GDX2包装机内框纸滚切的改进装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种GDX2包装机内框纸滚切改进装置及其控制方法，涉及香烟包装设备技术领域。所述改进装置包括差速机构、色差检测装置和电气控制系统，色差检测装置检测内框纸上的色标位置，将位置信号反馈给PLC，同步地，编码器读取驱动滚切轮的马耳他轮速度和角度，反馈给PLC，PLC通过两者的对比计算出内框纸的偏差量，将偏差量转换为信号，来调整伺服电机的转速，并通过蜗轮蜗杆传动副传递至送纸轮。结合PLC控制器的精确计算，对伺服电机的精准控制，实现对内框纸位置偏差时进行实时的补偿，使切口与图案的相对位置保持不变，实现内框纸的定点切割；此改进装置对原机组改装小，安装方便，定位准确。

Improved device and control method for inner roll paper cutting of GDX2 packaging machine

The invention discloses an improved rolling cutting device for inner frame paper of GDX2 packaging machine and a control method thereof, which relates to the technical field of cigarette packaging equipment. The improved device includes differential mechanism, color difference detection device and electric control system, color difference detection device detects the color mark position on the inner frame paper, feeds back the position signal to PLC, synchronously, encoder reads the speed and angle of Malta wheel which drives the hobbing wheel, and feeds back to PLC. PLC calculates the inner frame paper through the comparison of the two. The deviation is converted into a signal to adjust the speed of the servo motor and transmitted to the paper feeder through the worm gear and worm drive pair. Combined with the precise calculation of PLC controller, the servo motor is precisely controlled to realize real-time compensation for the position deviation of the inner frame paper, so that the relative position of the incision and the pattern remains unchanged and the fixed-point cutting of the inner frame paper is realized.

【技术实现步骤摘要】
GDX2包装机内框纸滚切的改进装置及其控制方法
本专利技术涉及香烟包装设备
，具体涉及GDX2包装机内框纸滚切改进装置及其控制方法。
技术介绍
在卷烟包装工艺中，硬盒烟包的内框纸一方面对烟包成型起到骨架承托的作用，另一方面对烟盒的翻盖起到一定的阻尼作用，防止用户在打开香烟后翻盖会自行打开。随着包装工艺的日益发展，内框纸不再采用纯色纸张加工，更多的采用带图案的纸张，在提升产品包装档次的同时，起到宣传产品和防伪作用。传统的GDX2包装机的内框纸滚切装置通过主动电机驱动马耳他轮，经传动机构带动输送轮和滚切轮同步转动，完成内框纸的输送和切割，切割长度靠机械传动精度来控制。当图案印刷间距与前送纸轮周长出现误差，或者由于机械本身磨损出现传动误差时，会导致内框纸切割长度不一，每次的切割位置都都不一样，导致包装外观上不是一幅完整的图案，从而影响产品包装质量，影响产品形象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种GDX2包装机内框纸滚切改进装置及其控制方法，解决现有设备内框纸切割时定位不准和无法校正误差的问题。