CN201347300Y - 纠偏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纠偏装置，包括一带有两导辊的上板、一下板及设于该导板和下板间的一驱动机构，该驱动机构包括一转动机构和一线性传递机构，该转动机构和线性传递机构各自分别与该上板、下板固接。本实用新型装置不仅响应速度快、且精度高，不会产生过冲现象，即使片带状材料在生产线上高速通过时，也能精确纠偏且不被破坏。

Description

纠偏装置

技术领域

本实用新型涉及一种对生产线上的片带状材料位置进行纠偏的驱动装置，特别涉及一种通过装置部件的几何位置而形成一虚拟的旋转中心，通过该虚拟的旋转中心对片带状材料进行精确纠偏的纠偏装置。

背景技术

现有的生产线上的片带状材料位置纠偏装置主要采用的是定心旋转式纠偏。如图1所示，一般该定心旋转式纠偏装置的结构由上板1、两只导辊2、下板5、固定转芯4、线性驱动器3等五大主体构成。其中，两只导辊2均与上板1固定。上板1和下板5通过固定转芯4连接，线性驱动器3的一端和下板5连接、其另一端和上板1连接；下板5与地面固定。当线性驱动器3发生水平伸缩时，会带动上板1及两只导辊2以固定转芯4为中心在水平面内作逆时针或顺时针旋转，从而使通过导辊2的片带状材料改变位置。同时，线性驱动器3也以与下板5固定的连接点为中心作同向的旋转运动。由于该装置只是以固定转芯4为中心进行的定点式旋转，且固定转芯4是连接在上板1上的，故其对通过导辊2的片带状材料的位置改变，是通过上板1带动实现的。因此，此种装置存在设备响应速度慢、惯性大、精度低、容易破坏材料等诸多的缺点。在生产线运行速度较高时，此种装置则无法将片带状材料准确纠偏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有纠偏装置为定心式旋转而无法精确纠偏、且旋转惯性大、容易破坏材料的缺陷，提供一种响应速度快、无破坏性、且纠偏精确的纠偏装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种纠偏装置，包括一带有两导辊的上板、一下板及设于该上板和下板间的一驱动机构，其特点在于，该驱动机构包括一转动机构和一线性传递机构，该转动机构和线性传递机构各自分别与该上板、下板固接。

其中，该线性传递机构包括：

一丝杆副，其由相配的一丝杆与一螺母组成，该螺母为一尼龙螺母，该螺母与丝杆通过螺纹配合，该螺纹为等腰螺纹；

一转芯，其一端与该螺母固接，另一端与该上板转动连接；

一带动该丝杆副旋转的同步电机。

其中，该转动机构包括：

两左右对称、以八字形状固设于该下板上的导轨，其中，该两导轨中心线的交点与该丝杆有效行程的中点重合，且两导轨的有效行程的中点至该重合点的距离相等；

各与该导轨转动连接、且分别与上板固定的两滑块，该滑块与该导轨间设有一向心关节轴承。

该线性传递机构还包括一与该上板固接的固定座，该固定座与该转芯转动连接。

其中，该转芯通过设于其上、置于该固定座内的一双联轴承及一紧定螺母与该固定座转动连接。

另外，为了将该丝杆固定，并给一线性动力，该线性传递机构还包括：

一设于该丝杆一端的外支撑座及设于该外支撑座内的外支撑轴承；

一设于该丝杆另一端的丝杆内支撑座；

一与该同步电机相连的主带轮、从带轮及一同步皮带。

其中，该丝杆与丝杆外支撑座连接处设有一外支撑轴承及一挡圈；该丝杆与丝杆内支撑座连接处设一内支撑双轴承及一轴承压套。

此外，该丝杆与内支撑座穿套处设有一定位圈；该丝杆与该从带轮穿套处设有一轴键。

本实用新型的积极进步效果在于：

1、本实用新型的装置中，通过尼龙螺母较小的线性位移就会使上板及导辊产生较大的旋转角，同时因采用的是移动转心，较大地降低了旋转惯性。

2、采用本装置中两只导轨与丝杆结构设置，根据“双移动副机构中的双滑块机构原理”，可以形成直接落在片状材料上的虚拟旋转中心，其可直接对片状材料进行旋转，实现纠偏，故其响应速度快、精度极高、不会产生过冲现象，完全解决了在高速生产线情况下无法精确纠偏的技术难题。

3、本装置采用以与直线丝杆相连的尼龙螺母为驱动点，使得本装置系统在高速状态下运行平稳、无振动。

4、本装置可以方便地通过加大两只导轨间的夹角，使虚拟旋转中心的位置后移，从而使材料的截面张力变化量降低，有效地避免破坏材料，尤其针对铜箔、铝箔等易裂材料，本装置的无破坏性更明显。

