阅读说明：本技术 一种接纸机展开轮快速转换控制方法及系统 (Rapid switching control method and system for unfolding wheel of paper receiving machine ) 是由 余江鹏 靖安典 于 2019-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种接纸机展开轮快速转换控制方法及系统,包括展开轮机构、快速转换驱动机构及快速转换控制机构；通过气源装置配合气压比例控制阀,改变气缸壳体左、右气压腔的压力方向,驱动滑动活塞在气缸壳体内向左或向右活动,进而通过柔性拉绳拉扯展开轮机构向左或向右移动,实现展开轮机构的快速转移换位；而且在此过程中,通过气压比例控制阀控制气缸壳体左、右气压腔的压力差,实现滑动活塞减速刹车时的缓冲,以及滑动活塞最后刹车停止时所在的位置,进而实现展开轮机构减速刹车时的缓冲,以及展开轮机构最后刹车停止时所在的位置。节省空间；气压驱动,反应快速,具有柔性缓冲效果；气源装置配合气压比例控制阀进行控制,可控性强。(The invention discloses a method and a system for controlling quick switching of an unfolding wheel of a paper receiving machine, wherein the system comprises an unfolding wheel mechanism, a quick switching driving mechanism and a quick switching control mechanism; the air source device is matched with the air pressure proportional control valve to change the pressure directions of the left and right air pressure cavities of the air cylinder shell, the sliding piston is driven to move leftwards or rightwards in the air cylinder shell, and the flexible pull rope pulls the unfolding wheel mechanism to move leftwards or rightwards, so that the quick transfer transposition of the unfolding wheel mechanism is realized; in the process, the pressure difference between the left air pressure cavity and the right air pressure cavity of the air cylinder shell is controlled through the air pressure proportional control valve, so that the buffer of the sliding piston during the speed reduction braking and the position of the sliding piston during the final braking and stopping are realized, and the buffer of the expanding wheel mechanism during the speed reduction braking and the position of the expanding wheel mechanism during the final braking and stopping are further realized. The space is saved; the reaction is quick due to air pressure driving, and the flexible buffer effect is achieved; the air source device is matched with the air pressure proportional control valve for control, and the controllability is strong.)

一种接纸机展开轮快速转换控制方法及系统

技术领域

本发明涉及接纸机展开轮快速转换技术，特别涉及一种接纸机展开轮快速转换控制方法及系统。

背景技术

接纸机展开轮在工作时，需要转换位置，以对应不同的纸卷，从而实现纸卷的转换。目前，接纸机展开轮的位置转换机构采用的电机、链轮与链条配合的构造或者连杆驱动构造，其构造复杂，空间占据大，装配繁琐，反应速度慢，精度控制难以把控，而且是无论是那种机构，其位置转换的驱动都是硬性驱动，加速移动及减速刹车停止时，没有缓冲，顿挫强烈，而且影响整体的控制性。另外，其展开轮的设计也不尽合理，采用的是普通的光滑转辊或者滚轮，对于较厚较硬的高克重的纸，由于纸本身具有较好的展开性，且不容易变形拱起，因此还能适用，但对于较薄较柔的低克重的纸，在传送时，容易出现展开不充分，以及会产生拱起情况，影响纸的流畅、顺畅性，不能达到想要的展开效果。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种接纸机展开轮快速转换控制方法及系统，能够实现接纸机展开轮快速转换；整体构造科学合理，节省空间；气压驱动，反应快速，具有柔性缓冲效果；气源装置配合气压比例控制阀进行控制，可控性强。

