CN201619282U - 卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置，包括有浮动辊组件、主动辊、测速辊、伺服电机、浮动辊位移传感器、控制器和印纸，印纸从主动辊和浮动辊上绕过，伺服电机通过传动系统带动主动辊转动，其特征在于：所述伺服电机上连接有直流调速器，所述测速辊的一侧设有测速光编反馈模块，测速光编反馈模块将所测的速度信息以及浮动辊位移传感器将所测的浮动辊位移信息传给控制器，控制器对直流调速器以及浮动辊组件中的浮动辊的浮动位移进行控制，直流调速器对伺服电机的转速进行控制以调节主动辊的转速。本实用新型具有纸耗墨耗少、自动化程度高、工作效率高、废品率低、节能环保的特点。

Description

卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种卷筒纸轮转胶印机，具体是一种卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置。

背景技术

卷筒纸轮转胶印机因其速度快、效率高等优势，特别适合大批量、快时效的报纸、书刊和杂志等印刷，随着社会发展科技进步和市场需求，对胶印机又提出了新的要求，如环保、节能、降低纸耗墨耗(降低成本)，提高印品质量、防断纸缠绕损坏印辊等，为了满足上述需求，为胶印机配套的进出纸二次张力自动控制装置就应运而生了。目前，胶印机存在以下缺陷：1、胶印机从启动升速至额定速度以及印刷完毕从额定速度降至停车时，张力波动大，该时段印张品质难以保证，一般视为废品，纸耗墨耗大；2、胶印机在正常印刷时，因换纸、检验、查故障等因素需升降速运行，带来张力波动，导致该期间印张品质难以保证，出现废品损耗；3、放纸架因其离胶印机较远时，再加上卷筒纸从满纸到空纸惯量变化很大，给一次张力调节带来较大困难，张力波动范围可达20～50％。导致其在启动升速、停车降速及运行中变速而带来的纸张张力波动超差，因而难以保证印张品质；4、因多种原因导致印张断纸会卷入胶印机印辊上，损坏橡皮布甚至严重时损坏印辊造成不能运行、设备损耗，增加维修成本。

实用新型内容

为了克服上述之不足，本实用新型目的在于提供一种能降低纸耗墨耗、自动化程度高、工作效率高、废品率低的卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置，包括有浮动辊组件、主动辊、测速辊、伺服电机、浮动辊位移传感器、控制器和印纸，印纸从主动辊和浮动辊上绕过，伺服电机通过传动系统带动主动辊转动，其特征在于：所述伺服电机上连接有直流调速器，所述测速辊的一侧设有测速光编反馈模块，测速光编反馈模块将所测的速度信息以及浮动辊位移传感器将所测的浮动辊位移信息传给控制器，控制器将所测的速度信息作为张力调节的主要数据，将浮动辊位移信息作为辅助数据进行运算处理，并依据运算结果对直流调速器以及浮动辊组件中的浮动辊的浮动位移进行控制，直流调速器对伺服电机的转速进行控制以调节主动辊的转速。

所述浮动辊组件是由浮动辊、摆臂、气包、气缸、电磁阀开关构成，固定在机架上的气包与摆臂的一端相连，浮动辊设在摆臂的另一端，在摆臂上靠近气包的位置作为支点，由设在机架上的气缸中的活塞杆的端部加以支撑，气包通过导气管与气缸相连，电磁阀开关设在导气管上，浮动辊位移传感器设在气包上，控制器通过对电磁阀开关的控制以调节浮动辊的浮动位移。

卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置还包括压辊组件，所述压辊组件是由气压缸和压辊构成，压辊设在气压缸的活塞杆的端部，气压缸通过导气管与气包相连，气压缸上设有气压控制的电磁阀，控制器通过电磁阀对压辊的移动进行控制。

