CN114314136A - 卷膜支撑杆的阻尼控制方法和系统以及充气热封机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包装设备技术领域。本发明公开了一种卷膜支撑杆的阻尼控制方法和系统以及充气热封机，其中，卷膜支撑杆的阻尼控制方法包括如下步骤：S1，实时检测卷膜的半径大小；S2，根据检测到的卷膜的半径大小，相应地控制卷膜支撑杆转动的阻尼力，以使卷膜的膜带在恒定的线速度下保持恒定的张力。本发明可以确保卷膜在走膜过程中，膜带的张力始终保持一致，保证走膜的效果，不会出现由于卷膜的半径较小使阻尼偏大导致断膜的现象，且结构简单紧凑，有利于设备小型化。
Description
技术领域
本发明属于包装设备技术领域，具体地涉及一种卷膜支撑杆的阻尼控制方法和系统以及充气热封机。
背景技术
在覆膜机、充气热封机等卷膜加工设备中，一般都会在卷膜支撑杆上设置阻尼机构，以使在卷膜支撑杆转动时能够提供一定的转动阻力使被抽取的膜带处于张紧状态，提升了走膜效果。然而随着膜带不断的被抽取，绕设在卷膜支撑杆上的卷膜的直径逐渐缩小，现有的阻尼机构所能提供的转动阻力是恒定的，因此，当卷膜的直径逐渐缩小时，被抽取的膜带的张紧力随之逐渐增加，现有的阻尼机构并不能使膜带卷始终保持恒定的张紧力，从而影响了走膜品质。
公开专利CN108248926A公开的充气热封机，采用张力控制装置来使被抽取的膜带处于张紧状态，张力控制装置包括张紧锟和转动锟，张紧锟的位置相对基台固定，转动锟可相对基台转动，卷膜先后通过转动锟和张紧锟，转动转动锟能够调整转动锟相对张紧锟之间的距离，从而调整卷膜在张紧锟上受到的摩擦力，从而使卷膜张紧，但张力控制装置没有考虑到卷膜直径和质量变化所带来的摩擦力变化，也没有考虑到卷膜与张力控制装置之间的摩擦力所带来的卷膜张力变化以及卷膜行走状态的张力变化，同样不能使膜带卷始终保持恒定的张紧力，从而影响了走膜品质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卷膜支撑杆的阻尼控制方法和系统用以解决上述存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种卷膜支撑杆的阻尼控制方法，包括如下步骤：
S1，实时检测卷膜的半径大小；
S2，根据检测到的卷膜的半径大小，相应地控制卷膜支撑杆转动的阻尼力，以使卷膜的膜带在恒定的线速度下保持恒定的张力。
进一步的，步骤S2中，控制卷膜支撑杆转动的阻尼力随卷膜半径的减小而减少，且呈线性关系。
进一步的，步骤S1中，通过实时检测卷膜支撑杆的转动角速度，结合卷膜的膜带线速度，得出卷膜的半径大小。
更进一步的，步骤S1中，采用U型光电传感器来检测卷膜支撑杆的转动角速度。
进一步的，步骤S2中，采用可调阻尼器来控制卷膜支撑杆转动的阻尼力。
本发明还提供了一种卷膜支撑杆的阻尼控制系统，包括卷膜支撑杆、控制器、可调阻尼器和卷膜半径检测装置，卷膜半径检测装置用于检测放置在卷膜支撑杆上的卷膜半径大小，控制器用于采用上述的阻尼控制方法控制可调阻尼器给卷膜支撑杆施加阻尼力。
进一步的，所述卷膜半径检测装置采用U型光电传感器来实现，U型光电传感器用于检测卷膜支撑杆的转动角速度。
更进一步的，所述U型光电传感器包括光电感应片，光电感应片的外周沿设有多个间隔设置的感应齿，光电感应片套设在卷膜支撑杆的转轴上。
进一步的，所述卷膜支撑杆的周面上设有扩张块，用于固定卷膜，卷膜支撑杆的一端部还套设有一挡板。
本发明还公开了一种充气热封机，设有上述的卷膜支撑杆的阻尼控制系统。
本发明的有益技术效果：
