专利名称：塑胶地砖自动对花压纹装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑胶地砖的制作装置，更确切地说是涉及自动对花压纹装置。
图7、图8示出现有的塑胶地砖的对花压纹装置，在表皮轮11两端轴上装设电磁盘12，表皮轮11架设于滑台13上，经印刷花纹后而卷绕在表皮轮11上的印花皮14，其两边分别印刷有中心感应线141及长度感应线142，表皮轮11与刻花轮15间固设有一感应装置16，该装置上分别设有感应中心感应线141的电眼161及感应长度感应线142的电眼162。刻花轮15的一侧面上设有与印花皮14相对应的长度感应线151和检测点152，并在刻花轮15附近设电眼153。印花皮14在进入刻花轮15与中白皮、底皮17加压贴合前，由感应装置16及刻花轮15的电眼检测印花皮上图案的长短、左右讯号，检测数据分别经存贮单元181、182送电脑运算单元183中作比较，进而控制电磁盘12来调整表皮轮11的转速，并由另两个电脑运算单元184来控制马达19(见图2)调整滑台13、表皮轮11的左右位置。
随着科技进步，上述结构逐渐显露出其精度不足的缺点，如1、该对花压纹装置的对花精度主要依赖于长度感应电眼162及刻花轮15的检测电眼153，由电脑运算单元183对两者检测的信号作比较，再通过电磁盘12控制表皮轮11的放料速度，达到印花皮花纹与刻花轮15压纹对合的目的，为了保证控制精度，必须严格要求塑胶地砖的制作尺寸，增印45-65条的长度感应线142亦相对提高了制作成本。
2、为了配合对花压纹的感应检测，还需在刻花轮15上制作45-65条长度感应线151及检测点152，因此针对不同的地砖就需有不同的刻花轮及不同条数的长度感应线，若检测电眼153安装不好则检测错误多，所造成的次品也多。
3、由于装置设置了较多的电眼，需检测多种信号，相对增加了失误率。
4、该对花压纹装置的表皮轮11是被刻花轮15拖动的，因此表皮轮11实际上并无真正的放料速度控制功能；同时装置没有考虑刻花轮15加压贴合地砖时所产生的热量问题，以致造成印花皮14受热拉长；作业开始或进行中，为使对花与压纹同步，一般总需试验掉十几块地砖才能成功，而且还得有工人在旁检测；用模拟电压控制电磁盘还有磁力不稳，磁力大小易变、易造成表皮轮11因过校正、反向递减过校正等所造成的振荡现象。
本实用新型的目的是设计一种塑胶地砖自动对花压纹装置，改进印花皮与刻花轮花纹的同步校正工作，通过与刻花轮配合衔接一译码器，由译码器产生运转信号；再由电眼检测印花皮的信号，经电脑运算单元直接换算比较，来控制放料马达，达到控制放料轮运转放料速度的目的，使印花纹与压纹对合。
本实用新型的塑胶地砖自动对花压纹装置，包括一滑台，一装设在滑台上且卷绕有印花皮的表皮轮，一电脑运算单元，检测印花皮上感应线的感应电眼，感应电眼信号送电脑运算单元，以调整校正所述表皮轮出料左右位置的控制马达，一检测印花皮上长度感应线的长度感应电眼，长度感应电眼信号送电脑运算单元，一与印花皮、中自皮、底皮对纹压合的刻花轮，其特征在于还包括一译码器，与所述刻花轮轴轴心衔接固定；所述机台表皮轮与所述刻花轮间的表皮轮前部设置一放料轮，放料轮由放料马达驱动，所述长度感应电眼的检测信号与所述译码器产生的刻花轮同步转速信号分别送电脑运算单元比较运算，电脑运算单元输出放料速度控制信号至所述的放料马达。
还包括一驱动器设置在所述电脑运算单元输出与所述放料马达输入之间。
还包括一译码器，与所述放料轮衔接固定并同步运转，该译码器输出运转信号回授至所述的电脑运算单元，以快速同步所述的放料马达和所述的刻花轮。
所述印花皮上的长度感应线设置在每片地砖印花纹的起始位置处。
