CN203959446U - 一种自动在线纠偏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动在线纠偏装置，包括弧型纠偏架台、对射式光电传感器、可移动安装架台(160)、送膜机构、触摸屏、PLC和驱动机构，包装薄膜(100)沿弧型纠偏架台、送膜机构纵向移动，对射式光电传感器安装在可移动安装架台(160)上，可移动安装架台(160)可横向移动式安装在送膜机构上，包装薄膜(100)的左边沿位于对射式光电传感器的左光纤探头(167)和右光纤探头(166)之间，对射式光电传感器通过PLC连接驱动机构，驱动机构的输出端连接弧型纠偏架台，弧型纠偏架台在驱动机构的带动下做弧形纠偏运动；本实用新型同现有技术相比，构思新颖、性能可靠，实现了包装薄膜纵向移动过程中里外横向偏移的自动在线修正，自动化程度高，避免了采用人工纠偏所存在的问题。

Description

一种自动在线纠偏装置

[技术领域]

本实用新型涉及膜状材料纵向移动过程中横向偏移修正技术领域，具体地说是一种自动在线纠偏装置。

[背景技术]

目前，在包装机械中，包装薄膜的纠偏装置大多仍然采用纯机械手动形式。在包装薄膜的纵向移动过程中，当人工发现薄膜跑偏时，再通过人工的方式横向里外移动薄膜卷，或通过人工调整成型器来进行纠偏。这种操作对机器的操作人员要求比较高，不仅初始时需要有培训，而且还需要有一定的实践经验。同时，对于高速的包装机械，人工调整则非常困难，且速度、精度都不够。

随着电器元气件性能改进与成本下降，特别是多列包装机械的出现，都对纠偏装置的自动化提出了要求。因此，若能提供一种实用的可自动在线纠偏的装置，将具有非常重要的意义。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种自动在线纠偏装置，构思新颖、性能可靠，实现了包装薄膜纵向移动过程中里外横向偏移的自动在线修正，且自动化程度高，避免了采用人工纠偏所存在的问题。

为实现上述目的设计一种自动在线纠偏装置，包括弧型纠偏架台、对射式光电传感器、可移动安装架台160、送膜机构、触摸屏、PLC和驱动机构，经放卷后的包装薄膜100沿弧型纠偏架台、送膜机构纵向移动，所述对射式光电传感器安装在可移动安装架台160上，所述可移动安装架台160可横向移动式安装在送膜机构上，所述包装薄膜100的左边沿位于对射式光电传感器的左光纤探头167和右光纤探头166之间，所述对射式光电传感器通过PLC连接驱动机构，所述驱动机构的输出端连接弧型纠偏架台，所述弧型纠偏架台在驱动机构的带动下做弧形纠偏运动。

所述弧型纠偏架台包括纠偏支架130、上纠偏轴107、下纠偏轴108、里纠偏框架131和外纠偏框架132，所述纠偏支架130、上纠偏轴107、下纠偏轴108安装在里纠偏框架131和外纠偏框架132之间。

所述送膜机构包括框架支撑板103、送膜轴105、送膜检测轴106、送膜外框架基板101、送膜内框架基板102和送膜伺服电机104，所述框架支撑板103、送膜轴105、送膜检测轴106安装在送膜外框架基板101和送膜内框架基板102之间，所述包装薄膜沿下纠偏轴108、上纠偏轴107、送膜检测轴106、送膜轴105纵向移动，所述送膜轴105由送膜伺服电机104驱动。

所述驱动机构包括纠偏电机123、纠偏电机减速机124、纠偏动力蜗杆127、纠偏蜗轮128和纠偏基板121，所述纠偏基板121通过安装柱122安装在纠偏装置连接板120上，所述纠偏装置连接板120安装在送膜内框架基板102上，所述纠偏电机123、纠偏电机减速机124安装在纠偏基板121上，所述纠偏动力蜗杆127安装在纠偏蜗杆左固定板125和纠偏蜗杆右固定板126之间，所述纠偏电机123的输出端连接纠偏动力蜗杆127，所述纠偏动力蜗杆127配合连接纠偏蜗轮128，所述纠偏蜗轮128的蜗轮输出轴140配合连接纠偏支架130，所述纠偏支架130以蜗轮输出轴140为中心做弧形纠偏运动。

