一种改良型钛扁条张力实时调节装置的制作方法

1.本发明涉及金属加工技术领域，尤其是一种改良型钛扁条张力实时调节装置。


背景技术：

2.钛扁条是一种横截面为长方形的钛金属材料，具有类似于扁钢的形状特征，通常采用轧制或拉拔等方式进行生产加工，钛扁条的宽度较大而厚度相对较薄，常用于航空、航天、化工、医疗器械、电子产品等领域的生产中。钛扁条的张力可以理解为钛扁条内部原子和分子之间的相互作用力，反映了钛扁条抵抗拉伸变形的能力。
3.现有技术中，当需要制造高强度的钛扁条时，可以对钛扁条进行拉伸处理，以使得钛扁条产生足够的张力。例如，可利用如图1所示的一种钛扁条张力实时调节装置对钛扁条进行张力调节，该装置包括依次前后排列的第一张力机21、张力传感器3和第二张力机22，其中：两台张力机均包括压轮23、动力轮24和压轮调节阀25，压轮23和动力轮24上下分布，压轮调节阀25用于调节压轮23与动力轮24的相对距离，动力轮24连接有电机26，两台张力机均通过动力轮24和压轮23以对钛扁条1进行压送；张力传感器3用于检测钛扁条1的张力；第一张力机21、张力传感器3和第二张力机22均接入张力控制系统。该装置的原理为：当钛扁条1的张力足够时，会往张力传感器3施加一定的力，此时张力传感器3通过张力控制系统控制第一张力机21和第二张力机22的动力轮24保持一致的转速；当钛扁条1张力不足而出现松垮的情况时，会停止往张力传感器3施加作用力，此时张力传感器3通过张力控制系统控制第一张力机21的动力轮24转速大于第二张力机22的动力轮24转速，从而对钛扁条1形成拉扯力，以达到通过拉伸的方式来使钛扁条1产生足够的张力。
4.然而，现有技术中的钛扁条张力实时调节装置存在以下问题：当钛扁条的由于张力不足而出现松垮的情况时，钛扁条在张力传感器处的垂落空间范围较大，容易由于钛扁条的来料不良或者现场的操作失误，而导致钛扁条脱离张力传感器，使张力传感器传输出错误的张力数据，导致前后拉扯力持续增大，存在有造成产品尺寸超差、报废、焊接点拉断等风险。


技术实现要素：

5.为了防止因钛扁条在张力传感器处的垂落空间范围较大而导致钛扁条脱离张力传感器，致使张力传感器传输出错误的张力数据，本技术提供一种改良型钛扁条张力实时调节装置。
6.本发明提供的一种改良型钛扁条张力实时调节装置采用如下的技术方案：
7.一种改良型钛扁条张力实时调节装置，包括依次前后排列的第一张力机、张力传感器和第二张力机，还包括张力控制系统，所述第一张力机、所述张力传感器和所述第二张力机均接入所述张力控制系统，还包括限位挂钩，所述限位挂钩包括挂装部和弯钩部，所述挂装部的底部与所述弯钩部的顶部连接并形成有供钛扁条穿过的限位空间，所述限位挂钩通过所述挂装部安装在所述张力传感器上，所述挂装部和所述弯钩部的同一侧之间形成有
挂钩口。
8.优选的，所述挂装部的下端设置有竖向伸缩的抵接杆，所述抵接杆连接有竖向弹性结构，所述抵接杆受所述竖向弹性结构的弹力而自动伸出至所述限位空间的上区间，所述抵接杆的下端设置有滚珠，所述抵接杆的下端用于接触钛扁条的顶部，所述抵接杆受钛扁条顶部的压力而进行回缩。
9.优选的，所述挂装部的下端设置有两块水平间隔的外板，两块所述外板相对的面均设置有水平移动的内板，所述内板与所述外板之间设置有横向弹性结构，两块所述内板受所述横向弹性结构的弹力而分别接触钛扁条的左右两侧。
10.优选的，所述挂装部的下端升降设置有两块升降板，两块所述升降板分别位于所述抵接杆的两侧，两块所述外板分别固定设置在两块所述升降板上，两块所述内板分别滑动设置在两块所述升降板上，两块所述升降板与所述抵接杆之间均设置有联动结构，所述抵接杆在伸出过程中通过所述联动结构控制两块所述升降板升起，所述抵接杆在回缩过程中通过所述联动结构控制两块所述升降板下降。
