CN201321303Y

CN201321303Y - 一种纠偏装置

Info

Publication number: CN201321303Y
Application number: CNU2008201694452U
Authority: CN
Inventors: 陈德传; 卢玲
Original assignee: Hangzhou Electronic Science and Technology University
Current assignee: Hangzhou Electronic Science and Technology University
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2018-12-11

Abstract

本实用新型涉及一种纠偏装置。现有技术难以解决纠偏控制的快速性与平稳性的矛盾。本实用新型以直流伺服电机为执行元件，其动力轴经联轴器与滚珠丝杆连接，丝杆的螺母与套在丝杆外的中空的推杆连接，丝杆螺母与直线导轨配合活动连接，将电机的旋转运动转换成推杆的直线运动；在联轴器处安装有圆形码盘，码盘在槽形光电开关的槽中转动以监测推杆的运动，壳体内还设置有三个分别检测推杆运动的前限位、后限位、及居中信号的霍尔开关，信号处理及控制电路板根据三个霍尔开关和光电开关及来自外部的指令实现对推杆位移的快速跟踪控制与保护。本实用新型结构紧凑、无触点、可靠性高、纠偏迅速且平稳，可广泛使用于各类带材生产过程的纠偏控制中。

Description

一种纠偏装置

技术领域

本实用新型属于自动化控制技术领域，具体涉及对各类带材的横向跑偏进行纠偏的一种纠偏装置。

背景技术

在诸如软包装印刷、塑料薄膜加工生产、纸品、纺织物、胶带、金属箔带等各类带材加工、生产过程中，由于机组中的带材张力不稳、各单元速度动态同步协调性能欠佳、机械振动、轴承磨损等而导致带材在向前运动中伴随着横向跑偏现象，严重影响了各类带材的加工质量及生产速度，甚至造成整个生产设备无法运行。

对带材跑偏进行纠偏矫正是各类带材生产中的基本要求，目前以电动机为纠偏执行元件的系统中，纠偏执行器常用电动机与丝杆螺母副配合而构成纠偏驱动器，但由于电动机工作于速度控制方式，使得纠偏动作的快速性与平稳性形成矛盾，制约了纠偏系统性能的提高，使得目前电机执行式的纠偏系统难以适应带材高速生产场合对高性能纠偏控制的要求。

发明内容

本实用新型的目的就是克服现有技术的不足，提供一种新型的纠偏装置。

本实用新型包括壳体，壳体下部固定设置有底座，壳体的后盖板外侧面固定设置有直流伺服电机，直流伺服电机的动力输出轴伸入壳体内。壳体内设置有滚珠丝杆，滚珠丝杆与直流伺服电机的动力输出轴同轴设置，并通过联轴器连接，滚珠丝杆与壳体通过滚珠轴承连接。壳体内设置有直线导轨，丝杆螺母与直线导轨配合活动连接，并通过直线导轨在圆周方向上限位，丝杆螺母与滚珠丝杆螺纹连接。丝杆螺母的一端与推杆的底部固定连接。壳体的前端设置有轴套和前盖板，推杆穿过轴套和前盖板设置，推杆的顶部与连接板通过铰链连接。推杆为中空，套置在滚珠丝杆外，推杆、滚珠丝杆和直线导轨平行设置。丝杆螺母上固定设置有磁钢，壳体上由前到后依次设置有前限位霍尔开关、居中霍尔开关和后限位霍尔开关，前限位霍尔开关、居中霍尔开关和后限位霍尔开关与磁钢在圆周方向上位置对应。编码盘套置直流伺服电机的动力输出轴外，与联轴器固定连接。壳体内设置有槽形光电开关，槽形光电开关与编码盘位置配合。信号处理及控制电路板和接线盒设置在壳体外，前限位霍尔开关、居中霍尔开关、后限位霍尔开关、槽形光电开关、直流伺服直流伺服电机和接线盒均与信号处理及控制电路板连接。壳体外设置有保护罩，信号处理及控制电路板和接线盒设置在保护罩内。

所述的编码盘为平面圆片型，其平面与直流伺服电机的动力输出轴的轴向垂直。编码盘中心设置有轴孔以便直流伺服电机动力输出轴穿过。沿编码盘圆周方向间隔设置有检测齿和检测槽，编码盘的检测齿和检测槽数量和形状相同。槽形光电开关的发射端和接收端与检测齿和检测槽位置对应。

