CN201808950U - 自动高速输送瓦楞纸板的伺服控制系统及覆面机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动高速输送瓦楞纸板的伺服控制系统及覆面机，包括用于输送瓦楞纸板的送纸皮带和引纸辊；为了实现对送纸皮带的驱动控制，在所述伺服控制系统中还设置有用于驱动所述送纸皮带运行的伺服电机和与所述伺服电机连接、用于驱动伺服电机运转的伺服电机驱动器、以及与所述伺服电机驱动器相连接、用于产生启停及转速信号的控制器。本实用新型采用伺服电机驱动送纸皮带的方式进行送纸，应用于覆面机中可以将瓦楞纸板输送机构的送纸速度提高至每小时8000张，整机速度快、效率高。此外通过控制送纸皮带的运行速度自动跟踪整机速度，从而有效避免了前后速度不匹配的问题，减少了瓦楞纸板与送纸皮带之间的摩擦力，提高了送纸精度。

Description

自动高速输送瓦楞纸板的伺服控制系统及覆面机

技术领域

本实用新型属于包装机械技术领域，具体地说，是涉及一种瓦楞纸板的高速输送控制系统以及采用所述控制系统设计的覆面机。

背景技术

覆面机是纸箱包装行业中一种必备的用于将瓦楞纸板与彩印面纸覆合的机械设备。覆面机的底纸输送机构决定着整机的速度。目前覆面机的底纸输送机构可分为两大类：一类是以台湾覆面机为代表的机械链条传动节拍式送纸，由于是按照最大节拍设计的，所以效率低、速度很慢，不平稳，整机速度在每小时4000张左右；第二类是以变频器带动普通电机的方式进行送纸。此控制方式的工作原理是通过PLC读取外部的启动送纸信号源，通过在PLC内部做一定的运算后，输出启动信号至变频器；变频器驱动电机运转，进而带动送至皮带行走，以达到输送瓦楞纸板的目的。第二类控制方式虽然在速度上比台湾覆面机提升了很多，可以由每小时4000张提高到6000张。但是，在适应市场方面，其输送速度还不能完全满足用户的需求。究其原因，主要是由于变频器在工作过程中需要频繁的启停，启动和停止变频器都需要一定的反应时间，当变频器运行时间等于或者接近于启动时间与停止时间的总和时，变频器将无法运行，即送纸速度受到了变频器自身条件的限制，使得送纸速度只能在每小时6000张以下。此外，为了能够达到这个速度，要求送纸皮带不能过长地送纸。这样在输送较长的瓦楞纸板时，就会出现瓦楞纸板刚被送纸皮带送入引纸辊，送纸皮带便停止运行的情况。由此一来，瓦楞纸板只能在引纸棍的拉动下继续行走，导致其与送纸皮带的表面产生较大的摩擦，从而严重影响了送纸精度，缩短了送纸皮带的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有瓦楞纸板输送机构送纸速度慢、精度低的问题，提供了一种能够自动高速输送瓦楞纸板的伺服控制系统，从而提高了瓦楞纸板输送机构的送纸速度和送纸精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种自动高速输送瓦楞纸板的伺服控制系统，包括用于输送瓦楞纸板的送纸皮带和引纸辊；为了实现对送纸皮带的驱动控制，在所述伺服控制系统中还设置有用于驱动所述送纸皮带运行的伺服电机和与所述伺服电机连接、用于驱动伺服电机运转的伺服电机驱动器、以及与所述伺服电机驱动器相连接、用于产生启停及转速信号的控制器。

进一步的，在所述引纸辊上设置有编码器，所述编码器连接控制器，向控制器反馈检测信号，以检测引纸辊的转速。

又进一步的，在所述伺服控制系统中还包括用于提供人机界面的输入终端，连接所述的控制器。

优选的，所述输入终端为触摸屏。

再进一步的，所述控制器优选采用可编程逻辑控制器。

基于上述自动高速输送瓦楞纸板的伺服控制系统，本实用新型又提供了一种采用所述伺服控制系统设计的覆面机，包括用于输送瓦楞纸板的送纸皮带和引纸辊；为了提高送纸皮带的送纸速度，采用伺服电机驱动送纸皮带运行，并利用控制器产生用于控制伺服电机启停及转速的控制信号，输出至与其连接的伺服电机驱动器，进而通过伺服电机驱动器完成对伺服电机的驱动控制，以实现瓦楞纸板的高速精确输送。

