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紙和硬紙板被稱作"軟鋼材"，其生產(chǎn)制造,消費(fèi)速率和人民國民生產(chǎn)總值的增速非常。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)展趨勢將為在我國造紙行業(yè)發(fā)展趨勢出示強(qiáng)有力支撐點(diǎn)，依據(jù)紙及硬紙板消耗量指數(shù)值與GDP指數(shù)值的相關(guān)分析，并綜合性考慮到危害社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢的相關(guān)不確定因素和有關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展前途，造紙行業(yè)未來市場發(fā)展趨勢室內(nèi)空間寬闊。但在我國造紙造紙工業(yè)技術(shù)設(shè)備的科學(xué)研究.開發(fā)設(shè)計.生產(chǎn)制造平均水平依然較低。技術(shù)實力與海外對比差別非常大，大中型優(yōu)秀造紙造紙工業(yè)技術(shù)設(shè)備基本上徹底借助進(jìn)口。
國家發(fā)展和改革創(chuàng)新聯(lián)合會對造紙工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈推行制造行業(yè)準(zhǔn)入條件規(guī)章制度，規(guī)定造紙工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃要完成規(guī)模效應(yīng).突顯起止經(jīng)營規(guī)模。在建.改建造紙工業(yè)新項目一條生產(chǎn)流水線起止經(jīng)營規(guī)模規(guī)定做到：白報紙年產(chǎn)量30萬噸級.文化藝術(shù)用紙年產(chǎn)量1。萬噸級,箱紙板和白紙板年產(chǎn)量30萬噸級.別的硬紙板新項目年產(chǎn)量10萬噸級。一臺傳統(tǒng)式的自動式紙卷包裝機(jī)難以考慮一條生產(chǎn)流水線的規(guī)定，這對紙卷包裝機(jī)的生產(chǎn)節(jié)拍明確提出了迅速的規(guī)定。
多工位全自動紙卷包裝機(jī)關(guān)鍵由踢紙器.秤重對中系統(tǒng)軟件.接紙器.工序移動車系統(tǒng)軟件.放紙系統(tǒng)軟件.送紙系統(tǒng)軟件、壓邊系統(tǒng)軟件.切紙調(diào)膠系統(tǒng)軟件.內(nèi)不銹鋼封頭置放系統(tǒng)軟件.壓合合系統(tǒng)軟件.外不銹鋼封頭置放系統(tǒng)軟件.貼上標(biāo)簽系統(tǒng)軟件.液壓機(jī)氣動控制閥及自動控制系統(tǒng)構(gòu)成，所述各系統(tǒng)軟件根據(jù)自動控制系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)信號操縱各作用汽缸，液壓缸及電動機(jī)并推動各組織 姿勢，進(jìn)行紙卷的包裝全過程?，F(xiàn)階段我企業(yè)開發(fā)設(shè)計的多工位全自動紙卷包裝機(jī)生產(chǎn)節(jié)拍做到120卷/鐘頭，在中國處在制造行業(yè)優(yōu)點(diǎn)影響力.中國暫未競爭者。但在國際性上其競爭者較多，有德國Metso.Saimatec,Raumaster,法國Voith,日本國Maruishi等企業(yè)，她們大多數(shù)生產(chǎn)制造歷史時間較長，比較之下具備技術(shù)性’管理方法，工作經(jīng)驗上的優(yōu)點(diǎn)。在其中對大家最具威脅的就是德國的Mets。企業(yè)，該企業(yè)技術(shù)性深厚，國外市場信用度高.包裝節(jié)奏快，做到180卷/鐘頭，一些造紙廠的工程項目關(guān)鍵選用其商品。
根據(jù)對多工位全自動紙卷包裝機(jī)應(yīng)用生產(chǎn)廠家的電話回訪，及其比照我企業(yè)的紙卷包裝機(jī)和海外優(yōu)秀全自動包裝機(jī)的特性,發(fā)覺危害多工位全自動紙卷包裝機(jī)生產(chǎn)節(jié)拍的關(guān)鍵要素是包裝袋張力傳感器不理想化，非常容易產(chǎn)生包裝袋斷紙.紙卡狀況；壓合合系統(tǒng)軟件機(jī)器設(shè)備液壓機(jī)操縱的可靠性不足，促使旋轉(zhuǎn)和壓合速度都不可以太快，旋轉(zhuǎn)速率太快非常容易促使聲卡機(jī)架振動大，危害機(jī)器設(shè)備使用壽命.壓合速度太快非常容易產(chǎn)生炸包狀況.