11.优选的，所述联动结构包括第一齿条、齿轮和第二齿条，所述第一齿条与所述抵接杆连接，所述齿轮转动设置所述挂装部上，所述第二齿条与所述升降板连接，所述第一齿条和所述第二齿条分别啮合在所述齿轮的两侧。
12.优选的，所述竖向弹性结构包括第一固定板、第二固定板、第一活动板、第二活动板、调节块、第一竖向弹簧和第二竖向弹簧，所述第一固定板和所述第二固定板均固定在所述挂装部上，所述抵接杆的下端、所述第一固定板和所述第二固定板自下往上间隔分布，所述调节块沿竖直方向活动设置在所述第一固定板上，所述第一活动板与所述抵接杆的下端固定连接，所述第一活动板通过所述第一竖向弹簧弹性连接所述调节块的下端，所述第二活动板与所述调节块的上端固定连接，所述第二活动板通过所述第二竖向弹簧弹性连接所述第二固定板。
13.优选的，两块所述内板之间相对的面上均转动设置有第一滚轴，两根所述第一滚轴分别用于滚动接触钛扁条的左右两侧。
14.优选的，两块所述内板的底部均转动设置有滚轮，所述滚轮用于滚动抵接钛扁条。
15.优选的，所述弯钩部的内侧设置有第二滚轴，所述第二滚轴位于所述限位空间内的下区间，所述第二滚轴用于滚动接触钛扁条的底部。
16.优选的，所述第二滚轴设置有两根，两根所述第二滚轴之间呈v型分布。
17.本发明的有益效果为：
18.1、通过设置限位挂钩，限位挂钩的限位空间能够缩小钛扁条在张力不足时的垂落范围，防止因钛扁条在张力传感器处的垂落空间范围较大而导致钛扁条脱离张力传感器，从而防止张力传感器传输出错误的张力数据，另外，利用限位挂钩的挂钩口，能够在第一张力机和第二张力机等设备不停机的情况下在张力传感器上拆装限位挂钩，具有在线快捷拆装的效果；
19.2、通过在挂装部的下端设置自动弹出的抵接杆，抵接杆能够对处于张力增大而向上绷紧的钛扁条进行减速，一方面，通过减速能够为钛扁条的张力增大过程的结束阶段提供缓冲效果，另一方面，通过减速能够给到张力传感器更多的反应时间；
20.3、通过在挂装部的下端设置分别弹性接触钛扁条左右两侧的内板，当钛扁条在张
力增大的过程中向上进入到限位空间的上区间后，两块内板能够在限位空间的上区间内对钛扁条的压送过程起到纠偏效果，使此时的钛扁条保持在中心线上进行压送，并且，由于两块内板均连接有横向弹性结构，因此两块内板能够更好地适配不同宽度的钛扁条；
21.4、通过在抵接杆和升降板之间设置联动结构：在对限位挂钩进行拆装时，抵接杆自动伸出而使得两块升降板升起，从而避免外板、横向弹性结构和内板阻挡于挂钩口而对限位挂钩的拆装产生阻碍；穿过限位挂钩的钛扁条由于张力增大而向上绷紧时，抵接杆进行回缩而使得两块升降板下降，从而使得两块内板能够对处于限位空间的上区间的钛扁条进行纠偏；
22.5、通过将竖向弹性结构设置为两段式弹性变形结构，能够提高竖向弹性结构的形变距离，从而提高抵接杆的伸缩距离，以满足升降板所需的升降范围；
23.6、通过在弯钩部的内侧设置第二滚轴，当钛扁条由于张力不足而出现松垮垂落至限位空间的下区间时，钛扁条的底部将通过第二滚轴而与限位挂钩滚动接触，相比于滑动接触，滚动接触能够减少限位挂钩对钛扁条的磨损，并且，由于第二滚轴设置有两根第二滚轴呈v型分布，因此第二滚轴能够自动将钛扁条推向中间位置，从而在限位空间的下区间内对钛扁条的压送过程起到纠偏效果，使此时的钛扁条保持在中心线上进行压送，另外，呈v型分布的两根第二滚轴还能更好地适配不同宽度的钛扁条；
附图说明
