устройство для равнения кромки рулонного материала

Формула изобретения

Устройство для равнения кромки рулонного материала, содержащее поворотную рамку с размещенными на ней последовательно по ходу материала двумя равняющими валиками, установленными с возможностью свободного вращения на осях, одна из которых смонтирована на поворотной рамке стационарно, а другая снабжена подпружиненными роликами для перемещения по боковым направляющим с возможностью изменения положения размещенного на ней валика в плоскости, перпендикулярной направлению подачи материала, силовой привод, передаточный механизм и систему управления, отличающееся тем, что передаточный механизм включает спрямляющие рычаги, соединенные с боковыми направляющими, выполненными вильчатыми, и сдвоенный шатун, связанный со спрямляющими рычагами, а силовой привод имеет дополнительный силовой цилиндр, шток которого связан со сдвоенным шатуном.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению для легкой и текстильной промышленности и может быть использовано для равнения кромки движущегося текстильного материала, искусственной кожи или пленки при настилании, браковке и сматывании в рулон.

Известно устройство для равнения кромки рулонного материала, содержащее поворотную рамку с размещенными на ней последовательно по ходу материала двумя равняющими валиками, установленными с возможностью свободного вращения на осях, одна из которых смонтирована на поворотной рамке стационарно, а другая снабжена подпружиненными роликами для перемещения по боковым направляющим с возможностью изменения положения размещенного на ней валика в плоскости, перпендикулярной направлению подачи материала, силовой привод передаточный механизм и систему управления.

Недостатком данного устройства является постоянство исходного коэффициента передачи, определяемого нерегулируемыми конструктивными параметрами. Невозможность изменения угла обхвата по всей длине валиков ограничивает разрешающую способность системы ориентации материала при его движении.

Целью изобретения является повышение точности равнения кромки материала посредством повышения быстродействия отработки возмущающегося воздействия.

Цель достигается тем, что передаточный механизм включает спрямляющие рычаги, соединенные с боковыми направляющими, выполненными вильчатыми, и сдвоенный шатун, связанный со спрямляющими рычагами, а силовой привод имеет дополнительный силовой цилиндр, шток которого связан со сдвоенным шатуном.

На фиг. 1 показана структурно-кинематическая схема устройства, на фиг. 2а, б технологические схемы взаимодействия материала с равняющими валиками устройства.

Устройство содержит равняющие валики 1, 2, установленные на рамке 3 с возможностью ее поворота на угол вокруг оси 4, расположенной на линии радиальной симметрии равняющих валиков; пневмопривод для поворота рамки 3, состоящий из распределителя 5, блока подготовки воздуха 6, пневмоцилиндра 7, кинематически связанного с гидродемпфером, включающим в себя гидроемкость 8, систему регулируемых дросселей с обратными клапанами 9, распределитель 10, гидроцилиндр 11 и линии связи.

Штоки цилиндров 7 и 11 соосно соединены между собой посредством штанги-ползуна 12, являющегося ведущим звеном механизма поворота рамки 3 через шатун 13. В состав устройства входят также пневмокинематический механизм для изменения положения одного из равняющих валиков, состоящий из пневмоцилиндра 14, двухпозиционного распределителя с пружинным возвратом 15, сдвоенного шатуна 16 и звеньев механизма спрямляющихся рычагов 17.

Для контроля и регулирования положения кромки материала устройство содержит оптронные датчики 18 21; электронную систему управления приводами, состоящую из формирователей сигналов 22, 23, 28 и 29; инверторов 24, 31, 32; блоков совпадения сигналов 25, 30, 33; электронных ключей 26, 27 для управления электромагнитами У1, У2, У3 и У4.

Устройство работает следующим образом.

Ленточный материал 34 при движении по технологическому тракту проходит через устройство равнения кромки материала таким образом, что валик 1 охватывается материалом сверху, а валик 2 снизу, или наоборот в зависимости от компоновки и места расположения устройства в технологической машине /в примерочно-браковочной, настилочной и др./.

При прохождении кромки ленточного материала в зоне установки датчиков 19 и 20 состояние оптронных элементов определяет как сам факт отклонения материала от требуемого положения, так и направление смещения. Датчики 18 и 21 являются элементами второго контура регулирования положения кромки движущегося материала.

Если кромка материала при его транспортировании проходит между датчиками 19 и 20, определяющими зону первого контура регулирования положения равняемой кромки, то обеспечивается номинальный технологический заданный режим движения ткани по технологическому тракту. При этом датчик 20 открыт и сигнал определенного уровня, сформированный блоком 23, поступает на один из входов схемы совпадения 25. На другой вход этой схемы от датчика 19 поступает через формирователь 2 сигнал противоположного уровня.

При несовпадении уровней сигналов на выходе блока 25 формируется запрет на прохождение сигналов от обоих датчиков 19 и 20 на входы блоков 26 и 27, выполняющих функцию электронных ключей и формирующих потенциальные сигналы управления положением распределителей 5 и 10. При наличии запрета и отсутствии управляющих сигналов с выходов блоков 26 и 27 распределители 5 и 10 будут находиться в нейтральном /среднем/ положении и плоскость рамки 3, в которой расположены опоры осей равняющих валиков 1 и 2, будет в некотором приближении перпендикулярно условной контрольной линии движущегося материала. При этом датчики 18 и 21 будут находиться в противоположных состояниях, соответствующих состоянию датчиков 19 и 20.