本实用新型采用基于软检测方法且具有自学习功能的位置跟踪方案以克服现有的纠偏执行器存在的动作快速性与平稳性间的矛盾问题，无需采用电动机与光电编码器(PG)机组的复杂结构，降低了造价、提高了可靠性，特别是与现有的纠偏驱动器比较具有显著的性价比优势，对提高相关生产设备的生产速度与质量都具有重要意义。本实用新型在诸如软包装印刷、塑料薄膜、纸类生产加工、纺织物、胶带、金属箔带等各类带材的加工、生产过程中对带材边缘、带材表面的印刷图案边缘或标志线的纠偏控制方面用途广泛、使用方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中编码盘的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，纠偏装置包括壳体1，壳体1下部固定设置有底座16，壳体1的后盖板12外侧面固定设置有直流伺服电机11，直流伺服电机11的动力输出轴伸入壳体1内。壳体1内设置有滚珠丝杆17，滚珠丝杆17与直流伺服电机11的动力输出轴同轴设置，并通过联轴器13连接，滚珠丝杆17与壳体1通过滚珠轴承14连接。壳体1内设置有直线导轨18，丝杆螺母15与直线导轨18配合活动连接，并通过直线导轨18在圆周方向上限位，丝杆螺母15与滚珠丝杆17螺纹连接。丝杆螺母15的一端与推杆19的底部固定连接。壳体1的前端设置有轴套20和前盖板21，推杆19穿过轴套20和前盖板21设置，推杆19的顶部与连接板22通过铰链连接。推杆19为中空，套置在滚珠丝杆17外，推杆19、滚珠丝杆17和直线导轨18平行设置。丝杆螺母15上固定设置有磁钢5，壳体1上由前到后依次设置有前限位霍尔开关2、居中霍尔开关4和后限位霍尔开关6，前限位霍尔开关2、居中霍尔开关4和后限位霍尔开关6与磁钢5在圆周方向上位置对应。编码盘8套置直流伺服电机11的动力输出轴外，与联轴器13固定连接。壳体1内设置有槽形光电开关9，槽形光电开关9与编码盘8位置配合。信号处理及控制电路板7和接线盒10设置在壳体1外，前限位霍尔开关2、居中霍尔开关4、后限位霍尔开关6、槽形光电开关9、直流伺服电机11和接线盒10均与信号处理及控制电路板7连接。壳体1外设置有保护罩3，信号处理及控制电路板7和接线盒10设置在保护罩3内。

如图2所示，编码盘8为平面圆片型，其平面与直流伺服电机11的动力输出轴的轴向垂直。编码盘8设置有轴孔8-5以便直流伺服电机11动力输出轴穿过。沿编码盘8圆周方向间隔设置有检测齿8-2和检测槽8-3，编码盘8的检测齿8-2和检测槽8-3数量和形状相同。编码盘8上开有安装孔8-4以便将编码盘8安装在联轴器13上。槽形光电开关9的发射端和接收端与检测齿8-2和检测槽8-3位置对应。

工作中，当带材边缘或标志线在放卷过程中出现横向跑偏时，跑偏传感器即输出相应的信号到纠偏控制器，经纠偏控制器的控制算法运算后输出指令到纠偏装置中的到信号处理及控制板电路板，控制直流伺服电机正转或反转，通过滚珠丝杆带动丝杆螺母沿直线导轨前后运动，从而带动推杆伸缩，推动放卷机构作与跑偏方向相反的运动，实现了纠偏控制。此外，槽形光电开关的输出信号反映了推杆的运动信号，据此信号可以定时地对软检测算法进行校正以提高对推杆运动信号实时软检测的精度。

Claims

1、一种纠偏装置，包括外壳，其特征在于：壳体下部固定设置有底座，壳体的后盖板外侧面固定设置有直流伺服电机，直流伺服电机的动力输出轴伸入壳体内；壳体内设置有滚珠丝杆，滚珠丝杆与直流伺服电机的动力输出轴同轴设置，并通过联轴器连接，滚珠丝杆与壳体通过滚珠轴承连接；壳体内设置有直线导轨，丝杆螺母与直线导轨配合活动连接，并通过直线导轨在圆周方向上限位，丝杆螺母与滚珠丝杆螺纹连接；丝杆螺母的一端与推杆的底部固定连接；壳体的前端设置有轴套和前盖板，推杆穿过轴套和前盖板设置，推杆的顶部与连接板通过铰链连接；推杆为中空，套置在滚珠丝杆外，推杆、滚珠丝杆和直线导轨平行设置；丝杆螺母上固定设置有磁钢，壳体上由前到后依次设置有前限位霍尔开关、居中霍尔开关和后限位霍尔开关，前限位霍尔开关、居中霍尔开关和后限位霍尔开关与磁钢在圆周方向上位置对应；编码盘套置直流伺服电机的动力输出轴外，并与联轴器固定连接；壳体内设置有槽形光电开关，槽形光电开关与编码盘位置配合；信号处理及控制电路板和接线盒设置在壳体外，前限位霍尔开关、居中霍尔开关、后限位霍尔开关、槽形光电开关、直流伺服电机和接线盒均与信号处理及控制电路板连接；壳体外设置有保护罩，信号处理及控制电路板和接线盒设置在保护罩内；

所述的编码盘为平面圆片型，其平面与直流伺服电机的动力输出轴的轴向垂直；编码盘中心设置有轴孔，沿编码盘圆周方向间隔设置有检测齿和检测槽，编码盘的检测齿和检测槽数量和形状相同，槽形光电开关的发射端和接收端与检测齿和检测槽位置对应。