專利名稱：用于設置端頭的裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種用于處理設置于紙輥、紙板輥以及用于制作上述產(chǎn)品的纖維素原料輥的端部上的端頭(end head)的裝置。
背景技術(shù)：
造紙業(yè)的輥封裝操作包括將內(nèi)端頭設置于輥的端部、將包裹層包裹在輥的柱面上、以及將外端頭設置并附連在被封裝的輥的端部上。根據(jù)所需的自動化水平和封裝能力，端頭可以手動設置或利用不同類型的操作裝置或機器人設置。這些端頭靠近包裝機而被豎直疊置，由此所述端頭的上表面是豎直的或位于略微傾斜的托盤上。當使用自動頭施加裝置(即plicator)時，通過用吸頭抓取端頭而從疊層或托盤中拾取每個端頭。該吸頭具有一組吸盤或類似的用于抓取端頭上表面的抓取裝置。在抓取之后，端頭(內(nèi)端頭)可在吸頭上被傳送至被封裝的輥的端部，或者端頭(外端頭)在壓板上被傳送，該壓板能將該端頭附連至輥的端部上。 由于端頭設置于水平或幾乎水平的位置，并且輥的端部和壓板豎直設置，因此吸頭必須能夠圍繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動以使端頭與輥或壓板對準。吸頭還必須能夠圍繞水平軸線轉(zhuǎn)動(旋轉(zhuǎn))并且能夠在豎直軸線上線性移動，以便能夠?qū)崿F(xiàn)從封裝裝置一側(cè)的拾取運動、朝向輥的端部的傳送運動以及施加運動。有時，根據(jù)端頭的設置情況，需要圍繞豎直軸線進一步進行轉(zhuǎn)動運動。利用凸輪機構(gòu)執(zhí)行吸頭圍繞水平軸線的傾斜，該凸輪機構(gòu)使用作為致動器的液壓缸。圍繞安裝在旋轉(zhuǎn)車(swivel wagon)上的軸設置吸頭的傾斜，該旋轉(zhuǎn)車可在豎直方向上沿軌道移動。盡管該凸輪機構(gòu)/液壓缸機構(gòu)被證明是有用的，但具有某些缺陷，這就需要進一步的研發(fā)。 首先，在一種凸輪機構(gòu)中，凸輪桿的一端附連成圍繞軸線旋轉(zhuǎn)且另一端由液壓缸移動，這種凸輪機構(gòu)在轉(zhuǎn)動過程中并沒有提供均勻的速度或力矩。有效的力矩臂相對于轉(zhuǎn)動軸線發(fā)生改變，由此在行程的中心處實現(xiàn)最大的力和轉(zhuǎn)矩以及最大的速度。這使得在旋轉(zhuǎn)過程中難以控制該運動。盡管液壓缸的桿的行程以及力可被非常有效地控制，但是由于凸輪機構(gòu)而難以在中間位置停止該機構(gòu)的運動。因此，該機構(gòu)通常借助于液壓缸的預定行進速度以及預定行程長度在兩個端點之間被驅(qū)動。然而，出于安全的原因，必須在行進的任何時刻均可以停止吸頭的運動。實現(xiàn)上述的停止運動并不是問題，但是可能難以根據(jù)凸輪機構(gòu)的位置再次啟動該裝置。啟動可能造成粘性的以及顛簸的運動，這種運動對該裝置加壓，甚至可能造成破壞。凸輪機構(gòu)非常難被驅(qū)動到除了端部位置之外的任何給定的位置。如果需要良好的受控的驅(qū)動，則液壓系統(tǒng)將需要非常精密且昂貴的驅(qū)動閥裝置和驅(qū)動電子裝置。 另外一個缺點在于，油可能會從液壓系統(tǒng)中泄露，且對油的需求會改變，并且需要維護。由于油可能造成環(huán)境污染，所以如今最好避免使用油。 基于上述原因，需要一種改進的方式以操作自動頭施加裝置的吸頭的旋轉(zhuǎn)運動。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種用于處理端頭的裝置，其中由電馬達和齒輪組合來實現(xiàn)吸頭的旋轉(zhuǎn)運動。 根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施例，所述組合的齒輪系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)軸承，該旋轉(zhuǎn)軸承具有帶齒的(齒形)緣部并且繞著旋轉(zhuǎn)軸線設置。 根據(jù)一個優(yōu)選實施例，電馬達包括用于定位齒輪馬達的脈沖編碼器。 根據(jù)另一個優(yōu)選實施例，該裝置還包括用于定位吸頭的、連接至旋轉(zhuǎn)軸線的絕對
