本發(fā)明屬于瓦楞紙板制作水性印刷、開槽和模切產(chǎn)品過程中的印刷相對(duì)位置的調(diào)節(jié)和保持相對(duì)位置不變，涉及瓦楞紙板印刷機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)相位調(diào)整及在線自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

到目前為止國(guó)內(nèi)外紙箱機(jī)械生產(chǎn)廠家所使用的解決方法全都是：使用行星差速輪系結(jié)構(gòu)帶動(dòng)印刷開槽模切機(jī)工作，與差速輪系h齒輪相嚙合的是普通的交流減速電機(jī)。正常工作無須相位調(diào)整時(shí)，主機(jī)工作，交流減速電機(jī)處于停止?fàn)顩r；當(dāng)需要進(jìn)行相位調(diào)整時(shí)交流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)差速輪系上的h齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可以將印刷過程中的相對(duì)位置調(diào)整到產(chǎn)品設(shè)計(jì)所要求的位置上去，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。但是以上產(chǎn)品的制作過程中，由于紙板質(zhì)量原因，以及機(jī)器結(jié)構(gòu)累計(jì)誤差影響使得印刷產(chǎn)品中的2%-5%的誤差，無法用普通交流減速電機(jī)進(jìn)行調(diào)整，由此造成2%-5%的廢品率，同時(shí)給產(chǎn)品檢驗(yàn)帶來相當(dāng)大的困難。由于常規(guī)紙箱機(jī)械日產(chǎn)量100000件/日或以上，所以2%-5%的廢品率為2000-5000片/日瓦楞紙板，折合人民幣達(dá)8000-20000元/日，年廢品損耗率在240萬元/年-600萬元/年。

在瓦楞紙箱生產(chǎn)過程中，影響紙箱產(chǎn)品質(zhì)量的主要因數(shù)有：1紙板印刷質(zhì)量和印刷套色準(zhǔn)確度；2紙箱制作的樣式和準(zhǔn)確度等。因?yàn)樯鲜鲈蚴沟迷S多紙箱制品無法滿足用戶包裝要求，因而選擇其他種類包裝，或由此影響包裝產(chǎn)品的銷售范圍以及銷售價(jià)格。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有問題，提供了一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)相位調(diào)整及在線自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)相位調(diào)整及在線自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，包括印版輥，印版輥通過軸承座安裝在機(jī)架上，所述印版輥的端軸一端伸出到機(jī)架外側(cè)后連接差動(dòng)輪系，差動(dòng)輪系的齒輪一嚙合動(dòng)力齒輪，差動(dòng)輪系的齒輪三嚙合伺服電機(jī)齒輪，伺服電機(jī)齒輪套接伺服電機(jī)的輸出軸，伺服電機(jī)上安裝伺服電機(jī)編碼器，所述伺服電機(jī)連接觸摸屏的人機(jī)界面，觸摸屏的人機(jī)界面和伺服電機(jī)分別連接控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接絕對(duì)值編碼器，絕對(duì)值編碼器連接高速攝像頭，高速攝像頭對(duì)正入紙側(cè)的印版輥一端，所述印版輥的入紙側(cè)的輸送臺(tái)面上放置待印刷紙板，所述高速攝像頭對(duì)正的印版輥處設(shè)有零位檢測(cè)元件。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的印版輥上設(shè)有印版。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述差動(dòng)輪系由齒輪一、齒輪二、齒輪三、齒輪四、副軸、外齒輪、內(nèi)齒輪組成，所述齒輪一與動(dòng)力齒輪嚙合，齒輪一與齒輪二、齒輪三同軸依次一體連接活動(dòng)套在印版輥的一個(gè)端軸上，同時(shí)齒輪四固接印版輥的端軸末端，所述齒輪三的擺臂上活動(dòng)設(shè)置副軸，副軸一端連接外齒輪，外齒輪嚙合齒輪四，所述副軸另一端連接內(nèi)齒輪，內(nèi)齒輪嚙合齒輪二。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外齒輪與內(nèi)齒輪的齒數(shù)相同。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述齒輪二與齒輪四的齒數(shù)相同。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述齒輪二和齒輪四的齒數(shù)與外齒輪和內(nèi)齒輪的齒數(shù)相差一齒。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制系統(tǒng)由plc控制系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)組成

