CN117864519A - 卷曲包材自动纠偏方法、卷曲包材自动纠偏装置及灌装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了卷曲包材自动纠偏方法、卷曲包材自动纠偏装置及灌装机，涉及液体食品包装领域，通过测量纵向输送包材的横向偏移量并将其输送给控制装置，所述包材为呈长条状且其水平截面为两端相互靠近的曲线的卷曲包材；通过控制装置控制纠偏滚轮组旋转，纠偏滚轮组包括与包材内侧面相挤压的内压轮、与包材外侧面相接触的外滚轮，外滚轮与包材的接触面为开口朝向内压轮的弧面，内压轮与包材接触点位于所述弧面的开口内；当包材处于纵向行走状态时且差生横向偏移时，内压轮、外滚轮同时旋转，使包材发生旋转进行扭转补偿，从而将包材的扭转始终控制在一定的范围内，具有调节精度高，且需要的调节时间较短，可适用于高速包装机的特点。

Description

卷曲包材自动纠偏方法、卷曲包材自动纠偏装置及灌装机

技术领域

本发明涉及液体食品包装领域，特别涉及卷曲包材自动纠偏方法、卷曲包材自动纠偏装置及灌装机。

背景技术

在小容积包装容器的液体食品(如酸奶、果汁)等领域，一般采用灌装机连续在线灌装，即在灌装机上，将卷成捆的包材展开，消毒，纵向密封形成管状物并灌装，再横向密封并切割制成独立包装。为了保证包材纵向和横向密封可靠性，包材在灌装机上展开后的运动过程中，需要控制包材的横向偏移量。

CN208378024U公开的“一种ZB47包装机铝箔纸自动纠偏装置”和CN211619497U公开的“一种多列包装机的自动纠偏系统”，前者采用电机等驱动机构带动包材输送辊，根据输出膜的位置检测信号，控制调整输送辊的倾斜角度，改变包材输送时的横向位置。后者则根据走料位置检测信号，直接驱动包材放卷轴的轴向位置，产生横向位移，从而改变输出走料时的横向位置。

公开号为CN 115432494A的专利公开了一种多列卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于，包括至少一个纠偏系统，纠偏系统的前、后两侧分别设置有用于带状包材通过的滚筒，每个纠偏系统均由两个纠偏机构组成，每个纠偏机构的内部均穿设有一列带状包材，其中一个纠偏机构安装在滑动设置的第一滑块上，另一个纠偏机构安装在滑动设置的第二滑块上，第一滑块与第二滑块均可在调整机构的驱动下沿带状包材的横向滑动，且两者的滑动动作相互独立，该纠偏机构包括两组相对设置的纠偏模块和至少一个连接至PLC系统的传感器；两组纠偏模块分布在带状包材的左、右两侧，每组纠偏模块均包括呈上下分布的下滚轮机构和可上下移动的上滚轮机构，带状包材从两者之间穿过，且上滚轮机构和下滚轮机构上安装的滚轮的外径切线与带状包材的行走方向之间具有夹角α，当其中一组上滚轮机构下压处于行走状态的带状包材时，带状包材向滚轮的外径切线方向一侧产生横向位移；所述传感器设置在带状包材的边缘位置处，用于检测带状包材的实际偏移量并反馈至PLC系统，PLC系统交替控制两组上滚轮机构下压带状包材，实现对带状包材实际偏移量的自动调节。

公开号为CN 113860045 A的专利公开了一种带状卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于，包括：纠偏模块，该纠偏模块设置有两组，并分布在带状包材的左、右两侧，每组纠偏模块均包括呈上下分布的下滚轮机构和可上下移动的上滚轮机构，带状包材从两者之间穿过，且上滚轮机构和下滚轮机构上安装的滚轮的外径切线与带状包材的行走方向之间具有夹角α，当其中一组上滚轮机构下压处于行走状态的带状包材时，带状包材向滚轮的外径切线方向一侧产生横向位移；至少一个连接至PLC系统的传感器，该传感器设置在带状包材的边缘位置处，用于检测带状包材的实际偏移量并反馈至PLC系统，PLC系统交替控制两组上滚轮机构下压带状包材，实现对带状包材实际偏移量的自动调节。

申请人2018年3月16日申请的公开号为CN107806845A的专利申请公开了包材、包材横向偏移检测方法及装置、灌装机，用于在灌装机上连续进给并纵向封合和横向封合，包材上设置有平行于包材宽度方向的水平基准和与水平基准呈预设夹角的至少一根倾斜检测线。本发明由于水平基准与倾斜检测线呈预设夹角，当包材发生横向偏移时，在固定的检测位置，水平基准与倾斜检测线之间距离发生变化，由于包材匀速运动，该距离变化可以通过检测装置检测水平基准到倾斜检测线的时间来体现，从而精确计算出横向偏移量。现有技术中，纠偏方法和装置均是间接对带状包材的横向位置进行调节，调节精度低，且需要的调节时间较长，无法适用于高速包装机，尤其是，难以精确控制卷曲包材的扭转。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种卷曲包材自动纠偏方法及卷曲包材自动纠偏装置，解决现有技术中卷曲包材的扭转难以精确控制的问题。

本发明采用的技术方案如下。

卷曲包材自动纠偏方法，包括下列步骤：

步骤1：将包材通过一位于自动纠偏模块上的包材纵向输送通孔纵向输送，所述包材纵向输送通孔使所述包材横向两端彼此靠拢卷曲成筒状；

步骤2：测量纵向输送包材的横向偏移量并将其输送给控制装置；

步骤3：控制装置根据包材横向偏移量控制自动纠偏模块将包材在所述包材纵向输送通孔内转动，从而纠正包材的横向偏移。

本发明的有益效果是：当纵向输送包材的横向偏移量输送到控制装置时，控制装置得知包材发生扭转，自动纠偏模块将包材在包材纵向输送通孔内转动，可纠正包材的横向偏移。本发明可直接对带状包材的扭转进行调节，调节精度高，且需要的调节时间较短，可适用于高速包装机，可精确控制卷曲包材的扭转。

