一种盘纸张力调节控制系统的制作方法

本发明涉及机械装备领域，具体涉及一种盘纸张力调节控制系统。

背景技术：

1、卷烟机盘纸供给运行过程中，盘纸受材料、机器速度、机械传动等因素影响，会出现盘纸张力的变化，盘纸张力过大或过小则易产生盘纸断、跑条等故障，同时也会引起钢印发生偏移。

2、zj118/zj17机组卷烟机盘纸输送原设计采用差动机构，其工作原理为：

3、zj17卷烟机盘纸张力控制系统是在盘纸传送过程中，通过盘纸张力带动张力臂，三个传感器感应张力臂位置来判断盘纸的张力大小，张力臂在中间传感器为张力适中，上、下传感器对应张力过大或过小限位（定位监测），在上、下传感器之间都视为盘纸正常状态。

4、调节机构为差动直流电机，机械差动机构。与传动轮轴连接，其调节原理是直流电机带动差动机构与盘纸传动机构同向时，使盘纸传动轮加速， 反向时将使盘纸传动轮减速，机构设计加减速率固定，张力到达设计的极限位置时在原速度上加减3转/分。

5、当上面传感器检测到张力臂时表明张力过大，这时驱动差动电机开始运转，方向与盘纸传动机构方向相同，带动差动机构运转，使盘纸传动轮加速运转（原速度增加3转），盘纸供给速度提高，以及减小张力。

6、当下面传感器检测到张力臂时表明张力小，驱动差动电机反转，带动差动机构运转，使盘纸传动轮减速运转（减速3转），盘纸供给速度减小，以增加张力。

7、当张力臂在上、下极限之间，差动电机停止，盘纸以皮带传动速度供给。

8、现有设计由于采用机械传动机构，需要对机械传动机构注入润滑油并进行定期保养，传动齿轮由于磨损更需要定期更换，保养维护既繁琐又会出现漏油现象。同时由于原设计纸张力仅采取不连续的三个位置检测且差速电机的调整为恒定慢速补偿，只能将盘纸张力控制在一定范围内，甚至速度变化过快时出现断纸，根本无法实现张力的恒定控制。由于盘纸张力摆动范围较大，对烟支的成型质量带来很多负面影响（如烟支表面皱纹圆周不稳定等），尤其在设备变速过程中（如设备启停过程或降速接纸过程）卷烟纸张力变化，使得钢印位置经常跑偏。目前zj118/zj17卷烟机盘纸张力控制系统存在以下问题：

9、传感器属定位监测，无法判断张力变化的连续性，张力控制无法达到适时性。

10、当机器速度变化较快时，盘纸张力突然的变化，差动直流电机的响应较慢， 造成一些故障频繁发生。

11、在需要增加钢印时，原机由于电机选型相应速度的差异，会使得盘纸的张力控制不稳定，从而造成跑偏及断纸现象频繁发生。

12、影响烟支成型外观质量，严重时会出现烟支表面皱纹现象，

13、定时张力补偿也不具有适时性。

14、机械式差动机构复杂，维护困难，经常会出现漏油现象。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有的纸张力调节控制系统调节精度差、稳定性不好的问题。

2、为解决本发明所提出的技术问题采用的技术方案为：本发明的盘纸张力调节控制系统包括有支撑板，支撑板上设有纸盘、导向滚轮组以及纸张力调节控制机构，纸盘上的纸缠绕在导向滚轮组上，所述的纸张力调节控制机构包括有伺服电机、首引辊、纸张力测量编码器、摆轮机构、终引辊、线速度测量编码器以及控制器，所述的首引辊、摆轮机构、终引辊依次沿纸的传送方向安装在支撑板上，所述的首引辊与伺服电机的主轴固定连接，所述的摆轮机构包括有摆臂、摆轮以及驱动摆臂复位的弹性复位件，所述的摆臂的一端设有摆臂转轴，摆臂转轴与支撑板转动连接，摆轮设在摆臂的摆动端，所述的弹性复位件安装在摆臂转轴与支撑板之间，所述的纸张力测量编码器的旋转轴与摆臂转轴固定连接；所述的线速度测量编码器的旋转轴与终引辊固定连接，所述的伺服电机、纸张力测量编码器和线速度测量编码器均与控制器连接。

3、对本发明作进一步限定的技术方案包括：

4、所述的弹性复位件为扭簧。

5、所述的支撑板上固定设有第一连接套筒，首引辊设于首引辊转轴上，首引辊转轴通过第一轴承与第一连接套筒转动连接，所述的首引辊与首引辊转轴的一端连接，所述的伺服电机的主轴与首引辊转轴的另一端连接。

6、所述的支撑板上固定设有第二连接套筒，所述的摆臂转轴通过第二轴承与摆臂套筒转动连接，所述的摆臂与摆臂转轴的一端连接，所述的纸张力测量编码器的旋转轴与摆臂转轴的另一端连接。

7、所述的支撑板上固定设有第三连接套筒，终引辊设于终引辊转轴上，终引辊转轴通过第三轴承与第三连接套筒连接，所述的终引辊与终引辊转轴的一端连接，所述的线速度测量编码器的旋转轴与终引辊转轴的另一端连接。

