CN205575162U - 一种放卷收卷设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种放卷收卷设备。放卷收卷设备包括电机组件、放卷收卷组件、张紧组件，在张紧组件和电机组件之间设有PID中央控制组件，放卷收卷组件包括卷盘轴，电机组件包括用于驱动卷盘轴转动的电机，张紧组件包括可转动的浮动臂和固定在浮动臂上的压辊，浮动臂连接有用于检测其运动角度信号的角位移传感器，PID中央控制组件用于接收角位移传感器的信号，并通过PID控制方式控制所述电机，电机驱动所述放卷收卷组件完成放卷或收卷动作。该设备开机即可启动，无需人力操作，可根据设备速度自适应调节放卷收卷的速度，能够实现智能化，提高生产效率和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种放卷收卷设备。
背景技术
目前国内外已有的滤袋包装材料的放卷收卷方式大多采用硬件限位装置，在包装材料上升或下降到达限位装置后，在硬件限位装置的作用下再返回到包装材料的设定位置。还有一种常见的方式是采用机械阻尼装置，靠机械牵引来实现收卷或放卷。这两种方式都存在控制不够智能的问题，放卷收卷时不能根据设备速度自适应调整，其中包装材料的张力调节往往依靠人力，增加了人力成本，且容易发生机械牵引故障，影响生产效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种提高生产效率的智能的放卷收卷设备。
为实现上述目的，本实用新型放卷收卷设备的技术方案是：放卷收卷设备包括电机组件、放卷收卷组件、张紧组件，在张紧组件和电机组件之间设有PID中央控制组件，放卷收卷组件包括卷盘轴，电机组件包括用于驱动卷盘轴转动的电机，张紧组件包括可转动的浮动臂和固定在浮动臂上的压辊，浮动臂连接有用于检测其运动角度信号的角位移传感器，PID中央控制组件用于接收角位移传感器的信号，并通过PID控制方式控制所述电机，电机驱动所述放卷收卷组件完成放卷或收卷动作。
所述PID中央控制组件包括A/D模块、D/A模块、PLC、PID控制模块及变频器，A/D模块将由所述角位移传感器发出的信号转换成数字量信号，D/A模块接收A/D模块的信号后将其转换为相应的电压信号，并传递给PLC，PLC在梯形图程序控制下进行逻辑运算，并与PID控制模块交互通信，进行PID运算控制策略，发出PID控制指令给变频器，通过变频器控制所述电机。
所述电机组件包括与电机相连的减速器，减速器的输出轴通过联轴器与所述卷盘轴锁紧相连。
所述联轴器连接有外轴套，外轴套内通过轴承转动装配有内轴套，外轴套固定在连接板上，连接板用于将电机组件固定在整机设备上。
所述放卷收卷组件包括固定在卷盘轴上的用于安装芯筒的安装盘和用于挡止在芯筒一侧的固定挡板，卷盘轴上安装有用于在芯筒另一侧沿轴向压紧芯筒的活动挡板。
所述固定挡板固定在卷盘轴外的固定轴套上，固定轴套固定在所述电机组件上。
所述活动挡板的远离固定挡板的一侧设有调节手轮，调节手轮上设有用于锁紧和解锁调节手轮的锁紧块。
所述张紧组件包括转动轴，转动轴和压辊垂直固定于浮动臂的两端并朝相反方向延伸，所述角位移传感器固定在转动轴上。
所述浮动臂上设有用于限制浮动臂运动角度的限位孔。
所述转动轴上安装有终端连接器，终端连接器与所述角位移传感器相连，角位移传感器通过电缆与所述PID中央控制组件相连。
