幾種定位切換供送裝置的設(shè)計(jì)

幾種定位切換供送裝置的設(shè)計(jì)

0印刷圖案的定位切斷化由于帶有高速化和自動(dòng)包裝的現(xiàn)代收割機(jī)，它被廣泛應(yīng)用于袋的包裝。隨著商品包裝水平和要求的提高,往往在卷筒材料上事先印刷精美圖案,要求在供送、切斷過(guò)程中始終保持圖案完整,并使圖案與物品保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置。這就要求只能在指定的位置切斷,即定位切斷。定位切斷對(duì)包裝材料供送裝置和整個(gè)機(jī)器的傳動(dòng)與控制系統(tǒng)提出了更高的要求。實(shí)際上,影響供送材料長(zhǎng)度的因素是多方面的,設(shè)計(jì)計(jì)算和制造安裝方面的誤差,包裝材料厚度與彈性模量的差別,牽引阻力的變化,以及車(chē)間環(huán)境的溫度、濕度等都會(huì)影響供送長(zhǎng)度,而且,印刷圖案的間距也不均一。實(shí)現(xiàn)定位切斷,需要在方案選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工制造、機(jī)器傳動(dòng)和自動(dòng)控制諸方面采取綜合措施。下面介紹幾種定位切斷供送裝置。1連續(xù)送定位中斷1.1調(diào)整光電傳感器圖1為接縫式裹包機(jī)傳動(dòng)及控制系統(tǒng)示意圖。其中主電動(dòng)機(jī)M0是調(diào)速電動(dòng)機(jī),它直接控制設(shè)備的生產(chǎn)能力。M1是交流伺服電動(dòng)機(jī),用以調(diào)整V帶無(wú)級(jí)調(diào)速器的傳動(dòng)比,從而增減卷帶的供送速度和切割長(zhǎng)度,并與色標(biāo)間距保持一致。開(kāi)機(jī)前,要起動(dòng)交流伺服電動(dòng)機(jī)M1,讓卷帶上的商標(biāo)圖案與鏈帶上的物品相互對(duì)位。然后起動(dòng)主電動(dòng)機(jī)大致調(diào)好料袋的封切位置。在此基礎(chǔ)上調(diào)整光電傳感器GM使之對(duì)準(zhǔn)卷帶的某一色標(biāo)。最后起動(dòng)交流伺服電動(dòng)機(jī)M3,將信號(hào)凸輪T1,T2轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)位置,如圖1中標(biāo)注Z的工作狀態(tài),這樣就為正式開(kāi)機(jī)做好必要的準(zhǔn)備。這里根據(jù)圖1,2進(jìn)一步說(shuō)明隨機(jī)補(bǔ)償?shù)?個(gè)基本環(huán)節(jié)。(1)連接檢測(cè)和擴(kuò)展工作中,光電傳感器對(duì)快速連續(xù)運(yùn)動(dòng)著的卷帶色標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),每檢測(cè)一次都能輸出被放大了的瞬時(shí)電信號(hào),以吸動(dòng)繼電器1K及其常開(kāi)觸點(diǎn)。(2)被調(diào)對(duì)象因變化的影響,控制指導(dǎo)過(guò)程通過(guò)信號(hào)凸輪T1,T2及其所控制的微動(dòng)開(kāi)關(guān)X1,X2輸出與上述檢測(cè)信號(hào)相呼應(yīng)的給定信號(hào),經(jīng)比較可確定被調(diào)對(duì)象的偏差方向。如圖1(b),當(dāng)光電傳感器捕捉到某一色標(biāo)而發(fā)出檢測(cè)信號(hào)時(shí),信號(hào)凸輪與微動(dòng)開(kāi)關(guān)恰好處于基準(zhǔn)的接觸狀態(tài),顯然由于X1,X2均斷開(kāi),這意味著卷帶色標(biāo)與封切滾刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系大體符合要求,因此定位誤差為零或小于某一允許值而無(wú)需進(jìn)行調(diào)節(jié)。