24.图1是现有技术中钛扁条张力实时调节装置的整体结构图；
25.图2是本实施例中改良型钛扁条张力实时调节装置的原理图；
26.图3是本实施例中改良型钛扁条张力实时调节装置的整体结构图；
27.图4是本实施例中限位挂钩的正视图；
28.图5是本实施例中限位挂钩的内部结构图；
29.图6是图5中隐藏抵接杆后的内部结构图；
30.附图标记说明：1、钛扁条；21、第一张力机；22、第二张力机；23、压轮；24、动力轮；25、压轮调节阀；26、电机；3、张力传感器；4、限位挂钩；41、挂装部；42、弯钩部；43、限位空间；44、挂钩口；45、空腔；5、抵接杆；51、滚珠；61、外板；62、内板；621、第一滚轴；622、滚轮；63、横向弹簧；7、升降板；81、第一齿条；82、第二齿条；83、齿轮；91、第一固定板；92、第二固定板；93、第一活动板；94、第二活动板；95、调节块；96、第一竖向弹簧；97、第二竖向弹簧；10、第二滚轴。
具体实施方式
31.下面将结合附图2-6和实施例对本发明作进一步说明。
32.本实施例公开一种改良型钛扁条张力实时调节装置。
33.参照图2和图3，改良型钛扁条张力实时调节装置包括张力控制系统以及接入张力控制系统的第一张力机21、张力传感器3和第二张力机22。其中：第一张力机21和第二张力机22依次对钛扁条1进行压送，第一张力机21和第二张力机22之间可以设置退火炉或其他用于对钛扁条1进行金属加工的设备，第一张力机21和第二张力机22均均包括压轮23、动力轮24和压轮调节阀25，压轮23和动力轮24上下分布，压轮调节阀25用于调节压轮23与动力
轮24的相对距离，动力轮24连接有电机26，两台张力机均通过动力轮24和压轮23以对钛扁条1进行压送。张力传感器3设置在第一张力机21和第二张力机22之间并用于感应钛扁条1在金属加工后的张力情况，张力传感器3的原理为：当钛扁条1的张力足够时，会往张力传感器3施加向上的压力，当钛扁条1张力不足而出现松垮垂落的情况时，会停止往张力传感器3施加作用力。张力控制系统为plc控制系统，其控制过程为：当钛扁条1的张力足够而使张力传感器3感应到压力时，张力控制系统控制第一张力机21和第二张力机22的动力轮24转速一致，以使得钛扁条1保持张力；当钛扁条1张力不足而使张力传感器3无法感应到压力时，张力控制系统控制第一张力机21的动力轮24的转速大于第二张力机22的动力轮24的转速，从而对钛扁条1进行拉伸处理，直至钛扁条1再次产生足够的张力。
34.当钛扁条1的由于张力不足而出现松垮的情况时，钛扁条1在张力传感器3处的垂落空间范围较大，容易由于钛扁条1的来料不良或者现场的操作失误，而导致钛扁条1脱离张力传感器3，使张力传感器3传输出错误的张力数据，导致前后拉扯力持续增大，存在有造成产品尺寸超差、报废、焊接点拉断等风险。为解决上述问题，参照图4和图5，本发明的改良型钛扁条张力实时调节装置还包括限位挂钩4，限位挂钩4安装在张力传感器3上并在张力传感器3处对钛扁条1的垂落范围进行限制。具体的，限位挂钩4包括挂装部41和弯钩部42，挂装部41的下端与弯钩部42的上端相接且挂装部41与弯钩部42之间一体成型，限位挂钩4通过挂装部41而悬挂安装在张力传感器3上，挂装部41与弯钩部42之间形成有供钛扁条1穿过的限位空间43，通过设置限位挂钩4，限位挂钩4的限位空间43能够缩小钛扁条1在张力不足时的垂落范围，防止因钛扁条1在张力传感器3处的垂落空间范围较大而导致钛扁条1脱离张力传感器3，从而防止张力传感器3传输出错误的张力数据。进一步的，挂装部41与弯钩部42的同一侧之间开设有挂钩口44，利用限位挂钩4的挂钩口44，能够在第一张力机21和第二张力机22等设备不停机的情况下在张力传感器3上拆装限位挂钩4，具有在线快捷拆装的效果。
