CN105502059A - 一种印刷机放料轴初始直径测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷机放料轴初始直径测量装置，包括可编程控制器，可编程控制器分别与人机界面、电气比例阀、变频控制器和角度传感器连接，变频控制器依次连接有编码器、放料电机、减速机和放料料卷连接，编码器和放料电机连接，放料料卷上的料膜依次穿过摆辊和导向辊，摆辊与角度传感器连接，摆辊的摆臂与低摩擦气缸的活塞杆连接，低摩擦气缸与电气比例阀连接。一种印刷机放料轴初始直径测量装置，解决了现有技术中的放料轴的初始直径测量不准确的问题，初始直径测量精度高，提高了印刷设备的自动化程度，降低了印刷工的工作强度，减少了印刷过程中印刷材料的浪费。放料轴初始直径的测量方法，实现了放料卷径的自动测量。

Description

一种印刷机放料轴初始直径测量装置及测量方法

技术领域

本发明属于印刷机械设备技术领域，涉及一种印刷机放料轴初始直径测量装置，本发明还涉及利用该装置进行放料轴初始直径的测量方法。

背景技术

印刷机的印刷过程需要事先手动测量放料轴的初始直径，然后输入放料轴的初始直径，控制系统根据放料轴初始直径和机器工作的线速度测量放料轴的转速，以此保持放料轴和印刷机主机线速度的同步，这样就造成了操作工人劳动强度大，使得机器自动化程度不高，手动测量放料轴的初始直径不准确的情况下，开印刷机会造成印刷机摆辊不稳定，张力波动过大。

发明内容

本发明的目的提供一种印刷机放料轴初始直径测量装置，解决了现有技术中的放料轴的初始直径测量不准确的问题。

本发明的另一个目的是提供放料轴初始直径的测量方法，该方法能实现放料卷径的自动测量。

本发明所采用的技术方案是，一种印刷机放料轴初始直径测量装置，包括可编程控制器，可编程控制器分别与人机界面、电气比例阀、变频控制器和角度传感器连接，变频控制器依次连接有编码器、放料电机、减速机和放料料卷连接，编码器和放料电机连接，放料料卷上的料膜依次穿过摆辊和导向辊，摆辊与角度传感器连接，摆辊的摆臂与低摩擦气缸的活塞杆连接，低摩擦气缸与电气比例阀连接。

本发明的特点还在于，

可编程控制器分别通过工业以太网总线与人机界面、电气比例阀、变频控制器和角度传感器连接。

可编程控制器的型号为1769-L30ER。

低摩擦气缸通过管道与电气比例阀连接。

编码器的规格为600ppr或1024ppr。

本发明的另一目的是提供放料轴初始直径的测量方法，利用一种印刷机放料轴初始直径测量装置，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，在人机界面上设定放料张力，启动低摩擦气缸，低摩擦气缸的活塞杆驱动摆辊的摆臂，使摆辊处于前极限的位置，前极限的位置通过角度传感器进行检测，将检测得到的角度信号送入可编程控制器中并显示在人机界面上，得到前极限的角度；

步骤2，启动人机界面上的张力，变频控制器输出电压频率的信号到放料电机，放料电机通过减速机带动放料料卷顺时针旋转，将摆辊慢速拉回中位，放料电机停止，放料电机作用到摆辊上的制动力和低摩擦气缸作用到摆辊上的张力达到平衡，摆辊保持在中位，张力建立，此时中位的位置通过角度传感器进行检测，将检测得到的角度信号送入可编程控制器中并显示在人机界面上，得到中位的角度，

根据公式(1)，在可编程控制器中测量料长变化ΔL，

公式(1)中，θ通过中位的角度减去前极限的角度得到，r通过摆辊的摆臂和摆辊的半径相加得到，π为圆周率；

读出编码器反馈的脉冲数N，读出可编程控制器中编码器线数Ne，根据公式(2)，在可编程控制器中测量放料料卷的初始直径D，

$D=\frac{\mathrm{\Δ}L\×Ne\×i}{\mathrm{\π}\×N}---\left(2\right)$

在公式(2)中，

D为放料料卷的初始直径(单位：mm)；

ΔL为料长变化(单位：mm)，通过公式(1)测量得到；

Ne为编码器线数(单位：p/rev)；

i为电机到料卷的减速比，i＝2-5；

N为编码器反馈的脉冲数(单位：p/rev)；

π为圆周率。

本发明的特点还在于，

人机界面上设定放料张力具体为：张力信号在可编程控制器中转换为4-20mA的电流信号，电流信号送入电气比例阀，电气比例阀将4-20mA电流信号转换为0-0.5MPa气压信号，0-0.5MPa的压缩空气通过管道通入低摩擦气缸的气囊中，作用与低摩擦气缸的活塞杆上，完成张力的设定。

