一种纸张力控制系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及纸张生产技术领域，特别是涉及一种纸张力控制系统。


背景技术：

[0002]
现有的纸张力控制系统是为了在烟支生产过程中保持盘纸或水松纸张力恒定而设计的一种电控系统。系统中盘纸或水松纸供纸轮由伺服电机驱动，主速度信号由连接在机器主传动上的电位器提供给伺服器，通过张力臂连接的旋转电位器信号来反馈纸张力的大小，然后控制伺服器保持纸的线速度与机器需求的线速度一致，使纸张力达到平衡。但是，在使用过程中发现，靠电位器来检测纸张力的大小存在以下几个弊端：1、旋转电位器反馈信号精度较差；2、因为旋转电位器反馈信号是0-10v模拟信号，该模拟信号很容易受机器内部电场干扰，造成信号不稳定；3、旋转电位器安装不方便，需要仔细调整轴的位置，安装稍有不慎很容易发生电位器在旋转过程中阻值从最大跳变到最小或者从最小跳变到最大的情况，使得输出信号不连续。


技术实现要素：

[0003]
基于此，有必要针对现有纸张力控制精度较差的情况，提供一种纸张力控制系统，使用张力编码器检测张力臂转动角度，采集精度高，将该检测信息发送给控制器，由控制器调节电机输出功率，使得纸张在系统中张力适中，不会过松过紧，并且在系统中还设置有刹车组件方便停机维护及更换卷纸。
[0004]
一种纸张力控制系统，包括纸盘架，刹车组件，拖纸轮，张力组件，若干过渡轮，电机与控制器，卷纸安装在所述纸盘架上，所述电机的输出端与所述拖纸轮连接为传输卷纸提供动力，若干所述过渡轮安装在所述拖纸轮的卷纸入口处及出口处并与所述拖纸轮组成波浪状卷纸运输线，所述张力组件包括张力臂、张力弹簧与张力编码器，所述张力臂一端与所述拖纸轮输出的卷纸搭接，所述张力编码器安装在所述张力臂的另一端上并与所述控制器电连接，所述张力弹簧与所述张力臂背离所述拖纸轮的一侧连接，所述刹车组件安装在所述拖纸轮与所述纸盘架之间并与所述纸盘架上的卷纸活动抵接。
[0005]
优选的，所述刹车组件包括旋转臂、第一弹簧、连杆、第二弹簧与刹车臂，所述拖纸轮通过卷纸带动所述旋转臂一端顺时针转动，所述第一弹簧与所述旋转臂背离所述拖纸轮的一侧连接，所述旋转臂另一端通过所述连杆与所述刹车臂活动连接，所述第二弹簧套设在所述连杆上并与所述刹车臂一端抵接，所述刹车臂另一端与安装在所述纸盘架上的卷纸活动抵接。
[0006]
优选的，所述刹车臂所述纸盘架上的卷纸活动抵接的一端安装有刹车片，所述刹车片与所述纸盘架相邻一侧面为弧形面。
[0007]
优选的，所述张力臂及所述旋转臂旋转方向上分别设置有挡块。
[0008]
优选的，所述控制器通过伺服控制器与所述电机电连接。
[0009]
优选的，所述电机的输出端上还设置有主传动编码器，所述主传动编码器与所述
伺服控制器电连接。
[0010]
优选的，所述控制器上还设置有用于参数调节的显示屏。
[0011]
本实用新型的有益之处在于：1、在张力臂上安装有张力编码器，使用张力编码器将张力臂旋转的角度信息转化为电信号，相比原有的电位器，精度更高；2、张力编码器输出是24v数字信号，不容易受到系统内部电场的干扰，且张力编码器安装时不用调整轴的位置，只需安装完成后直接校准零点即可，安装、使用都很方便；3、系统中设置刹车组件，可以跟随系统中卷纸的张力自动压紧或者松开纸盘架上的卷纸，结构简单，无需使用机械臂压紧卷纸。
附图说明
[0012]
图1为其中一实施例一种纸张力控制系统结构示意图；
[0013]
图2为纸盘架与刹车组件结构示意图；
[0014]
图3为一种纸张力控制系统电路模块图。
具体实施方式
[0015]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0016]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0017]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0018]