作为优选技术方案，步骤2中，通过定位标记检测装置检测包材上的定位标记，并将定位标记信号传递给信息采集和处理装置，信息采集和处理装置根据定位标记信号计算出包材的横向偏移量，信息采集和处理装置将横向偏移量发送给控制装置。

作为优选技术方案，自动纠偏模块包括纠偏滚轮组，步骤3中，控制装置控制纠偏滚轮组沿一位于包材纵向输送通孔内的纵向直线旋转；

纠偏滚轮组包括与包材内侧面相挤压的内压轮、与包材外侧面相接触的外滚轮，外滚轮与包材的接触面为开口朝向内压轮的弧面，内压轮与包材挤压处位于所述弧面的开口内；控制装置根据包材的横向偏移量控制内压轮、外滚轮同时夹持包材沿所述沿一位于包材纵向输送通孔内的纵向直线旋转，使包材在包材纵向输送通孔内转动。

内压轮、外滚轮共同挤压包材，当纵向输送包材的横向偏移量输送到控制装置时，控制装置得知包材发生扭转，随机控制内压轮、外滚轮同时沿一纵向直线旋转，通过内压轮与包材之间之间的摩擦力，控制包材发生旋转进行扭转补偿，从而将包材的扭转始终控制在一定的范围内。由于外滚轮与包材的接触面为开口朝向内压轮的弧面，卷曲包材转动比较灵活。由于内压轮与包材接触面积很小，不影响包材纵向传输。

作为优选技术方案，内压轮的径向外周表面与通过所述内压轮的中轴线的面的交线为两条弧线，所述两条弧线向外突出；所述弧线的弧度小于外滚轮与包材的接触面的弧度。

作为优选技术方案，通过调整内压轮的中轴线的位置调整内压轮与包材接触面的大小，从而控制控制包材横向位移速度。

本发明的另一方面，提供卷曲包材自动纠偏装置，包括机架、可夹持包材在其上的纵向输送通孔内转动的自动纠偏模块、包材横向偏移量检测装置、控制装置；自动纠偏模块、包材横向偏移量检测装置与控制装置相连，自动纠偏模块安装在机架上。当纵向输送包材的横向偏移量输送到控制装置时，控制装置得知包材发生扭转，自动纠偏模块将包材在包材纵向输送通孔内转动，可纠正包材的横向偏移。

作为优选技术方案，包材横向偏移量检测装置包括定位标记检测装置、信息采集和处理装置，定位标记检测装置与信息采集和处理装置相连，信息采集和处理装置与控制装置相连。

作为优选技术方案，定位标记检测装置包括与机架相连的电眼，包材上印刷有定位标记，通过电眼检测到印刷在包材上的定位标记并将定位标记信号传递给信息采集和处理装置；信息采集和处理装置根据定位标记信号计算出包材横向偏移量，并将横向偏移量发送给控制装置。

作为优选技术方案，所述自动纠偏模块包括顶面为水平面的固定板、纠偏框架、纠偏框架运动驱动装置；纠偏框架可旋转安装在固定板上；

纠偏框架上设有包材纵向输送通孔、纠偏滚轮组；纠偏框架运动驱动装置与纠偏框架相连；纠偏滚轮组包括外滚轮、内压轮；

固定板、纠偏框架运动驱动装置与机架相连；

纠偏框架的一条边上安装有与径向外周表面与包材外侧面接触的外滚轮，包材纵向输送通孔内设有与径向外周表面与包材内侧面接触的内压轮，内压轮与纠偏框架相连；外滚轮与包材的接触面为开口朝向内压轮的弧面，内压轮与包材接触处位于所述弧面的开口内。

作为优选技术方案，纠偏框架底部设有若干立杆，各立杆的中轴线位于一弧面上，所述弧面中轴线为纵向直线；固定板上各立杆对应位置设有弧状通孔，各立杆的下端位于距其最近的弧状通孔内；各弧状通孔的中心线位于各立杆的中轴线位于的弧面上。

作为优选技术方案，各立杆的弧状通孔下侧设有直径大于弧状通孔宽度的挡圈。采用这一技术方案，挡圈对包材的一个长边起到阻挡作用。

作为优选技术方案，纠偏框架包括纠偏框架前侧壁、纠偏框架后侧壁；纠偏框架前侧壁的左端与纠偏框架后侧壁之间、纠偏框架前侧壁的右端与纠偏框架右侧壁之间分别通过一纠偏框架纵侧壁相连；

纠偏框架前侧壁中部纵向设有轴孔，轴孔上安装有纵轴，纵轴的前端螺纹安装有挡头螺母，纵轴上挡头螺母与纠偏框架前侧壁之间套装有压簧；纠偏框架前侧壁上轴孔的一侧套装有外滚轮，另一侧套装有前导向轮；纵轴的后端位于包材纵向输送通孔内，纵轴的后端套装有横轴，内压轮安装在横轴上且位于外滚轮的后方；各纠偏框架纵侧壁上及两纠偏框架纵侧壁之间内压轮后侧各设有侧导向轮；外滚轮、前导向轮、各侧导向轮均与包材的外侧面接触。挡头螺母用于调整压簧的压力，用于调整内压轮施加在包材上的压力，由于内压轮和外滚轮的外径切线与包材的行走方向之间具有夹角，当包材处于纵向行走状态时，包材向滚轮外径切线方向一侧横向位移，从而可以使纠偏框架带动包材顺时针或者逆时针转动。

