CN107680927B - 一种卷纸传片装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卷纸传片装置及控制方法，卷纸传片装置包括卷纸、卷纸轴和驱动卷纸轴转动的驱动机构，卷纸轴包括第一卷纸轴和第二卷纸轴，卷纸的两端卷绕在第一卷纸轴和第二卷纸轴上，驱动机构包括第一电机和第二电机，第一电机与第一卷纸轴通过第一传动机构连接，第二电机与第二卷纸轴通过第二传动机构连接，在卷纸传片装置运行过程中，第一卷纸轴和第二卷纸轴两个中的一个为主动轴，另一个为从动轴，与主动轴连接的第一电机或第二电机驱动主动轴转动，与从动轴连接的第一电机或第二电机向从动轴施加与主动轴转动方向相反的转动力矩从而使卷纸一直处于被拉紧状态，使卷纸在第一卷纸轴和第二卷纸轴处的线速度相同，从而使电池片稳定传输。

Description

一种卷纸传片装置及控制方法
技术领域
本发明涉及电池片制造技术领域，具体涉及一种卷纸传片装置及控制方法。
背景技术
在电池片的印刷时，银浆会经常洒落到电池片以外的地方，当银浆洒落到工作台，银浆干涸之后，再次印刷时，就会造成电池片的碎裂，造成报废。为防止洒落的银浆污染印刷工作台，造成电池片的碎片，现在通常的做法是，在工作台面上覆盖一层纸，这样当银浆洒落到纸上时，就可以随时更换贴纸，避免造成碎片，由于贴纸的方式需要人工的方式才能完成，还有可能中途停止机器的工作，造成机器工作效率的降低。
同时，电池片的电极印刷完成后，还要将电池片从工作台上取走，实现这种方式一般有两种方法，即搬运法和直接传送法。搬运法是采用机械手的结构，将电池片搬运到工作台上，直接传送法是采用传送带的方式，将电池片直接传送到工作台。采用搬运的方式时，最大的问题就是效率低下以及容易造成碎片，因机械手需要取、放及搬运等多个动作，耗时较多；且取放动作的准确性及力度大小等不易控制，且在多次重复时的重复精度控制更是难上加难，故碎片率高。现有技术中直接传送的方式是采用单电机传送机构传送，申请号为201010508331.8的专利文献中公开了一种太阳能电池片的传送方法及装置，该装置靠阻尼机构被动拉紧卷纸轴，来减小被拉卷纸的过冲转动，但这种方式还是存在传输过程中卷纸的张紧力度的不一致，使得卷纸易松动，不能稳定地传送太阳能电池片的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的问题提供一种新型的卷纸传片装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种卷纸传片装置，包括卷纸和用于安装所述卷纸的卷纸轴，所述卷纸轴包括平行设置的第一卷纸轴和第二卷纸轴，所述卷纸的两端分别卷绕在所述第一卷纸轴和所述第二卷纸轴上，所述卷纸传片装置还包括用于驱动所述卷纸轴转动的驱动机构，所述驱动机构包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述第一卷纸轴通过第一传动机构传动连接，所述第二电机与所述第二卷纸轴通过第二传动机构传动连接，在所述卷纸传片装置运行过程中，所述第一卷纸轴和所述第二卷纸轴两个部件中的一个部件为主动轴，另一个部件为从动轴，与所述主动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机驱动所述主动轴转动，与所述从动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机向所述从动轴施加与所述主动轴的转动方向相反的转动力矩，所述卷纸在所述第一卷纸轴和所述第二卷纸轴处的线速度相同。
优选地，所述第一电机包括第一电机轴，所述第一传动机构包括设置在所述第一电机轴的一端部的第一主动轮、设置在所述第一卷纸轴的一端部的第一从动轮、用于连接所述第一主动轮和所述第一从动轮的第一皮带。
进一步地，所述第一主动轮的直径小于所述第一从动轮的直径。
进一步地，所述第一传动机构还包括用于将所述第一皮带涨紧的第一涨紧轮。
优选地，所述第二电机包括第二电机轴，所述第二传动机构包括设置在所述第二电机轴的一端部的第二主动轮、设置在所述第二卷纸轴的一端部的第二从动轮、用于连接所述第二主动轮和所述第二从动轮的第二皮带。
进一步地，所述第二主动轮的直径小于所述第二从动轮的直径。
进一步地，所述第二传动机构还包括用于将所述第二皮带涨紧的第二涨紧轮。
本发明的另一目的是提供一种卷纸传片装置的控制方法，电池片采用如上述任一项所述的卷纸传片装置传送，所述卷纸传片装置还包括控制器，所述控制方法如下：
（1）计算进纸或出纸时每传送一次电池片时所述主动轴转动的圈数
Figure 543892DEST_PATH_IMAGE002
和所述从动轴转动的圈数/>
Figure 298221DEST_PATH_IMAGE004
；
（2）计算进纸或出纸时每传送一次电池片时所述主动轴上的卷纸的半径值
