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1存在問題

包裝機組煙包輸出裝置的功能為對8號輪推出的合格煙包進(jìn)行干燥，并掉頭90。將 煙包輸出到煙包通道，供下游設(shè)備使用。由于該裝置在不合格煙包剔除或拿走時，煙包輸出產(chǎn)生空位，所以，只要空位前后的煙包有移位或歪斜，在掉頭時，則會產(chǎn)生煙包阻塞，使廢 品增加及停機率上升。

2原因分析

包裝機組煙包輸出裝置是由主傳動箱內(nèi)齒輪Z1將動力傳出，經(jīng)萬向聯(lián)軸器傳遞給 齒輪軸2,齒輪Z2嚙合齒輪Z3,帶動雙聯(lián)齒輪3轉(zhuǎn)動，雙聯(lián)齒輪Z3、Z4分別嚙合齒輪4和齒輪9,帶動煙包輸出皮帶和煙包調(diào)頭皮帶傳送輻5、8、10轉(zhuǎn)動，皮帶向前運動完成煙包輸 出。傳動系統(tǒng)示意圖如圖1述。

              

                                                                          圖1改造前傳動系統(tǒng)示意圖

由圖1知：輸出皮帶傳動輻轉(zhuǎn)速由傳動鏈中傳動齒輪傳動比確定，皮帶移動的距離由傳 動視線速度和傳動輻大小確定。齒輪1連續(xù)轉(zhuǎn)動時，傳動輻5、8、10也保持連續(xù)轉(zhuǎn)動。因此, 設(shè)備剔除不合格煙包或煙包取走時，輸送皮帶始終向前運動，煙包產(chǎn)生空位，空位前后的煙 包由于輸送皮帶與煙包之間的摩擦作用，使進(jìn)入掉頭皮帶過渡段的煙包移位或歪斜，煙包在 掉頭時雙包輸出或煙包水平輸出，導(dǎo)致煙包阻塞團(tuán)。

3改進(jìn)方法

為解決設(shè)備在剔除不合格煙包或拿走時，輸出皮帶產(chǎn)生的煙包空位，改進(jìn)輸送皮帶的驅(qū) 動方式，取消主傳動箱輸出的動力源，選用交流伺服電動機獨立驅(qū)動。傳動系統(tǒng)示意圖如圖2 述U交流伺服電動機能將電壓信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象，并且在靜止?fàn)顟B(tài)下， 能服從控制信號的命令而轉(zhuǎn)動，在電動機運行時如果控制電壓變?yōu)榱?，電動機能立即停轉(zhuǎn)， 因此可使煙包輸出的速度和位置精度非常準(zhǔn)確。

3.1改進(jìn)原理

交流伺服電動機1與減速器2聯(lián)接后，安裝在法蘭3上，法蘭3用螺釘與箱體聯(lián)接，圓 錐齒輪4安裝在減速器的輸出軸上。交流伺服電動機轉(zhuǎn)動，通過減速器減速后，經(jīng)圓錐齒輪4、 5帶動齒輪軸I轉(zhuǎn)動，雙聯(lián)齒輪6安裝在齒輪軸I上，軸I上的齒輪Z3、Z4分別嚙合齒輪Z5、 Z7把動力傳給輸送皮帶傳動輻8、11和掉頭皮帶傳動輻13,傳動輻轉(zhuǎn)動使皮帶向前運動，完 成煙包輸出。

 

                                                                         

圖2改造后傳動系統(tǒng)示意圖

圖2中，齒輪Z3、Z4、Z5、Z6、Z7的齒數(shù)不改變，選用電動機直聯(lián)減速器2,使其與電 動機組合成完整的動力單元⑴，使用方便。釆用法蘭安裝形式，圓錐齒輪傳動輸出動力。

交流伺服電動機主要靠脈沖來定位，電動機每接受到1個煙包的脈沖信號，就會旋轉(zhuǎn)一 個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移⑵。因此，根據(jù)選用交流伺服電動機的轉(zhuǎn)速（8300rpm）和減速器的速比（1： 10）及一個脈沖信號要求輸出的煙包距離，通過傳動鏈計算確定圓錐齒輪 4、5的齒數(shù)比為1： 2,即齒輪4的齒數(shù)Zl=18、齒輪5的齒數(shù)Z2=36,圓錐齒輪的齒側(cè)間隙可通過調(diào)整圓錐齒輪5的軸向位置獲得。

3.2控制系統(tǒng)

用交流伺服電動機作驅(qū)動源，需要加裝煙包檢測傳感器和軸編碼器。煙包檢測器釆用對 射型光電傳感器，安裝在煙包輸岀裝置的入口處，利用煙包遮光為檢測原理，無須機械性地 接觸煙包實現(xiàn)檢測，當(dāng)8號輪推出的煙包進(jìn)入輸出裝置入口時，傳感器把煙包的變化轉(zhuǎn)換成 光信號的變化，然后借組光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號；軸編碼器發(fā)出速度指 令，速度指令可以由設(shè)備原控制系統(tǒng)（MICROII控制系統(tǒng)）或重新安裝軸編碼器提供（FZ控 制系統(tǒng)）。

由于伺服電動機本身具備發(fā)出脈沖的功能，電動機接收到一個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)一個脈沖 對應(yīng)的角度，并發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，使得接受和發(fā)出的脈沖形成了呼應(yīng)，因此，控制系統(tǒng) 能準(zhǔn)確控制電機的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)準(zhǔn)確定位閔，保證輸岀煙包連續(xù)，不產(chǎn)生空位。

交流伺服系統(tǒng)的工作原理是：AC輸入的電流和煙包傳感器發(fā)出的脈沖經(jīng)伺服控制器處理后，使電動機按控制指令工作。同時主機軸編碼器發(fā)出的角位移經(jīng)位置控制回路發(fā)出速度指令，在比較器中與交流伺服電機自帶的編碼器的信號相與之后，再經(jīng)放大器送出轉(zhuǎn)矩指令M； 另一方面，編碼器的輸出信號也被送到矢量處理電路中處理后，經(jīng)放大并與電動機回路的電流檢測信號比較之后，經(jīng)脈寬調(diào)制電路（PWM）放大之后，使交流伺服電動機按規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并輸出所需要的轉(zhuǎn)矩值。檢測器檢測岀的信號還可送到位置控制回路，與編碼器的速度信號進(jìn)行比較完成位置環(huán)控制⑶。其控制框圖見圖3。

4應(yīng)用效果

應(yīng)用交流伺服電動機驅(qū)動煙包輸岀裝置運動，由于解決了煙包輸出空位，所以，煙包輸出時連續(xù)，不會移位或歪斜，運行穩(wěn)定可靠，降低了煙包阻塞頻次，阻塞次數(shù)從7次/班下降 至2次/班。由于交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電動機編碼器反饋信號進(jìn)行釆樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，不會出現(xiàn)丟步或過沖現(xiàn)象，使得煙包輸送更為準(zhǔn)確、可靠。

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