устройство для равнения кромки движущегося материала

Формула изобретения

Устройство для равнения кромки движущегося материала, содержащее два параллельных равняющих валика с гладкими рабочими поверхностями, установленные неподвижно относительно своих осей, смонтированных на каретке, имеющей привод поворота в плоскости, перпендикулярной направлению движения материала, включающей реверсивный электродвигатель и систему автоматического управления приводом каретки, отличающееся тем, что равняющие валики связаны между собой посредством параллельных и попарно соосных телескопических рычагов, установленных с возможностью поворота в плоскости, параллельной направлению движения материала от привода, включающего клиновые кулачки, симметрично установленные по одну сторону от оси поворота каретки, подпружиненные роликовые толкатели кулачков и шатуны, связанные с кареткой, а привод каретки включает поворотную платформу и размещенные на ней ползун и винтовой механизм, связанный с электродвигателем, при этом последний выполнен самотормозящимся.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению для легкой промышленности и может быть использовано для равнения края движущегося текстильного материала, искусственной кожи и пленки при настилании из них полотен для раскроя, при браковке и сматывании в рулон.

Известно устройство для равнения кромки ленточного материала, содержащее два параллельных равняющих валика с гладкими рабочими поверхностями, установленные неподвижно относительно своих осей, смонтированных по каретке, имеющей привод поворота в плоскости, перпендикулярной направлению движения материала, включающий реверсивный электродвигатель и систему автоматического управления приводом каретки. При повороте каретки в ту или иную сторону угол между осями равняющих валиков, вращающихся за счет фрикционного сцепления с материалом, и краем набегающего на них материала станет больше или меньше исходного значения 90^o и начнется смещение материала валиками вправо или влево от линии выбранного направления движения до восстановления заданного уровня кромки.

Недостатком данного устройства является высокая частота срабатывания исполнительного органа-каретки, что вызывает перерегулирование и ведет к снижению точности равнения кромки, а также способствует повышенному шуму и вибрации при работе устройства. Кроме того, в принципе действия этого устройства заложен эффект первоначального смещения кромки материала в сторону, противоположную направлению равнения кромки, с последующим смещением кромки к ее заданному положению, что также снижает точность равнения.

Целью изобретения является повышение точности равнения кромки с одновременным увеличением разрешающей способности устройства и улучшение условий работы устройства за счет снижения шума и вибрации.

Указанная цель достигается тем, что равняющие валики связаны между собой посредством параллельных и попарно соосных телескопических рычагов, установленных с возможностью поворота, в плоскости, параллельной направлению движения материала от привода, включающего клиновые кулачки, симметрично установленные по одну сторону от оси поворота каретки, подпружиненные роликовые толкатели кулачков и шатуны, связанные с кареткой, а привод каретки включает поворотную платформу и размещенные на ней ползун и винтовой механизм, связанный с электродвигателем, при этом последний выполнен самотормозящимся.

На фиг. 1 приведена кинематическая схема устройства; на фиг.2 схема работы телескопических рычагов; на фиг.3а, б схемы смещения кромки в зависимости от направления поворота каретки; на фиг.4 схема взаимодействия равняющих валиков с материалом.

Устройство содержит равняющие валики 1 и 2, расположенные перпендикулярно направлению движения материала и смонтированные на параллельных равноплечих телескопических рычагах 3 и 4, установленных соосно с возможностью поворота в плоскости, параллельной направлению движения материала, на каретке 5, имеющей возможность вращения на оси 6 в плоскости, перпендикулярной направлению движения материала, привод каретки, состоящий из самотормозящегося реверсивного электродвигателя 7, с винтовой передачей 8 и ползуном 9, смонтированных на платформе 10, установленной с возможностью возвратно-поступательного движения на оси 11, и шарнирно соединенных с кареткой посредством коромысла 12, клиновые кулачки 13 и 14, установленные на равном расстоянии от оси вращения каретки с одной ее стороны по направлению движения материала, блок 15 управления приводом каретки, датчик положения края материала, выполненный из осветителей 16, 17 и фотодиодов 18, 19.

Равняющие валики 1 и 2 выполнены неподвижными относительно своих осей 20 и 21 и имеют полированную рабочую поверхность.

