本发明涉及一种校准装置,具体来讲是一种在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置。
背景技术：
在线细棒激光打孔设备是一个集光、机、电、流体等多学科于一体化高科技产品，该设备由于精度高、运行速度快，一般都是生产方技术人员现场调试完毕后交由客户操作，也正是因为技术含量较高，客户的技术人员虽经过生产方的培训但还是很难全面掌握设备的调控技术，一旦设备出现问题，客户的技术人员很难快速解决问题,目前常规的做法是设备供应方派技术人员到现场进行调试，这样的做法既增加成本又耽搁时间，设备生产方和采购方均不是很满意。经发明人了解：目前相关设备厂家均未有提出过好的解决方案。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，根据打孔设备发生频率较高的技术点进行自动监测和校准，最终形成一种在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置。
本发明解决以上技术问题的技术方案：
一种在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，包括激光校准设备和拨滚调节装置，所述在线式光线标识设备射出的标识线照射在鼓轮和拨烟轮的端面上，并且与鼓轮的旋转轴中点、拨滚的旋转轴中心点连线相重叠，且位于鼓轮的旋转中心轴、拨滚的旋转中心轴构成的平面内；
以往，我们在维护打孔设备时发现细棒打孔设备主要会出现在滚轮旋转同步问题，其主要表现为：细棒被提前旋转或滞后旋转，这会导致激光光束无法准确对细棒进行定点打孔，而且滚轮是曲面，如果细棒没有在预定位置（即预设焦距处）被打孔，那激光的能量是得不到保证的，最终的结果就是细棒表面打孔偏移或者焦糊等一系列生产事故产生。我们经过大量的实验数据统计最终发现：该环节所要解决的问题就是如何解决细棒物体的定位和同步问题，现有的常规的做法是让经验丰富的工程师到现场通过直尺或直的物体搭在鼓轮和拨烟轮端部的中心位置进行观察，由于鼓轮端面、拨滚的端面以及细棒物体的端面不是位于在一个平面内且距离较远，通过肉眼观察的方法来检查鼓轮、细棒物体和拨烟轮三者中心点是否位于同一条直线上，这是比较困难的，需要一定的调试经验，且误差较大。
该设计主要是通过在线式光学标识设备发射标识线而提供一个校订标准，该在线式光学标识设备发射的直线光束，照射在在鼓轮、细棒物体和拨烟轮的端面上，该标识线与鼓轮的旋转轴中点、拨滚的旋转轴中心点连线相重叠，且位于鼓轮的旋转中心轴、拨滚的旋转中心轴构成的平面内。
利用该标识线，能够实现直接指导用户对设备的运行状态进行监控以及后续对产品的校准，该设计极大降低了现场技术人员的调试难度，而且只要对照该标识线就能直接判断需要调整哪一部分，方便客户技术人员的自行调控，而且该设备可以通过增加摄像头网络，然后通过远程控制系统进行调节。
本发明进一步限定的技术方案为：
进一步的，还包括拨滚调节装置，拨滚调节装置为手动机械调节装置或者自动调节装置。可以理解的是拨滚调节装置并非必须的，完全可以通过拆卸和手动调节滚轮或者拨轮的角向位置来调节，但是这样的调节需要拆卸设备，工作量比较大，并且没有经验的技术人员在拆卸过程中会出现各种问题，因此我们很乐意通过少量修改原设备结构来降低后期的调节和维护的难度，我们希望我们的设备能够带给客户更好的使用体验。我们设计了两种维护思路，一种就是单纯的停机后通过松掉某处螺丝就能手动转动滚轮来实现调节问题，当然更高级一点的就是通过参数调整让机器自己调整，两种都可以，我们会提供两种版本供客户自行选择。
进一步的，手动机械调节装置为调节拨滚定位螺丝和/或者调节拨滚定位同步调节器。
进一步的，调节拨滚定位螺丝将拨滚紧固在转轴上，这是一种调节方式，简单来讲就是拨滚是套在转轴上的，可以根据需要随意调节两者之间的角向位移，调整后用定位螺丝固定即可，这是从拨滚角度的一种调节方案；