所述纠偏基板121上安装有下限位接近开关150、上限位接近开关151和中心点接近开关152，所述纠偏支架130上设有与下限位接近开关150、上限位接近开关151、中心点接近开关152相对应的金属检测点。

所述里纠偏框架131与外纠偏框架132之间安装有限位杆139，所述纠偏基板121上安装有纠偏上限位固定板133和纠偏下限位固定板134，所述纠偏上限位固定板133与纠偏下限位固定板134之间安装有纠偏导杆135，所述纠偏导杆135通过直线轴承136连接到外限位连接架137及内限位连接架138上，所述外限位连接架137及内限位连接架138安装在限位杆139上。

所述送膜外框架基板101和送膜内框架基板102之间安装有可移动安装架台调节螺杆164，所述可移动安装架台调节螺杆164外侧装有薄膜中心位置调节手柄161，所述可移动安装架台160在薄膜中心位置调节手柄161的调节下做横向移动。

所述送膜外框架基板101和送膜内框架基板102之间还安装有可移动安装架台左支架162和可移动安装架台右支架163，所述可移动安装架台160安装在可移动安装架台左支架162、可移动安装架台右支架163及可移动安装架台调节螺杆164上，所述可移动安装架台160的上部安装有可移动安装架台上薄膜导杆165和可移动安装架台下薄膜导杆170各两根。

所述左光纤探头167与右光纤探头166之间的横向轴心间距为0.5mm，所述中心点接近开关152在纠偏基板121上的安装孔为长腰形。

所述纠偏蜗轮128处设有纠偏张紧弹簧129，所述纠偏张紧弹簧129的一端配合连接纠偏蜗轮128，所述纠偏张紧弹簧129的另一端固定连接在纠偏基板121上。

本实用新型同现有技术相比，构思新颖、性能可靠，由于设置有对射式光电传感器、弧型纠偏架台和驱动机构，使得包装薄膜的左边沿位于对射式光电传感器的左光纤探头和右光纤探头之间，对射式光电传感器通过PLC连接驱动机构，由驱动机构带动弧型纠偏架台做弧形纠偏运动，从而实现了包装薄膜纵向移动过程中里外横向偏移的自动在线修正，通过对射式光电传感器检测薄膜是否有里外横向偏移，当检测到里外横向偏移时，PLC控制驱动机构减速电机正转或反转，从而驱动弧型纠偏架台做弧形纠偏运动，以实现薄膜的横向纠偏；弧型纠偏架台外侧所装的上限位接近开关和下限位接近开关，用作弧型纠偏架台弧形运动的上下限位检测，以防止纠偏架台因光电传感器检测失败而超出限位；而在弧型纠偏架台安装的限位杆，则用于上下限位接近开关检测失败后的机械限位，防止包装薄膜的偏转异常，同时用于稳定弧型纠偏架台控制，使纠偏动作平稳、减少震动；综上，本实用新型采用对射式光电传感器在横向轴心间距为0.5毫米范围内，来确定包装薄膜的横向偏移范围，检测薄膜的边沿是否超出该范围，当超过该范围时，则通过减速电机调整到该范围内，自动化程度高，避免了采用人工纠偏所存在的问题。

[附图说明]

