专利名称：用于设置端头的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于处理设置于纸辊、纸板辊以及用于制作上述产品的纤维素原料辊的端部上的端头(end head)的装置。
背景技术：
造纸业的辊封装操作包括将内端头设置于辊的端部、将包裹层包裹在辊的柱面上、以及将外端头设置并附连在被封装的辊的端部上。根据所需的自动化水平和封装能力，端头可以手动设置或利用不同类型的操作装置或机器人设置。这些端头靠近包装机而被竖直叠置，由此所述端头的上表面是竖直的或位于略微倾斜的托盘上。当使用自动头施加装置(即plicator)时，通过用吸头抓取端头而从叠层或托盘中拾取每个端头。该吸头具有一组吸盘或类似的用于抓取端头上表面的抓取装置。在抓取之后，端头(内端头)可在吸头上被传送至被封装的辊的端部，或者端头(外端头)在压板上被传送，该压板能将该端头附连至辊的端部上。 由于端头设置于水平或几乎水平的位置，并且辊的端部和压板竖直设置，因此吸头必须能够围绕其自身的轴线转动以使端头与辊或压板对准。吸头还必须能够围绕水平轴线转动(旋转)并且能够在竖直轴线上线性移动，以便能够实现从封装装置一侧的拾取运动、朝向辊的端部的传送运动以及施加运动。有时，根据端头的设置情况，需要围绕竖直轴线进一步进行转动运动。利用凸轮机构执行吸头围绕水平轴线的倾斜，该凸轮机构使用作为致动器的液压缸。围绕安装在旋转车(swivel wagon)上的轴设置吸头的倾斜，该旋转车可在竖直方向上沿轨道移动。尽管该凸轮机构/液压缸机构被证明是有用的，但具有某些缺陷，这就需要进一步的研发。 首先，在一种凸轮机构中，凸轮杆的一端附连成围绕轴线旋转且另一端由液压缸移动，这种凸轮机构在转动过程中并没有提供均匀的速度或力矩。有效的力矩臂相对于转动轴线发生改变，由此在行程的中心处实现最大的力和转矩以及最大的速度。这使得在旋转过程中难以控制该运动。尽管液压缸的杆的行程以及力可被非常有效地控制，但是由于凸轮机构而难以在中间位置停止该机构的运动。因此，该机构通常借助于液压缸的预定行进速度以及预定行程长度在两个端点之间被驱动。然而，出于安全的原因，必须在行进的任何时刻均可以停止吸头的运动。实现上述的停止运动并不是问题，但是可能难以根据凸轮机构的位置再次启动该装置。启动可能造成粘性的以及颠簸的运动，这种运动对该装置加压，甚至可能造成破坏。凸轮机构非常难被驱动到除了端部位置之外的任何给定的位置。如果需要良好的受控的驱动，则液压系统将需要非常精密且昂贵的驱动阀装置和驱动电子装置。 另外一个缺点在于，油可能会从液压系统中泄露，且对油的需求会改变，并且需要维护。由于油可能造成环境污染，所以如今最好避免使用油。 基于上述原因，需要一种改进的方式以操作自动头施加装置的吸头的旋转运动。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种用于处理端头的装置，其中由电马达和齿轮组合来实现吸头的旋转运动。 根据本实用新型的一个优选实施例，所述组合的齿轮系统包括旋转轴承，该旋转轴承具有带齿的(齿形)缘部并且绕着旋转轴线设置。 根据一个优选实施例，电马达包括用于定位齿轮马达的脉冲编码器。 根据另一个优选实施例，该装置还包括用于定位吸头的、连接至旋转轴线的绝对
