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PROTOS水松紙自動糾偏系統改造
    普通的卷接機組均沒有配備水松紙自動糾偏系統,里外排煙支的水松紙長短一致性只能靠肉眼觀察、手動調整。機組運行過程中,特別是水松紙自動換盤后,操作人員必須密切觀察里外排煙支水松紙的長短變化,及時調整水松紙的偏移。稍有疏忽,就可能產生水松紙長短超標的批量廢品。

    為減少生產流程中的廢品和消耗,降低操作工的勞動強度,我公司技術人員在長期現場觀察和分析的基礎上,征對水松紙跑偏引起里外排煙支水松紙長短不齊,研制開發了一套集水松紙跑偏監測、自動糾偏執行機構和超差煙支剔除功能的水松紙自動糾偏系統。其性能、原理簡述如下:

一、里、外排煙支水松紙長短偏差分析

1、第一階段:即水松紙由放紙架張力調整臂、水松紙自動搭接接置、引紙輥、前置加熱器、供膠裝置、后置加熱器至切紙鼓輪。

  水松紙寬度中心偏移集中發生在這一段,主要原因為:

1)水松紙質量問題

a、水松紙盤芯的橢圓、徑跳;

b、水松紙分切時在盤芯上的偏擺;

c、盤紙兩邊的松緊不同;

d、溫度、濕度等變化引起的張力及抗拉強度變化;

   由于每個紙盤的質量不同,故更換一個新的紙盤后,水松紙寬度中心相對于鼓輪中心容易發生偏移。

2)設備的機械制造質量

a、各紙輥、膠輥、前后加熱器等的過紙面不可能絕對平行,水松紙流經這些部位時產生松緊邊的變化,使水松紙跑偏;

b、前置加熱器、膠輥、后置加熱等可調整部位的中心相對墻板的距離調整不一致,也是引起跑偏的重要原因之一,甚至使水松紙卷邊;

c、水松紙張力調整臂、自動換盤時的抖動導致紙邊松緊變化也會引起跑偏;

3)后置加熱器;

    紙盤質量、換頭時的抖動、機械制造質量、調整狀態等引起的水松紙跑偏,最后集中反映在后置加熱器上,而這一部分又相當敏感,輕輕的一點外力就可以使水松紙向里或向外偏擺,比如一小塊硬化后的乳膠塊就可能引起水松紙跑偏。通常,開機狀況下對水松紙長短的調整,主要是調整后置加熱的前后位置。

2、第二階段:即切紙鼓輪、切刀、搓板

     搓板母線相對于切紙鼓輪母線的平行度偏差、切紙鼓輪負壓吸力的變化、切刀相對于鼓輪的切壓力變化等,都有可能引起里外排煙支水松紙長短的變化或水松紙“錯牙”。

  二、里外排煙支水松紙長短不齊的解決方法

    第二階段產生的水松紙長短,只有精確的機械調整才能解決,在機組運行的動態狀況下,不可能對這一部分進行干預。那么,只要保證第一階段水松紙不跑偏,水松紙長短的問題將基本解決。

1  正確地安裝紙盤,減少換盤時的機械抖動。

2  靜態狀況下,盡量將前置加熱器、膠輥、后置加熱器至墻板的距離調整標準。

3  重點對后置加熱器實施人工+自動調整控制

1  在后置加熱器輸出處安裝兩套傳感器,分別對水松紙里外邊緣實施動態監測;

2  新設計的后置加熱器既可對水松紙預加熱,又是自動糾偏的執行機構,同時仍保留原手動調整功能;

3  瞬時偏移量超出煙支誤差標準時,必定會產生里外排水松紙長短超標,這時傳感器給PLC發出信號,經PLC計數運算后輸出指令,在雙倍剔除處將該部分煙支剔除。

三、水松紙自動糾偏系統原理(見原理框圖)

    在后置加熱器輸出端與切紙鼓輪之間位置,水松紙里外邊緣各安裝一個高精度的探測器,動態監測水松紙邊緣位置,并將其邊緣位置的數字信號輸入到控制器。當機器正常運行,并且手動將里外排煙支水松紙長度調整至一致時,啟動自動糾偏控制按鈕,記憶下這時的水松紙邊緣位置,系統即確認該位置為水松紙的基準位置。機組運行過程中,PLC自動將探測器監測到的水松紙邊緣位置信號與基準位置進行比較運算,如果發生位置偏移,控制器則發出指命,執行機構的拖動電機步進正轉或反轉,拖動水松紙導軌向里或向外移動,從而實現水松紙的自動糾偏。

