CN207576779U - 一种智能间隙控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能间隙控制系统，包括机架，设在机架上的上瓦楞辊、下瓦楞辊、设在下瓦楞辊下方的压力辊，设在机架上对下瓦楞辊上的瓦楞纸进行涂胶的上胶装置，所述上胶装置上设有一个对其上胶间隙进行自动控制的间隙控制装置，所述机架上设有一对间隙控制装置进行测量的控制器，所述下瓦楞辊上的瓦楞纸涂胶厚度通过控制器控制间隙控制装置对上胶装置进行调节。能够精准控制上胶量，提高纸板质量，减少废片和粘合剂的使用量，降低成本，结构简单，控制简便，生产成本低，更换简便。

Description

一种智能间隙控制系统

技术领域

本实用新型涉及瓦楞纸板生产设备领域，具体涉及一种智能间隙控制系统。

背景技术

单面瓦楞机作为目前生产瓦楞纸板的重要设备之一，目前在瓦楞纸生产领域中占有很大的比例，而上胶机构则是瓦楞纸板生产线中必不可少的重要设备，其作用是对成型的瓦楞纸进行上胶的专用设备，其性能的优劣将直接影响瓦楞纸板成品的质量。但是，现有的单面瓦楞机在对上浆机构进行控制的胶量间隙显示和控制时，由于机器振动厉害，使用增量式编码器计数时经常不准，造成胶量偏大纸板变软或胶量偏小纸板脱胶，上胶量太厚，可能造成胶水过多而贴合不良或贴合后纸板较软；而上胶太薄，则可能造成瓦楞纸与面纸之间不完全黏贴。而且在单面瓦楞机车速变化比较频繁的情况下，糊辊与切糊辊之间的间隙要相应作调整，费时费力；在控制方面，由于控制部分一般使用可编程控制器(PLC)，不同厂家不同编程软件成本高兼容性差，不适合数据运算和处理；安装方式上：编码器与齿轮通过轴头和联轴器连接极易损坏，而且安装不方便。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的某种或某些技术问题，本实用新型提供一种智能间隙控制系统，能够精准控制上胶量，提高纸板质量，减少废片和粘合剂的使用量，降低成本，结构简单，控制简便，生产成本低，更换简便。

为解决上述现有的技术问题，本实用新型采用如下方案：

一种智能间隙控制系统，包括机架，设在机架上的上瓦楞辊、下瓦楞辊、设在下瓦楞辊下方的压力辊，，设在机架上对下瓦楞辊上的瓦楞纸进行涂胶的上胶装置，所述上胶装置上设有一个对其上胶间隙进行自动控制的间隙控制装置，所述机架上设有一对间隙控制装置进行控制的控制器，所述下瓦楞辊上的瓦楞纸涂胶厚度通过控制器控制间隙控制装置对上胶装置进行调节。

进一步地，所述上胶装置包括上胶辊、切胶辊、储胶槽、用于带动上胶辊和切胶辊转动的驱动电机，所述间隙控制装置安装在切胶辊的一端。

进一步地，所述间隙控制装置包括设在机架上的固定支座、设在固定支座上的从动齿轮、设在切胶辊上与从动齿轮啮合的主动齿轮、设在固定支座上与从动齿轮连接的绝对值编码器，所述从动齿轮采用偏心齿轮，所述绝对值编码器用于采集偏心齿轮的旋转角度当前位置并发送给控制器对上胶装置的上胶厚度间隙进行控制。

进一步地，所述绝对值编码器包括设在固定支座上用于安装从动齿轮的传动轴、设在传动轴上通过轴承固定的轴承座、设在传动轴上通过轴承座连接的壳体、设在传动轴上的传感器、设在壳体内对传感器检测的信号进行处理的单片机，所述传感器包括设在传动轴一端的磁铁、设在壳体内将磁场的旋转角度转化成变化的电信号的霍尔阵列，所述传动轴通过磁铁将机械旋转角度转化为磁场旋转角度，所述控制器通过传感器发送的磁场旋转角度计算出当前上胶装置的间隙值，所述霍尔阵列内集成有限位开关，所述传感器采集开关信号并通过单片机处理后发送给控制器计算出当前速度。