35.参照图4和图5，挂装部41的下端设置有竖向伸缩的抵接杆5，抵接杆5连接有竖向弹性结构，抵接杆5受竖向弹性结构的弹力而自动伸出至限位空间43的上区间。抵接杆5的下端设置有滚珠51，抵接杆5的下端用于接触钛扁条1的顶部，通过设置滚珠51能够减少抵接杆5与钛扁条1顶部之间的接触摩擦力，抵接杆5受钛扁条1顶部的压力而进行回缩。通过在挂装部41的下端设置自动弹出的抵接杆5，抵接杆5能够对处于张力增大而向上绷紧的钛扁条1进行减速，一方面，通过减速能够为钛扁条1的张力增大过程的结束阶段提供缓冲效果，另一方面，通过减速能够给到张力传感器3更多的反应时间。
36.参照图4,和图5，挂装部41的下端设置有两块水平间隔的外板61，两块外板61相对的面均设置有水平移动的内板62，内板62与外板61之间设置有横向弹性结构，两块内板62受横向弹性结构的弹力而分别接触钛扁条1的左右两侧。通过在挂装部41的下端设置分别弹性接触钛扁条1左右两侧的内板62，当钛扁条1在张力增大的过程中向上进入到限位空间43的上区间后，两块内板62能够在限位空间43的上区间内对钛扁条1的压送过程起到纠偏效果，使此时的钛扁条1保持在中心线上进行压送，并且，由于两块内板62均连接有横向弹性结构，因此两块内板62能够更好地适配不同宽度的钛扁条1。具体的，外板61与内板62之间设置有导向组件，以使得内板62能够相对外板61进行水平移动，而横向弹性结构为横向弹簧63。进一步的，两块内板62之间相对的面上均转动设置有第一滚轴621，两根第一滚轴
621的轴线为竖向线，两根第一滚轴621分别用于滚动接触钛扁条1的左右两侧，相比于滑动接触，滚动接触能够减少限位挂钩4对钛扁条1的磨损。另外，两块内板62的底部均转动设置有滚轮622，在本实施例中，滚轮622的轴线与钛扁条1的压送方向平行，滚轮622用于滚动抵接钛扁条1，以便于钛扁条1在向上绷紧的过程中易于挤入到两块内板62的第一滚轴621之间。
37.参照图4和图5，挂装部41的下端升降设置有两块升降板7，两块升降板7分别位于抵接杆5的两侧，两块外板61分别固定设置在两块升降板7下端，两块内板62分别滑动设置在两块升降板7下端，内板62在升降板7上的滑动方向平行于内板62与外板61之间的导向组件的导向方向。两块升降板7与抵接杆5之间均设置有联动结构，抵接杆5在伸出过程中通过联动结构控制两块升降板7升起，抵接杆5在回缩过程中通过联动结构控制两块升降板7下降。具体的，联动结构包括第一齿条81、齿轮83和第二齿条82，第一齿条81与抵接杆5连接，齿轮83转动设置挂装部41上，第二齿条82与升降板7连接，第一齿条81和第二齿条82分别啮合在齿轮83的两侧。通过在抵接杆5和升降板7之间设置联动结构：在对限位挂钩4进行拆装时，抵接杆5自动伸出而使得两块升降板7升起，从而避免外板61、横向弹性结构和内板62阻挡于挂钩口44而对限位挂钩4的拆装产生阻碍；穿过限位挂钩4的钛扁条1由于张力增大而向上绷紧时，抵接杆5进行回缩而使得两块升降板7下降，从而使得两块内板62能够对处于限位空间43的上区间的钛扁条1进行纠偏。