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种GDX2包装机内框纸滚切改进装置，其特征在于：包括差速机构、色差检测装置和电气控制系统，所述色差检测装置安装于包装机且沿包装机进行方向位于滚切轮前端；所述差速机构由伺服电机、蜗轮蜗杆传动副、齿轮传动装置构成，伺服电机通过齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动副相连，蜗轮蜗杆传动副通过齿轮传动装置与包装机的送纸轮相连；所述电气控制系统由编码器和PLC控制器构成，所述编码器的旋转轴由包装机的马耳他轮驱动，且与PLC控制器输入端信号连接；所述PLC控制器输出端与伺服电机信号连接；所述PLC控制器与包装机的控制面板和色差检测装置信号连接。更进一步的技术方案是所述送纸轮为上下两对直径相同的光面轮，所述滚切轮由下方的一对U型切口和虚线切口辊刀及上方的一对光面轮构成，且由包装机的马耳他轮驱动。更进一步的技术方案是所述编码器与伺服电机之间设置有信号分配器和运动控制模块；所述编码器与信号分配器的输入端信号连接，信号分配器输出端与PLC控制器和运动控制模块输入端信号连接；所述运动控制模块输出端与伺服电机信号连接；所述PLC控制器输出端与运动控制模块输入端信号连接。本专利技术采用的GDX2包装机内框纸滚切改进装置的控制方法，其特征在于包含以下步骤：a)获取内框纸偏差量c：编码器获取包装机的速度和角度，传送至PLC控制器；色差检测装置检测内框纸上的定位色标位置，传送至PLC控制器；PLC控制器通过对比计算出内框纸偏差量c；b)补偿偏差量：PLC控制器通过计算将偏差量转换为信号，调整伺服电机方向和转动量，补偿偏差量c。更进一步的技术方案是所述信号分配器将编码器输出的三组线性驱动信号A+、A-和B+、B-和Z+、Z-转换为三组单端信号A、B、Z，再对A和B信号进行克隆，生产两组频率和相位完全一样的信号A1、B1和A2、B2；步骤a)中：其中一组信号A2、B2和Z转化后输出到PLC控制器，PLC控制器结合色差检测装置检测内框纸上的定位色标位置，计算出内框纸的偏差量c；步骤b)中：另一组信号A1、B1转换后输送到运动控制模块，运动控制模块按电子凸轮的凸轮曲线输出信号，调整伺服电机的方向和转动量。更进一步的技术方案是所述电子凸轮的凸轮曲线与包装机马耳他轮的凸轮曲线成比例k，k＝c/l，其中c为当前的内框纸偏差量，l为单张内框纸的标准长度。工作原理：通过控制面板启动包装机，送纸轮牵引着内框纸运动，送纸轮运动一周，在前的滚切轮切一张内框纸，色差检测装置检测内框纸上的色标位置，将位置信号反馈给PLC，同步地，编码器读取驱动滚切轮的马耳他轮速度和角度，反馈给PLC，PLC通过两者的对比计算出内框纸的偏差量，将偏差量转换为信号，来控制伺服电机的转动方向和转动量，并通过蜗轮蜗杆传动副传递至送纸轮。误差的正负决定了伺服电机的转动方向，误差的量决定了伺服电机的转动量，当偏差量为正值时，伺服电机反向转动；当偏差量为负值时，伺服电机正向转动。为避免因一次补偿量过大，导致U型切口和虚线切口辊刀将内框纸拉坏，采用偏差量的均匀补偿法，通过在PLC和编码器之间增加信号分配器和运动控制模块来实现。信号分配器将从编码器传递的信号分为两组，一组反馈给PLC用于计算偏差量，一组将马耳他轮的运动状态传送给运动控制模块，使之控制伺服电机按电子凸轮的凸轮曲线运动，且电子凸轮的凸轮曲线与马耳他轮的凸轮曲线比值保持与偏差量与标准长度的比值一致，使送纸轮单位距离内的补偿量均相等。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过在现有GDX2包装机的内框纸滚切装置上加装色差检测装置、差速机构和电气控制系统后，结合PLC控制器的精确计算，对伺服电机的精准控制，实现对内框纸位置偏差时进行实时的补偿，使切口与图案的相对位置保持不变，实现内框纸的定点切割；此改进装置对原机组改装小，安装方便，定位准确。当生产无需对内框纸进行定位切割的产品时，关闭控制系统的电源，即可恢复原GDX2包装机的等长切割。附图说明图1为本专利技术GDX2包装机内框纸滚切改进装置的结构示意图。图2为本专利技术电气控制系统电路结构示意图。图中：1-色差检测装置，2-伺服电机，3-蜗轮蜗杆传动副，4-编码器，5-PLC控制器，6-滚切轮，7-送纸轮，8-信号分配器，9-运动控制模块。