本发明采用的技术方案为：一种接纸机展开轮快速转换控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）设置展开轮机构，所述展开轮机构包括排列设置的第一展开轮及第二展开轮，第一展开轮及第二展开轮通过位于两端的左、右展开轮安装座进行设置，第一展开轮及第二展开轮之间设置有穿纸空间；设置快速转换驱动机构，所述快速转换驱动机构包括第一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构，所述绳轮配合式无杆气缸机构包括气缸壳体、滑动活塞、柔性拉绳、左绳轮、右绳轮、左绳轮安装座及右绳轮安装座，所述气缸壳体呈长条圆筒状结构，左端位置设置有左拉绳通孔及左进出气口，右端位置设置有右拉绳通孔及右进出气口，所述滑动活塞活动设置在气缸壳体内的中部，将气缸壳体内的腔体划分为左气压腔、右气压腔，所述左绳轮安装座固定设置在气缸壳体的左端位置，所述右绳轮安装座固定设置在气缸壳体的右端位置，所述左绳轮转动设置在左绳轮安装座，所述右绳轮转动设置在右绳轮安装座，所述柔性拉绳的中段与滑动活塞固定设置，左、右段分别从气缸壳体的左拉绳通孔、右拉绳通孔穿出，然后分别绕搭在左绳轮、右绳轮上，从而调转方向，其中，所述第一组绳轮配合式无杆气缸机构的柔性拉绳的左段端部、右段端部分别与左展开轮安装座固定连接，所述第二组绳轮配合式无杆气缸机构的柔性拉绳的左段端部、右段端部分别与右展开轮安装座固定连接；设置快速转换控制机构，所述快速转换控制机构包括气源装置、气管及气压比例控制阀，所述气管依次连接气源装置、气压比例控制阀、第一组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第一组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口，形成控制气路；

2）通过气源装置配合气压比例控制阀，改变气缸壳体左、右气压腔的压力方向，驱动滑动活塞在气缸壳体内向左或向右活动，进而通过柔性拉绳拉扯展开轮机构向左或向右移动，实现展开轮机构的快速转移换位；而且在此过程中，通过气压比例控制阀控制气缸壳体左、右气压腔的压力差，实现滑动活塞减速刹车时的缓冲，以及滑动活塞最后刹车停止时所在的位置，进而实现展开轮机构减速刹车时的缓冲，以及展开轮机构最后刹车停止时所在的位置。

一种实施所述控制方法的接纸机展开轮快速转换系统，其特征在于，包括展开轮机构、快速转换驱动机构及快速转换控制机构；所述展开轮机构包括排列设置的第一展开轮及第二展开轮，第一展开轮及第二展开轮通过位于两端的左、右展开轮安装座进行设置，第一展开轮及第二展开轮之间设置有穿纸空间；所述快速转换驱动机构包括第一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构，所述绳轮配合式无杆气缸机构包括气缸壳体、滑动活塞、柔性拉绳、左绳轮、右绳轮、左绳轮安装座及右绳轮安装座，所述气缸壳体呈长条圆筒状结构，左端位置设置有左拉绳通孔及左进出气口，右端位置设置有右拉绳通孔及右进出气口，所述滑动活塞活动设置在气缸壳体内的中部，将气缸壳体内的腔体划分为左气压腔、右气压腔，所述左绳轮安装座固定设置在气缸壳体的左端位置，所述右绳轮安装座固定设置在气缸壳体的右端位置，所述左绳轮转动设置在左绳轮安装座，所述右绳轮转动设置在右绳轮安装座，所述柔性拉绳的中段与滑动活塞固定设置，左、右段分别从气缸壳体的左拉绳通孔、右拉绳通孔穿出，然后分别绕搭在左绳轮、右绳轮上，从而调转方向，其中，所述第一组绳轮配合式无杆气缸机构的柔性拉绳的左段端部、右段端部分别与左展开轮安装座固定连接，所述第二组绳轮配合式无杆气缸机构的柔性拉绳的左段端部、右段端部分别与右展开轮安装座固定连接；所述快速转换控制机构包括气源装置、气管及气压比例控制阀，所述气管依次连接气源装置、气压比例控制阀、第一组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第一组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口，形成控制气路。

进一步，所述滑动活塞包括位于中间的滑动适配部以及位于两侧的弹性适应密封耳部，且，所述滑动活塞的圆心位置设置有柔性拉绳固定部。

进一步，所述弹性适应密封耳部为双层设置。

进一步，所述左绳轮安装座设置有与气缸壳体的左进出气口相对应的左气管接口，所述右绳轮安装座设置有与气缸壳体的右进出气口相对应的右气管接口。

进一步，所述第一展开轮的表面设置有均匀排列分布的多条第一展开槽，所述第一展开槽呈“《”形，由第一展开轮表面的中间位置向两侧顺滑延伸，所述第二展开轮的表面设置有均匀排列分布的多条第二展开槽，所述第二展开槽呈“》”形，由第二展开轮表面的中间位置向两侧顺滑延伸。