本发明可以确保卷膜在走膜过程中，膜带的张力始终保持一致，保证走膜的效果，确保膜的后续处理效果(如热封效果、充气效果等)保持一致，也不会出现由于卷膜的半径较小使阻尼偏大导致断膜的现象，且结构简单紧凑，有利于设备小型化，并易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的卷膜支撑杆的阻尼控制方法流程图；
图2为本发明实施例的卷膜支撑杆的阻尼控制系统的结构图；
图3为本发明实施例的卷膜支撑杆的阻尼控制系统的另一视角的结构图；
图4为本发明实施例的卷膜支撑杆的阻尼控制系统的部分结构图；
图5为本发明实施例的卷膜支撑杆的阻尼控制系统的剖视图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一
如图1所示，一种卷膜支撑杆的阻尼控制方法，包括如下步骤：
S1，实时检测卷膜的半径大小。
S2，根据检测到的卷膜的半径大小，相应地控制卷膜支撑杆转动的阻尼力，以使卷膜的膜带在恒定的线速度下保持恒定的张力。
这里所述的恒定的张力包括绝对恒定和基本恒定，基本恒定是指可在一定允许的范围内变化。
优选的，本具体实施例中，通过实时检测卷膜支撑杆的转动角速度，结合卷膜的膜带线速度，得出卷膜的半径大小，检测简单，易于实现，成本低，且准确度高，但并不限于此，在一些实施例中，也可以采用现有的其它可以检测卷膜半径大小的检测装置，如红外测距装置等来检测卷膜的半径大小。
本具体实施例中，采用U型光电传感器来检测卷膜支撑杆的转动角速度，结构简单，易于实现，成本低。U型光电传感器包括光电感应片，光电感应片的外周沿设有多个间隔设置的感应齿，光电感应片套设在卷膜支撑杆的转轴上，跟随卷膜支撑杆同轴转动。
优选的，步骤S2中，控制卷膜支撑杆转动的阻尼力随卷膜半径的减小而减少，且呈线性关系，易于计算处理，提高处理速度，进而提高实时性，但并不以此为限。
本具体实施例中，采用可调阻尼器来控制卷膜支撑杆转动的阻尼力，结构简单紧凑，易于实现，控制效果好，但并不限于此。
具体的，本实施例中，已知卷膜的膜带线速度(设备的运行速度)为V运行，光电感应片的感应齿的数量为n个，在速度V运行下运行检测的齿间周期为t,则卷膜支撑杆转动一周的周期为T＝nt，卷膜支撑杆的角速度(等于卷膜的角速度)为
则可以得出卷膜的实时半径
设定卷膜的标准阻尼力值为N标准，该标准阻尼力值下的卷膜半径为R标准，卷膜的最小阻尼力值为N最小，此时的卷膜半径最小，为管芯的外径R最小；设定卷膜由标准半径R标准运行到最小半径R最小的阻尼力值均匀变化，阻尼力值与半径变化呈线性关系，则可得实时的卷膜支撑杆转动的阻尼力值为
通过控制可调阻尼器输出N实时的阻尼力施加给卷膜支撑杆，则膜带的张力将始终保持恒定，保证了走膜的效果，确保了膜的后续处理效果(如热封效果、充气效果等)保持一致，也不会出现由于卷膜的半径较小使阻尼偏大导致断膜的现象。
具体应用时，可根据不同的卷膜材料，不同的膜规格，不同尺寸的膜设定不同的阻尼标准值和最小阻尼值。
实施例二
如图2-5所示，本发明提供了一种卷膜支撑杆的阻尼控制系统，包括卷膜支撑杆1、控制器(图中未示出)、可调阻尼器2和卷膜半径检测装置，卷膜半径检测装置用于检测放置在卷膜支撑杆1上的卷膜半径大小，控制器用于采用上述的阻尼控制方法控制可调阻尼器给卷膜支撑杆1施加阻尼力。
本具体实施例中，卷膜半径检测装置采用U型光电传感器3来实现，U型光电传感器3用于检测卷膜支撑杆1的转动角速度，结合卷膜的膜带线速度，得出卷膜的半径大小，结构简单紧凑，有利于设备小型化，且易于实现成本低，但并不限于此，在一些实施例中，卷膜半径检测装置也可以采用其它光电编码器、红外测距传感器等来实现。
