一种压力可测可控的切纸机压纸组件及其工作方法技术

一种压力可测可控的切纸机压纸组件及其工作方法，包括若干个压纸组件、控制系统；所述压纸组件固定安装在切纸机的横梁下方并且位于切纸机的送纸器上方，所述压纸组件之间等距离设置；所述压纸组件包括压辊、压块、压块驱动轴、压块伺服电机，所述控制系统包括PLC控制器、伺服驱动器、工控机；所述压辊、压块的数量相同，每个所述压辊安装在对应的压块上，所述压辊与压辊之间、压块与压块之间等距离布置。本发明专利技术所述的压力可测可控的切纸机压纸组件及其工作方法，结构设计合理，工作方法简单，对纸件压紧过程的张力进行实时调节以及位置纠偏，确保切纸机工作的顺利进行，提高了良品率，提高了生产效率和精度，应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种压力可测可控的切纸机压纸组件及其工作方法
本专利技术属于切纸机
，具体涉及一种压力可测可控的切纸机压纸组件及其工作方法。
技术介绍
造纸工业是国民经济的重要组成部分之一。近二十年来，我国造纸工业取得跨越式发展。据中国造纸协会调查，2019年全国（不含港澳台）机制纸及纸板总产量为10630.22万吨。在造纸生产过程中，对机制纸及纸板进行切割是重要的工序之一。该工序中的关键设备是切纸机，现有技术中的切纸机一般包括进纸平台、切割组件、出纸平台，且三者为一体式结构，不能分离，在切纸机切割机制纸及纸板的过程中，为了保持机制纸及纸板的整齐性和密实性，需要使用专用的压纸组件压在机制纸及纸板的表面，如果压纸组件的压力控制不好，这对机制纸及纸板产品的质量产生直接影响。目前，国产切纸机大多结构单一，操作不便，智能化程度低，特别是在切纸机过程中，由于会受到不可控因素作用，压纸过程中难免跑偏现象，现有技术中的切纸机压纸组件难以及时在发生跑偏现象对机制纸及纸板进行纠正。此外，现有技术中的压纸组件难以准确控制压力分布的均匀性，导致机制纸及纸板在压纸输送过程中极易产生偏移、倾斜、褶皱及变形。因此，随着市场需求的发展，需要研发出一种压力可测可控的切纸机压纸组件及其工作方法，以来解决上述技术问题。中国专利申请号为CN201220238875.1公开了一种切纸器，包括切纸器移动导轨、切纸器电机、切纸器同步带、移动滑座、切纸器支撑臂、切纸刀片、控制切纸刀片旋转的切纸马达，自动化程度低，不是针对切纸机的压纸组件进行改进的，也没有提供一种压力可测可控的切纸机压纸组件及其工作方法。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服以上不足，本专利技术的目的是提供一种压力可测可控的切纸机压纸组件及其工作方法，结构设计合理，工作方法简单，自动化程度高，对纸件压紧过程的张力进行实时调节以及位置纠偏，确保切纸机工作的顺利进行，避免了由于纸件压紧产生的折皱、松边等现象造成的良品率下降，提高了生产效率和精度，应用前景广泛。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种压力可测可控的切纸机压纸组件，其特征在于，包括若干个压纸组件、控制系统；所述压纸组件固定安装在切纸机的横梁下方并且位于切纸机的送纸器上方，所述压纸组件之间等距离设置；所述压纸组件包括压辊、压块、压块驱动轴、压块伺服电机，所述控制系统包括PLC控制器、伺服驱动器、工控机；所述压辊、压块的数量相同，每个所述压辊安装在对应的压块上，所述压辊与压辊之间、压块与压块之间等距离布置；所述压块驱动轴水平穿过每个所述压块的压块孔并且与压块孔配合转动，所述压块伺服电机与压块驱动轴连接并且驱动压块驱动轴，所述压块通过压块驱动轴在一定角度内的往复转动从而实现对所述压块两侧压辊压紧力的调整；每两组所述压纸组件之间设置有纠偏机构，所述纠偏机构包括光源、CCD摄像机、图像采集卡，所述CCD摄像机在压紧纸件正上方拍摄并且光源围绕CCD摄像机安装于待裁切物的上方；所述CCD摄像机与图像采集卡连接；每个所述压辊上设置有张力检测模块；所述压块驱动轴的两端通过支撑件安装在切纸机的横梁下方，所述支撑件上设置有磁粉制动器；所述PLC控制器接受来自工控机运行指令并且PLC控制器与张力检测模块通讯连接接收来自每个压辊的张力信息；所述PLC控制器与伺服驱动器连接，通过伺服驱动器分别驱动每个压块的压块伺服电机；所述PLC控制器与磁粉制动器连接；所述图像采集卡采用IEEE1394连接工控机。本专利技术所述的压力可测可控的切纸机压纸组件，结构设计合理，自动化程度高，对纸件压紧过程的张力进行实时调节以及位置纠偏，确保切纸机工作的顺利进行，避免了由于纸件压紧产生的折皱、松边等现象造成的良品率下降，提高了生产效率和精度，应用前景广泛。所述压纸组件结构简单，压块驱动轴水平穿过每个所述压块的压块孔并且与压块孔配合转动，所述压块伺服电机与压块驱动轴连接并且驱动压块驱动轴，所述压块通过压块驱动轴在一定角度内的往复转动从而实现对所述压块两侧压辊压紧力的调整，压块驱动轴采用两端加中间支撑，稳定好，张力检测模块检测每个压辊当前张力信息并且传输给PLC控制器，每两组所述压纸组件之间设置有纠偏机构，纠偏机构采用非接触的视觉检测，对被压紧的纸件进行全方面的纠偏检测，自动化高、高精度、高效率，智能化程度高；支撑件设置有磁粉制动器，磁粉制动器也用于压块驱动轴的收、放压力控制，从而对改变压辊对送纸器上之纸件的压紧力，实现跑偏侧回正的作用。进一步的，上述的压力可测可控的切纸机压纸组件，所述压辊包括辊筒、芯轴、右端盖、左端盖，所述芯轴安装在辊筒内部，所述辊筒内圈两端分别与轴承外圈连接，所述轴承内圈安装于所述芯轴上，所述轴承侧面设置固定件；所述右端盖设置于所述芯轴右侧端面并且通过螺栓一与所述芯轴连接；所述左端盖设置于所述芯轴左侧端面并且通过螺栓二与所述芯轴连接。进一步的，上述的压力可测可控的切纸机压纸组件，所述张力检测模块包括柔性传感器、应变传感器、导电滑环，所述柔性传感器、应变传感器、导电滑环分别安装在压辊上。