Устройство для регулирования скорости нового рулона при автоматической склейке полотен в рулонной печатной машине

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социал истич.еских

Республик

<1>937297 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 100180 (21) 2882844/28-12 (51 М. Кп. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 65 Н 23/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 230632",, Бюллетень 1 о 23

)53) УДК 620.178 (088. 8) Дата опубликования описания 23.06.82 (72) Авторы изобретения (1

Н,В.Петров и И.С.Воронин

Рыбинское специальное конструкторское бюро полиграфического машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

НОВОГО РУЛОНА ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СКЛЕЙКЕ

ПОЛОТЕН В РУЛОННОЙ ПЕЧАТНОЙ МАШИНЕ

1 2

Изобретение относится к полигра- фической технике, конкретнее к устройствам для регулирования скорости. нового рулона при автоматической склейке полотен в рулонной печатной машине.

Известно устройство для регулирования скорости нового рулона при автоматической склейке полотен в рулонной машине, содержащее электродвигатель рулона, подключенный к блоку управления, электродвигатель рулонной звезды, датчик частоты вращения рулона и датчик скорости рулона (11 .

Недостаток известного устройства, невысокая точность регулирования, обусловленная проскальзыванием ремней разгона рулона и ненадежной работой исполнительного механизма.

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

Поставленная цель. достигается тем, что в устройстве для регулирования скорости нового рулона при автоматической склейке полотен в рулонной печатной машине, содержащем электродвигатель рулона, подключенный к блоку управления, электродвигатель рулонной звезды, датчик частоты вращения рулона и датчик скорости полотна, предусмотрен задатчик радиуса рулона и цифровой вычислительный блок, состоящий из узла выделения большего числа, формирователя команд, двоичного счетчика и элемента И, При этом первый выход формирователя команд и выход датчика скорости полотна через элемент И связаны со счетным входом двоичного счетчика, выходом связанного с первым входом узла выделения большего числа, второй и третий входы которого подключены саответственно к выходу эадатчика радиуса рулона и к второму выходу формирователя команд, а выход электрически связан с первым входом блока управления, выход датчика частоты вращения рулона соединен с входом формирователя команд, первым и вторым выходами связанного соответст" венно со вторым и третьим входами блока управления, причем третий выход формирователя команд подключен

25 к сбросовому входу двоичного счетчикаа.

Кроме того, задатчнк радиуса рулона содержит фотодатчик положения нового рулона, датчик угла поворота рулон30 ной звезды, элемент И-НЕ, двоичаяй

937297.4 налами фотодатчика 17. При этом выход фотодатчика 17 положения нового рулона через ждущий мультивибратор

23 и элемент НЕ 21 связан с первым и вторым входами элемента ЗИ-HE 24, тогда как третий вход последнего соединен с датчиком 20 угла поворота рулонной звезды, а выход подключен к счетному входу двоичного счетчика 22, сбросовый вход которого связан с выходом ждущего мультивибратора 23.

Узел 13 выделения большего числа содержит (фиг.4) логические элементы И 34, 35 и логические элементы 2И-ЗИЛИ-НЕ 36, 37 и своим первым нходом связан с выходом - двоичного счетчика 15, а вторым и третьим входами подключен соответственно к ныходу задатчика 12 радиуса рулона и ко второму выходу формирователя

14 команд. Выход узла 13 электри.чески связан с первым входом блока

3 управления. формиронатель 14 команд состоит (фиг.5) из ждущего мультинибратора 38, элемента 39 задержки времени, логического элемента ЦЕ 40, логического элемента ИЛИ-НЕ 41 и логического элемента И-НЕ 42. Первый. выход формирователя 14 команд, как и выход датчика 7 скорости полотна, через элемент И 16 связан со счетным входом двоичного счетчика 15, а первый и второй ныходы связаны соответственно со вторым и третьим выходами блока 3 управления, при этом третий выход .подключен к сбросовому входу двоичного счетчика 15.

Вход формирователя 14 команд соединен с выходом датчика б частоты вращения рулона..

Блок 3 управления (фиг.7) включает электромагнитное реле 25, усилитель 2б,логические элементы НЕ 2729, триггеры 30 и 31, логический элемент И 32 и элемент 33 задержки времени. .Устройство работает следующим образом.

