CN206088537U - 支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，包括皮带输送机、送纸伺服机构、铺纸同步带和传感器，该支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括静电发生器、两个激光光电传感器、纸张缓存机构、编码器和光电传感器，编码器、第二激光光电传感器和光电传感器安装于皮带输送机上，变频送纸卷、送纸伺服机构、切纸伺服机构、铺纸同步带依次设置在皮带输送机的上方，第一激光光电传感器设置于切纸伺服机构旁，铺纸同步带上还带有一负压吸附机构，纸张缓存机构中也设置有一对射光电装置，用以检测纸张缓存装置内的纸张情况。采用该支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，可以实现玻璃生产流水线上的不停辊铺纸作业，在大大加快生产节拍、实现自动化生产的同时，也能够提高铺纸的精确度，减少浪费。

Description

支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构

技术领域

本实用新型玻璃工业生产领域，尤其涉及玻璃的铺纸机构领域及其控制，具体是指一种支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构。

背景技术

近年来随着科学技术的不断进步，玻璃生产企业对于提高生产产能要求越来越高，希望通过自动化技术的不断改善可以提高功能专机性能，可以提高生产节拍，从而提高生产效率和产能。

在玻璃的工业生产中，无论是堆垛操作还是其他操作，铺纸是很重要的准备工作，如果能实现快速精确的自动化铺纸工作，对于玻璃的工业生产是大大有益的，而现有技术中，由于各种原因，通常不能做到玻璃铺纸流水线不停辊的同时精确的铺纸操作，每次铺纸或者需要停辊拖慢生产速度，或者同步的效果很差，造成纸张的浪费以及铺纸的失败，给后续的工业生产带来麻烦，延误整体的生产进程。

为了能够实现同步铺纸且玻璃生产线不停辊的技术，需要提供一种支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，帮助实现不停辊动态同步铺纸功能，同时为了达到铺设纸张的精确性，需要在各个关键位置铺设各类传感器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术缺点，提供一种新型的、可用于克服玻璃生产线需要停辊进行铺纸操作、且所铺纸张不能精确的覆盖玻璃等问题的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构。

为实现上述目的，本实用新型的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构具体结构如下：

本实用新型的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，包括皮带输送机、送纸伺服机构、切纸伺服机构和铺纸同步带，其主要特征是，所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括一编码器和一光电传感器，所述的编码器、光电传感器安装于皮带输送机上，所述的送纸伺服机构、切纸伺服机构、铺纸同步带依次设置在所述的皮带输送机的上方，所述的铺纸同步带上还带有一负压吸附机构。

较佳地，所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括两个激光光电传感器，其中第一激光光电传感器设置于所述的送纸伺服机构处，第二激光光电传感器设置于皮带输送机上，且该第二激光光电传感器位于所述的铺纸同步带靠近皮带输送机的端头处。

较佳地，所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括一报警器、一变频送纸卷、一纸张缓存机构和一静电发生器，所述的报警器设置于所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构外，所述的变频送纸卷位于所述的送纸伺服机构不与所述的铺纸同步带相邻的一侧，所述的纸张缓存机构位于所述的皮带输送机上方、所述的变频送纸卷和所述的送纸伺服机构之间，所述的静电发生器设置于所述的皮带输送机上，并且该静电发生器位于所述的铺纸同步带的不与所述的送纸伺服机构相邻的一侧。

更佳地，所述的纸张缓存机构中还设置有一对射光电装置。

更佳地，所述的静电发生器为两个，均设置与所述的皮带输送机上，且所述的两个静电发生器均位于所述的铺纸同步带不与所述的送纸伺服机构相邻的一侧。

较佳地，其特征在于，所述的送纸伺服机构为一定长送纸伺服机构。

较佳地，所述的编码器为一增量式编码器。

采用了该种支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，由于其具有光电传感器，使该系统能够通过对玻璃的位置进行确认，从而可以启动实现动态同步铺纸的过程。同时利用第一激光光电传感器和第二激光光电传感器以及对射光电装置，能够用以确认整个系统中是够出现故障，如纸张在纸张缓存机构中发生断裂从而导致的故障，或者切纸伺服机构未能成功切断纸张所造成的铺纸失败的故障等等，并且可以通过该支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构外的报警器实现警报功能。又由于其铺纸同步带具有负压吸附机构，能够保证纸张在铺设前与该铺纸同步带不发生相对位移，能够更好的铺设纸张，做到无人操纵自动化生产，仅需在出现故障时根据报警器发出的警报对设备进行检修，整个系统操作简单易行，能大大加快玻璃工业化生产节拍，提高生产效率和产能，应当大力推广该项技术。