作为优选技术方案，卷曲包材自动纠偏装置还包括横轴调整装置，横轴调整装置包括顶丝、顶丝螺母、顶丝螺母连接板，横轴前侧面与垂直于横轴前侧面的顶丝接触，顶丝与顶丝螺母相连，顶丝螺母通过顶丝螺母连接板与纠偏框架前侧壁相连。通过扭转顶丝调整扭转顶丝在顶丝螺母上的位置，推动横轴沿纵轴转动，调整由于内压轮外径切线与包材的行走方向之间夹角的大小。

作为优选技术方案，横轴的远离向内压轮端与垂直于横轴的顶丝接触，顶丝螺母连接板与纠偏框架前侧壁通过连接螺钉连接。

作为优选技术方案，外滚轮的靠近轴孔端同轴设有挡环。当包材处于纵向行走状态时，包材向滚轮外径切线方向一侧横向位移，使包材的一侧靠紧挡环。

作为优选技术方案，纠偏框架运动驱动装置包括横向设置的螺杆、螺杆驱动装置；螺杆一端与螺杆驱动装置相连，另一端与纠偏框架铰接。由于纠偏框架的转动很微小，很难通过电机来控制。采用这一技术方案，螺杆的直线运动可带来纠偏框架的轻微转动，可以通过相对容易精确控制得水平运动控制纠偏框架的轻微转动，比较精确，误差也比较小。

作为优选技术方案，螺杆驱动装置包括架板、推拉盘、传动齿轮、步进电机，架板上连接有横向设置的步进电机，架板上横向设有螺杆安装孔，螺杆安装在螺杆安装孔上，螺杆与推拉盘的内螺纹孔螺纹啮合，推拉盘同轴连接有传动齿轮，传动齿轮与设置在步进电机输出轴上的动力输出齿轮相啮合；推拉盘与架板相连，架板与机架相连。通过螺杆运动，可以带动纠偏框架转动。

作为优选技术方案，传动齿轮直径大于动力输出齿轮直径。采用这一技术方案，通过进一步减速，可以降低对步进电机的精度要求，控制纠偏框架的轻微转动比较精确，误差也比较小。

作为优选技术方案，推拉盘通过推力球轴承与架板相连。采用这一技术方案，推力球轴承用于固定推拉盘，防止轴向窜动，也用于减少旋转摩擦阻力，装置运行比较可靠。

作为优选技术方案，架板包括第一纵板、设置在第一纵板远离纠偏框架侧的第二纵板；第一纵板的前端与第二纵板前端或后端通过连接板相连；第一纵板上横向设有螺杆安装孔；推力球轴承与第一纵板、第二纵板相连，推力球轴承同轴螺栓套装有推拉盘，推拉盘前侧面同轴螺栓连接有传动齿轮；步进电机安转在第二纵板上，步进电机输出轴上的动力输出齿轮位于第一纵板、第二纵板之间。采用这一技术方案，装置运行比较稳固、可靠。

作为优选技术方案，第二纵板上设有用于测量推拉杆的位置的传感器，传感器的中心通过螺杆的中轴线。采用这一技术方案，可精确控制纠偏框架的轻微转动。

本发明的再一方面，提供灌装机，包括上述任意一卷曲包材自动纠偏装置。

附图说明

图1为包材卷成筒的过程图。图1包材输送方向为纵向。

图2为印刷于包材上的条形码示意图，用于向电眼提供包材的横向偏移量信号。

图3为本发明的控制原理图。

图4是卷曲包材自动纠偏装置一较佳实施例的立体结构示意图。

图5是图4的B部分的局部放大图。

图6是图4的C部分的局部放大图。

图7是图6的D部分的局部放大图。

图8是图4所示卷曲包材自动纠偏装置的的仰视图。

图9是图8的E部分的局部放大图。

图10是图8的F部分的局部放大图。

图11是图4所示卷曲包材自动纠偏装置的的俯视图。

图12是图11的G部分的局部放大图。

图13是图11的H部分的局部放大图。

图14是图11沿P-P’线的剖面图。

图15是图14的I部分的局部放大图。

图16是卷曲包材自动纠偏装置一较佳实施例的结构示意图。

图17是图16的J部分的局部放大图。

图18是图16的K部分的局部放大图。

图19是卷曲包材自动纠偏装置一较佳实施例的结构示意图。

图20是图19的L部分的局部放大图。

图21是卷曲包材自动纠偏装置一较佳实施例的结构示意图。

图22是图21的M部分的局部放大图。

图23是卷曲包材自动纠偏装置一较佳实施例的结构示意图。

图24是图23的N部分的局部放大图。

其中：包材-1；纠偏框架-2；步进电机-3；动力输出齿轮-4；传动齿轮-5；推拉盘-6；螺杆-7；固定板-8；推力球轴承-9；传感器-10；传感器引线-101；内压轮-11；外滚轮-12；压簧-13；顶丝-14；顶丝螺母-141；顶丝螺母连接板-142；连接螺钉-143；纵向通道-15；卷边装置-16；机架-17；电眼-18；横向运动驱动装置-19；螺杆驱动装置-191；架板-192；包材纵向输送通孔-20；弧状通孔-21；立杆-22；挡圈-23；纠偏框架前侧壁-24；纠偏框架后侧壁-25；纠偏框架纵侧壁-26；前导向轮-27；侧导向轮-28；纵轴-29；挡头螺母-30；横轴-31；挡环-32；第一纵板-33；第二纵板-34；连接板-35；滚筒-36；滚筒-36；上成型环-37；纠偏装置-38；中间成型环-39；纵封-40；下成型环-41；连接绞-42。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1。如图1所示，如图1-15所示，卷曲包材自动纠偏方法，包括下列步骤：