編碼器。 具體而言，本實用新型提供一種施加裝置，用于處理設置于紙輥、紙板輥以及用于制造上述產(chǎn)品的纖維素原料輥的端部上的端頭，所述裝置包括框架；旋轉(zhuǎn)車，安裝在所述框架上；吸頭，通過臂和水平軸安裝至所述旋轉(zhuǎn)車；以及旋轉(zhuǎn)軸承，用于將所述水平軸連接至所述旋轉(zhuǎn)車；其中所述裝置還包括電馬達；以及齒輪組合，連接所述電馬達的從動齒輪，以使吸頭(吸臂)的水平軸旋轉(zhuǎn)，從而使所述吸頭(吸臂)旋轉(zhuǎn)。[0012] 本實用新型提供了基本的有益效果。 本實用新型對于旋轉(zhuǎn)運動的速度和定位均提供了優(yōu)良的可控性。這使得可以在任何中間位置停止運動，從而使得在輥的直徑改變時，能夠在被封裝的輥的端部或壓板處實現(xiàn)更準確的定位。而且，在中間位置的緊急停止或其它方式的停止之后能夠平穩(wěn)地啟動，并且不會對該結(jié)構(gòu)造成額外的壓力。電馬達的控制可以利用標準編碼器、驅(qū)動器以及程序來進行。通過對控制系統(tǒng)進行簡單地重新編程，可以容易地改變這些運動，從而在自動頭施加裝置的服務時間期間，提供更高的使用靈活性。

借助于在附圖中示出的示意性實施例更詳細地描述本實用新型，其中 圖1示出了根據(jù)本實用新型的裝置的側(cè)視示意圖； 圖2示出了根據(jù)本實用新型的裝置在吸頭的相對側(cè)的示意圖； 圖3示出了根據(jù)本實用新型的裝置在吸頭的一側(cè)的示意圖； 圖4示出了圖3的轉(zhuǎn)動裝置的剖視圖。
具體實施方式
附圖僅用于示例說明的目的，并沒有按比例繪制。 該裝置的豎直框架1包括軌道3，旋轉(zhuǎn)車2設置在軌道3上以在滑動件4上行進。旋轉(zhuǎn)車2的豎直運動通過由滑輪(pulley) 6引導的驅(qū)動帶(drivebelt) 5實現(xiàn)。該驅(qū)動帶由設置在驅(qū)動帶5的環(huán)與滑輪6相對的一端的電馬達(未示出)操作。驅(qū)動帶5附連至多個滑動件4上。在旋轉(zhuǎn)車2上還安裝有氣壓缸8，使得氣壓缸8的桿9通過軸10附連到旋轉(zhuǎn)車2上，并且缸體部通過固定件(或固定位置)11附連至該裝置的框架。吸頭14通過臂15連接到水平軸12，并且水平軸12通過旋轉(zhuǎn)軸承13安裝在旋轉(zhuǎn)車2上。吸頭14僅示意性地示出。實踐中，吸頭可以為板狀元件或采用橫桿制成的天線狀結(jié)構(gòu)，吸取元件或其它抓取元件附連到這些橫桿上。 旋轉(zhuǎn)軸承13包括帶齒的(齒形)內(nèi)緣部16。該內(nèi)緣部16與齒輪馬達18的從動
4齒輪17相嚙合。該馬達包括用于控制齒輪馬達18的位置的脈沖編碼器19。絕對編碼器20安裝在旋轉(zhuǎn)車2上，并且通過帶21連接至承載吸頭14的水平軸12，以示出軸12及附連至軸12的吸頭14的角位置。水平軸12是中空的，以使加壓空氣的管線和控制纜線可以通向吸頭14。圖3示出了吸頭14的臂15通過軸承座22附連至水平軸12。臂15還連接至加壓空氣缸23。為了使吸頭14圍繞臂15轉(zhuǎn)動，臂可以通過空氣缸23由軸承22轉(zhuǎn)動支撐。需要這種運動，以將吸頭14轉(zhuǎn)到拾取位置以及用于將所拾取的端頭放置于輥的端部的位置。[0022] 下面將要研究上述裝置的操作情況。然而，這種描述并沒有示出整個拾取循環(huán)系統(tǒng)，而是僅集中于(在軌道3上的)豎直運動以及圍繞水平軸線(軸12)的旋轉(zhuǎn)運動。[0023] 當吸頭14被傳送到拾取位置并且從該拾取位置到達將端頭放置于輥的端部的位置或放置于壓板上的位置時，吸頭必須圍繞水平軸線轉(zhuǎn)動。在上述實施例中該軸線由安裝在旋轉(zhuǎn)車上的軸12形成。當齒輪馬達18接收到開始運動的信號時，開始轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸承(slewing bearing)13的齒形內(nèi)緣部16，由此轉(zhuǎn)動吸頭14的臂15以及吸頭14本身。電馬達的高啟動轉(zhuǎn)矩提供平穩(wěn)的啟動而與臂15的位置無關(guān)。通過利用絕對編碼器20檢查軸12的角位置，吸頭1 4的位置也受到監(jiān)控。絕對編碼器20和脈沖編碼器設置為反饋控制回路，以在任何運動階段均提供非常精確且可靠的定位。通過該系統(tǒng)還可以容易地控制運動速度，該系統(tǒng)在啟動和停止時還允許較慢的速度。在運動的過程中，該系統(tǒng)始終知曉該位置。這使得即使該運動在運動循環(huán)的中間停止時，也能夠直接進行啟動。因此，馬達的良好控制提供了更平穩(wěn)的啟動與停止以及由于兩者之間的更快運動所致的更快的循環(huán)時間。[0024] 旋轉(zhuǎn)車2的豎直運動通過位于豎直軌道3上的驅(qū)動帶5、6來實現(xiàn)。該帶5優(yōu)選為齒形帶，以保持精確地定位。在此，通過使用用于控制驅(qū)動帶的電馬達的脈沖編碼器和位于旋轉(zhuǎn)車上用于反饋控制的絕對編碼器，可以按與以上所述類似的方式進行旋轉(zhuǎn)車2的定位。