进一步的，为了使送纸皮带的送纸速度与覆面机的整机速度相匹配，本实用新型优选在覆面机的引纸辊或者压合辊上设置编码器，编码器将检测信号反馈至控制器，以实现控制器对整机速度的检测。

再进一步的，为了实现根据瓦楞纸板长度控制送纸皮带启停，以减少瓦楞纸板与送纸皮带之间摩擦力的设计目的，在本实用新型的覆面机中还设置有与所述控制器相连接的输入终端，提供人机界面，接收用户输入的瓦楞纸板长度等参数，以准确控制伺服电机的启动和停止时序。

优选的，所述输入终端可以采用触摸屏实现；所述控制器优选采用覆面机原有的可编程逻辑控制器PLC实现。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型采用伺服电机驱动送纸皮带的方式进行送纸，应用于覆面机中可以将瓦楞纸板输送机构的送纸速度提高至每小时8000张，整机速度快、效率高。此外，通过对整机速度进行检测，并控制送纸皮带的运行速度自动跟踪整机速度，从而有效避免了前后速度不匹配的问题，实现了全程送纸，减少了瓦楞纸板与送纸皮带之间的摩擦力，提高了送纸精度。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的自动高速输送瓦楞纸板的伺服控制系统的一种实施例的系统架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

实施例一，本实施例以覆面机为例，对瓦楞纸板输送机构的伺服控制系统的具体设计方式进行具体说明。参见图1所示，在传统的覆面机中，通常采用送纸皮带1配合前挡规3和引纸辊4来实现对瓦楞纸板的一张一张有序输送。为了提高整个瓦楞纸板输送机构的送纸速度，本实施例采用伺服控制系统对送纸皮带1的运行进行控制，主要包括伺服电机6、伺服电机驱动器7和控制器8等部分。其中，控制器8产生用于控制伺服电机6启动、停止和转速的控制信号，输出至伺服电机驱动器7，通过伺服电机驱动器7驱动伺服电机6运转。所述伺服电机6连接送纸皮带1，带动送纸皮带1运转，将送纸皮带1上堆放的瓦楞纸板2向前挡规3方向输送。由于前挡规3的存在，使得送纸皮带1上堆放的瓦楞纸板2只能从最底层开始一张一张地穿过前挡规3，送入引纸辊4。引纸辊4由覆面机中的主电机驱动运转，拉动瓦楞纸板2继续行走至压合辊5，进而在压合辊5的作用下实现瓦楞纸板2与彩印面纸的覆合。

由于伺服电机6具有启动、停止反应速度快、加速特性好、电机制动迅速等显著特性，因此，通过控制器8合理地控制伺服电机6的转速，可以实现整机送纸速度的进一步提升。

为了使送纸皮带1的运行速度与整机速度相等，本实施例在引纸辊4上进一步设置了编码器10，如图1所示。通过编码器10实时地检测引纸辊4的转速，并反馈检测信号至控制器8。控制器8根据接收到的检测信号计算生成一定频率的脉冲串，输出至伺服电机驱动器7，以控制伺服电机6的转速，进而调节送纸皮带1的运行速度，使之与整机速度相匹配。

由于覆面机中压合辊5的动力也来自于主电机，因此，所述编码器10也可以设置在压合辊5上，同样可以实现对整机速度的准确检测，本实施例对编码器10的安装位置并不仅限于以上举例。

除此之外，为了在瓦楞纸板2的输送过程中，尽可能地减少瓦楞纸板2与送纸皮带1之间的摩擦，以提高送纸精度，本实施例在覆面机中还进一步设置了与控制器8相连接的输入终端9，用于向用户提供人机界面，接收用户输入的瓦楞纸板2的长度参数，进而传输至控制器8。所述控制器8根据接收到的长度参数，确定其输出脉冲串的个数，以控制伺服电机6的启停时刻，既保证送纸距离，又避免后一张纸随前一张冲出前挡规3。

