CN110054010A - 一种水松纸纠偏装置的离线调试测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水松纸纠偏装置的离线调试测试系统，包括：测试桌台；分布于所述测试桌台的安装面上的纸带传送机构；沿所述纸带传送机构传送路径依次安装于测试桌台上的水松纸放卷机构、拉纸机构、水松纸偏移执行机构、偏移检测器安装机构、偏移调整器安装机构和纸带循环卷收机构，调试时水松纸偏移检测器可拆卸安装于所述偏移检测器安装机构上、水松纸偏移调整器可拆卸安装于所述偏移调整器安装机构上；以及控制模块，所述水松纸偏移检测器接入所述控制模块，所述水松纸偏移执行机构和水松纸偏移调整器接入并受控于所述控制模块。本发明实现离线状态下水松纸纠偏装置的开发、模拟，测试纠偏装置工作时的可靠性、稳定性、安全性。

Description

一种水松纸纠偏装置的离线调试测试系统

技术领域

本发明涉及一种烟草行业自动化调试测试设备，具体涉及一种水松纸纠偏装置的离线调试测试台。

背景技术

随着卷烟水平的不断提高，高速卷烟机以其自动化程度高、加工效率高、产品标准性好等优点逐渐成为了卷烟行业的主流生产加工设备。目前水松纸偏移后只能依靠人工手动调节，其无法实时监控水松纸状态，人工凭经验做出调整，调整精度差。这样就需要采用水松纸自动纠偏装置，

例如，公告号为CN207136223U的中国实用新型专利公开了一种卷烟机水松纸自动纠偏装置，包括偏移检测装置、偏移纠正装置、纠偏限位装置和控制装置，偏移检测装置包括内侧偏移检测传感器和外侧偏移检测传感器，均设置在水松纸内侧的上方，外侧偏移检测传感器正对水松纸的内测边沿，内侧偏移检测传感器正对水松纸内侧边沿的外侧；偏移纠正装置包括纠偏步进电机、联轴器、导向轮、丝杠和丝套，纠偏步进电机通过联轴器与丝杠传动连接，导向轮通过丝套设置在丝杠上；纠偏限位装置包括内侧偏转接近开关、外侧偏转接近开关和声光报警器，内侧偏转接近开关和外侧偏转接近开关分别设置在导向轮的两侧。公告号为CN 201789913U的中国实用新型专利公开了一种应用于PROTOS70上的水松纸偏移检测装置，设置L形的板状支架，所述支架的竖直部分开设四道纵向的开口槽,支架的水平部分开设两个腰孔，在支架的开口槽处以顶丝和螺母将所述支架固定于输送水松纸的导轨的轴套上,在所述两个腰孔中各以螺母固定有光纤探头，所述光纤探头分别处于水松纸的两侧。

水松纸自动纠偏装置的可靠稳定性实时影响着烟支的产品质量，若发生反馈调整不及时，就会造成不合格烟支流入下到工序，为保证水松纸自动纠偏装置的安全稳定可靠就需要经常对其进行检测。因此就需要水松纸纠偏装置的离线模拟调试测试台，用于离线模拟水松纸的运行环境状态，测试调整水松纸纠偏装置的可靠性、稳定性、安全性。

发明内容

本发明提供一种水松纸纠偏装置的离线模拟测试台，实现离线状态下水松纸纠偏装置的开发、模拟，测试纠偏装置工作时的可靠性、稳定性、安全性。

一种水松纸纠偏装置的离线调试测试系统，包括：

测试桌台，包括竖向的安装面和竖向的背面；

分布于所述测试桌台的安装面上的纸带传送机构；

沿所述纸带传送机构传送路径依次安装于测试桌台上安装面上的水松纸放卷机构、拉纸机构、水松纸偏移执行机构、偏移检测器安装机构、偏移调整器安装机构和纸带循环卷收机构，调试时水松纸偏移检测器可拆卸安装于所述偏移检测器安装机构上、水松纸偏移调整器可拆卸安装于所述偏移调整器安装机构上；

以及控制模块，所述水松纸偏移检测器接入所述控制模块，所述水松纸偏移执行机构和水松纸偏移调整器接入并受控于所述控制模块。

所述测试桌台包括支架和竖向台面，水松纸放卷机构、拉纸机构、水松纸偏移执行机构、偏移检测器安装机构、偏移调整器安装机构和纸带循环卷收机构均安装于竖向台面上。

竖向台面包括安装面和背面，本发明中如无明确说明测试桌台背面的均指测试桌台的安装面。

所述纸带传送机构采用传送辊，模拟水松纸在线运行路径布置。

优选地，所述水松纸放卷机构包括：

所述水松纸放卷机构包括：

圆盘架，平行于测试桌台且通过同心固定块安装于测试桌台的安装面上；

卡盘气缸，安装于测试桌台的背面；

纸盘旋转架，包括刹车盘部分和纸盘安装部分，所述刹车盘部分通过轴承空心连杆与所述圆盘架连接，所述纸盘安装部包括纸盘安装轴和贯穿纸盘安装轴轴面的契角，纸盘安装轴的轴线垂直于所述圆盘架，所述契角的另一端贯穿所述轴承空心连杆与卡盘气缸的活塞杆连接；

