CN103043471B - 基于伺服系统的水松纸复卷机 - Google Patents

基于伺服系统的水松纸复卷机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于伺服系统的水松纸复卷机，其通过测速辊测量水松纸卷取过程中的线速度，再根据实时的线速度以及放卷电机、收卷电机的转速来计算出放卷盘、收卷盘的实时盘径，然后在根据得到的盘径与机器给定的水松纸卷取过程中的线速度计算出放卷电机、收卷电机的转速并通过中央处理单元调节上述两电机的转速，实现了循环调节，使得复卷机上的水松纸的卷曲过程中线速度与给定速度相一致，使得水松纸在卷取过程中的纸面张力维持恒定，盘面平整，提高收卷的质量。

Description

基于伺服系统的水松纸复卷机
技术领域
本发明涉及一种基于伺服系统的水松纸复卷机。
背景技术
复卷机，是一种造纸专用设备，其用途是将造纸机生产出来的纸卷（通常称为原纸卷，本发明中为水松纸）进行依次复卷，纸张经过复卷后做成成品纸出厂。目前，复卷机用交流传动代替直流传动在造纸机械行业中已成为发展趋势。由卷纸机卷得的纸卷比较松软，内部可能会有破损或断头，两侧边缘不整齐，纸幅宽度等多不能直接使用于纸加工或印刷等机器，大部分纸种（如新闻纸、凸版印刷纸、包装纸等）必须经过复卷机切边、分切、接头、在纸卷芯上重卷形成一定规格、一定紧度要求的成品纸卷才能出厂。目前的水松纸复卷机存在以下缺陷：原纸卷纸面张力小，收卷时会松弛起皱，横向走偏，参差不齐；原纸卷纸面张力大，纸拉伸过度容易变形或断纸。张力影响盘面，影响最终收卷的质量，因此如何实现整个卷取过程中都保持张力恒定是复卷系统的重中之重。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术所存在的不足，提供一种基于伺服系统的水松纸复卷机，利用伺服电机精确调速的特点，使复卷后的纸的盘面整齐平滑，达到客户要求的盘面平滑度。
为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：
一种基于伺服系统的水松纸复卷机，所述水松纸复卷机包括中央处理单元、放卷系统、收卷系统以及设置在放卷系统与收卷系统之间的张力辊与测速辊，所述放卷系统包括放卷电机与由放卷电机带动的放卷盘，所述收卷系统包括收卷电机与由收卷电机带动的收卷盘，所述中央处理单元连接放卷电机、收卷电机以及张力辊、测速辊，所述中央处理单元用于根据张力辊的张力、测速辊测得的速度来调节放卷电机与收卷电机的转速。
对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化实施方案。
作为优化，所述放卷电机、收卷电机均采用伺服电机。
进一步，所述作为放卷电机、收卷电机的伺服电机的伺服驱动器实时测量电机转速并将转速信息发送至中央处理单元，所述中央处理单元根据电机转速信息以及测速辊所测得的水松纸卷取过程中的线速度计算放卷盘与收卷盘的盘径，中央处理单元根据放卷盘与收卷盘的实时盘径与给定的线速度值再调整放卷电机与收卷电机的转速。
更进一步，放卷盘的实时盘径等于测速辊所测得水松纸卷取过程中的线速度除以放卷电机的转速，经中央处理单元调整后的放卷电机的转速等于复卷机给定的线速度除以放卷盘的实时盘径。
收卷电机的电机转速确定与上述放卷电机的电机转速的确定过程基本相同。收卷盘的实时盘径等于测速辊所测得水松纸卷取过程中的线速度除以收卷电机的转速。经中央处理单元调整后的收卷电机的转速等于复卷机给定的线速度除以收卷盘的实时盘径。
作为优化，所述张力辊发生偏移后，中央处理器根据张力辊的偏移方向和偏移距离的大小控制放卷电机的给定的转速。
更进一步，如果张力辊偏离指定位置向上，中央处理器根据偏离距离大小给放卷电机增加一个相应的补偿速度，原先给定的放卷速度加上补偿速度作为实际给定的放卷电机的转速；如果张力辊偏离指定位置向下，中央处理器根据偏离距离大小给放卷电机减小一个相应的补偿速度，原先给定的放卷速度减去补偿速度作为实际给定的放卷电机的转速。
相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：
本发明所描述的基于伺服系统的水松纸复卷机，其通过测速辊测量水松纸卷取过程中的线速度，再根据实时的线速度以及放卷电机、收卷电机的转速来计算出放卷盘、收卷盘的实时盘径，然后在根据得到的盘径与机器给定的水松纸卷取过程中的线速度计算出放卷电机、收卷电机的转速并通过中央处理单元调节上述两电机的转速，实现了循环调节，使得复卷机上的水松纸的卷曲过程中线速度与给定速度相一致，使得水松纸在卷取过程中的纸面张力维持恒定，盘面平整，提高收卷的质量。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明实施例中的系统结构示意图；
