一种电子轴烫金机的卷径测量系统的制作方法

本发明属于电化铝烫金技术领域，尤其涉及一种电子轴烫金机的卷径测量系统。

背景技术：

烫金是指在一定的温度和压力下将电化铝箔烫印到承印物表面的工艺过程。电化铝烫印的图文呈现出强烈的金属光泽，色彩鲜艳夺目、永不褪色。尤其是金银电化铝，以其富丽堂皇、精致高雅的装潢点缀了印刷品表面，增强了印品的艺术性，起到了突出主题的宣传效果；其光亮程度大大超过了印金和印银，使产品具有高档的感觉和给人以美的享受。同时由于电化铝具有优良的物理、化学性能，起到了保护印品的作用，所以烫金工艺被广泛地应用于高档、精美的包装装潢商标、挂历和书刊封面等印刷品上；其次，电化铝烫印范围非常广泛，从一般书籍封面、商标图案、宣传广告、塑料制品到日用百货，从纸张到皮革、棉布等；再则，烫金是一种干式加工方法，工件烫金后可立即包装、运输。所以，烫金技术被广泛地采用，烫印的适用范围还在不断扩大。烫金机就是完成烫金工艺的设备。

目前，电子轴烫金机每次开机或者中途断料都需要输入原料收放卷和每一色电化铝收放卷的初始卷径，以便设备自动进行张力控制。在进行张力控制时，需要知道准确的卷径，如果卷径不准，会导致张力波动较大，从而引起承印物偏差波动，产生不良品，提高产品生产成本。然后现有的电子轴烫金机没有卷径自动测量的功能，每次开机或中途断料都需要人工用卷尺测量原料收放卷和每一色电化铝收放卷的卷径，这样不仅会增加操作人员的工作强度，而且卷尺测量误差较大，易造成设备张力波动大，出现产品质量问题，提高产品生产成本，降低生产效率。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种电子轴烫金机的卷径测量系统，通过设置在电子轴烫金机对应处的直线位移传感器和超声波测距传感器，实时采集卷径数据，并反馈给控制单元处理，最后通过显示单元显示；操作人员从显示单元获取卷径数据，输入到设备对应的张力控制系统，提高卷径测量精度，提高张力的稳定性，提高产品合格率，降低产品生产成本。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种电子轴烫金机的卷径测量系统，包括控制单元、显示单元、电源模块、反馈单元以及多个采集单元；所述控制单元分别与所述的显示单元、电源模块以及反馈单元连接，所述电源模块与所述显示单元连接，所述多个采集单元分别与所述反馈单元连接；所述采集单元分别安装在电子轴烫金机的主收卷压辊气缸和主放卷辊基梁的支架上、每一色副收卷压辊气缸和每一色副放卷辊的基梁上，用于采集对应辊的卷径信号；所述控制单元，用于接收并处理反馈信号，将处理后的反馈信号发送给显示单元进行显示；所述显示单元，用于显示设备运行的状态数据和设置设备相应的参数；所述电源模块，用于为控制单元和显示单元提供电源；所述反馈单元，用于将采集单元采集到的卷径信号进行模数转换，并传输给控制单元；操作人员读取显示单元显示的卷径数据，并输入到设备对应的张力控制系统，达到卷径精确测量和张力稳定控制的目的。

进一步的，所述的每个采集单元包括直线位移传感器和超声波测距传感器，所述的直线位移传感器分别安装在电子轴烫金机的主收卷压辊气缸和每一色副收卷压辊气缸上；所述的超声波测距传感器分别安装在电子轴烫金机的主放卷辊基梁的支架和每一色副放卷辊的基梁上。

进一步的，所述超声波传感器包括发送传感器、脉冲触发电路、滤波整形电路、接收传感器、cpu、显示电路和电源电路；所述cpu分别与脉冲触发电路、滤波整形电路、显示电路和电源电路连接；所述触发电路与所述发送传感器连接，所述滤波整形电路与所述接收传感器连接；所述发送传感器包括相连接的发送器和第一陶瓷振子换能器，所述第一陶瓷振子换能器用于将电振动能量转换成超声波能量并向空中辐射；所述接收传感器包括相连接的放大电路和第二陶瓷振子换能器，所述第二陶瓷振子换能器用于接收超声波产生的机械振动，并将其转换成电能。