張力傳感器的創(chuàng)意設(shè)計
多工位全自動紙卷包裝機(jī)原張力傳感器計劃方案如圖所示1所顯示，在放紙架4上設(shè)定一個卡盤式剎車，該制動系統(tǒng)由磨擦盤1及支撐力制動鉗2和剎車踏板制動鉗6構(gòu)成，磨擦盤1固定不動于放紙架4上，與紙卷錐頭同軸輸出。制動鉗2和剎車踏板制動鉗6固定不動在放紙架4的支撐架主梁，各自放置磨擦盤一兩邊。在送紙輻6和壓輻7的功效下，帶動包裝袋5作開卷健身運(yùn)動，根據(jù)張氣力缸3的氣路工作壓力，來操縱制動鉗2與磨擦盤1中間造成的滑動摩擦力，完成支撐力的操縱。剎車踏板制動鉗6起剎車踏板功效，送紙時開啟.終止時夾持。

圖1多工位全自動紙卷包裝機(jī)原張力傳感器計劃方案
1.磨擦盤2.支撐力制動鉗3.張氣力缸4.放紙架5,包裝袋6.剎車踏板制動鉗
7.剝車氣紅8.送紙輻9.壓紙輾
自動式紙卷包裝機(jī)的包裝為一個中斷的全過程，包裝袋起停經(jīng)常。尤其是大紙卷時，其慣性力矩十分大，啟動沖擊性大非常容易產(chǎn)生斷紙狀況。以便確保持續(xù)紙只能增加開機(jī)時間，而剎車踏板時非常容易對紙芯導(dǎo)致毀壞,進(jìn)而紙芯與換紙軸跑偏，使包裝袋處在無法控制情況.非常容易產(chǎn)生紙卡狀況,危害生產(chǎn)節(jié)拍。而且伴隨著包裝全過程的開展，紙卷愈來愈小，規(guī)定職工依據(jù)紙卷的尺寸調(diào)整張氣力缸的工作壓力，自動化技術(shù)水平低。
設(shè)計理念是：選用電動機(jī)取代原先的氣動式支撐力剎車片，運(yùn)用軟啟動器完成恒張力控制。
張力傳感器的目地便是完成包裝袋上的支撐力穩(wěn)定，軟啟動器能夠 根據(jù)二種方式做到目地：一種是根據(jù)操縱電動機(jī)的轉(zhuǎn)速比來完成；另一種是根據(jù)操縱電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩來完成。
速率方式下的支撐力閉環(huán)控制系統(tǒng)是根據(jù)調(diào)整電機(jī)額定功率做到支撐力穩(wěn)定的.最先由包裝袋的角速度和鋼絲繩卷筒的卷徑即時測算出同步配對頻率命令,隨后根據(jù)支撐力檢驗設(shè)備意見反饋的支撐力數(shù)據(jù)信號與支撐力預(yù)設(shè)值組成PID閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)軟啟動器的頻率命令，使開卷電動機(jī)的轉(zhuǎn)速比和包裝時的角速度精準(zhǔn)的同步.
轉(zhuǎn)距方式下的支撐力開環(huán)控制，不用支撐力檢驗意見反饋設(shè)備.就可以得到平穩(wěn)的張力傳感器實際效果,構(gòu)造簡易.實際效果不錯。但軟啟動器需工作中在閉環(huán)控制矢■操縱方法,務(wù)必安裝限速電動機(jī)或伺服電機(jī)，便于對電動機(jī)的轉(zhuǎn)速比做精準(zhǔn)測量意見反饋.
轉(zhuǎn)距方式下的支撐力閉環(huán)控制系統(tǒng)是在支撐力開環(huán)控制的基本上増加了張力反饋閉環(huán)控制調(diào)整。根據(jù)支撐力檢驗設(shè)備意見反饋支撐力數(shù)據(jù)信號與支撐力預(yù)設(shè)值組成PID閉環(huán)控制調(diào)整.調(diào)節(jié)軟啟動器輸出轉(zhuǎn)距命令，那樣能夠 得到更高的張力傳感器精密度。其張力計算與開環(huán)控制同樣。
速率方式下的支撐力閉環(huán)控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)距方式下的支撐力閉環(huán)控制系統(tǒng)效果非常的好.高精度.但成本增加.自動式紙卷包裝機(jī)對包裝袋支撐力的規(guī)定不高.選用轉(zhuǎn)距方式下的支撐力開環(huán)控制就能満足規(guī)定，因此 在本設(shè)計方案中釆用轉(zhuǎn)距方式下的支撐力開環(huán)控制.