还包括一用于输入修正值的同步误差校正器，与所述的电脑运算单元连接。
本实用新型通过在表皮轮前设置放料轮，利用电脑运算单元运算比较由长度感应电眼检测印花皮上感应线的感应信号和与刻花轮同步运转的译码器的转速信号，来精确控制放料马达的放料速度，达到印花纹与压纹同步对合。此外，还将与放料马达同步运转译码器输出的转速信号反馈给电脑运算单元，以实现放料马达与刻花轮的快速同步。按刻花轮转一圈经过3片地砖印花纹设计，可获得最佳实施效果，并在程序设计中设置强制调正控制方式，在不同步差异值超过一定限度后，自动按一定值强迫放料轮转速低于刻花轮转速，实施例以7％为最佳。
下面结合实施例附图进一步说明本实用新型的技术
图1、对花压纹装置立体结构示意图。
图2、塑胶地砖印花皮结构示意图。
图3、对花压纹装置控制电路方框原理图。
图4、对花压纹装置控制流程图。
图5、对花压纹装置控制流程图。
图6、对花压纹装置控制电路部件连接图。
图7、改进前的对花压纹装置结构示意图。
图8、改进前的对花压纹装置中心校正结构示意图。
参见
图1、图2，滑台21上装设有具印花皮3的表皮轮22，由感应电眼23检测印花皮3上的感应线31(见图2)，由长度感应电眼24检测印花皮3上的长度感应线32(见图2)，感应电眼23的检测信号送电脑运算单元4，电脑运算单元4控制马达25来调整校正表皮轮22出料的左右位置。印花皮3、中白皮51、底皮52则与刻花轮26对纹压合来制作塑胶地砖。刻花轮26轴心处衔接固定一译码器6，在机台27的表皮轮22前部则设立一放料轮7，放料轮7由放料马达71带动。长度感应电眼24检测的信号与译码器6产生的刻花轮26运转速度信号，经电脑运算单元4换算比较，来精确控制放料马达71的放料速度达到印花纹与压纹同步对合的目的。
参见图3，为印花皮3的放料控制原理图，41为电源向电脑运算单元4供电，显示器42用于显示刻花轮26(刻花轮传动马达61、译码器6)与放料轮7的位置偏差量。由于制作的地砖规格尺寸不同，长度感应电眼24必须移动位置以作正确的感应，为了使感应准确，图8、图7所示的改进前结构往往在长度感应电眼24的设立位置调整上花费相当多的时间，而且其结果仍有误差。本改进结构只要将长度感应电眼24设置在适当的位置处，当感应检测的信号已同步但仍有误差时，可由设置的同步误差校正器43直接设定所需的修正值，电脑运算单元4即会对放料轮7(放料马达71)、译码器72的信号作加或减修正值的操作，并使快速修正后的放料马达71同步运行，保持制作品的质量。
刻花轮26作可调式的独立运转，由于装置是以刻花轮26的运转速度为调整依据，在开始启动时，电脑运算单元4接收译码器6与长度感应电眼24的信号，经比较运算后将结果送驱动器44，驱动马达71运转，与放料马达71同步运行的译码器72同时将运转信号回授至电脑运算单元4，使放料马达71在极短的时间内与刻花轮26速度同步进入可正式生产的状态，因而试验品极少，在作业过程中装置也是这样不断的校正调整放料轮7的放料速度的，所以本装置制作的塑胶地砖花纹对合压制相当精确。
但花纹对合的随机调整控制是有一定限度的，误差不能太大。未改进前结构通常要试验25-40块地砖才可自动校正至同步，浪费极大。造成不同步的主要原因除了印花皮3上印花纹的模糊、错误以及检测失误外，高热的刻花轮26使印花皮3遇热位长也是一大原因，因而本装置在速度不同步的误差超过一设定值时，则由电脑运算单元4作强制性调整控制，即放料马达71放慢7％的速度，以求下一次同步。