由于旋轉(zhuǎn)車非常重，空氣缸8附連到旋轉(zhuǎn)車2和施加裝置的框架之間?？諝飧?被操作以使該空氣缸支撐旋轉(zhuǎn)車2的至少部分重量。由于電馬達的轉(zhuǎn)矩在啟動時是最高的，所以相對于重載荷而言電馬達非常難控制。這特別是在拾取端頭時會產(chǎn)生問題?，F(xiàn)在，當空氣缸8設置成至少部分地支撐旋轉(zhuǎn)車的重量時，旋轉(zhuǎn)車的這些運動可以被更容易地控制。電馬達可以變得較小且旋轉(zhuǎn)車2的定位可以變得更精確。 空氣缸必須如此長以致于在旋轉(zhuǎn)車的整個行進長度上延伸。該空氣缸的動力可以選擇為支撐旋轉(zhuǎn)車的全部重量或部分重量，但是由空氣缸承載的重量越多，馬達就可變得越小，而且運動甚至可能變得更快?？諝飧椎膲毫梢杂蓧毫τ嬁刂疲蛘呖梢院唵蔚剡B接至在所有的工廠用地處均可找到的加壓空氣(通氣)格柵。如果連接至該格柵，就可以使用節(jié)流閥來根據(jù)需要調(diào)節(jié)壓力。由于可壓縮的空氣具有彈簧效應，所以由空氣缸支撐的旋轉(zhuǎn)車的運動就變得非常平穩(wěn)。 空氣缸可以由某種其它的氣缸取代，但是空氣缸便宜并且加壓空氣通常容易獲
得。因此，其它類型的氣缸可能僅有有限的應用。 該實用新型也可以具有與上述實施例不同的實施例。 現(xiàn)在，用于旋轉(zhuǎn)運動的電馬達被連接到設置于旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)部的齒形緣部。該電馬達也可以通過合適的齒輪盤(gear disc)連接到吸頭的豎直軸，但是這可能并不能提供如以上所述的緊湊的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求一種施加裝置，用于處理設置于紙輥、紙板輥以及用于制造上述紙輥、紙板輥的纖維素原料輥的端部上的端頭，所述裝置包括框架(1)；旋轉(zhuǎn)車(2)，安裝在所述框架(1)上；吸頭(14)，通過臂(15)和水平軸(12)安裝至所述旋轉(zhuǎn)車(2)；以及旋轉(zhuǎn)軸承(13)，用于將所述水平軸(12)連接至所述旋轉(zhuǎn)車(2)；其特征在于，所述裝置還包括電馬達(18)；以及齒輪組合(16，17)，連接所述電馬達的從動齒輪(17)，以使吸頭(14)的水平軸(12)旋轉(zhuǎn)，從而使所述吸頭旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的施加裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸承(13)的內(nèi)緣部設置為齒形緣部(16)，所述齒形緣部與電齒輪馬達(18)的從動齒輪(17)相嚙合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的施加裝置，其特征在于，所述電馬達(18)包括脈沖編碼器(19)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的施加裝置，其特征在于，一絕對編碼器(20)連接至所述水平軸(12)，以確定所述水平軸(12)的位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的施加裝置，其特征在于，一絕對編碼器(20)連接至所述水平軸(12)，以確定所述水平軸(12)的位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的施加裝置，其特征在于，由所述脈沖編碼器(19)和所述絕對編碼器(20)形成反饋控制系統(tǒng)，以控制所述吸頭(14)的旋轉(zhuǎn)位置。
專利摘要本實用新型公開了一種用于設置端頭的裝置，具體地為一種用于處理設置于紙輥、紙板輥以及用于制造上述產(chǎn)品的纖維素原料輥的端部上的端頭的施加裝置，該裝置包括框架；旋轉(zhuǎn)車，安裝在該框架上；吸頭，通過臂以及水平軸安裝至旋轉(zhuǎn)車；以及旋轉(zhuǎn)軸承，用于將所述水平的軸連接至旋轉(zhuǎn)車；該裝置還包括電馬達以及齒輪組合，所述齒輪組合連接所述電馬達的從動齒輪，以使吸頭的水平軸旋轉(zhuǎn)，從而使所述吸頭旋轉(zhuǎn)。本實用新型的裝置能夠在被封裝的輥或壓板的端部實現(xiàn)更準確的定位。
文檔編號D21F1/40GK201525986SQ20092015300
公開日2010年7月14日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者彭蒂萊·瓦海爾科斯基 申請人:美卓造紙機械公司