一种瓦楞纸板生产线的上纸系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种瓦楞纸板生产线的上纸系统，包括原纸架和用于向原纸架的机械中心点输送卷筒纸的轨道车；在所述原纸架上设置有水平导轨，水平导轨上安装有摇臂，摇臂上安装有夹头；还包括控制器以及分别与所述控制器对应连接的行程检测元件、摇臂回转角度检测元件和摇臂位置检测元件。本实用新型的瓦楞纸板生产线在不改变上纸系统中原纸架的现有机械结构的基础上，通过在原纸架和轨道车的适当位置增设不同的检测元件，从而实现了对轨道车行走位置以及摇臂回转角度的自动定位，为操作工准确地控制系统完成上纸操作提供了帮助，在降低劳动者工作强度的同时，有利于减小上纸过程中夹头对原纸的破损率。
【专利说明】一种瓦楞纸板生产线的上纸系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于瓦楞纸板包装机械制造【技术领域】，具体地说，是涉及一种应用在瓦楞纸板生产线的无轴原纸架上，用于对卷筒纸进行上纸的机构。
【背景技术】
[0002]原纸架是瓦楞纸板生产线的必备设备，主要用于承装和释放卷筒纸，并对卷筒纸施加适当的制动控制，使其在运行过程中保持合适的张力。目前的瓦楞纸板生产线主要采用人工上纸方式，操作者采用目测的方式确定轨道车的行走位置，进而通过手动操作控制轨道车把卷筒纸输送到原纸架的机械中心点。由于操作按钮到原纸架有一定的距离，依靠目测很难准确地把卷筒纸输送到原纸架的机械中心点处，操作者只能凭借经验将卷筒纸大体停放在一个区域范围内。
[0003]在将卷筒纸停放到位后，操作者需要将原纸架上的摇臂放下，利用安装在摇臂上的锥形夹头伸入到卷筒纸的卷芯中，并将卷筒纸提升起来，完成上纸操作。由于摇臂回转下放的高度也是由操作者目测确定的，因此容易造成摇臂的下降位置产生上下偏差。这样一来，当操作者认为摇臂下降到位后对两侧摇臂进行合拢操作时，由于夹头与卷筒纸的卷芯有一定的垂直高度差，导致摇臂合拢时难免会对卷筒纸产生一定程度的损伤。由于一开始卷筒纸输送到原纸架中心点处时已经产生一个左右位置的偏差，即卷筒纸并非在原纸架的中心处，因此在摇臂进行合拢时，一侧的夹头会先接触到卷筒纸，而另一侧的夹头距离卷筒纸还有一定的距离。在夹紧时，一侧摇臂推着卷筒纸向另一侧移动，对卷筒纸产生一定程度的伤害。
[0004]随着瓦楞纸板生产线速度的不断提升，原纸架换纸越来越频繁，操作者的劳动强度也越来越大,对操作工的经验要求也越来越高，自然的增加了生产企业的人工成本。因此，如何开发一种能够对轨道车的行走位置以及摇臂的下降高度实现精确定位的系统，以减少目测误差，帮助操作工更加精准的完成上纸操作，是本实用新型所要解决的一个主要问题。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种瓦楞纸板生产线的上纸系统，实现了对上纸系统中轨道车的行走位置以及摇臂下降高度的准确定位。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现:
[0007]一种瓦楞纸板生产线的上纸系统，包括原纸架和用于向原纸架的机械中心点输送卷筒纸的轨道车；在所述原纸架上设置有水平导轨，水平导轨上安装有摇臂，摇臂上安装有夹头；还包括控制器以及分别与所述控制器对应连接的行程检测元件、摇臂回转角度检测元件和摇臂位置检测元件；
[0008]所述行程检测元件，安装在轨道车上，用于检测轨道车的行走位置；
[0009]所述摇臂回转角度检测元件，安装在摇臂上或者驱动摇臂转动的电机上，用于检测摇臂的回转角度；
[0010]所述摇臂位置检测元件，安装在水平导轨上，用于检测左、右两个摇臂的行走位置。
[0011]优选的，所述行程检测元件为旋转编码器，安装在轨道车的驱动轴上。
[0012]优选的，所述摇臂回转角度检测元件为旋转编码器，安装在摇臂的轴端或者驱动摇臂转动的电机的转轴上。
[0013]优选的，所述摇臂位置检测元件为位移传感器，包括左右两个，分别布设在水平导轨的左半部分和右半部分，对应检测左摇臂的水平移动位置和右摇臂的水平移动位置，并输出位置信号至所述的控制器。
[0014]为了对卷筒纸的宽度实现检测，在所述上纸系统中还设置有门幅检测元件，安装在原纸架上，用于检测卷筒纸的宽度，并输出检测信号至所述的控制器。
