數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置

《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》是蚌埠市奧特紙箱機械有限公司於2008年3月27日申請的專利，該專利申請號：2008100150164，專利公布號：CN101254666，專利公布日：2008年9月3日，發明人是：趙東愛。

《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》其特徵在於PC通過所連線的轉換器和PLC相聯，每個PLC連線一組數控表和一組控制電機運行的工作裝置，工作裝置控制電機驅動對應的機械調整裝置，機械調整裝置上分別連線對應的編碼器，編碼器與對應的數控表相連，使它們構成一個閉環控制系統。工作裝置包括與PLC和電機相連的接觸器、變頻器以及繼電器等，以控制電機啟動、運轉、調速、停機等工作。紙板的參數可以在PC中預置，也可以現場在數控表中調整紙板參數。《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》的優點在於：它能自動迅速完成紙箱機械輥子間隙（包括相位）的調整，調整精確度高，特別適合於紙箱生產量大紙箱機械設備。

2021年8月16日，《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

（概述圖為《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》的摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置
• 公布號：CN101254666
• 公布日：2008年9月3日
• 申請號：2008100150164
• 申請日：2008年3月27日
• 申請人：蚌埠市奧特紙箱機械有限公司
• 地址：安徽省蚌埠市高新區興華路198號
• 發明人：趙東愛
• Int.Cl.：B31B1/00(2006.01)、G05D3/20(2006.01)
• 專利代理機構：安徽省蚌埠博源專利商標事務所
• 代理人：楊晉弘
• 類別：發明專利

專利背景

紙箱機械設備，特別是大型的紙箱機械設備中需要設定許多膠輥，因為根據不同的紙板厚度，需要經常調整每對膠輥之間的間隙；當膠輥上的印刷板與紙板上指定的位置產生左右偏差時，需要調整膠輥的軸向位置來解決左右偏差的問題；當膠輥上的印刷板與紙板上指定的位置產生上下偏差時，需要調整膠輥的起始相位角度來解決上下偏差的問題。但紙箱機械設備中原有的調整結構是在紙箱機械設備中設定機械調整裝置，靠人工手動調節，因此，原有的結構及方法存在效率低，精確度不夠高，往往無法滿足生產需求。

發明內容

專利目的

《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》的目的在於提供一種利用數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置。

技術方案

《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》其特徵在於，一個PC機通過所連線的一組轉換器和一組PLC對應相聯，每個PLC連線一組數控表和一組與數控表對應的控制電機運行的工作裝置，每個工作裝置通過所連線控制的電機驅動對應的調整紙箱機械輥子的機械調整裝置，每個機械調整裝置的轉軸上分別連線對應的編碼器，每個編碼器與對應的數控表相連，使數控表通過PLC，與工作裝置、電機、機械調整裝置和編碼器構成一個閉環控制系統。上述技術方案中所述的控制電機運行的工作裝置包括與PLC和電機相連的接觸器、變頻器以及繼電器，以控制電機啟動、運轉、調速、停機等工作。上述技術方案中所述的機械調整裝置包括以下三種裝置：

一、輥子的軸向間隙調整裝置，它由設定在紙箱機械牆板上的減速器電機、連線於減速器電機上的絲桿以及與絲桿配合的設定在紙箱機械牆板上的螺母組成，絲桿一端與設定在紙箱機械輥子軸端的軸承連線配合，在絲桿另一端連線一個與對應數控表相連的編碼器。

二、輥子間隙調整裝置，它由設定在紙箱機械牆板上的減速器電機、連線於減速器電機輸出軸上的齒輪以及設定在紙箱機械牆板上軸孔上的偏心套組成，偏心套外圈設有齒輪與輸出軸上的齒輪配合，偏心套圓柱部分與牆板上軸孔配合，偏心套中設有偏心孔，偏心孔中設有軸承與輥子軸端連線配合，在減速器電機輸出軸的另一端連線一個與對應數控表相連的編碼器。

三、輥子相位調整裝置，它由減速器電機、鏈輪、過渡齒輪、連線齒輪、行星齒輪和兩個太陽齒輪以及傳動齒輪組成，鏈輪通過鏈條連線過渡齒輪，過渡齒輪與連線齒輪嚙合，連線齒輪通過軸承連線於輥子軸端，連線齒輪上連線一個行星齒輪，行星齒輪同時嚙合上述連於輥子軸上的兩個太陽齒輪，其中一個太陽齒輪的軸套中設有與輥子軸配合的漲套，另一個太陽齒輪與傳動齒輪固接，在過渡齒輪軸上連線一個與對應數控表相連的編碼器。