Сформированные блоками 28 и 29 сигналы разного уровня поступают на схему совпадения 30. Вследствие несовпадения уровней сигналов на выходе блока 30 не сформируется команда управления электромагнитом У5 и равняющий валик будет находиться в заданном исходном положении. Таким образом, все механизмы устройства будут работать в номинальном режиме, при котором угол поворота рамки ровнителя g = 0, величина перемещения валика, параллельная собственной оси вращения, также равна нулю, а гидродемпфер обеспечивает промежуточное устойчивое положение штока цилиндра 7.

При изменении положения кромки движущейся ленты изменяется состояние датчиков при их закрытии-открытии и формируются функции управления положением материала при его движении. Например, при перекрытии светового потока на датчик 20, что соответствует смещению полотна вправо относительно указанного стрелкой направления движения, датчики 19 и 20 /фиг. 1/ будут закрыты и на выходе инвертора 24 сформируется сигнал высокого уровня, который поступит на вход электронного ключа 26.

При закрытии материалом датчиков 19 и 20 и совпадении сигналов низкого уровня на входах блока 25 на его выходе сформируется разрешение на прохождение сигнала через электронный ключ 26, который переключит распределители 5 и 10 посредством электромагнитов У1 и У4 в такое положение, при котором воздух из блока подготовки 6 поступит в поршневую полость пневмоцилиндра 7, а гидроемкость 8 и поршневая полость гидроцилиндра 11 соединяется между собой через систему регулируемых дросселей и обратных клапанов 9 и распределитель 10. Тем самым создаются условия для перетекания жидкости из одной полости цилиндра 11 в другую, что обеспечивает демпфирование неравномерности движения штока пневмоцилиндра 7, а скорость движения жидкости, регулируемая системой дросселей и обратных клапанов 9, будет определять скорость движения поршня.

При движении поршня и связанной с ним штанги 12 через передаточное звено 13 рамка 3 повернется вокруг оси 4, угол изменит свое значение и движущийся материал, взаимодействуя с валиками, начнет смещаться в обратном поперечном направлении известным образом. Но при практически мгновенном повороте рамки 3 с валиками на угол возникает "рамочный эффект", вследствие которого в течение непродолжительного времени, соизмеримого со временем поворота рамки из одного устойчивого состояния в другое, материал смещается на некоторую величину в первоначальном направлении, что приводит к дальнейшему увеличению величины рассогласования между заданным и выходным значениями параметра положения кромки. Материал, смещаясь в первоначальном направлении, перекрывает датчик 21 и с формирователей 28 и 29 через инверторы 31 и 32 формируются сигналы высокого уровня на входах схемы совпадения 33. При этом с выхода блока 33 сформируется команда на срабатывание электромагнита У5 и распределитель 15 займет положение, при котором в штоковую полость цилиндра 14 поступит сжатый воздух. Шток цилиндра через звенья 16 и 17 переместит параллельно самому себе один из валиков устройства равнения кромки. При этом увеличится угол обхвата валиков движущимся материалом и основное и дополнительное рассогласования, возникшие вследствие поворота рамки, обрабатываются с большим быстродействием и улучшенными переходными характеристиками процесса равнения материала по одной из его кромок.

При смещении равняемого материала в противоположном направлении, которое связано с управляющим воздействием исполнительных механизмов и возникающими возмущениями на входе в систему, поочередно срабатывают датчик 21, который открывается воздействию световых лучей, блок 29 формирует высокий уровень сигнала, который инвертируется блоком 32, и при несовпадении сигналов на входе блока 33 отключается электромагнит У5 и распределитель 15, возвращаясь в исходное положение, переключает направление потоков воздуха. При этом пневмоцилиндр 14 и механизм спрямляющих рычагов вместе с валиком 1 возвращаются в исходное положение, но угол 0, а процесс обработки возмущающего воздействия продолжается.

При дальнейшем смещении материала и противоположном поперечном направлении открывается датчик 20, а при наличии недопустимого рассогласования и датчик 19. В этом случае с выхода блока 23 формируется сигнал высокого уровня, который, инвертируясь блоком 24, изменит свой уровень на низкий и на выходе блока 26 на электромагниты У1 и У4 сигналы управления поступать не будут, а по признаку совпадения уровней сигналов на блоке 25 электронный ключ 27 сформирует команду управления электромагнитами У2 и У3, изменяют свое состояние распределители 5 и 10, сработает цилиндр 7 и при обратном движении стока рамка 3 повернется в противоположном направлении, что создаст условия для смещения движущейся ткани в направлении его нейтрального положения. При увеличении рассогласования вследствие переключения рамки и открытии действия световых лучей на датчик 18 сигналы одинакового высокого уровня будут сформированы блоками 8 и 29 и схема совпадения 30 выработает сигнал на включение электромагнита У5, вновь переключится распределитель 15 и посредством цилиндра 14 и рычажного механизма валик 1 займет свое крайнее положение и изменится угол обхвата . Наличие второго контура регулирования сопровождается более эффективным взаимодействием материала с поверхностью рабочих органов и улучшением качества процесса равнения материала по одной из кромок. При возникновении возмущения на выходе системы, выходящих за заданные значения, цикл работы ее элементов повторяется.