Figure 972916DEST_PATH_IMAGE002
和所述从动轴上的卷纸的半径值/>
Figure 496302DEST_PATH_IMAGE004
；
（3）在所述控制器中设定进纸时的卷纸的线速度的基准值
Figure DEST_PATH_IMAGE006
和出纸时的卷纸的线速度的基准值/>
Figure 801512DEST_PATH_IMAGE008
；
（4）计算与所述主动轴连接的所述第一传动机构或所述第二传动机构的传动比
Figure 43138DEST_PATH_IMAGE010
；
（5）计算进纸时的与所述主动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机速度
Figure 754479DEST_PATH_IMAGE012
以及出纸时与所述主动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机速度速度/>
Figure 397950DEST_PATH_IMAGE014
。
进一步地，在所述卷纸传片装置运行过程中，与所述从动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机向所述从动轴施加的与所述主动轴的转动方向相反的转动力矩值恒定。
进一步地，步骤（3）中，进纸时的卷纸的线速度的基准值
Figure DEST_PATH_IMAGE015
和出纸时的卷纸的线速度的基准值/>
Figure 670800DEST_PATH_IMAGE016
相同。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的卷纸传片装置结构简单，在卷纸传片装置运行过程中，与从动轴传动连接的一个电机始终向从动轴施加一个与主动轴转动方向相反的力矩值，这样，可使卷纸一直处于被拉紧的状态，可使电池片在传输过程中卷纸的张紧力度保持一致，从而使电池片能够更稳定、可靠地传输。
附图说明
附图1为本发明的卷纸传片装置的结构示意图；
附图2为本发明的卷纸传片装置的结构示意图（去掉固定座的盖板）
附图3为本发明的卷纸传片装置的结构示意图（去掉固定座的盖板）；
附图4为本发明的卷纸传片装置的主视图（去掉固定座的盖板）；
附图5为附图4中沿A-A线的剖视图。
其中：1、卷纸；21、第一卷纸轴；22、第二卷纸轴；31、第一电机；311、第一电机轴；32、第一传动机构；321、第一主动轮；322、第一从动轮；323、第一皮带；324、第一涨紧轮；41、第二电机；411、第二电机轴；42、第二传动机构；421、第二主动轮；422、第二从动轮；423、第二皮带；424、第二涨紧轮；5固定座；51、底座；52、盖板。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
如图1~图5所示，本发明的卷纸传片装置包括固定座5、卷纸1、能够转动地设置在固定座5上且用于安装卷纸1的卷纸轴、用于驱动卷纸轴转动地的驱动机构。
固定座5包括底座51和设置在底座51上的盖板52。
卷纸轴包括平行设置的第一卷纸轴21和第二卷纸轴22，第一卷纸轴21和第二卷纸轴22均能够转动地设置在底座51上，卷纸1的两端分别卷绕在第一卷纸轴21和第二卷纸轴22上。
驱动机构包括第一电机31和第二电机41，第一电机31和第二电机41均设置在底座51上，第一电机31与第一卷纸轴21通过第一传动机构32传动连接，第二电机41与第二卷纸轴22通过第二传动机构42传动连接。在该卷纸传片装置运行过程中，第一卷纸轴21和第二卷纸轴22两个部件中的一个部件为主动轴，另一个部件为从动轴，第一电机31和第二电机41两个部件中与主动轴相传动连接的一个电机提供主动的驱动力以驱动主动轴转动，主动轴转动时通过卷纸1拉动从动轴随主动轴转动，与从动轴相传动连接的一个电机向从动轴提供与主动轴的转动方向相反的力矩，即提供阻力，这样，即可使卷纸1在第一卷纸轴21和第二卷纸轴22之间始终处于张紧的状态，使得卷纸在第一卷纸轴21和第二卷纸轴22处的线速度相同，从而使电池片能够稳定地传送。
本实施例中，进纸时，第一卷纸轴21为主动轴，第二卷纸轴22为从动轴，第一电机31驱动第一卷纸轴21转动，通过卷纸1拉动第二卷纸轴22转动，第二电机41向第二卷纸轴22施加与第一卷纸轴21转动方向相反的转矩以拉紧卷纸1。出纸时，第二卷纸轴22为主动轴，第一卷纸轴21为从动轴，第二电机41驱动第二卷纸轴22转动，通过卷纸1拉动第一卷纸轴21转动，第一电机31向第一卷纸轴21施加与第二卷纸轴22转动方向相反的转矩以拉紧卷纸1。上述进纸时第一卷纸轴21的转动方向与出纸时第二卷纸轴22的转动方向相反。