В устройстве для регулирования скорости нового рулона учтено, что радиус нового рулона 18 во время цикла разгона остается постоянным и может быть измерен заранее во время установления этого рулона. Кроме того, известна зависимость между окружной скоростью рулона Чру угло вой частотой вращения ® и радиусом R счетчик, ждущий мультивибратор и элемент НЕ, причем выход фотодатчика положения нового рулона через ждущий мультивибратор и элемент НЕ связан с первым и вторым входами элемента И"НЕ, третий вход которо- 5 го соединен с датчиком угла поворота рулонной знезды, а выход подключен к счетному входу двоичного счет- чика, сбросовым входом связанного с выходом ждущего мультивибратора. 10

На фиг.1 изображена структурная схема устройстнау на фиг.2 - структурная схема эадатчика радиуса рулона на фиг ° 3 - временная диаграм.ма работы задатчика радиуса рулона на фиг.4 — функциональная схема для узла выделения большего числа на фнг.5 — функциональная схема формирователя команд на фиг.б - временная диаграмма работы фОрмирователя команд на фиг.7 — функциональная схема блока управления.

Устройство для регулирований скорости нового рулона при автом1атичес,кой склейке полотен В рулонной rre ,чатной машине (фиг.1) включает дна электродвигателя 1 рулона, подклю" ченных к выходу 2 блока 3 управления, электродвигатель 4 рулонной звезды 5, дна датчика б частоты вращения рулона, датчик 7 скорости полотна 8, разматываемого с остаточного рулона 9 и проводимого по бумаговедущему валику 10, с которым связан датчик 7, кулачковый механизм 11, связанный с осью вращения рулонной звезды 5 и служащий для селективного включения двигателей 1 и датчиков б в зависимости от того, на котором из двух свободных лучей двухлучевой звезды 5 будет произведена склейка, задатчик 12 радиуса рулона и цифровой вычислительный блок, состоящий из узла 13 ныделения большего числа, формирователя 14 команд, дноичного счетчика 15 и логического 45 элемента И 16. датчики 6 частоты вращения рулона и датчик 7 скорости полотна могут состоять, например, из зубчатого колеса ныполненного иэ ферромагнит- 50 ного материала, и электромагнита.

Vð"-%Ф Ц ) (2) Вадатчик 12 радиуса рулона (фиг.2) содержит фотодатчик 17 положения нового рулона 18, осветитель 19, посылающий на фотодатчик 17 световой поток F, датчик 20 угла поворота рулонной звезды 5, состоящий, например, из ферромагнитного зубчатого колеса и электромагнита, логический элемент НЕ 21, двоичный счетчик 22, 60 ждущий мультивибратор 23, формирующий импульсы сброса счетчика 22, и .логический элемент ЗИ-НЕ 24,по зволяющий стробировать импульсную последовательность с датчика 20 сигУсловие синхронности, т.е. равенc1ва окружной скорости нового рулона 18 и скорости полотна 8, можно представить следующим образом.

vp =* v«

93729 т

Ч * R-UU" R =

Ч и а) (3) В К2

Ю

Ю

65 где V> - скорость полотна. Тогда

Равенство (3) представляет собОй условие синхронности, за выполнением которого следит цифровой вычислительный блок.

Для ввода в цифровой вычислительный блок величина радиуса R нового рулона 18 представляется s ниде двоичного числа о, пропорционального радиусу рулона, с помощью задатчика 12 радиуса а„=К„R Ä где К. — коэффициент пропорциональл ности, эанисящий от харакристик задатчика 12 радиуса, Величийй Ч и Ф преобразуются в импульсные йоследовательности с помощью импульсных датчиков 6 и 7, связанных соответственно с осью вращения нового рулона 18 и осью вращения бумаговедущего валика 10.

Правая часть равенства (3) формируетоя также s виде двоичного числа b на выходе счетчика 15 при помощи логическогО элемента И 16, стробирующего импульсную последовательность с датчика 7 импульсами Строб," формируемыми формирователем 14 команд из импульсов датчика 6. где К - коэффициент пропорциональz. ности, зависящий от параметров датчиков 6 и 7.

Непосредственным органом, следящим эа выполнением равенства (3) с достаточной точностью, является узел

13 выделения большего числа, на входы которого поступают числа а и .8, Когда остаточный рулон 9, с которого бумажное полотно 8 подается в печатную машину, достигает минимального заданного диаметра, рулонная звезда 5, несущая новый 18 и остаточный 9 рулоны, поворачивается в положение склейки двигателем 4, после чего необходимо разогнать новый рулон 18 до скорости полотна 8.

Процесс разгона рулона начинается после поступления команды Пуск например, из системы управления печатной машины, на вход блока 3 управления. В результате этого сигнал упранления с ныхода 2 блока 3 управления через замкнутый контакт .кулачкового механизма 11 поступает на двигатель 1 нового рулона,18. Новый рулон 18 начинает вращаться вокруг своей оси, и после его поворота на некоторый угол датчик 6 выдает первый импульс на вход формирователя команд 14, генерирующего сигналы Строб, Сброс и Сравнение .

Сигнал Сброс поступает на сбро;совый вход двоичного счетчика 15 и устанавливает его в исходное состояние, сигнал Строб поступа ет на вход блока 3 управления, также приводя его в исхбдное состояние.

