CN207192386U - 变频收卷装置及印刷机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频收卷装置及印刷机，所述变频收卷装置包括：用于收卷纸张的收卷轴；用于将纸张输送至所述收卷轴上的过纸辊；变频电机，与所述收卷轴驱动连接，用于驱动所述收卷轴转动；摆臂机构，包括可摆动的摆杆以及设于所述摆杆上的张力调节辊，所述张力调节辊设置在所述过纸辊与所述收卷轴之间；电位器，设置在所述摆杆上；以及变频器，所述变频器分别与主机控制器、所述电位器、所述摆臂机构和所述变频电机电性连接。所述变频收卷装置及印刷机，能够实时调整收卷轴的收卷张力大小和转矩大小，进而实时调整收卷轴的收卷速度，实现全程变频稳定收卷，且能够收卷较大的纸卷。

Description

变频收卷装置及印刷机

技术领域

本实用新型涉及纸张收卷技术领域，尤其涉及一种变频收卷装置及印刷机。

背景技术

印刷机是一种用于印刷文字或图像的机器。在印刷机中，最后一道程序一般是对纸张张进行收卷，其收卷过程需要用到收卷装置。传统的，收卷装置包括收卷轴，利用滑差电机带动收卷轴旋转，以此来带动收卷轴转动将纸张收卷于收卷轴上。但是，滑差电机启动时同步性不够好，功率较小，可能导致刚开始收卷时容易收歪，收卷不稳定，且当收卷轴上的纸卷超过一定程度时收卷力度容易不足，无法收卷过大的纸卷。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种变频收卷装置及印刷机，该变频收卷装置及印刷机能够稳定收卷，且能够收卷较大的纸卷。

其技术方案如下：

一种变频收卷装置，包括：

用于收卷纸张的收卷轴；

用于将纸张输送至所述收卷轴上的过纸辊；

变频电机，与所述收卷轴驱动连接，用于驱动所述收卷轴转动；

摆臂机构，包括可摆动的摆杆以及设于所述摆杆上的张力调节辊，所述张力调节辊设置在所述过纸辊与所述收卷轴之间；

电位器，设置在所述摆杆上，用于采集所述摆杆的摆动角度信号；以及

变频器，所述变频器分别与主机控制器、所述电位器、所述摆臂机构和所述变频电机电性连接，所述变频器用于接收主机控制器输出的主机速度信号、所述电位器采集的摆动角度信号和所述变频电机输出的角速度信号，根据所述主机速度信号与所述角速度信号计算得到收卷轴上的纸张的卷径信号，根据卷径信号计算所述收卷轴的期望张力值与期望转矩值，并根据所述期望张力值调节所述摆杆的摆动角度，根据所述期望转矩值调节所述变频电机的运转频率。

在其中一个实施例中，所述摆臂机构还包括驱动所述摆杆摆动的驱动气缸以及用于控制所述驱动气缸运动的电磁阀，所述变频器与所述电磁阀电性连接。

在其中一个实施例中，所述电磁阀为气压比例阀。

在其中一个实施例中，所述变频收卷装置还包括第一限位板和第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板均与所述摆杆对应设置，所述第一限位板与第二限位板用于限制所述摆杆的两极限摆动行程。

在其中一个实施例中，所述过纸辊为至少两根，所述张力调节辊位于其中两根所述过纸辊之间。

在其中一个实施例中，所述变频收卷装置还包括皮带传动机构，所述变频电机通过所述皮带传动机构驱动所述收卷轴转动。

在其中一个实施例中，所述皮带传动机构包括至少一级依次传动的皮带传动结构，位于首端的所述皮带传动机构的一端与所述变频电机的输出轴传动连接，位于尾端的所述皮带传动机构的一端与所述收卷轴传动连接。

在其中一个实施例中，所述变频收卷装置还包括机架，所述收卷轴、过纸辊、变频电机、摆臂机构以及变频器均设置在所述机架上。

在其中一个实施例中，所述变频收卷装置还包括备用辊，所述备用辊设置在所述机架上。

一种印刷机，包括如上所述的变频收卷装置。

本实用新型的有益效果在于：

所述变频收卷装置，进行收卷时纸张穿过过纸辊、张力调节辊再到收卷轴上进行收卷，电位器能够实时检测摆杆的摆动角度，并将摆动角度信号传输给变频器，变频器通过分别与主机控制器、电位器、摆臂机构和变频电机电性连接，能够根据主机速度信号和角速度信号计算得到收卷轴上的纸张的卷径信号，然后根据卷径信号实时计算所述收卷轴的期望张力值与期望转矩值，实时调节摆杆的摆动角度，通过摆杆上的张力调节辊调节收卷轴的收卷张力大小，并实时调节变频电机的运转频率，调节收卷轴的转矩大小，进而实时调整收卷轴的收卷速度，实现全程变频稳定收卷。所述变频收卷装置，通过采用变频电机与变频器配合的方式，相比于传统的滑差电机，变频电机启动时同步性较好、功率较高，变频电机的运转频率可通过变频器实时控制调节，进而能够实时调整收卷轴的收卷转矩，实现稳定收卷，且能够收卷较大的纸卷；此外，通过采用摆臂机构、电位器、变频器配合的工作方式，变频器可以根据实时的卷径信号调整收卷轴的收卷张力大小和转矩大小，进而实时调整收卷轴的收卷速度，实现全程变频稳定收卷。

