儲紙輥傳動裝置及控制方法

2023-05-28 00:29:06 1

專利名稱：儲紙輥傳動裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及 一 種與瓦楞紙板生產線和巻筒紙印刷機配 套的自動接紙機的控制裝置及控制方法，屬於包裝機械技術 領域，具體說是 一 種自動接紙機的儲紙輥傳動裝置及控制方 法。
背景技術：
隨著技術的進步，自動接紙機己經成為瓦楞紙板生產線 和巻筒紙印刷機中的重要設備，其主要作用是在瓦楞紙板生 產線和巻筒紙柔性印刷線正常工作(即不停機，不減速)的 情況下自動完成接紙動作，保證生產線在換紙時可以全速運 行，提高生產效率。
目前與瓦楞紙板生產線和巻筒紙印刷機配套的自動接 紙機主要是零速接紙機。在這種零速接紙機中設置有 一 個儲 存紙張部件，它是由 一 些固定輥和 一 些活動輥(稱之為懸杆) 組成，懸杆可在固定的導軌上來回移動。懸杆的主要作用是
當接紙機中的一個巻筒紙用兀或換單時，把正在運轉的巻筒
紙停下來，另一個新的巻筒紙白動接上去並轉動到正常工作
速度，把儲存的一定數量的原紙釋放出來，供給生產線正常
工作使用。
在整個接紙過程中，懸杆的運動由勻加速、勻速和勻減
速三段構成首先，在舊紙巻停止刖，懸杆在很短的時間內
要加速到與生產線相匹配的速度在新舊紙巻對接和切斷舊
紙巻的時間內，懸杆以與生產線相匹配的速度勻速移動贅釋
放儲存的紙保證不停機正常工作。在接紙動作兀成後，通
過懸杆的減速帶動新的巻筒紙轉動，當懸杆的速度減至零 時，新的巻筒紙轉動到生產線的正常工作速度。精確的懸杆 運動速度的控制是保證接紙的平穩性和接紙成功率的關鍵。 懸杆運動的控制，現有技術是採用伺服電機、纜索氣缸 和磁粉離合器來控制。伺服電機控制其主要缺點是成本太高，難被使用者接受；纜索氣缸因氣體可壓縮性帶來控制不 穩定、不準確，同時纜索氣缸因纜索易磨損造成的洩漏問題 難以解決 ，磁粉離合器控制，懸杆機構從零速起步到減速開 始前這段時間的移動完全是被動的，依靠紙張的拉力而移 動，其主要缺點是對原紙的性能要求較高，不適用於瓦楞原 紙(特別是國產瓦楞原紙)，適用範圍小，同時控制也比較 複雜。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的不足提供 一 種儲 紙輥傳動裝置及控制方法，使懸杆的整個移動過程嚴格按照 設定的程序和速度進行，使自動接紙機對原紙的適用範圍
廣，結構簡單，成本較低；控制方法簡單，控制精度較高，
易實現。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
一種儲紙輥傳動裝置，包括測速輥、懸杆、鏈條、懸 杆驅動鏈輪、懸杆驅動電機、懸杆驅動電機控制器，其特徵 在於所述的懸杆驅動電機控制器由可編程控制器PLC 、變 頻器、測速器組成，測速器安裝在測速輥上，測速器的輸出
信號連接到PLC, PLC的輸出信號連接到變頻器，變頻器與 懸杆驅動電機連接；所述的PLC中存儲有控制程序，使變頻 器輸出的頻率滿足懸杆驅動電機按照自動接紙過程中懸杆 的運動速度變化的要求。
對上述技術方案的改進所述的測速器是光電編碼器。 對上述技術方案的進一步改進所述的懸杆為雙懸杆， 所述的懸杆驅動電機通過減速機構、懸杆驅動鏈輪及鏈條與 雙懸杆連接。