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)相位調(diào)整及在線自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，首先利用差動(dòng)輪系的2個(gè)自由度的原理，并通過1.5千瓦2000轉(zhuǎn)/分伺服電機(jī)修正和調(diào)整印刷過程中的零位誤差所產(chǎn)生的相位誤差；由于伺服電機(jī)本身精度遠(yuǎn)高于普通交流減速電機(jī)，所以此時(shí)相位調(diào)整精度已經(jīng)明顯大于常規(guī)產(chǎn)品的相位調(diào)整精度；又由于1齒差誤差可調(diào)節(jié)差動(dòng)輪系本身傳動(dòng)精度以及可調(diào)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了機(jī)械相位調(diào)整精度。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)相位調(diào)整及在線自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是通過在線高速攝像頭檢測(cè)出6種顏色相對(duì)零位檢測(cè)元件的誤差變化，由于所生產(chǎn)的紙箱95-98%誤差在±0.3mm范圍以內(nèi)，滿足國(guó)內(nèi)外各種精品印刷要求，所以這部分產(chǎn)品不需要伺服補(bǔ)償修正；所需要修正的是超出±0.3mm的2-5%的產(chǎn)品；因此本申請(qǐng)中的伺服電機(jī)以及伺服控制系統(tǒng)的造價(jià)以及耗電量同比全伺服機(jī)器可以忽略不計(jì)；本申請(qǐng)根據(jù)攝像頭所測(cè)得的2-5%的離散數(shù)值大小以及分布規(guī)律，分析10張紙板誤差變化的超差大小，并通過伺服控制系統(tǒng)中的伺服程序和plc控制系統(tǒng)對(duì)誤差進(jìn)行修正，同時(shí)伺服電機(jī)，絕對(duì)值編碼器，伺服電機(jī)編碼器，以及伺服控制系統(tǒng)與高速攝像頭組成了一個(gè)閉環(huán)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和伺服修正反饋系統(tǒng)，將2-5%的相位誤差減小到最小，有效控制了6色印刷偏差，相對(duì)位置誤差值小于±0.2mm，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低或基本消除了產(chǎn)品的廢品率。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，能補(bǔ)償相位誤差，提高紙板印刷的合格率，降低廢品率，節(jié)約成本投入，為企業(yè)提高效益；通過可調(diào)節(jié)的1齒差差動(dòng)輪系結(jié)構(gòu)，即行星齒輪結(jié)構(gòu)，并采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，高速攝像頭和色差誤差分析測(cè)量超過±0.3mm以外的產(chǎn)品誤差規(guī)律，再通過伺服控制系統(tǒng)指令驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)在誤差高峰和低谷區(qū)域進(jìn)行伺服修正，以及絕對(duì)值編碼器連接伺服電機(jī)編碼器和印版輥，從而保證伺服驅(qū)動(dòng)時(shí)間和位置的準(zhǔn)確度。