Телескопические рычаги состоят из основных рычагов 3 и 4 и установленных на каждом из них с возможностью продольного перемещения относительно оси вращения рычагов ползунов 22, 23 и 24, 25 соответственно, кинематически связанных шатунами 26, 27 и 28, 29 и упорами 30, 31 с кареткой 5 посредством пружин 32 и 33. Каждый телескопический рычаг несет по одному ролику 34 и 35, взаимодействующему при повороте каретки 5 с кулачками 13 и 14 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый материал 36 при своем движении огибает равняющий валик 1 сверху, а валик 2 снизу. При прохождении кромки материала в зоне датчика положения края материала между фотодиодами 18 и 19 каретка находится в исходном положении, а именно угол = 0, угол = 90, телескопические рычаги имеют минимальный размер, межосевое расстояние между валиками 1 и 2 также минимально, что соответствует заданному положению кромки материала.

При перекрытии фотодиода 19 /оба фотодиода затемнены/ поступает сигнал на блок управления 15, который включает электродвигатель 7, перемещающий через винтовую передачу 8 ползун 9 в необходимом направлении. Каретка через коромысло 12 поворачивается по часовой стрелке /фиг.3б/ на угол и ролик 34 телескопического рычага 3 набегает на кулачок 13, а ролик 35 отходит от кулачка 14. Телескопические рычаги поворачиваются в направлении движения материала, угол b между плоскостью равняющих валиков и материалом уменьшается /фиг. 2/ и одновременно ползуны 22, 24 и 23, 25 под воздействием шатунов 26, 28 и 27, 29 расходятся от оси поворота телескопических рычагов, увеличивая межосевое расстояние между равняющими валиками 1 и 2. В результате при небольшом угле поворота a кромка материала смещается влево на величину d, которая в зависимости от передаточного отношения между рычагами и кулачками может иметь достаточно большое значение /расчеты показывают, что при изменении только угла b от 90 до 0^o величина d увеличивается в два раза при одном и том же значении угла a/.

Если же открыты оба фотодиода, то электродвигатель 7 переключается на вращение в обратную сторону и каретка 3 поворачивается против часовой стрелки /фиг. 3а/. Ролик 35 телескопического рычага 4 набегает на кулачок 14, а ролик 34 отходит от кулачка 13 и телескопические рычаги поворачиваются опять же в направлении движения материала, причем кромка материала смещается вправо, восстанавливая заданной положение кромки между фотодиодами.

Равняющие валики, выполненные неподвижными относительно своих осей и имеющие полированную рабочую поверхность, преобразуют устройство в регулятор пропорционального типа, у которого каждому углу поворота каретки в плоскости, перпендикулярной направлению движения материала, соответствует определенная величина смещения кромки. Чем больше угол поворота каретки, тем больше величина смещения кромки, которая при постоянном возмущении на входе устройства также остается постоянной. Поэтому нет необходимости постоянно отключать устройство, возвращая каретку в исходное состояние, что значительно снижает частоту срабатывания рабочего органа каретки и ведет к уменьшению шума и вибрации при работе устройства, так как каретка плавно отслеживает положение кромки, смещая ее каждый раз к заданному положению от нового установившегося положения, а не от исходного.

Установка равняющих валиков на двух параллельных равноплечих телескопических рычагах, установленных соосно на каретке с возможностью поворота в плоскости, параллельной направлению движения материала, позволяет при повороте каретки увеличивать разрешающую способность устройства, то есть величину смещения кромки, за счет уменьшения угла между плоскостью равняющих валиков и движущимся материалом и одновременно увеличения межосевого расстояния между валиками.

Кинематическая связь телескопических рычагов шатунами и упорами с кареткой посредством пружин позволяет автоматически поддерживать угол между плоскостью равняющих валиков и направлением движения материала, равным 90^o в исходном положении каретки, что уменьшает габариты устройства при небольших величинах смещения кромки от заданного положения. В случае более значительных рассогласований устройство автоматически настраивается на большую разрешающую способность.

Клиновые кулачки, установленные на равном расстоянии от оси вращения каретки с одной ее стороны по направлению движения материала, автоматически осуществляют поворот телескопических рычагов с равняющими валиками в направлении движения материала, причем независимо от направления поворота каретки. Это упрощает конструкцию устройства и позволяет использовать для привода всех элементов только один двигатель. Этому же способствует и использование в устройстве самотормозящегося реверсивного электродвигателя с винтовой передачей и ползуном.

В сумме все изложенные признаки позволяют осуществить цель изобретения, значительно упрощают конструкцию устройства, способствуют повышению надежности.