进一步的，所述控制单元包括plc控制器，所述plc控制器选用三菱fx3u-128mr，输入输出的最大扩展点数为256点；所述plc控制器安装于设备的配电柜内。

进一步的，所述反馈单元为plc模拟量输入模块，选用型号为fx2n-4ad，所述的plc模拟量输入模块安装于设备的配电柜内。

进一步的，所述显示单元选用触摸屏tpc7062ti，所述触摸屏tpc7062ti安装在设备的控制面板上，以便操作人员读取卷径数据后输入到设备的张力控制系统中。

进一步的，所述的电子轴烫金机为电子轴三色烫金机，所述多个采集单元为四个采集单元。

进一步的，所述电子轴三色烫金机包括电化铝烫金部、收卷牵引部、收卷部、放卷部、放卷牵引部、小烘箱以及机顶；所述小烘箱位于机顶上，所述放卷部位于放卷牵引部的右侧面；所述收卷部位于收卷牵引部的左侧面；所述电化铝烫金部位于所述放卷牵引部的左侧面与所述收卷牵引部的右侧面之间。

进一步的，所述小烘箱包括箱体、连接横梁和滚轮；所述箱体安装于连接横梁上方，所述滚轮包括滚轮ⅰ和滚轮ⅱ，所述滚轮ⅰ和滚轮ⅱ均安装在箱体下方且通过轴承安装在连接横梁内侧；所述连接横梁下方底板开设有罩口，在罩口处设有烘箱罩门；所述箱体顶部设有第一热源和第二热源，并且所述第二热源旁设有凸台；箱体通过l形板与连接横梁连接，并且两者之间具有一定间隙。

与现有技术相比，本发明所提供的电子轴烫金机的卷径测量系统，包括控制单元、显示单元、电源模块、反馈单元以及多个采集单元；所述采集单元包括直线位移传感器和超声波测距传感器，实时采集对应辊的卷径数据，并反馈至控制单元，最后通过显示单元显示；操作人员能从显示单元获取精确的卷径数据，再输入到设备对应的张力控制系统，提高了张力的稳定性，提高了产品的合格率；所述卷径测量系统能够精确测量对应辊的卷径数据，避免了人工卷尺测量带来的误差，同时降低了操作人员的工作强度，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种电子轴烫金机的卷径测量系统的结构示意图；

图2是本发明电子轴三色烫金机放卷部的采集单元安装示意图；

图3是本发明电子轴三色烫金机电化铝烫金部的采集单元安装示意图；

图4是本发明电子轴三色烫金机收卷部的采集单元安装示意图；

图5是本发明电子轴三色烫金机小烘箱的结构示意图；

其中：1-主放卷辊，2-卷材，3-超声波测距传感器s8，4-主放卷辊基梁的支架，5-主放卷辊基梁，6-一色副收卷压辊，7-一色副收卷压辊气缸，8-一色副收卷轴，9-直线位移传感器s2，10-一色副放卷辊的基梁，11-超声波测距传感器s3，12-一色副放卷辊，13-二色副收卷压辊，14-二色副收卷压辊气缸，15-二色副收卷轴，16-直线位移传感器s4，17-二色副放卷辊的基梁，18-超声波测距传感器s5，19-二色副放卷辊，20-三色副收卷压辊，21-三色副收卷压辊气缸，22-三色副收卷轴，23-直线位移传感器s6，24-三色副放卷辊的基梁，25-超声波测距传感器s7，26-三色副放卷辊，27-主收卷压辊，28-主收卷压辊气缸，29-直线位移传感器s1，30-主收卷辊，31-箱体，32-第一热源，33-第二热源，34-连接横梁，35-l形板。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本实施新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明所提供的电子轴烫金机的卷径测量系统，以电子轴三色烫金机为例，该卷径测量系统包括控制单元、显示单元、电源模块、反馈单元以及四个采集单元；控制单元分别与显示单元、电源模块以及反馈单元连接，电源模块与显示单元连接，四个采集单元分别与反馈单元连接；四个采集单元分别安装在电子轴三色烫金机的主收卷压辊气缸28和主放卷辊基梁的支架4上、每一色副收卷压辊气缸和每一色副放卷辊的基梁上，用于采集对应辊的卷径信号；控制单元，用于接收并处理反馈信号，将处理后的反馈信号发送给显示单元进行显示；显示单元，用于显示设备运行的状态数据和设置设备相应的参数；电源模块，用于为控制单元和显示单元提供电源；反馈单元，用于将采集单元采集到的卷径信号进行模数转换，并传输给控制单元；操作人员读取显示单元显示的卷径数据，并输入到设备对应的张力控制系统，达到卷径精确测量和张力稳定控制的目的。

