CN109516258A - 一种涂布机不停机自动换卷的控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种涂布机不停机自动换卷的控制方法及控制系统，采用总控制装置与收卷工作轴、收卷新轴和收卷储箱相互配合方法，利用收卷储箱对基材进行存储，保证收卷工作轴、收卷新轴在换卷的过程处于静止状态，从而使基材的接头平整贴合在收卷新轴的纸管上，并且在收卷新轴做接头时采用先反向旋转再正向旋转的方法，增加接头贴合牢度，保证了收卷新轴接头处的平整度和牢固度，避免收卷新轴和收卷工作轴的线速度不一致且基材斩切的过程中基材张力突变对收卷新轴接头平整的影响，保证成品的收卷质量，降低了成品的生产成本，保证了产品的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及柔性基材的加工技术领域，尤其涉及一种涂布机不停机自动换卷的控制方法及控制系统。
背景技术
在柔性基材的加工领域，通常需要对卷状的柔性基材母卷材料进行开卷、加工，然后再收卷的过程，当一个成品收卷完成后，需要更换新的纸管进行收卷，在纸管更换的过程中，常常需要裁断成品上的基材，并且将基材缠绕到新纸管上，常常采用自动切断装置实现整机的不停机工作，例如专利“CN205204375U”公开了一种胶带收卷机的自动换卷装置，该装置在换卷的过程中，收卷新轴和收卷工作轴同时旋转，由于收卷新轴和收卷工作轴在旋转的过程中卷径一直在变化，其线速度不能完全匹配一致，且在压合及斩切的过程中会引起基材张力的突变，导致基材接头缠绕到收卷新轴后不能平整的粘贴在收卷新轴的纸管上，引起收卷新轴换卷后新卷底褶皱起筋，严重影响成品的加工质量，特别对于窗膜类材料，由于材料的成本比较高，导致产品的加工成本增大，严重影响产品的市场前景。
发明内容
为克服现有技术中存在的以下问题，现有装置在换卷的过程中，收卷新轴和收卷工作轴的线速度不能完全匹配一致，且在压合及斩切的过程中会引起基材张力的突变，导致基材接头缠绕到收卷新轴后新轴底褶皱起筋，严重影响成品的加工质量和成本；本发明提供了一种涂布机不停机自动换卷的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、准备接料：收卷工作轴、收卷牵引部件与放卷工作轴在整机速度下正常运行，按下接料准备按钮，收卷新轴旋转至预备位置，然后收卷新轴低速旋转，当传感器检测收卷新轴上的接头粘接处到达设定位置，收卷新轴停止转动并锁紧位置。
步骤二、接料启动：按下接料启动按钮，收卷牵引部件、收卷工作轴开始降速，由整机速度降至零，同时收卷储箱的速度由零升至存储基材速度，收卷储箱上升开始存储基材，然后收卷新轴和收卷工作轴处于静止锁紧状态，收卷裁切机构下降到指定位置，收卷裁切机构的压辊压在收卷新轴纸管上，从而把基材固定在收卷新轴的纸管上，收卷裁切机构的切刀移动切断基材，同时收卷裁切机构的吸风装置工作将切断的基材吸附，避免基材自由掉落。
步骤三、新轴做接头：收卷新轴反向旋转指定长度，然后收卷新轴正向旋转相同的长度。
步骤四、换卷复位：收卷牵引部件、收卷新轴的速度由零上升至整机运行速度，同时收卷储箱的速度下降至零，然后收卷新轴开始正常收卷，正常收卷一定时间后，收卷裁切机构开始上升，然后收卷牵引部件、收卷新轴的速度上升到设定速度，同时收卷储箱的速度由零上升至释放基材速度，收卷储箱开始下降，收卷储箱下降到下限位传感器位置后停止下降，收卷储箱的速度由释放基材速度下降至零，收卷牵引部件、收卷新轴的速度由设定速度下降至整机速度，收卷新轴正常收卷，完成整个涂布机不停机的换卷过程。
在此基础上，所述放卷工作轴、收卷工作轴、收卷新轴、收卷牵引部件、收卷储箱的速度均为线速度，线速度由总控制装置控制。
在此基础上，所述步骤二中收卷牵引部件、收卷工作轴与收卷储箱的速度通过总控制装置控制，总控制装置利用同步斜坡处理来保证三者速度的同步升降；所述步骤四中收卷牵引部件、收卷新轴与收卷储箱的速度通过总控制装置控制，总控制装置利用同步斜坡处理来保证三者速度的同步升降。