附图说明

图1为本实用新型的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构的工作原理示意图。

图2为本实用新型的动态同步铺纸机的具体结构示意图。

附图标记

1 变频送纸卷

2 纸张缓存机构

3 对射光电装置

4 送纸伺服机构

5 切纸伺服机构

6 第一激光光电传感器

7 静电发生器

8 编码器

9 铺纸同步带

10 辊道伺服

11 光电传感器

12 第二激光光电传感器

具体实施方式

为了能够更清楚的描述本实用新型的技术方案，下面结合具体实例来进行进一步的描述。

本实用新型的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，包括皮带输送机、送纸伺服机构4、切纸伺服机构5和铺纸同步带9，其中，所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括一编码器8和一光电传感器11，所述的编码器8、光电传感器11安装于皮带输送机上，所述的送纸伺服机构4、切纸伺服机构5、铺纸同步带9依次设置在所述的皮带输送机的上方，所述的铺纸同步带9上还带有一负压吸附机构，且所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括两个激光光电传感器，其中第一激光光电传感器6设置于所述的送纸伺服机构处，第二激光光电传感器12设置于皮带输送机上，且该第二激光光电传感器12位于所述的铺纸同步带9靠近皮带输送机的端头处。所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括一报警器、一变频送纸卷1、一纸张缓存机构2和一静电发生器7，所述的报警器设置于所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构外，所述的变频送纸卷1位于所述的送纸伺服机构4不与所述的铺纸同步带9相邻的一侧，所述的纸张缓存机构2位于所述的皮带输送机上方、所述的变频送纸卷和所述的送纸伺服机构4之间，所述的静电发生器7设置于所述的皮带输送机上，并且位于所述的铺纸同步带9的不与所述的送纸伺服机构4相邻的一侧。

在一种更佳的实施方式中，所述的纸张缓存机构2中还设置有一对射光电装置3。

在一种更佳的实施方式中，所述的静电发生器7为两个，均设置与所述的皮带输送机上，且所述的两个静电发生器7均位于所述的铺纸同步带9不与所述的送纸伺服机构4相邻的一侧。

在一种较佳的实施方式中，所述的送纸伺服机构4为一定长送纸伺服机构4。

在一种较佳的实施方式中，所述的编码器8为一增量式编码器。

在实际应用中，本实用新型的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构在具体实施方式中，其工作过程如下：

如图2所示，该支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构包括变频送纸卷1、纸张缓存机构2、对射光电装置3、送纸伺服机构4、切纸伺服机构5、第一激光光电传感器6、静电发生器7、编码器8、铺纸同步带9、辊道伺服10、光电传感器11和第二激光光电传感器12。

其中，在动态同步铺纸状态下，皮带输送机的辊道伺服10、送纸伺服机构4和铺纸同步带9同时启动。

所述的变频送纸卷1每次铺纸工作中精确控制送出一张纸长度的行程，完成给纸张缓存机构2输送纸张的功能。

所述的纸张缓存机构2中有一对射光电装置3，用以检测纸张是否断开。若已切开，则继续进行正常生产过程，若没有完成，则报警器发出警报。

所述的送纸伺服机构由PLC控制系统控制送出定长为L的纸张至所述的铺纸同步带9上，而所述的切纸伺服机构5在送纸伺服机构4完成送纸动作后，切断纸张，并为下一个循环铺纸节拍做准备。

所述的第一激光光电传感器6在切纸伺服机构5切断纸张后检测切刀是否完全把纸张切开。若已切开，则该玻璃进入下一生产工序，若没有完成，则报警器发出警报。

所述的静电发生器7用以打出静电，把纸张吸附在玻璃表面，并为后续工序做准备。

所述的铺纸同步带9还带有一负压吸附机构，当计算出玻璃到达P4点后，铺纸同步带9的伺服辊启动送纸工序，同时该铺纸同步带9上设有的负压吸附纸张能保证纸张不会飘浮，很顺利覆盖在玻璃表面上。

所述的光电传感器11用以检测玻璃是否到达计数起始点P1，当玻璃到达所述的P1点时，该光电传感器发出上升沿光电中断信号。

所述的第二激光光电传感器12，用以检测同步铺纸动作完成后是否可以穿透玻璃，当没有纸张覆盖在玻璃上时，由于激光具有强穿透能力，该第二激光光电传感器12没有信号返回，当有纸张覆盖玻璃时，激光不能穿透纸张，就可以发出信号。利用这个原理来判断同步铺纸动作是否成功完成，若已完成，则该玻璃进入下一生产工序，若没有完成，则报警器发出警报。

