一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的制作方法

本发明属于瓦楞纸板生产自动控制技术领域，尤其涉及一种瓦楞纸板生产自动控胶系统。

背景技术：

瓦楞纸板是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成。根据商品包装的需求，瓦楞纸板可以加工成单面瓦楞纸板、三层瓦楞纸板、五层、七层、九层等瓦楞纸板。单面瓦楞纸板一般用作商品包装的贴衬保护层或制作轻便的卡格、垫板以保护商品在贮存的运输过程中的震动或冲撞，三层和五层瓦楞纸板在制作瓦楞纸箱中是常用的。粘合剂是瓦楞纸板裱贴的重要原材料，它的质量状况是决定纸板产品裱贴质量的重要一环。

现有技术的瓦楞纸板生产中几层原纸粘合靠玉米(木薯)淀粉制成的胶水粘连在一起，纸板的良好粘合主要靠胶水的质量、胶量的大小和原纸的进入机器的温湿度决定。实际生产中受订单量大、换纸频率高，工人操作因原纸水分克重不同、机械刹车、热缸温度和粘合剂等性能的不同造成纸板质量及其不容易掌握，而且现行纸板生产大都靠人工凭经验模糊操作并且加大胶量生产以提高纸板的粘合几率，生产中胶量的大小直接影响纸板的质量，如果控制不好就会生产出不良品，从而无形增加企业的生产负担。

由此可见，提供一种能降低工人劳动强度、降低粘合剂用量和提高生产质量的自动控胶系统是本领域急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种工人劳动强度低、粘合剂用量少和生产质量高的瓦楞纸板生产自动控胶系统。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种瓦楞纸板生产自动控胶系统，包括胶量流量测量阀、plc控制器、工控机、热缸自动包角系统、人机界面和电机执行系统，所述胶量流量测量阀、工控机、人机界面、热缸自动包角系统和电机执行系统均与plc控制器电连接，所述plc控制器采集胶量流量测量阀检测值，读取工控机中存储的在线原纸数据，再根据人机界面输入的参数和热缸自动包角系统包角的原纸温湿度进行比对，调节电机执行系统的输出来确保胶量合理。

进一步，所述电机执行系统包括电机控制器和伺服电机，所述电机控制器一端电连接plc控制器，另一端电连接伺服电机。

进一步，所述瓦楞纸板生产自动控胶系统还包括绝对值编码器，所述绝对值编码器一端电连接伺服电机，另一端电连接plc控制器。

进一步，所述热缸自动包角系统包括第一热敏电阻、红外线温度传感器、测速光电开关、编码器和热缸导纸辊，所述plc控制器分别电连接第一热敏电阻、红外线温度传感器、测速光电开关和编码器，所述热缸导纸辊一端电连接plc控制器，另一端电连接编码器，所述plc控制器通过第一热敏电阻所测热缸温度、红外线温度传感器所测原纸温湿度、测速光电开关所测机器速度和编码器所测热缸导纸辊位置，进行数据比对后调节热缸导纸辊包角出合理的原纸温湿度。

进一步，所述瓦楞纸板生产自动控胶系统还包括第二热敏电阻，所述第二热敏电阻电连接plc控制器。

进一步，所述人机界面包括根据机器运行状态、原纸信息和胶水质量建立的生产数据库。

本发明的有益效果为：

本发明的plc控制器实时采集胶量流量测量阀检测的胶水流量和浓度，读取工控机中存储的在线原纸数据，再根据人机界面输入的参数和热缸自动包角系统包角的原纸温湿度进行比对，调节电机执行系统的输出来确保胶量合理。其中plc控制器根据实时读取的各项数据自动调节电机执行系统的伺服电机输出改变胶量大小，这种利用机械设备自动调节过程中既减少了工作人员的劳动强度，同时有效避免因工作人员操作不及时和不精准所生产的不合格产品；还根据原纸数据、原纸温湿度调节输出相对应的胶量值，来确保粘合纸板的质量，提高了纸板的粘合、硬度和平整度，同时有效的节约胶水用量和企业生产成本，而不是像人工操作时靠加大胶量生产以保证纸板质量，进而起到节能降耗的作用。胶量流量测量阀检测流量和浓度来测量胶水的变化情况，当胶水浓度变化时plc控制器调节电机执行系统输出来保证生产纸板的质量，而且当胶水浓度变化时及时调节浓度为具体设定值。

附图说明

图1为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的原理示意图。

图2为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的主电路图。

图3为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的直流电源电路图。

图4为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的plc主电路图。

图5为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的plc输入电路图。

图6为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的plc输出电路图。

图7为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的plc扩展输出电路图。

图8为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的导纸辊包角电路图。

图9为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的原纸温度测量电路图。

图10为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的热缸温度测量电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的原理示意图。