在此基础上，所述步骤三中收卷新轴旋转的指定长度为基材切断点到收卷裁切机构压辊与收卷新轴压合点之间的长度，该长度可以设定。
在此基础上，所述步骤四中设定速度为整机速度叠加收卷储箱释放基材的速度。
在此基础上，所述步骤二中收卷裁切机构的切刀由切刀驱动带动横向移动切断基材。
在此基础上，所述步骤四中收卷裁切机构上升后切刀在切刀驱动带动下回复原位。
一种涂布机不停机自动换卷的控制方法所用的控制系统，其特征在于：包括机械部件和控制部件；所述机械部件包括放卷工作轴、收卷部件、收卷裁切机构、收卷牵引部件和收卷储箱，所述放卷工作轴、收卷部件、收卷裁切机构、收卷牵引部件和收卷储箱均并列设置，相互平行；所述控制部件包括放卷驱动部件、收卷翻转驱动、收卷新轴旋转驱动、收卷工作轴旋转驱动、裁切机构驱动、切刀驱动、收卷牵引驱动、收卷储箱驱动和总控制装置，所述放卷驱动部件、收卷翻转驱动、收卷新轴旋转驱动、收卷工作轴旋转驱动、裁切机构驱动、切刀驱动、收卷牵引驱动、收卷储箱驱动均与总控制装置电连接；所述放卷驱动部件与放卷工作轴连接，所述收卷翻转驱动、收卷新轴旋转驱动、收卷工作轴旋转驱动与收卷部件连接，所述裁切机构驱动、切刀驱动与收卷裁切机构连接，所述收卷牵引驱动与收卷牵引部件连接，所述收卷储箱驱动与收卷储箱连接。
在此基础上，所述收卷部件包括收卷工作轴和收卷新轴，所述收卷工作轴、收卷新轴并列设置，互相平行，所述收卷工作轴与收卷工作轴旋转驱动连接，所述收卷新轴与收卷新轴旋转驱动连接。
在此基础上，所述总控制装置为PLC控制器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方法采用总控制装置与收卷工作轴、收卷新轴和收卷储箱相互配合，在整机正常运行的情况下，利用收卷储箱对基材进行存储，使收卷工作轴、收卷新轴在换卷的过程处于静止状态，从而使基材接头平整的贴合在收卷新轴的纸管上，避免收卷新轴和收卷工作轴的线速度不一致和收卷裁切机构压合及基材斩切的过程中基材张力突变对收卷新轴接头平整的影响，减少了接头处的浪费，保证成品的收卷质量。
2、本方法新轴做接头时采用先反向旋转再正向旋转的方法，反向旋转和正向旋转的长度相同，反向旋转的长度为基材的切断点到收卷裁切机构压辊与收卷新轴压合点之间的长度，使得收卷新轴基材的接头正好贴合在收卷新轴上接头粘接处，并通过收卷裁切机构压辊与收卷新轴的压合来增加贴合牢度，保证了接头处的平整度和牢固度，保证了成品的收卷质量，降低了成品的生产成本，保证了产品的市场前景。
附图说明
图1是本发明实施例涂布机不停机自动换卷的控制系统的示意图；
图2是本发明实施例涂布机不停机自动换卷的控制系统机械部件位置示意图；
图中：1、机械部件，11、放卷工作轴，12、收卷部件，121、收卷工作轴，122、收卷新轴，13、收卷裁切机构，14、收卷牵引部件，15、收卷储箱，2、控制部件，21、放卷驱动部件，22、收卷翻转驱动，23、收卷新轴旋转驱动，24、收卷工作轴旋转驱动，25、裁切机构驱动，26、切刀驱动，27、收卷牵引驱动，28、收卷储箱驱动，29、总控制装置。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图2所示，本发明示意性的示出了一种涂布机不停机自动换卷的控制方法及控制系统。
本发明披露一种涂布机不停机自动换卷的控制系统，如图1所示，包括机械部件1和控制部件2，控制部件2与机械部件1电连接，控制机械部件1的运动，机械部件1包括放卷工作轴11、收卷部件12、收卷裁切机构13、收卷牵引部件14和收卷储箱15，放卷工作轴11将基材释放出来，经过工艺加工后依次进入收卷储箱15、收卷牵引部件14、收卷裁切机构13，然后进入收卷部件12进行收卷完成基材的加工过程；收卷部件12包括收卷工作轴121和收卷新轴122，收卷工作轴121和收卷新轴122并列设置，互相平行，当收卷工作轴121收卷工作完成后，收卷部件12旋转使收卷工作轴121和收卷新轴122变换位置，准备进行收卷的换卷工作；正常工作时，放卷工作轴11、收卷牵引部件14与收卷工作轴121