所述控制器是带有以太网通讯接口、配有触摸屏和可编程输入的控制器。

所述浮动辊位移传感器为张力电位器。

本实用新型的有益效果：逻辑和张力控制器、杠杆式浮动张力辊组件和伺服电机及驱动器的结合，体现了高度机电一体化的组合优势，动态响应快，调节精度高；既完成了全过程同步速自动跟踪给定和恒转矩张力闭环调节功能，又使得装置结构轻巧，控制简易，全自动免操作。本实用新型具有纸耗墨耗少、自动化程度高、工作效率高、废品率低、节能环保的特点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、机架；2、浮动辊位移传感器；3、气包；4、电磁阀开关；5、气缸；6、活塞杆；7、摆臂；8、浮动辊；9、印纸；10、控制器；11、直流调速器；12、伺服电机；13、主动辊；14、压辊；15、气压缸；16、电磁阀；17、导气管；18、测速辊；19、测速光编反馈模块。

具体实施方式

如图1所示，卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置，包括有浮动辊组件、主动辊13、测速辊18、伺服电机12、浮动辊位移传感器2、控制器10和印纸9，印纸9从主动辊13和浮动辊8上绕过，司服电机12通过传动系统带动主动辊13转动，所述浮动辊组件是由浮动辊8、摆臂7、气包3、气缸5、电磁阀开关4构成，固定在机架1上的气包3与摆臂7的一端相连，浮动辊8设在摆臂7的另一端，在摆臂7上靠近气包3的位置作为支点，由设在机架1上的气缸5中的活塞杆6的端部加以支撑，气包3通过导气管17与气缸5相连，电磁阀开关4设在导气管17上，浮动辊位移传感器2设在气包3上，控制器10通过对电磁阀开关4的控制以调节气缸5对摆臂7的推力，以控制摆臂7的摆动，从而控制浮动辊8的浮动位移，以保证印纸9有恒定的张力；所述伺服电机12上连接有直流调速器11，所述测速辊18的一侧设有测速光编反馈模块19，测速光编反馈模块19将所测的速度信息以及浮动辊位移传感器2将所测的浮动辊位移信息传给控制器10，控制器10将所测的速度信息作为张力调节的主要数据，将浮动辊位移信息作为辅助数据进行运算处理，并依据运算结果对直流调速器11以及浮动辊组件中的浮动辊13的浮动位移进行控制，直流调速器11对伺服电机12的转速进行控制以调节主动辊13的转速。所述浮动辊位移传感器2为张力电位器。所述控制器10是带有以太网通讯接口、配有触摸屏和可编程输入的控制器。

压辊组件是由气压缸15和压辊14构成，压辊14设在气压缸15的活塞杆的端部，气压缸15通过导气管与气包3相连，气压缸15上设有气压控制的电磁阀16，控制器10通过电磁阀16对压辊14的移动进行控制。

工作原理：当装置开机后，该控制器开始工作了，一是接受来自测速辊同步信号，即测速机或光编信号经过处理运算后经控制器输出至直流调速器作为主给定，驱动主动辊直流伺服电机正向运转，确保主动辊跟踪胶印机同步升降速运行，并通过电机自身测速反馈确保同步运转稳速精度；二是启动完成后，比较主动辊与胶印机是否达到同步速，若达到发出指令，让压辊压上主动辊，以保证印张与主动辊同步跟随无相对位移，为张力恒定精度要求的调节提供保障。三是接受印张浮动辊位移传感器(电位器)信号，反馈浮动辊跳变和微动幅度快慢和大小，要求经过处理运算后输出至直流调节器为辅给定，与主给定进行比较，对增量进行电流调节，调整主动辊直流伺服电机反向转矩增量，直至浮动辊在规定点微量动态波动，使印张张力稳定在规定值微量动态调节。该控制器张力调节环节的特点是，既要对大惯量引起浮动辊大幅跳变进行超前调节，使其在规定范围内平稳波动，确保张力始终有效调节，又要对浮动辊正常运行时的动态变动进行快速响应，确保调节精度在张力允许范围内。