附圖說明

圖1為一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)相位調(diào)整及在線自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為差動(dòng)輪系的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1-2中所示，一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)相位調(diào)整及在線自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，包括印版輥1，印版輥1通過軸承座安裝在機(jī)架上，所述印版輥1的端軸一端伸出到機(jī)架外側(cè)后連接差動(dòng)輪系7，差動(dòng)輪系7的齒輪一701嚙合動(dòng)力齒輪9，差動(dòng)輪系7的齒輪三703嚙合伺服電機(jī)齒輪501，伺服電機(jī)齒輪501套接伺服電機(jī)5的輸出軸，伺服電機(jī)5上安裝伺服電機(jī)編碼器12，所述伺服電機(jī)5連接觸摸屏6的人機(jī)界面，觸摸屏6的人機(jī)界面和伺服電機(jī)5分別連接控制系統(tǒng)4，控制系統(tǒng)4連接絕對(duì)值編碼器11，絕對(duì)值編碼器11連接高速攝像頭3，高速攝像頭3對(duì)正入紙側(cè)的印版輥1一端，所述印版輥1的入紙側(cè)的輸送臺(tái)面上放置待印刷紙板10，所述高速攝像頭3對(duì)正的印版輥處設(shè)有零位檢測(cè)元件2。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的印版輥1上設(shè)有印版8。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述差動(dòng)輪系7由齒輪一701、齒輪二702、齒輪三703、齒輪四704、副軸7041、外齒輪7042、內(nèi)齒輪7043組成，所述齒輪一701與動(dòng)力齒輪9嚙合，齒輪一701與齒輪二702、齒輪三703同軸依次一體連接并活動(dòng)套在印版輥1的一個(gè)端軸上，同時(shí)齒輪四704固接印版輥1的端軸末端，所述齒輪三703的擺臂上活動(dòng)設(shè)置副軸7041，副軸7041一端連接外齒輪7042，外齒輪7042嚙合齒輪四704，所述副軸7041另一端連接內(nèi)齒輪7043，內(nèi)齒輪7043嚙合齒輪二702。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外齒輪7042與內(nèi)齒輪7043的齒數(shù)相同。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述齒輪二702與齒輪四704的齒數(shù)相同。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述齒輪二702和齒輪四704的齒數(shù)與外齒輪7042和內(nèi)齒輪7043的齒數(shù)相差一齒。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制系統(tǒng)4由plc控制系統(tǒng)401和伺服控制系統(tǒng)402組成

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)相位調(diào)整及在線自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，首先利用差動(dòng)輪系7的2個(gè)自由度的原理，并通過1.5千瓦2000轉(zhuǎn)/分伺服電機(jī)5修正和調(diào)整印刷過程中的零位誤差所產(chǎn)生的相位誤差；由于伺服電機(jī)5本身精度遠(yuǎn)高于普通交流減速電機(jī)，所以此時(shí)相位調(diào)整精度已經(jīng)明顯大于常規(guī)產(chǎn)品的相位調(diào)整精度；又由于1齒差誤差可調(diào)節(jié)差動(dòng)輪系7本身傳動(dòng)精度以及可調(diào)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了機(jī)械相位調(diào)整精度。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)相位調(diào)整及在線自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是通過在線高速攝像頭3檢測(cè)出6種顏色相對(duì)零位檢測(cè)元件2的誤差變化，由于所生產(chǎn)的紙箱95-98%誤差在±0.3mm范圍以內(nèi)，滿足國(guó)內(nèi)外各種精品印刷要求，所以這部分產(chǎn)品不需要伺服補(bǔ)償修正；所需要修正的是超出±0.3mm的2-5%的產(chǎn)品；因此本申請(qǐng)中的伺服電機(jī)5以及伺服控制系統(tǒng)401的造價(jià)以及耗電量同比全伺服機(jī)器可以忽略不計(jì)；本申請(qǐng)根據(jù)攝像頭3所測(cè)得的2-5%的離散數(shù)值大小以及分布規(guī)律，分析10張紙板誤差變化的超差大小，并通過伺服控制系統(tǒng)402中的伺服程序和plc控制系統(tǒng)401對(duì)誤差進(jìn)行修正，同時(shí)伺服電機(jī)5，絕對(duì)值編碼器11，伺服電機(jī)編碼器12，以及伺服控制系統(tǒng)402與高速攝像頭3組成了一個(gè)閉環(huán)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和伺服修正反饋系統(tǒng)，將2-5%的相位誤差減小到最小，有效控制了6色印刷偏差，相對(duì)位置誤差值小于±0.2mm，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低或基本消除了產(chǎn)品的廢品率。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，1.5千瓦2000轉(zhuǎn)/分的中慣量伺服電機(jī)應(yīng)用于1200x2400規(guī)格以內(nèi)的水性印刷機(jī)。

作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，3.0千瓦2000轉(zhuǎn)/分的伺服電機(jī)應(yīng)用于1600x2800規(guī)格的水生印刷機(jī)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。