但由于干涉因素的影響,往往會(huì)導(dǎo)致卷帶色標(biāo)與滾刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不夠協(xié)調(diào)。如當(dāng)發(fā)出檢測(cè)信號(hào)時(shí)倘若給定信號(hào)出現(xiàn)了X1閉合而X2斷開(kāi)的情況,則表示卷帶上某一色標(biāo)運(yùn)行到封切位置是超前于滾刀的,見(jiàn)圖1(a),也稱(chēng)滯后切斷。設(shè)此偏差方向?yàn)檎?則控制系統(tǒng)對(duì)被調(diào)對(duì)象給予負(fù)的補(bǔ)償,使卷帶及時(shí)減速。反之,倘若給定信號(hào)是X2閉合、X1斷開(kāi),則表示卷帶上某一色標(biāo)運(yùn)行到封切位置是滯后于滾刀的,見(jiàn)圖1(c),也稱(chēng)超前切斷,此偏差則為負(fù)偏差,控制系統(tǒng)對(duì)被調(diào)對(duì)象給予正的補(bǔ)償,使卷帶及時(shí)增速。不過(guò)要指出的是,有的設(shè)備上信號(hào)凸輪已采用非接觸式光電開(kāi)關(guān),以提高工作靈敏度、可靠性、定位精度以及使用壽命。(3)自調(diào)卷帶誤差的自調(diào)補(bǔ)償通過(guò)控制回路輸出與偏差方向相呼應(yīng)的控制信號(hào),使伺服電動(dòng)機(jī)M1動(dòng)作,并通過(guò)差動(dòng)器C1及執(zhí)行部件對(duì)被調(diào)卷帶所積累的誤差加以自動(dòng)補(bǔ)償。綜上所述,隨機(jī)補(bǔ)償式自動(dòng)定位切斷方法實(shí)質(zhì)上是根據(jù)閉環(huán)控制系統(tǒng)“檢測(cè)偏差,糾正偏差”的自調(diào)原理而工作的。如此反復(fù)作用,使被調(diào)卷帶的切斷位置維持在規(guī)定的誤差范圍內(nèi),從而達(dá)到較高的定位切斷精度。因此,現(xiàn)代高速包裝機(jī)已廣泛使用這樣的自動(dòng)控制系統(tǒng)。1.2光電傳感器增加了卷帶色標(biāo)的長(zhǎng)度圖3所示為包裝材料牽引裝置的又一典型實(shí)例,主要用于卷筒材料需定位切斷的場(chǎng)合。這里只介紹牽引裝置。在這一裝置中,離合器左右2對(duì)齒輪的速比不相等。若在初始狀態(tài),卷帶色標(biāo)位于光電傳感器右邊,則離合器與右邊齒輪嚙合,這樣每切斷一張商標(biāo)紙時(shí),牽引輥4的輸紙長(zhǎng)度均略大于包裝材料上的色標(biāo)間距,此牽引余量主要用來(lái)補(bǔ)償卷帶的拉伸與打滑;當(dāng)色標(biāo)進(jìn)入光電傳感器,并有足夠大的信號(hào)時(shí),控制回路(未畫(huà)出)導(dǎo)通,電磁8通電,使離合器與左邊齒輪嚙合,促使?fàn)恳?的輸紙速度降低,這樣卷帶色標(biāo)逐漸右離光電傳感器直至初始狀態(tài),而后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。2不供送物品的裝置產(chǎn)品目錄和使用方法短卷筒材料間歇供送定位切斷的供送時(shí)間可依據(jù)需要靈活擬定,從而給供送物品和完成相關(guān)的裹包操作提供了較多的工作時(shí)間。此外,它能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)包裝物品不供送包裝材料。但是,間歇供送本身不利于提高包裝速度。2.1牽引的情況和步驟參閱圖4所示的典型實(shí)例。扇形金屬牽引輥3和圓柱橡膠牽引輥4都作勻速轉(zhuǎn)動(dòng),扇形面與膠輥接觸時(shí)才牽引卷筒材料前進(jìn)。