进一步，所述第一展开槽的横截面呈“︶”形，且第一展开槽的两侧边缘处与第一展开轮的表面圆滑过渡；所述第一展开槽的深度由中部向两端逐渐变浅，并在端部与第一展开轮的表面相融合；所述第一展开槽中部的深度为3~8mm；所述第一展开槽宽5~10mm；所述第二展开槽的横截面呈“︶”形，且第二展开槽的两侧边缘处与第二展开轮的表面圆滑过渡；所述第二展开槽的深度由中部向两端逐渐变浅，并在端部与第二展开轮的表面相融合；所述第二展开槽中部的深度为3~8mm；所述第二展开槽宽5~10mm。

进一步，第一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构的气缸壳体并排平行设置，所述展开轮机构的第一展开轮、第二展开轮垂直设置在一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构的气缸壳体之间。

进一步，所述左、右展开轮安装座通过左、右展开轮支撑导轨滑动设置；所述左、右展开轮支撑导轨分别与第一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构的气缸壳体并排平行设置。

进一步，第一组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口并联接入快速转换控制机构的控制气路的一支路中，第一组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口亦并联接入快速转换控制机构的控制气路的一支路中，以实现第一组绳轮配合式无杆气缸机构与第二组绳轮配合式无杆气缸机构的同步驱动控制。

本发明具有以下优点：通过展开轮机构、快速转换驱动机构及快速转换控制机构的相互配合，实现实现接纸机展开轮快速转换；采用绳轮配合式无杆气缸机构进行气压驱动，整体构造科学合理，节省空间，反应快速，具有柔性缓冲效果；气源装置配合气压比例控制阀进行控制，可控性强，可通过气压比例进行系统化控制。

下面结合附图说明与

具体实施方式

，对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为接纸机展开轮快速转换系统的整体结构示意图；

图2为图1的局部放大结构示意图；

图3为绳轮配合式无杆气缸机构的结构示意图；

图4为图3隐藏气缸壳体、右绳轮安装座后的结构示意图；

图5为柔性拉绳、左绳轮与左绳轮安装座的配合结构示意图；

图6为柔性拉绳、右绳轮、右绳轮安装座的配合结构示意图；

图7为柔性拉绳与滑动活塞的配合结构示意图；

图8为展开轮机构的结构示意图；

图9为图8的局部放大结构示意图；

图10为快速转换控制机构的气路关系示意图；

图中：展开轮机构1；第一展开轮11；第二展开轮12；左展开轮安装座13；右展开轮安装座14；穿纸空间15；第一展开槽16；第二展开槽17；快速转换驱动机构2；气缸壳体21；滑动活塞22；滑动适配部221；弹性适应密封耳部222；柔性拉绳固定部223；柔性拉绳23；左绳轮24；右绳轮25；左绳轮安装座26；右绳轮安装座27；左气管接口28；右气管接口29。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1至10，本实施例所提供的接纸机展开轮快速转换控制方法，包括如下步骤：

1）设置展开轮机构1，所述展开轮机构1包括排列设置的第一展开轮11及第二展开轮12，第一展开轮11及第二展开轮12通过位于两端的左、右展开轮安装座13、14进行设置，第一展开轮11及第二展开轮12之间设置有穿纸空间15；设置快速转换驱动机构2，所述快速转换驱动机构2包括第一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构，所述绳轮配合式无杆气缸机构包括气缸壳体21、滑动活塞22、柔性拉绳23、左绳轮24、右绳轮25、左绳轮安装座26及右绳轮安装座27，所述气缸壳体21呈长条圆筒状结构，左端的中间位置设置有左拉绳通孔，左端的侧部位置设置有左进出气口，右端的中间位置设置有右拉绳通孔，右端的侧部位置设置有右进出气口，所述滑动活塞22活动设置在气缸壳体21内的中部，将气缸壳体21内的腔体划分为左气压腔、右气压腔，所述左绳轮安装座26固定设置在气缸壳体21的左端位置，所述右绳轮安装座27固定设置在气缸壳体21的右端位置，所述左绳轮24转动设置在左绳轮安装座26，所述右绳轮25转动设置在右绳轮安装座27，所述柔性拉绳23的中段与滑动活塞22固定设置，左、右段分别从气缸壳体21的左拉绳通孔、右拉绳通孔穿出，然后分别绕搭在左绳轮24、右绳轮25上，从而调转方向，其中，所述第一组绳轮配合式无杆气缸机构的柔性拉绳23的左段端部、右段端部分别与左展开轮安装座13固定连接，所述第二组绳轮配合式无杆气缸机构的柔性拉绳23的左段端部、右段端部分别与右展开轮安装座14固定连接；设置快速转换控制机构，所述快速转换控制机构包括气源装置、气管及气压比例控制阀，所述气管依次连接气源装置、气压比例控制阀、第一组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第一组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口，形成控制气路；

