[发明专利]瓦楞纸板生产线全自动上纸系统

说明书

技术领域

 本发明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

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。

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。由于操作者在操作台上无法看清摇臂夹头的具体下降位置，因此需要从操作台走到原纸架的摇臂处，控制摇臂下降至卷筒纸的卷芯处，此时操作者的视线从上往下移动而非水平移动，容易造成摇臂的下降位置产生上下偏差。操作者认为摇臂下降到位后对两侧摇臂进行合拢，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。

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，如何开发一种能够实现全自动上纸的控制系统，以减少对操作工技能的依赖，是当前瓦楞纸板生产线需要解决的一个主要问题。

发明内容

本发明为了解决现有瓦楞纸板生产线采用人工方式上纸所存在的工人劳动强度大，工作效率低、原纸破损率高的问题，提出了一种全自动的瓦楞纸板上纸系统，实现了卷筒纸的自动对芯，降低了劳动者的工作强度，避免了摇臂夹头在上纸过程中对原纸造成的损伤。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种瓦楞纸板生产线全自动上纸系统，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；还包括门幅检测元件、行程检测元件、纸卷半径检测元件、摇臂回转角度检测元件、摇臂位置检测元件和控制器；

所述门幅检测元件，安装在原纸架上，用于在轨道车承载卷筒纸向原纸架的机械中心点方向输送的过程中，检测卷筒纸的宽度Pw；

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；

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，所述回转角度为摇臂与水平方向所成的夹角；

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；

所述控制器接收各个检测元件输出的检测信号，并执行以下控制过程：

a、控制轨道车向原纸架的机械中心点方向输送卷筒纸；

b、接收门幅检测元件反馈的检测信号，根据卷筒纸的宽度Pw和门幅检测元件至原纸架机械中心点的距离S，计算出轨道车的停止位置Pt，并控制轨道车在运行到所述停止位置Pt时停车；

c、控制摇臂回转下降，并在纸卷半径检测元件检测到卷筒纸的外圈时，通过摇臂回转角度检测元件检测此时的摇臂回转角度α；

d、计算卷筒纸半径R₂：                                               ；其中，R₁为摇臂长度；h为摇臂支点距离轨道车的竖直高度；L为摇臂支点距离轨道车的水平距离；

e、计算夹头对准卷筒纸卷芯时摇臂的回转角度β：，并控制摇臂回转下降至β时停止转动；

f、控制左、右两个摇臂合拢，并利用摇臂位置检测元件反馈的位置信号以及卷筒纸的宽度Pw，控制左、右两个摇臂夹紧卷筒纸；

g、控制摇臂回转上升，提起卷筒纸脱离轨道车，完成上纸过程。