卷曲包材自动纠偏方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1：将包材1通过一位于自动纠偏模块上的包材纵向输送通孔20纵向输送，所述包材纵向输送通孔20使所述包材1横向两端彼此靠拢卷曲成筒状；

步骤2：测量纵向输送包材的横向偏移量并将其输送给控制装置；

步骤3：控制装置根据包材横向偏移量控制自动纠偏模块将包材1在所述包材纵向输送通孔20内转动，从而纠正包材1的横向偏移。

步骤2中，通过定位标记检测装置检测包材1上的定位标记，并将定位标记信号传递给信息采集和处理装置，信息采集和处理装置根据定位标记信号计算出包材1的横向偏移量，信息采集和处理装置将横向偏移量发送给控制装置。

自动纠偏模块包括纠偏滚轮组，步骤3中，控制装置控制纠偏滚轮组沿一位于包材纵向输送通孔20内的纵向直线旋转；

纠偏滚轮组包括与包材1内侧面相挤压的内压轮11、与包材1外侧面相接触的外滚轮12，外滚轮12与包材1的接触面为开口朝向内压轮11的弧面，内压轮11与包材挤压处位于所述弧面的开口内；控制装置根据包材1的横向偏移量控制内压轮11、外滚轮12同时夹持包材沿所述沿一位于包材纵向输送通孔20内的纵向直线旋转，使包材1在包材纵向输送通孔20内转动。

内压轮、外滚轮共同挤压包材，当纵向输送包材的横向偏移量输送到控制装置时，控制装置得知包材发生扭转，随机控制内压轮、外滚轮同时沿述沿一位于包材纵向输送通孔20内的纵向直线旋转，通过内压轮与包材之间之间的摩擦力，控制包材发生旋转进行扭转补偿，从而将包材的扭转始终控制在一定的范围内。由于外滚轮与包材的接触面为开口朝向内压轮的弧面，卷曲包材转动比较灵活。由于内压轮与包材接触面积很小，不影响包材纵向传输。本发明可直接对带状包材的扭转进行调节，调节精度高，且需要的调节时间较短，可适用于高速包装机，可精确控制卷曲包材的扭转。

内压轮11的径向外周表面与通过所述内压轮11的中轴线的面的交线为两条弧线，所述两条弧线向外突出；所述弧线的弧度小于外滚轮12与包材1的接触面的弧度。

通过调整内压轮11的中轴线的位置调整内压轮11与包材1接触面的大小，从而控制控制包材1横向位移速度。

步骤1中，定位标记检测装置包括电眼18，通过电眼18检测到印刷在包材1上的定位标记并将信号传递给信息采集和处理装置，信息采集和处理装置根据定位标记信号计算出包材1的横向偏移量，信息采集和处理装置将横向偏移量信号传送给控制装置。电眼18为色标电眼。

所述控制装置为PLC。垂直输送包材1的横向偏移量信号传递给PLC。

PLC与人机界面相连。人机界面作用是提供人机交互的触摸屏界面、设定操作和数据显示。

采用上述卷曲包材自动纠偏方法的卷曲包材自动纠偏装置38，包括机架17、可夹持包材在其上的纵向输送通孔20内转动的自动纠偏模块、包材横向偏移量检测装置、控制装置；自动纠偏模块、包材横向偏移量检测装置与控制装置相连，自动纠偏模块安装在机架17上。

包材横向偏移量检测装置包括定位标记检测装置、信息采集和处理装置，定位标记检测装置与信息采集和处理装置相连，信息采集和处理装置与控制装置相连。

定位标记检测装置包括与机架相连的电眼18，包材1上印刷有定位标记，通过电眼18检测到印刷在包材1上的定位标记并将定位标记信号传递给信息采集和处理装置；信息采集和处理装置根据定位标记信号计算出包材横向偏移量，并将横向偏移量信号传送给控制装置。

所述自动纠偏模块包括顶面为水平面的固定板、纠偏框架、纠偏框架运动驱动装置；纠偏框架可旋转安装在固定板上。

纠偏框架上设有包材纵向输送通孔、纠偏滚轮组；纠偏框架运动驱动装置与纠偏框架相连；纠偏滚轮组包括外滚轮、内压轮。

固定板、纠偏框架运动驱动装置与机架相连。

纠偏框架的一条边上安装有与径向外周表面与包材外侧面接触的外滚轮，包材纵向输送通孔内设有与径向外周表面与包材内侧面接触的内压轮，内压轮与纠偏框架相连；外滚轮与包材的接触面为开口朝向内压轮的弧面，内压轮与包材接触处位于所述弧面的开口内。控制装置根据包材1的横向偏移量，控制纠偏滚轮组旋转，实现卷曲的包材自动纠偏。

具体的，卷曲包材自动纠偏装置38包括机架17、自动纠偏模块、定位标记检测装置、控制装置；自动纠偏模块包括顶面为水平面的固定板8、纠偏框架2，纠偏框架2与纠偏框架运动驱动装置19相连；纠偏框架2可旋转安装在固定板8上；纠偏框架2、定位标记检测装置(即电眼18)、纠偏框架运动驱动装置19与机架17相连。纠偏框架2内设有包材纵向输送通孔20，所述包材1为呈长条状且其水平截面为两端相互靠近的曲线的卷曲包材，包材1垂直向通过包材纵向输送通孔20；纠偏框架2的前侧边上安装有与径向外周表面与包材外侧面接触的外滚轮12，包材纵向输送通孔20内设有与径向外周表面与包材内侧面接触的内压轮11，内压轮11与纠偏框架2相连；外滚轮12与包材1的接触面为开口朝向内压轮11的弧面，内压轮11与包材接触处位于所述弧面的开口内。纠偏框架运动驱动装置19设置在固定板8的左侧。纠偏框架2呈“口”字形，其内部包围区域形成纵向过包材输送通孔20。