本实施例中，第一传动机构和32和第二传动机构42均采用皮带传动机构。具体的，第一电机31包括第一电机轴311，第一传动机构32包括设置在第一电机轴311的一端部的第一主动轮321、设置在第一卷纸轴21的一端部的第一从动轮322、用于连接第一主动轮321和第一从动轮322的第一皮带323。第一从动轮322的直径大于第一主动轮321的直径，这样，在第一电机31驱动第一卷纸轴21转动时，第一电机31输出较小转矩时即可使第一卷纸轴21获得较大的输出转矩，可节约能耗。第一传动机构32还包括用于使第一皮带323涨紧的涨紧轮324。
第二电机41包括第二电机轴411，第二传动机构42包括设置在第二电机轴411的一端部的第二主动轮421、设置在第二卷纸轴22的一端部的第二从动轮422、用于连接第二主动轮421和第二从动轮422的第二皮带423。第二从动轮422的直径大于第二主动轮421的直径，这样，在第二电机41驱动第二卷纸轴22转动时，第二电机41输出较小转矩时即可使第二卷纸轴22获得较大的输出转矩，可节约能耗。第二传动机构42还包括用于使第二皮带423涨紧的涨紧轮424。
该卷纸传片装置还包括控制器，采用该卷纸传片装置传送电池片过程中的控制方法如下：
（1）通过设置在主动轴和从动轴上的传感器分别测定每传送一次电池片时主动轴转过的圈数
Figure DEST_PATH_IMAGE018
和从动轴转过的圈数/>
Figure 275088DEST_PATH_IMAGE020
；
（2）计算进纸或出纸时每传送一次电池片时主动轴上的卷纸1的半径值
Figure DEST_PATH_IMAGE021
和从动轴上的卷纸1的半径值/>
Figure 813558DEST_PATH_IMAGE022
：
在该卷纸传片装置运行过程中，主动轴上的卷纸1的面积与从动轴上的卷纸1的面积的和即总面积
Figure DEST_PATH_IMAGE024
始终保持恒定，即
Figure 249218DEST_PATH_IMAGE026
（a）
Figure 958548DEST_PATH_IMAGE028
（b）
根据公式（a）和公式（b）计算出：
Figure 909187DEST_PATH_IMAGE030
（c）
Figure 729375DEST_PATH_IMAGE032
（d）
（3）在控制器中设定进纸时的卷纸1的线速度的基准值
Figure 518078DEST_PATH_IMAGE006
和出纸时的卷纸1的线速度的基准值/>
Figure 398309DEST_PATH_IMAGE008
：
进纸时的卷纸1的线速度的基准值
Figure 836243DEST_PATH_IMAGE006
和出纸时的卷纸1的线速度的基准值/>
Figure 194544DEST_PATH_IMAGE008
可以设定为相同的数值，也可以设定为不同的数值，这根电池片实际印刷时的工况由操作者在控制器中设定。
（4）计算与主动轴相连接的第一传动机构32或第二传动机构42的传动比的传动比
Figure 604796DEST_PATH_IMAGE010
：
第一主动轮321的直径为
Figure 718246DEST_PATH_IMAGE034
，第一从动轮322的直径为/>
Figure DEST_PATH_IMAGE036
；第二主动轮421的直径为/>
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，第二从动轮422的直径为/>
Figure DEST_PATH_IMAGE040
，
本实施例中，进纸时，第一卷纸轴21为主动轴，传动比
Figure 955061DEST_PATH_IMAGE010
如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE042
（e）
本实施例中，出纸时，第二卷纸轴22为主动轴，传动比
Figure 117052DEST_PATH_IMAGE010
如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE044
（f）
（5）计算进纸时与主动轴传动连接的第一电机31或第二电机41的速度
Figure 614767DEST_PATH_IMAGE045
以及出纸时与主动轴传动连接的第一电机31或第二电机41的速度/>
Figure DEST_PATH_IMAGE046
：
本实施例中，进纸时，第一卷纸轴21为主动轴，根据公式（c）和公式（e）得出第一电机31的速度如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE048
（g）
本实施例中，出纸时，第二卷纸轴22为主动轴，根据公式（d）和公式（f）得出第二电机41的速度如下：
Figure 774484DEST_PATH_IMAGE050
（h）
在进纸时，按公式（g）控制第一电机31的转速，第二电机41采用扭矩控制方式做随动，其输出恒定的反向力矩值。在出纸时，按公式（h）控制第二电机41的转速，第一电机31采用扭矩控制方式做随动，其输出恒定的反向力矩值。