38.参照图5和图6，竖向弹性结构包括第一固定板91、第二固定板92、第一活动板93、第二活动板94、调节块95、第一竖向弹簧96和第二竖向弹簧97。其中，第一固定板91和第二固定板92均固定在挂装部41上，抵接杆5的下端、第一固定板91和第二固定板92自下往上间隔分布。调节块95为矩形块，调节块95沿竖直方向穿过第一固定板91并活动设置在第一固定板91上。第一活动板93与抵接杆5的下端固定连接，第一活动板93通过第一竖向弹簧96弹性连接调节块95的下端，且第一活动板93与调节块95之间设置有导向杆。第二活动板94与调节块95的上端固定连接，第二活动板94通过第二竖向弹簧97弹性连接第二固定板92。通过上述设置，竖向弹性结构具有两段形变过程，第一段为第一弹簧的形变过程，第二段为第二弹簧的形变过程，通过将竖向弹性结构设置为两段式弹性变形结构，能够提高竖向弹性结构的形变距离，从而提高抵接杆5的伸缩距离，以满足升降板7所需的升降范围。
39.参照图4和图5，挂装部41的下端设置有空腔45，空腔45贯穿挂装部41的下端面，空腔45的设置为挂装部41下端的结构提供安装和活动的空间。另外，限位挂钩4可拆卸地设置有外盖，外盖的一侧内壁作为空腔45的一侧内壁，因此，通过拆卸外盖，能够方便地对挂装部41下端的结构进行安装和维护。
40.参照图4和图5弯钩部42的内侧设置有第二滚轴10，第二滚轴10位于限位空间43内的下区间，第二滚轴10用于滚动接触钛扁条1的底部，通过在弯钩部42的内侧设置第二滚轴10，当钛扁条1由于张力不足而出现松垮垂落至限位空间43的下区间时，钛扁条1的底部将通过第二滚轴10而与限位挂钩4滚动接触，相比于滑动接触，滚动接触能够减少限位挂钩4对钛扁条1的磨损。进一步的，第二滚轴10设置有两根，两根第二滚轴10之间呈v型分布，两根第二滚轴10能够自动将钛扁条1推向中间位置，从而在限位空间43的下区间内对钛扁条1的压送过程起到纠偏效果，使此时的钛扁条1保持在中心线上进行压送。另外，呈v型分布的两根第二滚轴10还能更好地适配不同宽度的钛扁条1。
41.参照图2，张力控制系统还接入有蜂鸣器，当张力传感器3出现异常感应数据如长时间无感应或出现张力感应数据过大时，张力控制系统控制蜂鸣器响起以提醒工作人员进行故障排除。
42.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种改良型钛扁条张力实时调节装置，包括依次前后排列的第一张力机(21)、张力传感器(3)和第二张力机(22)，还包括张力控制系统，所述第一张力机(21)、所述张力传感器(3)和所述第二张力机(22)均接入所述张力控制系统，其特征在于：还包括限位挂钩(4)，所述限位挂钩(4)包括挂装部(41)和弯钩部(42)，所述挂装部(41)的底部与所述弯钩部(42)的顶部连接并形成有供钛扁条(1)穿过的限位空间(43)，所述限位挂钩(4)通过所述挂装部(41)安装在所述张力传感器(3)上，所述挂装部(41)和所述弯钩部(42)的同一侧之间形成有挂钩口(44)。2.根据权利要求1所述的一种改良型钛扁条张力实时调节装置，其特征在于：所述挂装部(41)的下端设置有竖向伸缩的抵接杆(5)，所述抵接杆(5)连接有竖向弹性结构，所述抵接杆(5)受所述竖向弹性结构的弹力而自动伸出至所述限位空间(43)的上区间，所述抵接杆(5)的下端设置有滚珠(51)，所述抵接杆(5)的下端用于接触钛扁条(1)的顶部，所述抵接杆(5)受钛扁条(1)顶部的压力而进行回缩。3.根据权利要求2所述的一种改良型钛扁条张力实时调节装置，其特征在于：所述挂装部(41)的下端设置有两块水平间隔的外板(61)，两块所述外板(61)相对的面均设置有水平移动的内板(62)，所述内板(62)与所述外板(61)之间设置有横向弹性结构，两块所述内板(62)受所述横向弹性结构的弹力而分别接触钛扁条(1)的左右两侧。4.