偏摆式纠偏机构的研究与设计
                                                       张〓杰，裴全喜
                                   (中国电子科技集团公司第四十一研究所，安徽 蚌埠〓233006)
      重点介绍了偏摆式纠偏机构中纠偏框架和驱动装置的工作原理及结构设计，利用辊筒支架上3个支点的直线运动实现纠偏框架的摆动，驱动装置采用扭轮摩擦传动方式。由于采用了特殊的工作原理和方法，使纠偏装置具有了更好的适用性和经济性。

     在纸张、布匹、薄膜等带状材料的生产过程中，柔性的基材会受到结构、张力变化等诸多因素的影响发生横向偏移，使带材偏离基准位置造成跑偏，对后续的分切、印刷、包装等工序造成不良影响，所以需要使用纠偏装置加以纠正。
纠偏装置主要由传感器、控制器和执行机构组成。传感器实时监测带材边缘的实际位置，把检测到的位置信息转换为电信号传输给控制器；控制器利用接收到的电信号，计算出带材边缘实际位置和设定位置的偏移量，并发送纠偏信号给执行机构；执行机构根据纠偏信号作用于带材，将偏移的带材恢复到设定位置。不断重复上述过程就使带材尽可能处于设定位置。
执行机构是纠偏动作的具体实施者，包含纠偏框架和驱动装置两部分，本文以常用的偏摆式纠偏机构为例对执行机构进行研究与设计。 

1〓纠偏框架的设计
    偏摆式纠偏机构是依据控制器发出的信号，驱动纠偏框架进行反向摆动来实现纠偏的，利用的是纠偏框架上胶质辊筒与柔性带材间的摩擦力。当带材向内跑偏时，辊筒向外摆动一定角度进行纠正，反之亦然，辊筒连续地往复摆动就使跑偏的带材尽可能地回到设定位置上。
    普通的双辊式纠偏框架由安装在同一支架上的两个平行辊筒构成，支架的底座上安装一个回转用轴承和两个滑动支座，支架在驱动力的作用下，上面的两个辊筒以回转轴承为圆心作弧线摆动。这种结构的局限在于当纠偏框架的安装角度大于90°时，辊筒支架无法利用其自身的重力落在底座的两个滑动支座上，纠偏框架无法工作。由于实际工作中带状材料的横向偏移量较小，所要求的纠偏量也比较小，因此在辊筒支架摆动半径较大的情况下可用其支点的直线运动替代圆弧摆动，这样在结构上容易实现而且可以避免安装限制。

1.1〓纠偏框架的运动原理
    等腰三角形具有一种特殊性质：当3个顶点均沿边的方向作直线运动时，三角形的形状、大小保持不变，且三角形的运动轨迹近似于围绕一个固定的点转动(理论上此固定点位置有很小的变化)。如图1所示，证明如下：原始三角形为等腰△ABC（线段AB=AC），假设A点在与线段BC的平行线上水平移动到A′点，在线段AB延长线上取B′点，使线段A′B′与线段AB等长；在线段AC上取C′点，使线段A′C′与线段AC等长。在△AA′B′和 △A′AC′中利用正弦定理可以证明∠A′B′A=∠AC′A′，再根据两边夹一角相等的定理得出△A′B′C′≌△ABC，说明两个三角形的形状、大小相等。两个全等三角形底边的垂直平分线相交于O′点，这相当于△ABC以O′点为圆心旋转了一定角度成为全等的△A′B′C′。同理可以证明当A点水平移动到点A"时，△A″B″C″ ≌△ABC, 二者底边的垂直平分线相交于O″点。当A点的水平移动距离远小于三角形边长时，O′点与O″点几乎是重合的，这可以理解为当A点在小范围内水平移动时，
〖CM(21*2〗△ABC相当于围绕一固定点摆动，此运动与纠偏......

作者简介：张杰（1970—），男，安徽蚌埠人，中国电子科技集团公司第四十一研究所高级工程师，主要从事电子测量仪器结构设计工作。




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