CN109808961A - 内框纸定长输送系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卷烟包装技术领域，尤其涉及一种内框纸定长输送系统，设于卷烟包装机，包括伺服驱动机构、检测器、编码器和控制器，伺服驱动机构与输送内框纸的输送辊相连接并驱动输送辊转动，检测器对内框纸上的色标进行检测，编码器采集卷烟包装机的主机相位；伺服驱动机构、检测器和编码器均与控制器相连接。还涉及一种采用该内框纸定长输送系统的内框纸定长输送方法，主要是控制器根据编码器的动作信号和检测器检测到的第一个色标位置信号确定一基准位置，完成寻零操作；且控制器根据检测器检测到的色标位置信号与基准位置之间的偏差值控制伺服驱动机构驱动输送辊转动的转速，使内框纸的输送速度满足定长输送的要求。可实现高精度的定长输送。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟包装技术领域，尤其涉及一种内框纸定长输送系统及方法。
背景技术
在现有的硬盒硬条卷烟包装机中，采用的是机械传动的方式对内框纸进行输送，通过各种凸轮结构的配合，将内框纸输送辊同步于主机速度进行内框纸输送。采用这种输送方式，内框纸输送长度可以做到固定，但如果要更换内框纸长度规格，就需要重新设计凸轮来配合。并且，随着许多烟厂预印花内框纸的出现，该输送方式的另一个弊端也暴露了出来——虽然可以输送定长，却无法根据印花要求来输送内框纸，因为该输送系统无法对内框纸印花进行初始定位。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种内框纸定长输送系统及方法，能够对内框纸进行定位，实现精确的定长输送，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种内框纸定长输送系统，设于卷烟包装机，包括伺服驱动机构、检测器、编码器和控制器，伺服驱动机构与输送内框纸的输送辊相连接并驱动输送辊转动，检测器对内框纸上的色标进行检测，编码器采集卷烟包装机的主机相位；伺服驱动机构、检测器和编码器均与控制器相连接。
优选地，编码器与卷烟包装机的一动力轴相连接，动力轴随卷烟包装机的主电机同步转动并带动编码器同步转动。
优选地，伺服驱动机构包括一伺服电机，伺服电机与输送辊相连接并驱动输送辊转动，伺服电机与控制器相连接。
优选地，检测器为光电开关或色标传感器。
优选地，控制器为伺服驱动器。
本发明还提供一种内框纸定长输送方法，采用如上所述的内框纸定长输送系统，包括以下步骤：S1、卷烟包装机启动，编码器与卷烟包装机的动力系统同步动作并将动作信号输送给控制器，伺服驱动机构驱动输送辊转动，对内框纸进行输送，检测器检测到内框纸上的第一个色标，并将第一个色标位置信号输送给控制器，控制器接收编码器的动作信号和检测器检测到的第一个色标位置信号，并根据接收到的动作信号和第一个色标位置信号确定一基准位置，完成寻零操作；S2、卷烟包装机正常工作，检测器对内框纸上的各个色标挨个进行检测，并将检测到的色标位置信号输送给控制器，控制器接收检测器检测到的色标位置信号，并根据接收到的色标位置信号与基准位置之间的偏差值控制伺服驱动机构驱动输送辊转动的转速，使内框纸的输送速度满足定长输送的要求。
优选地，设定一可补偿区间，在步骤S2中，当检测器检测到的色标位置信号与基准位置之间的偏差值在可补偿区间内时，控制器根据偏差值控制伺服驱动机构驱动输送辊转动的转速增加或减小，实现内框纸输送长度的补偿；当检测器检测到的色标位置信号与基准位置之间的偏差值超出可补偿区间时，控制器控制卷烟包装机的内框纸剔除装置剔除当前被裁切下的单张内框纸；当连续剔除数量超过设定张数时，控制器控制卷烟包装机停机并报警，在操作人员排除故障后重新启动。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
(1)采用伺服驱动机构直接驱动输送辊转动，由输送辊的转动带动内框纸运行，实现对内框纸的输送，相较现有技术中采用机械传动的方式由卷烟包装机的动力系统带动输送辊随之同步转动，用伺服驱动机构直接驱动输送辊转动，使得输送辊脱离了卷烟包装机的动力系统，可以通过伺服驱动机构对输送辊的转速进行单独控制和调节，实现内框纸输送速度的精确控制，因此能够大大提高纸带的输送精度，满足高精度输送要求。