当包材1纵向输送时且定位标记检测装置检测到包材横向偏移时，纠偏框架运动驱动装置19驱动纠偏框架2转动，内压轮11、外滚轮12夹持包材1并使包材在包材纵向输送通孔20内转动，从而将包材1的扭转始终控制在一定的范围内。

定位标记检测装置包括电眼18，包材1上印刷有定位标记，定位标记为倾斜检测线；通过电眼18检测到印刷在包材1上的倾斜检测线，并将并将定位标记信号传递给信息采集和处理装置，信息采集和处理装置将横向偏移量传送给控制装置。

图2为印刷于包材上的条形码，用于电眼18读取。

包材1上设置有平行于所述包材1宽度方向的水平基准和与所述水平基准呈预设夹角的至少一根倾斜检测线，测量包材1横向偏移量包材1的横向偏移量的方法为：

在色标电眼18位置检测运动的包材1的水平基准和倾斜检测线，获取水平基准与倾斜检测线靠近水平基准的边缘的距离对应的时间间隔t1，和水平基准与倾斜检测线远离水平基准的边缘的距离对应的时间间隔t2，并根据时间间隔t1和时间间隔t2计算横向偏移量，水平基准为包材1上的纵向偏移检测条形码，将纵向偏移检测条形码检测的解码信号作为水平基准信号。

采用如下公式根据所述时间间隔t1和所述时间间隔t2计算横向偏移量，

其中，X1为倾斜检测线的宽度，α为水平基准与倾斜检测线的预设夹角，L1为横向基准量，为水平基准与倾斜检测线的交点与横向位移基准线之间的距离。通过色标电眼检测印刷于包材上的条形码，来提供包材的横向偏移量的检测方法。色标电眼检测到印刷在包材上的倾斜检测线并将倾斜检测线信号传递给信息存取装置，信息存取装置可以读取倾斜检测线信号并精确计算出包材的横向偏移量，信息存取装置将横向偏移量信号传送PLC，PLC根据触摸屏的设定值，向纠偏装置的动力源步进电机发送运动的脉冲信号，纠偏装置执行纠偏动作。详细的工作原理见CN 107806845 A具体实施方式公开的文本。

如图3所示，横向偏移量获取装置还包括信号传递给信息采集和处理装置，通过电眼18检测到印刷在包材1上的倾斜检测线并将倾斜检测线传递给信息采集和处理装置，信息采集和处理装置读取电眼18信息并计算出包材1的横向偏移量，信息采集和处理装置将横向偏移量信号传送给控制装置。当卷曲的包材1发生扭转，色标电眼检测到印刷在包材上的倾斜检测线并将倾斜检测线传递给信息采集和处理装置，信息采集和处理装置可以读取色标电眼信息并精确计算出包材的横向偏移量，信息采集和处理装置将横向偏移量信号传送给控制装置，即PLC。

纠偏框架2底部设有三根立杆22，各立杆22的中轴线位于一弧面上，所述弧面中轴线为一位于包材纵向输送通孔20内的纵向直线；固定板8上各立杆22对应位置设有弧状通孔21，各立杆22的下端位于距其最近的弧状通孔21内；各弧状通孔21的中心线位于各立杆22的中轴线位于的弧面上。采用这一技术方案，弧状通孔21对其内立杆22下端的限位下，纠偏框架2可以旋转。如图10所示，本实施例中，所述弧面中轴线为纵向直线，通过包材纵向输送通孔20内的A处。纠偏框架2以旋转中心A为中心在包材纵向输送通孔20范围内转动来带动包材扭转。包材纵向输送通孔20为腰形孔。纵向输送通孔20的水平长度小于包材的水平长度，所述包材纵向输送通孔20使所述包材1横向两端彼此靠拢卷曲成筒状。所述控制装置为PLC，PLC与人机界面相连。

各立杆22的弧状通孔21下侧设有直径大于弧状通孔21宽度的挡圈23。采用这一技术方案，挡圈23对包材1的左长边起到阻挡作用。

纠偏框架2呈“口”字形，其内部包围区域形成过包材纵向输送通孔20。

纠偏框架2包括纠偏框架前侧壁24、纠偏框架后侧壁25；纠偏框架前侧壁24的左端与纠偏框架后侧壁25之间、纠偏框架前侧壁24的右端与纠偏框架2右侧壁之间分别通过一纠偏框架纵侧壁26相连；

纠偏框架前侧壁24中部纵向设有轴孔，轴孔上安装有纵轴29，纵轴29的前端螺纹安装有挡头螺母30，纵轴29上挡头螺母30与纠偏框架前侧壁24之间套装有压簧13；纠偏框架前侧壁24上轴孔的左侧套装有外滚轮12，右侧套装有前导向轮27；纵轴29的后端位于包材纵向输送通孔20内，纵轴29的后端套装有横轴31，内压轮11安装在横轴31上且位于外滚轮12的后方；各纠偏框架纵侧壁26上及两纠偏框架纵侧壁26之间内压轮11后侧各设有侧导向轮28；外滚轮12、前导向轮27、各侧导向轮28均与包材1的外侧面接触。挡头螺母30用于调整压簧13的压力，用于调整内压轮11施加在包材1上的压力，由于内压轮11和外滚轮12的外径切线与包材的行走方向之间具有夹角，当包材处于纵向行走状态时，包材向滚轮外径切线方向一侧横向位移，从而可以使纠偏框架2带动包材顺时针或者逆时针转动。内压轮11与外滚轮12夹持包材1的左侧边。