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1、2所示，一种GDX2包装机内框纸滚切改进装置，其特征在于：包括差速机构、色差检测装置1和电气控制系统，所述色差检测装置1安装于包装机且沿包装机进行方向位于滚切轮6前端；所述差速机构由伺服电机2、蜗轮蜗杆传动副3、齿轮传动装置构成，伺服电机2通过齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动副3相连，蜗轮蜗杆传动副3通过齿轮传动装置与包装机的送纸轮7相连；所述电气控制系统由编码器4和PLC控制器5构成，所述编码器4的旋转轴由包装机的马耳他轮驱动，且与PLC控制器5输入端信号连接；所述PLC控制器5输出端与伺服电机2信号连接；所述PLC控制器5与控制面板和色差检测装置1信号连接。通过控制面板启动包装机，送纸轮7牵引着内框纸运动，送纸轮7运动一周，在前的滚切轮6切一张内框纸，色差检测装置1检测内框纸上的色标位置，将位置信号反馈给PLC控制器5，同步地，编码器4读取驱动滚切轮6的马耳他轮速度和角度，反馈给PLC控制器5，PLC控制器5通过两者的对比计算出内框纸的偏差量，将偏差量转换为信号，来调整伺服电机2的转动方向和转动量，并通过蜗轮蜗杆传动副3传递至送纸轮7。当偏差量为正值时，伺服电机2反向转动；当偏差量为负值时，伺服电机2正向转动，最终使切口与图案的相对位置保持不变，实现内框纸的定点切割；此改进装置对原机组改装小，安装方便，定位准确，方便大范围的推广。实施例2为进一步完善实施例1中的技术方案，本实施例中所述送纸轮7为上下两对直径相同的光面轮，所述滚切轮6由下方的一对U型切口和虚线切口辊刀及上方的一对光面轮构成，且由包装机的马耳他轮驱动。送纸轮7为光面轮，夹紧力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.GDX2包装机内框纸滚切改进装置，其特征在于：包括差速机构、色差检测装置(1)和电气控制系统，所述色差检测装置(1)安装于包装机上且沿包装机进行方向位于滚切轮(6)前端；所述差速机构由伺服电机(2)、蜗轮蜗杆传动副(3)、齿轮传动装置构成，伺服电机(2)通过齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动副(3)相连，蜗轮蜗杆传动副(3)通过齿轮传动装置与包装机的送纸轮(7)相连；所述电气控制系统由编码器(4)和PLC控制器(5)构成，所述编码器(4)的旋转轴由包装机的马耳他轮驱动，且与PLC控制器(5)输入端信号连接；所述PLC控制器(5)输出端与伺服电机(2)信号连接；所述PLC控制器(5)与包装机的控制面板和色差检测装置(1)信号连接。

【技术特征摘要】
1.GDX2包装机内框纸滚切改进装置，其特征在于：包括差速机构、色差检测装置(1)和电气控制系统，所述色差检测装置(1)安装于包装机上且沿包装机进行方向位于滚切轮(6)前端；所述差速机构由伺服电机(2)、蜗轮蜗杆传动副(3)、齿轮传动装置构成，伺服电机(2)通过齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动副(3)相连，蜗轮蜗杆传动副(3)通过齿轮传动装置与包装机的送纸轮(7)相连；所述电气控制系统由编码器(4)和PLC控制器(5)构成，所述编码器(4)的旋转轴由包装机的马耳他轮驱动，且与PLC控制器(5)输入端信号连接；所述PLC控制器(5)输出端与伺服电机(2)信号连接；所述PLC控制器(5)与包装机的控制面板和色差检测装置(1)信号连接。2.根据权利要求1所述的GDX2包装机内框纸滚切改进装置，其特征在于：所述送纸轮(7)为上下两对直径相同的光面轮，所述滚切轮(6)由下方的一对U型切口和虚线切口辊刀及上方的一对光面轮构成，且由包装机的马耳他轮驱动。3.根据权利要求1所述的GDX2包装机内框纸滚切改进装置，其特征在于：所述编码器(4)与伺服电机(2)之间设置有信号分配器(8)和运动控制模块(9)；所述编码器(4)与信号分配器(8)的输入端信号连接，信号分配器(8)输出端与PLC控制器(5)和运动控制模块(9)输入端信号连接；所述运动控制模块(9)输出端与伺服电机(2)信号连接；所述PLC控制器(5)输出端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚宁，卢洪林，唐继辉，韩洪彦，谢昆，蒋仕飞，杨剑锋，杨天乐，高志祥，雷国政，李俊宏，邵敬峰，张晨光，刘泰辰，
申请(专利权)人：云南烟草机械有限责任公司，红云红河烟草集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南,53