Одновременно с этим импульсы с датчика 7 через логический элемент 16 по10 ступают на счетный вход двоичного счетчика 15. По завершении регламентированной части оборота, зависящей . от параметров датчика 6, с последнего через замкнутый контакт кулачf5 кового механизма 11 вновь поступит импульс на вход формирователя 14 команд, генерирующего сигналы Строб, Сброс, Сравнение .

Сигнал Строб поступает на вход

20,элемента 16 и на вход блока 3 удрав.ления. Сигнал Сравнение поступает на вход синхронизации С узла 13 выделения большего числа и на вход блока 3 упранления. С поступлением сигнала Строб на вход элемента 16 происходит запрет прохождения импульсон с датчика 7 на вход двоичного счетчика 15, при этом на выходе этого счетчика будет сформировано некоторое двоичное число Ь, поступающее на вход узла 13 выделения большего числа. На второй вход узла 13 постоянно подается двоичное число о с за-. датчика 12 радиуса рулона. С поступлением сигнала Сравнение на вход

С узла 13 последний выполняет функцию с,равнения чисел а и 0

Если число а больше числа Ь, на выходе узла 13 сигнал Логический

0 не изменяется, т.е. N О, н этот

40 сигнал поступает на вход блока 3 управления. В результате сигнал на выходе 2 блока 3 управления тоже не изменяется. Рассмотренный случай соотношения чисел а и Ь соотнетству45 ет начальному этапу цикла разгона рулона 18, когда скорость его периферии ниже скорости полотна 8.

В результате монотонного увели" чения частоты вращения рулона 18 уменьшается период следования импульсов с датчика б, т.е. время, в течение которого разрешено прохождение импульсов с датчика 7 на вход двоичного счетчика 15. Это ведет к монотонному уменьшению величины чисел Ь. Наступает момент, когда число b становится меньше числа с», и после очередного поступления ймпульса Сравнение на вход С узла 13 выделения большего числа на его выходе появится сигнал Логическая 1, т.е. К 1, и этот сигнал поступает на вход блока 3 управления. Сигнал Сравнение также поступает на вход блока 3 управления. При таЮ

937297

8 кай комбинации сигналов на выходе блока 3 произойдет снятие сигнала управления, т.е. отключвйив двигатвля 1 рулона. Одновременно с этим на выходе блока 3 появится сигнал Логическая 1, который может быть использован; для включения механизма склейки полотен.

В расемотренном случае. окружная скорость нового рулона 19 равна око" рости полотна 8. В дальнейшем раба" та устройства аналогична двум описанным случаям, благодаря чему поддерживается равенства окружной скорости нового рулона 19 и скорости полотна 8.

После окончания цикла склейки сигнал Пуск со входа блока 3 управления,снимается, что приводит к отключению двигателя 1, независимо от состояния других входов блока 3 управления °

Задатчик 12 радиуса рулона работает следующим образом.

При повороте рулонной звезды 5 двигателем 4 в положение склейки новый рулон 18 пересекает световой поток F, идущий от осветителя 19, и экранирует Фатодатчик 17 положения рулона. После прерывания светового потоКа рулоном 18 в момент времени (фиг.3) и окончания импульса сброса в момент времени t электри-, ческие импульсы с датчика 20 угла поворота рулонной звезды 5 поступа ют через элемент ЗИ-HE 24 на вход двоичного счетчика 22, а в момент времени 1, когда рулон 18 выходит из светового потока, фотадатчик 17 засвечивается, и прохождение импульсов на вход счетчика 22 запрещается.

Операция запрета возможна благодаря наличию связи фотодатчика 17 со входам элемента 24 через элемент 21.

Таким образом, на выходе счетчика 22 формируется двоичное число ci, величина которого пропорциональна радиусу рулона 18 ° Ждущий мультивибратор

23 формирует сигнал Сброс длительностью (,, необходимые для установки счетчика в исходное состоя" нив при последующих циклах измерения радиусов новых рулонов.

Блок 3 управления работает следующим образом.

При поступлении команды Пуск на вга вход срабатывает реле 25, размыкающий контакт которого разрыва вт цепь начальной установки триггеров 30 и 31,а в результате замыкания замыкающего контакта с инверсного вы хода триггера 30 сигнал Логическая

1 поступает на выход 2 блока 3 управления.С поступлением на вход блок управления первого сигнала Строб этот сигнал поступает также и на вход HR 27, с выхода которого сиг« нал синхронизации подается на вход

С триггера 31 и изменяет ега началь" ное состоянием прн этом на прямом выходе триггера 31 появляется сигнал Логическая 1, поступающий на вход логического элемента К 32.