在本实施例中，所述输入终端9可以具体采用触摸屏实现，通过触摸屏显示控制画面，将用户输入的参数信息转换为特定格式的通信数据传输至所述的控制器8。

为了简化整机电气设计，降低整机成本，本实施例的控制器8优选采用覆面机中现有的可编程逻辑控制器PLC实现。

下面对本实施例所提出的伺服控制系统的具体工作原理进行详细的阐述。

用户在输入终端9提供的人机界面中输入当前需要输送的瓦楞纸板2的长度，以此来确定送纸皮带1的送纸距离，以避免出现送纸皮带1较早地停止运行，从而使瓦楞纸板2长时间在送纸皮带1上拖动，由此导致产生较大的摩擦力，影响送纸精度的问题。例如，用户在人机界面中输入的纸板长度为1500mm，则考虑伺服电机6本身所具有的惯性，控制皮带送纸的距离在1400mm左右，这样既可保证送纸距离，又使第二张纸不会冲出前挡规3。其次，通过控制器8读取编码器10反馈的检测信号，以用于计算覆面机的整机速度。控制器8根据瓦楞纸板2的长度以及计算出的整机速度，计算生成合适频率及个数的脉冲串，输出至伺服电机驱动器7，控制伺服电机6的启动、停止和转速，进而通过伺服电机6带动送纸皮带1以与整机速度相匹配的速度运行，输送瓦楞纸板2至引纸辊4，进而在压合辊5的作用下实现与彩印面纸的覆合。

本实施例的伺服控制系统相比传统的底纸输送机构具有以下显著优势：

1、整机速度快、效率高，送纸速度可以由台湾类型机每小时4000张以及变频器控制的每小时6000张提高到每小时8000张；

2、送纸皮带的运行速度自动跟踪整机速度，有效避免了前后速度不匹配的问题，并且实现了全程送纸，提高了送纸精度；

3、使用人机界面实现人机对话，根据人机界面中输入的瓦楞纸板的长度，精确地计算出送纸皮带的送纸距离，从而减少了送纸皮带与瓦楞纸板的摩擦，延长了送纸皮带的使用寿命；

4、伺服电机的启动、停止反应速度快，加速特性好，电机制动迅速，在启停过程中采用加速、匀速、减速三速段控制，可以减少对伺服电机的冲击，使得送纸更加平稳、柔和；

5、伺服控制与变频器控制相比较，不用开关吸风，机械电气简化。

当然，本实用新型的伺服控制系统除了应用在覆面机中可以获得良好的控制效果，对于其它用于输送纸张的机构来说，同样适用。

值得说明的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动高速输送瓦楞纸板的伺服控制系统，包括用于输送瓦楞纸板的送纸皮带和引纸辊；其特征在于：所述伺服控制系统还包括用于驱动所述送纸皮带运行的伺服电机和与所述伺服电机连接、用于驱动伺服电机运转的伺服电机驱动器、以及与所述伺服电机驱动器相连接、用于产生启停及转速信号的控制器。

2.根据权利要求1所述的伺服控制系统，其特征在于：在所述引纸辊上设置有编码器，所述编码器连接控制器，向控制器反馈检测信号。

3.根据权利要求1或2所述的伺服控制系统，其特征在于：在所述伺服控制系统中还包括用于提供人机界面的输入终端，连接所述的控制器。

4.根据权利要求3所述的伺服控制系统，其特征在于：所述输入终端为触摸屏。

5.根据权利要求3所述的伺服控制系统，其特征在于：所述控制器为可编程逻辑控制器。

6.一种覆面机，包括用于输送瓦楞纸板的送纸皮带和引纸辊；其特征在于：还包括用于驱动所述送纸皮带运行的伺服电机和与所述伺服电机连接、用于驱动伺服电机运转的伺服电机驱动器、以及与所述伺服电机驱动器相连接、用于产生启停及转速信号的控制器。

7.根据权利要求6所述的覆面机，其特征在于：在所述引纸辊上设置有编码器，所述编码器连接控制器，向控制器反馈检测信号。

8.根据权利要求6所述的覆面机，其特征在于：在所述覆面机中还包括压合辊，在所述压合辊上设置有编码器，所述编码器连接控制器，向控制器反馈检测信号。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的覆面机，其特征在于：在所述覆面机中还包括用于提供人机界面的输入终端，连接所述的控制器。

10.根据权利要求9所述的覆面机，其特征在于：所述控制器为可编程逻辑控制器。