CN113911797A - 一种隔膜纸机送纸装置及其控制方法 - Google Patents

一种隔膜纸机送纸装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种隔膜纸机送纸装置及其控制方法，所述隔膜纸机送纸装置包括：供纸机构，包括：用于安装纸卷的送纸轴和用于驱动所述送纸轴旋转的送纸伺服电机；切纸机构，包括：切刀、用于驱动切刀裁切纸带的切纸伺服电机和用于拉动纸带的收纸组件；缓冲机构，包括沿竖向设置的导轨和滑动连接于导轨上的导轮，所述导轮用于压接至所述供纸机构和切纸机构之间的纸带上；检测机构，包括朝向所述送纸轴设置的第一测距传感器和用于检测导轮高度的第二测距传感器。一种隔膜纸机送纸装置的控制方法，从而能够实时弥补因切纸机构对纸带的拉力波动而导致切纸不均匀问题，有效提升了供纸机构切纸机构间的同步程度，实现了对纸带的均匀切割。

Description

一种隔膜纸机送纸装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及送纸设备的技术领域，具体而言，涉及一种隔膜纸机送纸装置及其控制方法。
背景技术
送纸机一般包括用于供纸的送纸盘、用于拉纸的拉纸盘和用于切纸的切刀组件。运行时，先将送纸盘上的纸卷的一端连接至拉纸盘上，随后送纸盘和拉纸盘同时旋转，拉纸盘拉动送纸盘上的纸卷展开并形成纸带，而切刀组件则对纸带进行循环裁切，使得隔膜纸被裁切成相应的长度。
然而，由于在运行过程中拉纸盘对纸带的拉力往往是不稳定的，这就导致了切刀组件裁切出的纸条长度无法精确控制，造成纸带裁切长短不一，严重运行产品质量。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的送纸机对纸带的裁切长度无法精确控制，造成纸带裁切长短不一的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种隔膜纸机送纸装置，包括：
供纸机构，包括用于安装纸卷的送纸轴和用于驱动所述送纸轴旋转的送纸伺服电机；
切纸机构，包括切刀、用于驱动切刀裁切纸带的切纸伺服电机和用于拉动纸带的收纸组件；
缓冲机构，包括沿竖向设置的导轨和滑动连接于导轨上的导轮，所述导轮用于压接至所述供纸机构和切纸机构之间的纸带上；
检测机构，包括朝向所述送纸轴设置的第一测距传感器和用于检测导轮高度的第二测距传感器。
上述方案通过在供纸机构和切纸机构之间设置缓冲机构，从而在纸带从供纸机构输送至切纸机构的过程中，导轮能够对纸带进行压接，使得供纸机构和切纸机构间的纸带向下弯折形成缓冲区段；而第二测距传感器通过检测导轮被运输中的纸带所牵引的高度即可得到供纸机构和切纸机构的同步差异度，并进一步结合第一测距传感器所检测到的送纸轴上的纸卷的半径即可实现对送纸伺服电机和切纸伺服电机的转速同步度的调节。与现有技术相比，上述方案有效提升了供纸机构和切纸机构间的同步程度，实现了对纸带的均匀切割，具备较好的实用性。
作为优选的，所述导轨的上部的两侧均设有滚轮，纸带先绕过所述导轨一侧的滚轮的上部后再向下并绕过所述导轮的下部后再向上并绕过所述导轨另一侧的滚轮，以使得所述滚轮和导轮之间的纸带沿竖向传输，从而使得纸带对导轮产生的拉牵引力为竖向，从而更为直观地体现供纸机构和切纸机构间的同步差异度。
作为优选的，所述第二测距传感器设置于所述导轮的正上方，保证第二测距传感器对导轮的距离检测更为准确。
作为优选的，所述导轨至少为两个且并排设置，每个所述导轨的两侧均设有滚轮，每个所述导轨上均滑动连接有导轮，采用该结构后，多个导轮能够更好地平衡纸带在输送时的速度波动，第二测距传感器检测到的导轮的高度值更为准确。
作为优选的，所述滚轮和导轮自身均可相对所述导轨旋转，从而减小纸带相对于滚轮和导轮的摩擦力影响。
作为优选的，所述导轨包括第一立杆和第二立杆，所述第一立杆和第二立杆均沿竖向平行设置，所述导轮位于第一立杆和第二立杆之间，所述导轮的两侧分别设有供所述第一立杆和第二立杆穿过的滑孔，从而使得导轮能够更为平稳地相对导轨滑动，使得第二测距传感器检测更为准确。
