊10-3与下矫直辊10-4之间，通过第一升降机构10-7调整下矫直辊10-4的向上位移量从而调整上矫直辊10-3与下矫直辊10-4的重合量，进而校平金属带材16并为金属带材16提供张力。进一步的，所述上机架10-1与下机架10-2的前后侧对称设有一对气弹簧10-9，且气弹簧10-9的两端分别铰接在上机架10-1与下机架10-2上，当第二锁紧装置10-8锁紧解除后，通过一对气弹簧10-9使上机架10-1绕铰接轴10-11向上打开，便于金属带材16穿过以及清理维修上矫直辊10-3、下矫直辊10-4；所述第一升降机构10-7通过连接在其上的第一手轮10-10驱动。

在一种实施例中，所述压辊机构12包括固定在一对支撑梁11上的左墙板12-1和右墙板12-2，所述左墙板12-1和右墙板12-2之间装有下压辊12-3，所述左墙板12-1和右墙板12-2上对称装有左滑块12-4和右滑块12-5，所述左滑块12-4和右滑块12-5之间装有上压辊12-6，且上压辊12-6位于下压辊12-3的正上方；所述左墙板12-1和右墙板12-2的上端分别装有第二升降机构12-7和第三升降机构12-8，所述第二升降机构12-7和第三升降机构12-8分别与左滑块12-4和右滑块12-5相连接；金属带材16穿过所述上压辊12-6与下压辊12-3之间，通过第二升降机构12-7和第三升降机构12-8同步带动上压辊12-6下移将金属带材16夹持，校平金属带材16并为金属带材16提供张力，同时随着金属带材16的运动带动上压辊12-6与下压辊12-3转动。进一步的，所述第二升降机构12-7和第三升降机构12-8通过同步轴12-9联接，且第二升降机构12-7和第三升降机构12-8分别通过第二手轮12-10和升降电机12-11驱动，快速升降时采用升降电机12-11驱动，微调时采用第二手轮12-10驱动。

在一种实施例中，所述分料辊机构14包括固定在一对支撑梁11上的左导轨14-1、右导轨14-2、第四升降机构14-5和第五升降机构14-6，且第四升降机构14-5和第五升降机构14-6分别位于左导轨14-1及右导轨14-2的上方；所述左导轨14-1及右导轨14-2上对称装有左滑块14-3和右滑块14-4，所述第四升降机构14-5和第五升降机构14-6分别与左滑块14-3和右滑块14-4连接，所述左滑块14-3和右滑块14-4之间装有分料辊轴14-11，通过第四升降机构14-5和第五升降机构14-6同步带动分料辊轴14-11升降。所述分料辊轴14-11上装有分料辊14-10，且分料辊14-10上装有分料隔环14-12。进一步的，所述左滑块14-3通过铰链14-13与分料辊轴14-11的一端铰接，右滑块14-4通过锁紧块14-14与分料辊轴14-11的另一端可拆卸连接，更换或者调整分料隔环14-12时由人工松开锁紧块14-14将分料辊轴14-11绕铰链14-13旋转出来完成。进一步的，第四升降机构14-5和第五升降机构14-6通过联接轴14-7联接实现同步升降，且第四升降机构14-5和第五升降机构14-6分别通过连接其上的第三手轮14-8或第三手轮14-9驱动。

在一种实施例中，所述传动装置5包括交流变频电机5-1、第一减速机5-2、第二减速机5-3、第三减速机5-4；所述交流变频电机5-1的主轴与第一减速机5-2的输入轴联接，所述第一减速机5-2的两个输出轴分别与第二减速机5-3、第三减速机5-4的输入轴联接，所述第二减速机5-3、第三减速机5-4的输出轴分别与一对滚珠丝杠机构4联接，进而通过交流变频电机5-1带动一对滚珠丝杠机构4同步转动。

在一种实施例中，所述换向辊13通过一对轴承安装在一对支撑梁11之间。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。