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型中弧型纠偏架台及驱动机构的结构示意图；

图3是本实用新型的后部结构示意图；

图4是本实用新型的侧向结构示意图；

图5是本实用新型中弧型纠偏架台的后部示意图；

图6是本实用新型中纠偏基板的后部示意图；

图7是本实用新型中可移动安装架台的安装结构示意图；

图8是图7的正面结构示意图；

图9是图8的俯视图；

图10是图7中可移动安装架台的结构示意图；

图11是本实用新型中左光纤探头和右光纤探头的简化动作位置示意图一；

图12是本实用新型中左光纤探头和右光纤探头的简化动作位置示意图二；

图13是本实用新型中左光纤探头和右光纤探头的简化动作位置示意图三；

图中：100为包装薄膜、101为送膜外框架基板、102为送膜内框架基板、103为框架支撑板、104为送膜伺服电机、105为送膜轴、106为送膜检测轴、107为上纠偏轴、108为下纠偏轴、120为纠偏装置连接板、121为纠偏基板、122为纠偏基板安装柱、123为纠偏电机、124为纠偏电机减速机、125为纠偏蜗杆左固定板、126为纠偏蜗杆右固定板、127为纠偏动力蜗杆、128为纠偏蜗轮、129为纠偏张紧弹簧、130为纠偏支架、131为里纠偏框架、132为外纠偏框架、133为纠偏上限位固定板、134为纠偏下限位固定板、135为纠偏导杆、136为直线轴承、137为外限位连接架、138为内限位连接架、139为限位杆、140为蜗轮输出轴、150为下限位接近开关、151为上限位接近开关、152为中心点接近开关、160为可移动安装架台、161为薄膜中心位置调节手柄、162为可移动安装架台左支架、163为可移动安装架台右支架、164为可移动安装架台调节螺杆、165为可移动安装架台上薄膜导杆、166为右光纤探头、167为左光纤探头、168为左薄膜位置光纤传感器、169为右薄膜位置光纤传感器、170为可移动安装架台下薄膜导杆。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图所示，本实用新型包括：弧型纠偏架台、对射式光电传感器、可移动安装架台160、送膜机构、触摸屏、PLC和驱动机构，经放卷后的包装薄膜100沿弧型纠偏架台、送膜机构纵向移动，对射式光电传感器安装在可移动安装架台160上，可移动安装架台160可横向移动式安装在送膜机构上，包装薄膜100的左边沿位于对射式光电传感器的左光纤探头167和右光纤探头166之间，该左光纤探头167与右光纤探头166之间的横向轴心间距为0.5mm，对射式光电传感器通过PLC连接驱动机构，驱动机构的输出端连接弧型纠偏架台，弧型纠偏架台在驱动机构的带动下做弧形纠偏运动。

其中，弧型纠偏架台包括纠偏支架130、上纠偏轴107、下纠偏轴108、里纠偏框架131和外纠偏框架132，纠偏支架130、上纠偏轴107、下纠偏轴108安装在里纠偏框架131和外纠偏框架132之间。送膜机构包括框架支撑板103、送膜轴105、送膜检测轴106、送膜外框架基板101、送膜内框架基板102和送膜伺服电机104，框架支撑板103、送膜轴105、送膜检测轴106安装在送膜外框架基板101和送膜内框架基板102之间，包装薄膜沿下纠偏轴108、上纠偏轴107、送膜检测轴106、送膜轴105纵向移动，送膜轴105由送膜伺服电机104驱动。

驱动机构包括纠偏电机123、纠偏电机减速机124、纠偏动力蜗杆127、纠偏蜗轮128和纠偏基板121，纠偏基板121通过四个安装柱122安装在纠偏装置连接板120上，纠偏装置连接板120安装在送膜内框架基板102上，纠偏电机123、纠偏电机减速机124安装在纠偏基板121上，纠偏动力蜗杆127安装在纠偏蜗杆左固定板125和纠偏蜗杆右固定板126之间，纠偏电机123的输出端连接纠偏动力蜗杆127，纠偏动力蜗杆127配合连接纠偏蜗轮128，纠偏蜗轮128的蜗轮输出轴140配合连接纠偏支架130，从而将纠偏电机123的动力传递给纠偏蜗轮128，再传递给纠偏支架130，使得纠偏支架130以蜗轮输出轴140为中心做弧形纠偏运动。纠偏基板121上安装有下限位接近开关150、上限位接近开关151和中心点接近开关152，纠偏支架130上设有与下限位接近开关150、上限位接近开关151、中心点接近开关152相对应的金属检测点，以便下限位接近开关150、上限位接近开关151和中心点接近开关152来检测纠偏支架130的位置。