控制单元包括plc控制器，plc控制器选用三菱fx3u-128mr，为第三代微型可编程控制器，内置高达64k大容量的ram存储器，具有高速处理能力，该可编程控制器上直接接线的输入输出和网络上的远程i/o的合计点数可以扩展到384点；plc控制器安装于设备的配电柜内。

反馈单元为两个plc模拟量输入模块，分别为plc模拟量输入模块ⅰ和plc模拟量输入模块ⅱ，选用型号为fx2n-4ad，每个plc模拟量输入模块有ch1-ch4四个通道，每个通道都可进行ad转换，分辨率为12位；两个plc模拟量输入模块ⅰ和plc模拟量输入模块ⅱ安装于设备的配电柜内。

显示单元选用触摸屏tpc7062ti，触摸屏tpc7062ti安装在设备的控制面板上，以便操作人员读取卷径数据后输入到设备的张力控制系统中。

如图2、图3和图4所示，每个采集单元包括直线位移传感器和超声波测距传感器，四个采集单元包括四个直线位移传感器s1/s2/s4/s6，四个超声波测距传感器s3/s5/s7/s8；直线传感器s1安装在主收卷压辊气缸28上，随着气缸来回移动，用于测量主收卷压辊27的卷径；直线位移传感器s2安装在一色副收卷压辊气缸7上，随着气缸来回移动，用于测量一色副收卷压辊6的卷径；超声波测距传感器s3安装在一色副放卷辊的基梁10上，用于测量一色副放卷辊12的卷径；直线位移传感器s4安装在二色副收卷压辊气缸14上，随着气缸来回移动，用于测量二色副收卷压辊13的卷径；超声波测距传感器s5安装在二色副放卷辊的基梁17上，用于测量二色副放卷辊19的卷径；直线位移传感器s6安装在三色副收卷压辊气缸21上，随着气缸来回移动，用于测量三色副收卷压辊20的卷径；超声波测距传感器s7安装在三色副放卷辊的基梁24上，用于测量三色副放卷辊26的卷径；超声波测距传感器s8安装在主放卷辊基梁的支架4上，用于测量主放卷辊1的卷径。

直线位移传感器选用型号为slt-h-10v-0100-l，线性度为万分之五，分辨率高于0.01mm。

超声波测距传感器选用型号为t30uuna，检测范围为150mm-1m，声波频率为228khz，开关量输出形式为npn，模拟量输出为0-10vdc。

当电子轴三色烫金机开机或断纸时，不需要操作人员测量原料收放卷和每一色电化铝收放卷的卷径，卷径测量系统自动实时测量原料收放卷和每一色电化铝收放卷的卷径，并通过触摸屏显示出来；操作人员读取卷径数据直接输入到对应的张力控制系统即可；卷径测量系统和张力控制系统在设备的同一控制面板上，操作简单、方便，卷径测量精确度高，张力的稳定性相应提高。

电子轴三色烫金机包括电化铝烫金部、收卷牵引部、收卷部、放卷部、放卷牵引部、小烘箱以及机顶；小烘箱位于机顶上，放卷部位于放卷牵引部的右侧面；收卷部位于收卷牵引部的左侧面；电化铝烫金部位于放卷牵引部的左侧面与收卷牵引部的右侧面之间。

如图5所示，小烘箱包括箱体31、连接横梁34和滚轮；箱体31安装于连接横梁34上方，滚轮包括滚轮ⅰ和滚轮ⅱ，滚轮ⅰ和滚轮ⅱ均安装在箱体31下方且通过轴承安装在连接横梁34内侧；连接横梁34下方底板开设有罩口，在罩口处设有烘箱罩门；箱体31顶部设有第一热源32和第二热源33，并且第二热源33旁设有凸台；箱体31通过l形板35与连接横梁34连接，并且两者之间具有一定间隙。

以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。