不論是轉(zhuǎn)距方式下的支撐力閉環(huán)控制系統(tǒng)還是開環(huán)控制都必須開展轉(zhuǎn)距的動態(tài)補(bǔ)償，多工位全自動紙卷包裝機(jī)的包裝為一個中斷的全過程，包裝袋起動終止經(jīng)常.在幾秒鐘內(nèi)必須進(jìn)行一個從靜止不動加快1m/s上下隨后降速直至終止的一個循環(huán)系統(tǒng).這促使轉(zhuǎn)距的動態(tài)補(bǔ)償特別是在關(guān)鍵。如果不開展補(bǔ)償.將出現(xiàn)啟動支撐力偏大，終止時支撐力偏小的狀況。
全部包裝全過程中.最先是起動要擺脫滾動摩擦力所造成的轉(zhuǎn)距.通稱靜摩擦轉(zhuǎn)距.靜摩擦轉(zhuǎn)距只在起動的一瞬間起功效；一切正常運(yùn)作時要擺脫滑動摩擦力造成地滾動摩擦轉(zhuǎn)距，滾動摩擦轉(zhuǎn)距在運(yùn)作之中一直都存有,而且在低速檔.髙速時的尺寸是不一樣的，必須開展不一樣尺寸的賠償；系統(tǒng)軟件在加快.降速，終止時為擺脫系統(tǒng)軟件的慣量.還要開展相對的轉(zhuǎn)距賠償，賠償?shù)牧颗c運(yùn)作的速率也是有相對的占比關(guān)聯(lián)。在不一樣線速度的情況下.賠償?shù)闹笖?shù)是不一樣的.即加快轉(zhuǎn)距.降速轉(zhuǎn)距，終止轉(zhuǎn)距；終止時，尤其是大紙卷時.其旋轉(zhuǎn)慣量十分大.假如采用立即剎車踏板的方式.紙芯非常容易毀壞，導(dǎo)致紙芯與換紙軸跑偏，支撐力不可以精準(zhǔn)操縱，因而采用勻降速至終止的一個操縱全過程。
轉(zhuǎn)距的動態(tài)補(bǔ)償計算方法以下所顯示:

Ja=M+SLR-kv/R-ToM=Ja-SLR+kv/R+To
M=\#+SLR+星+烏
式中：M-電動機(jī)輸出扭矩，N-m
R-包裝袋卷半經(jīng)，由感應(yīng)器精確測量得到，m
r-包裝袋芯半經(jīng)，取0.038m
L-包裝袋卷總寬，由客戶鍵入.m
P~~包裝袋卷相對密度，kg/n?
