CN103863875A - 一种片料传送带在线厚度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种片料传送带在线厚度检测装置，包括杆体、滚轮和传感器，杆体具有一将其铰接定位的支点，该杆体经所述支点分割为第一和第二臂；滚轮设于杆体的第一臂端；滚轮的圆周面与片料的表面相贴靠，或者与片料表面间的间隙小于两层片料自然叠加后的片料总厚度；传感器设于杆体第二臂的相邻侧，该传感器与送料辊或固定平台置于杆体的同一侧；并保持滚轮远离所述片料运动时，第二臂具有一靠近传感器的运动趋势；其中，滚轮距离支点的距离小于传感器距离支点的距离。该装置利用片料接头通过时带动短臂杠杆摆动所形成的放大长臂杠杆行程的作用，以将由于片料接头等带来的纸路厚度变化传递到相应位的检测开关，方便后续的相关操作。

Description

一种片料传送带在线厚度检测装置

技术领域

本发明涉及包装、印刷生产中片料输送运动过程中片料厚度的检测，尤其是涉及一种用于包装机的片料（纸卷）的接头检测装置，属于片材传送和包装技术领域。

背景技术

在包装、印刷等生产过程中，出于质量控制和效率、效益的考虑，对片料产品传送过程进行厚度实时检测；在饮料软包装生产中，在一卷纸材即将用尽时，需要更换一卷新的包装纸材，此时需要将用尽的包装纸材的末端和新的包装纸材的首端接合，这样包装机就能连续生产，由于采用结合处的包材所生产的食品包、或印刷件是不适合销售的，因此就需要通过一定的方式检测出包材接头的地方，以利于后续的排除选择。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种片料传送带在线厚度检测装置，以便在包装机的料卷接驳之后，通过借助该检测装置对料卷接头的检测，将新旧包装纸材结合处形成的砖包自动排除掉，进一步达到食品安全目的。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种片料传送带在线厚度检测装置，包括：

一杆体，所述杆体具有一将其铰接定位的支点，该杆体经所述支点分割为第一臂和第二臂；

一滚轮，所述滚轮设于所述杆体的第一臂端；所述滚轮的圆周面与一个送料辊的圆周面或片料所经的平面相贴靠，或者所述两表面间的间隙小于两层片料自然叠加后的片料总厚度；

一传感器，所述传感器设于所述杆体的第二臂的相邻侧，该传感器与所述送料辊置于所述杆体的同一侧；并保持所述滚轮因片料接头远离所述送料辊运动时，所述第二臂具有一靠近所述传感器的运动趋势；

其中，所述滚轮距离所述支点的距离小于所述传感器距离所述支点的距离。

作为本技术方案的进一步改进，所述杆体部分或整体置放于一套筒的内腔中，一定位于其套筒壁上的转轴形成将所述杆体铰接定位的所述支点，套筒固定在送料辊安装座上。

作为本技术方案的更进一步改进，该装置还包括一作用于所述杆体以保持所述滚轮与所述送料辊自然贴靠或者保持所述间隙的弹性部件。

其中，所述弹性部件可以为一弹簧，所述弹簧作用于所述杆体的第一臂端或第二臂端。

作为本发明的优选实施例之一，所述弹性部件为一压紧弹簧，所述压紧弹簧设于所述杆体的第二臂端靠近送料辊的一侧，在所述杆体的第二臂远离送料辊的一侧设有一与所述压紧弹簧相对应的限位部件。

进一步，所述限位部件为一调节螺钉，所述调节螺钉经所述套筒壁上开设的内螺纹与所述套筒螺纹连接，所述调节螺钉靠近杆体的一侧连接有一缓冲垫块；所述传感器定位于一调节螺纹的端头，所述调节螺纹与所述套筒壁螺纹连接。