这种动态同步在玻璃上静电铺纸的结构，既能保证定长送纸伺服机构4与铺纸同步带9的电机同步运行；又能保证送纸纸张不会被拉断，也不会因为送纸速度大于铺纸速度造成褶皱，还能保证铺纸同步带铺纸9的覆盖精度。

本实用新型的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，所要解决的问题为浮法玻璃在输送带上不停辊进行在线铺纸，而且把铺纸机的精度控制在非常小的范围内，以玻璃与纸张前后两端的差距均不超过1mm误差为最佳。对应用方式举例如下：

首先，所述的光电传感器11在没有检测到玻璃到来之前，送纸伺服机构4将定长为L的纸张送至所述的铺纸同步带9上，位于该送纸伺服机构旁的切纸伺服机构5将纸张切断，送纸伺服机构4停止运动，将处于停止状态，纸张一头也刚好处于铺纸同步带9的端头位置。此时，皮带输送机载着玻璃处于匀速运行状态。当光电传感器11检测玻璃到来，编码器8发出脉冲配合所述的PLC控制系统中的高速计数器计算玻璃前进行程，该PLC控制系统可以为西门子S7-1200PLC控制系统。当玻璃运行到一定位置，即所述的高速计数器计数达到一定比较值时，所述的铺纸同步带9的伺服辊从启动速度V0开始送纸，此速度V0为所述的铺纸同步带9的伺服辊的系统设定的初始速度，当纸张与玻璃前端接触时，纸张的速度达到与玻璃速度一致的V1，并且保持匀速V1一直到送完一张纸长度的行程结束，纸张就完全覆盖在玻璃上表面且随玻璃沿输送带一直前进至下道工序。其次，这种同步铺纸的控制方法需要用到PLC控制系统，包括该PLC控制系统的高速计数器配合编码器8计算玻璃行程、外部IO中断处理操作和高速计数器比较中断处理操作。通过这类PLC控制系统的高速信号处理程序，可以精确控制送纸精度，并能利用玻璃与纸张接触时刚好能达到速度一致的同步启动点，能很好达到同步铺纸的目的。

所述的PLC接收光电传感器通过I/O口传送的光电中断信息后，在中断处理操作中执行高速计数器，并利用编码器8的脉冲信号计算玻璃行程，然后利用PLC控制系统中的比较中断处理操作启动所述的铺纸同步带9的伺服辊，以一定的初速度和加速度做加速运动，使纸张在到达玻璃前端边沿时速度同步。

如图1所示，其同步控制的步骤包括：

(1)按以下公式计算所述的比较值，给编码器8提供一比较值，当该编码器8使用高速计数器计数时，通过与该比较值比较，进而触发PLC控制系统进入比较中断处理操作，即计时到玻璃到达送纸启动点时，所述的PLC控制系统被触发比较中断处理操作：

其中，各参数的意义如下：

P：编码器8线数；C1：铺纸同步带9辊道驱动轮外周长；H1：纸张停止点P4与皮带输送机的上表面的高度差；V0：铺纸同步带9伺服辊的初始运动速度；V1：皮带输送机辊道运行速度；D0：高速计数器比较值。以上的数值均可测量得出。

(2)纸张由送纸伺服机构4送出定长L至铺纸同步带9并由所述的切纸伺服机构5切断；

(3)玻璃传送到所述的光电传感器11所在的位置，光电传感器11产生一光电中断信号，PLC控制系统进入光电中断程序，启动PLC控制系统的高速计数器开始计算玻璃行进长度；

(4)编程器的高速计数器计数达到所述的比较值，所述的PLC控制系统进入PLC比较中断处理操作；

(5)在比较中断处理操作中启动铺纸同步带9的伺服辊，并给定伺服行程长度。

此控制方法关键点就是需要确定同步启动点P3位置；首先L1是固定数值，为光电传感器中心点到铺纸同步带9端头的距离，可以在设备上直接测量出来，L2为送纸启动点和速度同步点之间的距离、L3为光电传感器11所在位置和送纸启动点之间的距离，此两者俱不确定，那么从铺纸同步带的伺服辊的行程开始着手。P3点启动送纸后，玻璃的行程L2是匀速前进，送纸伺服机构把纸张从P4点以加速度a减速到速度V1，此过程送出的纸张长度为H1；玻璃运行长度L2所用时间t1是一样的。