进一步地，所述壳体的一端设有端盖，所述壳体、端盖和轴承座之间形成一密闭空腔，所述传感器和单片机安装在密闭空腔内。

进一步地，所述壳体内设有一PCB板，所述单片机和霍尔阵列分别安装在PCB板的两侧，所述PCB板与轴承座之间设有若干根支撑柱，所述PCB板通过支撑柱固定在壳体内，所述磁铁和霍尔阵列之间的间隙通过支撑柱进行控制。

进一步地，所述PCB板上设有将传感器的状态和与控制器通讯的状态用光的变化展示出来供使用者参考的状态指示灯。

进一步地，所述单片机采用微控制单元。

进一步地，所述轴承座与传动轴之间设有两个滚珠轴承。

进一步地，所述机架上设有一对下瓦楞辊上的瓦楞纸进行吸附的吸风机。

进一步地，所述吸风机上设有与下瓦楞辊表面弧度一致的月牙形的吸风槽。

进一步地，所述磁铁设在传动轴的端部，所述磁铁中间设有一安装孔，所述磁铁通过安装孔套设在传动轴上。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

通过间隙控制装置能够时时对两根辊子之间的上胶间隙进行监测并反馈到控制器中，当监测到间隙超出设定范围时，控制器能够发出指令给间隙控制装置，从而使间隙控制装置对上胶装置进行调整，从而达到精准控制上胶量，提高纸板质量，减少废片和粘合剂的使用量，降低成本，而间隙控制装置采用绝对值编码器进行监测，即使机器震动再厉害，也不会影响监测精度，且在安装时更加方便，结构简单，控制简便，生产成本低。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型间隙控制装置的安装结构示意图；

图3为本实用新型绝对值编码器的内部结构示意图；

图中：待粘合纸板1、压力辊2、导向辊3、吸风槽4、吸风机5、机架6、下瓦楞辊7、上瓦楞辊8、上胶纸板9、控制器10、驱动电机11、间隙控制装置12、切胶辊13、上胶装置14、上胶辊15、储胶槽16、主动齿轮17、从动齿轮18、固定支座19、绝对值编码器20、支撑柱21、轴承22、传动轴23、轴承座24、密闭空腔25、磁铁26、传感器27、壳体28、状态指示灯29、端盖30、安装孔31、霍尔阵列32、限位开关33、单片机34、PCB板35。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1～3所示，一种智能间隙控制系统，包括机架6，设在机架6上的上瓦楞辊8、下瓦楞辊7、设在下瓦楞辊7下方的压力辊2，设在机架6上对下瓦楞辊7上的瓦楞纸进行涂胶的上胶装置14，所述上胶装置14上设有一个对其上胶间隙进行自动控制的间隙控制装置12，所述机架6上设有一对间隙控制装置12进行控制的控制器10，所述下瓦楞辊7上的瓦楞纸涂胶厚度通过控制器10控制间隙控制装置12对上胶装置14进行调节；所述上胶装置14包括上胶辊15、切胶辊13、储胶槽16、用于带动上胶辊15和切胶辊13转动的驱动电机11，所述间隙控制装置12安装在切胶辊13的一端；所述间隙控制装置12包括设在机架6上的固定支座19、设在固定支座19上的从动齿轮18、设在切胶辊13上与从动齿轮18啮合的主动齿轮17、设在固定支座19上与从动齿轮18连接的绝对值编码器20，所述从动齿轮18采用偏心齿轮，所述绝对值编码器20用于采集偏心齿轮的旋转角度当前位置并发送给控制器10对上胶装置14的上胶厚度间隙进行控制；所述绝对值编码器20包括设在固定支座19上用于安装从动齿轮18的传动轴23、设在传动轴23上通过轴承22固定的轴承座24、设在传动轴23上通过轴承座24连接的壳体28、设在传动轴23上的传感器27、设在壳体28内对传感器27检测的信号进行处理的单片机34，所述传感器27包括设在传动轴23一端的磁铁26、设在壳体28内将磁场的旋转角度转化成变化的电信号的霍尔阵列32，所述传动轴23通过磁铁26将机械旋转角度转化为磁场旋转角度，所述控制器10通过传感器27发送的磁场旋转角度计算出当前上胶装置14的间隙值，所述霍尔阵列32内集成有限位开关33，所述传感器27采集开关信号并通过单片机34处理后发送给控制器10计算出当前速度；所述壳体28的一端设有端盖30，所述壳体28、端盖30和轴承座24之间形成一密闭空腔25，所述传感器27和单片机34安装在密闭空腔25内；所述壳体28内设有一PCB板35，所述单片机34和霍尔阵列32分别安装在PCB板35的两侧，所述PCB板35与轴承座24之间设有若干根支撑柱21，所述PCB板35通过支撑柱21固定在壳体28内，所述磁铁26和霍尔阵列32之间的间隙通过支撑柱21进行控制；所述PCB板35上设有将传感器27的状态和与控制器10通讯的状态用光的变化展示出来供使用者参考的状态指示灯29；所述单片机34采用微控制单元；所述轴承座24与传动轴23之间设有两个滚珠轴承22；所述机架6上设有一对下瓦楞辊7上的瓦楞纸进行吸附的吸风机5；所述吸风机5上设有与下瓦楞辊7表面弧度一致的月牙形的吸风槽4；所述磁铁26设在传动轴23的端部，所述磁铁26中间设有一安装孔31，所述磁铁26通过安装孔31套设在传动轴23上。