作为本技术方案的更进一步改进，所述滚轮连接定位于所述第一臂端头；所述传感器正对所述第二臂端头。

作为本发明的优选实施例之一，所述传感器距离所述支点的距离大致为所述滚轮距离所述支点的距离的10倍。

同样，所述杆体与所述送料辊最好相平行。

另外，所述滚轮与所述送料辊最好线接触，或者所述滚轮与搭放在所述送料辊上的片料线接触。

作为本技术方案的更进一步改进，所述杆体的第二臂端面装有反光镜，在正对反光镜的固定面上装有光电传感器，光电传感器可以是1个或多个。

也作为本技术方案的更进一步改进，所述光电传感器可以远离第二臂端面反光镜，获得10倍或以上的纸厚检测数据。

作为本技术方案的实施例之一，所述滚轮连接定位于所述第一臂端头，滚轮旋转轴与杠杆臂铰接转轴轴线平行，所述套筒固定在送纸辊安装座上，长度方向与送料辊轴线垂直。  

也作为本发明的优选实施例之一，所述传感器为霍尔开关、光电开关、接近开关或其它ON/OFF型信号开关。

采用上述技术方案的片料传送带在线厚度检测装置，以包装纸卷料材为例，利用新旧纸卷接头通过检测滚轮时对杆体（细杆）推动以及形成的放大杠杆的作用，带动杠杆的摆动，以将由于纸卷接头带来的纸路的厚度变化通过杠杆传递到相应位的检测开关，进而方便进行后续的相关操作。该装置借鉴了杠杆比例放大原理，具有检测精度高、结构合理、安装方便的优点。

   

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作一详细说明。

图1为本发明提供的片料传送带在线厚度检测装置的结构示意图；

图2为安装套筒内部结构示意图；

图3为未检测到换纸接头时（料薄时）的部件状态示意图；

图4为检测到换纸接头时（料厚时）的部件状态示意图；

图5为用光电传器捡拾信号时的装置结构示意图；

图6为检测滚轮旋转轴与杠杆臂铰接转轴轴线平行的装置结构示意图；

图中：1——滚轮    2——套筒    3——细杆    31、32——杠杆臂    4——限位螺钉    41——缓冲垫    5——弹簧定位螺钉    6——铰接转轴    7——弹簧    8——传感器    9——送料辊   10——送料辊安装座    12——片料接头    121、122——片料    13——间隙

      80——光电传感器    87——入射光   86——反射光   98——镜面   99——反光镜

具体实施方式

如图1至图5所示的片料传送带在线厚度检测装置，作为一种灌装机连续生产时料卷接头的检测手段来识别料卷的接头位置状况，进而根据该检测状况进行后续的操作。

该片料传送带在线厚度检测装置包括一个细杆3及安置在细杆3端部的滚轮1，细杆3置放在套筒2内部，通过铰接转轴6形成的支点定位于套筒2内，支点两端的铰接转轴6固定在套筒2的筒壁上，该支点将细杆3分割为左端的长端（即图中的杠杆臂31）和右端的短端（即图中的杠杆臂32）两部分，整个细杆3可以围绕铰接转轴6转动，套筒2固定在机架上或送料辊筒9固定轴端头。

滚轮1与固定安装在送料辊安装座10上的送料辊9接触并保持一定压力，该压力由细杆3长端的弹簧7给出（当将弹簧7设置在短端一侧时，弹簧对细杆的作用表现为拉力，无论将弹簧7设置在长端侧还是短端侧，其目的都是为适度定位细杆，以防止细杆3沿铰接转轴6随意转动），弹簧7一侧顶住细杆3长端，另一侧由固定在套筒2上的弹簧定位螺钉5定位。由于细杆3铰接于套筒2内部，在弹簧7的相对一侧，设有一个限位螺钉4，限位螺钉4经套筒壁上开设的内螺纹与套筒螺纹连接，同时可以借助于螺纹来适当的调整限位螺钉4与细杆3间的相对位置；限位螺钉4下部有一个缓冲垫41与细杆3接触，这样即实现了细杆3在套筒2内部的一个定位效果。由弹性垫圈形成的缓冲垫41以吸收振动为目的，可以防止因为细杆3振动导致传感器重复发出信号。

如图2所示，滚轮1与送料辊9之间可以有一个间隙13，该间隙的大小最好小于两层纸料叠加后的厚度，这样可以保证当前后两个片料121和122首尾衔接形成的片料接头12经过滚轮1时，因为送料辊9的位置是固定的，则片料接头12的厚度超过间隙13的大小时必然会把滚轮1顶起（参见图4中箭头A的示意），进而刚性的细杆3在该顶起力的作用绕铰接转轴6摆动，而由于铰接转轴6更靠近滚轮1，导致细杆3长端位移按杠杆比例放大距离靠近设置在长端尾端的传感器8；如图4所示，杠杆臂31（即长端）的最左侧沿箭头B的方向向下产生一个触碰传感器8的动作。传感器8感应到细杆3长端后发出信号，使整机工作调整，进而可以将片料接头12附近所形成的包装排出后进入生产工作程序。其中，这里的传感器8实质上是一个接近开关，其安设在一个调节螺纹的上部端头，该调节螺纹与套筒2的套筒壁螺纹连接，通过调整该调节螺纹的进给深度，进而实现了调整接近开关与细杆3间相对位置的目的。其中，为了将片料接头12顶起滚轮1的距离放大，可以通过调整铰接转轴6在细杆3上的位置（即调整杠杆臂31和32的比例）来实现杠杆的支点位置调整，例如该支点距离长端尾部相应传感器端的距离为该支点距离滚轮1的距离成十倍关系时即可实现十倍放大的目的。