若干个纸带输送辊，其中一部分纸带输送辊固定于所述圆盘架上。

进一步优选地，所述张力控制机构包括：

刹车摆杆，位于所述刹车盘部分下方，一端与所述圆盘架铰接且可绕铰接处在竖直平面内上下摆动、另一端与所述圆盘架之间通过竖向设置的第一拉力弹簧连接，第一拉力弹簧上端连接所述刹车摆杆、下端连接所述圆盘架；

弧形刹车片，固定于所述刹车摆杆上，与所述纸盘旋转架的刹车盘部分接触配合；

张力幅度调节器，竖向布置、上端与所述刹车摆杆的连接第一拉力弹簧的一端铰接；

带有旋转点的纸带摆杆，水平或倾斜设置，旋转点处与圆盘架铰接并可在竖直面内绕旋转点摆动，纸带摆杆的一端与所述张力幅度调节器的下端铰接、另一端通过水平设置且位于纸带摆杆下方的第二拉力弹簧与圆盘架连接，所述若干个纸带输送辊中的另一部分安装于所述纸带摆杆的连接第二拉力弹簧的一端上。

第一拉力弹簧和第二拉力弹簧起复位作用以及支撑整个连杆机构不往下掉的作用。当纸带的拉力变大时，纸带摆杆向上运动，通过张力调节器的传递向下拉动刹车摆杆，刹车摆杆释放刹车片，减少刹车片与刹车片之间的接触面积，纸盘旋转架加快旋转速度，回复正常后通过弹簧复位。所述张力幅度调节器为长度可调的连杆，也可直接采用连杆代替。

进一步地，纸带摆杆与刹车摆杆分别位于张力幅度调节器的相对的两侧，所述第二拉力弹簧靠近张力幅度调节器的一端连接圆盘架、远离张力幅度调节器的另一端连接纸带摆杆。

进一步地，所述旋转点位于张力幅度调节器铰接点的正下方。

进一步优选地，所述纸带摆杆的上方设置一个固定在圆盘架上的限位杆，所述纸带摆杆上带有与所述限位杆匹配的限位槽。防止纸带摆杆过度上移。

优选地，所述拉纸机构包括：

伺服电机，安装于所述测试桌台的背面；

拉纸辊，轴线垂直于测试桌台的安装面、通过联轴器与所述伺服电机相连；

压纸橡胶辊，安装于测试桌台的安装面并与安装面转动配合、轴线平行于所述拉纸辊的轴线、辊面与所述拉纸辊的辊面接触。

进一步优选地，所述拉纸机构还包括固定于所述测试桌台的安装面上且位于拉纸辊上方的压纸盖，所述压纸橡胶辊安装于该压纸盖上并与压纸盖转动配合；所述压纸盖上设有提拉手柄。提拉压纸盖，将水松纸压入拉纸辊和压纸橡胶辊之间，伺服电机驱动拉纸辊转动时，给水松纸输送提供动力。

优选地、所述水松纸偏移执行机构包括：

固定支架，固定支架的安装面垂直于所述测试桌台的安装面，固定支架的安装面上带有贯通该安装面的摆动辊孔；

摆动辊，水平安装于所述摆动辊孔中；

以及安装于固定支架上且分别位于摆动辊辊轴两端的伺服磁缸和摆动辊安装杆，所述伺服磁缸上固定安装一个由伺服磁缸驱动在竖直面内上下直线运行的摆杆，所述摆动辊辊轴一端与所述摆杆固定连接、另一端与所述摆动辊安装杆铰接且可在竖直平面内绕铰接点上下转动。

水松纸从摆动辊孔穿过，与摆动辊辊面接触，伺服磁缸带动摆杆上下运动，使摆动辊倾斜不动角度，模拟各种偏移情况。

优选地，所述固定支架的安装面上还带有两条竖向延伸且分别位于摆动辊孔两侧的长槽孔，所述伺服磁缸安装于一侧长槽孔中，所述摆动辊安装杆安装于另一侧长槽孔中；所述摆动辊安装杆为活动螺杆。

两侧长槽孔的设置方便对伺服磁缸及摆动辊的安装高度进行调节。

优选地，所述偏移检测器安装机构包括：

内外移动支架，包括与测试桌台连接的底板和垂直于测试桌台的安装板，底板上带有两条交叉且贯通底板的长槽孔，安装板上带有贯通安装板的水平长槽孔；

上下移动支架，带有与所述内外移动支架的安装板连接的竖向板和垂直于竖向板的偏移检测器安装板，所述竖向板上带有贯通竖向板的竖向长槽孔，所述竖向长槽孔与水平长槽孔对应且相互垂直可拆卸安装。