在实际使用的过程中，上胶纸板9分别从上瓦楞辊8进入，通过下瓦楞辊7输送到压力辊7和下瓦楞辊2之间，同时，通过上胶装置14对经过下瓦楞辊7的纸板进行涂胶处理，而待粘合纸板1通过压力辊2进入压力辊2和下瓦楞辊7之间，从而通过压力辊2和下瓦楞辊7的压合力使上胶纸板9和待粘合纸板1进行粘合后从导向辊3上输出，而在通过上胶装置14对上胶纸板9进行涂胶处理时，通过间隙控制装置12对上胶装置14的相对位置进行时时监控，当上胶装置14由于设备的震动而出现相对位移时，发送位移距离给控制器10，从而使控制器10控制间隙控制装置12对上胶装置14进行位置的调整，使下瓦楞辊7上的瓦楞纸涂胶厚度通过控制器10控制间隙控制装置12对上胶装置14进行调节后，能够保证精准控制上胶量，提高纸板质量，减少废片和粘合剂的使用量，降低成本。

作为优选，在通过上胶装置14进行涂胶处理时，通过驱动电机11带动上胶辊15旋转将储胶槽16内的胶水涂抹在上胶辊15上，然后通过切胶辊13和上胶辊15之间的间隙对上胶辊15上超出间隙厚度的胶水挂落到储胶槽16内，从而使上胶辊15涂抹到上胶纸板9上的胶水厚度更加均匀合理，在对胶厚进行控制时，更加均匀，而在对上胶厚度进行控制时，由于间隙控制装置12安装在切胶辊13的一端，与切胶辊13配合使用，当需要对上胶厚度进行调整时，能够通过间隙控制装置12对切胶辊13在机架6上的相对位置进行移动，从而达到控制切胶辊13和上胶辊15之间的距离，在对切胶辊13和上胶辊15之间的距离进行调节时，调节精度更高，控制精度更高，从而达到精准控制上胶量的效果。

进一步地，在对切胶辊13进行监控时，采用绝对值编码器20进行时时检测，而绝对值编码器20通过固定支座19安装在机架6上，在对绝对值编码器20进行拆装时，更加简便，而通过绝对值编码器20进行检测时，当切胶辊13由于生产震动力而沿着安装槽移动时，主动齿轮17带动从动齿轮18旋转，通过从动齿轮18的旋转角度可以有效的判断切胶辊13的移动距离，而从动齿轮18采用偏心齿轮结构，当绝对值编码器20采集到偏心齿轮的旋转角度当前位置并发送给控制器10后，通过控制器10分析切胶辊13的移动距离及方向，从而通过控制器10控制切胶辊13进行移动，使上胶装置14的上胶厚度间隙得到有效精确的控制，而且需要调节上胶厚度时，也可以进行调节时时控制，有效的避免了因增量式编码器计数时经常不准，造成胶量偏大纸板变软或胶量偏小纸板脱胶的情况发生，同时有效的解决了单面瓦楞机车速变化比较频繁的情况下，上胶辊15与切胶辊13之间的间隙要相应作手动调整的问题，费时费力，工作效率低。而间隙控制采用绝对值编码器20进行监测，即使机器震动再厉害，也不会影响监测精度，且在安装时更加放，结构简单，控制简便，生产成本低。