При дальнейшей работе состояние триггера 31 не меняется. Сигналы Сравнение поступают на вход блока 3 управления. Элемент 33 задержки

10 времени и элемент НЕ 29 из сигналов Сравнение формируют импульсы синхронизации, поступающие на вход С триггера 30. На вход блока 3 поступает сигнал, зависящий от значения

15 дискретной Функции N. При N = 0 на вход блока 3 и вход элемента 32 поступает сигнал Логический 0, при этом на выходе элемента 32 также будет присутствовать сигнал Ла"

20 вический 0, поступающий на вход )триггера 30 и вход элемента HE 28.

С выхода элемента 28 сигнал Логи" ческая 1 поступает на вход К триггера 30 ° Благодаря такой комбинации сигналов на входах,I и К триггера 30 импульсы синхронизации, поступающие на вго вход С, постоянна стремятся установить триггер 30 в начальное состояние, при котором на его прямом

Зр выходе присутствует сигнал Логический 0, а на инверсном выходе Логическая 1 . При N = 1 на вход блока 3 и вход элемента и 32 поступает сигнал Логическая 1 . Это

З,! вызывает появление сигналов Логическая 1 на входе I и Логический 0 на входе К триггера 30, в результате чего при поступлении сигнала синхронизации на вход С триггера 30 последний изменяет свое начальное состояние. При этом на ега прямом выходе и выходе блока 3 появляется сигнал Логическая 1, а

На инверсном выходе — Логический 0, чта вызывает снятие сигнала управле45 ния на выходе усилителя 26 и выходе

2 блока 3 управления. При дальнейшей работе состояние триггера 30 и выходные сигналы блока управления 3 полностью определяются значением

5р сигнала на входе (выход узла 13) блока 3 управления к моменту времени, определяемому поступлением сигнала Сравнение на вход блока 3 управления и параметрами элемента 33

55 задержки времени.

Узел 13 выделения большего числа работает следующим образом.

На входыа и си, с логических элементов 34, Зб и 87 поступает сор ответственно в инверсном и прямом виде разряды двоичного числа c3 . -На входы b и b, Б3 поступают сост« а, ввтстввйна в прямом и инверсном виде разряды двоичного числа b, Í4 5 вход С синхронизации йастфпает сиг937297 н&, разрешающйй поступление информации на вход узла 13. Логическая схема узла 13, состоящая из элементов

34 - 37 реализует зависимость

N QvQ где Н;- дискретная функция выхода

С - вход синхронизации а„иЬ„- сравниваемые числа, причем с и bq являются их старши- 10 ми разрядами соответственно.

Формирователь команд 14 работает так. С датчика б частоты вращения рулона на вход ждущего мультивибра- (5 тора 38 поступают положительные импульсы. Под их действием мультивибратор 38 вырабатывает отрицательные импульсы длительностью р (фиг.б),. которые поступают на логическую часть20 схемы формирователя, содержащую элемент 39 задержки времени, логические элементы НЕ 40, ИЛИ-НЕ 41, И-НЕ 42.

Процесс формирования команд протекает в схеме в соответствии с временной диаграммой.

Экономический эффект от использования данного устройства определяется

его высокой точностью регулирования.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования скорости нового рулона при автоматической оклейке полотен в рулонной печатной машине, содержащее электродвигатель рулона, подключенный кблоку управления, электродвигатель рулонной звезды, датчик частоты вр щения рулона и датчик скорости 40 полотна, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения точности регулирования, оно имеет задатчик радиуса рулона и цифровой вычислительный блок состоящий из узла выделения большего числа, формирователя команд, двоичного счетчика, и элемента И, при этом первый выход формирователя команд и выход датчика скорости полотна через элемент И связаны со счетным входом двоичного счетчика, выходом связанного с первым входом узла выделения большего числа, второй и третий входы которого соответственно подключены к выходу задатчика радиуса рулона и к второму выходу формирователя команд, а выход электрически связан с первьик входом блока управления, выход датчика частоты вращения рулона соеди" нен с входом формирователя команд, первым и вторым выходами соответ.ственно связанного с вторым и третьим входами блока управления, причем третий выход формирователя команд подключен к сбросовому входу двоич" ного счетчика.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что задатчик радиуса рулона содержит фотодатчик положения нового рулона, датчик угла поворота рулонной звезды, элемент

И-НЕ двоичный счетчик, ждущий мультивибратор и элемент НЕ, при этом выход фотодатчика положения нового рулона через ждущий мультивибратор и через элемент НЕ связан с первым и вторым входами элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с датчиком угла поворота рулонной звезды, а выход подключен к счетному входу двоичного счетчика, сбросовым входом связанного с выходом ждущего мультивибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIQA Р 3298б22, кл, 242-58.1, 19б7.

937297 фиа 7

Составитель Б.Кисин

Редактор С.Патрушева Техред A. Бабинец Корректор М.Коста

Закаэ 4354/24 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент ., г. ужгород, ул. Проектная, 4