[0015]进一步的，在所述原纸架中设置有左、右两个支撑侧臂，所述水平导轨安装在左、右两个支撑侧臂之间；所述门幅检测元件安装在卷筒纸进纸时首次经过的一个支撑侧臂上。
[0016]优选的，所述门幅检测元件优选采用光电开关，在检测到卷筒纸经过时输出检测信号至所述的控制器。
[0017]为了对卷筒纸的半径实现检测，在所述上纸系统中还设置有纸卷半径检测元件，安装在夹头上，用于在摇臂回转下降的过程中采集卷筒纸外圈的位置，并输出检测信号至所述的控制器；
[0018]优选的，所述纸卷半径检测元件优选采用光电开关，安装在夹头的端部。
[0019]再进一步的，在所述瓦楞纸板生产线上还设置原纸导正器，位于轨道车行走的起始位置，用于调整卷筒纸的轴心与轨道车平行。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型的瓦楞纸板生产线在不改变上纸系统中原纸架的现有机械结构的基础上，通过在原纸架和轨道车的适当位置增设不同的检测元件，从而实现了对轨道车行走位置以及摇臂回转角度的自动定位，为操作工准确地控制系统完成上纸操作提供了帮助，在降低劳动者工作强度的同时，有利于减小上纸过程中夹头对原纸的破损率。
[0021]结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型所提出的瓦楞纸板生产线上纸系统的一种实施例的结构示意图；
[0023]图2是将图1中的摇臂回转下放后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细地说明。
[0025]参见图1、图2所示，在本实施例的瓦楞纸板生产线的上纸系统中，设置有原纸架
1、轨道车2和控制器等主要组成部分。所述轨道车2沿地面上铺设的轨道3行走，用于承载卷筒纸10并将卷筒纸10向原纸架I的机械中心点O方向输送。在所述原纸架I上主要设置有左右两个支撑侧壁4、水平导轨5、左右两个摇臂6和分别对应设置在左右两个摇臂6上的摇臂夹头7等。其中，左右两个支撑侧壁4对原纸架I中的其它部件起到支撑作用；水平导轨5设置在左、右两个支撑侧壁4之间，其上安装左右两个摇臂6，在对左右两个摇臂6起到支撑作用的同时，左右两个摇臂6 —方面可以以水平导轨5为轴作回转运动，以携带夹头7下降至卷筒纸10的卷芯15所在的高度；另一方面，左右两个摇臂6可以沿水平导轨5做水平移动，左右两个摇臂6通过沿水平导轨5相向水平移动，即做合拢运动，从而可以使夹头7伸入到卷筒纸10的卷芯中，以加紧卷筒纸10，实现夹头7对卷筒纸10的对芯。
[0026]为了对轨道车2的行走位置进行准确定位，本实施例首先在轨道车2上安装行程检测元件，以用于检测轨道车2的行走位置。在本实施例中，所述行程检测元件可以选用旋转编码器，安装在轨道车2的驱动轴上，检测轨道车2转轮的转动角度，并输出至所述的控制器。所述控制器根据接收到的轨道车2转轮的转动角度，并结合转轮的半径，即可计算出轨道车2的行走距离。
[0027]其次，本实施例在原纸架I上还进一步安装有门幅检测元件11，用于在轨道车2承载卷筒纸10向原纸架I的机械中心点O方向输送的过程中，检测卷筒纸10的宽度。作为本实施例的一种优选设计方案，所述门幅检测元件11可以选用光电开关，安装在原纸架I上，具体可以安装在原纸架I的其中一个支撑侧壁4上，且所述支撑侧壁4应为卷筒纸10进纸时首次经过的一个支撑侧臂。例如:若轨道车2携带卷筒纸10沿轨道3从右向左经过原纸架I时，如图1、图2所示的行走方向，则门幅检测元件11应安装在位于原纸架I左侧的支撑侧壁4上；反之，若轨道车2携带卷筒纸10沿轨道3从左向右经过原纸架I时，则门幅检测元件11应安装在位于原纸架I右侧的支撑侧壁4上。所述门幅检测元件11优选安装在支撑侧壁4的下方，以实现对卷筒纸10的准确感应。