本实用新型还具有以下特点：

1、采用以太网通讯接口，信息化程度提高，以便远程控制。选用了带网通讯接口以及触摸屏和编程序的控制器，设计上考虑二个模式：一是本控模式，只要开机无需手动操作调节，装置就处于待机/运行状态，只要胶印机启动→运行→停车，装置自动跟随启动→运行→停车，全过程张力闭环调节；二是远控模式，通过带以太网通讯的可编程序控制器将装置的逻辑张力控制器的输入输出、各反馈信号、测速辊、主动辊、浮动辊、压辊以及直流调速器的状态参数和操作显示均通过通讯方式与胶印机系统建立信息互动平台，以便远程控制、集中操作显示、统一监测和管理，提升了信息化管理水平。

2、利用力矩控制特性，完成防缠绕功能。在正常工作状态下，直流伺服电机主要工作在第二象限，速度方向为正，同步跟踪胶印机同步升降速运转。为确保进出胶印机印张张力保持在恒定范围内，故作动态快速微量调节以确保恒张力精度。一旦印张断裂，浮动辊大幅上升，致使反向转矩增加，而主动辊电机被拖拉力消失，则电机在反转矩拖动下进入反转，处于第三象限工作，即反转速反转矩运行，将剩余断纸被卷入主动辊上，防止断纸被卷入胶印机，避免了橡皮布损坏乃至印辊变形所带来的设备损失，降低了维修成本的降低，同时也为客户节省配置专门的防缠绕装置的费用。

Claims (5)

1.一种卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置，包括有浮动辊组件、主动辊(13)、测速辊(18)、伺服电机(12)、浮动辊位移传感器(2)、控制器(10)和印纸(9)，印纸(9)从主动辊(13)和浮动辊(8)上绕过，伺服电机(12)通过传动系统带动主动辊(13)转动，其特征在于：所述伺服电机(12)上连接有直流调速器(11)，所述测速辊(18)的一侧设有测速光编反馈模块(19)，测速光编反馈模块(19)将所测的速度信息以及浮动辊位移传感器(2)将所测的浮动辊位移信息传给控制器(10)，控制器(10)对直流调速器(11)以及浮动辊组件中的浮动辊(13)的浮动位移进行控制，直流调速器(11)对伺服电机(12)的转速进行控制以调节主动辊(13)的转速。

2.根据权利要求1所述的卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置，其特征在于：所述浮动辊组件是由浮动辊(8)、摆臂(7)、气包(3)、气缸(5)、电磁阀开关(4)构成，固定在机架(1)上的气包(3)与摆臂(7)的一端相连，浮动辊(8)设在摆臂(7)的另一端，在摆臂(7)上靠近气包(3)的位置作为支点，由设在机架(1)上的气缸(5)中的活塞杆(6)的端部加以支撑，气包(3)通过导气管(17)与气缸(5)相连，电磁阀开关(4)设在导气管(17)上，浮动辊位移传感器(2)设在气包(3)上，控制器(10)通过对电磁阀开关(4)的控制以调节浮动辊(13)的浮动位移。

3.根据权利要求1所述的卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置，其特征在于：还包括压辊组件，所述压辊组件是由气压缸(15)和压辊(14)构成，压辊(14)设在气压缸(15)的活塞杆的端部，气压缸(15)通过导气管与气包(3)相连，气压缸(15)上设有气压控制的电磁阀(16)，控制器(10)通过电磁阀(16)对压辊(14)的移动进行控制。

4.根据权利要求1所述的卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置，其特征在于：所述控制器(10)是带有以太网通讯接口、配有触摸屏和可编程输入的控制器。

5.根据权利要求2所述的卷筒纸轮转胶印机印纸张力自控制装置，其特征在于：所述浮动辊位移传感器(2)为张力电位器。

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