本发明的有益效果是，一种印刷机放料轴初始直径测量装置，解决了现有技术中的放料轴的初始直径测量不准确的问题，初始直径测量精度高，提高了印刷设备的自动化程度，降低了印刷工的工作强度，减少了印刷过程中印刷材料的浪费。放料轴初始直径的测量方法，实现了放料卷径的自动测量。

附图说明

图1是本发明一种印刷机放料轴初始直径测量装置的结构示意图。

图中，1.前极限，2.摆辊，3.中位，4.低摩擦气缸，5.管道，6.料膜，7.导向辊，8.电气比例阀，9.人机界面，10.可编程控制器，11.工业以太网总线，12.放料料卷，13.减速机，14.放料电机，15.变频控制器，16.编码器，17.角度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明是一种印刷机放料轴初始直径测量装置，如图1所示，包括可编程控制器10，可编程控制器10分别与人机界面9、电气比例阀8、变频控制器15和角度传感器17连接，变频控制器15依次连接有编码器16、放料电机14、减速机13和放料料卷12连接，编码器16和放料电机14连接，放料料卷12上的料膜6依次穿过摆辊2和导向辊7，摆辊2与角度传感器17连接，摆辊2的摆臂与低摩擦气缸4的活塞杆连接，低摩擦气缸4与电气比例阀8连接。

可编程控制器10分别通过工业以太网总线11与人机界面9、电气比例阀8、变频控制器15和角度传感器17连接。

可编程控制器10的型号为1769-L30ER。

低摩擦气缸4通过管道5与电气比例阀8连接。

编码器16的型号为600或1024。

放料轴初始直径的测量方法，利用一种印刷机放料轴初始直径测量装置，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，在人机界面9上设定放料张力，启动低摩擦气缸4，低摩擦气缸4的活塞杆驱动摆辊2的摆臂，使摆辊2处于前极限1的位置，前极限1的位置通过角度传感器17进行检测，将检测得到的角度信号送入可编程控制器10中并显示在人机界面9上，得到前极限1的角度；

人机界面9上设定放料张力具体为：张力信号在可编程控制器10中转换为4-20mA的电流信号，电流信号送入电气比例阀8，电气比例阀8将4-20mA电流信号转换为0-0.5MPa气压信号，0-0.5MPa的压缩空气通过管道5通入低摩擦气缸4的气囊中，作用与低摩擦气缸4的活塞杆上，完成张力的设定；

步骤2，启动人机界面9上的张力，变频控制器15输出电压频率的信号到放料电机14，放料电机14通过减速机13带动放料料卷12顺时针旋转，将摆辊2慢速拉回中位，放料电机14停止，放料电机14作用到摆辊2上的制动力和低摩擦气缸4作用到摆辊2上的张力达到平衡，摆辊保持在中位3，张力建立，此时中位3的位置通过角度传感器17进行检测，将检测得到的角度信号送入可编程控制器10中并显示在人机界面9上，得到中位3的角度，

根据公式(1)，在可编程控制器10中测量料长变化ΔL，

公式(1)中，θ通过中位3的角度减去前极限1的角度得到，r通过摆辊2的摆臂和摆辊2的半径相加得到，π为圆周率；

读出编码器16反馈的脉冲数N，读出可编程控制器10中编码器线数Ne，编码器的线数是编码器的一个参数，编码器型号确定后，它的线数也就确定了，1024线的编码器，电机转一圈，可编程控制器10会接收到1024个脉冲，

根据公式(2)，在可编程控制器10中测量放料料卷的初始直径D，

$D=\frac{\mathrm{\Δ}L\×Ne\×i}{\mathrm{\π}\×N}---\left(2\right)$

在公式(2)中，

D为放料料卷的初始直径单位：mm；

ΔL为料长变化单位：mm，通过公式1测量得到；

Ne为编码器线数单位：p/rev；

i为电机到料卷的减速比，i＝2-5；

N为编码器反馈的脉冲数单位：p/rev；

π为圆周率。

一种印刷机放料轴初始直径测量装置，解决了现有技术中的放料轴的初始直径测量不准确的问题，初始直径测量精度高，提高了印刷设备的自动化程度，降低了印刷工的工作强度，减少了印刷过程中印刷材料的浪费。放料轴初始直径的测量方法，实现了放料卷径的自动测量。