卷曲包材自动纠偏装置还包括横轴调整装置。

横轴调整装置包括顶丝14、顶丝螺母141、顶丝螺母连接板142，横轴31前侧面与垂直于横轴31前侧面的顶丝14接触，顶丝14与顶丝螺母141相连，顶丝螺母通过顶丝螺母连接板142与纠偏框架前侧壁24相连。通过扭转顶丝14调整扭转顶丝14在顶丝螺母141上的位置，推动横轴31沿纵轴29转动，调整由于内压轮11外径切线与包材1的行走方向之间夹角的大小，从而控制控制包材1向内压轮11外径切线方向一侧横向位移速度。

横轴31的右端与垂直于横轴31的顶丝14接触。

顶丝螺母连接板142与纠偏框架前侧壁24通过连接螺钉143连接。

外滚轮12的靠近轴孔端同轴设有挡环32。当包材处于纵向行走状态时，包材向滚轮外径切线方向一侧横向位移，使包材的一侧靠紧挡环32。设有挡环32，实现对包材1旋转的限位作用。

纠偏框架运动驱动装置19包括横向设置的螺杆7、螺杆驱动装置191；螺杆7左端与螺杆驱动装置191相连，右端与纠偏框架2通过连接绞42铰接。

螺杆驱动装置包括架板192、推拉盘6、传动齿轮5、步进电机3，架板192上连接有横向设置的步进电机3，架板192上横向设有螺杆安装孔，螺杆7安装在螺杆安装孔上，螺杆7与推拉盘6的内螺纹孔螺纹啮合，推拉盘6同轴连接有传动齿轮5，传动齿轮5与设置在步进电机3输出轴上的动力输出齿轮4相啮合；推拉盘6与架板相连，架板192与机架17相连。通过螺杆7运动，可以带动纠偏框架2转动。步进电机通过大小齿轮的传动，转动推拉盘，通过螺纹传动带动推拉杆7直线运动。PLC根据触摸屏的设定值，向步进电机3发送运动的脉冲信号，步进电机3带动驱动纠偏框架2转动，内压轮11、外滚轮12夹持包材1并使包材在包材纵向输送通孔20内转动，从而将包材1的扭转始终控制在一定的范围内，执行纠偏动作。

传动齿轮5直径大于动力输出齿轮4直径。通过进一步减速，可以降低对步进电机3的精度要求，控制纠偏框架2的轻微转动比较精确，误差也比较小。

推拉盘6通过推力球轴承9与架板192相连。

架板192包括第一纵板33、设置在第一纵板33右侧的第二纵板34；第一纵板33的前端与第二纵板34前端通过连接板35相连；第一纵板33上横向设有螺杆安装孔；推力球轴承9与第一纵板33、第二纵板34相连，推力球轴承9同轴螺栓套装有推拉盘6，推拉盘6前侧面同轴螺栓连接有传动齿轮5；步进电机3安转在第二纵板34上，步进电机3输出轴上的动力输出齿轮4位于第一纵板33、第二纵板34之间。

第二纵板34上设有用于测量推拉杆7的位置的传感器10，传感器10的中心通过螺杆7的中轴线。传感器10通过传感器引线101外接控制装置。

如图1所示，包材卷成筒的过程图，平面包材纵向依次经过滚筒36→上成型环37→纠偏装置38→中间成型环39→纵封40→下成型环41共一组过渡辊和四组成型轮最终卷成筒状，其中序号纠偏装置38为本本实施例所示自动纠偏装置，本图中电眼18为扭管偏移量的检测传感器，为色标电眼。包材1纵向输送，上成型环37上设有卷边装置16，卷边装置16设有纵向通道15；包材通过纵向通道15成为卷曲包材，所述卷曲包材呈长条状且其水平截面为两端相互靠近的曲线，卷曲包材进入包材纵向输送通孔20，纠偏装置38开始工作。电眼18设置在机架17上且位于纠偏装置38下方。

具体的，步进电机3收到PLC指令转动，通过小齿轮4带动大齿轮5旋转，大齿轮5与推拉盘6螺栓连接，推拉盘6与推拉杆7螺纹啮合，通过螺纹啮合传动将推拉盘6的旋转运动转化为推拉杆7的直线运动，推拉杆7与纠偏框架2螺栓连接，推拉杆7的推拉运动可以带动纠偏框架2以旋转中心A为中心点在腰形孔范围内转动，纠偏框架2带动包材1进行转动，从而调整包材的扭转量。推力球轴承9用于固定推拉盘6，防止轴向窜动，也用于减少旋转摩擦阻力；传感器10用于确定推拉杆7的初始位置。螺杆7的直线运动可带来纠偏框架2的轻微转动，可以通过相对容易精确控制得水平运动控制纠偏框架2的轻微转动，比较精确，误差也比较小。现有技术装置包材在卷成筒的过程中存在扭转的情况，从而影响成型质量。本实施例可以自动纠正包材卷成筒过程中的扭转。