进一步的，上述的压力可测可控的切纸机压纸组件，所述柔性传感器粘贴于所述辊筒外表面右侧并且沿周向均匀布置，所述柔性传感器数量为4-12个；所述应变传感器通过应变传感器安装平台安装在所述辊筒外表面左侧；所述导电滑环的内圈与所述芯轴外圈接触并且通过紧定螺钉固定在所述芯轴上，所述导电滑环固定在所述芯轴上，所述导电滑环的外圈与所述辊筒连接；所述导电滑环与柔性传感器电性连接。为了提高所述压辊的压力检测精度、响应速度，采用应变电阻传感器与柔性传感器相结合的测量方式，使得所述压辊同时具备总压力检测功能与压力分布检测功能，其中，应变电阻传感器用来对总压力检测，柔性传感器用来对压力分布进行检测。柔性传感器具有超薄结构、可弯曲特性及多适应性等特点，当纸件被压辊压住时，纸件与辊筒的柔性传感器接触并对柔性传感器产生挤压，使柔性传感器的电阻值发生变化，实现了压纸组件压力分布的在线检测；导电滑环传输属于有线传输方式，能够实现信号传输，其噪声小、响应快、安装方便，导电滑环的通路既可传递信号也可传递电流，电流通过导电滑环的通路传递至柔性传感器，用于柔性传感器的电流供应，当柔性传感器产生电压信号后，该电压信号通过导电滑环的通路传递给上一级。进一步的，上述的压力可测可控的切纸机压纸组件，所述张力检测模块还包括总压力信号处理模块、压力分布信号处理模块，所述总压力信号处理模块与应变传感器电性连接，所述压力分布信号处理模块与导电滑环电性连接；所述总压力信号处理模块、压力分布信号处理模块分别与PLC控制器通讯连接；所述PLC控制器采用RJ45连接工控机，接受工控机关于切纸机压纸组件的张力设定、纠偏机构数据以及运行指令的信息，计算出压块最佳运行状态并且通过压块伺服电机驱动压块伺服电机、驱动磁粉制动器以来实现压紧力的调整。应变电阻传感器完成压纸过程中的总压力信号的检测，总压力信号处理模块，是用来实现应变式传感器的连接与总压力信号的处理，包括压力信号放大电路和滤波电路，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力可测可控的切纸机压纸组件，其特征在于，包括若干个压纸组件（1）、控制系统（2）；所述压纸组件（1）固定安装在切纸机的横梁下方并且位于切纸机的送纸器上方，所述压纸组件（1）之间等距离设置；所述压纸组件（1）包括压辊（11）、压块（12）、压块驱动轴（13）、压块伺服电机（14），所述控制系统（2）包括PLC 控制器（21）、伺服驱动器（22）、工控机（23）；所述压辊（11）、压块（12）的数量相同，每个所述压辊（1）安装在对应的压块（12）上，所述压辊（1）与压辊（1）之间、压块（12）与压块（12）之间等距离布置；所述压块驱动轴（13）水平穿过每个所述压块（12）的压块孔并且与压块孔配合转动，所述压块伺服电机（14）与压块驱动轴（13）连接并且驱动压块驱动轴（13），所述压块（12）通过压块驱动轴（13）在一定角度内的往复转动从而实现对所述压块（12）两侧压辊（11）压紧力的调整；每两组所述压纸组件（1）之间设置有纠偏机构（3），所述纠偏机构（3）包括光源（31）、CCD摄像机（32）、图像采集卡（33），所述CCD摄像机（32）在压紧纸件正上方拍摄并且光源（31）围绕CCD摄像机（32）安装于待裁切物的上方；所述CCD摄像机（32）与图像采集卡（33）连接；每个所述压辊（11）上设置有张力检测模块（4）； 所述压块驱动轴（13）的两端通过支撑件（15）安装在切纸机的横梁下方，所述支撑件（15）上设置有磁粉制动器（5）；所述PLC 控制器（21）接受来自工控机（23）运行指令并且PLC 控制器（21）与张力检测模块（4）通讯连接接收来自每个压辊（11）的张力信息；所述PLC 控制器（31）与伺服驱动器（32）连接，通过伺服驱动器（32）分别驱动每个压块（12）的压块伺服电机（14）；所述PLC 控制器（31）与磁粉制动器（5）连接；所述图像采集卡（33）采用 IEEE1394连接工控机（23）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种压力可测可控的切纸机压纸组件，其特征在于，包括若干个压纸组件（1）、控制系统（2）；所述压纸组件（1）固定安装在切纸机的横梁下方并且位于切纸机的送纸器上方，所述压纸组件（1）之间等距离设置；所述压纸组件（1）包括压辊（11）、压块（12）、压块驱动轴（13）、压块伺服电机（14），所述控制系统（2）包括PLC控制器（21）、伺服驱动器（22）、工控机（23）；所述压辊（11）、压块（12）的数量相同，每个所述压辊（1）安装在对应的压块（12）上，所述压辊（1）与压辊（1）之间、压块（12）与压块（12）之间等距离布置；所述压块驱动轴（13）水平穿过每个所述压块（12）的压块孔并且与压块孔配合转动，所述压块伺服电机（14）与压块驱动轴（13）连接并且驱动压块驱动轴（13），所述压块（12）通过压块驱动轴（13）在一定角度内的往复转动从而实现对所述压块（12）两侧压辊（11）压紧力的调整；每两组所述压纸组件（1）之间设置有纠偏机构（3），所述纠偏机构（3）包括光源（31）、CCD摄像机（32）、图像采集卡（33），所述CCD摄像机（32）在压紧纸件正上方拍摄并且光源（31）围绕CCD摄像机（32）安装于待裁切物的上方；所述CCD摄像机（32）与图像采集卡（33）连接；每个所述压辊（11）上设置有张力检测模块（4）；所述压块驱动轴（13）的两端通过支撑件（15）安装在切纸机的横梁下方，所述支撑件（15）上设置有磁粉制动器（5）；所述PLC控制器（21）接受来自工控机（23）运行指令并且PLC控制器（21）与张力检测模块（4）通讯连接接收来自每个压辊（11）的张力信息；所述PLC控制器（31）与伺服驱动器（32）连接，通过伺服驱动器（32）分别驱动每个压块（12）的压块伺服电机（14）；所述PLC控制器（31）与磁粉制动器（5）连接；所述图像采集卡（33）采用IEEE1394连接工控机（23）。


