專利名稱：折頁牽引輥伺服驅(qū)動方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷機械，具體地說是一種用折頁牽引輥上的伺服驅(qū)動方法與驅(qū)動機構(gòu)。
背景技術(shù)：
牽引輥是無軸傳動塔報機折頁單元中的一個主要部件，傳統(tǒng)的牽引輥如圖4、5所示動力由萬向聯(lián)軸器49、錐齒輪42、差動齒輪箱43傳遞給牽引輥21，當(dāng)需要改變牽引力的大小，即調(diào)整與印刷單元的差速時，須通過更換差動齒輪箱43的兩個交換齒輪45、46，以確保安裝于差動齒輪箱輸出軸上的錐齒輪47的轉(zhuǎn)速。這種結(jié)構(gòu)的缺陷是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，每次調(diào)整差速時都需要更換一組齒輪，操作比較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種折頁牽引輥伺服驅(qū)動方法及裝置，以簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，方便操作，提高工作效率，尤其是提高控制精度。
按照本發(fā)明所提供的設(shè)計方案，牽引輥軸上的同步帶輪利用同步帶與伺服電機的同步帶輪連接，并且僅利用伺服電機的動力驅(qū)動安裝于牽引輥軸上的牽引滾筒轉(zhuǎn)動，伺服電機利用導(dǎo)線與編碼器連接，伺服電機的動作由編碼器控制。
編碼器中的PLC控制器與人機界面的輸出連接，PLC控制器的輸出與編碼器中的系統(tǒng)控制器PPC的輸入連接，系統(tǒng)控制器PPC的輸出利用導(dǎo)線與編碼器中的伺服驅(qū)動器的輸入連接，伺服驅(qū)動器的輸出與伺服電機連接，操作人員在人機界面上設(shè)定牽引張力值，通過PLC控制器計算后，傳送到系統(tǒng)控制器PPC，再由系統(tǒng)控制器PPC下傳給伺服驅(qū)動器，由伺服驅(qū)動器控制伺服電機按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速運行，并與虛擬主軸有速度差。
本發(fā)明所述驅(qū)動裝置的特征是在牽引輥軸上安裝同步帶輪，在同步帶輪上套同步帶，同步帶的另一端套在安裝于伺服電機的轉(zhuǎn)軸上的同步帶輪上，伺服電機利用導(dǎo)線與編碼器連接。牽引輥軸與伺服電機分別安裝于墻板上，在牽引輥軸與伺服電機之間的墻板上安裝偏心軸，在偏心軸上安裝壓在同步帶上的張緊輪。
同步帶輪的縱斷面形狀為同步帶輪的中央為安裝伺服電機的轉(zhuǎn)軸的軸孔，右側(cè)沿徑向向外延伸，在同步帶輪上形成位于左側(cè)的安裝段與位于右側(cè)的帶輪段，帶輪段的直徑大于安裝段的直徑，在同步帶輪的右側(cè)中部設(shè)置空腔，該空腔的直徑大于軸孔的直徑。在牽引輥軸與墻板之間設(shè)置軸承座，在軸承座內(nèi)設(shè)置潤滑油通道，該潤滑油通道與軸承座內(nèi)安裝軸承的空腔連通，在潤滑油通道的出口連接油嘴。
本發(fā)明的優(yōu)點是利用伺服電機直接驅(qū)動牽引輥機構(gòu)，在伺服電機的尾部安裝一個編碼器，其控制精度達1/4000000，要想改變牽引輥與印刷單元的速差，只要在操作臺上給出設(shè)定值，伺服電機的驅(qū)動程序開始執(zhí)行，伺服電機輸出軸會按照指令改變轉(zhuǎn)速，達到控制紙張力恒定的目的，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、操作方便、響應(yīng)速度快。


圖1為本發(fā)明的牽引輥驅(qū)動結(jié)構(gòu)圖。
圖2為圖1的B-B視圖。
圖3本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
圖4為原來的牽引輥驅(qū)動機構(gòu)圖。
圖5為圖4的A-A視圖。
圖6為電路框圖。
圖7為控制連接圖。
圖8為伺服驅(qū)動器與伺服電機連接圖。
具體實施例方式