所述印刷机，包括上述的变频收卷装置，具备所述变频收卷装置的技术效果，能够稳定收卷，且能够收卷较大的纸卷。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的变频收卷装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、收卷轴，20、过纸辊，30、变频电机，40、摆臂机构，41、摆杆，42、张力调节辊，43、驱动气缸，50、电位器，60、变频器，70、第一限位板，80、第二限位板，90、皮带传动机构，100、机架，110、备用辊，1、纸张，2、主机控制器。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象，但这些对象不受这些术语限制。

如图1所示，一种变频收卷装置，包括：

用于收卷纸张1的收卷轴10；

用于将纸张1输送至所述收卷轴10上的过纸辊20；

变频电机30，与所述收卷轴10驱动连接，用于驱动所述收卷轴10转动；

摆臂机构40，包括可摆动的摆杆41以及设于所述摆杆41上的张力调节辊42，所述张力调节辊42设置在所述过纸辊20与所述收卷轴10之间；

电位器50，设置在所述摆杆41上，用于采集所述摆杆41的摆动角度信号；以及

变频器60，所述变频器60分别与主机控制器2、所述电位器50、所述摆臂机构40和所述变频电机30电性连接，所述变频器60用于接收主机控制器2输出的主机速度信号、所述电位器50采集的摆动角度信号和所述变频电机30输出的角速度信号，根据所述主机速度信号与所述角速度信号计算得到收卷轴10上的纸张1的卷径信号，根据卷径信号计算所述收卷轴10的期望张力值与期望转矩值，并根据所述期望张力值调节所述摆杆41的摆动角度，根据所述期望转矩值调节所述变频电机30的运转频率。

所述变频收卷装置，进行收卷时纸张1穿过过纸辊20、张力调节辊42再到收卷轴10上进行收卷，电位器50能够实时检测摆杆41的摆动角度，并将摆动角度信号传输给变频器60，变频器60通过分别与主机控制器2、电位器50、摆臂机构40和变频电机30电性连接，能够根据主机速度信号和角速度信号计算得到收卷轴10上的纸张1的卷径信号，然后根据卷径信号计算所述收卷轴10的实时的期望张力值与期望转矩值，实时调节摆杆41的摆动角度，通过摆杆41上的张力调节辊42调节收卷轴10的收卷张力大小，并实时调节变频电机30的运转频率，调节收卷轴10的转矩大小，进而实时调整收卷轴10的收卷速度，实现全程变频稳定收卷。所述变频收卷装置，通过采用变频电机30与变频器60配合的方式，相比于传统的滑差电机，一方面，变频电机30启动时同步性较好、功率较高，变频电机30的运转频率可通过变频器60实时控制调节，进而能够实时调整收卷轴10的收卷转矩大小，实现稳定收卷，且能够收卷较大的纸卷；另一方面，滑差电机启动需要大量时间调整，因此在不使用时一般也要一直保持运行，电费成本较高，容易损坏，而变频电机30无需一直运行，变频器60运算快速，可随意关停，变频电机30不易损坏，可节省成本，提高设备使用的可靠性。此外，通过采用摆臂机构40、电位器50、变频器60配合的工作方式，变频器60可以根据实时的卷径信号调整收卷轴10的收卷张力大小和转矩大小，进而实时调整收卷轴10的收卷速度，实现全程变频稳定收卷，调整精确。本实施例所述的变频收卷装置，实际使用时可在变频器60中写入相应参数以配合相应的印刷机设备使用，结构简单，成本较低。

本实施例中，纸张1可以为纸质、票据、纺织品、皮革等，并不限于纸质纸张。所述主机控制器2为印刷机的主机变频器，其通过输出0-10V模拟信号，可将主机速度输出给变频收卷装置的变频器60。所述变频电机30通过其尾部编码器输出角速度信号给所述变频器60。

可选地，所述过纸辊20为至少两根，所述张力调节辊42位于其中两根所述过纸辊20之间。进而，通过改变摆杆41的摆动角度，张力调节辊42能够较好地调节其上的纸张1的张力。

进一步地，所述摆臂机构40还包括驱动所述摆杆41摆动的驱动气缸43以及用于控制所述驱动气缸43运动的电磁阀(图中未示出)。所述变频器60与所述电磁阀电性连接。采用上述结构，变频器60可以通过控制电磁阀来驱动所述驱动气缸43运动，通过驱动气缸43调整摆杆41的摆动角度，进而，通过调整张力调节辊42来调整其上的纸张1的拉力，起到调节收卷轴10的收卷张力大小的目的；电位器50能够实时反馈摆杆41的摆动角度给变频器60，实现闭环控制，控制精确。可选地，所述电磁阀为气压比例阀，控制精准、方便。