底板与测试桌台之间通过贯通该长槽孔的螺栓固定，交叉呈X形的长槽孔方便对偏移检测器的安装角度进行调节，水松纸偏移检测器安装于上下移动支架的便宜检测器安装板上，通过水平长槽孔和竖向长槽孔调节检测器的位置。

优选地，所述偏移调整器安装机构包括：

与测试桌台连接的底板，底板上带有两条交叉的长槽孔，与测试桌台之间通过贯通该长槽孔的螺栓固定；

垂直于测试桌台的安装板，安装板上带有长度方向垂直于测试桌台的长槽孔，水松纸偏移调整器安装于该长槽孔上。

底板上的长槽孔方便对偏移调整器的角度调节，安装板上的长槽孔方便对偏移调整器的进出位置进行调节。

优选地，所述纸带循环卷收机构包括：

垂直于测试桌台的螺纹杆，螺纹杆上且靠近测试桌台一端带有水松纸套固定边；

与螺纹杆螺纹配合的螺纹套；

以及安装于测试桌台背面的伺服电机，与螺纹杆之间通过联轴器连接。

螺纹套可旋转进入螺纹杆，通过水松纸套固定边和螺纹套的拧紧力使水松纸套固定。

优选地，所述控制模块包括处理器和存储器，所述存储器中存储计算机程序，以偏移检测器为摄像头为例，所述计算机程序被所述处理器执行时执行如下步骤：

(1)基准校调：

接收来自水松纸偏移检测器的采集图片；

与存储器中存储的基准图片对比；

对比结果一致则完成基准校调，对比结果不一致时发送控制信号给水松纸偏移调整器，直至调整至对比结果一致；

(2)基准校调完成后启动测试，测试过程中通过水松纸偏移执行机构分别模拟水松纸时的各种跑偏状态，每一次模拟跑偏状态下：

接收来自水松纸偏移检测器的采集图片；

与存储器中存储的基准图片进行比较；

根据比较结果发送对应的控制信号给水松纸偏移调整器，偏移调整器对水松纸进行调整，直至采集图片与基准图片一致，同时发送控制信号给水松纸偏移执行机构，开始下一次模拟跑偏；

(3)收集所有模拟跑偏状态下水松纸偏移检测器的采集图片，对图片的质量进行判定，水松纸偏移检测器1秒采集180～220张图片，在纠偏启动到完成纠偏的时间段里，图片合格率超过83％时，判定为水松纸偏移调整器合格。

图片的质量判定包括对水松纸的跑偏长度以及翘边、折边、破边的外形特征进行判定，跑偏纠正长度达到基准的正负0.5MM，无任何翘边、折边、破边现象要求判定为合格。

所述控制模块，硬件部分包括工控机和PLC以及数个分布式子站高速输入输出模块。

本发明的工作原理：

本水松纸纠偏装置的离线模拟测试台，试用于各种水松纸纠偏装置的安装与测试。

通过将水松纸偏移检测器安装于检测器安装机构的上下移动安装支架上，并调整完成检测角度；将偏移调整器安装于调整器安装机构偏移调整支架上，并调整完成执行位置；将水松纸盘放入水松纸放卷机构，使水松纸沿纸带传送机构穿纸，依次穿入拉纸机构、水松纸偏移执行机构，水松纸偏移调整器，最后在纸带循环卷收机构固定卷收。

水松纸纠偏装置的离线模拟测试台运行时，拉纸机构通过伺服电机运行拉动纸带往前进，纸盘张力控制机构控制纸盘的释放速度。纸带循环卷收机构伺服电机与拉纸机构伺服电机实现速度同步，旋转接收水松纸带。水松纸偏移执行机构伺服磁缸上电运行后，PLC控制器先控制伺服磁缸回到中间位置，使其运行距离可保证在上下各15mm，水松纸偏移检测器上的传感器先检测水松纸的偏移量，将偏移数据传输至工控机中并与计算机内部基准位置数据进行对比计算，通过PROFINET以太网反馈给PLC控制器，控制水松纸偏移调整器左右移动将水松纸偏移到合适的位置，偏移数据与基准数据一致时完成基准校调。