灌装机，采用上述卷曲包材自动纠偏装置。

本实施例卷曲包材自动纠偏方法、卷曲包材自动纠偏装置及灌装机，通过测量纵向输送包材的横向偏移量并将其输送给控制装置，所述包材为呈长条状且其水平截面为两端相互靠近的曲线的卷曲包材；通过控制装置控制纠偏滚轮组旋转，纠偏滚轮组包括与包材内侧面相挤压的内压轮、与包材外侧面相接触的外滚轮，外滚轮与包材的接触面为开口朝向内压轮的弧面，内压轮与包材接触点位于所述弧面的开口内；当包材处于纵向行走状态时且差生横向偏移时，内压轮、外滚轮同时旋转，使包材发生旋转进行扭转补偿，从而将包材的扭转始终控制在一定的范围内，具有调节精度高，且需要的调节时间较短，可适用于高速包装机的特点。

实施例2。如图16-图18所示，本实施例与实施例1的不同在于：

横向运动驱动装置19设置在纠偏框架2右侧。螺杆7右端与螺杆驱动装置191铰接，螺杆7左端与纠偏框架2通过连接绞42铰接。

纠偏框架前侧壁24上轴孔的右侧套装有外滚轮12，左侧套装有前导向轮27；横轴31的左端与垂直于横轴31的顶丝14接触。所述定位标记为印刷在包材上的条形码。通过电眼检测到印刷在包材1上的条形码，并将条形码信号传递给控制装置，控制装置根据条形码信号计算横向偏移量，根据横向偏移量横向运动驱动装置。

架板192包括第一纵板33、设置在第一纵板33左侧的第二纵板34；第一纵板33的前端与第二纵板34前端通过连接板35相连；第一纵板33上横向设有螺杆安装孔；推力球轴承9与第一纵板33、第二纵板34相连，推力球轴承9同轴螺栓套装有推拉盘6，推拉盘6前侧面同轴螺栓连接有传动齿轮5；步进电机3安转在第二纵板34上，步进电机3输出轴上的动力输出齿轮4位于第一纵板33、第二纵板34之间。

第二纵板34上设有用于测量推拉杆7的位置的传感器10，传感器10的中心通过螺杆7的中轴线。

实施例3。如图19-20所示，本实施例与实施例1的不同在于：第二纵板34的靠近纠偏框架2侧不设有用于测量推拉杆的位置的传感器。

实施例4。如图21-22所示，本实施例与实施例3的不同在于：架板192上不设有推力球轴承。

实施例5。如图23-24所示，本实施例与实施例1的不同在于：纠偏框架前侧壁24上轴孔的右侧套装有外滚轮12，左侧套装有前导向轮27；横轴31的左端与垂直于横轴31的顶丝14接触。外滚轮12的左端同轴设有挡环32。内压轮11与外滚轮12夹持包材1的右侧边。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.卷曲包材自动纠偏方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1：将包材(1)通过一位于自动纠偏模块上的包材纵向输送通孔(20)纵向输送，所述包材纵向输送通孔(20)使所述包材(1)横向两端彼此靠拢卷曲成筒状；

步骤2：测量纵向输送包材的横向偏移量并将其输送给控制装置；

步骤3：控制装置根据包材横向偏移量控制自动纠偏模块将包材(1)在所述包材纵向输送通孔(20)内转动，从而纠正包材(1)的横向偏移。

2.如权利要求1所述的卷曲包材自动纠偏方法，其特征在于：步骤2中，通过定位标记检测装置检测包材(1)上的定位标记，并将定位标记信号传递给信息采集和处理装置，信息采集和处理装置根据定位标记信号计算出包材(1)的横向偏移量，信息采集和处理装置将横向偏移量发送给控制装置。

3.如权利要求2所述的卷曲包材自动纠偏方法，其特征在于：自动纠偏模块包括纠偏滚轮组，步骤3中，控制装置控制纠偏滚轮组沿一位于包材纵向输送通孔(20)内的纵向直线旋转；

纠偏滚轮组包括与包材(1)内侧面相挤压的内压轮(11)、与包材(1)外侧面相接触的外滚轮(12)，外滚轮(12)与包材(1)的接触面为开口朝向内压轮(11)的弧面，内压轮(11)与包材挤压处位于所述弧面的开口内；控制装置根据包材(1)的横向偏移量控制内压轮(11)、外滚轮(12)同时夹持包材沿所述沿一位于包材纵向输送通孔(20)内的纵向直线旋转，使包材(1)在包材纵向输送通孔(20)内转动。

4.如权利要求3所述的卷曲包材自动纠偏方法，其特征在于：内压轮(11)的径向外周表面与通过所述内压轮(11)的中轴线的面的交线为两条弧线，所述两条弧线向外突出；所述弧线的弧度小于外滚轮(12)与包材(1)的接触面的弧度。

5.如权利要求3所述的卷曲包材自动纠偏方法，其特征在于：通过调整内压轮(11)的中轴线的位置调整内压轮(11)与包材(1)接触面的大小，从而控制控制包材(1)横向位移速度。

6.卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：包括机架(17)、可夹持包材在其上的纵向输送通孔(20)内转动的自动纠偏模块、包材横向偏移量检测装置、控制装置；自动纠偏模块、包材横向偏移量检测装置与控制装置相连，自动纠偏模块安装在机架(17)上。

7.如权利要求6所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：包材横向偏移量检测装置包括定位标记检测装置、信息采集和处理装置，定位标记检测装置与信息采集和处理装置相连，信息采集和处理装置与控制装置相连。

8.如权利要求7所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：定位标记检测装置包括与机架(17)相连的电眼(18)，包材(1)上印刷有定位标记，通过电眼(18)检测到印刷在包材(1)上的定位标记并将定位标记信号传递给信息采集和处理装置；信息采集和处理装置根据定位标记信号计算出包材横向偏移量，并将横向偏移量发送给控制装置。