一種儲紙輥傳動裝置的控制方法，其特徵在於由安裝在 測速輥上的測速器檢測瓦楞紙板生產線或巻筒紙柔性印刷
機的正常工作速度並反饋給PLC, PLC中存儲有控制程序，
經過 一 系列的程序運算，計算出控制懸杆驅動電機所需的轉 速，然後轉換成模擬量信號輸出到變頻器，由變頻器輸出相 應的頻率控制懸杆驅動電機的轉速，通過減速機構、懸杆驅動鏈輪及鏈條帶動懸杆平移，實現懸杆每一階段的速度控 制。
對上述控制方法的改進當接紙指令發出時，在變頻器
控制下，懸杆驅動電機驅動雙懸杆移動，在0.3秒內加速到 正常工作速度的四分之一，此時，在接紙機內的紙是靜止的， 懸杆在此速度下勻速運動，使纏繞在懸杆裡的原紙釋放0.7 秒，待接紙動作完成後，變頻器控制懸杆驅動電機使懸杆開 始減速，使新的巻筒紙速度由零加速，當懸杆運動速度減至 零速時，新的巻筒紙加速至正常的工作速度，隨後懸杆自動 以一個設定的速度返回至最大蓄紙位置，完成一個工作周 期。
本發明與現有技術相比有以下優點和積極效果
1 、本發明懸杆驅動電機控制器由可編程控制器PLC 、變
頻器、測速器組成，懸杆在整個移動過程中完全由電機帶動， 不依靠紙張的拉力而移動，使自動接紙機對原紙的適用範圍 廣，結構簡單，成本較低。
2 、本發明採用了 PLC和變頻器組成的閉環速度控制系 統，懸杆的整個移動過程嚴格按照設定的程序和速度進行， 控制方法簡單，控制精度較高，易實現。


圖1為本發明自動接紙機的結構圖 ，
圖2為本發明儲紙輥傳動裝置原理圖3為本發明儲紙輥傳動裝置的懸杆運動曲線圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進 一 步詳細的說明
參見圖1-圖3， 一種自動接紙機儲紙輥傳動裝置的實施 例，包括測速輥1 、固定輥2 、浮動輥3 、懸杆4 、鏈條6 、 懸杆驅動鏈輪5 、懸杆驅動電機8 、懸杆驅動電機控制器。 懸杆驅動電機控制器是由PLC 10、變頻器9、測速器11組 成，測速器11安裝在測速輥1上，測速器1 1的輸出信號連 接到PLC 10， PLC 10的輸出信號連接到變頻器9，變頻器 9與懸杆驅動電機8連接。PLC 1 0中存儲有控制程序，該控 製程序使變頻器9輸出按照 一 定規律變化的頻率，在該頻率的控制下懸杆驅動電機8的速度滿足自動接紙過程中懸杆4
的運動速度變化的要求，如圖3所示的勻加速、勻速和勻減
速三段速度變化。
在圖2所示的實施例中，所述的懸杆4為雙懸杆，所述 的測速器1 1是光電編碼器，懸杆驅動電機8通過減速機構7 、 懸杆驅動鏈輪5及鏈條6與雙懸杆4連接；減速機構7可以 是齒輪減速或蝸輪、蝸杆減速等。
在實際使用中，光電編碼器11檢測瓦楞紙板生產線或
巻筒紙柔性印刷機的正常工作速度並反饋給PLC 10，經過一
系列的程序運算，計算出控制懸杆驅動電機8所需的轉速，
然後轉換成模擬量信號輸出到變頻器9 ，由變頻器9輸出相
應的頻率控制懸杆驅動電機8的轉速，通過減速機構7、懸
杆驅動鏈輪5及鏈條6帶動雙懸杆4平移，實現雙懸杆4每
階段的速度控制。