2）通过气源装置配合气压比例控制阀，改变气缸壳体21左、右气压腔的压力方向，驱动滑动活塞22在气缸壳体21内向左或向右活动，进而通过柔性拉绳23拉扯展开轮机构1向左或向右移动，实现展开轮机构1的快速转移换位；而且在此过程中，通过气压比例控制阀控制气缸壳体21左、右气压腔的压力差，实现滑动活塞22减速刹车时的缓冲，以及滑动活塞22最后刹车停止时所在的位置，进而实现展开轮机构1减速刹车时的缓冲，以及展开轮机构1最后刹车停止时所在的位置。

实施所述控制方法的接纸机展开轮快速转换系统，包括展开轮机构1、快速转换驱动机构2及快速转换控制机构；所述展开轮机构1包括排列设置的第一展开轮11及第二展开轮12，第一展开轮11及第二展开轮12通过位于两端的左、右展开轮安装座13、14进行设置，第一展开轮11及第二展开轮12之间设置有穿纸空间15；所述快速转换驱动机构2包括第一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构，所述绳轮配合式无杆气缸机构包括气缸壳体21、滑动活塞22、柔性拉绳23、左绳轮24、右绳轮25、左绳轮安装座26及右绳轮安装座27，所述气缸壳体21呈长条圆筒状结构，左端的中间位置设置有左拉绳通孔，左端的侧部位置设置有左进出气口，右端的中间位置设置有右拉绳通孔，右端的侧部位置设置有右进出气口（在此需要说明的是，当气缸壳体的端部与绳轮安装座采用配合结构时，即，绳轮安装座既当气缸壳体的端盖又当绳轮安装座，那么绳轮安装座上的气管接口便相当于气缸缸体的进出气口，绳轮安装座上的柔性拉绳通孔便相当于气缸壳体端部的拉绳通孔），所述滑动活塞22活动设置在气缸壳体21内的中部，将气缸壳体21内的腔体划分为左气压腔、右气压腔，所述左绳轮安装座26固定设置在气缸壳体21的左端位置，所述右绳轮安装座27固定设置在气缸壳体21的右端位置，所述左绳轮24转动设置在左绳轮安装座26，所述右绳轮25转动设置在右绳轮安装座27，所述柔性拉绳23的中段与滑动活塞22固定设置，左、右段分别从气缸壳体21的左拉绳通孔、右拉绳通孔穿出，然后分别绕搭在左绳轮24、右绳轮25上，从而调转方向，其中，所述第一组绳轮配合式无杆气缸机构的柔性拉绳23的左段端部、右段端部分别与左展开轮安装座13固定连接，所述第二组绳轮配合式无杆气缸机构的柔性拉绳23的左段端部、右段端部分别与右展开轮安装座14固定连接；所述快速转换控制机构包括气源装置、气管及气压比例控制阀，所述气管依次连接气源装置、气压比例控制阀、第一组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第一组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口，形成控制气路。

具体地，所述滑动活塞22包括位于中间的滑动适配部221以及位于两侧的弹性适应密封耳部222，且，所述滑动活塞22的圆心位置设置有柔性拉绳固定部223。所述弹性适应密封耳部222为双层设置。一般来说，弹性适应密封耳部为柔性弹性橡胶材料，具有很好的适应性、耐磨性、耐高温等性能，以确保滑动活塞在活动过程中的密封性。而双层设置，能够进一步提升效果。