更进一步的，绝对值编码器20通过轴承22固定的轴承座24安装在传动轴23上，当传动轴23由于主动齿轮17带动从动齿轮18旋转而同步旋转的过程中，传感器27通过霍尔阵列32对与传动轴23同步旋转的磁铁26进行霍尔效应检测，从而使霍尔阵列32将磁铁26磁场的旋转角度转化成变化的电信号发送给单片机34进行处理，同时，由于霍尔阵列32的某个或某几个霍尔传感模块通过限位开关33代替，从而形成霍尔阵列32与限位开关33集成为一体，从而使传感器27由限位开关33采集到信号后，能够通过传感器27向单片机34发送开关信号和电信号进行处理后再发送给控制器10，使控制器10能够时时的了解上胶装置14中切胶辊13的位置及移动距离，从而实现自动达到控制的作用，并通过限位开关33确定移动距离的相对位置，，从而使限位开关33实现限位功能，限位位置可以通过软件设定实现，限位开关33采用接近开关结构，通过接近开关采集速度信号，控制器10可以精确的计算出切胶辊13当前的移动速度，有效的达到节省成本、简化机构、方便调整的目的，限位开关33功能稳定、使用调试方便，即节省了制造成本又提高了产品生产效率，限位开关33采用接近开关原理，通过RAM中保存的数据及时输出一个开关信号，输出结构可以是NPN或PNP，以满足不同控制器10的需要，通过单片机34进行信号传输时，可以使用国际通行的SSI、RS485、RS232、光纤、无线等手段实现资料交换。通过上位机软件输入不同速度对应的不同间隙值，控制器10做出判断后，发出正转或反转信号以及运转的速度信号，当“当前间隙”和“设定间隙”值相等时电机停止。上位机软件可以设计出多组不同的速度、间隙组合，同时考虑不同纸质条件下的改变，设计出纸质选择按钮，当纸质改变时一键就可以改变胶量组。

传感器27由磁铁26和霍尔阵列32组成，利用霍尔效应检测旋转磁场转过的角度形成绝对位置传感器27，能够有效的解决在脉冲传输过程中由于电磁干扰、设备振动等因素而造成编码器计数不准的问题；在传感器27的霍尔阵列32中集成限位开关33，通过传感器27可以向控制器10发送开关信号从而自动达到限位的作用，限位位置可以通过软件设定实现，有效的达到节省成本、简化机构、方便调整的目的，限位开关33功能稳定、使用调试方便，即节省了制造成本又提高了产品生产效率。

作为优选，传感器27和单片机34安装在密闭空腔25内，能够有效的保护传感器27控制电路的正常工作，使传感器27在脉冲传输过程中不会由于电磁干扰、设备振动等因素而造成编码器计数不准的问题，且传感器27和单片机34的使用寿命更长。

进一步的，所述PCB板35通过四根支撑柱21固定在壳体28内，同时单片机34和霍尔阵列32分别安装在PCB板35的两侧，在对单片机34和霍尔阵列32进行安装固定时，结构更加简单，固定更加牢固，且能够使PCB板35的面积更小，而且通过支撑柱21的固定，磁铁26和霍尔阵列32之间的间隙还可以通过支撑柱21进行控制，使磁铁26和霍尔阵列32之间的距离控制更加简便。

更进一步的，所述PCB板35上设有将传感器27的状态和与控制器10通讯的状态用光的变化展示出来供使用者参考的状态指示灯29，通过控制LED状态指示灯29不同的闪烁频率通知使用者编码器当前的工作状态，判断采样数据是否真是可靠，能够使使用者更加直观的对当前工作状态进行了解。

