纸卷直径测量装置的制作方法

本实用新型属于输送包装设备自动控制领域，具体涉及一种适合对纸卷包装及自动仓行车入库等场合使用的纸卷直径测量装置。

背景技术：

纸卷规格测量涉及幅宽与直径信息。针对直径信息的获取主要依赖于超声波传感器，通过发送与接收的时间来计算出纸卷的直径信息。这种方法就需要超声波传感器，但是超声波传感器价格十分昂贵，并且无法准确测量纸卷的直径，受外界环境干扰十分明显，并不适用一些恶劣的环境，对一些项目的成本也有很大的影响。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种基于编码器的纸卷直径测量装置，其工作稳定性好、灵敏度高、实时性好，能够适用于条件恶劣的场合。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

纸卷直径测量装置，包括气缸、齿轮、齿轮条、测量杆、编码器、电磁阀、光电开关、plc、立柱、基座、链板机、编码器联轴器，齿轮与齿轮条咬合在一起，齿轮轴与编码器联轴器连接在一起；测量杆与齿轮及气缸伸出端连接在一起，气缸底座反向固定在立柱顶端；测试杆与齿轮及编码器相互配合。

进一步地，在气缸头部和尾部各设置一个磁性开关，以提高测量的灵敏度。

本实用新型基于编码器测量移动距离的大小，又根据预先测量的总高度计算出纸卷的直径数值；通过齿轮咬合提高编码器测量距离的准确性。整个过程不需要人为控制，并且该套设备可以适应在气温极端恶劣的场合，不会受到环境的限制；而且实现容易、成本低、检测准确。

附图说明

图1为纸卷直径测量装置结构主视图。

图2为纸卷直径测量装置结构俯视图。

图3为纸卷测量装置编码器及齿轮装置的放大图。

图中：1-气缸，2-齿轮，3-齿轮条，4-测量杆，5-编码器，6-电磁阀，7-光电开关，8-plc，9-立柱，10-基座，11-链板输送机，12-编码器联轴器，13-磁性开关，h-支架总高度，l-测量杆移动距离。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，纸卷测直径装置，包括1-气缸，2-齿轮，3-齿轮条，4-测量杆，5-编码器，6-电磁阀，8-plc，9-立柱，11-链板输送机，12-编码器联轴器。2-齿轮与3-齿轮条咬合在一起，齿轮轴与12-编码器联轴器连接在一起；4-测量杆与2-齿轮及1-气缸伸出端连接在一起，1-气缸底座反向固定在立柱顶端。测试杆与齿轮及编码器的相互配合：1-气缸伸出带动2-齿轮旋转，由于3-齿轮条与2-齿轮咬合，2-齿轮会向下移动，带动4-测量杆向下移动。2-齿轮旋转会带动编码器联轴器旋转，使5-编码器向8-plc发送信号，经过8-plc的处理计算出4-测量杆移动的距离l，最后经过预先测量的4-测量杆与11-链板输送机平面的高度h，换算出纸卷直径的大小。

在气缸头部和尾部各设置一个13-磁性开关，当气缸伸出到位和收回到位时，8-plc会收到相应的位置信号，以提高测量的灵敏度。

如图2、图3所示，电路图包括1-气缸，6-电磁阀，7-光电开关，8-plc，9-立柱，10-基座，11-链板输送机，12-编码器联轴。当光电开关感应到纸卷时，8-plc收到信号，11-链板输送机停止前进，8-plc驱动6-电磁阀使1-气缸伸出，通过2-齿轮与3-齿轮条咬合旋转，5-编码器发送信号给8-plc。

纸卷直径测量装置的使用方法：

（1）纸卷经过7-光电开关检测停在预定位置，8-plc驱动电磁阀经过气管推动1-气缸；

（2）1-气缸伸出带动2-齿轮旋转，进而5-编码器旋转，同时向8-plc传递信号；

（3）当4-测量杆触碰到纸卷时，8-plc计算出4-测量杆移动的距离l；

（4）经过预先测量的4-测量杆距离11-链板输送机表面的长度h，计算出纸卷直径为h－l；

（5）8-plc发送信号使1-气缸回位，等待下一次测量信号；

本实用新型充分解决了纸卷直径测量的问题。在灵敏度方面，只要4-测量杆在原始位置距离11-链板输送机之间的距离h测量准确，灵敏度是特别的高。对于适用性方面，可以适用绝大多数场合，打破超声波无法应用的限制。由于整个系统没有多余昂贵的器件，所以整套系统的成本十分低廉，初步估计是应用超声波传感器一半不到的价格。

技术特征：

1.纸卷直径测量装置，其特征在于：包括气缸、齿轮、齿轮条、测量杆、编码器、电磁阀、光电开关、plc、立柱、基座、链板机、编码器联轴器；齿轮与齿轮条咬合在一起，齿轮轴与编码器联轴器连接在一起；测量杆与齿轮及气缸伸出端连接在一起，气缸底座反向固定在立柱顶端；测试杆与齿轮及编码器相互配合。

2.根据权利要求1所述的纸卷直径测量装置，其特征在于：在气缸头部和尾部各设置一个磁性开关。

技术总结
纸卷直径测量装置，包括气缸、齿轮、齿轮条、测量杆、编码器、电磁阀、光电开关、PLC、立柱、基座、链板机。齿轮轴与编码器联轴器连接，齿轮条与齿轮相互咬合，测量杆与气缸伸出端及齿轮连接；当固定位置的光电开关感应到纸卷后，电磁阀通电，气缸伸出推动测量杆向下方移动，带动齿轮旋转咬合齿轮条，编码器测量下降距离，通过换算得出纸卷直径数值。整个过程不需要人为控制，并且该套设备可以在气温极端恶劣的场合工作。

技术研发人员：张佰涵;周友幸;胡超;李新义;龙仲智
受保护的技术使用者：长沙长泰智能装备有限公司
技术研发日：2020.02.07
技术公布日：2020.09.04