本实施例中，所述变频收卷装置还包括第一限位板70和第二限位板80。所述第一限位板70和所述第二限位板80均与所述摆杆41对应设置，所述第一限位板70与第二限位板80用于限制所述摆杆41的两极限摆动行程。采用上述结构，第一限位板70、第二限位板80能够分别限制摆杆41摆动时的前摆动行程、后摆动行程，防止摆杆41摆过头容易损坏，同时，也能保护驱动气缸43，防止驱动气缸43超过运动行程而损坏，提高设备使用的可靠性。

进一步地，所述变频收卷装置还包括皮带传动机构90，所述变频电机30通过所述皮带传动机构90驱动所述收卷轴10转动。变频电机30通过采用皮带传动机构90驱动收卷轴10转动，驱动平稳可靠。本实施例中，所述皮带传动机构90包括至少一级依次传动的皮带传动结构，位于首端的所述皮带传动机构90的一端与所述变频电机30的输出轴传动连接，位于尾端的所述皮带传动机构90的一端与所述收卷轴10传动连接。采用上述结构，实际驱动时，可根据变频电机30与收卷轴10的安装距离灵活设置皮带传动结构的级数，当安装距离较近时，可采用一级皮带传动结构实现驱动连接，当安装距离较远导致皮带过长时，可设置两级或多级依次传动的皮带传动结构实现驱动连接，以提高传动的平稳性。

本实施例中，所述变频收卷装置还包括机架100，所述收卷轴10、过纸辊20、变频电机30、摆臂机构40以及变频器60均设置在所述机架100上。进而，本实施例的变频收卷装置为一个整体，整体性好，移动、安装方便。进一步地，所述变频收卷装置还包括备用辊110，所述备用辊110设置在所述机架100上。通过在机架100上设置备用辊110，备用辊110与过纸辊20一起可用于进行穿纸，实际使用时可根据穿纸方式不同的而采用不同的过纸辊20或备用辊110，使用灵活。

一种印刷机，包括如上所述的变频收卷装置。所述印刷机，包括上述的变频收卷装置，具备所述变频收卷装置的技术效果，能够稳定收卷，且能够收卷较大的纸卷。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种变频收卷装置，其特征在于，包括：

用于收卷纸张的收卷轴；

用于将纸张输送至所述收卷轴上的过纸辊；

变频电机，与所述收卷轴驱动连接，用于驱动所述收卷轴转动；

摆臂机构，包括可摆动的摆杆以及设于所述摆杆上的张力调节辊，所述张力调节辊设置在所述过纸辊与所述收卷轴之间；

电位器，设置在所述摆杆上，用于采集所述摆杆的摆动角度信号；以及

变频器，所述变频器分别与主机控制器、所述电位器、所述摆臂机构和所述变频电机电性连接，所述变频器用于接收主机控制器输出的主机速度信号、所述电位器采集的摆动角度信号和所述变频电机输出的角速度信号，根据所述主机速度信号与所述角速度信号计算得到收卷轴上的纸张的卷径信号，根据卷径信号计算所述收卷轴的期望张力值与期望转矩值，并根据所述期望张力值调节所述摆杆的摆动角度，根据所述期望转矩值调节所述变频电机的运转频率。

2.根据权利要求1所述的变频收卷装置，其特征在于，所述摆臂机构还包括驱动所述摆杆摆动的驱动气缸以及用于控制所述驱动气缸运动的电磁阀，所述变频器与所述电磁阀电性连接。

3.根据权利要求2所述的变频收卷装置，其特征在于，所述电磁阀为气压比例阀。

4.根据权利要求2所述的变频收卷装置，其特征在于，还包括第一限位板和第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板均与所述摆杆对应设置，所述第一限位板与第二限位板用于限制所述摆杆的两极限摆动行程。

5.根据权利要求1所述的变频收卷装置，其特征在于，所述过纸辊为至少两根，所述张力调节辊位于其中两根所述过纸辊之间。

6.根据权利要求1-5任一项所述的变频收卷装置，其特征在于，还包括皮带传动机构，所述变频电机通过所述皮带传动机构驱动所述收卷轴转动。

7.根据权利要求6所述的变频收卷装置，其特征在于，所述皮带传动机构包括至少一级依次传动的皮带传动结构，位于首端的所述皮带传动机构的一端与所述变频电机的输出轴传动连接，位于尾端的所述皮带传动机构的一端与所述收卷轴传动连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的变频收卷装置，其特征在于，还包括机架，所述收卷轴、过纸辊、变频电机、摆臂机构以及变频器均设置在所述机架上。

9.根据权利要求8所述的变频收卷装置，其特征在于，还包括备用辊，所述备用辊设置在所述机架上。

10.一种印刷机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的变频收卷装置。