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覆面机数值化相位调整技术(上)

FM1450型覆面机是一种可将二张纸片复合、粘贴在一起的机器。所使用的底纸为单面瓦楞纸板，面纸为彩印纸，通过底纸和面纸的输送、涂胶、复合、粘贴，使复合生成的瓦楞纸板不仅强度提高，而且图案更醒目、美观，它是连续生产高质量彩印纸盒的高精度、高效率的新型设备。

在面纸和底纸的同步输送过程中，两者动态的相对位置是影响纸板复合精度的直接因素。面纸由马达、输纸板和面纸输送架组成，底纸由吸风辅助皮带、输送架组成的下通道链排进行传送，纸片在上下通道之间的相位差，通过复合部套后就形成了面纸与底纸的错位，被称之为纸板的覆面精度。

在理论设计中上、下通道之间是绝对同步、绝对同相位的，由于零件都有公差范围制造偏差，如齿轮、同步带轮、链轮、同步带和链条等一系列的传动链构成件都存在偏差，整机安装后可以做到静态的相位校零，但在开机后，这些偏差周期性的累积，造成纸张动态相位差。为此，在FMl450型覆面机设计了数值化相位调整调整系统，并取得实用新型专利，专利号ZL．6，相位调整装置是由谐波齿轮组成的差动机构、调整电机、电控系统构成(见图l所示)。

在面纸输送架上安装有控制单宠物买卖元——电控系统，包括控制器、显示屏和数值按键。控制单元的显示、操作界面可以设置在中央电控柜，也可以取得型式批准设置在机组上检测质量的成品取样点。 执行单元的原理依据是谐波齿轮组成的差动机构。谐波齿轮传动的主要构成只有3个谐波发生器、主动刚轮，从动柔轮，构成了一个差动传动机构，它是FM1450型覆面机的数值化相位调整装置。在开机状态下，当发现复合后的面纸与底纸错位，启动调整电机，通过大、小同步带轮带动发生器轴，现代化绝不是所谓“西方化”谐波齿轮差动机构起作用，上、下通道之间速比略大于(或小于)1，即在同步输送运动上再叠加差动速比约±O.003，形成上、下通道链排之间的差动，实现面纸输送与底纸输送的相位调整，当达到预想目标时，关闭调整电机，并设法锁住波发生器轴，谐波齿按 打印 键打印出全部检测内容轮差动机构不起作用，上、下通道之间的速比等于l，面纸输送与底纸输送维持同步运行。

在本专利设计方案中(见图2)，调整电机选用两相混合式步进电机(带有l：1 0的减速箱)，由专用电源供给电脉冲，电源每输入一个脉冲，电动机前进一步，角位移量与脉冲数成正比，速度与脉冲频率成正比，可以在宽广的范围内通过改变脉冲频率调速，能够快速起动、反转和制动，在一相绕组长期通电时具有自锁能力。调整电机具有调整精度高，传动速度快的294.2特点。该控制系统以Meag 128M C O为控制核心的控制器，包括1个数字键盘和5寸液晶、1个速度传感器、Count sensorl个、步进驱动马达。

正常开机时，液晶屏显示覆面机现有的速度和总共开了多少张纸张的画面。当发现底纸和面纸复合有误差时，按下设置键，进入设置调整底纸相对的画面，输入希望消除的误差值，当键盘输入完毕后，控制器内部的Meagl28MCO把输入的数值按照事先设置好的算法转换成输入脉冲的频率和个数。由于Meagl28运算速度极快，最快1200万条指令／s，所以从外部抹光机看当键盘数值一输入，马达马上启动并调整到位，从而确保减少第二张误差到许可范围内。当马达停止时，由于步进马达有静态力距(即有相电压但马达静止时马达是静止时的力矩)。设计时已精确计算该力矩大小，从而确保当没有脉冲调直机输出时马达是静止的，不会被负载带动。

当发现复合后的面纸与底纸错位，观察纸板错位量，估算出需要调整的直线位移数值L(单位：mm)，按键输入这一目标数值L，由控制器将目标数值换算成脉冲数N，然后向步进电机发出脉冲数N，驱使谐波齿波差动机构中的波发生器轴转过相应角位移θ白银，从动的柔轮输出差动转角，带动下通道链排在同步速度上叠加差动运动，直线位移量就等于原先输入的目标数值L，在负载能力范围内，步进电机不会随电源电压、负载、环境条件的变化而失步，因此，开环控制能够保证相位调整装置输出的位移数值与输入的目标数值相等。