按照整机速度同步运行，以保证基材的正常加工，当进行换卷工作时，放卷工作轴11按照整机速度运行，收卷储箱15动作储存基材，其速度与放卷工作轴11同步，收卷工作轴121和收卷新轴122静止与收卷裁切机构13配合实现收卷的换卷，换卷后，收卷储箱15动作释放基材，收卷新轴122、收卷牵引部件14的速度等于收卷储箱15释放基材的速度叠加整机速度，实现收卷储箱15内基材的释放，当基收卷储箱15内材释放完毕后，收卷新轴122、收卷牵引部件14的速度下降到整机速度，从而实现涂布机不停机的换卷；机械部件1的动作由控制部件2来控制实现，控制部件2包括放卷驱动部件21、收卷翻转驱动22、收卷新轴旋转驱动23、收卷工作轴旋转驱动24、裁切机构驱动25、切刀驱动26、收卷牵引驱动27、收卷储箱驱动28和总控制装置29，放卷驱动部件21、收卷翻转驱动22、收卷新轴旋转驱动23、收卷工作轴旋转驱动24、裁切机构驱动25、切刀驱动26、收卷牵引驱动27、收卷储箱驱动28单独设置，均与总控制装置29电连接；放卷驱动部件21为伺服电机，一端与总控制装置29电连接，另一端与放卷工作轴11连接，用于接受总控制装置29的指令控制放卷工作轴11的速度；收卷翻转驱动22为变频电机，一端与总控制装置29电连接，另一端与收卷部件12连接，用于接受总控制装置29的指令控制收卷部件12的速度，从而控制收卷工作轴121与收卷新轴122的位置；收卷新轴旋转驱动23为伺服电机，一端与总控制装置29电连接，另一端与收卷新轴122连接，用于接受总控制装置29的指令控制收卷新轴122的速度；收卷工作轴旋转驱动24为伺服电机，一端与总控制装置29电连接，另一端与收卷工作轴121连接，用于接受总控制装置29的指令控制收卷工作轴121的速度；裁切机构驱动25为气缸，一端与总控制装置29电连接，另一端与收卷裁切机构13转动连接，用于接受总控制装置29的指令控制收卷裁切机构13的动作；切刀驱动26为无杆气缸，一端与总控制装置29电连接，另一端与切刀固定连接，驱动切刀左右移动，实现对基材的切断；收卷牵引驱动27为伺服电机，一端与总控制装置29电连接，另一端与收卷牵引部件14连接，用于接受总控制装置29的指令控制收卷牵引部件14的速度；收卷储箱驱动28为伺服电机，一端与总控制装置29电连接，另一端与收卷储箱15连接，用于接受总控制装置29的指令控制收卷储箱15的上升的速度，从而使收卷储箱15的储存或释放基材的速度与放卷工作轴11、收卷牵引部件14、收卷工作轴121和收卷新轴122的速度相匹配，以保证基材在整机速度下正常加工运行，机械部件1中各部件的速度均为线速度；总控制装置29为PLC控制器，其上预先设置有控制程序，用于控制各部件按照指定的动作和速度运行，以保证涂布机整机安全稳定的运行。
本发明示意性的示出了一种涂布机不停机自动换卷的控制方法，具体步骤如下：
步骤1、准备接料：在涂布机正常运行的情况下，放卷工作轴11、收卷工作轴121、收卷牵引部件14在总控制装置29的控制下按照整机运行速度进行运行，此时，放卷工作轴11、收卷工作轴121、收卷牵引部件14的线速度相同，从而保证基材正常的加工，当收卷工作轴121的收卷即将完成时，需要换卷时，按下接料准备按钮，总控制装置29控制收卷翻转驱动22动作，驱动收卷部件12旋转，使收卷工作轴121和收卷新轴122的位置发生转动，收卷新轴122旋转至预备位置，然后总控制装置29控制收卷新轴旋转驱动23驱动收卷新轴122低速旋转，当传感器检测收卷新轴122上的接头粘接处到达设定位置，则收卷新轴122停止转动，收卷新轴旋转驱动23锁紧收卷新轴122的位置。
步骤2、接料启动：按下接料启动按钮，收卷牵引部件14及收卷工作轴121的线速度由整机速度降至零，收卷储箱15在收卷储箱驱动28的驱动下开始上升存储基材，此时，总控制装置29通过同步斜坡处理来保证收卷牵引部件14、收卷工作轴121与收卷储箱15三者速度的同步升降，从而保证运行中基材张力的稳定；同时收卷裁切机构13开始在裁切机构驱动25驱动下下移，当收卷工作轴121和收卷新轴122处于静止锁紧状态，收卷裁切机构13下降到指定位置，收卷裁切机构13的压辊压到收卷新轴122上，把基材固定在收卷新轴122纸管上，收卷裁切机构13的切刀在切刀驱动26驱动下横移切断基材，同时收卷裁切机构13的吸风装置工作将切断的基材吸附，防止基材划断后自由落在收卷新轴122的纸管上引起褶皱，从而保证收卷新轴122接头的平整性。