当测试信号一启动，设备以最低1000支烟/分钟的转速运行，设备速度可通过HMI人机界面调整，偏移执行机构伺服磁缸首先带动摆动辊一端以每0.1MM的距离向上运行倾斜，摆动辊的倾斜造成水松纸的偏移，同时水松纸偏移检测器监测水松纸的偏移，与计算机内部基准位置数据进行比对，并依据比对结果发送控制信号给PLC，通过PLC控制偏移调整器运行，调整至与基准数据相同时将信号反馈给PLC，使测试机构伺服磁缸再向上做出0.1mm的调整，当到达向上运行距离15mm时，测试机构伺服磁缸再向下做出0.1mm的调整，如此往复分别以低中高速度循环测试3次，最后对整个测试过程中所有纠偏循环进行分析，合格率大于83％时，判定偏移调整器可靠性、稳定性和安全性合格。

本发明结构设计简单合理，可离线状态下模拟水松纸的运行环境，实现水松纸纠偏装置的开发调试、快速检测和诊断，同时具有安装使用方便，维护简单，装置运转稳定等优点，是一种具有高创新性的水松纸纠偏装置的离线模拟调试测试台。

本发明具有如下有益效果：

水松纸纠偏装置的离线模拟调试测试台，不但可应用开发新的水松纸自动纠偏装置，而且对现有的水松纸自动纠偏装置可进行离线模拟，用来判断现有应用的水松纸自动纠偏装置是否老化损坏失灵，为设备维修节约时间，保证水松纸自动纠偏装置安全、稳定、可靠、有效的工作运行，保证烟支的产品质量。

附图说明

图1是本发明机械机构部分的正视图。

图2是水松纸在本发明机械部分上模拟水松纸在线运行时的示意图。

图3是本发明机械机构部分的正视图。

图4～图6本发明机械部分不同角度的立体结构图。

图7中图3中A部分(张力控制机构)局部放大图。

图8是图4中A部分(张力控制机构)局部放大图。

图9是图3中B部分(拉纸机构)局部放大图。

图10是图5中B部分(拉纸机构)局部放大图。

图11是图4中C部分(卷收机构)局部放大图。

图12是图5中D部分(偏移测试机构)局部放大图。

图13是图6中E部分(偏移检测机构)局部放大图。

图14是图6中F部分(偏移调整机构)局部放大图。

图15是图2中G部分局部放大图。

图16是本发明控制部分的模块图。

图17是发明基准校调流程图。

图18是本发明测试流程图。

图1～图15中的所示附图比较如下：

1-测试桌台 2-水松纸放卷机构 3-纸带传送机构

4-拉纸机构 5-水松纸偏移执行机构 6-偏移检测器安装机构

7-偏移调整器安装机构 8-纸带循环卷收机构 9-水松纸偏移检测器

10-水松纸偏移调整器 11-水松纸

201-圆盘架 202-同心固定块 203-刹车盘部分

204-弧形刹车片 205-刹车摆杆 206-第一拉力弹簧

207-张力幅度调节器 208-纸带摆杆 209-第二拉力弹簧

210-轴承空心连杆 211-卡盘气缸 212-气缸支架

213-纸盘旋转架 214-契角 215-纸带输送辊

216-限位杆 217-旋转点

401-拉纸辊 402-压纸橡胶辊 403-压纸盖

404-压纸提拉器 405-第一伺服电机

501-机构固定支架 502-长槽孔 503-摆动辊孔

504-伺服磁缸 505-磁缸固定支架 506-摆杆固定支架

507-摆杆 508-摆动辊 509-活动螺杆

601-内外移动支架 602-X形长槽孔 603-水平长槽孔

604-上下移动支架 605-竖直长槽孔

701-偏移调整支架底板 702-长槽孔702 703-安装板长槽孔

801-第二伺服电机 802-螺纹杆 803-螺纹套

804-水松纸套固定边

具体实施方式

一种水松纸纠偏装置的离线调试测试系统，包括机械部分和控制部分，机械部分的结构如图1～15所示。

测试系统机械部分的整体结构如图1～图6所示，包括测试桌台1和安装在测试桌台1上的水松纸放卷机构2、纸带传送机构3、拉纸机构4、水松纸偏移执行机构5、偏移检测器安装机构6、偏移调整器安装机构7和纸带循环收卷机构8。

测试桌台包括竖向的墙面以及支撑竖向墙面的支架，墙面一面为安装面、另一面为背面，水松纸放卷机构2、纸带传送机构3、拉纸机构4、水松纸偏移执行机构5、偏移检测器安装机构6、偏移调整器安装机构7以及纸带循环收卷机构8均位于墙面的安装面上。纸带传送机构为传送辊，垂直安装于墙面的安装面上，布置位置模拟水松纸在线工作时的路径设置，水松纸放卷机构2、拉纸机构4、水松纸偏移执行机构5、偏移检测器安装机构6、偏移调整器安装机构7和纸带循环收卷机构8顺纸带传送机构的路径依次设置，偏移检测器安装机构6和偏移调整器安装机构7的位置模拟在线监测时安装位置。用于调试时，水松纸偏移检测器9安装于偏移检测器安装机构6上，水松纸偏移调整器10安装于偏移调整器安装机构7上。

