压带式拉链测长机构的设计.docx

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压带式拉链测长机构的设计

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黄菊生龚存宇唐联耀

摘要：拉链测长设备主要由打结检测机构、拉紧力平衡机构、压料测长机构组成，能实现对拉链缠绕打结、胶纸、钉子层叠的检测和报警，能实现拉链拉紧力的平衡保护，能实现压带式平稳传动、准确测量拉链长度。通过solidworks三维建模、虚拟装配、干涉分析及运动仿真，机构整体紧凑，操作简单，自动化程度高，能显著降低劳动强度，提高生产效率。

關键词：拉链;打结检测机构;拉紧力平衡机构;压料测长机构

前言

拉链测长设备是一种新型自动化测长装置，采用伺服电机驱动的压带式传动，通过伺服电机连接的滚轮转动的圈数来计算所经过拉链的长度。设备自动化程度高，具有易操作、高效率、一人多机管理等优点。改变了传统的拉链测量方法，使拉链生产企业节约成本、提高效率[1]。

1拉链测长设备的组成

拉链测长设备主要由三大机构组成：打结检测机构、拉紧力平衡机构和压料测长机构，是一种由PLC控制为主的自动化设备。此外，还设置有钉书针、金胶纸的检测和累计计数等检测机构，整机结构如图1所示[2-3]。

拉链测长设备采用压带式传动，驱动送料的同时进行测长。伺服电机带动驱动轮顺时针旋转，与上面的优力胶压带轮构成驱动送料装置。拉链在驱动轮与压带轮之间夹紧，在摩擦力的作用下实现送料测长。拉链的长度是通过伺服电机编码器计算驱动轮转动圈数得到的。设计时为了增大送料摩擦力、减少料带打滑，驱动轮圆柱面上加工有滚花。送料时拉链向前运动，受到驱动拉力，不可避免会有弹性形变，因此系统设置有不同拉链的变形系数，通过控制系统进行修正，以减小测量误差。设备运行中当检测到拉链上有钉书针和金胶纸时，检测机构能及时进行报警处理、累计计数。

2拉紧力平衡机构

拉紧力平衡机构的作用是张料布局和平衡、释放料带上的张紧力，保证其他工位能够正常发挥作用，保护料带，减小误差，整体结构如图2所示。

拉紧力平衡机构设计有上下流道，其作用是承载拉链料带、规划路径和防止跑偏。上流道和下流道合理布局成“V”字型，使拉链料带的张紧力按比率作用在弹簧上平衡。拉链料带进入上流道时，光面朝上，链牙面朝下，上流道设计有拉链链牙槽，拉链链牙面与上流道的链牙槽形成嵌合状态，这样可以减少摩擦、避免拉链跑偏，使拉链运行平稳。为了防止拉链运行过程中可能出现的料带抖动，跳出链牙槽、跑偏脱落，上流道工件两端设计有挡环，用于限制料带位置。

拉紧力的平衡主要靠弹簧实现。伺服电机驱动拉链料带运行，使料带产生水平向右的拉力，经过“V”字型拉紧力平衡机构，拉紧力施加在下流道连接的提升块上，产生垂直向上的顶升力。提升块两端各安装有压缩弹簧，弹簧在提升块顶升力作业下压缩产生反作用力平衡，自动调节拉链的松紧。

3压料测长机构

压料测长机构的作用是压紧拉链料带，避免料带打滑，实现压带式传动测长。设计有前后两个压料装置，前压料装置只压料不测长，后压料装置压料测长同步进行。前压料装置使拉链料带进入小范围张紧状态、减少形变，平稳地进入后压料驱动装置，如图3所示。

前压料装置下面是表面抛光的金属钢条流道，上面是压紧用的优力胶滚轮，流道与滚轮形成压带式传动，如图3的a）图所示。后压料装置与前压料装置结构相似，不同的是下面为伺服电机驱动的金属滚花轮，上面同样是压紧用优力胶滚轮。拉链料带在伺服电机驱动下平稳运行，同时PLC控制系统通过伺服电机编码器信号精确计量拉链长度，实现压紧测量同步进行。

参考文献

[1]黄盈盈。拉链设备升级势在必行[N]。福建科技报，2009，（07）

[2]陈颖等。基于PMAC的折弯机送料测长系统设计[J]。机床与液压，2012，（02）：4-6

[3]王恒升。PLC缕纱测长控制系统设计[J]。机床电器，2003，（2）：32-33

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-全文完-