Claims (7)

1.一种印刷机放料轴初始直径测量装置，其特征在于，包括可编程控制器(10)，可编程控制器(10)分别与人机界面(9)、电气比例阀(8)、变频控制器(15)和角度传感器(17)连接，变频控制器(15)依次连接有编码器(16)、放料电机(14)、减速机(13)和放料料卷(12)连接，编码器(16)和放料电机(14)连接，放料料卷(12)上的料膜(6)依次穿过摆辊(2)和导向辊(7)，摆辊(2)与角度传感器(17)连接，摆辊(2)的摆臂与低摩擦气缸(4)的活塞杆连接，低摩擦气缸(4)与电气比例阀(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种印刷机放料轴初始直径测量装置，其特征在于，所述可编程控制器(10)分别通过工业以太网总线(11)与人机界面(9)、电气比例阀(8)、变频控制器(15)和角度传感器(17)连接。

3.根据权利要求1所述的一种印刷机放料轴初始直径测量装置，其特征在于，所述可编程控制器(10)的型号为1769-L30ER。

4.根据权利要求1所述的一种印刷机放料轴初始直径测量装置，其特征在于，所述低摩擦气缸(4)通过管道(5)与电气比例阀(8)连接。

5.根据权利要求1所述的一种印刷机放料轴初始直径测量装置，其特征在于，所述编码器(16)的规格为600ppr或1024ppr。

6.一种利用权利要求1-5任一项所述的印刷机放料轴初始直径测量装置进行放料轴初始直径的测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，在人机界面(9)上设定放料张力，启动低摩擦气缸(4)，低摩擦气缸(4)的活塞杆驱动摆辊(2)的摆臂，使摆辊(2)处于前极限(1)的位置，前极限(1)的位置通过角度传感器(17)进行检测，将检测得到的角度信号送入可编程控制器(10)中并显示在人机界面(9)上，得到前极限(1)的角度；

步骤2，启动人机界面(9)上的张力，变频控制器(15)输出电压频率的信号到放料电机(14)，放料电机(14)通过减速机(13)带动放料料卷(12)顺时针旋转，将摆辊(2)慢速拉回中位，放料电机(14)停止，放料电机(14)作用到摆辊(2)上的制动力和低摩擦气缸(4)作用到摆辊(2)上的张力达到平衡，摆辊保持在中位(3)，张力建立，此时中位(3)的位置通过角度传感器(17)进行检测，将检测得到的角度信号送入可编程控制器(10)中并显示在人机界面(9)上，得到中位(3)的角度，

根据公式(1)，在可编程控制器(10)中测量料长变化ΔL，

公式(1)中，θ通过中位(3)的角度减去前极限(1)的角度得到，r通过摆辊(2)的摆臂和摆辊(2)的半径相加得到，π为圆周率；

读出编码器(16)反馈的脉冲数N，读出可编程控制器(10)中编码器线数Ne(编码器的线数是编码器的一个参数，编码器型号确定后，它的线数也就确定了，比如常用的有600线、1024线等等，对应1024线的编码器，电机转一圈，PLC会接收到1024个脉冲，转两圈，PLC会收到2048个脉冲)

根据公式(2)，在可编程控制器(10)中测量放料料卷的初始直径D，

$D=\frac{\mathrm{\Δ}L\×Ne\×i}{\mathrm{\π}\×N}---\left(2\right)$

在公式(2)中，

D为放料料卷的初始直径(单位：mm)；

ΔL为料长变化(单位：mm)，通过公式(1)测量得到；

Ne为编码器线数(单位：p/rev)；

i为电机到料卷的减速比，i＝2-5；

N为编码器反馈的脉冲数(单位：p/rev)；

π为圆周率。

7.根据权利要求6所述的放料轴初始直径的测量方法，其特征在于，所述步骤1中人机界面(9)上设定放料张力具体为：张力信号在可编程控制器(10)中转换为4-20mA的电流信号，电流信号送入电气比例阀(8)，电气比例阀(8)将4-20mA电流信号转换为0-0.5MPa气压信号，0-0.5MPa的压缩空气通过管道(5)通入低摩擦气缸(4)的气囊中，作用与低摩擦气缸(4)的活塞杆上，完成张力的设定。