水松纸放卷机构2的局部结构示意图如图7和图8所示，包括圆盘架201和安装于圆盘架上的放卷组件、张力调节组件和纸带传送辊。圆盘架201通过同心固定块202固定于测试桌台的安装面上，圆盘架平行于测试桌台的安装面。放卷组件包括纸盘旋转架213、轴承空心连杆210和卡盘气缸211，纸盘旋转架213包括刹车盘部分203和纸盘安装轴部分，刹车盘部分203的直径为140mm，厚度为20mm，纸盘安装轴部分的侧壁上带有贯穿旋转架侧壁的契角214，刹车盘部分通过轴承空心连杆210安装于圆盘架201上，实现纸盘旋转架的自由旋转，纸盘安装轴部分轴线垂直于圆盘架201安装，卡盘气缸211通过气缸支架212安装在测试桌台的背面，卡盘气缸211、轴承空心连杆210、纸盘旋转架213成三点同心，位于同一轴线上，纸盘旋转架的契角214贯穿轴承空心连杆以及测试桌台与卡盘气缸的活塞杆相连，卡盘气缸211的动作拉动纸盘旋转架213的契角214的打开关闭，实现纸盘的装入取出。

张力调节调节组件包括弧形刹车片204、刹车摆杆205、张力幅度调节器207、纸带摆杆208、第一拉力弹簧206和第二拉力弹簧209，刹车摆杆安装于刹车盘部分203的下方，以图7中所示方位为例，刹车摆杆水平设置，右端与圆盘架之间通过销轴铰接，并可绕销轴在竖直面内上下摆动，左端与圆盘架之间通过第一拉力弹簧206连接，第一拉力弹簧竖向设置，上端连接刹车摆杆、下端连接圆盘架，摆杆和圆盘加上均设置用于连接第一拉力弹簧的固定杆，弧形刹车片固定在刹车摆杆上，弧形刹车片与刹车盘部分203之间接触配合。张力幅度调节器207竖向设置，上端与摆杆左侧端部通过销轴铰接，张力幅度调节器为可伸缩的连杆或常规连杆。纸带摆杆208倾斜或水平设置，本实施方式中倾斜30°左右设置，纸带摆杆右侧端部与张力幅度调节器的下端铰接、左侧端部与圆盘架之间通过第二拉力弹簧209连接，第二拉力弹簧水平设置且位于纸带摆杆下方，右端连接圆盘架、左端连接纸带摆杆，圆盘架上对应位置处设置连接第二拉力弹簧的固定杆、纸带摆杆底部设置连接第二拉力弹簧的挂耳。纸带摆杆的旋转点217位于与张力幅度调节器连接处的正下方，旋转点处的旋转杆通过过盈配合套在圆盘架上的轴承孔内，纸带摆杆在受力状态下绕该旋转点摆动。纸带传送辊215设置于圆盘架上左侧处，包括成对设置的3～4组传送辊，每组成对的传送辊上下布置，其中两组传送辊中位于下方的传送辊固定于纸带摆杆的左侧端上。纸带摆杆靠近旋转点的上方设置一个固定在圆盘架上的限位杆216，纸带摆杆上带有与限位杆位置相适应的限位槽，限位杆与限位槽的配合放置纸带摆杆摆动过度，拉断水松纸。

当纸带张力变大时，纸带摆杆208向上移动，纸带需克服第二拉力弹簧209拉力，缓慢上升，通过张力幅度调节器207将张力传递给刹车摆杆205，刹车摆杆205克服第一拉力弹簧206拉力，使弧形刹车片204与纸盘旋转架213的刹车盘部分203的接触面积变小，从而提高纸盘旋转架213的旋转速度。

拉纸机构4的局部放大图如图9和图10所示，包括拉纸辊401、压纸盖403、橡胶辊402和伺服电机405，拉纸辊垂直于测试桌台，拉纸辊通过联轴器连接第一伺服电机405，第一伺服电机405通过自身螺丝孔固定在测试桌台背面，压纸盖固定于拉纸辊的上方，一对压纸橡胶辊402安装于压纸盖内，辊面与拉纸辊辊面相接触，压纸盖403上固定一个压纸提升器404，本实施方式中，该压纸提升器为一手柄，通过压纸提升器404可以将水松纸压在压纸橡胶辊402与拉纸辊401之间，或释放水松纸。