作为优选的，还包括基架，所述供纸机构为两个且沿竖向排布在所述基架上，所述第一测距传感器转动连接于所述基架且位于两个所述供纸机构之间，从而使得两个供纸机构能够轮流运行，提升供纸效率。
作为优选的，所述第一测距传感器和第二测距传感器均为激光测距传感器，检测速度快且精度较高。
本发明还提供一种隔膜纸机送纸装置的控制方法，应用于如上所述的隔膜纸机送纸装置，具体包括以下步骤：
S1：确定第一位测距传感器的检测距离0～A及其对应的模拟量信号值0～B、测量送纸轴在没有纸时的半径C；
S2：将纸卷安装至送纸轴上，并将纸带穿过缓冲机构并连接至切纸机构进行传输，第一测距传感器检测到的其与纸卷外侧面的距离模拟量信号值记为D，第一测距传感器检测到的其与送纸轴的距离模拟量信号值记为E，预设的切纸伺服电机旋转一周时的纸带切割长度为K，第二测距传感器检测其与位于最低位置时的导轮的距离值记为F，第二测距传感器检测其与位于最高位置时的导轮的距离值记为G，第二测距传感器检测其与导轮的实时距离值记为I；
S3：设定导轮基准值H，H的取值范围为0～1，计算系数L＝[(E-D)*A/B+C]*2*π/K，计算系数M＝H-(I-F)/(G-F)，计算系数N＝L*(1+M)，以N作为送纸伺服电机与切纸伺服电机的同步系数，实现纸带从供纸机构到切纸机构的传输与裁切。
采用上述方案后，通过将系数N作为送纸伺服电机与切纸伺服电机的转速的同步系数，从而能够实时弥补因切纸机构对纸带的拉力波动而导致切纸不均匀问题，有效提升了供纸机构切纸机构间的同步程度，实现了对纸带的均匀切割。
作为优选的，所述步骤S2中的H的取值范围为0.2～0.6，从而使得送纸伺服电机和切纸伺服电机能够有更好的同步度。
附图说明
图1为一种隔膜纸机送纸装置100的轴测示意图；
图2为一种隔膜纸机送纸装置100的主视示意图；
图3为图1中A区域的局部放大示意图；
图4为图1中B区域的局部放大示意图；
附图标记说明：
1-供纸机构；1.1-送纸轴；1.2-送纸伺服电机；1.3-基架；2-切纸机构；2.1-切刀；2.2-切纸伺服电机；2.3-收纸组件；3-缓冲机构；3.1-导轨；3.1a-第一立杆；3.1b-第二立杆；3.2-导轮；3.3-滚轮；4-检测机构；4.1-第一测距传感器；4.2-第二测距传感器；100-隔膜纸机送纸装置。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
请参阅图1-图4，本发明的实施例提供的一种隔膜纸机送纸装置100，包括：
供纸机构1，包括用于安装纸卷的送纸轴1.1和用于驱动送纸轴1.1旋转的送纸伺服电机1；
切纸机构2，包括切刀2.1、用于驱动切刀2.1裁切纸带的切纸伺服电机2.2和用于拉动纸带的收纸组件2.3；
缓冲机构3，包括沿竖向设置的导轨3.1和滑动连接于导轨3.1上的导轮3.2，导轮3.2用于压接至供纸机构1和切纸机构2之间的纸带上；
检测机构4，包括朝向送纸轴1.1设置的第一测距传感器4.1和用于检测导轮3.2高度的第二测距传感器4.2。
在本实施例中，收纸组件2.3可以是任何能够对纸带进行匀速拉动的部件，例如电机等，本设计对此不做限定；切刀2.1在切纸伺服电机2.2的驱动下转动，实现对纸带的循环切割，而切刀2.1的具体机构本设计亦不做限定。
与现有技术相比，上述方案通过在供纸机构1和切纸机构2之间设置缓冲机构3，从而在纸带从供纸机构1输送至切纸机构2的过程中，导轮3.2能够对纸带进行压接，使得供纸机构1和切纸机构2间的纸带向下弯折形成缓冲区段；而第二测距传感器4.2通过检测导轮3.2被运输中的纸带所牵引的高度即可得到供纸机构1和切纸机构2的同步差异度，并进一步结合第一测距传感器4.1所检测到的送纸轴1.1上的纸卷的半径即可实现对送纸伺服电机1和切纸伺服电机2.2的转速同步度的调节。上述方案有效提升了供纸机构1和切纸机构2间的同步程度，实现了对纸带的均匀切割，具备较好的实用性。