    如果偏移量超出設定范圍或者檢測到水松紙有卷邊情況,PLC經計數運算后,控制器準確發出信號,控制剔除閥動作,在雙倍煙剔除處將該部分水松紙包裹的煙支剔除。如果剔除的煙支超過設定的數量,則輸出報警和停機訊號。

原理框圖:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

本裝置的3個關鍵組成部分:

1、高精度邊緣傳感器

    該傳感器是整個裝置的關鍵器件,有嚴格的要求,傳統的傳感器無法滿足。為此我公司自主開發了全新的光電邊緣傳感器,該傳感器具有以下幾個主要特點:

1) 傳感器自帶紅外光源,能有效地防止雜光干擾(特別是照明光線),保證傳感穩定的檢測。

2)采用紙面反射光成像的方式確定邊緣位置,克服了傳統的對射式邊緣傳感器在機器上無法安裝及灰塵干擾的問題。

3)傳感器的輸出信號采用專用的數字通信方式,與通用的傳感器的模擬量傳輸方式相比,消除了D/AA/D轉換帶來的誤差和延時,同時也避免了模擬量容易受干擾的問題,使整個系統的精度及可靠性大大提高。

2.控制器

    控制器要完成大量的信號處理功能,同時要求速度快,才能滿足生產需求。所以,控制器的信號處理部分使用了先進的高性能單片機,通過合理的硬件設計,使傳感器的信號能穩定可靠的傳輸。處理后的數據輸出到一臺西門子PLCPLC連接一臺觸摸屏,完成系統所需的各種功能。控制器功能完備,運行穩定可靠,操作方便,體積小巧。觸摸屏上顯示紙的邊緣位置和執行機構的運行位置,方便操作工觀察調整。控制器上可以設置剔除的偏移量、是否剔除、是否運行、是否停機等機器參數,同時還有各種報警提示,如:正在剔除、卷邊剔除、執行機構極限位置等,提醒操作工及時做出處理。該控制器操作簡單,正常使用時,只需一個按鍵即可完成基本功能,使操作工容易接受。

3.糾偏執行機構

    糾偏執行機構安裝在原后置加熱器的位置.探測器支架固定在接裝機墻板上,探測器的位置可X.Y.Z三座標方便地調節.在水松紙進入切紙鼓輪之前的位置安裝兩個探測器,分別檢測水松紙里外邊緣的位置。探測器下方安裝有一塊托紙板,作用是將可能卷邊的水松紙攤平,避免位置探測錯誤。

    糾偏機構安裝在原加熱器底板上,不同的是兩根滾珠軸將里外導軌抬高1mm。軸承座里裝有4套直線滾珠軸承,使導軌能相當輕松地里外移動。底板上安裝一臺微型伺服電機,該電機體積小、重量輕、輸入數字信號、自帶電機控制和位置反饋,而且輸出力矩大,響應速度快。當PLC發出控制指令后,電機按指令的方向旋轉一定角度,通過曲柄滑塊機構拖動導紙軌向里或向外移動,從而實現水松紙的自動糾偏

四、自動糾偏系統技術參數

檢測精度:     0.028mm

定位精度:     +0.056mm

響應時間:     40ms

糾偏范圍:     +2.5mm(可調)

卷邊條件:     寬度誤差大于1.2MM(可調)

五、自動糾偏系統功能優勢和適用范圍

1. 功能優勢

1)能有效地減少因水松紙長短產生的廢品煙,降低消耗。

2)大大減輕操作人員的勞動強度,自動糾偏系統進入工作狀態后,操作人員不必時刻關注水松紙長短不齊。

2. 適用機型

本系統適用于PROTOSPASSIM7000-PASSIM12000

3.適用水松紙寬度

  為了適用不同的水松紙寬度,我公司生產的自動糾偏系統分為I II III 型三種型號,其中I型為基本型,適用水松紙寬度為

58-68mm。如果水松紙寬度超出該范圍,訂貨時應選定其它型號。

詳見附表:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

六、自動糾偏系統使用注意事項

1、靜態下將前置加熱器、膠輥、后置加熱器(糾偏執行機構)中心至墻板的距離200mm調整準確;

2、偏執行機構上部的里外擋紙軌的間距調整為水松紙寬度+0.3mm,并且要求擋紙軌與底板長邊平行;

3期一次向底板上的兩個油杯里加注少量潤滑脂;

4及時清理左右擋釘和擋紙軌上粘附的乳膠結詬;

5、在掌握本系統設置和調整方法后方能操作觸摸屏;

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