1存在问题

包装机组烟包输出装置的功能为对8号轮推出的合格烟包进行干燥，并掉头90。将 烟包输出到烟包通道，供下游设备使用。由于该装置在不合格烟包剔除或拿走时，烟包输出产生空位，所以，只要空位前后的烟包有移位或歪斜，在掉头时，则会产生烟包阻塞，使废 品增加及停机率上升。

2原因分析

包装机组烟包输出装置是由主传动箱内齿轮Z1将动力传出，经万向联轴器传递给 齿轮轴2,齿轮Z2啮合齿轮Z3,带动双联齿轮3转动，双联齿轮Z3、Z4分别啮合齿轮4和齿轮9,带动烟包输出皮带和烟包调头皮带传送辐5、8、10转动，皮带向前运动完成烟包输 出。传动系统示意图如图1述。

              

                                                                          图1改造前传动系统示意图

由图1知：输出皮带传动辐转速由传动链中传动齿轮传动比确定，皮带移动的距离由传 动視线速度和传动辐大小确定。齿轮1连续转动时，传动辐5、8、10也保持连续转动。因此, 设备剔除不合格烟包或烟包取走时，输送皮带始终向前运动，烟包产生空位，空位前后的烟 包由于输送皮带与烟包之间的摩擦作用，使进入掉头皮带过渡段的烟包移位或歪斜，烟包在 掉头时双包输出或烟包水平输出，导致烟包阻塞团。

3改进方法

为解决设备在剔除不合格烟包或拿走时，输出皮带产生的烟包空位，改进输送皮带的驱 动方式，取消主传动箱输出的动力源，选用交流伺服电动机独立驱动。传动系统示意图如图2 述U交流伺服电动机能将电压信号转换为转矩和转速以驱动控制对象，并且在静止状态下， 能服从控制信号的命令而转动，在电动机运行时如果控制电压变为零，电动机能立即停转， 因此可使烟包输出的速度和位置精度非常准确。

3.1改进原理

交流伺服电动机1与减速器2联接后，安装在法兰3上，法兰3用螺钉与箱体联接，圆 锥齿轮4安装在减速器的输出轴上。交流伺服电动机转动，通过减速器减速后，经圆锥齿轮4、 5带动齿轮轴I转动，双联齿轮6安装在齿轮轴I上，轴I上的齿轮Z3、Z4分别啮合齿轮Z5、 Z7把动力传给输送皮带传动辐8、11和掉头皮带传动辐13,传动辐转动使皮带向前运动，完 成烟包输出。

 

                                                                         

图2改造后传动系统示意图

图2中，齿轮Z3、Z4、Z5、Z6、Z7的齿数不改变，选用电动机直联减速器2,使其与电 动机组合成完整的动力单元⑴，使用方便。釆用法兰安装形式，圆锥齿轮传动输出动力。

交流伺服电动机主要靠脉冲来定位，电动机每接受到1个烟包的脉冲信号，就会旋转一 个脉冲对应的角度，从而实现位移⑵。因此，根据选用交流伺服电动机的转速（8300rpm）和减速器的速比（1： 10）及一个脉冲信号要求输出的烟包距离，通过传动链计算确定圆锥齿轮 4、5的齿数比为1： 2,即齿轮4的齿数Zl=18、齿轮5的齿数Z2=36,圆锥齿轮的齿侧间隙可通过调整圆锥齿轮5的轴向位置获得。

3.2控制系统

用交流伺服电动机作驱动源，需要加装烟包检测传感器和轴编码器。烟包检测器釆用对 射型光电传感器，安装在烟包输岀装置的入口处，利用烟包遮光为检测原理，无须机械性地 接触烟包实现检测，当8号轮推出的烟包进入输出装置入口时，传感器把烟包的变化转换成 光信号的变化，然后借组光电元件进一步将光信号转换成电脉冲信号；轴编码器发出速度指 令，速度指令可以由设备原控制系统（MICROII控制系统）或重新安装轴编码器提供（FZ控 制系统）。

由于伺服电动机本身具备发出脉冲的功能，电动机接收到一个脉冲，就会旋转一个脉冲 对应的角度，并发出对应数量的脉冲，使得接受和发出的脉冲形成了呼应，因此，控制系统 能准确控制电机的转动，实现准确定位闵，保证输岀烟包连续，不产生空位。

交流伺服系统的工作原理是：AC输入的电流和烟包传感器发出的脉冲经伺服控制器处理后，使电动机按控制指令工作。同时主机轴编码器发出的角位移经位置控制回路发出速度指令，在比较器中与交流伺服电机自带的编码器的信号相与之后，再经放大器送出转矩指令M； 另一方面，编码器的输出信号也被送到矢量处理电路中处理后，经放大并与电动机回路的电流检测信号比较之后，经脉宽调制电路（PWM）放大之后，使交流伺服电动机按规定的转速旋转，并输出所需要的转矩值。检测器检测岀的信号还可送到位置控制回路，与编码器的速度信号进行比较完成位置环控制⑶。其控制框图见图3。

4应用效果

应用交流伺服电动机驱动烟包输岀装置运动，由于解决了烟包输出空位，所以，烟包输出时连续，不会移位或歪斜，运行稳定可靠，降低了烟包阻塞频次，阻塞次数从7次/班下降 至2次/班。由于交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电动机编码器反馈信号进行釆样，内部构成位置环和速度环，不会出现丢步或过冲现象，使得烟包输送更为准确、可靠。

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