其中：1、放卷盘；2、张力辊；3、测速辊；4、收卷盘；5、水松纸；6、放卷电机；7、中央处理单元、8、收卷电机。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例：
本实施例描述了一种基于伺服系统的水松纸复卷机，其系统结构如图1所示，所述水松纸复卷机包括中央处理单元7、放卷系统、收卷系统以及设置在放卷系统与收卷系统之间的张力辊2与测速辊3，所述放卷系统包括放卷电机6与由放卷电机6带动的放卷盘1，所述收卷系统包括收卷电机8与由收卷电机8带动的收卷盘4，所述中央处理单元7连接放卷电机6、收卷电机8以及张力辊2、测速辊3，所述中央处理单元7用于根据张力辊2的张力、测速辊3测得的速度来调节放卷电机6与收卷电机8的转速。所述放卷电机6、收卷电机8均采用伺服电机。
所述作为放卷电机6、收卷电机8的伺服电机的伺服驱动器实时测量电机转速并将转速信息发送至中央处理单元7，所述中央处理单元7根据电机转速信息以及测速辊3所测得的水松纸卷取过程中的线速度计算放卷盘1与收卷盘4的盘径，中央处理单元7根据放卷盘1与收卷盘4的实时盘径与给定的线速度值再调整放卷电机6与收卷电机8的转速。
放卷盘1的实时盘径等于测速辊3所测得水松纸卷取过程中的线速度除以放卷电机6的转速，经中央处理单元7调整后的放卷电机6的转速等于复卷机给定的线速度除以放卷盘1的实时盘径。
收卷电机8的电机转速确定与上述放卷电机6的电机转速的确定过程基本相同。收卷盘4的实时盘径等于测速辊3所测得水松纸卷取过程中的线速度除以收卷电机8的转速。经中央处理单元7调整后的收卷电机8的转速等于复卷机给定的线速度除以收卷盘4的实时盘径。
所述张力辊2发生偏移后，中央处理器7根据张力辊2的偏移方向和偏移距离的大小控制放卷电机的给定的线速度。
张力辊2的位置反应纸张承受张力的大小，卷纸过程中要求张力保持不变，即张力辊2位置保持不变。启动的过程：放卷盘1不转动，收卷盘4给一定转速启动把纸拉紧，纸把张力辊2拉起至指定位置（即指定的张力位置，全程要求张力辊2位置保持住不变），此时收放卷盘同时开始加速直至到达指定线速度（加速过程收放卷盘以相同的表面线速度加速，该线速度在一定时间内均匀平滑加速到设定线速度。以张力辊2的位置为参考点，收卷电机卷取了多少纸，放卷电机就要相应放出多少纸，即收卷盘表面线速度和放卷盘表面线速度时时相等，这样张力辊2的位置就保持不变，使整个过程张力恒定。）
如果张力辊2位置没有保持住指定位置，就要对放卷电机速度进行补偿。如果张力辊2偏离指定位置向上，中央处理器7根据偏离距离大小给放卷电机6增加一个相应的补偿速度，原先给定的放卷速度加上补偿速度作为实际给定的放卷电机6的转速；如果张力辊2偏离指定位置向下，中央处理器7根据偏离距离大小给放卷电机6减小一个相应的补偿速度，原先给定的放卷速度减去补偿速度作为实际给定的放卷电机6的转速。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于伺服系统的水松纸复卷机，其特征在于，所述水松纸复卷机包括中央处理单元、放卷系统、收卷系统以及设置在放卷系统与收卷系统之间的张力辊与测速辊，所述放卷系统包括放卷电机与由放卷电机带动的放卷盘，所述收卷系统包括收卷电机与由收卷电机带动的收卷盘，所述中央处理单元连接放卷电机、收卷电机以及张力辊、测速辊，所述中央处理单元用于根据张力辊的张力、测速辊测得的速度来调节放卷电机与收卷电机的转速，所述放卷电机、收卷电机均采用伺服电机，所述放卷电机、收卷电机实时测量电机转速并将转速信息发送至中央处理单元，所述中央处理单元根据电机转速信息以及测速辊所测得的水松纸卷取过程中的线速度计算放卷盘与收卷盘的盘径，中央处理单元根据放卷盘与收卷盘的实时盘径与给定的线速度值再调整放卷电机与收卷电机的转速；所述张力辊发生偏移后，中央处理单元根据张力辊的偏移方向和偏移距离的大小控制放卷电机的给定的转速，如果张力辊偏离指定位置向上，中央处理单元根据偏离距离大小给放卷电机增加一个相应的补偿速度，原先给定的放卷速度加上补偿速度作为实际给定的放卷电机的转速；如果张力辊偏离指定位置向下，中央处理单元根据偏离距离大小给放卷电机减小一个相应的补偿速度，原先给定的放卷速度减去补偿速度作为实际给定的放卷电机的转速。
2.根据权利要求1所述的基于伺服系统的水松纸复卷机，其特征在于，放卷盘的实时盘径等于测速辊所测得水松纸卷取过程中的线速度除以放卷电机的转速。
3.根据权利要求2所述的基于伺服系统的水松纸复卷机，其特征在于，经中央处理单元调整后的放卷电机的转速等于复卷机给定的线速度除以放卷盘的实时盘径。
4.根据权利要求1所述的基于伺服系统的水松纸复卷机，其特征在于，收卷盘的实时盘径等于测速辊所测得水松纸卷取过程中的线速度除以收卷电机的转速。
5.根据权利要求4所述的基于伺服系统的水松纸复卷机，其特征在于，经中央处理单元调整后的收卷电机的转速等于复卷机给定的线速度除以收卷盘的实时盘径。
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