JtcL機(jī)器設(shè)備樞軸和電動機(jī)慣性力矩參量根據(jù)測算得到為1.38kg/m2
a~瞬時速度，根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器測景得到，m/s2
S-設(shè)置包裝袋的支撐力，N/m（一般為100N/m上下）
k-滾動摩擦轉(zhuǎn)矩參量，取0.9
v—包裝袋的速率，m/s
Tl起動扭矩，取15.89N.rn

熱壓合系統(tǒng)軟件的創(chuàng)意設(shè)計
危害包裝節(jié)奏的另一要素是壓合合系統(tǒng)軟件機(jī)器設(shè)備液壓機(jī)操縱的可靠性不足。壓合合系統(tǒng)軟件是卷包裝紙盒的最終一道工藝流程，它的功效是將涂層外不銹鋼封頭紙加溫后，黏貼于紙卷的兩邊，隨后對紙卷端包裝一部分壓合成型，做到好的包裝實際效果。壓合合系統(tǒng)軟件關(guān)鍵由聲卡機(jī)架.晃動臺.上下加溫盤,液壓油缸及其編號設(shè)備等幾大型部件構(gòu)成。聲卡機(jī)架為該一部分別的構(gòu)件的輕載支撐點(diǎn)組織 。它關(guān)鍵由左.右聲卡機(jī)架,液壓油缸釵座.帶座軸承和矩形框中空槽鋼等構(gòu)成。加溫盤股票盤面為環(huán)形，安裝在晃動臺子上，在液壓油缸的牽引帶下沿滑軌向中間看齊或向兩側(cè)分離而進(jìn)行壓緊不銹鋼封頭紙。它關(guān)鍵由離合器壓盤體.隔熱板.電腦主板.加溫體.無動力風(fēng)帽.控制面板.排風(fēng)扇.扁軸以及帶座軸承構(gòu)成。離合器壓盤體是離合器壓盤設(shè)備的支撐點(diǎn)行為主體,另外設(shè)立進(jìn)風(fēng)腔.加溫腔,隔熱板等。加溫盤反面設(shè)立排風(fēng)扇，排風(fēng)扇固定不動在挪動窗框上，其吸出風(fēng)口與加溫盤后背管理中心排風(fēng)口聯(lián)接；當(dāng)離心風(fēng)機(jī)起動后，離心風(fēng)機(jī)根據(jù)進(jìn)風(fēng)腔.通風(fēng)風(fēng)管.無動力風(fēng)帽與控制面板可將紙卷外不銹鋼封頭吸附在控制面板上?；蝿优_是加溫盤和離心風(fēng)機(jī)運(yùn)動的媒介。它在液壓油缸的牽引帶下，推動加溫盤晃動，使加溫盤進(jìn)到或是撤出生產(chǎn)流水線?；蝿优_關(guān)鍵由左.右晃動架和構(gòu)造梁構(gòu)成。液壓油缸是加溫盤水準(zhǔn)挪動.晃動及卷紙頂端壓合成形的驅(qū)動力。編號設(shè)備根據(jù)同步皮帶與加溫盤相接，對加溫盤的挪動記數(shù)編號，根據(jù)編號設(shè)備得出的數(shù)據(jù)信號來操縱液壓傳動系統(tǒng)，進(jìn)而使加溫盤迅速挪動隨后慢速度貼近包裝袋卷。因為壓合合系統(tǒng)軟件應(yīng)用液壓機(jī)驅(qū)動器，其特性與液壓傳動系統(tǒng)息息相關(guān)。
液壓傳動系統(tǒng)具備以下優(yōu)勢：
在同樣輸出功率狀況下，液壓機(jī)實行元器件體型小.重量較輕,結(jié)構(gòu)緊湊。比如同輸出功率液壓馬達(dá)的凈重約僅有電機(jī)的1/6上下；液壓傳動系統(tǒng)的各種各樣元器件，可依據(jù)必須便捷、靈便地來布局；液壓控制閥工作中較為穩(wěn)定，因為重量較輕.慣性力小.反映快，液壓控制閥便于完成快速開啟'制動系統(tǒng)和經(jīng)常的
換相；控制操縱便捷,可完成大范疇的無極變速（變速范拇達(dá)2000:1）,它還能夠在運(yùn)作的全過程中開展變速；一般選用礦物質(zhì)機(jī)油為工作中物質(zhì)，相對速度面可自主潤滑，使用期長；非常容易完成勻速直線運(yùn)動,旋轉(zhuǎn)健身運(yùn)動；既易完成機(jī)械設(shè)備的自動化技術(shù).又便于完成過壓保護(hù).當(dāng)選用液壓協(xié)同操縱乃至控制系統(tǒng)后,可完成大負(fù)裁.高精密.遠(yuǎn)程控制自動控制系統(tǒng)；液壓件完成了規(guī)范化.通用化.實用化.有利于設(shè)計方案.生產(chǎn)制造和應(yīng)用'
其缺陷也比較突出，液壓傳動系統(tǒng)不可以確保嚴(yán)苛的減速比.它是因為齒輪油的流體密度和泄露導(dǎo)致的：工作中特性易受溫度轉(zhuǎn)變的危害.因而不適合在很高或很低的溫度標(biāo)準(zhǔn)下工作中；因為液體流動性的摩擦阻力損害和泄露很大，效率較低：假如處理方式不正確，泄露不僅環(huán)境污染場所,并且還很有可能造成火和爆炸事件；以便降低泄露，液壓件在生產(chǎn)制造精密度上規(guī)定較高.因而它的工程造價高，且對液壓油的環(huán)境污染較為比較敏感；液壓傳動系統(tǒng)必須有獨(dú)立的電力能源（比如電動液壓泵），液壓機(jī)能否像電磁能那般從遠(yuǎn)方傳出，檢修工作中較繁雜，必須有較高新技術(shù)的工作人員檢修,學(xué)習(xí)培訓(xùn)液壓機(jī)專業(yè)技術(shù)人員的時間較長：液壓傳動系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)常見故障時不容易查證緣故,不容易快速清除：齒輪油溫度的轉(zhuǎn)變.對傳動系統(tǒng)工作中的可靠性有一定的危害；液壓傳動系統(tǒng)中各工作中零件生產(chǎn)制造精密度規(guī)定較高：為避免 滲油及其為考慮一些特性上的規(guī)定.液壓件生產(chǎn)制造精密度規(guī)定高，給應(yīng)用與維護(hù)保養(yǎng)產(chǎn)生一定前難.