附图说明

图1为现有技术的纠偏装置立体结构图。

图2为本实用新型纠偏装置的较佳实施例的使用结构图。

图3为本实用新型纠偏装置的较佳实施例的平面结构图。

图4为图3中A向视图。

图5为图4中B部分导轨装配的局部剖视放大图。

图6为本实用新型纠偏装置的较佳实施例的丝杆副装配局部剖视图。

图7为本实用新型纠偏装置的较佳实施例的电机装配的局部剖视图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

如图2～图6所示，一种可将片带状材料10进行精确纠偏的纠偏装置，其包括：一上板1、一下板4及与上板1固定的两只导辊2。其还包括一分别固设于下板4、并与上板1相连的一驱动机构，该驱动机构包括一线性传递机构3和一转动机构5。线性传递机构3和转动机构5中两导轨与丝杆的几何位置及连接方式，在两导辊2所在的平面上形成一虚拟旋转中心点8，并使通过导辊2上的片带状材料10，相对下板5以该虚拟中心点8水平旋转的同时发生线性移动，从而将片带状材料10精确纠偏。

如图2～图6所示，上述的纠偏装置中，线性传递机构3主要由直流伺服减速电机9、同步带9d、主带轮9c、从带轮9a、轴键9b、定位圈3i及由丝杆3d与尼龙螺母3c组成的一丝杆副、与尼龙螺母3c固接的一转芯3e组成。其中，丝杆3d的一端通过丝杆外支撑座3a及外支撑轴承3g、挡圈3j固定在下板4上，其另一端通过内支撑座3b、内支撑双轴承3f、定位圈3i与下板4固定，并通过轴键9b及螺母10与电机从带轮9a固接。从带轮9a通过同步带9d及主带轮9c与直流伺服减速电机9连接。直流伺服减速电机9通过同步带9d及主带轮9c、从带轮9a驱动丝杆3d旋转。

如图6所示，尼龙螺母3c通过双联轴承3n、固定座3k及紧钉螺母31、衬套3m与转芯3e转动连接，转芯3e通过圆头螺钉3p与上板1固定连接。这样，尼龙螺母3c及转芯3e相对上板1只能旋转，其他自由度均被限制。另外，尼龙螺3c与丝杆3d通过螺纹配合，螺纹为等腰螺纹以保证尼龙螺母3c往复运动时，速度及力量相同。双联轴承3n具有很好的导向功能，其在丝杆3d的带动下，进行以尼龙螺母3c为驱动点的直线运动。这样，该装置即使在生产线高速运行时，也能精确纠偏且运行平稳、无振动。

如图6所示，丝杆3d与电机从带轮9a固定的一端通过内支撑双轴承3f及轴承压套3h与丝杆3d的内支撑座3b连接，内支撑座3b通过螺钉(图中未示)与下板4固接，下板4与地面固定。同时，丝杆3d伸出内支撑座3b的部分通过轴键9b及定位圈3i、螺母10与电机从带轮9a轴向固定。

如图2～图5所示，上述本实用新型的纠偏装置中，转动机构5包括：两只导轨5a，其一端通过导轨支座5b固定在下板4，各导轨5a通过向心关节轴承5d连接有一导轨滑块5c，导轨滑块5c通过圆头螺钉5e与上板1固定，导轨滑块5c可以在导轨5a上滑动及转动。如图3所示，上述的两只形状相同的导轨5a呈八字形状对称固接在下板4上，两只导轨5a的轴线相交于丝杆3d有效行程的中心。两只导轨5a的轴线与丝杆3d的夹角分别为α和α′。两只导轨5a有效行程的中点至丝杆3d有效行程中心的垂直距离分别为L1和L2。将各导轨5a有效行程中点的垂直线相交得到的一交点即为该纠偏装置的虚拟旋转中心点8。

根据本领域公知的“双移动副机构中的双滑块机构原理”技术，可得出以下关系：α＝α′，L1＝L2(0＜α/α′＜90°，L1/L2＞0)

当尼龙螺母3c在丝杆3d的有效行程内往复运动时，该位置使本纠偏装置沿虚拟旋转中心点8在水平面内旋转，旋转角度为逆时针转角β、顺时针转角β′，其中β＝β′(0＜β/β′＜90°)。