里纠偏框架131与外纠偏框架132之间安装有限位杆139，纠偏基板121上安装有纠偏上限位固定板133和纠偏下限位固定板134，纠偏上限位固定板133与纠偏下限位固定板134之间安装有纠偏导杆135，纠偏导杆135通过直线轴承136连接到外限位连接架137及内限位连接架138上，外限位连接架137及内限位连接架138安装在限位杆139上。送膜外框架基板101和送膜内框架基板102之间安装有可移动安装架台调节螺杆164，可移动安装架台调节螺杆164外侧装有薄膜中心位置调节手柄161，可移动安装架台160在薄膜中心位置调节手柄161的调节下做横向移动，即通过薄膜中心位置调节手柄161可以里外调节光电传感器可移动安装架台160的位置。

送膜外框架基板101和送膜内框架基板102之间还安装有可移动安装架台左支架162和可移动安装架台右支架163，可移动安装架台160安装在可移动安装架台左支架162、可移动安装架台右支架163及可移动安装架台调节螺杆164上，可移动安装架台160的上部安装有可移动安装架台上薄膜导杆165和可移动安装架台下薄膜导杆170各两根，以便控制薄膜导向，方便安装在可移动安装架台160的右光纤探头166、左光纤探头167来检测薄膜，从而共同构成光电传感器可移动安装架台。纠偏蜗轮128处设有纠偏张紧弹簧129，纠偏张紧弹簧129的一端配合连接纠偏蜗轮128，纠偏张紧弹簧129的另一端固定连接在纠偏基板121上。

本实用新型中，包装薄膜流动方向从右向左，从薄膜卷放出后，当包装薄膜进入纠偏装置过程为：下纠偏轴108→上纠偏轴107→送膜检测轴106，最后由送膜伺服电机104驱动送膜轴105，为薄膜提供动力。本实用新型主要应用于膜状材料纵向移动过程中需要横向偏移修正的机械设备中，尤其适用于采用薄膜包装的多列高速包装机械。采用对射式光电传感器安装在其可移动安装架台上，检测薄膜是否有里外横向偏移，当检测到里外横向偏移时，PLC控制减速电机正转或反转，从而驱动弧型纠偏架台做弧形纠偏运动，实现包装薄膜的纵向移动过程中里外横向偏移的自动在线修正。

本实用新型中，在弧型纠偏架台外侧装有上限位接近开关和下限位接近开关，以用作弧型纠偏架台弧形运动的上下限位检测，从而防止纠偏架台因光电传感器检测失败而超出限位。在弧型纠偏架台上安装有限位杆，既用于上下限位接近开关检测失败后的机械限位，防止包装薄膜的偏转异常，同时用于稳定弧型纠偏架台控制，使纠偏动作平稳、减少震动。在触摸屏内设有中心回归开关，由里侧的中心点接近开关及上、下限位接近开关使薄膜能够回归中心。

本实用新型主要是利用对射式的光纤单元，在横向轴心间距为0.5毫米范围内，检测包装薄膜的边沿是否超出该范围。当超过该范围时，通过减速电机调整到该范围内。对射式光电传感器产生的信号传到PLC的输入点，由PLC输出减速电机的正反转控制信号。动力装置采用的是简单的带减速器的单相交流减速电机，其减速比为360，折合为约4转/分的纠偏动作，运行平稳。纠偏电机的转动，通过蜗轮蜗杆转换为弧型纠偏架台内外旋转纠偏动作。触摸屏与PLC对于该自动在线纠偏装置是必要的，其为该装置构成的一部分，触摸屏与PLC但又不限于此，更主要的是用于整个包装机械的控制，而本数字化位置可逆调节装置充分应用了其一部分控制功能。