如圖1、2所示牽引輥軸21上的同步帶輪17利用同步帶8與伺服電機1的同步帶輪3連接，并且僅利用伺服電機1的動力驅(qū)動安裝于牽引輥軸21上的牽引滾筒轉(zhuǎn)動，伺服電機1利用導(dǎo)線與編碼器連接，伺服電機1的動作由編碼器控制。通過改變伺服電機1的轉(zhuǎn)速來控制牽引輥的轉(zhuǎn)速，與原來的通過一整套變速機構(gòu)來控制牽引輥轉(zhuǎn)速的方式相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、操作方便、響應(yīng)速度快等特點。工作時，編碼器根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)發(fā)出指令，使伺服電機根據(jù)牽引輥的實際狀況及時改變其轉(zhuǎn)速，以滿足實際的工況要求。
圖6中，編碼器中的PLC控制器與人機界面的輸出連接，PLC控制器的輸出與編碼器中的系統(tǒng)控制器PPC的輸入連接，系統(tǒng)控制器PPC的輸出利用導(dǎo)線與編碼器中的伺服驅(qū)動器的輸入連接，伺服驅(qū)動器的輸出與伺服電機連接，操作人員在人機界面上設(shè)定牽引張力值，通過PLC控制器計算后，傳送到系統(tǒng)控制器PPC，再由系統(tǒng)控制器PPC下傳給伺服驅(qū)動器，由伺服驅(qū)動器控制伺服電機按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速運行，并與虛擬主軸有速度差，從而形成牽引張力。圖中與牽引滾筒連接的為印刷滾筒。
其數(shù)學(xué)模型為伺服電機速度N＝虛擬主軸M×(1+設(shè)定百分比％×主軸速度M/系數(shù)K)。
圖7中，系統(tǒng)控制器PPC與控制器PLC的型號為MTS-R01.2-M2-B1-FW，系統(tǒng)控制器PPC的接口TX及RX分別與伺服驅(qū)動器的接口RX及TX連接；控制器PLC的接口X10(PROG)與人機界面的接口U1-X20(RS232)連接，控制器PLC的接口2/TXD、3/RXD、7/GND分別與人機界面上的接口2/RXD、3/TXD、5/GND連接，并且2/RXD、3/TXD、5/GND分別用棕、黃、綠3種顏色，人機界面的型號為BTV20.2PA-64B-33C-D-FW。系統(tǒng)控制器PPC與控制器PLC分別輸入24V電源。
圖8中，伺服驅(qū)動器的型號為REXROTH，伺服驅(qū)動器中的接口A1、A2、A3分別與電動機的A、B、C三相電源線連接，接口4(OVM)、2(S-)、9(S+)、3(C-)、10(C+)、12(UG)、14(FS)、7(SCL)、15(SDI)、8(SDO)分別與伺服電動機中的反饋器FEEDBACK-CONNECTION的接口10、6、5、1、8、12、3、2、4、7連接。伺服驅(qū)動器的接口BR+、BR-、TM+、TM-分別與伺服電動機中U的接口F、G及PTC的接口E、H連接。圖8中的牽引電機即伺服電機。
牽引輥驅(qū)動結(jié)構(gòu)如圖1、2、3所示在牽引輥軸21上安裝同步帶輪17，在同步帶輪17上套同步帶8，同步帶8的另一端套在安裝于伺服電機1的轉(zhuǎn)軸上的同步帶輪3上，伺服電機1利用導(dǎo)線與編碼器連接。牽引輥軸21與伺服電機1分別安裝于墻板50上，在牽引輥軸21與伺服電機1之間的墻板50上安裝偏心軸12，在偏心軸12上安裝壓在同步帶8上的張緊輪10。張緊輪10用于確保同步帶8始終處于正常的張緊狀態(tài)。
同步帶輪3的縱斷面形狀為同步帶輪3的中央為安裝伺服電機1的轉(zhuǎn)軸的軸孔，右側(cè)沿徑向向外延伸，在同步帶輪3上形成位于左側(cè)的安裝段與位于右側(cè)的帶輪段，帶輪段的直徑大于安裝段的直徑，在同步帶輪3的右側(cè)中部設(shè)置空腔，該空腔的直徑大于軸孔的直徑。這種結(jié)構(gòu)可以盡可能地減少設(shè)備所占的空間，又能確保同步帶輪3具有足夠的強度。安裝時，可以將同步帶輪3的安裝段定位在設(shè)置于墻板50上的腔體內(nèi)，將安裝同步帶輪的壓蓋5與墊圈6及螺栓7設(shè)置于同步帶輪3的空腔內(nèi)。
在牽引輥軸21與墻板50之間設(shè)置軸承座，在軸承座內(nèi)設(shè)置潤滑油通道52，該潤滑油通道52與軸承座內(nèi)安裝軸承的空腔連通，在潤滑油通道52的出口連接油嘴，將潤滑油通過通道輸送至軸承等運動副后，使?jié)櫥驮跐櫥耐瑫r，還起著冷卻作用。