水松纸偏移执行机构5的局部放大图如图12所示，由机构固定支架501、伺服磁缸504、磁缸固定支架505、摆杆固定支架506、摆杆507、摆动辊508、活动螺杆509组成。机构固定支架采用L形板，包括底板和安装板，底板与测试桌台1固定，安装板垂直于测试桌台2，安装板上用于安装偏移测试机构的组成部件，安装板上带有两条竖向延伸的长槽孔502，长槽孔用于伺服磁缸和摆动辊的安装及上下位置调整，两长槽孔之间带有一个贯穿安装板的摆动辊孔502，磁缸安装支架505安装在靠近测试桌台一侧的长槽孔中，伺服磁缸504的侧面与磁缸固定支架固定安装，摆杆固定支架506安装在伺服磁缸504的活动面上，摆杆507安装在摆杆固定支架506上且向摆动辊孔一侧延伸，远离测试桌台一侧的长槽孔中安装一个活动螺杆509，活动螺杆可活动旋转，摆动辊508位于摆动辊孔中、一端安装在摆杆507上、另一端安装在活动螺杆509上，水松纸与摆动辊辊面接触，伺服磁缸504的上下移动带动摆杆上下移动，从而带动摆动辊508做倾斜运行，从而控制水松纸的进出位移，模拟水松纸的各种跑偏状态。

本实施方式中，机构固定支架26的安装板长120mm，宽120mm，长槽孔长60mm、宽6mm摆动辊孔长70mm、宽55mm。

偏移检测器安装机构6(用于安装水松纸偏移检测器9)的局部放大图如图13所示，包括内外移动支架601和上下移动支架604，内外移动支架为L形板，包括底板和安装板，底板上带有两条交叉呈X形长槽孔602，通过贯通该长槽孔的螺栓固定于底板上，X形长槽孔的设置方便偏移检测器的位置角度调整，本实施方式中，X形长槽孔的宽6mm、长60mm。安装板垂直于测试桌台1，安装板上开设两条上下布置的水平长槽孔603，本实施方式中，水平长槽孔长100mm、宽6mm。上下移动支架也采用L形板，包括底板和安装板，底板安装于安装板上，底板开设两条竖向长槽孔605，本实施方式中，竖向长槽孔长60mm、宽6mm。上下移动安装支架与内外移动安装支架的长槽孔相对应安装，竖向长槽孔垂直于水平长槽孔，上下移动支架通过贯穿水平长槽孔和竖向长槽孔的螺栓固定，可方便调节检测器的安装进出位置和高度，调试时偏移检测器安装于上下移动支架上。

偏移调整器安转机构7的局部放大图如图14所示，包括偏移调整支架701，偏移调整支架采用L形板，包括底板和安装板，地板上开设两条交叉的底板长槽孔702，底板通过贯通长槽孔的螺栓与测试桌台固定，便于偏移调整器10角度位置的调整，安装板垂直于测试桌台，安装板上带有一条长度方向垂直于测试桌台的安装板长槽孔703，方便调节水松纸偏移调整器10的安装。本实施方式中，地板上的长槽孔宽6mm、长60mm，安装板上的长槽孔长100mm、宽6mm。

纸带循环卷收机构8的局部放大图如图11所示，由第二伺服电机801、螺纹杆802和螺纹套803组成，本实施方式中，螺纹杆802直径65mm、长度80mm，靠近测试桌台的一端带有水松纸套固定边804，本实施方式中，水松纸套固定边直径75mm、厚度3mm，螺纹杆802通过联轴器连接第二伺服电机801，伺服电机带动螺纹杆转动做水松纸回收卷曲运动，第二伺服电机801通过自身螺丝孔固定在测试桌台1背面，螺纹套803可旋转进入螺纹杆802，通过水松纸套固定边804和螺纹套803的拧紧力使水松纸套固定，方便水松纸卷收。

控制部分的模块图如图16所示，包括工控机、控制器和数个分布式子站输入输出模块，控制器采用S7-300PLC，水松纸偏移检测器与工控机通过PROFINET以太网通讯连接，HMI人机界面与工控机通过PROFINET以太网通信连接，工控机与S7-300PLC之间通过PROFINET以太网通讯连接，S7-300PLC与各分布式子站输入输出模块之间通过PROFIBUS总线通信连接。拉纸机构的伺服电机、纸带循环卷收机构的伺服电机、偏移执行机构的伺服磁缸以及偏移调整器的伺服电机均与对应的分布式子站输入输出模块通信连接。

本水松纸纠偏装置的离线模拟测试台，试用于各种水松纸纠偏装置的安装与测试。本实施方式中，以水松纸偏移检测器为摄像头、水松纸偏移调整器为伺服电机为例进行说明，调整器包括伺服电机和由伺服电机驱动的调整执行机构，执行机构与水松纸接触，对水松纸进行左右调整。

通过将水松纸偏移检测器9安装于偏移检测器安装机构6的上下移动支架604上，并调整完成检测角度；将水松纸偏移调整器10安装于偏移调整器安装机构7的偏移调整支架701上，并调整完成执行位置；将水松纸盘放入纸盘张力控制机构2，使水松纸沿纸带传送机构3穿纸，依次穿入拉纸机构4、水松纸偏移测试机构5、偏移调整器安装机构7，最后在纸带循环卷收机构8固定卷收。

