[发明专利]一种使砧辊和刀辊线速度一致的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使砧辊和刀辊线速度一致的方法和装置，是一种应用在制造包装纸箱的机械上应用的方法和装置，是一种在制造纸箱的纸板上切线或压出痕迹以便折叠的模切机上使用的方法和装置。

背景技术

公知的模切机通常有两个碾压辊，一个由橡胶制成的砧辊，一个带有凸起棱条的刀辊。两个碾压辊一上一下，中间留出一条缝隙可以使纸板通过。碾压辊表面较软且摩擦力较大，主要起带动纸板运动和作为刀棱的砧垫。刀辊上的棱条就是所谓的“刀”，是碾压出纸板上折痕的主要用具。在理想情况下，两个碾压辊的轮外缘线速度在两辊之间的缝隙处方向相同、速度相同。纸板通过两辊之间的缝隙时，砧辊带动纸板向前运动，同时刀辊压出纸箱折叠的刀痕。传统的模切机的砧辊和刀辊用同一电机带动，在两辊直径确定的情况下，为保证线速度相同，两个辊之间用齿轮传动，可以达到满意的模切效果。但在实际工作过程中砧辊是要磨损的，磨损的砧辊表面凹凸不平，必须打磨平整。经打磨后的砧辊直径缩小，如果按照原来的齿轮传动比带动刀辊和砧辊，两辊之间缝隙的线速度就发生变化。必须调整两辊之间齿轮传动比，降低砧辊的转速，使两辊之间缝隙的线速度再次相同。这个调整过程是复杂的。由于齿轮受到齿数、模数、节园、中心距等因素的影响，很难达到精确的线速度要求，只能近似的达到所要求的线速度。虽然传统的模切机在两辊之间的传动上下了许多功夫，以尽可能的保证在每次打磨砧辊后的线速度一致。但无论如何，依靠更换齿轮改变的速度的方法，其产生的速度曲线都是阶梯型的，无法达到连续的曲线水平。这对于砧辊的寿命是十分不利的，无论砧辊的磨损程度如何都要打磨到齿轮速比要求的直径。或者说砧辊的打磨厚度不是取决于磨损的程度，而是取决于传动系统的变速程度。而传动系统的变速曲线越平滑、台阶越小则成本越高，这成了模切机购置成本和使用成本不可调和的矛盾。

发明内容

为克服现有技术的问题，本发明提出一种使砧辊和刀辊线速度一致的方法和装置。本发明抛弃了传统模切机两辊之间复杂的传动系统，用一对伺服电机分别带动刀辊和砧辊，利用伺服电机转速的可控性，根据精确的计算始终保持两辊的线速度相同。

本发明的目的是这样实现的：一种使砧辊和刀辊线速度一致的方法，所述方法使用的装置包括：刀辊、带动刀辊的刀辊伺服电机，刀辊伺服电机转角编码器、砧辊、带动砧辊的砧辊伺服电机、砧辊伺服电机转角编码器、测量砧辊直径的装置、调整砧辊和刀辊之间间隙的步进电机调整装置，多轴控制器，其所述方法的步骤：

打磨砧辊后使用测量装置对砧辊的外径进行测量；

用确定的刀辊外圆周面上的线速度与砧辊的外径计算出砧辊的转速；

通过多轴控制器和步进电机调整装置刀辊和砧辊之间的间隙；

多轴控制器通过刀辊伺服电机转角编码器和砧辊伺服电机转角编码器精确控制刀辊伺服电机和砧辊伺服电机的转速。

一种使砧辊和刀辊线速度一致的装置，包括一个机架和安装在机架上的砧辊，以及在砧辊下方通过调整刀辊和砧辊之间间隙的步进电机调整装置安装在机架上的刀辊，所述的砧辊由通过减速器传动的砧辊伺服电机驱动；所述的刀辊由通过减速器传动的刀辊伺服电机驱动；所述的砧辊伺服电机、刀辊伺服电机、步进电机调整装置的步进电机与多轴控制器电连接。

本发明产生的有益效果是：本发明所述方法使用两个伺服电机分别驱动砧辊和刀辊，利用电控的方法实现了两辊线速度的一致，以简单的电控方式解决了复杂的机械结构所难以解决的问题，这是当代电子控制引进传统的机械领域所带来的最直接的结果，代表了现代机械工业变革趋势。本发明所述的装置在两个分别带动刀辊和砧辊的伺服电机上安装有测量辊子转动角度的角位移编码器，通过编码器的反馈实现两个辊子外圆周线速度高精度同步。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例一中所述一种使砧辊和刀辊线速度一致的方法的流程示意框图；

图2是本发明实施例一、四所述一种使砧辊和刀辊线速度一致的装置结构示意图；

图3是本发明实施例二所述一种使砧辊和刀辊线速度一致的装置的示意图；

图4是本发明实施例三所述一种使砧辊和刀辊线速度一致的装置中安装了砧辊、刀辊伺服电机转角编码器的示意图。

具体实施方式

实施例一：