[0028]当选用光电开关作为所述的门幅检测元件11时，光电开关11对外发射红外光线，所述红外光线在有卷筒纸10经过时，由于卷筒纸10的遮挡，使得部分红外光线发生反射，返回光电开关11。所述光电开关11在接收到红外光线后，将光信号转换成电信号输出至控制器。所述控制器对光电开关11发出的检测信号进行实时检测，当检测到上升沿时，判定卷筒纸10到达光电开关11的位置，此时，控制器读取所述行程检测元件输出的检测信号，记录轨道车2当前的行走位置P1，即轨道车2从起始位置到卷筒纸10达到门幅检测元件11时走过的距离。在卷筒纸10经过光电开关11的过程中，光电开关11始终输出高电平的检测信号，直到卷筒纸10完全越过所述的光电开关11时，由于此时卷筒纸10不再遮挡光电开关11，因此没有红外光线发射回光电开关11，所以此时通过光电开关11输出的检测信号由高电平跳变为低电平，形成一个下降沿。所述控制器在检测到所述下降沿时，再次读取当前所述行程检测元件输出的检测信号，记录轨道车此时的行走位置P2，由此便可获得卷筒纸10的宽度。
[0029]当然，也可以设置所述光电开关11在未接收到发射回来的红外光线时输出高电平，而在检测到有卷筒纸10经过时输出低电平的方式，形成检测信号，输出至控制器，用于获得卷筒纸10的宽度。
[0030]无论采用哪种检测信号生成方式或者选用其他类型的检测元件作为所述的门幅检测元件11，只要设置门幅检测元件11在检测到卷筒纸10到达时，输出检测信号并持续输出直到卷筒纸10越过所述门幅检测元件11时消失，即可满足设计要求。
[0031]当然，所述卷筒纸10的宽度也可以采用人工测量的方式获得，本实施例对此不进行具体限制。
[0032]由于在上纸系统生产制造的过程中，门幅检测元件11在原纸架I上的安装位置已经固定下来，因此门幅检测元件11距原纸架I的机械中心点O的距离即已知，本实施例用S进行表示，由此一来，利用卷筒纸10的宽度以及轨道车2在到达门幅检测元件11时的行走位置Pl，操作工便可确定出卷筒纸10到达原纸架I的机械中心点O位置时轨道车2应该行走的位置Pt，进而通过实时检测所述行程检测元件反馈的检测信号，控制轨道车2准确地停止在该位置Pt处，由此便实现了卷筒纸10对原纸架I的机械对中。
[0033]为了控制摇臂夹头7对准卷筒纸10的卷芯15，本实施例首先在摇臂6或者驱动摇臂6转动的电机上安装摇臂回转角度检测元件12，用于检测摇臂6的回转角度，所述回转角度为摇臂2与水平方向所成的夹角，如图1、图2所示。在本实施例中，所述摇臂回转角度检测元件12可以选用旋转编码器，安装在摇臂6的轴端或者驱动摇臂6转动的电机的转轴上，以检测摇臂6的回转角度。
[0034]其次，本实施例在摇臂的夹头7上还进一步安装有纸卷半径检测元件13，用于在摇臂6回转下降的过程中，采集卷筒纸10外圈16的位置。在本实施例中，所述纸卷半径检测元件13可以选用光电开关，安装在夹头7的端部，在其发出的红外光线被卷筒纸10遮挡时，反射回光电开关13，形成检测信号输出至控制器。所述控制器在接收到所述检测信号时，根据回转角度检测元件12反馈的检测信号，记录当前摇臂6的回转角度，提供给操作工，以方便操作工确定出摇臂6回转下降的最终位置。
[0035]操作工在确定出摇臂6回转下降的最终位置后，可以通过控制器控制驱动摇臂6转动的电机继续回转下降，直到检测到摇臂6的回转角度到达所述的最终位置时，控制电机停转，以使夹头7对准卷筒纸10的卷芯15，结合图2所示。
[0036]由于左右两个摇臂6同步转动，因此可以仅针对其中一个摇臂6布设所述的摇臂回转角度检测元件12和纸卷半径检测元件13，以降低整机成本。
[0037]由于不同客户所需的卷筒纸10的宽度是不一样的，为了使左、右两个摇臂6可以左右移动，以根据卷筒纸10的不同宽度自动调整其行走位置，进而加紧卷筒纸10，完成上纸任务，本实施例在所述水平导轨5上还设置有用于驱动左、右两个摇臂6沿水平导轨5水平移动的两个电机8以及用于检测左、右两个摇臂6的行走位置的摇臂位置检测元件17，参见图1、图2所示。
[0038]在本实施例中，所述摇臂位置检测元件17优选采用位移传感器，包括左右两个，分别布设在水平导轨5的左半部分和右半部分，对应检测左摇臂的水平移动位置和右摇臂的水平移动位置。当左右两个摇臂6同步回转下降至最终位置时，操作工可以通过控制器输出控制信号至两个电机8，控制两个电机8驱动左、右两个摇臂6合拢。在左右两个摇臂6合拢运行的过程中，控制器实时检测通过左、右两个位移传感器17反馈的位置信号，以提供给操作工获取左摇臂与原纸架机械中心点O的水平距离以及右摇臂与原纸架机械中心点O的水平距离。当左、右两个摇臂6距离原纸架机械中心点O的水平距离相等且左、右两个摇臂6的水平间距等于卷筒纸10的宽度时，操作工控制左、右两个摇臂6停止运行，以夹紧所述的卷筒纸10。[0039]由于两个夹头7分别对应安装在左、右两个摇臂6的内侧，且向内侧凸出，夹头7的直径略小于卷筒纸10卷芯15的直径，因此，当两个摇臂6合拢到其水平间距等于卷筒纸10的宽度时，夹头7已伸进卷筒纸10的卷芯15，从而实现了对卷筒纸10的加紧动作。