步骤3、新轴做接头：收卷新轴122在收卷新轴旋转驱动23驱动下反向旋转一定长度，然后正向旋转相同的长度；旋转的长度为基材切断点到收卷裁切机构13的压辊与收卷新轴122压合点之间的长度，该长度可设定，从而使得基材的接头正好贴合在收卷新轴122的接头粘接处，并通过收卷裁切机构13的压辊与收卷新轴122配合来增加基材接头贴合牢度，保证收卷新轴122上基材接头的平整。
步骤4、换卷复位：总控制装置29控制收卷牵引部件14、收卷新轴122的速度由零上升至整机运行速度，同时收卷储箱15的上升速度降至零，此时，总控制装置29利用同步斜坡处理来保证收卷牵引部件14、收卷新轴122与收卷储箱15三者速度的同步升降，当收卷新轴122正常收卷，延时5S时间，收卷裁切机构13上升，收卷裁切机构13上的切刀在切刀驱动26驱动下回复原位，收卷牵引部件14、收卷新轴122的线速度上升到指定速度，指定速度为整机速度叠加收卷储箱15释放基材的速度，收卷储箱15下降速度由零上升至设定的释放基材速度，从而保证运行中基材张力的稳定，同时收卷储箱15开始下降，当收卷储箱15触碰到下限位传感器位置后停止下降，收卷储箱15的速度降为零，完成储存基材的释放，同时收卷牵引部件14、收卷新轴122的速度下降至整机速度，收卷新轴122正常收卷，从而完成整个换卷过程。
本方法采用总控制装置29与收卷工作轴121、收卷新轴122和收卷储箱15相互配合，在整机运行的情况下，利用收卷储箱15对基材进行存储，保证收卷工作轴121、收卷新轴122在换卷的过程处于静止状态，从而使基材的接头平整贴合在收卷新轴122的纸管上，避免收卷新轴122和收卷工作轴121的线速度不一致且收卷裁切机构13压合及基材斩切的过程中基材张力突变对收卷新轴122接头平整的影响，保证了接头的质量，减少了接头处的浪费，保证成品的收卷质量，并且在收卷新轴122做接头时采用先反向旋转再正向旋转的方法，旋转的长度为基材切断点到收卷新轴122压合点之间的长度，使得收卷新轴122基材的接头正好贴合在收卷新轴122接头粘接处，并通过收卷新轴122和收卷裁切机构13的压辊来增加接头贴合牢度，保证了收卷新轴122接头处的平整度和牢固度，从而保证了成品的收卷质量，降低了成品的生产成本，保证了产品的市场前景。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种涂布机不停机自动换卷的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、准备接料：收卷工作轴(121)、收卷牵引部件(14)与放卷工作轴(11)在整机速度下正常运行，按下接料准备按钮，收卷新轴(122)旋转至预备位置，然后收卷新轴(122)低速旋转，当传感器检测收卷新轴(122)上的接头粘接处到达设定位置，收卷新轴(122)停止转动并锁紧位置。
步骤二、接料启动：按下接料启动按钮，收卷牵引部件(14)、收卷工作轴(121)开始降速，由整机速度降至零，同时收卷储箱(15)的速度由零升至存储基材速度，收卷储箱(15)上升开始存储基材，然后收卷新轴(122)和收卷工作轴(121)处于静止锁紧状态，收卷裁切机构(13)下降到指定位置，收卷裁切机构(13)的压辊压在收卷新轴(121)纸管上，从而把基材固定在收卷新轴(121)的纸管上，收卷裁切机构(13)的切刀移动切断基材，同时收卷裁切机构(13)的吸风装置工作将切断的基材吸附，避免基材自由掉落。
步骤三、新轴做接头：收卷新轴(122)反向旋转指定长度，然后收卷新轴(122)正向旋转相同的长度。