(2)通过编码器采集卷烟包装机的主机相位，同时配合检测器对内框纸上的色标进行检测，可以对内框纸进行定位，并由控制器根据编码器及检测器的反馈信号对伺服驱动机构驱动输送辊转动的转速进行控制和调节，从而对内框纸的输送速度进行控制和调节，以尽量减小或消除偏差，达到内框纸定长补偿或纠偏的目的，实现高精度的内框纸定长输送，尤其能够满足具有预印花的内框纸的输送要求，可消除卷烟包装机高速生产下内框纸走纸可能存在的误差以及预印花内框纸的印刷偏差，保证裁切后的单张预印花内框纸的尺寸及印花位置均满足要求。
附图说明
图1是本发明实施例的内框纸定长输送系统的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1、伺服驱动机构 2、检测器
3、内框纸 4、输送辊
5、色标 A、可补偿区间
a、内框纸输送方向
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明的内框纸定长输送系统的一种实施例。本实施例的内框纸定长输送系统设于卷烟包装机，用于将内框纸3送入卷烟包装机的裁切装置进行裁切，以得到特定长度的单张内框纸，用以对单盒或单条卷烟进行包装。本实施例的内框纸定长输送系统包括伺服驱动机构1、检测器2、编码器(图中未示出)和控制器(图中未示出)。
其中，伺服驱动机构1与输送内框纸3的输送辊4相连接并驱动输送辊4转动，即内框纸3由输送辊4的转动带动沿a向前行，实现输送，输送辊4则在伺服驱动机构1的驱动下转动。伺服驱动机构1与控制器相连接，控制器可以对伺服驱动机构1驱动输送辊4转动的转速进行控制，从而对内框纸3的输送速度进行控制，即可控制内框纸3的输送长度。本实施例中，优选地，伺服驱动机构1包括一伺服电机，伺服电机与输送辊4相连接并驱动输送辊4转动，伺服电机与控制器相连接，控制器可以控制伺服电机的转速，以控制输送辊4的转速。
检测器2设于内框纸3的上方，内框纸3上沿长度方向间隔标记有多个色标5，用于定位内框纸3的输送及裁切基准，检测器2对内框纸3上的色标5进行检测，采集色标5的位置信号。检测器2与控制器相连接，检测器2将检测到的色标位置信号输送给控制器，控制器接收并分析检测器2检测到的色标位置信号，并根据分析结果对伺服驱动机构1驱动输送辊4转动的转速进行控制，以增加定长输送的精度。本实施例中，优选地，检测器2可以为光电开关或色标传感器，例如可以采用SICK的光电开关或KTS色标传感器。
编码器用于采集卷烟包装机的主机相位。优选地，编码器可以与卷烟包装机的一动力轴固定连接，动力轴可以为卷烟包装机的动力系统中的任一随主电机动作而同步转动的转动轴，例如包装轮的转轴，所述主电机是驱动卷烟包装机的动力系统动作的电机。动力轴随卷烟包装机的主电机同步转动并带动编码器同步转动，使得编码器与卷烟包装机的动力系统同步动作。编码器与控制器相连接，编码器随卷烟包装机的动力系统同步动作并将动作信号输送给控制器，控制器接收该动作信号并由此获得卷烟包装机的主机相位。
控制器的形式并不局限，本实施例中，优选地，控制器为伺服驱动器，能够对伺服电机的运转进行精确控制。
本实施例还提供一种采用如上所述的内框纸定长输送系统进行内框纸定长输送的方法，该内框纸定长输送方法即为本实施例上述内框纸定长输送系统的工作方法，具体包括以下步骤：
S1、卷烟包装机启动，卷烟包装机的动力系统动作，并带动动力轴和编码器随之同步动作，即编码器与卷烟包装机的动力系统同步动作，获得卷烟包装机的主机相位，编码器将动作信号输送给控制器。伺服驱动机构1的伺服电机驱动输送辊4转动，带动内框纸3沿a向前行，将内框纸3输送给卷烟包装机的裁切装置。在输送过程中，检测器2检测到内框纸3上的第一个色标5，并将第一个色标位置信号输送给控制器。控制器接收编码器的动作信号和检测器2检测到的第一个色标位置信号，并根据接收到的动作信号和第一个色标位置信号确定一基准位置，完成寻零操作。
S2、卷烟包装机正常工作，检测器2对内框纸3上的各个色标5挨个进行检测，并将检测到的色标位置信号输送给控制器，控制器接收检测器2检测到的色标位置信号，并根据接收到的色标位置信号与基准位置之间的偏差值控制伺服驱动机构1驱动输送辊4转动的转速，即控制伺服电机的转速，使内框纸3的输送速度满足定长输送的要求，以尽量减小或消除偏差，达到内框纸3定长补偿或纠偏的目的，实现高精度的内框纸3定长输送。