開(kāi)機(jī)前,先調(diào)整好光電傳感器10的位置,將止回輥9抬起,使?fàn)恳伱撾x接觸,按圖中所示將卷筒材料13引至切斷處,并使預(yù)定切斷位置對(duì)準(zhǔn)切斷刀口,再放下止回輥,便可開(kāi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。如果每次牽引長(zhǎng)度無(wú)誤差,那么停止?fàn)恳龝r(shí),光電傳感器下面的定位色標(biāo)的左邊緣就對(duì)準(zhǔn)照射在材料上的光圈的右邊緣。但實(shí)際上總是有誤差的,其累積誤差隨著牽引次數(shù)的增加而遞增。為消除累積誤差,設(shè)計(jì)時(shí)使扇形輥的工作弧長(zhǎng)l大于色標(biāo)間距l(xiāng)0。這樣,每供送一張材料,色標(biāo)的左邊緣的停止位置就向前移動(dòng)Δl=l-l0距離而進(jìn)入光圈。當(dāng)色標(biāo)左移累積量接近光圈直徑時(shí),光電傳感器便產(chǎn)生信號(hào),通過(guò)電磁鐵8使拉紙輥下壓(此時(shí)牽引輥4已被凸輪2抬起),將已送出的材料拉回一段距離,從而消除累積誤差,直至下次牽引開(kāi)始前電磁鐵才失電,拉紙輥靠彈簧力回升到原來(lái)位置,如此反復(fù)循環(huán)。這種通過(guò)卷帶后退一定距離來(lái)消除累積誤差的方法稱(chēng)之為后退補(bǔ)償式。2.2牽引輥間約束副配合前進(jìn)補(bǔ)償式的方法與后退補(bǔ)償式相反。牽引輥每次輸出的帶長(zhǎng)比色標(biāo)間距小Δl,當(dāng)累積到一定量(2～3mm)時(shí),電磁鐵導(dǎo)電,拉動(dòng)棘爪,使棘輪順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一定角度(此時(shí)牽引輥處于停歇狀態(tài)),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)牽引輥使包裝材料前進(jìn)一段距離,以消除累積誤差。圖5為前進(jìn)補(bǔ)償式供送裝置的典型實(shí)例。齒輪3與棘輪4固連,棘輪4與擺桿之間用單向超越離合器連接。曲柄8為原動(dòng)件,驅(qū)動(dòng)擺桿擺動(dòng),通過(guò)超越離合器使棘輪按順時(shí)針?lè)较蜷g歇回轉(zhuǎn),從而使?fàn)恳亴b帶間歇送出。改變曲柄長(zhǎng)度,可改變供送長(zhǎng)度以滿(mǎn)足不同包裝長(zhǎng)度的需要。2.3色標(biāo)執(zhí)行或前進(jìn)間歇供送隨機(jī)補(bǔ)償原理與連續(xù)供送隨機(jī)補(bǔ)償原理相同,能自動(dòng)檢測(cè)牽引長(zhǎng)度偏長(zhǎng)(色標(biāo)超前)或偏短(色標(biāo)滯后),隨機(jī)地完成后退或前進(jìn)補(bǔ)償。圖6為隨機(jī)補(bǔ)償式典型實(shí)例。齒輪7與牽引輥9之間用單向超越離合器連接。當(dāng)曲柄1驅(qū)動(dòng)齒輪5和7作往復(fù)擺動(dòng),牽引輥8和9作單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。2.4盤(pán)形齒輪的使用圖7為直接補(bǔ)償式應(yīng)用實(shí)例。牽引輥1每次牽引的可能達(dá)到的包裝材料的長(zhǎng)度大于色標(biāo)間距的長(zhǎng)度。(要求這兩者差值足以消除卷帶在牽引時(shí)的拉伸、打滑及色標(biāo)間距的印刷差)當(dāng)牽引輥開(kāi)始牽引卷帶時(shí),盤(pán)凸輪3即壓下開(kāi)關(guān)A的滾子,待卷帶色標(biāo)進(jìn)入光電傳感器的測(cè)頭時(shí),光電管發(fā)出檢測(cè)信號(hào),電磁鐵D動(dòng)作,上牽引輥1抬起,使之與下輥分開(kāi)一定間隙,卷帶便會(huì)自動(dòng)