2.根据权利要求1所述的压力可测可控的切纸机压纸组件，其特征在于，所述压辊（11）包括辊筒（111）、芯轴（112）、右端盖（113）、左端盖（114），所述芯轴（112）安装在辊筒（111）内部，所述辊筒（111）内圈两端分别与轴承（115）外圈连接，所述轴承（115）内圈安装于所述芯轴（112）上，所述轴承（115）侧面设置固定件（116）；所述右端盖（113）设置于所述芯轴（112）右侧端面并且通过螺栓一（117）与所述芯轴（112）连接；所述左端盖（114）设置于所述芯轴（112）左侧端面并且通过螺栓二（118）与所述芯轴（112）连接。


3.根据权利要求2所述的压力可测可控的切纸机压纸组件，其特征在于，所述张力检测模块（4）包括柔性传感器（41）、应变传感器（42）、导电滑环（43），所述柔性传感器（41）、应变传感器（42）、导电滑环（43）分别安装在压辊（11）上。


4.根据权利要求3所述的压力可测可控的切纸机压纸组件，其特征在于，所述柔性传感器（41）粘贴于所述辊筒（111）外表面右侧并且沿周向均匀布置，所述柔性传感器（41）数量为4-12个；所述应变传感器（42）通过应变传感器安装平台（421）安装在所述辊筒（111）外表面左侧；所述导电滑环（43）的内圈与所述芯轴（112）外圈接触并且通过紧定螺钉固定在所述芯轴（112）上，所述导电滑环（43）固定在所述芯轴（112）上，所述导电滑环（43）的外圈与所述辊筒（111）连接；所述导电滑环（43）与柔性传感器（41）电性连接。


5.根据权利要求4所述的压力可测可控的切纸机压纸组件，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：边敬友，边敬文，
申请(专利权)人：徐州亮华环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32