圖中2、15、16、18、25、29、36、38、39為螺釘，4、20為鍵，9、19、35為壓蓋，11、24、33為軸承，13、28為軸用擋圈，14為孔用擋圈，22為軸套，23、30為密封圈，26、37為端蓋，27為后軸承座，32為前軸承座，34為隔圈，44為報紙，41為三角板，51為牽引輥。
權(quán)利要求
1.一種折頁牽引輥伺服驅(qū)動方法，其特征是牽引輥軸(21)上的同步帶輪(17)利用同步帶(8)與伺服電機(1)的同步帶輪(3)連接，并且僅利用伺服電機(1)的動力驅(qū)動安裝于牽引輥軸(21)上的同步帶輪(21)轉(zhuǎn)動，伺服電機(1)利用導(dǎo)線與編碼器連接，伺服電機(1)的動作由編碼器控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折頁牽引輥伺服驅(qū)動方法，其特征是編碼器中的PLC控制器與人機界面的輸出連接，PLC控制器的輸出與編碼器中的系統(tǒng)控制器PPC的輸入連接，系統(tǒng)控制器PPC的輸出利用導(dǎo)線與編碼器中的伺服驅(qū)動器的輸入連接，伺服驅(qū)動器的輸出與伺服電機連接，操作人員在人機界面上設(shè)定牽引張力值，通過PLC控制器計算后，傳送到系統(tǒng)控制器PPC，再由系統(tǒng)控制器PPC下傳給伺服驅(qū)動器，由伺服驅(qū)動器控制伺服電機按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速運行，并與虛擬主軸有速度差。
3.一種折頁牽引輥伺服驅(qū)動裝置，其特征是在牽引輥軸(21)上安裝同步帶輪(17)，在同步帶輪(17)上套同步帶(8)，同步帶(8)的另一端套在安裝于伺服電機(1)的轉(zhuǎn)軸上的同步帶輪(3)上，伺服電機(1)利用導(dǎo)線與編碼器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的折頁牽引輥伺服驅(qū)動裝置，其特征是牽引輥軸(21)與伺服電機(1)分別安裝于墻板(50)上，在牽引輥軸(21)與伺服電機(1)之間的墻板(50)上安裝偏心軸(12)，在偏心軸(12)上安裝壓在同步帶(8)上的張緊輪(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的折頁牽引輥伺服驅(qū)動裝置，其特征在于，同步帶輪(3)的縱斷面形狀為同步帶輪(3)的中央為安裝伺服電機(1)的轉(zhuǎn)軸的軸孔，右側(cè)沿徑向向外延伸，在同步帶輪(3)上形成位于左側(cè)的安裝段與位于右側(cè)的帶輪段，帶輪段的直徑大于安裝段的直徑，在同步帶輪(3)的右側(cè)中部設(shè)置空腔，該空腔的直徑大于軸孔的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的折頁牽引輥伺服驅(qū)動裝置，其特征在于，在牽引輥軸(21)與墻板(50)之間設(shè)置軸承座，在軸承座內(nèi)設(shè)置潤滑油通道(52)，該潤滑油通道(52)與軸承座內(nèi)安裝軸承的空腔連通，在潤滑油通道(52)的出口連接油嘴。
全文摘要
折頁牽引輥伺服驅(qū)動方法及裝置，涉及印刷機械。按照本發(fā)明所提供的設(shè)計方案，牽引輥軸上的同步帶輪利用同步帶與伺服電機的同步帶輪連接，并且僅利用伺服電機的動力驅(qū)動安裝于牽引輥軸上的牽引滾筒轉(zhuǎn)動，伺服電機利用導(dǎo)線與編碼器連接，伺服電機的動作由編碼器控制。本發(fā)明利用伺服電機直接驅(qū)動牽引輥機構(gòu)，要想改變牽引輥與印刷單元的速差，只要在操作臺上給出設(shè)定值，伺服電機的驅(qū)動程序開始執(zhí)行，伺服電機輸出軸會按照指令改變轉(zhuǎn)速，達到控制紙張力恒定的目的，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、操作方便、響應(yīng)速度快。
文檔編號B41F33/16GK1695944SQ200510038470
公開日2005年11月16日 申請日期2005年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月15日
發(fā)明者呂艾萍 申請人:無錫寶南機器制造有限公司