参见图3，在本实施例中，导轨3.1的上部的两侧均设有滚轮3.3，由送纸轴1.1输出的纸带先绕过导轨3.1一侧的滚轮3.3的上部后再向下并绕过导轮3.2的下部后再向上并绕过导轨3.1另一侧的滚轮3.3，以使得滚轮3.3和导轮3.2之间的纸带沿竖向传输，从而使得纸带对导轮3.2产生的拉牵引力为竖向，从而更为直观地体现供纸机构1和切纸机构2间的同步差异度。
导轨3.1包括第一立杆3.1a和第二立杆3.1b，第一立杆3.1a和第二立杆3.1b均沿竖向平行设置，导轮3.2位于第一立杆3.1a和第二立杆3.1b之间，导轮3.2的两侧分别设有供第一立杆3.1a和第二立杆3.1b穿过的滑孔，从而使得导轮3.2能够更为平稳地相对导轨3.1滑动，使得第二测距传感器4.2检测更为准确。滚轮3.3和导轮3.2自身均可相对导轨3.1旋转，从而减小纸带相对于滚轮3.3和导轮3.2的摩擦力影响。
优选的，导轨3.1至少为两个且并排设置，每个导轨3.1的两侧均设有滚轮3.3，每个导轨3.1上均滑动连接有导轮3.2，采用该结构后，多个导轮3.2能够更好地平衡纸带在输送时的速度波动，使得第二测距传感器4.2检测到的导轮3.2的高度值更为准确。
在本实施例中，第二测距传感器4.2设置于导轮3.2的正上方，保证第二测距传感器4.2对导轮3.2的距离检测更为准确。
作为对上述实施例的拓展，还包括沿竖向设置的基架1.3，供纸机构1为两个且沿竖向排布在基架1.3上，第一测距传感器4.1转动连接于基架1.3且位于两个供纸机构1之间，从而使得两个供纸机构1能够轮流运行，提升供纸效率，而第一测距传感器4.1则能够通过转动而实现对两个供纸机构1的实时检测。
优选的，第一测距传感器4.1和第二测距传感器4.2均为激光测距传感器，检测速度快且精度较高。
本发明还提供一种隔膜纸机送纸装置的控制方法，应用于如上的隔膜纸机送纸装置，具体包括以下步骤：
S1：确定第一位测距传感器的检测距离0～A及其对应的模拟量信号值0～B、测量送纸轴1.1在没有纸时的半径C；
S2：将纸卷安装至送纸轴1.1上，并将纸带穿过缓冲机构3并连接至切纸机构2进行传输，第一测距传感器4.1检测到的其与纸卷外侧面的距离模拟量信号值记为D，第一测距传感器4.1检测到的其与送纸轴1.1的距离模拟量信号值记为E，预设的切纸伺服电机2.2旋转一周时的纸带切割长度为K，第二测距传感器4.2检测其与位于最低位置时的导轮3.2的距离值记为F，第二测距传感器4.2检测其与位于最高位置时的导轮3.2的距离值记为G，第二测距传感器4.2检测其与导轮3.2的实时距离值记为I，；
S3：设定导轮3.2基准值H，H的取值范围为0～1，计算系数L＝[(E-D)*A/B+C]*2*π/K，计算系数M＝H-(I-F)/(G-F)，计算系数N＝L*(1+M)，以N作为送纸伺服电机1与切纸伺服电机2.2的转速的同步系数，实现纸带从供纸机构1到切纸机构2的传输与裁切。
应当可以理解，参数B、D、E均为同类的模拟量信号，且取决于第一测距传感器的具体种类，本设计对此不做限定。例如，当第一测距传感器为激光测距传感器时，该模拟量可以是时间值。
进一步的，步骤S2中的H的取值范围为0.2～0.6，从而使得送纸伺服电机1和切纸伺服电机2.2能够有更好的同步度。
采用上述方案后，通过将系数N作为送纸伺服电机1与切纸伺服电机2.2的转速的同步系数，从而能够实时弥补因切纸机构2对纸带的拉力波动而导致切纸不均匀问题，有效提升了供纸机构1切纸机构2间的同步程度，实现了对纸带的均匀切割。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。对本领域技术人员来说，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种隔膜纸机送纸装置，其特征在于，包括：
供纸机构(1)，包括用于安装纸卷的送纸轴(1.1)和用于驱动所述送纸轴(1.1)旋转的送纸伺服电机(1)；