具体的，U型光电传感器3包括光电感应片31和U型光耦32，光电感应片31的外周沿设有多个间隔设置的感应齿311，光电感应片31套设在卷膜支撑杆1的转轴11上，跟随卷膜支撑杆1同轴转动，U型光耦32罩设在感应齿311的转动轨迹上，U型光耦32的光轴与感应齿311的转动轨迹相交。
本具体实施例中，还包括支撑柱4，卷膜支撑杆1通过转动轴承5可转动地设置在支撑柱4上，可调阻尼器2固定在支撑柱4上，且可调阻尼器2的输出轴与卷膜支撑杆1的转轴11固定连接，整体结构紧凑简洁。
本具体实施例中，卷膜支撑杆1的周面上设有扩张块6，用于固定卷膜，使得卷膜的拆装便捷，优选的，扩张块6的数量为多个，分布在卷膜支撑杆1的周面上，进一步提高对卷膜的固定效果。
本具体实施例中，卷膜支撑杆1的一端部还套设有一挡板7，用于贴住卷膜的一端，防止膜往外滑。优选的，本具体实施例中，挡板7为圆环结构，使得结构更紧凑，美观，但并不限于此。
可调阻尼器2可以采用现有的电压型的可调阻尼器来实现，调节效果好，但并不限于此。
实施例三
本发明还公开了一种充气热封机，设有上述的卷膜支撑杆的阻尼控制系统。
本发明可以确保卷膜在走膜过程中，膜带的张力始终保持一致，保证走膜的效果，确保膜的后续处理效果(如热封效果、充气效果等)保持一致，也不会出现由于卷膜的半径较小使阻尼偏大导致断膜的现象，且结构简单紧凑，有利于设备小型化，易于实现。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种卷膜支撑杆的阻尼控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，实时检测卷膜的半径大小；
S2，根据检测到的卷膜的半径大小，相应地控制卷膜支撑杆转动的阻尼力，以使卷膜的膜带在恒定的线速度下保持恒定的张力。
2.根据权利要求1所述的卷膜支撑杆的阻尼控制方法，其特征在于，步骤S2中，控制卷膜支撑杆转动的阻尼力随卷膜半径的减小而减少，且呈线性关系。
3.根据权利要求1所述的卷膜支撑杆的阻尼控制方法，其特征在于：步骤S1中，通过实时检测卷膜支撑杆的转动角速度，结合卷膜的膜带线速度，得出卷膜的半径大小。
4.根据权利要求3所述的卷膜支撑杆的阻尼控制方法，其特征在于：步骤S1中，采用U型光电传感器来检测卷膜支撑杆的转动角速度。
5.根据权利要求1所述的卷膜支撑杆的阻尼控制方法，其特征在于，步骤S2中，采用可调阻尼器来控制卷膜支撑杆转动的阻尼力。
6.一种卷膜支撑杆的阻尼控制系统，其特征在于：包括卷膜支撑杆、控制器、可调阻尼器和卷膜半径检测装置，卷膜半径检测装置用于检测放置在卷膜支撑杆上的卷膜半径大小，控制器用于采用权利要求1-3任意一项所述的阻尼控制方法控制可调阻尼器给卷膜支撑杆施加阻尼力。
7.根据权利要求6所述的卷膜支撑杆的阻尼控制系统，其特征在于：所述卷膜半径检测装置采用U型光电传感器来实现，U型光电传感器用于检测卷膜支撑杆的转动角速度。
8.根据权利要求7所述的卷膜支撑杆的阻尼控制系统，其特征在于：所述U型光电传感器包括光电感应片，光电感应片的外周沿设有多个间隔设置的感应齿，光电感应片套设在卷膜支撑杆的转轴上。
9.根据权利要求7所述的卷膜支撑杆的阻尼控制系统，其特征在于：所述卷膜支撑杆的周面上设有扩张块，用于固定卷膜，卷膜支撑杆的一端部还套设有一挡板。
10.一种充气热封机，其特征在于：设有权利要求7-9任意一项所述的卷膜支撑杆的阻尼控制系统。
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