本实用新型的有益效果是：放卷收卷设备采用角位移传感器测出浮动臂的运动角度信号，传送给PID中央控制组件后，通过PID控制方式控制电机，电机驱动放卷收卷组件完成放卷或收卷动作，释放或卷绕包材。该设备开机即可启动，无需人力操作，可根据设备速度自适应调节放卷收卷的速度，能够实现智能化，提高生产效率和可靠性。其中，浮动臂一方面带动压辊自动张紧材料使其平整，另一方面通过自身位置变动给角位移传感器提供角度模拟量信号。
进一步地，PID中央控制组件以PLC为中央控制单元，编程简单；用变频器控制电机，简单高效。
进一步地，活动挡板能够起到限位作用，避免所卷材料来回跑动，提高了稳定性。
进一步地，使用带锁紧的调节手轮，使其随卷盘轴转动而自锁，保证所卷材料位置固定。
进一步地，通过限位孔对浮动臂的活动范围进行二次约束。
附图说明
图1为本实用新型的电机组件的结构示意图；
图2本实用新型的放卷收卷组件的结构示意图；
图3本实用新型的张紧组件的结构示意图；
图4本实用新型的PID中央控制组件的组成示意图；
图5为本实用新型放卷收卷设备的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型的放卷收卷设备的具体实施例，如图1至图5所示，放卷收卷设备包括机架和安装在机架上的包括电机组件、放卷收卷组件、张紧组件和PID中央控制组件，在张紧组件和电机组件之间设有PID中央控制组件。
电机组件包括依次连接的电机10、减速器11、联轴器12、外轴套13和连接板15，通过合适的减速比降低电机转速，外轴套13固定在连接板15的一侧，外轴套13内通过轴承转动装配有内轴套14。
放卷收卷组件包括卷盘轴21，卷盘轴21外固定有固定轴套201，固定轴套201上固定有用于安装芯筒的安装盘22和挡止在芯筒一侧的固定挡板23，安装盘22与固定挡板23固连，卷盘轴21上设有活动轴套25，活动轴套25调节到位后通过定位销28固定在卷盘轴21上，活动轴套25上安装有用于在芯筒另一侧沿轴向压紧芯筒的活动挡板24，活动挡板24的远离固定挡板23的一侧设有调节手轮26，调节手轮26上设有用于锁紧和解锁调节手轮的锁紧块27。
电机10的输出轴固紧于减速器11，减速器11输出端与内轴套14固定连接，卷轴盘21穿过内轴套14直至联轴器12，卷轴盘21与内轴套14锁紧相连，同步运动。同时，卷盘轴21远离活动挡板的一端通过联轴器12与减速器11的输出轴相连，并通过固定轴套201上的外螺纹段202锁紧固定在内轴套14中，内轴套14置于外轴套13中，且内外轴套之间有一定间隙，连接板15和联轴器12之间通过起固定支撑和保护作用的外轴套13连接。动力从电机10传送至减速器11，减速器11通过连接于其输出端的内轴套14及联轴器12传递给卷盘轴21，进行放卷收卷。通过螺钉29将放卷收卷组件固定在连接板15的背离电机组件的一侧，再通过连接板15将电机和放卷收卷组件固定在整机设备上。
张紧组件包括依次垂直固连的转动轴35、浮动臂37和用于张紧卷材的压辊38，转动轴35和压辊38垂直固定于浮动臂37两端并朝相反方向延伸，组成摇把形状，浮动臂37可绕转动轴35转动，转动轴35上通过轴套34安装有终端连接器33，终端连接器33连接有用于检测浮动臂37运动角度信号的角位移传感器31，角位移传感器31通过电缆与PID中央控制组件相连。角位移传感器31通过螺钉安装在支块32上，浮动臂37上设有呈弧状腰形的限位孔36，限位孔36通过与机架上的限位块配合以限制浮动臂37的运动角度。