图2为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的主电路图。

图3为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的直流电源电路图。

图4为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的plc主电路图。

图5为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的plc输入电路图。

图6为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的plc输出电路图。

图7为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的plc扩展输出电路图。

图8为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的导纸辊包角电路图。

图9为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的原纸温度测量电路图。

图10为本发明一种瓦楞纸板生产自动控胶系统的热缸温度测量电路图。

如图1至图10所示，本发明提供的一种瓦楞纸板生产自动控胶系统，包括胶量流量测量阀、plc控制器、工控机、热缸自动包角系统、人机界面和电机执行系统，胶量流量测量阀、工控机、人机界面、热缸自动包角系统和电机执行系统均与plc控制器电连接，plc控制器采集胶量流量测量阀检测值，读取工控机中存储的在线原纸数据，再根据人机界面输入的参数和热缸自动包角系统包角的原纸温湿度进行比对，调节电机执行系统的输出来确保胶量合理。

plc控制器采集通过4位模拟量输入模块sm1231ai输入的胶量流量测量阀所测流量和浓度，读取工控机中生产管理系统存储的原纸类型，控制热缸自动包角系统包角出原纸的合理温湿度，再根据人机界面输入的参数查找当前原纸类型和温度对应的点胶质量，调节电机执行系统的输出确保点胶质量大小合理。但是当胶量流量测量阀检测的浓度值高时，调节电机执行系统的伺服电机点胶位置间距变小，当胶量流量测量阀检测的浓度值低时，调节电机执行系统的伺服电机点胶位置间距变大，来保证生产纸板的质量，而且当胶水浓度变化时及时调节浓度为具体设定值。

电机执行系统包括电机控制器和伺服电机，电机控制器一端电连接plc控制器，另一端电连接伺服电机。plc控制器将读取的各项数据比对后发出信号给电机控制器驱动伺服电机运动。

瓦楞纸板生产自动控胶系统还包括绝对值编码器，绝对值编码器一端电连接伺服电机，另一端电连接plc控制器。绝对值编码器检测伺服电机运动位置值并发送至plc控制器，plc控制器接收位置值信号并比对确定伺服电机运动位置是否合理，进而确保胶量合理。

热缸自动包角系统包括第一热敏电阻、红外线温度传感器、测速光电开关、编码器和热缸导纸辊，plc控制器分别电连接第一热敏电阻、红外线温度传感器、测速光电开关和编码器，热缸导纸辊一端电连接plc控制器，另一端电连接编码器，plc控制器通过第一热敏电阻所测热缸温度、红外线温度传感器所测原纸温湿度、测速光电开关所测机器速度和编码器所测热缸导纸辊位置，进行数据比对后调节热缸导纸辊包角出合理的原纸温湿度。

plc控制器采集通过4位模拟量输入模块sm1231rtd输入的第一热敏电阻所测热缸温度，当热缸温度符合生产纸板的正常温度时，plc控制器采集测速光电开关所测机器速度、编码器所测热缸导纸辊位置、通过4位模拟量输入模块sm1231ai输入的红外线温度传感器所测原纸温湿度，进行数据比对后调节热缸导纸辊随机器速度变化包角出合理的原纸温湿度。

瓦楞纸板生产自动控胶系统还包括第二热敏电阻，第二热敏电阻电连接plc控制器。plc控制器采集通过4位模拟量输入模块sm1231rtd输入的第二热敏电阻所测主机温度值，进行比对确定是否符合生产纸板的正常温度。

人机界面包括根据机器运行状态、原纸信息和胶水质量建立的生产数据库，便于生产实时调用。其中生产数据库可以为以下两种类型之一。

第一种类型的生产数据库的机器运行状态包括生产纸板的温度范围，原纸信息包括纸板类型、纸板类型对应温度值，也就是说当主机符合瓦楞纸板生产的温度范围时，不同类型纸板对应温度值可能不同进而需要胶量也不同，同一类型纸板对应温度值相同进而需要胶量相同，比如a类型纸板在70度时对应胶水质量m1，b类型纸板在75度时对应胶水质量m2。

其中第一种类型的生产数据库中原纸温度在设定的温度值时就能找到对应点胶量，同一类型原纸只能对应一个具体温度值，同一类型原纸的点胶量相同；不同类型原纸对应的具体温度值不同，不同类型原纸的点胶量也不同，也就是说通过原纸类型、温度决定点胶量保证产品质量。