根据权利要求3所述的一种改良型钛扁条张力实时调节装置，其特征在于：所述挂装部(41)的下端升降设置有两块升降板(7)，两块所述升降板(7)分别位于所述抵接杆(5)的两侧，两块所述外板(61)分别固定设置在两块所述升降板(7)上，两块所述内板(62)分别滑动设置在两块所述升降板(7)上，两块所述升降板(7)与所述抵接杆(5)之间均设置有联动结构，所述抵接杆(5)在伸出过程中通过所述联动结构控制两块所述升降板(7)升起，所述抵接杆(5)在回缩过程中通过所述联动结构控制两块所述升降板(7)下降。5.根据权利要求4所述的一种改良型钛扁条张力实时调节装置，其特征在于：所述联动结构包括第一齿条(81)、齿轮(83)和第二齿条(82)，所述第一齿条(81)与所述抵接杆(5)连接，所述齿轮(83)转动设置所述挂装部(41)上，所述第二齿条(82)与所述升降板(7)连接，所述第一齿条(81)和所述第二齿条(82)分别啮合在所述齿轮(83)的两侧。6.根据权利要求5所述的一种改良型钛扁条张力实时调节装置，其特征在于：所述竖向弹性结构包括第一固定板(91)、第二固定板(92)、第一活动板(93)、第二活动板(94)、调节块(95)、第一竖向弹簧(96)和第二竖向弹簧(97)，所述第一固定板(91)和所述第二固定板(92)均固定在所述挂装部(41)上，所述抵接杆(5)的下端、所述第一固定板(91)和所述第二固定板(92)自下往上间隔分布，所述调节块(95)沿竖直方向活动设置在所述第一固定板(91)上，所述第一活动板(93)与所述抵接杆(5)的下端固定连接，所述第一活动板(93)通过所述第一竖向弹簧(96)弹性连接所述调节块(95)的下端，所述第二活动板(94)与所述调节块(95)的上端固定连接，所述第二活动板(94)通过所述第二竖向弹簧(97)弹性连接所述第二固定板(92)。7.根据权利要求3所述的一种改良型钛扁条张力实时调节装置，其特征在于：两块所述内板(62)之间相对的面上均转动设置有第一滚轴(621)，两根所述第一滚轴(621)分别用于滚动接触钛扁条(1)的左右两侧。8.根据权利要求3所述的一种改良型钛扁条张力实时调节装置，其特征在于：两块所述
内板(62)的底部均转动设置有滚轮(622)，所述滚轮(622)用于滚动抵接钛扁条(1)。9.根据权利要求1所述的一种改良型钛扁条张力实时调节装置，其特征在于：所述弯钩部(42)的内侧设置有第二滚轴(10)，所述第二滚轴(10)位于所述限位空间(43)内的下区间，所述第二滚轴(10)用于滚动接触钛扁条(1)的底部。10.根据权利要求9所述的一种改良型钛扁条张力实时调节装置，其特征在于：所述第二滚轴(10)设置有两根，两根所述第二滚轴(10)之间呈v型分布。

技术总结
本发明涉及金属加工技术领域，更具体地说，它涉及一种改良型钛扁条张力实时调节装置，包括依次前后排列的第一张力机、张力传感器和第二张力机，还包括张力控制系统，第一张力机、张力传感器和第二张力机均接入张力控制系统，还包括限位挂钩，限位挂钩包括挂装部和弯钩部，挂装部的底部与弯钩部的顶部连接并形成有供钛扁条穿过的限位空间，限位挂钩通过挂装部安装在张力传感器上，挂装部和弯钩部的同一侧之间形成有挂钩口，本发明的一种改良型钛扁条张力实时调节装置能够防止因钛扁条在张力传感器处的垂落空间范围较大而导致钛扁条脱离张力传感器，从而防止张力传感器传输出错误的张力数据。误的张力数据。误的张力数据。


技术研发人员：郭满平 刘犇 程乐众
受保护的技术使用者：索罗曼（广州）新材料有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/28