[发明专利]一种收放料卷系统及其控制方法

权利要求书

1.一种收放料卷系统，包括两个左右设置的圆盘装置，其特征在于：所述圆盘装置包括回转圆盘、驱动回转圆盘旋转的第一驱动机构、设在回转圆盘上的第一驱动轴、驱动第一驱动轴左右移动的第二驱动机构、驱动第一驱动轴旋转的第三驱动机构、设在回转圆盘上的第二驱动轴和驱动第二驱动轴左右移动的第四驱动机构；两个回转圆盘上的第一驱动轴与第二驱动轴对应形成料轴驱动机构，两个回转圆盘之间通过撑档连接成一体；所述第一驱动轴包括花键轴和设在花键轴一端的第一锥头；所述第二驱动轴包括移动轴和设在移动轴一端的第二锥头，第二锥头与移动轴枢接；

所述第一驱动机构包括设在回转圆盘中心的中心轴和第一电机，回转圆盘通过中心轴转动连接在机架上，回转圆盘的外边缘设有主齿轮，所述第一电机通过齿轮啮合驱动回转圆盘绕中心轴旋转；

所述第二驱动机构包括第二电机、滚珠丝杆、与滚珠丝杆配合的螺母座和作为螺母座左右滑动导向的导向套，所述第二电机通过传动机构驱动滚珠丝杆旋转，所述滚珠丝杆插入花键轴内，滚珠丝杆与花键轴之间设有间隙，所述螺母座内设有套在花键轴上的第一轴承；

所述第三驱动机构包括设在机架上的第三电机、转动套在中心轴上的双联同步带轮、套在花键轴上的滑动套和套在滑动套上的同步带轮，第三电机通过同步带驱动双联同步带轮，双联同步带轮通过同步带驱动同步带轮，所述花键轴与滑动套通过花键连接；

所述第四驱动机构包括设在回转圆盘上的气缸，所述气缸的伸缩杆与移动轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种收放料卷系统，其特征在于：所述传动机构包括传动轴，所述传动轴的一端通过轴承座枢接在回转圆盘上，传动轴的另一端通过轴承座枢接在固定板上，所述固定板与导向套连接，所述导向套的一端设有套在滚珠丝杆上的第二轴承，所述导向套的另一端与齿轮箱连接，所述齿轮箱固定在回转圆盘上，所述同步带轮和滑动套设在齿轮箱内；所述传动轴的一端设有第一带轮，另一端设有第二带轮，第二电机通过同步带驱动传动轴，传动轴通过同步带驱动滚珠丝杆。

3.根据权利要求2所述的一种收放料卷系统，其特征在于：传动轴与滚珠丝杆之间设有用于调节皮带松紧的张紧轮。

4.根据权利要求2所述的一种收放料卷系统，其特征在于：所述传动轴的一端设有编码器。

5.根据权利要求1所述的一种收放料卷系统，其特征在于：所述第一电机通过支架固定在机架上，第一电机的输出轴与联轴器连接，联轴器与驱动齿轮连接，驱动齿轮与主齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的一种收放料卷系统，其特征在于：所述第四驱动机构还包括套在移动轴上的滑套，所述滑套固定在回转圆盘上。

7.根据权利要求1所述的一种收放料卷系统，其特征在于：所述第四驱动机构包括两个气缸，气缸的缸体一端固定在回转圆盘上，两个气缸的缸体另一端通过限位板相互连接，所述限位板上设有供移动轴穿过的通孔，两个气缸的伸缩杆通过连接板与移动轴连接。

8.一种如权利要求1所述收放料卷系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）系统确定第一锥头的位置，第二驱动机构驱动花键轴带动第一锥头左右移动并到达预定位置；

（2）第三驱动机构驱动移动轴带动第二锥头左右移动并顶住纸管，将料卷固定；

（3）第三驱动机构驱动花键轴带动第一锥头旋转，第一锥头作为主动，第二锥头作为被动，二者形成的料轴驱动机构驱动料卷旋转。

9.根据权利要求8所述的收放料卷系统的控制方法，其特征在于：换卷接料的控制方法，包括以下步骤：

（1）料卷需要相对于接料裁切压辊进行位置转换，转换过程中胶带位置通过料轴旋转编码器和圆盘旋转编码器2的数据信息进行实时检测计算，为裁切动作控制提供及时准确的动作开关时间；

（2）第二电机通过输出轴的带轮Z1、套在中心轴上的双联同步带轮Z2和套在花键轴外的同步带轮Z3驱动料轴，第二电机角度位置由绝对位置旋转编码器记忆和反馈；

（3）第一电机通过驱动齿轮 Z4和主齿轮Z5驱动回转圆盘，回转圆盘角度位置由绝对位置旋转编码器记忆和反馈；

（4）两料轴水平角度定义为圆盘零角度，依次可标定回转圆盘绝对角度α为顺时针0-360°；从回转圆盘中心与料轴中心连线向外延长至回转圆盘外侧料轴外层的位置点定义为料轴相对零角度，依次可标定为料轴相对角度β顺时针0-360°；

（5）回转圆盘绝对位置角度α可绝对标定为顺时针0-360°，料轴相对位置角度β可标定为顺时针0-360°，那么料轴的绝对位置角度γ则可用圆盘绝对角度α与料轴相对角度β共同描述为：γ=α+β，胶带的绝对位置角度ω则可绝对标定为圆盘绝对位置/料轴绝对位，即胶带的绝对位置α/γ；

（6）接料时胶带粘贴位置定义为零度，即回转圆盘水平位零角度和料轴绝对零角度；

（7）如果回转圆盘角度绝对位置旋转编码器转角为δ1，料轴角度绝对位置旋转编码器转角为δ2，则可得：

圆盘绝对位置角度：α=δ1*Z4/Z5=δ1/n1 (设：Z5/Z4=n1）

料轴相对位置角度：β=δ2*Z1/Z3+α*Z2/Z3=δ2/n2 + α/ n3

Z3/Z1=n2，Z3/Z2=n3

料轴的绝对位置角度：γ=α+β=δ1/n1+δ2/n2 + α/ n3

胶带的绝对位置角度：ω=α：γ=（δ1/n1）：(α+β=δ1/n1+δ2/n2 + α/ n3 )；

（9）随时精确检测胶带位置，精准控制裁切动作时机，进而有效控制接料料头最短。