编码器。 具体而言，本实用新型提供一种施加装置，用于处理设置于纸辊、纸板辊以及用于制造上述产品的纤维素原料辊的端部上的端头，所述装置包括框架；旋转车，安装在所述框架上；吸头，通过臂和水平轴安装至所述旋转车；以及旋转轴承，用于将所述水平轴连接至所述旋转车；其中所述装置还包括电马达；以及齿轮组合，连接所述电马达的从动齿轮，以使吸头(吸臂)的水平轴旋转，从而使所述吸头(吸臂)旋转。[0012] 本实用新型提供了基本的有益效果。 本实用新型对于旋转运动的速度和定位均提供了优良的可控性。这使得可以在任何中间位置停止运动，从而使得在辊的直径改变时，能够在被封装的辊的端部或压板处实现更准确的定位。而且，在中间位置的紧急停止或其它方式的停止之后能够平稳地启动，并且不会对该结构造成额外的压力。电马达的控制可以利用标准编码器、驱动器以及程序来进行。通过对控制系统进行简单地重新编程，可以容易地改变这些运动，从而在自动头施加装置的服务时间期间，提供更高的使用灵活性。
借助于在附图中示出的示意性实施例更详细地描述本实用新型，其中 图1示出了根据本实用新型的装置的侧视示意图； 图2示出了根据本实用新型的装置在吸头的相对侧的示意图； 图3示出了根据本实用新型的装置在吸头的一侧的示意图； 图4示出了图3的转动装置的剖视图。
具体实施方式
附图仅用于示例说明的目的，并没有按比例绘制。 该装置的竖直框架1包括轨道3，旋转车2设置在轨道3上以在滑动件4上行进。旋转车2的竖直运动通过由滑轮(pulley) 6引导的驱动带(drivebelt) 5实现。该驱动带由设置在驱动带5的环与滑轮6相对的一端的电马达(未示出)操作。驱动带5附连至多个滑动件4上。在旋转车2上还安装有气压缸8，使得气压缸8的杆9通过轴10附连到旋转车2上，并且缸体部通过固定件(或固定位置)11附连至该装置的框架。吸头14通过臂15连接到水平轴12，并且水平轴12通过旋转轴承13安装在旋转车2上。吸头14仅示意性地示出。实践中，吸头可以为板状元件或采用横杆制成的天线状结构，吸取元件或其它抓取元件附连到这些横杆上。 旋转轴承13包括带齿的(齿形)内缘部16。该内缘部16与齿轮马达18的从动
4齿轮17相啮合。该马达包括用于控制齿轮马达18的位置的脉冲编码器19。绝对编码器20安装在旋转车2上，并且通过带21连接至承载吸头14的水平轴12，以示出轴12及附连至轴12的吸头14的角位置。水平轴12是中空的，以使加压空气的管线和控制缆线可以通向吸头14。图3示出了吸头14的臂15通过轴承座22附连至水平轴12。臂15还连接至加压空气缸23。为了使吸头14围绕臂15转动，臂可以通过空气缸23由轴承22转动支撑。需要这种运动，以将吸头14转到拾取位置以及用于将所拾取的端头放置于辊的端部的位置。[0022] 下面将要研究上述装置的操作情况。然而，这种描述并没有示出整个拾取循环系统，而是仅集中于(在轨道3上的)竖直运动以及围绕水平轴线(轴12)的旋转运动。[0023] 当吸头14被传送到拾取位置并且从该拾取位置到达将端头放置于辊的端部的位置或放置于压板上的位置时，吸头必须围绕水平轴线转动。在上述实施例中该轴线由安装在旋转车上的轴12形成。当齿轮马达18接收到开始运动的信号时，开始转动旋转轴承(slewing bearing)13的齿形内缘部16，由此转动吸头14的臂15以及吸头14本身。电马达的高启动转矩提供平稳的启动而与臂15的位置无关。通过利用绝对编码器20检查轴12的角位置，吸头1 4的位置也受到监控。绝对编码器20和脉冲编码器设置为反馈控制回路，以在任何运动阶段均提供非常精确且可靠的定位。通过该系统还可以容易地控制运动速度，该系统在启动和停止时还允许较慢的速度。在运动的过程中，该系统始终知晓该位置。这使得即使该运动在运动循环的中间停止时，也能够直接进行启动。因此，马达的良好控制提供了更平稳的启动与停止以及由于两者之间的更快运动所致的更快的循环时间。[0024] 旋转车2的竖直运动通过位于竖直轨道3上的驱动带5、6来实现。