优选地，可以设定一可补偿区间A。在步骤S2中，当检测器2检测到的色标位置信号与基准位置之间的偏差值在可补偿区间A内时，说明当前送往裁切装置进行裁切的内框纸3长度符合要求，控制器根据偏差值控制伺服驱动机构1驱动输送辊4转动的转速增加或减小，即控制伺服电机的转速增加或减小，实现内框纸3输送长度的补偿或纠偏，以尽量减小或消除内框纸的输送长度偏差，提高输送精度。当检测器2检测到的色标位置信号与基准位置之间的偏差值超出可补偿区间A时，说明当前送往裁切装置进行裁切的内框纸3长度不符合要求，控制器控制卷烟包装机的内框纸剔除装置剔除当前被裁切下的单张内框纸。卷烟包装机的内框纸剔除装置是对裁切装置裁切后的不合格的单张内框纸进行剔除的装置，可以为现有的常规的内框纸剔除装置。所述可补偿区间A的范围大小并不局限，可以根据实际输送内框纸的精度要求进行设定。当连续剔除数量超过设定张数时，说明卷烟包装机可能发生了故障，需要人为介入进行确认并排除故障，控制器控制卷烟包装机停机并报警，通知操作人员进行故障检查和排除。所述设定张数并不局限，可以根据实际卷烟包装机的工作要求进行设定。在操作人员排除故障完成后，再重新启动卷烟包装机，恢复生产。卷烟包装机重新启动后，重复上述步骤S1和步骤S2。
本实施例的内框纸定长输送系统及内框纸定长输送方法具有以下优点：
(1)采用伺服驱动机构1直接驱动输送辊4转动，由输送辊4的转动带动内框纸3运行，实现对内框纸3的输送，相较现有技术中采用机械传动的方式由卷烟包装机的动力系统带动输送辊随之同步转动，用伺服驱动机构1直接驱动输送辊4转动，使得输送辊4脱离了卷烟包装机的动力系统，可以通过伺服驱动机构1对输送辊4的转速进行单独控制和调节，实现内框纸3输送速度的精确控制，因此能够大大提高纸带的输送精度，满足高精度输送要求。
(2)通过编码器采集卷烟包装机的主机相位，同时配合检测器对内框纸3上的色标5进行检测，可以对内框纸3进行定位，并由控制器根据编码器及检测器的反馈信号对伺服驱动机构1驱动输送辊4转动的转速进行控制和调节，从而对内框纸3的输送速度进行控制和调节，以尽量减小或消除偏差，达到内框纸3定长补偿或纠偏的目的，实现高精度的内框纸3定长输送，尤其能够满足具有预印花的内框纸的输送要求，可消除卷烟包装机高速生产下内框纸走纸可能存在的误差以及预印花内框纸的印刷偏差，保证裁切后的单张预印花内框纸的尺寸及印花位置均满足要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种内框纸定长输送系统，设于卷烟包装机，其特征在于，包括伺服驱动机构、检测器、编码器和控制器，所述伺服驱动机构与输送内框纸的输送辊相连接并驱动所述输送辊转动，所述检测器对所述内框纸上的色标进行检测，所述编码器采集所述卷烟包装机的主机相位；所述伺服驱动机构、所述检测器和所述编码器均与所述控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的内框纸定长输送系统，其特征在于，所述编码器与所述卷烟包装机的一动力轴相连接，所述动力轴随所述卷烟包装机的主电机同步转动并带动所述编码器同步转动。
3.根据权利要求1所述的内框纸定长输送系统，其特征在于，所述伺服驱动机构包括一伺服电机，所述伺服电机与所述输送辊相连接并驱动所述输送辊转动，所述伺服电机与所述控制器相连接。
4.根据权利要求1所述的内框纸定长输送系统，其特征在于，所述检测器为光电开关或色标传感器。
5.根据权利要求1所述的内框纸定长输送系统，其特征在于，所述控制器为伺服驱动器。
6.一种内框纸定长输送方法，其特征在于，采用如权利要求1至5中任意一项所述的内框纸定长输送系统，包括以下步骤：
S1、卷烟包装机启动，编码器与卷烟包装机的动力系统同步动作并将动作信号输送给控制器，伺服驱动机构驱动输送辊转动，对内框纸进行输送，检测器检测到内框纸上的第一个色标，并将第一个色标位置信号输送给控制器，控制器接收编码器的动作信号和检测器检测到的第一个色标位置信号，并根据接收到的动作信号和第一个色标位置信号确定一基准位置，完成寻零操作；
S2、卷烟包装机正常工作，检测器对内框纸上的各个色标挨个进行检测，并将检测到的色标位置信号输送给控制器，控制器接收检测器检测到的色标位置信号，并根据接收到的色标位置信号与所述基准位置之间的偏差值控制伺服驱动机构驱动输送辊转动的转速，使内框纸的输送速度满足定长输送的要求。
7.根据权利要求6所述的内框纸定长输送方法，其特征在于，设定一可补偿区间，在所述步骤S2中，当检测器检测到的色标位置信号与所述基准位置之间的偏差值在所述可补偿区间内时，控制器根据所述偏差值控制伺服驱动机构驱动输送辊转动的转速增加或减小，实现内框纸输送长度的补偿；当检测器检测到的色标位置信号与所述基准位置之间的偏差值超出所述可补偿区间时，控制器控制卷烟包装机的内框纸剔除装置剔除当前被裁切下的单张内框纸；当连续剔除数量超过设定张数时，控制器控制卷烟包装机停机并报警，在操作人员排除故障后重新启动。
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