套筒2固定在送料辊安装座10上，铰接于套筒2内侧面且能在套筒2内摆动一定角度的细杆3，通过摆动支点位置的设置可以使细杆长度按一定的比例分配，从而使细杆摆动具有一个杠杆效应；由于滚轮1固定在细杆3上并能绕细杆3转动，因此，在原料纸卷正常输送时，与原料相贴靠的滚轮1可以随纸卷的摩擦转动；固定在套筒2上调节滚轮1与送料辊9压力的限位螺钉4和固定在套筒2上支撑细杆3俩端平衡的弹簧7相互配合限位对细杆3在套筒2内的位置进行适度固定，其中弹簧7是经弹簧定位螺钉5固定于套筒壁上的，在片料接头12经过该装置后弹簧7也可以协助完成细杆3的快速复位。弹簧7与缓冲垫41同时起到定位与吸收振动的效果。当片料接头12经过滚轮1时，由于接头处的厚度高于滚轮1与送料辊9之间的间隙，因此滚轮1被顶起，细杆3的最左端朝下移位，用来检测接头的传感器8(检测开关)受到触碰，进而将接头检测的信号传递给相应的控制系统，由于这里的后续控制及信号接收等技术为成熟的现有技术，因此在这里将不再详述。

细杆3与滚轮1都应该是刚性的，这样可以保证在杠杆放大传递过程中不会因为弹性变形影响和削弱检测的准确性。滚轮1是安装在细杆伸出套筒2端部的一端的，细杆3在套筒2内的部分可以根据需要灵活调整。

此外，滚轮1的外圆面与送料辊9或者料卷的接触最好是如图所示的线性接触，当然滚轮1与送料辊9或料卷的接触面也可以是弧形的。

该装置所设置的摆动支点位置使细杆长度按一定的比例分配，从而使细杆摆动具有一个杠杆效应；小滚轮固定在细杆短端边却能绕细杆转动，并利用调节小滚轮与滚筒压力的限位螺钉和支撑细杆俩端平衡的弹簧对细杆的控制，来将纸路厚度的变换反馈到用来检测接头的检测开关。

该片料传送带在线厚度检测装置，由于细杆是铰接在套筒内侧上，套筒固定在包装机支撑座上，小滚轮铰接于细杆一端。初始时小滚轮与滚筒之间具有很小的间隙，此时细杆长端与检测开关之间的距离为初始距离。当片料接头经过小滚轮时，由于纸张厚度发生变化，小滚轮位置的变化带动细杆摆动一定的角度，由于该细杆具有杠杆效应，从而使细杆长端与检测开关之间的距离为初始距离减去由于纸张厚度的变化经过杠杆比例放大的倍数，通过对比例参数的确定，从而使传感器感应到细杆长端，传感器发出信号指示换纸成功。由于纸张厚度变化量一般较小，通过杠杆比例放大后有利于提高检测精度，降低误差的发生率。

如图5所示，是本发明的另一个实施例：与前述不同，该方案去掉了杠杆臂31（即长端）的长出部分，在杠杆臂靠近转轴6处端面装有反光镜99，在套筒2 的左端底部正对反光镜99的固定面上装有光电传感器80，光电传感器可以是1个或多个，根据检测目标和要求来确定，图中所示为二个光电传感器的情况，当二个传感器为一个发射，一个接收时，可以检测片料厚度是否超标，具体说来，片料厚度正常情况下，发射光电传感器的发射光87经镜面反射将被接收光电传感器所接收，当信号捡拾滚轮1因片料121厚度变化超出范围时，反射光86将偏离原来位置，不论太厚或太薄都将使信号接收光电传感器80状态发生变化；当二个光电传感器80都为同时带发射和接收功能时，可以检测出被测片料121是因厚度太厚了还是太薄了超标的；当光电传感器为模拟量输出时，信号捡拾滚轮1因片料121厚度变化摆动，其摆动的角度幅度与片料121厚度变化成正比，光电传感器80与镜片的距离越远得到的放大倍数越高，特殊的例子是为获得更大的信号幅度而将光电传感器80移出套筒2至更远处，图中定位螺钉5和弹簧7对称地布置在右端的短端（即图中的杠杆臂32）上，可以起到很好的阻尼作用，保持信号捡拾滚轮1的稳定性。