下面结合附图，进一步说明本实用新型的动作过程：

(1)初始安装。中心点接近开关152在纠偏基板121上的安装孔为长腰形。安装过程中，先将弧型纠偏架台调整到水平位置，再调整中心点接近开关152使其输出定位信号，最后调整可移动安装架台160的薄膜中心位置调节手柄161，使包装薄膜左边沿在左光纤探头167和右光纤探头166之间。

(2)中心点回归。先将触摸屏中薄膜跑偏修正设为手动，然后按跑偏修正中央，弧型纠偏架台将自动回归中央。

(3)跑偏修正手动。先将触摸屏中薄膜跑偏修正设为手动，然后按跑偏修正手动里或外开关，包装薄膜将向里或外进行手动修正，当松开跑偏修正手动里或外开关，则包装薄膜向里或外进行手动动作停止。

(4)跑偏修正自动。将触摸屏中薄膜跑偏修正设为自动，纠偏装置将根据薄膜边沿与左光纤探头167和右光纤探头166的位置，进行薄膜跑偏自动修正。如附图11至13所示，为左光纤探头和右光纤探头的简化动作位置示意图，其中，左面的圆孔为左光纤探头167安装孔，右面的圆孔为右光纤探头166安装孔，图中的尺寸A为左光纤探头167和右光纤探头166的横向轴心间距0.5毫米，图中右面的代表弧型纠偏架台。如附图11所示，薄膜边沿在左光纤探头167和右光纤探头166中间，纠偏电机123将不运转，弧型纠偏架台将处于静止状态；如附图12所示，薄膜边沿在左光纤探头167和右光纤探头166的左面，盖住了左光纤探头167和右光纤探头166，此时表明包装薄膜向左偏，PLC控制纠偏电机123运转，弧型纠偏架台以蜗轮输出轴140为中心顺时针旋转，包装薄膜将向右移动，直到薄膜边沿在左光纤探头167和右光纤探头166中间，纠偏动作完成。如附图13所示，薄膜边沿在左光纤探头167和右光纤探头166的右面，左光纤探头167和右光纤探头166都露了出来，此时表明包装薄膜向右偏，PLC控制纠偏电机123运转，弧型纠偏架台以蜗轮输出轴140为中心逆时针旋转，包装薄膜将向左移动，直到薄膜边沿在左光纤探头167和右光纤探头166中间，纠偏动作完成。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动在线纠偏装置，包括弧型纠偏架台、对射式光电传感器、可移动安装架台(160)、送膜机构、触摸屏、PLC和驱动机构，经放卷后的包装薄膜(100)沿弧型纠偏架台、送膜机构纵向移动，其特征在于：所述对射式光电传感器安装在可移动安装架台(160)上，所述可移动安装架台(160)可横向移动式安装在送膜机构上，所述包装薄膜(100)的左边沿位于对射式光电传感器的左光纤探头(167)和右光纤探头(166)之间，所述对射式光电传感器通过PLC连接驱动机构，所述驱动机构的输出端连接弧型纠偏架台，所述弧型纠偏架台在驱动机构的带动下做弧形纠偏运动。

2.如权利要求1所述的自动在线纠偏装置，其特征在于：所述弧型纠偏架台包括纠偏支架(130)、上纠偏轴(107)、下纠偏轴(108)、里纠偏框架(131)和外纠偏框架(132)，所述纠偏支架(130)、上纠偏轴(107)、下纠偏轴(108)安装在里纠偏框架(131)和外纠偏框架(132)之间。