这样，本装置中的丝杆副与两只导轨5a按上述特定的几何关系固定在下板4上，同时，通过双联轴承3n和向心关节轴承5d与上板1固定连接。当直流伺服减速电机9通过同步带9d及主带轮9c、从带轮9a驱动丝杆3d旋转时，丝杆3d又带动尼龙螺母3c作线性运动，尼龙螺母3c会驱动上板1线性平移，使与上板1固定连接的左、右导轨5a发生移动。通过两导轨5a与丝杆3d固定在下板4上的特定几何位置，即可约束出上板1的平移轨迹及虚拟旋转中心点8，就可以带动导辊2实现既有沿丝杆3d平移的动作，又有以两个导轨5a及丝杆3d几何位置关系约束出来的虚拟旋转中心8的旋转运动，从而将通过导辊2的片带状材料10位置精确纠偏。

本实用新型纠偏装置，一方面，通过丝杆3d与导轨5a的结合，将纠偏轨迹分解为旋转和平移，平移对通过导辊2的片带状材料10是没有破坏的，只有旋转部分对片带状材料10才有破坏。同时旋转中心决定对材料的破坏程度。本实用新型纠偏装置的旋转是围绕由导轨5a和丝杆3d约束出来的虚拟旋转中心8而旋转的，而虚拟旋转中心点8的空间位置可以通过改变导轨5a及丝杆3d的几何夹角而改变。一般可根据材料的易损情况而调整虚拟旋转中心点8的位置。如图3所示，采用本实用新型纠偏装置，可以通过加大两导轨5a中心线间的夹角来使虚拟旋转中心点8的位置后移，使材料的截面张力变化量降低，从而有效地避免材料的破坏，尤其针对铜箔、铝箔等易裂材料，其避免破坏的保护效果更为明显。

如图1所示，现有技术的纠偏装置因全部是绕一定心固定旋转，所以对通过导辊2需要纠偏的材料的破坏性很大。

如图2所示，本实用新型纠偏装置中还可以在两导辊2的一边各加装一材料导入辊7和一材料导出辊6作为辅助辊，让片带状材料10以最佳路径通过本纠偏装置，从而使本装置的纠偏效果更优化。

另一方面，在本实用新型纠偏装置中，尼龙螺母3c较小的线性位移就会使上板1及导辊2产生较大的水平旋转角度β/β′，通过采用可移动的转芯3e带动导辊2上的纠偏材料10旋转，较大地降低了旋转惯性。这样，本实用新型纠偏装置的响应速度快、精度极高，不会产生过冲现象，完全解决了生产线在高速情况下的精确纠偏问题。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (12)

1、一种纠偏装置，包括一带有两导辊的上板、一下板及设于该上板和下板间的一驱动机构，其特征在于，该驱动机构包括一转动机构和一线性传递机构，该转动机构和线性传递机构各自分别与该上板、下板固接。

2、如权利要求1所述的纠偏装置，其特征在于，该线性传递机构包括：

一丝杆副，其由相配的一丝杆与一螺母组成；

一转芯，其一端与该螺母固接，另一端与该上板转动连接；

一带动该丝杆副旋转的同步电机。

3、如权利要求2所述的纠偏装置，其特征在于，该转动机构包括：

两左右对称、以八字形状固设于该下板上的导轨，其中，该两导轨中心线的交点与该丝杆有效行程的中点重合，且两导轨的有效行程的中点至该重合点的距离相等；

各与该导轨转动连接、且分别与上板固定的两滑块，该滑块与该导轨间设有一向心关节轴承。

4、如权利要求2所述的纠偏装置，其特征在于，该螺母为一尼龙螺母。

5、如权利要求2所述的纠偏装置，其特征在于，该螺母与丝杆通过螺纹配合，该螺纹为等腰螺纹。

6、如权利要求2所述的纠偏装置，其特征在于，该线性传递机构还包括一与该上板固接的固定座，该固定座与该转芯转动连接。

7、如权利要求6所述的纠偏装置，其特征在于，该转芯通过设于其上、置于该固定座内的一双联轴承及一紧定螺母与该固定座转动连接。

8、如权利要求2所述的纠偏装置，其特征在于，该线性传递机构还包括：

一设于该丝杆一端的外支撑座及设于该外支撑座内的外支撑轴承；

一设于该丝杆另一端的丝杆内支撑座；

一与该同步电机相连的主带轮、从带轮及一同步皮带。

9、如权利要求8所述的纠偏装置，其特征在于，该丝杆与丝杆外支撑座连接处设有一外支撑轴承及一挡圈。

10、如权利要求8所述的纠偏装置，其特征在于，该丝杆与丝杆内支撑座连接处设一内支撑双轴承及一轴承压套。

11、如权利要求10所述的纠偏装置，其特征在于，该丝杆与内支撑座穿套处设有一定位圈。

12、如权利要求8～11中任意一项所述的纠偏装置，其特征在于，该丝杆与该从带轮穿套处设有一轴键。

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