作为优选，单片机34采用微控制单元，用于将反映传动轴23的机械旋转角度的电信号转化成数字信息提供给控制器10处理，同时通过限位开关33检测的信号发送给控制器10后，再通过控制器10根据设定的限位值生成开关量的限位信号，从而使控制器10发送限位控制指令，在处理信号时，工作效率更高，数据分析更加精确；而轴承座24与传动轴23之间采用两个滚珠轴承22进行连接，能够使传动轴23旋转过程中更加稳定的同时保证更高效的转速；而磁铁26通过安装孔31套设在传动轴23上，当磁铁26在固定时，更加稳定牢固，而在检测过程中，能够更加稳定，磁场的旋转角度变化更加明显，使检测更加方便。

进一步地，通过吸风机5对下瓦楞辊7上的瓦楞纸进行吸附，能够使上胶纸板9在经过下瓦楞辊7时，与下瓦楞辊7进行有效的贴合，从而使瓦楞纸板的贴合精度更高，贴合率更好，而所述吸风机5上的吸风槽4为与下瓦楞辊7表面弧度一致的月牙形结构，在对下瓦楞辊7进行吸气时，能够时下瓦楞辊7的吸附力更强，贴合性更好。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种智能间隙控制系统，其特征在于：包括机架，设在机架上的上瓦楞辊、下瓦楞辊、设在下瓦楞辊下方的压力辊，设在机架上对下瓦楞辊上的瓦楞纸进行涂胶的上胶装置，所述上胶装置上设有一个对其上胶间隙进行自动控制的间隙控制装置，所述机架上设有一对间隙控制装置进行控制的控制器，所述下瓦楞辊上的瓦楞纸涂胶厚度通过控制器控制间隙控制装置对上胶装置进行调节。

2.根据权利要求1所述的一种智能间隙控制系统，其特征在于：所述上胶装置包括上胶辊、切胶辊、储胶槽、用于带动上胶辊和切胶辊转动的驱动电机，所述间隙控制装置安装在切胶辊的一端。

3.根据权利要求2所述的一种智能间隙控制系统，其特征在于：所述间隙控制装置包括设在机架上的固定支座、设在固定支座上的从动齿轮、设在切胶辊上与从动齿轮啮合的主动齿轮、设在固定支座上与从动齿轮连接的绝对值编码器，所述从动齿轮采用偏心齿轮，所述绝对值编码器用于采集偏心齿轮的旋转角度当前位置并发送给控制器对上胶装置的上胶厚度间隙进行控制。

4.根据权利要求3所述的一种智能间隙控制系统，其特征在于：所述绝对值编码器包括设在固定支座上用于安装从动齿轮的传动轴、设在传动轴上通过轴承固定的轴承座、设在传动轴上通过轴承座连接的壳体、设在传动轴上的传感器、设在壳体内对传感器检测的信号进行处理的单片机，所述传感器包括设在传动轴一端的磁铁、设在壳体内将磁场的旋转角度转化成变化的电信号的霍尔阵列，所述传动轴通过磁铁将机械旋转角度转化为磁场旋转角度，所述控制器通过传感器发送的磁场旋转角度计算出当前上胶装置的间隙值，所述霍尔阵列内集成有限位开关，所述传感器采集开关信号并通过单片机处理后发送给控制器计算出当前速度。

5.根据权利要求4所述的一种智能间隙控制系统，其特征在于：所述壳体的一端设有端盖，所述壳体、端盖和轴承座之间形成一密闭空腔，所述传感器和单片机安装在密闭空腔内。

6.根据权利要求4所述的一种智能间隙控制系统，其特征在于：所述壳体内设有一PCB板，所述单片机和霍尔阵列分别安装在PCB板的两侧，所述PCB板与轴承座之间设有若干根支撑柱，所述PCB板通过支撑柱固定在壳体内，所述磁铁和霍尔阵列之间的间隙通过支撑柱进行控制。

7.根据权利要求4所述的一种智能间隙控制系统，其特征在于：所述单片机采用微控制单元。

8.根据权利要求1所述的一种智能间隙控制系统，其特征在于：所述机架上设有一对下瓦楞辊上的瓦楞纸进行吸附的吸风机。

9.根据权利要求8所述的一种智能间隙控制系统，其特征在于：所述吸风机上设有与下瓦楞辊表面弧度一致的月牙形的吸风槽。