3.如权利要求2所述的自动在线纠偏装置，其特征在于：所述送膜机构包括框架支撑板(103)、送膜轴(105)、送膜检测轴(106)、送膜外框架基板(101)、送膜内框架基板(102)和送膜伺服电机(104)，所述框架支撑板(103)、送膜轴(105)、送膜检测轴(106)安装在送膜外框架基板(101)和送膜内框架基板(102)之间，所述包装薄膜沿下纠偏轴(108)、上纠偏轴(107)、送膜检测轴(106)、送膜轴(105)纵向移动，所述送膜轴(105)由送膜伺服电机(104)驱动。

4.如权利要求2或3所述的自动在线纠偏装置，其特征在于：所述驱动机构包括纠偏电机(123)、纠偏电机减速机(124)、纠偏动力蜗杆(127)、纠偏蜗轮(128)和纠偏基板(121)，所述纠偏基板(121)通过安装柱(122)安装在纠偏装置连接板(120)上，所述纠偏装置连接板(120)安装在送膜内框架基板(102)上，所述纠偏电机(123)、纠偏电机减速机(124)安装在纠偏基板(121)上，所述纠偏动力蜗杆(127)安装在纠偏蜗杆左固定板(125)和纠偏蜗杆右固定板(126)之间，所述纠偏电机(123)的输出端连接纠偏动力蜗杆(127)，所述纠偏动力蜗杆(127)配合连接纠偏蜗轮(128)，所述纠偏蜗轮(128)的蜗轮输出轴(140)配合连接纠偏支架(130)，所述纠偏支架(130)以蜗轮输出轴(140)为中心做弧形纠偏运动。

5.如权利要求4所述的自动在线纠偏装置，其特征在于：所述纠偏基板(121)上安装有下限位接近开关(150)、上限位接近开关(151)和中心点接近开关(152)，所述纠偏支架(130)上设有与下限位接近开关(150)、上限位接近开关(151)、中心点接近开关(152)相对应的金属检测点。

6.如权利要求5所述的自动在线纠偏装置，其特征在于：所述里纠偏框架(131)与外纠偏框架(132)之间安装有限位杆(139)，所述纠偏基板(121)上安装有纠偏上限位固定板(133)和纠偏下限位固定板(134)，所述纠偏上限位固定板(133)与纠偏下限位固定板(134)之间安装有纠偏导杆(135)，所述纠偏导杆(135)通过直线轴承(136)连接到外限位连接架(137)及内限位连接架(138)上，所述外限位连接架(137)及内限位连接架(138)安装在限位杆(139)上。

7.如权利要求6所述的自动在线纠偏装置，其特征在于：所述送膜外框架基板(101)和送膜内框架基板(102)之间安装有可移动安装架台调节螺杆(164)，所述可移动安装架台调节螺杆(164)外侧装有薄膜中心位置调节手柄(161)，所述可移动安装架台(160)在薄膜中心位置调节手柄(161)的调节下做横向移动。

8.如权利要求7所述的自动在线纠偏装置，其特征在于：所述送膜外框架基板(101)和送膜内框架基板(102)之间还安装有可移动安装架台左支架(162)和可移动安装架台右支架(163)，所述可移动安装架台(160)安装在可移动安装架台左支架(162)、可移动安装架台右支架(163)及可移动安装架台调节螺杆(164)上，所述可移动安装架台(160)的上部安装有可移动安装架台上薄膜导杆(165)和可移动安装架台下薄膜导杆(170)各两根。

9.如权利要求8所述的自动在线纠偏装置，其特征在于：所述左光纤探头(167)与右光纤探头(166)之间的横向轴心间距为0.5mm，所述中心点接近开关(152)在纠偏基板(121)上的安装孔为长腰形。

10.如权利要求9所述的自动在线纠偏装置，其特征在于：所述纠偏蜗轮(128)处设有纠偏张紧弹簧(129)，所述纠偏张紧弹簧(129)的一端配合连接纠偏蜗轮(128)，所述纠偏张紧弹簧(129)的另一端固定连接在纠偏基板(121)上。