8、所述的导向滚轮组包括有第一导向滚轮、第二导向滚轮、第三导向滚轮、第四导向滚轮，第一导向滚轮设于纸盘与首引辊之间，第二导向滚轮设于首引辊与摆轮之间，第三导向滚轮设于摆轮与终引辊之间，第四导向滚轮设于终引辊的纸引出方向。

9、所述的支撑板上设有纸盘架，两个以上的纸盘安装在纸盘架上。

10、与所述的控制器还连接有显示屏。

11、通过上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明的盘纸张力调节控制系统使用时，伺服电机驱动首引辊转动带动纸带传动，纸带的张力紧时会拉动摆臂上的摆轮向下摆动，纸带张力松时，弹性复位件驱动摆臂带动摆轮复位，摆臂转轴带动纸张力测量编码器的旋转轴转动，纸张力测量编码器测量自身旋转轴的旋转角度，并将测量信息发送给控制器，控制器计算出纸带的张力，然后控制伺服电机根据纸带的张力的大小调节纸带的速度，终引辊转动带动线速度测量编码器的旋转轴转动，线速度测量编码器测量自身旋转轴的旋转速度，并将测量信息发送给控制器，控制器计算出纸带的传送速度，然后控制伺服电机根据纸带的传送速度调节纸带的速度。从而可以实时的对纸张力和纸带的传输速度进行检测，并实时的进行调整，从而能够精确的控制纸带的张力和传送速度，传送稳定。

技术特征：

1.一种盘纸张力调节控制系统，包括有支撑板，支撑板上设有纸盘、导向滚轮组以及纸张力调节控制机构，纸盘上的纸缠绕在导向滚轮组上，其特征在于： 所述的纸张力调节控制机构包括有伺服电机、首引辊、纸张力测量编码器、摆轮机构、终引辊、线速度测量编码器以及控制器，所述的首引辊、摆轮机构、终引辊依次沿纸的传送方向安装在支撑板上，所述的首引辊与伺服电机的主轴固定连接，所述的摆轮机构包括有摆臂、摆轮以及驱动摆臂复位的弹性复位件，所述的摆臂的一端设有摆臂转轴，摆臂转轴与支撑板转动连接，摆轮设在摆臂的摆动端，所述的弹性复位件安装在摆臂转轴与支撑板之间，所述的纸张力测量编码器的旋转轴与摆臂转轴固定连接；所述的线速度测量编码器的旋转轴与终引辊固定连接，所述的伺服电机、纸张力测量编码器和线速度测量编码器均与控制器连接。

2.如权利要求1所述的一种盘纸张力调节控制系统，其特征在于：所述的弹性复位件为扭簧。

3.如权利要求1所述的一种盘纸张力调节控制系统，其特征在于：所述的支撑板上固定设有第一连接套筒，首引辊设于首引辊转轴上，首引辊转轴通过第一轴承与第一连接套筒转动连接，所述的首引辊与首引辊转轴的一端连接，所述的伺服电机的主轴与首引辊转轴的另一端连接。

4.如权利要求1所述的一种盘纸张力调节控制系统，其特征在于：所述的支撑板上固定设有第二连接套筒，所述的摆臂转轴通过第二轴承与摆臂套筒转动连接，所述的摆臂与摆臂转轴的一端连接，所述的纸张力测量编码器的旋转轴与摆臂转轴的另一端连接。

5.如权利要求1所述的一种盘纸张力调节控制系统，其特征在于：所述的支撑板上固定设有第三连接套筒，终引辊设于终引辊转轴上，终引辊转轴通过第三轴承与第三连接套筒连接，所述的终引辊与终引辊转轴的一端连接，所述的线速度测量编码器的旋转轴与终引辊转轴的另一端连接。

6.如权利要求1所述的一种盘纸张力调节控制系统，其特征在于：所述的导向滚轮组包括有第一导向滚轮、第二导向滚轮、第三导向滚轮、第四导向滚轮，第一导向滚轮设于纸盘与首引辊之间，第二导向滚轮设于首引辊与摆轮之间，第三导向滚轮设于摆轮与终引辊之间，第四导向滚轮设于终引辊的纸引出方向。

7.如权利要求1所述的一种盘纸张力调节控制系统，其特征在于：所述的支撑板上设有纸盘架，两个以上的纸盘安装在纸盘架上。

8.如权利要求1所述的一种盘纸张力调节控制系统，其特征在于：与所述的控制器还连接有显示屏。

技术总结
本发明涉及一种盘纸张力调节控制系统，解决现有的纸张力调节控制系统调节精度差、稳定性不好的问题。包括有支撑板，支撑板上设有纸盘、导向滚轮组以及纸张力调节控制机构，纸盘上的纸缠绕在导向滚轮组上，纸张力调节控制机构包括有伺服电机、首引辊、纸张力测量编码器、摆轮机构、终引辊以及线速度测量编码器以及控制器。使用时，纸张力测量编码器测量自身旋转轴的旋转角度，并将测量信息发送给控制器，控制器计算出纸带的张力，线速度测量编码器测量自身旋转轴的旋转速度，并将测量信息发送给控制器，控制器计算出纸带的传送速度，然后控制伺服电机根据纸带的张力和传送速度调节纸带的速度。从而能够精确的控制纸带的张力和传送速度，传送稳定。

技术研发人员：张秦江,张皓俊,李旺
受保护的技术使用者：深圳市润之创科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9