CN103538953A - 一种卷径计算装置 - Google Patents

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何军锋
田峰
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Shaanxi Beiren Printing Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种卷径计算装置，包括收料牵引辊、收料辊及单片机芯片8279，收料牵引辊的轴端设置有收料牵引检测块，收料牵引检测块的旁边设置收料牵引计长接近开关；收料辊的轴端设置有收料检测块，收料检测块的旁边设置收料轴旋转圈数计数接近开关；单片机芯片8279上设置Ⅰ/O输入模块、模拟量输出模块及RS485通讯接口，收料牵引计长接近开关和收料轴旋转圈数计数接近开关通过数据线连接到Ⅰ/O输入模块上。该装置成本低、计算精度高、实时性好，调试简单、独立于收放卷张力控制之外，适用各种收放卷场合。

Description

一种卷径计算装置
技术领域
本发明涉及一种印刷设备上的计算装置，更具体地说是涉及一种卷径计算装置。
背景技术
目前在软包装行业中，包括各种印刷、复合、涂布、分切、检品等设备。凹印机料卷在收、放卷过程中，收卷和放卷直径是不断变化的，直径的变化必然会引起基材张力的变化。放卷在制动力矩不变的情况下，直径减少，张力将随之增大；而收卷则相反，如果收卷力矩不变时，随着收卷直径增大，张力将减少。这是凹印机收放卷的固有特性所决定的，也是引起料带张力变化的主要因素之一，所以收放卷实时直径的计算就显得尤为重要。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种可实时计算料卷直径的卷径计算装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种卷径计算装置，包括收料牵引辊、收料辊及单片机芯片8279，所述收料牵引辊的轴端设置有收料牵引检测块，收料牵引检测块的旁边设置收料牵引计长接近开关；所述收料辊的轴端设置有收料检测块，收料检测块的旁边设置收料轴旋转圈数计数接近开关；所述单片机芯片8279上设置Ⅰ/O输入模块、模拟量输出模块及RS485通讯接口，所述收料牵引计长接近开关和收料轴旋转圈数计数接近开关通过数据线连接到Ⅰ/O输入模块上。
本发明一种卷径计算装置与现有技术相比较，其有益效果是：
1、成本低、计算精度高、实时性好；
2、调试简单、独立于收放卷张力控制之外，适用各种收放卷场合；
3、程序、硬件易于固化，通用性强。
附图说明
附图是本发明卷径计算装置的示意图。
图中：1.料卷，2.收料牵引辊，3.牵引摆辊，4.收料牵引检测块，5.收料牵引计长接近开关，6.牵引减速机，7.牵引电机，8.单片机芯片8279，9.Ⅰ/O输入模块，10.模拟量输出模块，11.RS485通讯接口，12.收料轴旋转圈数计数接近开关，13.收料检测块，14.收卷电机，15.收卷减速机，16.收料辊。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明卷径计算装置作进一步的描述：
附图是本发明卷径计算装置的示意图，图中，本卷径计算装置包括收料牵引辊2、收料辊16及单片机芯片82798，收料牵引辊2的轴端设置有收料牵引检测块4，收料牵引检测块4的旁边设置收料牵引计长接近开关5；收料辊16的轴端设置有收料检测块13，收料检测块13的旁边设置收料轴旋转圈数计数接近开关12；单片机芯片82798上设置Ⅰ/O输入模块9、模拟量输出模块10及RS485通讯接口11，收料牵引计长接近开关5和收料轴旋转圈数计数接近开关12通过数据线连接到Ⅰ/O输入模块9上。收料牵引辊2由牵引电机7和牵引减速机6驱动，收料辊16由收卷电机14和收卷减速机15驱动，料卷1通过牵引摆辊3、收料牵引辊2缠绕在收料辊16上。收料牵引计长接近开关5和收料轴旋转圈数计数接近开关12的信号通过数据线传输到Ⅰ/O输入模块9上，再通过单片机芯片82798的计算处理，可以通过模拟量输出模块10或RS485通讯接口11，传输给上位张力控制可编程控制器。
本装置是一种结合计长及计收放卷圈数进行卷径计算的装置，独立于收放卷张力控制之外，实时计算收放卷直径。在收料牵引辊2位置安装一个收料牵引计长接近开关5，实时测量料卷1经过的长度；在收料辊16位置安装一个收料轴旋转圈数计数接近开关12，测量收放卷的圈数。检测原理基于：收放卷单位圈数的基材长度即为收放卷的当前周长（直径）。该装置与上位机的数据交换采用两种形式：对应卷径变化的模拟量和通讯形式（RS485接口）。
下面进行如何计算的说明：
1、牵引计长
通过牵引辊直径、满足最高线速度来计算牵引检测块的数量。以D2=185mm，Vmax＝300m/min为例，如采用4个检测块，则其检测最高频率为：34.4Hz，可以满足接近开关及I/O输入模块的开关频率。
2、收卷旋转圈数
在收卷电机位置安装一个计旋转圈数的接近开关，测量收放卷的圈数。
3、卷径计算
相应的计算公式如下所述。
设收卷检测旋转圈数的接近开关在一定时间T（s）内检测到收卷电机旋转圈数为N1,考虑到机械减速比（i2），折算到料卷侧，则料卷旋转的圈数N1'为：
Figure BDA0000392551840000041
同时在一定时间T（s）内，检测收卷牵引辊旋转圈数的计数脉冲个数为N2，牵引辊直径为D2（mm）,则其经过的基材长度L(mm)为：
L=N2×π×D2（mm）      （2）
那么单位圈数的料长即为收卷的周长（直径），计算公式表示如下：
D = N 2 × π × D 2 N 1 i 2 × π = N 2 × D 2 × i 2 N 1 ( mm ) - - - ( 3 )
从式（3）可以看出，收放卷直径的计算精度与N1、N2的测量精度紧密联系，在实际的使用中要采取一定的措施提高其检测精度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种卷径计算装置，包括收料牵引辊、收料辊，其特征在于：还包括单片机芯片8279，所述收料牵引辊的轴端设置有收料牵引检测块，收料牵引检测块的旁边设置收料牵引计长接近开关；所述收料辊的轴端设置有收料检测块，收料检测块的旁边设置收料轴旋转圈数计数接近开关；所述单片机芯片8279上设置Ⅰ/O输入模块、模拟量输出模块及RS485通讯接口，所述收料牵引计长接近开关和收料轴旋转圈数计数接近开关通过数据线连接到Ⅰ/O输入模块上。
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