如图1~3所示，一种纸张力控制系统，包括纸盘架1，刹车组件2，拖纸轮3，张力组件4，若干过渡轮5，电机6与控制器7，卷纸安装在所述纸盘架1上，所述电机6的输出端与所述拖纸轮3连接为传输卷纸提供动力，若干所述过渡轮5安装在所述拖纸轮3的卷纸入口处及出口处并与所述拖纸轮3组成波浪状卷纸运输线，所述张力组件4包括张力臂41、张力弹簧42与张力编码器43，所述张力臂41一端与所述拖纸轮3输出的卷纸搭接，所述张力编码器43安装在所述张力臂41的另一端上并与所述控制器7电连接，所述张力弹簧42与所述张力臂41背离所述拖纸轮3的一侧连接，所述刹车组件2安装在所述拖纸轮3与所述纸盘架1之间并与所述纸盘架1上的卷纸活动抵接。具体的，在本实施例中，首先，由工作人员将卷纸安装在纸盘架1上，这里所述的卷纸可以是盘纸或者水松纸。工作人员将卷纸的头部沿着过渡轮5及拖纸轮3组成的波浪状运输线拉伸放置，并最终将卷纸头部送入烟枪（图中未示出）中，为了使得卷纸在波浪状的运输线上运输，使用控制器7控制电机6带动拖纸轮3做顺时针旋转，
继而使得卷纸从右到左运输，拖纸轮3在转动时，为了避免转速过快导致卷纸拉断及转速过慢导致卷纸松弛，需要使用张力组件4调节电机6的转速。进一步的，当拖纸轮2与出口烟枪之间的卷纸张力增大，张力臂41在卷纸拉力的作用下张力弹簧42的拉力向下运动，带动张力编码器43旋转，张力编码器43输出一个角位移信号作为当前张力信号反馈给控制器7，再由控制器7通过pid调节器计算后输出命令控制电机6小范围内加速以减小卷纸张力。当拖纸轮3与出口烟枪之间的卷纸张力减小，张力臂41在张力弹簧43的作用下向上运动，带动张力编码器43旋转，张力编码器43输出一个角位移信号作为当前张力信号反馈给控制器7，再由控制器7通过pid调节器计算后输出命令控制电机6小范围内减速以增大卷纸张力，从而使卷纸纸张力保持恒定。
[0019]
如图1~2所示，所述刹车组件2包括旋转臂21、第一弹簧22、连杆23、第二弹簧24与刹车臂25，所述拖纸轮3通过卷纸带动所述旋转臂21一端顺时针转动，所述第一弹簧22与所述旋转臂21背离所述拖纸轮3的一侧连接，所述旋转臂21另一端通过所述连杆23与所述刹车臂25活动连接，所述第二弹簧24套设在所述连杆23上并与所述刹车臂25一端抵接，所述刹车臂25另一端与安装在所述纸盘架1上的卷纸活动抵接。具体的，使用刹车组件2用于在系统停机以及更换卷纸时固定卷纸，避免卷纸松弛，在本实施例中，当拖纸轮3转动时，拉动旋转臂21顺时针旋转，从而带动连杆23并使得第一弹簧22处于拉伸状态，同时使得第二弹簧24压缩，刹车臂25抬起，此时纸盘架和刹车臂25之间的无接触，卷纸跟随纸盘架1转动。当拖纸轮3停止转动时，在第一弹簧22复位带动旋转臂21逆时针旋转，连杆23同时受到第二弹簧24的一个弹簧力，进而带动刹车臂25盖在纸盘架1的卷纸上，压住卷纸增大摩擦力，卷纸停止跟随纸盘架1旋转。
[0020]
如图2所示，所述刹车臂25所述纸盘架1上的卷纸活动抵接的一端安装有刹车片251，所述刹车片251与所述纸盘架1相邻一侧面为弧形面。具体的，将刹车片251设置为弧形面，扩大刹车片与卷纸之间的摩擦面积，扩大摩擦力，需要说明的是，刹车片251是由橡胶制成的，成本低，摩擦力强。
[0021]
如图1~2所示，所述张力臂41及所述旋转臂21旋转方向上分别设置有挡块411。具体的，设置挡块411，避免张力臂及旋转臂21转动超范围，导致卷纸绷紧拉断。
[0022]
如图3所示，所述控制器7通过伺服控制器71与所述电机6电连接，所述电机6的输出端上还设置有主传动编码器61，所述主传动编码器61与所述伺服控制器71电连接。所述控制器7上还设置有用于参数调节的显示屏72。具体的，采用主传动编码器61跟随电机6转速，便于伺服控制器71获取实时转速，方便调节。在这个过程中工作人员可以通过显示屏72对张力臂41保持位置和控制器7的pid调节器参数进行设置，方便对卷纸张力大小进行调整。
[0023]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0024]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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