具体地，所述左绳轮安装座26设置有与气缸壳体21的左进出气口相对应的左气管接口28，所述右绳轮安装座27设置有与气缸壳体21的右进出气口相对应的右气管接口29。

具体地，所述第一展开轮11的表面设置有均匀排列分布的多条第一展开槽16，所述第一展开槽16呈“《”形，由第一展开轮表面的中间位置向两侧顺滑延伸，所述第二展开轮12的表面设置有均匀排列分布的多条第二展开槽17，所述第二展开槽17呈“》”形，由第二展开轮表面的中间位置向两侧顺滑延伸。所述第一展开槽16的横截面呈“︶”形，且第一展开槽16的两侧边缘处与第一展开轮的表面圆滑过渡；所述第一展开槽16的深度由中部向两端逐渐变浅，并在端部与第一展开轮的表面相融合；所述第一展开槽中部的深度为3~8mm；所述第一展开槽16宽5~10mm；所述第二展开槽17的横截面呈“︶”形，且第二展开槽17的两侧边缘处与第二展开轮的表面圆滑过渡；所述第二展开槽17的深度由中部向两端逐渐变浅，并在端部与第二展开轮的表面相融合；所述第二展开槽17中部的深度为3~8mm；所述第二展开槽17宽5~10mm。通过第一展开轮与第二展开轮相配合，并第一展开轮与第二展开轮的表面设置“《”形第一展开槽、“》”形第二展开槽，在展开轮转动传送纸时，“《”形第一展开槽、“》”形第二展开槽相互配合，带有吸附、捋顺效果，可以对低克重的纸起到由中间向两侧张平、展开的作用，把纸的拱起消除掉，保证传送过程中纸的展开性和顺畅性。

具体地，第一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构的气缸壳体21并排平行设置，所述展开轮机构1的第一展开轮11、第二展开轮12垂直设置在一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构的气缸壳体21之间。更具体地，所述左、右展开轮安装座13、14通过左、右展开轮支撑导轨（附图中未示出）滑动设置（由于柔性拉绳是没有支撑能力的，因此需要针对左、右展开轮安装座设置相应的支撑式导轨，使得左、右展开轮安装座得到支撑，并且可以滑动）；所述左、右展开轮支撑导轨分别与第一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构的气缸壳/21并排平行设置。

在此需要说明的是，接纸机的机架一般呈方形，第一、第二两组绳轮配合式无杆气缸机构的气缸壳体会分别沿着横向设置的相互平衡的两条支撑条设置。相应的，左、右展开轮支撑导轨也是沿着的相互平衡的两条支撑条设置。

具体地，第一组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口并联接入快速转换控制机构的控制气路的一支路中，第一组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口亦并联接入快速转换控制机构的控制气路的一支路中，以实现第一组绳轮配合式无杆气缸机构与第二组绳轮配合式无杆气缸机构的同步驱动控制。

在此需要说明的是，要想实现第一组绳轮配合式无杆气缸机构与第二组绳轮配合式无杆气缸机构的同步驱动，那么进出第一组绳轮配合式无杆气缸机构与第二组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口与右进出气口的气路必须是同步的，因此，第一组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的左进出气口需要由同一气路分出两支，然后接入，实现相同的气压进气或出气。同理，第一组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口、第二组绳轮配合式无杆气缸机构的右进出气口亦是如此。也即是说，第一组绳轮配合式无杆气缸机构与第二组绳轮配合式无杆气缸机构必须同时控制而不是单独控制，才能更好地保证驱动的同步性，避免两组滑动活塞活动式产生位移差。气管形成气路连接气源装置、气压比例控制阀、第一组绳轮配合式无杆气缸机构与第二组绳轮配合式无杆气缸机构，气路的布局多重多样，另外，气压比例控制阀也可以采用集成式的一个或者多个，在此不做赘述。其主要目的是实现气缸壳体内的左气压腔与右气压腔的气压控制；左气压腔与右气压腔存在气压差，则滑动活塞会向左或向右活动，活动的同时，例如向左活动时，左气压腔的空间会被压缩变小，气压会变大（当然，可以通过放气，避免其气压变大或快速变大，也可以通过加气增加其气压变大的速度，这些都可以通过气压比例阀进行控制），右气压腔的空间会被放开变大，气压会变小（当然，通过不断加气避免其气压变小或者快速变小，这些都可以通过气压比例阀进行控制）；总而言之，气管形成气路连接气源装置、气压比例控制阀、第一组绳轮配合式无杆气缸机构与第二组绳轮配合式无杆气缸机构，便是为了实现对气缸壳体内的滑动活塞进行移动驱动控制及缓冲控制的，进而通过柔性拉绳、绳轮来控制展开轮机构的位移及缓冲。因此，可以通过气源装置与气压比例阀，配合相应的控制程序（如PLC程序，本领技术人员可以根据实际情况进行相应的程序编写或调整，已达到需要的运动过程），控制滑动活塞的移动效果，移动过程中的速度与缓冲，进而控制展开轮机构的快速转换效果，移动过程中的速度与缓冲。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他一种接纸机展开轮快速转换控制方法及系统，均在本发明的保护范围之内。