将求得的L3转化为编码器8测量比较值D0，编码器8线数P为编码器8的已知参数、铺纸同步带9的辊道驱动轮外周长C1直接测量即可得出。推导出数学公式为：

由上面推导出的数学公式可以解决这类在线铺纸机设备的同步问题。

其具体工作过程为：

系统启动时，先需要变频送纸卷1、送纸伺服机构4、铺纸同步带9负压吸附机构进行同步动作，输送出一张纸，之后，切纸伺服机构5把纸张切开；在铺纸同步带9上准备好一张纸才可以自动运行。玻璃在皮带输送机的辊道上匀速运行，当光电传感器11检测到玻璃上升沿，开始启动高速计数器，对编码器8进行脉冲计数，当脉冲数量达到计算的比较值数据后，PLC驱动变频送纸卷1、送纸伺服机构4、铺纸同步带9同步动作，输送出一张纸的长度，并使用铺纸同步带9的负压吸附功能防止纸张挪移，当铺纸同步带9完成铺纸工序时，纸张自动覆盖在玻璃上表面，跟随玻璃一起输送到下道工序；在下一片玻璃到来之前切纸伺服机构5把送纸伺服送出的一张纸，高速切开，支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构就可以进入下个循环节拍。由第一激光光电传感器6检测切纸机构是否把纸张切开；对射光电装置3检测纸张缓存机构2中的纸张是否断开。覆盖纸张的玻璃在皮带输送机辊道上运行，第二激光光电传感器12检测同步自动在线动态铺纸机是否成功。经过静电发生器7，把静电打在玻璃纸张上面，输送到下一道工序。

本实用新型的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构的技术方案中，其中所包括的各个功能设备和模块装置均能够对应于实际的具体硬件电路结构，因此这些模块和单元仅利用硬件电路结构就可以实现，不需要辅助以特定的控制软件即可以自动实现相应功能。

采用了该种支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，由于其具有光电传感器11，使该系统能够通过对玻璃的位置进行确认，从而可以启动实现动态同步铺纸的过程。同时利用各处的第一激光光电传感器6和第二激光光电传感器12和对射光电装置3，能够用以确认整个系统中是够出现故障，如纸张在纸张缓存机构2中发生断裂从而导致的故障，或者切纸伺服机构5未能成功切断纸张所造成的铺纸失败的故障等等，并且可以通过该支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构外的报警器实现警报功能。又由于其铺纸同步带9具有负压吸附机构，能够保证纸张在铺设前与该铺纸同步带9不发生相对位移，能够更好的铺设纸张，做到无人操纵自动化生产，仅需在出现故障时根据报警器发出的警报对设备进行检修，整个系统操作简单易行，能大大加快玻璃工业化生产节拍，提高生产效率和产能，应当大力推广该项技术。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，包括皮带输送机、送纸伺服机构、切纸伺服机构和铺纸同步带，其特征在于，所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括一编码器和一光电传感器，所述的编码器、光电传感器安装于皮带输送机上，所述的送纸伺服机构、切纸伺服机构、铺纸同步带依次设置在所述的皮带输送机的上方，所述的铺纸同步带上还带有一负压吸附机构。

2.根据权利要求1所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，其特征在于，所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括两个激光光电传感器，其中第一激光光电传感器设置于所述的送纸伺服机构处，第二激光光电传感器设置于皮带输送机上，且该第二激光光电传感器位于所述的铺纸同步带靠近皮带输送机的端头处。

3.根据权利要求1所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，其特征在于，所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构还包括一报警器、一变频送纸卷、一纸张缓存机构和一静电发生器，所述的报警器设置于所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构外部，所述的变频送纸卷位于所述的送纸伺服机构不与所述的铺纸同步带相邻的一侧，所述的纸张缓存机构位于所述的皮带输送机上方、所述的变频送纸卷和所述的送纸伺服机构之间，所述的静电发生器设置于所述的皮带输送机上，并且该静电发生器位于所述的铺纸同步带的不与所述的送纸伺服机构相邻的一侧。

4.根据权利要求3所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，其特征在于，所述的纸张缓存机构中还设置有一对射光电装置。

5.根据权利要求3所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，其特征在于，所述的静电发生器为两个，均设置与所述的皮带输送机上，且所述的两个静电发生器均位于所述的铺纸同步带不与所述的送纸伺服机构相邻的一侧。

6.根据权利要求1所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，其特征在于，所述的送纸伺服机构为一定长送纸伺服机构。

7.根据权利要求1所述的支持实现动态同步铺纸功能的铺纸机构，其特征在于，所述的编码器为一增量式编码器。