《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》還提供了一種紙箱機械輥子間隙的控制方法，它採用以下步驟：

1）從PC數據傳輸到RS232C接口轉換器轉換為RS485接口，再輸出到PLC，PLC將各項數據傳到各自相關的數控表；

2）各數控表把數據轉換為啟動信號輸到PLC；

3）PLC再輸出啟動信號給工作裝置，工作裝置再啟動電機，電機運轉帶動機械調整裝置運轉，機械調整裝置的運轉又帶動編碼器，編碼器發出脈衝信號傳入數控表；

4）數控表根據發來的數據顯示在數控表上，在達到目標值時發出停止控制信號至PLC，PLC再將停止信號發至工作裝置，工作裝置控制電機停止運轉。

改善效果

《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》能自動完成紙箱機械輥子間隙（包括相位）的調整，中間無須人工干預，大大縮短了調整時間，調整裝置精確度高，調整結果準確可靠。《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》具有功能齊全，集成度高，操作簡單方便，且設計靈活，擴展性強的特點，特別適合生產量大的紙箱生產廠家。

附圖說明

圖1為《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》中的數顯表與PLC通訊組成的控制系統框圖；

圖2為《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》工作裝置示中的輥子軸向間隙調整裝置結構圖；

圖3為《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》工作裝置示中的輥子間隙調整裝置結構圖；

圖4為《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》工作裝置示中的輥子相位調整裝置結構圖。

技術領域

《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》涉及一種紙箱機械設備，特別涉及一種數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置。

權利要求

1.《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》其特徵在於，一個PC通過所連線的一組轉換器和一組PLC對應相聯，每個PLC連線一組數控表和一組與數控表對應的控制電機運行的工作裝置，每個工作裝置通過所連線控制的電機驅動連線對應的機械調整裝置，以調整紙箱機械輥子的間隙參數，每個機械調整裝置上分別連線對應的編碼器，每個編碼器與對應的數控表相連，使數控表通過PLC，與工作裝置、電機、機械調整裝置和編碼器構成一個閉環控制系統。

2.根據權利要求1所述的數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置，其特徵在於：所述的控制電機運行的工作裝置包括與PLC和電機相連的接觸器、變頻器以及繼電器。

3.根據權利要求1所述的數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置，其特徵在於：所述的機械調整裝置包括軸向間隙調整裝置，它由設定在紙箱機械牆板上的減速器電機、連線於減速器電機上的絲桿以及與絲桿配合的設定在紙箱機械牆板上的螺母組成，絲桿一端與設定在紙箱機械輥子軸端的軸承連線配合，在絲桿另一端連線一個與對應數控表相連的編碼器。

4.根據權利要求1所述的數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置，其特徵在於：所述的機械調整裝置包括輥子間隙調整裝置，它由設定在紙箱機械牆板上的減速器電機、連線於減速器電機輸出軸上的齒輪以及設定在紙箱機械牆板軸孔上的偏心套組成，偏心套外圈設有齒輪與輸出軸上的齒輪配合，偏心套圓柱部分與牆板上的軸孔配合，偏心套中部設有偏心孔，偏心孔中設有軸承與輥子軸端連線配合，在減速器電機輸出軸的另一端連線一個與對應數控表相連的編碼器。

5.根據權利要求1所述的數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置，其特徵在於：所述的機械調整裝置包括輥子相位調整裝置，它由減速器電機、鏈輪鏈條、過渡齒輪、連線齒輪、行星齒輪和兩個太陽齒輪以及傳動齒輪組成，鏈輪通過鏈條連線過渡齒輪，過渡齒輪與連線齒輪嚙合，連線齒輪通過軸承連線於輥子軸端，連線齒輪上連線一個行星齒輪，行星齒輪同時嚙合上述兩個太陽齒輪，其中一個太陽齒輪的軸套中設有與輥子軸端配合的漲套，另一個太陽齒輪與傳動齒輪固接，在過渡齒輪軸上連線一個與對應數控表相連的編碼器。