切纸机构(2)，包括切刀(2.1)、用于驱动切刀(2.1)裁切纸带的切纸伺服电机(2.2)和用于拉动纸带的收纸组件(2.3)；
缓冲机构(3)，包括沿竖向设置的导轨(3.1)和滑动连接于导轨(3.1)上的导轮(3.2)，所述导轮(3.2)用于压接至所述供纸机构和切纸机构之间的纸带上；
检测机构(4)，包括朝向所述送纸轴(1.1)设置的第一测距传感器(4.1)和用于检测所述导轮(3.2)高度的第二测距传感器(4.2)。
2.根据权利要求1所述的一种隔膜纸机送纸装置，其特征在于，所述导轨(3.1)的上部的两侧均设有滚轮(3.3)，纸带先绕过所述导轨(3.1)一侧的滚轮(3.3)的上部后再向下并绕过所述导轮(3.2)的下部后再向上并绕过所述导轨(3.1)另一侧的滚轮(3.3)，以使得所述滚轮(3.3)和导轮(3.2)之间的纸带沿竖向传输。
3.根据权利要求2所述的一种隔膜纸机送纸装置，其特征在于，所述第二测距传感器(4.2)设置于所述导轮(3.2)的正上方。
4.根据权利要求2所述的一种隔膜纸机送纸装置，其特征在于，所述导轨(3.1)至少为两个且并排设置，每个所述导轨(3.1)的两侧均设有滚轮(3.3)，每个所述导轨(3.1)上均滑动连接有导轮(3.2)。
5.根据权利要求3所述的一种隔膜纸机送纸装置，其特征在于，所述滚轮(3.3)和导轮(3.2)自身均可相对所述导轨(3.1)旋转。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种隔膜纸机送纸装置，其特征在于，所述导轨(3.1)包括第一立杆(3.1a)和第二立杆(3.1b)，所述第一立杆(3.1a)和第二立杆(3.1b)均沿竖向平行设置，所述导轮(3.2)位于第一立杆(3.1a)和第二立杆(3.1b)之间，所述导轮(3.2)的两侧分别设有供所述第一立杆(3.1a)和第二立杆(3.1b)穿过的滑孔。
7.根据权利要求1-5任一所述的一种隔膜纸机送纸装置，其特征在于，所述第一测距传感器(4.1)和第二测距传感器(4.2)均为激光测距传感器。
8.根据权利要求1所述的一种隔膜纸机送纸装置，其特征在于，还包括基架(1.3)，所述供纸机构为两个且沿竖向排布在所述基架(1.3)上，所述第一测距传感器(4.1)转动连接于所述基架(1.3)且位于两个所述供纸机构之间。
9.一种隔膜纸机送纸装置的控制方法，应用于如权利要求2-8任一所述的隔膜纸机送纸装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1：确定第一位测距传感器的检测距离0～A及其对应的模拟量信号值0～B、测量送纸轴(1.1)在没有纸时的半径C；
S2：将纸卷安装至送纸轴(1.1)上，并将纸带穿过缓冲机构并连接至切纸机构进行传输，第一测距传感器(4.1)检测到的其与纸卷外侧面的距离模拟量信号值记为D，第一测距传感器(4.1)检测到的其与送纸轴(1.1)的距离模拟量信号值记为E，预设的切纸伺服电机(2.2)旋转一周时的纸带切割长度为K，第二测距传感器(4.2)检测其与位于最低位置时的导轮(3.2)的距离值记为F，第二测距传感器(4.2)检测其与位于最高位置时的导轮(3.2)的距离值记为G，第二测距传感器(4.2)检测其与导轮(3.2)的实时距离值记为I；
S3：设定导轮(3.2)基准值H，H的取值范围为0～1，计算系数L＝[(E-D)*A/B+C]*2*π/K，计算系数M＝H-(I-F)/(G-F)，计算系数N＝L*(1+M)，以N作为送纸伺服电机(1)与切纸伺服电机(2.2)的同步系数。
10.根据权利要求9所述的一种隔膜纸机送纸装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的H的取值范围为0.2～0.6。
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