步骤四、换卷复位：收卷牵引部件(14)、收卷新轴(122)的速度由零上升至整机运行速度，同时收卷储箱(15)的速度下降至零，然后收卷新轴(122)开始正常收卷，正常收卷一定时间后，收卷裁切机构(13)开始上升，然后收卷牵引部件(14)、收卷新轴(122)的速度上升到设定速度，同时收卷储箱(15)的速度由零上升至释放基材速度，收卷储箱(15)开始下降，收卷储箱(15)下降到下限位传感器位置后停止下降，收卷储箱(15)的速度由释放基材速度下降至零，收卷牵引部件(14)、收卷新轴(122)的速度由设定速度下降至整机速度，收卷新轴(122)正常收卷，完成整个涂布机不停机的换卷过程。
2.根据权利要求1所述的一种涂布机不停机自动换卷的控制方法，其特征在于：所述放卷工作轴(11)、收卷工作轴(121)、收卷新轴(122)、收卷牵引部件(14)、收卷储箱(15)的速度均为线速度，线速度由总控制装置(29)控制。
3.根据权利要求2所述的一种涂布机不停机自动换卷的控制方法，其特征在于：所述步骤二中收卷牵引部件(14)、收卷工作轴(122)与收卷储箱(15)的速度通过总控制装置(29)控制，总控制装置(29)利用同步斜坡处理来保证三者速度的同步升降；所述步骤四中收卷牵引部件(14)、收卷新轴(121)与收卷储箱(15)的速度通过总控制装置(29)控制，总控制装置(29)利用同步斜坡处理来保证三者速度的同步升降。
4.根据权利要求2所述的一种涂布机不停机自动换卷的控制方法，其特征在于：所述步骤三中收卷新轴(122)旋转的指定长度为基材切断点到收卷裁切机构(13)压辊与收卷新轴(122)压合点之间的长度，该长度可以设定。
5.根据权利要求2所述的一种涂布机不停机自动换卷的控制方法，其特征在于：所述步骤四中设定速度为整机速度叠加收卷储箱(15)释放基材的速度。
6.根据权利要求2所述的一种涂布机不停机自动换卷的控制方法，其特征在于：所述步骤二中收卷裁切机构(13)的切刀由切刀驱动(26)带动横向移动切断基材。
7.根据权利要求6所述的一种涂布机不停机自动换卷的控制方法，其特征在于：所述步骤四中收卷裁切机构(13)上升后切刀在切刀驱动(26)带动下回复原位。
8.根据权利要求1～7所述的一种涂布机不停机自动换卷的控制方法所用的控制系统，其特征在于：包括机械部件(1)和控制部件(2)；所述机械部件(1)包括放卷工作轴(11)、收卷部件(12)、收卷裁切机构(13)、收卷牵引部件(14)和收卷储箱(15)，所述放卷工作轴(11)、收卷部件(12)、收卷裁切机构(13)、收卷牵引部件(14)和收卷储箱(15)均并列设置，相互平行；所述控制部件(2)包括放卷驱动部件(21)、收卷翻转驱动(22)、收卷新轴旋转驱动(23)、收卷工作轴旋转驱动(24)、裁切机构驱动(25)、切刀驱动(26)、收卷牵引驱动(27)、收卷储箱驱动(28)和总控制装置(29)，所述放卷驱动部件(21)、收卷翻转驱动(22)、收卷新轴旋转驱动(23)、收卷工作轴旋转驱动(24)、裁切机构驱动(25)、切刀驱动(26)、收卷牵引驱动(27)、收卷储箱驱动(28)均与总控制装置(29)电连接；所述放卷驱动部件(21)与放卷工作轴(11)连接，所述收卷翻转驱动(22)、收卷新轴旋转驱动(23)、收卷工作轴旋转驱动(24)与收卷部件(12)连接，所述裁切机构驱动(25)、切刀驱动(26)与收卷裁切机构(13)连接，所述收卷牵引驱动(27)与收卷牵引部件(14)连接，所述收卷储箱驱动(28)与收卷储箱(15)连接。
9.根据权利要求8所述的一种涂布机不停机自动换卷的控制方法所用的控制系统，其特征在于：所述收卷部件(12)包括收卷工作轴(121)和收卷新轴(122)，所述收卷工作轴(121)、收卷新轴(122)并列设置，互相平行，所述收卷工作轴(121)与收卷工作轴旋转驱动(24)连接，所述收卷新轴(122)与收卷新轴旋转驱动(23)连接。
10.根据权利要求8所述的一种涂布机不停机自动换卷的控制方法所用的控制系统，其特征在于：所述总控制装置(29)为PLC控制器。
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