第二种类型的生产数据库的机器运行状态包括生产纸板的温度范围，原纸信息包括纸板类型、纸板类型对应温度范围，也就是说当主机符合瓦楞纸板生产的温度范围时，不同类型纸板对应温度范围可能不同进而需要胶水质量也不同，同一类型纸板对应温度范围不同时需要胶水质量也不同，比如a类型纸板在70度至75度范围时对应胶水质量m1，a类型纸板在75度至80度范围时对应胶水质量m2；b类型纸板在75度至80度范围时对应胶水质量m3，b类型纸板在80度至85度范围时对应胶水质量m4。

其中第二种类型的生产数据库中原纸温度在一定温度范围内就能找到对应点胶量，不要求同一类型原纸只能对应一个具体温度值，只要是符合该类型原纸的生产温度范围值就能点胶，并且将温度范围值细化为小范围，查找原纸温度属于哪个小范围之内，使得同一类型原纸不同温度时能精确点胶量，通过原纸类型、温度范围决定点胶量保证产品质量。

实施例1

瓦楞纸板粘合工作时，首先，plc控制器检测第一热敏电阻所测热缸温度是否符合生产纸板的正常温度，当热缸温度符合正常温度时，采集红外线温度传感器所测原纸温湿度、测速光电开关所测机器速度和编码器所测热缸导纸辊位置，进行数据比对后调节热缸导纸辊随机器速度变化包角出一个具体原纸温度值。

然后，plc控制器采集第二热敏电阻检测的主机温度值，确定是否符合生产纸板的正常温度，如果不符合正常温度，则停止点胶工作并提示操作人员；如果符合正常温度，plc控制器读取工控机中生产管理系统存储的在线原纸数据，根据热缸自动包角系统包角的原纸温度值，再调用人机界面的生产数据库，根据在线原纸数据中的原纸类型以及热缸包角的原纸温度在生产数据库中查找，查找当前原纸类型、温度对应需要的胶水质量，plc控制器根据查找的需要胶水质量发出信号给电机控制器驱动伺服电机运动位置点胶，确保满足需要的胶水质量；plc控制器实时采集胶量流量测量阀检测的流量和浓度，进行比对来测量胶水的变化情况，当胶量流量测量阀检测的浓度值高时，调节电机执行系统的伺服电机点胶位置间距变小，当胶量流量测量阀检测的浓度值低时，调节电机执行系统的伺服电机点胶位置间距变大，来保证生产纸板的质量，而且当胶水浓度变化时及时调节浓度为具体设定值；绝对值编码器检测伺服电机运动位置值并发送至plc控制器，plc控制器接收位置值信号并比对确定伺服电机运动位置是否合理，进而确保胶量合理。

实施例2

瓦楞纸板粘合工作时，首先plc控制器检测第一热敏电阻所测热缸温度是否符合生产纸板的正常温度，当热缸温度符合正常温度时，采集红外线温度传感器所测原纸温湿度、测速光电开关所测机器速度和编码器所测热缸导纸辊位置，进行数据比对后调节热缸导纸辊随机器速度变化包角出正常生产原纸温度范围内任一温度值。

然后，plc控制器采集第二热敏电阻检测的主机温度值，确定是否符合生产纸板的正常温度，如果不符合正常温度，则停止点胶工作并提示操作人员；如果符合正常温度，plc控制器读取工控机中生产管理系统存储的在线原纸数据，根据热缸自动包角系统包角的原纸温度值，再调用人机界面的生产数据库，根据在线原纸数据中的原纸类型以及热缸包角的原纸温度在生产数据库中查找，查找当前原纸类型的温度对应生产数据库中哪个温度范围进而查找到需要的胶水质量，plc控制器根据查找到的需要胶水质量发出信号给电机控制器驱动伺服电机运动位置点胶，确保满足需要的胶水质量；plc控制器实时采集胶量流量测量阀检测的流量和浓度，进行比对来测量胶水的变化情况，当胶量流量测量阀检测的浓度值高时，调节电机执行系统的伺服电机点胶位置间距变小，当胶量流量测量阀检测的浓度值低时，调节电机执行系统的伺服电机点胶位置间距变大，来保证生产纸板的质量，而且当胶水浓度变化时及时调节浓度为具体设定值；绝对值编码器检测伺服电机运动位置值并发送至plc控制器，plc控制器接收位置值信号并比对确定伺服电机运动位置是否合理，进而确保胶量合理。

热缸自动包角系统对同一类型原纸可以包角出符合生产温度范围内的任一正常温度值，plc控制器调用人机界面的生产数据库查找该类型原纸温度值对应的胶量，进而通过电机控制器驱动伺服电机运动位置点胶，实现同一类型原纸在不同温度值时点胶量不同，从而确保原纸不同温度值时产品质量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。