PID中央控制组件包括A/D模块41、D/A模块42、可编程逻辑控制器（PLC）43、PID控制模块44及变频器45，由角位移传感器31发出的角位移信号发送给A/D模块41转换成数字量信号，D/A模块42接收A/D模块41的信号后将其转换为相应的电压信号，并传递给PLC43，PLC在梯形图程序控制下进行逻辑运算，并与PID控制模块44交互通信，进行PID运算控制策略，发出PID控制指令给变频器45，通过变频器45控制电机10。
设备工作时，将滤袋包装材料的纸芯筒安装在安装盘上，并通过调节手轮顶紧活动挡板，使其压紧芯筒；角位移传感模块检测出浮动臂的运动角度信号传送给PID中央控制组件，通过PID控制方式控制电机，电机驱动放卷收卷组件中的卷盘轴完成放卷或收卷动作。
本实用新型通过PID控制策略进行放卷或收卷的灵活控制，开机即可启动，无需人力操作，可根据设备速度自适应调节放卷收卷的速度，能够实现智能化，提高生产效率和可靠性。PID中央控制组件以PLC为中央控制单元，编程简单；用变频器控制电机，简单高效。
在本实施例中，放卷收卷设备用于控制对滤袋包装材料的放卷收卷，在其他实施例中，放卷收卷设备还可广泛应用于颗粒包装机、粉剂包装机、袋泡茶叶包装机以及其他通用包装机等的放卷收卷，可移植性好。
Claims (10)
1.放卷收卷设备，包括电机组件、放卷收卷组件、张紧组件，其特征在于：在张紧组件和电机组件之间设有PID中央控制组件，放卷收卷组件包括卷盘轴，电机组件包括用于驱动卷盘轴转动的电机，张紧组件包括可转动的浮动臂和固定在浮动臂上的压辊，浮动臂连接有用于检测其运动角度信号的角位移传感器，PID中央控制组件用于接收角位移传感器的信号，并通过PID控制方式控制所述电机，电机驱动所述放卷收卷组件完成放卷或收卷动作。
2.根据权利要求1所述的放卷收卷设备，其特征在于：所述PID中央控制组件包括A/D模块、D/A模块、PLC、PID控制模块及变频器，A/D模块将由所述角位移传感器发出的信号转换成数字量信号，D/A模块接收A/D模块的信号后将其转换为相应的电压信号，并传递给PLC，PLC在梯形图控制下进行逻辑运算，并与PID控制模块交互通信，进行PID运算控制策略，发出PID控制指令给变频器，通过变频器控制所述电机。
3.根据权利要求1所述的放卷收卷设备，其特征在于：所述电机组件包括与电机相连的减速器，减速器的输出轴通过联轴器与所述卷盘轴锁紧相连。
4.根据权利要求3所述的放卷收卷设备，其特征在于：所述联轴器连接有外轴套，外轴套内通过轴承转动装配有内轴套，外轴套固定在连接板上，连接板用于将电机组件固定在整机设备上。
5.根据权利要求1所述的放卷收卷设备，其特征在于：所述放卷收卷组件包括固定在卷盘轴上的用于安装芯筒的安装盘和用于挡止在芯筒一侧的固定挡板，卷盘轴上安装有用于在芯筒另一侧沿轴向压紧芯筒的活动挡板。
6.根据权利要求5所述的放卷收卷设备，其特征在于：所述固定挡板固定在卷盘轴外的固定轴套上，固定轴套固定在所述电机组件上。
7.根据权利要求5所述的放卷收卷设备，其特征在于：所述活动挡板的远离固定挡板的一侧设有调节手轮，调节手轮上设有用于锁紧和解锁调节手轮的锁紧块。
8.根据权利要求1所述的放卷收卷设备，其特征在于：所述张紧组件包括转动轴，转动轴和压辊垂直固定于浮动臂的两端并朝相反方向延伸，所述角位移传感器固定在转动轴上。
9.根据权利要求8所述的放卷收卷设备，其特征在于：所述浮动臂上设有用于限制浮动臂运动角度的限位孔。
10.根据权利要求8或9所述的放卷收卷设备，其特征在于：所述转动轴上安装有终端连接器，终端连接器与所述角位移传感器相连，角位移传感器通过电缆与所述PID中央控制组件相连。
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