图6为检测滚轮旋转轴与杠杆臂铰接转轴轴线平行的装置结构，如图所示，是本发明的另一个实施例：与前述不同，该方案滚轮101同样铰接安装在细杆3伸出套筒2端部的短臂32端头，但滚轮101旋转轴与铰接转轴6轴线平行，这样可以保证在片料121厚度变化时时，滚轮101的外周面与片料121接触面保持不变，同时，对滚轮101装调也可以变得容易，只要保证滚轮101轴线与送料辊9平行且接触即可，套筒2固定在送料辊安装座10上或机架适合的地方。滚轮101还可以偏置在短臂32端头的一侧，这样套筒2就可以固定在送料辊9的外侧，不会对片料121的输送路径造成影响。该方案的信号放大、检测、固定、限位、缓冲保护等其它部分与已述案例相同，可以与之相互组合使用，在此不重复描述了，但任何一种基于已述案例或技术的组合都将属于本发明的保护范围。

如前所述，作为本发明的优选实施例之一，所述传感器可以是开关型传感器，可以用霍尔开关、光电开关、接近开关或其它ON/OFF型信号开关，在此情况下，当信号捡拾滚轮1因片料121厚度变化摆动超出一点范围时，可通过开关型传感器信号来触发或驱动所要求的动作，比如短停、报警等。

在本发明中传感器的多样化选型和组合使用可以满足更多更复杂的需求，但都将是基于本发明的扩展应用，当属于本发明所要保护的。

Claims (10)

1.一种片料传送带在线厚度检测装置，包括：

一杆体，所述杆体具有一将其铰接定位的支点，该杆体经所述支点分割为第一臂和第二臂；

一滚轮，所述滚轮设于所述杆体的第一臂端；所述滚轮的圆周面与搭放在送料辊或平台上的片料表面相贴靠，或者所述两表面间的间隙小于两层片料自然叠加后的片料总厚度；

一传感器，所述传感器设于所述杆体的第二臂的相邻侧，该传感器置于与所述滚轮与片料接触的同一侧；并保持所述滚轮因片料变厚远离所述片料表面时，所述第二臂具有一靠近所述传感器的运动趋势；

其中，所述滚轮距离所述支点的距离小于所述传感器距离所述支点的距离。

2.根据权利要求1所述的片料传送带在线厚度检测装置，其特征在于，所述杆体部分或整体置放于一套筒的内腔中，一定位于其套筒壁上的转轴形成将所述杆体铰接定位的所述支点，套筒固定在送料滚筒安装座上。

3.根据权利要求1或2所述的片料传送带在线厚度检测装置，其特征在于，还包括一作用于所述杆体以保持所述滚轮与所述片料自然贴靠或者保持所述间隙的弹性部件，该弹性部件优先地选择弹簧，弹簧作用于所述杆体的第一臂端或第二臂端。

4.根据权利要求3所述的片料传送带在线厚度检测装置，其特征在于，所述弹性部件为一压紧弹簧，所述压紧弹簧设于所述杆体的第二臂端靠近传感器的一侧，在所述杆体的第二臂另一侧设有一与所述压紧弹簧相对应的限位部件，限位部件优先地选择一调节螺钉，调节螺钉经所述套筒壁上开设的内螺纹与所述套筒连接，螺钉靠近杆体的一侧连接有一缓冲垫块。

5.根据权利要求1或2所述的片料传送带在线厚度检测装置，其特征在于，所述滚轮连接定位于所述第一臂端头，与转轴平行；所述传感器正对所述第二臂端头。

6.根据权利要求1或2所述的片料传送带在线厚度检测装置，其特征在于，所述杆体与所述片料传送方向垂直，所述滚轮与搭放在所述送料辊或平台上的片料接触并随之转动。

7.根据权利要求1所述的片料传送带在线厚度检测装置，其特征在于，所述杆体的第二臂端面装有反光镜，在正对反光镜的固定面上装有光电传感器，光电传感器可以是1个或多个。

8.根据权利要求7所述的片料传送带在线厚度检测装置，其特征在于，所述光电传感器可以远离第二臂端面反光镜外置。

9.根据权利要求1、2、3所述的一种片料传送带在线厚度检测装置，其特征在于，所述滚轮连接定位于所述第一臂端头，滚轮旋转轴与杠杆臂铰接转轴轴线平行，所述套筒固定在送纸辊安装座上，长度方向与送料辊轴线垂直。

10. 根据权利要求1至8所述的片料传送带在线厚度检测装置，其特征在于，所述传感器为霍尔开关、光电开关、接近开关或其它ON/OFF型信号开关。

Images