[0040]此后，操作工便可通过控制器控制用于驱动摇臂6转动的电机动作，驱动两个摇臂6回转上升，使卷筒纸10悬起，脱离轨道车2，完成卷筒纸10的上纸过程。
[0041]在本实施例的瓦楞纸板生产线上还设置有原纸导正器9，参见图1、图2所示，位于轨道车2行走的起始位置，用于调整卷筒纸10的轴心与轨道车2平行，否则，若卷筒纸10在轨道车2上是倾斜的，位于左、右两个摇臂6上的夹头7都无法碰到卷筒纸10的卷芯15，也就无法完成上纸任务了。
[0042]在本实施例中，所述控制器可以选用可编程逻辑控制器PLC或者单片机的器件设计实现。
[0043]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本【技术领域】的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种瓦楞纸板生产线的上纸系统，包括原纸架和用于向原纸架的机械中心点输送卷筒纸的轨道车；在所述原纸架上设置有水平导轨，水平导轨上安装有摇臂，摇臂上安装有夹头；其特征在于:还包括控制器以及分别与所述控制器对应连接的行程检测元件、摇臂回转角度检测元件和摇臂位置检测元件； 所述行程检测元件，安装在轨道车上，用于检测轨道车的行走位置； 所述摇臂回转角度检测元件，安装在摇臂上或者驱动摇臂转动的电机上，用于检测摇臂的回转角度； 所述摇臂位置检测元件，安装在水平导轨上，用于检测左、右两个摇臂的行走位置。
2.根据权利要求1所述的瓦楞纸板生产线的上纸系统，其特征在于:所述行程检测元件为旋转编码器，安装在轨道车的驱动轴上。
3.根据权利要求1所述的瓦楞纸板生产线的上纸系统，特征在于:所述摇臂回转角度检测元件为旋转编码器，安装在摇臂的轴端或者驱动摇臂转动的电机的转轴上。
4.根据权利要求1所述的瓦楞纸板生产线的上纸系统，其特征在于:所述摇臂位置检测元件为位移传感器，包括左右两个，分别布设在水平导轨的左半部分和右半部分，对应检测左摇臂的水平移动位置和右摇臂的水平移动位置，并输出位置信号至所述的控制器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的瓦楞纸板生产线的上纸系统，其特征在于:在所述上纸系统中还设置有门幅检测元件，安装在原纸架上，用于检测卷筒纸的宽度，并输出检测信号至所述的控制器。
6.根据权利要求5所述的瓦楞纸板生产线的上纸系统，其特征在于:在所述原纸架中设置有左、右两个支撑侧臂，所述水平导轨安装在左、右两个支撑侧臂之间；所述门幅检测元件安装在卷筒纸进纸时首次经过的一个支撑侧臂上。
7.根据权利要求5所述的瓦楞纸板生产线的上纸系统，其特征在于:所述门幅检测元件为光电开关，在检测到卷筒纸经过时输出检测信号至所述的控制器。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的瓦楞纸板生产线的上纸系统，其特征在于:在所述上纸系统中还设置有纸卷半径检测元件，安装在夹头上，用于在摇臂回转下降的过程中采集卷筒纸外圈的位置，并输出检测信号至所述的控制器。
9.根据权利要求8所述的瓦楞纸板生产线的上纸系统，其特征在于:所述纸卷半径检测元件为光电开关，安装在夹头的端部。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的瓦楞纸板生产线的上纸系统，其特征在于:在所述瓦楞纸板生产线上还设置原纸导正器，位于轨道车行走的起始位置，用于调整卷筒纸的轴心与轨道车平行。
【文档编号】B65H19/12GK203740689SQ201420124262
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】程立, 相恒武, 许庆华 申请人:青岛美光机械有限公司