通常當接紙指令發出時，在變頻器9控制下，懸杆驅動 電機8驅動雙懸杆4移動，在0. 3秒內加速到正常工作速度 的四分之 一 (單懸杆為二分之 一 )，此時，在接紙機內的紙 是靜止的，雙懸杆4在此速度下勻速運動，使纏繞在雙懸杆 4裡的原紙釋放0.7秒，待接紙動作(原紙對接和舊紙被裁 斷)完成後，變頻器9控制懸杆驅動電機8使雙懸杆4開始 減速，使新的巻筒紙速度由零加速，當懸杆運動速度減至零 速時，新的巻筒紙加速至正常的工作速度，隨後雙懸杆4自 動以一個設定的速度返回至最大蓄紙位置，完成一個工作周 期。
當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不
限於上述舉例本技術領域的普通技術人員，在本發明的實
質範圍內，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬於本發
明的保護範圍。
權利要求
1、一種儲紙輥傳動裝置，包括測速輥、懸杆、鏈條、懸杆驅動鏈輪、懸杆驅動電機、懸杆驅動電機控制器，其特徵在於所述的懸杆驅動電機控制器由可編程控制器PLC、變頻器、測速器組成，測速器安裝在測速輥上，測速器的輸出信號連接到PLC，PLC的輸出信號連接到變頻器，變頻器與懸杆驅動電機連接；所述的PLC中存儲有控制程序，使變頻器輸出的頻率滿足懸杆驅動電機按照自動接紙過程中懸杆的運動速度變化的要求。
2 、按照權利要求1所述的儲紙輥傳動裝置，其特徵在 於所述的測速器是光電編碼器。
3 、按照權利要求1或2所述儲紙輥傳動裝置，其特徵 在於所述的懸杆為雙懸杆，所述的懸杆驅動電機通過減速機 構、懸杆驅動鏈輪及鏈條與雙懸杆連接。
4 一種儲紙輥傳動裝置的控制方法，其特徵在於由安裝 在測速輥上的測速器檢測瓦楞紙板生產線或巻筒紙柔性印 刷機的正常工作速度並反饋給PLC ， PLC中存儲有控制程序， 經過 一 系列的程序運算，計算出控制懸杆驅動電機所需的轉 速，然後轉換成模擬量信號輸出到變頻器，由變頻器輸出相 應的頻率控制懸杆驅動電機的轉速，通過減速機構、懸杆驅 動鏈輪及鏈條帶動懸杆平移，實現懸杆每一階段的速度控 制。
5 、按照權利要求4所述的儲紙輥傳動裝置的控制方法， 其特徵在於當接紙指令發出時，在變頻器控制下，懸杆驅動 電機驅動雙懸杆移動，在0.3秒內加速到正常工作速度的四 分之 一 ，此時，在接紙機內的紙是靜止的，懸杆在此速度下 勻速運動，使纏繞在懸杆裡的原紙釋放0.7秒，待接紙動作 完成後，變頻器控制懸杆驅動電機使懸杆開始減速，使新的 巻筒紙速度由零加速，當懸杆運動速度減至零速時，新的巻 筒紙加速至正常的工作速度，隨後懸杆自動以一個設定的速 度返回至最大蓄紙位置，完成一個工作周期。
全文摘要
本發明提供了一種儲紙輥傳動裝置及控制方法，包括測速輥、懸杆、鏈條、懸杆驅動鏈輪、懸杆驅動電機、懸杆驅動電機控制器，其特點是懸杆驅動電機控制器是由PLC、變頻器、測速器組成的。測速器安裝在測速輥上，測速器的輸出信號連接到PLC，PLC的輸出信號連接到變頻器，變頻器與懸杆驅動電機連接。PLC中存儲有控制程序，該控制程序使變頻器輸出按照一定規律變化的頻率，在該頻率的控制下懸杆驅動電機的速度滿足自動接紙過程中懸杆的運動速度變化的要求。懸杆完全由懸杆驅動電機帶動，使自動接紙機對原紙的適用範圍廣，控制方法簡單，控制精度較高，成本較低，易實現。
文檔編號B65H19/10GK101439811SQ20081023845
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者王家水, 陳可裕 申請人:青島美光機械有限公司