基准校调的流程如图17所示，水松纸纠偏装置的离线模拟测试台运行时，拉纸机构4通过伺服电机运行拉动纸带往前进，纸盘张力控制机构2控制纸盘的释放速度，纸带循环卷收机构8的伺服电机与拉纸机构4的伺服电机速度同步后启动水松纸偏移执行机构5，旋转接收水松纸带。水松纸偏移执行机构5的伺服磁缸上电运行后，PLC控制器先控制伺服磁缸504回到中间位置，使其运行距离可保证在上下各15mm，伺服磁缸504回到中间位置后启动水松纸偏移检测器。水松纸偏移检测器9拍摄水松纸图片，将所拍图片传输给工控机并与工控机内部基准位置图片进行对比计算，对比一致完成基准校调，对比不一致则通过PROFINET以太网反馈给PLC控制器，控制水松纸偏移调整器10左右移动将水松纸偏移到合适的位置直至比对结果一致。

测试流程如图18所示，当测试信号一启动，设备以最低1000支烟/分钟的转速运行，设备速度可通过HMI人机界面调整，水松纸偏移测试机构5的伺服磁缸首先带动摆动辊一端以每0.1MM的距离向上运行倾斜，摆动辊的倾斜造成水松纸的偏移，同时水松纸偏移检测器9检测水松纸的偏移，将采集的图片传输给工控机，工控机中与基准图片进行对比，根据比对结果发送控制信号给PLC，通过PLC控制偏移调整器运行，对水松纸位置进行调整，至偏移检测器拍摄的实时图片与基准图片相同时完成一次纠偏，相同时将信号反馈给PLC，使水松纸偏移执行机构5的伺服磁缸再向上做出0.1mm的调整，当到达向上运行距离15mm时，水松纸偏移执行机构5的伺服磁缸再向下做出0.1mm的调整，如此往复分别以低中高速度循环测试3次，分别模拟水松纸时的各种跑偏状态，每一次纠偏过程中先与上一次纠偏完成时的图片作比较，得出水松纸的移动方向，再与基准图片进行比较，得出水松纸需要移动的距离。

偏移调整器伺服电机的力矩、相应速度影响调整电机的稳定性，即影响拍摄图片的质量，整个测试过程中，偏移检测器采集的图片存储于工控机中，最后对所有的图片进行分析，水松纸偏移检测器1秒采集200张图片，在纠偏启动到完成纠偏的时间段里，图片合格率超过83％时，判定为偏移调整器伺服电机的可靠性、稳定性和安全性合格，图片的质量判定包括对水松纸的跑偏长度以及翘边、折边、破边的外形特征进行判定，跑偏纠正长度达到基准的正负0.5MM，无任何翘边、折边、破边现象要求判定为合格。

以上所述仅为本发明专利的具体实施案例，但本发明专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种水松纸纠偏装置的离线调试测试系统，其特征在于，包括：

测试桌台，包括竖向的安装面和竖向的背面；

分布于所述测试桌台的安装面上的纸带传送机构；

沿所述纸带传送机构传送路径依次安装于测试桌台上安装面上的水松纸放卷机构、拉纸机构、水松纸偏移执行机构、偏移检测器安装机构、偏移调整器安装机构和纸带循环卷收机构，调试时水松纸偏移检测器可拆卸安装于所述偏移检测器安装机构上、水松纸偏移调整器可拆卸安装于所述偏移调整器安装机构上；

以及控制模块，所述水松纸偏移检测器接入所述控制模块，所述水松纸偏移执行机构和水松纸偏移调整器接入并受控于所述控制模块。

2.根据权利要求1所述的离线调试测试系统，其特征在于，所述水松纸放卷机构包括：

圆盘架，平行于测试桌台且通过同心固定块安装于测试桌台的安装面上；

卡盘气缸，安装于测试桌台的背面；

纸盘旋转架，包括刹车盘部分和纸盘安装部分，所述刹车盘部分通过轴承空心连杆与所述圆盘架连接，所述纸盘安装部包括纸盘安装轴和贯穿纸盘安装轴轴面的契角，纸盘安装轴的轴线垂直于所述圆盘架，所述契角的另一端贯穿所述轴承空心连杆与卡盘气缸的活塞杆连接；

若干个纸带输送辊，其中一部分纸带输送辊固定于所述圆盘架上。

3.根据权利要求2所述的离线调试测试系统，其特征在于，所述水松纸放卷机构还包括张力控制机构，所述张力控制机构包括：

刹车摆杆，位于所述刹车盘部分下方，一端与所述圆盘架铰接且可绕铰接处在竖直平面内上下摆动、另一端与所述圆盘架之间通过竖向设置的第一拉力弹簧连接，第一拉力弹簧上端连接所述刹车摆杆、下端连接所述圆盘架；