该控制方法在卷纸传片装置运行过程中，在主动轴转动时，与从动轴传动连接的一个电机始终向从动轴施加一个与主动轴转动方向相反的力矩值，这样，可使卷纸1一直处于被拉紧的状态，可使电池片在传输过程中卷纸1的张紧力度始终保持一致，使卷纸1一直处于生产过程中所需的适度的张紧状态，从而使电池片能够更稳定、可靠地传输。
上述实施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士能够了解本发明的内容并加以实施，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作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种卷纸传片装置的控制方法，其特征在于：电池片采用卷纸传片装置传送，所述卷纸传片装置包括卷纸和用于安装所述卷纸的卷纸轴，所述卷纸轴包括平行设置的第一卷纸轴和第二卷纸轴，所述卷纸的两端分别卷绕在所述第一卷纸轴和所述第二卷纸轴上，所述卷纸传片装置还包括用于驱动所述卷纸轴转动的驱动机构，其特征在于：所述驱动机构包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述第一卷纸轴通过第一传动机构传动连接，所述第二电机与所述第二卷纸轴通过第二传动机构传动连接，在所述卷纸传片装置运行过程中，所述第一卷纸轴和所述第二卷纸轴两个部件中的一个部件为主动轴，另一个部件为从动轴，与所述主动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机驱动所述主动轴转动，与所述从动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机向所述从动轴施加与所述主动轴的转动方向相反的转动力矩，所述卷纸在所述第一卷纸轴和所述第二卷纸轴处的线速度相同，所述卷纸传片装置还包括控制器，所述控制方法如下：
(1)计算进纸或出纸时每传送一次电池片时所述主动轴转动的圈数n1和所述从动轴转动的圈数n2；
(2)计算进纸或出纸时每传送一次电池片时所述主动轴上的卷纸的半径值r1和所述从动轴上的卷纸的半径值r2，r1的计算公式为
Figure FDA0004089958350000011
r2的计算公式为
Figure FDA0004089958350000012
式中，S为所述主动轴上的卷纸的面积与所述从动轴上的卷纸的面积的和，
Figure FDA0004089958350000013
(3)在所述控制器中设定进纸时的卷纸的线速度的基准值v01和出纸时的卷纸的线速度的基准值v02；
(4)计算与所述主动轴连接的所述第一传动机构或所述第二传动机构的传动比f；
(5)计算进纸时的与所述主动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机速度v1以及出纸时与所述主动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机速度v2，v1的计算公式为
Figure FDA0004089958350000021
v2的计算公式为/>
Figure FDA0004089958350000022
2.根据权利要求1所述的卷纸传片装置的控制方法，其特征在于：在所述卷纸传片装置运行过程中，与所述从动轴传动连接的所述第一电机或所述第二电机向所述从动轴施加的与所述主动轴的转动方向相反的转动力矩值恒定。
3.根据权利要求1所述的卷纸传片装置的控制方法，其特征在于：步骤(3)中，进纸时的卷纸的线速度的基准值v01和出纸时的卷纸的线速度的基准值v02相同。
4.根据权利要求1所述的卷纸传片装置的控制方法，其特征在于：所述第一电机包括第一电机轴，所述第一传动机构包括设置在所述第一电机轴的一端部的第一主动轮、设置在所述第一卷纸轴的一端部的第一从动轮、用于连接所述第一主动轮和所述第一从动轮的第一皮带。
5.根据权利要求4所述的卷纸传片装置的控制方法，其特征在于：所述第一主动轮的直径小于所述第一从动轮的直径。
6.根据权利要求4所述的卷纸传片装置的控制方法，其特征在于：所述第一传动机构还包括用于将所述第一皮带涨紧的第一涨紧轮。
7.根据权利要求1所述的卷纸传片装置的控制方法，其特征在于：所述第二电机包括第二电机轴，所述第二传动机构包括设置在所述第二电机轴的一端部的第二主动轮、设置在所述第二卷纸轴的一端部的第二从动轮、用于连接所述第二主动轮和所述第二从动轮的第二皮带。
8.根据权利要求7所述的卷纸传片装置的控制方法，其特征在于：所述第二主动轮的直径小于所述第二从动轮的直径。
9.根据权利要求7所述的卷纸传片装置的控制方法，其特征在于：所述第二传动机构还包括用于将所述第二皮带涨紧的第二涨紧轮。
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