實施方式

一、《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》中的數顯表與PLC通訊組成的控制系統如圖1所示，一個PC機通過所連線的一組轉換器（1-n）和一組PLC（1-n）對應相聯，每個PLC連線一組數控表（1-n）和一組與數控表對應的控制電機運行的工作裝置（1-n），每個工作裝置通過所連線控制的電機驅動連線對應的調整紙箱機械輥子的機械調整裝置（1-n），每個機械調整裝置上分別連線對應的編碼器，每個編碼器與對應的數控表相連，使每個數控表通過PLC，與工作裝置、電機、機械調整裝置和編碼器構成一個閉環控制系統。上述技術方案中所述的控制電機運行的工作裝置包括與PLC和電機相連的接觸器、變頻器以及繼電器，以控制電機啟動、運轉、調速、停機等工作。其工作過程如下：從PC把數據（相位、軸向調整尺寸、間隙尺寸）傳輸到RS232C接口轉換器轉換為RS485接口，再輸出到PLC，PLC將各項數據傳到各自相關的數控表，各數控表把數據轉換為啟動信號輸到PLC，PLC再輸出啟動信號給工作裝置，工作裝置再啟動電機，電機運轉帶動機械調整裝置運轉，機械調整裝置的運轉又帶動編碼器，編碼器發出脈衝信號傳入數控表，數控表根據發來的數據顯示在數控表上，在達到目標值時發出停止控制信號至PLC，PLC再將停止信號發至工作裝置，工作裝置控制電機停止運轉。 二、機械調整裝置，它包括以下三個調整裝置：

1、輥子軸向間隙調整裝置，如圖2所示，它由設定在紙箱機械牆板8上的減速器電機3、連線於減速器電機減速箱4上的絲桿5以及與絲桿5配合的設定在端蓋5b上的螺母5a組成，端蓋5b連線於牆板8上。絲桿5左端與設定在紙箱機械輥子1的軸端2中的軸承

6、7連線配合。減速器電機3轉動時，帶動絲桿5轉動，絲桿5和螺母5a配合帶動絲桿5軸向移動，軸承6、7固接於軸端2中，絲桿5又帶動軸承6、7以及輥子1產生軸向移動。設定在絲桿5右端的編碼器B1向圖1中的數控表傳送數據，經過數控表以及PLC處理，向工作裝置傳送命令，以控制輥子1產生的軸向距離。

2、輥子間隙調整裝置，如圖3所示，它由設定在紙箱機械牆板8上的減速器電機11、連線於減速器電機輸出軸12上的齒輪13以及設定在紙箱機械牆板軸孔中的偏心套10組成，偏心套10外圈設有齒輪10a與齒輪13配合，偏心套10的圓柱部分與牆板上軸孔配合，偏心套10中部設有偏心孔，偏心孔中設有軸承14與輥子9的軸端連線配合。減速器電機11轉動帶動齒輪13以及齒輪10a、偏心套10轉動，由於膠輥9的軸端裝在偏心套10中的偏心孔中，因此當偏心套10繞牆板軸孔轉動時，膠輥9則沿著牆板軸孔中心偏移一定距離，從而達到調整兩個膠輥之間距離的目的。在輸出軸12右端設定一個編碼器B2，它向圖1中的數控表傳送數據，經過數控表以及PLC處理，向工作裝置傳送命令，以控制輥子9產生的間離。

3、輥子相位調整裝置，如圖4所示，它由減速器電機15、鏈輪鏈條16、過渡齒輪26、連線齒輪25、行星齒輪21和兩個太陽齒輪18、17以及傳動齒輪24組成，鏈輪鏈條16連線過渡齒輪26，過渡齒輪26與連線齒輪25嚙合，連線齒輪25通過軸承連線於輥子23的軸端，連線齒輪25上用軸銷20固接一個行星齒輪21，行星齒輪21同時嚙合上述連於輥子23軸上的兩個太陽齒輪17、18，其中一個太陽齒輪18的軸套中設有與輥子23軸端配合的漲套19，它將太陽齒輪18與輥子23軸端固接，另一個太陽齒輪17則用螺釘22與傳動齒輪24固接。相位調整過程如下：首先將傳動齒輪24固定不動，減速器電機15通過鏈輪鏈條16、過渡齒輪26帶動連線齒輪25轉動，連線齒輪25上固接的行星齒輪21同時繞太陽齒輪17、18轉動，由於傳動齒輪24以及太陽齒輪17固定不動，所以只能帶動太陽齒輪18轉動，太陽齒輪18通過軸端的漲套19帶動輥子23轉動。設定在過渡輪26左端的編碼器B3向圖1中的數控表傳送數據，經過數控表以及PLC處理，向工作裝置傳送命令，以控制調整輥子23初始印刷的相位角度。

榮譽表彰

2021年8月16日，《數顯表與PLC通訊控制紙箱機械輥子間隙的裝置》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。