刻花轮26，放料马达71各加装译码器6、72，其同步旋转一圈可产生2500个(脉冲)信号及一个起始(脉冲)信号M，使两构件在同步比较上可取得相当完美精确的运算数值。实际测试结果是刻花轮26的园周尺寸需是印花皮3片数的整倍数，如1周一片、2片、4片等，以3片为最佳。译码器2500加M个信号与3片地砖周期的刻花轮26对应，即可得知刻花轮的速度、位置。而印花皮3上的长度感应线32也仅需设置在每一片地砖印花纹的起始位置处，电脑运算单元4在检测到第二条长度感应线32时应读取的译码器信号为833个(脉冲)，与该值比较则可得知误差值，即可加快或放慢放料马达71的运转速度。
在强制调整控制模式中，由于要放慢7％的速度使印花皮3拉得更长，才能恢复再次同步，期间必然会造成不合格品，但比起未改进前装置，其不合格品率大为降低且恢复同步加快。实施中决不可为了快速同步而令放料马达71的速度降得太低，否则会在印花皮3的受热点发生断裂的现象，多次试验结果表明以降低7％为最佳，此时至多走14片地砖即可同步。
结合图3参见图4、图5，为电脑运算单元4的控制流程。由于实施例是将刻花轮园周一圈划分成三片地砖周期，译码器的2500个信号亦三等分在三个地砖周期中，加上一个起始信号M，因此电脑运算单元是可计算出刻花轮的转速即线速度与运转位置。另外，放料马达71是利用齿形皮带传动放料轮夹印刷皮做放料动作，根据齿比及放料轮的园周可计算出放料马达译码器72的每一回授信号相当于放料的长度，当启动本对花压纹装置时，电脑运算单元4先读取刻花轮26的运转回授信号并作为依据，放料马达71也将运转的回授信号送入电脑运算单元中比较，直至放料轮7转速与刻花轮26转速达到同步；紧接着电脑运算单元再读取刻花轮26、放料轮7回授的运转信号，并由长度感应电眼24检测地砖位置的实际感应信号，接收放料轮译码器72的同步误差校正处理信号，紧接着比较校正后放料轮7与刻花轮26运转回授信号间的差异，该工作主要由电脑运算单元内部设立的速度补偿器来执行，当差异值在一很小的限定值内或无差异值时，则电脑运算单元的速度补偿器只略作速度调整或维持原有速度，若差异值超过限定值时，速度补偿器即命令放料马达减慢速度(7％)，再同步下一片地砖。
图4中各框意义如下401-开始执行程序；402-由译码器6读取刻花轮速度及位置；403-根据齿比计算放料马达中心速度；404-送出放料马达速度命令经驱动器驱动放料马达运转；405-电脑随时由放料马达的回授信号判断是否到达中心速度；406-接图5程序继续执行。
图5中各框意义如下501-读取刻花轮位置回授信号，因刻花轮园周一圈分成三片地砖周期，译码器的2500个信号亦三等分成三个地砖周期，再配合M起始信号，电脑运算单元就可得知刻花轮上每片地砖的起始及运转位置；502-读取放料马达位置回授信号；503-配合误差校正并根据齿比计算送料马达位置与“刻花轮”位置的差异(误差校正器设定值加上放料马达放料的位置即是刻花轮的位置)；504-判断差异值是否为“0”，若为0则进入506，以原来求得的放料速度命令放料并返回501，反复对比差异；若差异不为0则进入505，以速度补偿器求得放料马达速度命令，并送驱动器增、减马达速度并返回501，反复对比差异，而速度补偿器即是判断差异量，以量的大小作为速度补偿命令；507-送出放料马达速度命令。
参见图6，为图3所示原理的部件连接示意图，电脑运算单元4采用CPU板(UT-900或UT-920)，有CN1至CN6共六个接口。其中CN1与电源41(MT-103)连接。CN2与放料伺服马达驱动器44(UT-90B)、放料马达71(伺服马达BSM-80B-375)、放料译码器72(OEW-25-2MD)连接。CN3与刻花轮译码器6(OEW-25-2MD)连接。CN4与长度感应电眼、寻线马达25(伺服马达BSM-80B-375)、寻线马达驱动器(UT-90B)连接，通过左、右线电眼23、24等的检测判断，使寻线马达25自动地左、右偏移校正，达到直线放料的目的。CN5与显示器42(三位七段显示器)连接。CN6与同步误差校正器指拨开关43连接。上述各部件在电脑运算单元的统一指挥下完成左右对准的寻线控制和前后对准的同步放料控制，使印花皮与刻花轮能准确同步地对合在一起。