9.如权利要求6所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：所述自动纠偏模块包括顶面为水平面的固定板(8)、纠偏框架(2)、纠偏框架运动驱动装置(19)；纠偏框架(2)可旋转安装在固定板(8)上；

纠偏框架(2)上设有包材纵向输送通孔(20)、纠偏滚轮组；纠偏框架运动驱动装置(19)与纠偏框架(2)相连；纠偏滚轮组包括外滚轮(12)、内压轮(11)；

固定板(8)、纠偏框架运动驱动装置(19)与机架(17)相连；

纠偏框架(2)的一条边上安装有与径向外周表面与包材外侧面接触的外滚轮(12)，包材纵向输送通孔(20)内设有与径向外周表面与包材内侧面接触的内压轮(11)，内压轮(11)与纠偏框架(2)相连；外滚轮(12)与包材(1)的接触面为开口朝向内压轮(11)的弧面，内压轮(11)与包材接触处位于所述弧面的开口内。

10.如权利要求9所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：纠偏框架(2)底部设有若干立杆(22)，各立杆(22)的中轴线位于一弧面上，所述弧面中轴线为纵向直线；固定板(8)上各立杆(22)对应位置设有弧状通孔(21)，各立杆(22)的下端位于距其最近的弧状通孔(21)内；各弧状通孔(21)的中心线位于各立杆(22)的中轴线位于的弧面上。

11.如权利要求10所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：各立杆(22)的弧状通孔(21)下侧设有直径大于弧状通孔(21)宽度的挡圈(23)。

12.如权利要求9所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：纠偏框架(2)包括纠偏框架前侧壁(24)、纠偏框架后侧壁(25)；纠偏框架前侧壁(24)的左端与纠偏框架后侧壁(25)之间、纠偏框架前侧壁(24)的右端与纠偏框架(2)右侧壁之间分别通过一纠偏框架纵侧壁(26)相连；

纠偏框架前侧壁(24)中部纵向设有轴孔，轴孔上安装有纵轴(29)，纵轴(29)的前端螺纹安装有挡头螺母(30)，纵轴(29)上挡头螺母(30)与纠偏框架前侧壁(24)之间套装有压簧(13)；纠偏框架前侧壁(24)上轴孔的一侧套装有外滚轮(12)，另一侧套装有前导向轮(27)；纵轴(29)的后端位于包材纵向输送通孔(20)内，纵轴(29)的后端套装有横轴(31)，内压轮(11)安装在横轴(31)上且位于外滚轮(12)的后方；各纠偏框架纵侧壁(26)上及两纠偏框架纵侧壁(26)之间内压轮(11)后侧各设有侧导向轮(28)；外滚轮(12)、前导向轮(27)、各侧导向轮(28)均与包材(1)的外侧面接触。

13.如权利要求12所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：卷曲包材自动纠偏装置还包括横轴调整装置，横轴调整装置包括顶丝(14)、顶丝螺母(141)、顶丝螺母连接板(142)，横轴(31)前侧面与垂直于横轴(31)前侧面的顶丝(14)接触，顶丝(14)与顶丝螺母(141)相连，顶丝螺母通过顶丝螺母连接板(142)与纠偏框架前侧壁(24)相连。

14.如权利要求13所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：横轴(31)的远离向内压轮(11)端与垂直于横轴(31)的顶丝(14)接触，顶丝螺母连接板(142)与纠偏框架前侧壁(24)通过连接螺钉(143)连接。

15.如权利要求12所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：外滚轮(12)的靠近轴孔端同轴设有挡环(32)。

16.如权利要求9所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：纠偏框架运动驱动装置(19)包括横向设置的螺杆(7)、螺杆驱动装置(191)；螺杆(7)一端与螺杆驱动装置(191)相连，另一端与纠偏框架(2)铰接。

17.如权利要求16所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：螺杆驱动装置包括架板(192)、推拉盘(6)、传动齿轮(5)、步进电机(3)，架板(192)上连接有横向设置的步进电机(3)，架板(192)上横向设有螺杆安装孔，螺杆(7)安装在螺杆安装孔上，螺杆(7)与推拉盘(6)的内螺纹孔螺纹啮合，推拉盘(6)同轴连接有传动齿轮(5)，传动齿轮(5)与设置在步进电机(3)输出轴上的动力输出齿轮(4)相啮合；推拉盘(6)与架板相连，架板(192)与机架(17)相连。

18.如权利要求17所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：传动齿轮(5)直径大于动力输出齿轮(4)直径。

19.如权利要求17所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：推拉盘(6)通过推力球轴承(9)与架板(192)相连。

20.如权利要求19所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：架板(192)包括第一纵板(33)、设置在第一纵板(33)远离纠偏框架(2)侧的第二纵板(34)；第一纵板(33)的前端与第二纵板(34)前端或后端通过连接板(35)相连；第一纵板(33)上横向设有螺杆安装孔；推力球轴承(9)与第一纵板(33)、第二纵板(34)相连，推力球轴承(9)同轴螺栓套装有推拉盘(6)，推拉盘(6)前侧面同轴螺栓连接有传动齿轮(5)；步进电机(3)安转在第二纵板(34)上，步进电机(3)输出轴上的动力输出齿轮(4)位于第一纵板(33)、第二纵板(34)之间。

21.如权利要求20所述的卷曲包材自动纠偏装置，其特征在于：第二纵板(34)上设有用于测量推拉杆(7)的位置的传感器(10)，传感器(10)的中心通过螺杆(7)的中轴线。

22.灌装机，其特征在于：包括权利要求6-21中任一权利要求所述的卷曲包材自动纠偏装置。