该带5优选为齿形带，以保持精确地定位。在此，通过使用用于控制驱动带的电马达的脉冲编码器和位于旋转车上用于反馈控制的绝对编码器，可以按与以上所述类似的方式进行旋转车2的定位。由于旋转车非常重，空气缸8附连到旋转车2和施加装置的框架之间。空气缸8被操作以使该空气缸支撑旋转车2的至少部分重量。由于电马达的转矩在启动时是最高的，所以相对于重载荷而言电马达非常难控制。这特别是在拾取端头时会产生问题。现在，当空气缸8设置成至少部分地支撑旋转车的重量时，旋转车的这些运动可以被更容易地控制。电马达可以变得较小且旋转车2的定位可以变得更精确。 空气缸必须如此长以致于在旋转车的整个行进长度上延伸。该空气缸的动力可以选择为支撑旋转车的全部重量或部分重量，但是由空气缸承载的重量越多，马达就可变得越小，而且运动甚至可能变得更快。空气缸的压力可以由压力计控制，或者可以简单地连接至在所有的工厂用地处均可找到的加压空气(通气)格栅。如果连接至该格栅，就可以使用节流阀来根据需要调节压力。由于可压縮的空气具有弹簧效应，所以由空气缸支撑的旋转车的运动就变得非常平稳。 空气缸可以由某种其它的气缸取代，但是空气缸便宜并且加压空气通常容易获
得。因此，其它类型的气缸可能仅有有限的应用。 该实用新型也可以具有与上述实施例不同的实施例。 现在，用于旋转运动的电马达被连接到设置于旋转轴承内部的齿形缘部。该电马达也可以通过合适的齿轮盘(gear disc)连接到吸头的竖直轴，但是这可能并不能提供如以上所述的紧凑的结构。
权利要求一种施加装置，用于处理设置于纸辊、纸板辊以及用于制造上述纸辊、纸板辊的纤维素原料辊的端部上的端头，所述装置包括框架(1)；旋转车(2)，安装在所述框架(1)上；吸头(14)，通过臂(15)和水平轴(12)安装至所述旋转车(2)；以及旋转轴承(13)，用于将所述水平轴(12)连接至所述旋转车(2)；其特征在于，所述装置还包括电马达(18)；以及齿轮组合(16，17)，连接所述电马达的从动齿轮(17)，以使吸头(14)的水平轴(12)旋转，从而使所述吸头旋转。
2. 根据权利要求l所述的施加装置，其特征在于，所述旋转轴承(13)的内缘部设置为齿形缘部(16)，所述齿形缘部与电齿轮马达(18)的从动齿轮(17)相啮合。
3. 根据权利要求1或2所述的施加装置，其特征在于，所述电马达(18)包括脉冲编码器(19)。
4. 根据权利要求1或2所述的施加装置，其特征在于，一绝对编码器(20)连接至所述水平轴(12)，以确定所述水平轴(12)的位置。
5. 根据权利要求3所述的施加装置，其特征在于，一绝对编码器(20)连接至所述水平轴(12)，以确定所述水平轴(12)的位置。
6. 根据权利要求5所述的施加装置，其特征在于，由所述脉冲编码器(19)和所述绝对编码器(20)形成反馈控制系统，以控制所述吸头(14)的旋转位置。
专利摘要本实用新型公开了一种用于设置端头的装置，具体地为一种用于处理设置于纸辊、纸板辊以及用于制造上述产品的纤维素原料辊的端部上的端头的施加装置，该装置包括框架；旋转车，安装在该框架上；吸头，通过臂以及水平轴安装至旋转车；以及旋转轴承，用于将所述水平的轴连接至旋转车；该装置还包括电马达以及齿轮组合，所述齿轮组合连接所述电马达的从动齿轮，以使吸头的水平轴旋转，从而使所述吸头旋转。本实用新型的装置能够在被封装的辊或压板的端部实现更准确的定位。
文档编号D21F1/40GK201525986SQ20092015300
公开日2010年7月14日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者彭蒂莱·瓦海尔科斯基 申请人:美卓造纸机械公司