淺談GD121_X2000機(jī)組輔料余量測量方法

李金劍+黨杰+楊德志

摘 要：GD121_X2000機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí)具備輔料自動更換功能，以保證設(shè)備連續(xù)運(yùn)行。要實(shí)現(xiàn)輔料自動更換就需要準(zhǔn)確測量各種輔料剩余量，在余量足夠少同時(shí)能保證輔料能夠正常更換的條件下啟動輔料自動更換程序。該文將對該機(jī)組中各種輔料余量的檢測方法做一個(gè)簡單的對比總結(jié)。

關(guān)鍵詞：光電檢測 編碼盤 金屬接近檢測 凸輪

中圖分類號：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（b）-0052-02

在GD121_X2000機(jī)組中采用兩種測量方法測量輔料余量，卷煙紙和水松紙采用光電檢測加編碼盤的形式采集輔料余量信息，將輔料余量轉(zhuǎn)換為脈沖信號，并能夠通過調(diào)整輔料更換直徑的大小調(diào)整剩余量。鋁紙、內(nèi)襯紙以及小包玻璃紙采用金屬接近檢測加凸輪的形式檢測輔料余量，金屬接近檢測信號的跳變作為輔料更換標(biāo)志，然后通過調(diào)整檢測到更換信息時(shí)主機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)來微調(diào)輔料剩余量。兩種方式在信號采集和處理上存在較大差異，下面將簡單討論兩種方法的測量原理以及優(yōu)缺點(diǎn)。

1 光電檢測加編碼盤

1.1 硬件結(jié)構(gòu)

卷煙紙和水松紙余量測量的原理基本相同，我們通過卷煙紙余量的測量方法加以說明。卷煙紙余量信息的采集通過一個(gè)光電檢測測量安裝在卷煙紙盤紙架后面的編碼盤，該編碼盤跟隨卷煙紙轉(zhuǎn)動，編碼盤上有12個(gè)凹槽，卷煙紙每轉(zhuǎn)動一周就產(chǎn)生12個(gè)脈沖信號。

1.2 測量方法

在日常運(yùn)行中調(diào)整盤紙剩余量可通過調(diào)整參數(shù)“盤紙更換直徑”來調(diào)整余量大小。但是該方法采集到的信號屬于脈沖信號，如何將盤紙直徑與測量到的脈沖信號聯(lián)系在一起，以下作以說明。

2 金屬接近檢測加凸輪

2.1 硬件結(jié)構(gòu)

采用一個(gè)壓桿緊貼輔料，金屬接近檢測用于測量與壓桿同軸的凸輪位置，該凸輪跟隨壓桿運(yùn)動。在這種檢測方法中，輔料余量通過凸輪位置確定，金屬接近檢測根據(jù)凸輪位置讀取輔料更換信號，當(dāng)輔料耗盡時(shí)金屬接近檢測的輸出信號會出現(xiàn)跳變，如圖1所示。

2.2 測量方法

首先需要確定凸輪的安裝位置，調(diào)整時(shí)可用一個(gè)耗盡的輔料作為調(diào)整凸輪位置的樣本，將耗盡的輔料安裝在輔料固定支架上，壓桿壓緊輔料。調(diào)整與壓桿同軸的凸輪，使凸輪凹陷或凸起處剛好位于金屬接近檢測探頭處，并確保檢測輸出信號即將出現(xiàn)跳變。然后通過主機(jī)參數(shù)“輔料更換時(shí)的機(jī)器轉(zhuǎn)速”進(jìn)行微調(diào)，該參數(shù)的功能為：當(dāng)耗盡檢測檢測出輔料耗盡時(shí)主機(jī)在運(yùn)行該參數(shù)設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)后便執(zhí)行輔料更換程序。

3 兩種方法的對比

在整套機(jī)組中光電檢測加編碼盤的檢測方法用來檢測水松紙和卷煙紙的余量，該方法將光電檢測讀取到的脈沖信號與主機(jī)速度對比，其他參數(shù)為固定值。經(jīng)過光電檢測將盤紙直徑信號轉(zhuǎn)換成為一個(gè)數(shù)字量，并且采樣頻率較高，在調(diào)整輔料余量時(shí)可以精確到1 mm，可調(diào)范圍大，并且準(zhǔn)確率高，每次更換后的輔料余量基本相同。同時(shí)調(diào)整方便，當(dāng)更換不同廠家輔料引起余量變化時(shí)，可直接修改參數(shù)“輔料更換直徑”來改變輔料余量。該方法可用在運(yùn)行速度較快、精度要求比較高的地方。但是該方法采用光電檢測獲取輔料余量信息，檢測讀取脈沖信號時(shí)易受環(huán)境粉塵影響，當(dāng)編碼盤上有灰塵或者是檢測光纖老化時(shí)會導(dǎo)致讀取的脈沖信號部分丟失或過多，引起輔料提前更換或者是該更換時(shí)未執(zhí)行更換程序。同時(shí)光纖使用壽命沒有金屬接近檢測長，需要經(jīng)常清潔維護(hù)光電檢測，使用成本高。

金屬接近檢測加凸輪的檢測方法用于鋁紙、內(nèi)框紙和小包玻璃紙余量檢測，這種檢測方法原理簡單，檢測使用壽命較長，不會受粉塵影響，維護(hù)簡單，使用成本低。但是，該方法的可調(diào)范圍較小，當(dāng)遇到輔料內(nèi)徑變化較大時(shí)，會出現(xiàn)調(diào)整參數(shù)仍不能滿足更換需求的情況，就需要拆開蓋板重新校準(zhǔn)凸輪位置，調(diào)整比較費(fèi)時(shí)。同時(shí)，該方法的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性沒有光電檢測加編碼盤的方法高，如果壓桿與輔料之間貼合不夠緊密，出現(xiàn)跳動，主機(jī)便會提前或推遲接收到輔料的耗盡信號，在參數(shù)“輔料更換時(shí)機(jī)器轉(zhuǎn)數(shù)”相同時(shí)會出現(xiàn)輔料剩余量不一致的情況，導(dǎo)致輔料浪費(fèi)或主機(jī)停機(jī)。

4 結(jié)語

兩種余量測量方法輔料余量信息采集的方式不同，對信號的處理方式不同，兩者的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性與使用成本也不相同。當(dāng)機(jī)器運(yùn)行速度較快，對剩余量要求較高時(shí)可用光電檢測加編碼盤的測量方式，反之則用另一種方法。由于該機(jī)型屬于20世紀(jì)90年代的產(chǎn)品，所以輔料余量的測量方法相對落后，目前輔料余量測量的方法多樣，并且可靠、穩(wěn)定。比如，可在固定輔料的軸上安裝伺服電機(jī)，該電機(jī)在保持輔料正常供給時(shí)能夠?qū)崟r(shí)反饋一個(gè)輔料轉(zhuǎn)動的速度信號給主機(jī)，通過輔料速度信號與主機(jī)速度信號對比便可算出輔料余量，該方法準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性都更高，受環(huán)境影響小，可調(diào)整范圍大，但是使用成本也比該文所討論的兩種測量方法高。

參考文獻(xiàn)

[1] G.D公司.GDX2000操作手冊[Z].1998.

[2] G.D公司.GD121-AF12操作手冊[Z].1998.