弧形刹车片，固定于所述刹车摆杆上，与所述纸盘旋转架的刹车盘部分接触配合；

张力幅度调节器，竖向布置、上端与所述刹车摆杆的连接第一拉力弹簧的一端铰接；

带有旋转点的纸带摆杆，水平或倾斜设置，旋转点处与圆盘架铰接并可在竖直面内绕旋转点摆动，纸带摆杆的一端与所述张力幅度调节器的下端铰接、另一端通过水平设置且位于纸带摆杆下方的第二拉力弹簧与圆盘架连接，所述若干个纸带输送辊中的另一部分安装于所述纸带摆杆的连接第二拉力弹簧的一端上。

4.根据权利要求1所述的离线调试测试系统，其特征在于，所述拉纸机构包括：

伺服电机，安装于所述测试桌台的背面；

拉纸辊，轴线垂直于测试桌台的安装面、通过联轴器与所述伺服电机相连；

压纸橡胶辊，安装于测试桌台的安装面并与安装面转动配合、轴线平行于所述拉纸辊的轴线、辊面与所述拉纸辊的辊面接触。

5.根据权利要求4所述的离线调试测试系统，其特征在于，所述拉纸机构还包括固定于所述测试桌台的安装面上且位于拉纸辊上方的压纸盖，所述压纸橡胶辊安装于该压纸盖上并与压纸盖转动配合；所述压纸盖上设有提拉手柄。

6.根据权利要求1所述的离线调试测试系统，其特征在于，所述水松纸偏移执行机构包括：

固定支架，固定支架的安装面垂直于所述测试桌台的安装面，固定支架的安装面上带有贯通该安装面的摆动辊孔；

摆动辊，水平安装于所述摆动辊孔中；

以及安装于固定支架上且分别位于摆动辊辊轴两端的伺服磁缸和摆动辊安装杆，所述伺服磁缸上固定安装一个由伺服磁缸驱动在竖直面内上下直线运行的摆杆，所述摆动辊辊轴一端与所述摆杆固定连接、另一端与所述摆动辊安装杆铰接且可在竖直平面内绕铰接点上下转动。

7.根据权利要求6所述的离线调试测试系统，其特征在于，所述固定支架的安装面上还带有两条竖向延伸且分别位于摆动辊孔两侧的长槽孔，所述伺服磁缸安装于一侧长槽孔中，所述摆动辊安装杆安装于另一侧长槽孔中；所述摆动辊安装杆为活动螺杆。

8.根据权利要求1所述的离线调试测试系统，其特征在于，所述偏移检测器安装机构包括：

内外移动支架，包括与测试桌台连接的底板和垂直于测试桌台的安装板，底板上带有两条交叉且贯通底板的长槽孔，安装板上带有贯通安装板的水平长槽孔；

上下移动支架，带有与所述内外移动支架的安装板连接的竖向板和垂直于竖向板的偏移检测器安装板，所述竖向板上带有贯通竖向板的竖向长槽孔，所述竖向长槽孔与水平长槽孔对应且相互垂直并可拆卸安装。

9.根据权利要求1所述的离线调试测试系统，其特征在于，所述偏移调整器安装机构包括：

与测试桌台连接的底板，底板上带有两条交叉的长槽孔，与测试桌台之间通过贯通该长槽孔的螺栓固定；

垂直于测试桌台的安装板，安装板上带有长度方向垂直于测试桌台安装面的长槽孔，水松纸偏移调整器安装于该长槽孔上。

10.根据权利要求1所述的离线调试测试系统，其特征在于，所述控制模块包括处理器和存储器，所述存储器中存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时执行如下步骤：

(1)基准校调：

接收来自水松纸偏移检测器的采集图片；

与存储器中存储的基准图片对比；

对比结果一致则完成基准校调，对比结果不一致时发送控制信号给水松纸偏移调整器，直至调整至对比结果一致；

(2)基准校调完成后启动测试，测试过程中通过水松纸偏移执行机构分别模拟水松纸运行时的各种跑偏状态，每一次模拟跑偏状态下，完成如下步骤：

接收来自水松纸偏移检测器的采集图片；

与存储器中存储的基准图片进行比较；

根据比较结果发送对应的控制信号给水松纸偏移调整器，偏移调整器对水松纸进行调整，直至采集图片与基准图片一致，同时发送控制信号给水松纸偏移执行机构，开始下一次模拟跑偏；

(3)收集所有模拟跑偏状态下水松纸偏移检测器的采集图片，对图片的质量进行判定，水松纸偏移检测器1秒采集180～220张图片，在纠偏启动到完成纠偏的时间段里，图片合格率超过83％时，判定为水松纸偏移调整器合格。