[发明专利]一种用于薄膜分切在线位置调整的控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，涉及手帕纸包装设备，即连续输送的薄膜快速进给时，精确调整薄膜分切位置，使包装薄膜正确包装在手帕纸上的一种用于薄膜分切在线位置调整的控制系统和方法。

背景技术

手帕纸包装设备的工艺流程中，牵涉到薄膜分切。薄膜通常是连续进给，在这种连续进给方式中，印有色标和图案的连续薄膜被分切成片，由于机械传动误差，分切时可能切到薄膜的图案，造成分切位置不正确。为此，必须对薄膜分切位置进行调整。薄膜分切位置调整包括单张薄膜长度调整和单张薄膜分切初始位置调整。传统薄膜进给在线位置调整的控制方法是：由牵引输送轮牵引包装薄膜带进行输送，由色标检测器对包装薄膜上的色标进行检测，牵引输送速度由色标检测器、同步信号控制凸轮、电气系统、误差补偿装置和差动传动装置等实现调节，通过差动传动装置的正传或反转，使牵引输送轮增速或减速，实现单张薄膜长度补偿，薄膜分切初始位置调整通过移动色标检测器的机械相对位置来实现，从而实现包装薄膜在手帕纸上正确定位。由于该系统需要在线调整色标检测器的相对机械位置，调节量凭操作人员的感觉来调节，所以调节不方便，调节量不好控制，调节精度低。传统薄膜分切在线位置调整的控制方法影响产品质量和生产效率。

发明内容

为了克服传统薄膜分切在线位置调整控制方法对产品质量和生产效率造成的影响，本发明为手帕纸包装设备的薄膜分切在线位置调整提供了一种调节方便、调节量可控、性能稳定的电气控制方法。

这种用于薄膜分切在线位置调整的控制系统，由检测单元、控制单元和执行机构三部分组成，其特征在于，检测单元包括薄膜定位接近开关、薄膜的色标检测器和旋转编码器，它们分别与可编程控制器的输入端相连；控制单元包括触摸屏、可编程控制器（以下简称PLC）和步进电机驱动器，触摸屏和PLC通过通讯总线电连接，步进电机驱动器输入端和PLC输出端相连；执行机构主要包含步进电机、集电环、同步带轮、传动齿轮、薄膜牵引辊、薄膜压紧胶辊和薄膜切刀；薄膜切刀安装在包装轮上，薄膜牵引辊和薄膜压紧胶辊相切，色标检测器安装在薄膜牵引辊旁边，薄膜牵引辊通过传动的一对齿轮与步进电机转子轴相连，步进电机转子轴的端部安装有集电环，步进电机转子轴通过传动的一对齿轮与传动轴相连，传动轴一端安装有同步带轮，传动轴的另一端安装有旋转编码器，传动轴的中部安装有感应凸轮，感应凸轮旁边安装有薄膜定位接近开关。

本发明采用的色标检测器响应时间为50微妙,采用的接近开关最大开关频率为2000HZ，色标检测器和接近开关具有响应时间短的特性，步进电机空载启动频率为1200 HZ,具有高动态性能，触摸屏能与PLC进行总线通讯，采用的PLC，输入端具有两个高速计数口和两个边沿中断口，能快速响应编码器脉冲信号和色标检测器及接近开关的检测信号，输出端具有一个高速脉冲输出口，能快速向步进电机驱动器发脉冲，采用的集电环能把步进电机驱动器输出的动力信号传输给旋转中的步进电机。

一种用于薄膜分切在线位置调整的控制方法，其特征在于，同步带轮、传动齿轮、旋转编码器、步进电机外壳和转子、 薄膜牵引辊、薄膜切刀和薄膜定位接近开关感应凸轮，由同一个动力拖动，色标检测器固定在薄膜牵引辊傍边，检测薄膜色标，同步带轮和相关齿轮转动一个工位，感应凸轮触发薄膜定位接近开关一次，旋转编码器旋转一周，发出N个脉冲，步进电机外壳和转子转动一周，与步进电机转子相连的薄膜牵引辊牵引薄膜运行L长距离,薄膜色标触发色标检测器一次，切刀在薄膜分切处切断一张薄膜。编码器一圈的脉冲数N对应牵引辊转动距离L。