液壓傳動系統(tǒng)的所述缺陷促使壓合合系統(tǒng)軟件機(jī)器設(shè)備的可靠性術(shù)夠.導(dǎo)致壓合盤壓合和旋轉(zhuǎn)的速率轉(zhuǎn)變。速率更快后促使壓合時非常容易產(chǎn)生炸包狀況..旋轉(zhuǎn)時沖擊性大.振動顯著危害機(jī)器設(shè)備使用期。這促使運(yùn)作時迫不得已減少速率.用放棄節(jié)奏的方法獲得機(jī)器設(shè)備的可靠性.假如依然選用液壓傳動系統(tǒng)的方法.并確保生產(chǎn)節(jié)拍.這就必須在原先的液壓傳動系統(tǒng)基本上増加意見反饋設(shè)備.產(chǎn)生閉環(huán)控制系統(tǒng).這促使它的工程造價十分高,而且調(diào)節(jié)時間長.檢修工作中較繁雜.必須有較高新技術(shù)的工作人員。而且液壓傳動系統(tǒng)的高效率低.耗能大，維護(hù)保養(yǎng)成本增加.維護(hù)保養(yǎng)不方便,非常容易產(chǎn)生滲油狀況.
根據(jù)數(shù)據(jù)分析液壓傳動系統(tǒng)和電機(jī)傳動的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),創(chuàng)新能力的明確提出應(yīng)用電機(jī)傳動取代液壓傳動系統(tǒng)來提升壓合合系統(tǒng)軟件機(jī)器設(shè)備的可靠性.進(jìn)而提升全自動包裝機(jī)的生產(chǎn)節(jié)拍的方式 .
壓合構(gòu)造如圖2所顯示。旋轉(zhuǎn)構(gòu)造如圖所示3所顯示。

改善后的構(gòu)造
圖2壓合構(gòu)造
 

圖3旋轉(zhuǎn)構(gòu)造
選用電機(jī)傳動具備以下優(yōu)勢：.
機(jī)器設(shè)備低成本；運(yùn)作姿勢精確，可靠性高；安全系數(shù)不錯；運(yùn)作速度更快，節(jié)奏快，壓合盤不需每一次都倒退及時，可依據(jù)紙卷的規(guī)格型號停在一安全性部位等候，節(jié)奏更快；維護(hù)保養(yǎng)簡易，基礎(chǔ)不用維護(hù)保養(yǎng)；應(yīng)用低成本，耗能低。歷經(jīng)細(xì)心測算壓合電動機(jī)的輸出功率為兩個9.2mW,而液壓油泵電動機(jī)的輸出功率必須30kW.旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的輸出功率為15kW,而液壓油泵電動機(jī)的輸出功率為45kWo而且電機(jī)驅(qū)動器的壓合盤系統(tǒng)軟件中電動機(jī)僅有在運(yùn)作時工作中，而液壓油泵的電動機(jī)必須長期性工作中。
歷經(jīng)對包裝袋支撐力的操縱方法，及其在壓合合系統(tǒng)軟件中選用電機(jī)傳動取代液壓傳動系統(tǒng)這一系列提升，使多工位全自動紙卷包裝機(jī)的可靠性大幅度提高。歷經(jīng)具體檢測全自動包裝機(jī)的生產(chǎn)節(jié)拍做到180卷/鐘頭，做到國際性優(yōu)秀水準(zhǔn)。

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