本装置的特点是1、本装置以一译码器与刻花轮组装衔接，利用译码器随刻花轮转一圈所产生的2500个信号及一个起始信号M，再在长度感应电眼的配合下，由电脑运算单元作出十分精细的运算比较，精确控制放料轮速度，达到准确对合印花皮花纹与刻花轮压纹的目的，其效果是改进前装置所不能及的；2、由于电脑运算单元有译码器的2500个信号作基础比较，因此印花皮上无需设45-65条长度感应线，只需在每一印花纹的起始处设一条感应线，且该感应线还可与用作裁剪的检测电眼配合使用；3、放料轮与刻花轮同步运转，其译码器也可产生2500个清楚明确的信号，译码器的安装衔接也相当简单容易，无信号遗漏、失真的问题；4、印花皮的放料速度受放料轮控制，它在随机调正控制下能灵敏地配合刻花轮作同步校正放料控制，采用数字式伺服马达，控制特性好、准确度高，一旦同步后，马达即以接近等速的速度平稳地放料，不会有速度快慢的起伏变化；5、装置设立强制调整控制，在印花与刻花轮转速误差超过一定限值后，即实施放料速度慢7％的控制，除可达到快速再同步的要求外，还可降低不合格品率，保证质量；6、电脑运算单元中设立同步误差校正器，在制作地砖过程中，若于同步状态下产品仍有误差就可直接利用同步误差校正器输入所需修正值，实现快速修正后再同步。
权利要求1.一种塑胶地砖自动对花压纹装置，包括一滑台，一装设在滑台上且卷绕有印花皮的表皮轮，一电脑运算单元，检测印花皮上感应线的感应电眼，感应电眼信号送电脑运算单元，以调整校正所述表皮轮出料左右位置的控制马达，一检测印花皮上长度感应线的长度感应电眼，长度感应电眼信号送电脑运算单元，一与印花皮、中自皮、底皮对纹压合的刻花轮，其特征在于还包括一译码器，与所述刻花轮轴轴心衔接固定；所述机台表皮轮与所述刻花轮间的表皮轮前部设置一放料轮，放料轮由放料马达驱动，所述长度感应电眼的检测信号与所述译码器产生的刻花轮同步转速信号分别送电脑运算单元比较运算，电脑运算单元输出放料速度控制信号至所述的放料马达。
2.根据权利要求1所述的塑胶地砖自动对花压纹装置，其特征在于还包括一驱动器设置在所述电脑运算单元输出与所述放料马达输入之间。
3.根据权利要求1所述的塑胶地砖自动对花压纹装置，其特征在于还包括一译码器，与所述放料轮衔接固定并同步运转，该译码器输出运转信号回授至所述的电脑运算单元，以快速同步所述的放料马达和所述的刻花轮。
4.根据权利要求1所述的塑胶地砖自动对花压纹装置，其特征在于所述印花皮上的长度感应线设置在每片地砖印花纹的起始位置处。
5.根据权利要求1所述的塑胶地砖自动对花压纹装置，其特征在于还包括一用于输入修正值的同步误差校正器，与所述的电脑运算单元连接。
专利摘要本实用新型涉及一种塑胶地砖的自动对花压纹装置，在与印花皮、中白皮、底皮对纹压合的刻花轮轴上衔接固定一同步运转的译码器，在卷绕有印花皮的表皮轮前设一由放料马达驱动的放料轮，由长度感应电眼检测印花皮上长度感应线。译码器的刻花轮转速信号与长度感应电眼的检测信号在电脑运算单元中运算比较，输出放料速度控制信号给放料马达，来精确控制放料轮的放料速度，实现印花纹与压纹完全对合。控制准确、精度高、质量好。
文档编号B29C59/02GK2249280SQ9522879
公开日1997年3月12日 申请日期1995年12月19日 优先权日1995年12月19日
发明者陈清文 申请人:陈清文