调节拨滚定位同步调节器主要由同轴固定在主齿轮一侧的法兰轴和套接在法兰轴上的传动齿轮组成，主齿轮传动连接动力源，所述传动齿轮通过齿轮组传动连接拨滚；法兰轴的法兰面上设有弧形长孔，传动齿轮的轮身设有与弧形长孔适配的固定螺孔，弧形长孔和固定螺孔之间通过螺栓固连，弧形长孔也可以用多个螺孔替代，其主要目的还是方便法兰轴脱离主齿轮单独带动拨滚转动，等转动到合适的角向位移时，用螺栓将法兰和传动齿轮紧固就能让主齿轮的动力继续传递给拨滚，这是拨滚的另一种调节方案。
进一步的，当传动齿轮套接在法兰轴上并且两者调节好角向位移量后、螺栓穿过弧形长孔拧入固定螺孔至预设扭矩完成固定。
进一步的，所述调节拨滚定位同步调节器主要由同轴固定在主齿轮一侧的法兰轴和套接在法兰轴上的传动齿轮组成，所述主齿轮传动连接动力源，所述传动齿轮通过齿轮组传动连接拨滚；法兰轴的法兰面上设有弧形长孔，传动齿轮的轮身设有与弧形长孔适配的固定螺孔，弧形长孔和固定螺孔之间通过螺栓固连。当所述传动齿轮套接在法兰轴上并且两者调节好角向位移量后、螺栓穿过弧形长孔拧入固定螺孔至预设扭矩完成固定。
进一步的，所述拨滚调节装置为自动调节装置，所述自动调节装置包括安装在机器轴上的位置信号发生器，优选轴编码器、伺服控制器、伺服马达、拨滚传动装置，所述位置信号发生器设置在主机设备上除拨滚传动装置主轴以外的其它轮轴之上，所述伺服马达作为拨滚传动装置的动力源带动拨滚进行旋转，所述伺服马达连接伺服控制器。
进一步的，所述拨滚表面设有启动条，鼓轮表面的细棒物被启动条带动开始旋转，启动条与细棒物、鼓轮相位如此的设定，使得旋转中的细棒物的中轴正好处于鼓轮的旋转轴、拨滚的旋转轴连线附近，即位于在线式光学标识设备射出标识线附近。优选，位于在线式光学标识设备射出标识线上或内。
启动条设置超前，则细棒物体旋转位置偏离在拨滚与鼓轮中心连线的右侧；
启动条设置滞后，则细棒物体旋转位置偏离在拨滚与鼓轮中心连线的左侧；
启动条设置适中，则细棒物体旋转位置几乎在拨滚与鼓轮中心连线上。
进一步的，所述拨滚调节装置为自动调节装置，所述自动调节装置包括安装在机器轴上的位置信号发生器，优选轴编码器、伺服控制器、伺服马达、拨滚传动装置，所述位置信号发生器设置在主机设备上除拨滚传动装置主轴以外的其它轮轴之上，所述伺服马达作为拨滚传动装置的动力源带动拨滚进行旋转，所述伺服马达连接伺服控制器。伺服控制器根据轴编码器的速度和位置信号，控制伺服马达带动拨滚传动装置，在跟踪鼓轮的同时拨转细棒物体，提前或者推迟细棒物被拨转的相位。
进一步的，所述的轴编码器与机器轮轴同轴安装，其外壳与机器外壳相对固定，调整伺服电气系统的纠偏、跟随和校零功能即可实现调整拨滚与鼓轮和细棒物的相位关系。
进一步的，所述的轴编码器的外壳或者通过旋转相位调节器与机器外壳相连，手动调节旋转相位调节器的旋转角度，即调节了轴编码器的初始角度位置，进而实现拨滚角度位置的调节。
进一步的，所述的轴编码器的初始角度位置通过马达调节实现，电动调节旋转相位调节器的旋转角度，即调节了轴编码器的初始角度位置，从而实现拨滚角度位置的调节。
进一步的，还包括摄像头和通讯连接所述摄像头的网络传输设备，所述网络传输设备连接远端服务器。所述网络传输设备支持有线网络传输或者无线网络传输。这是为了方便后续的远程协助诊断，只要我们的技术人员通过摄像头看到标识线和其他部件的对应情况，那就能很快指导用户进行修改调整了。
进一步的，网络传输设备支持有线网络传输或者无线网络传输，这只是用来说明该设备对网络没有特殊要求，市面常规的网络传输均可使用，当然网络质量越高肯定是越好，例如5g技术一旦普及也可以整合在该设备中提供网络传输服务。
本发明的有益效果为：我们通过设置标准线来降低整个设备的维修难度，为整个设备的使用维护提供了有利的技术保障，同时也可以增强用户的使用信心。
附图说明
图1是手动监控和调节装置的示意图。
图2是手动拨滚定位调节的示意图。
图3是自动监控和调节功能的原理图。
图4是调节器、轴编码器、拨滚、鼓轮连接关系图。
图5：拨滚启动条相位与细棒物旋转位置的关系图。
光学标识线发射装置1，鼓轮2，拨滚定位螺丝3，拨滚4，拨滚定位同步调节器5，主齿轮6，光学标识线1.1，拨滚启动条4.1，法兰轴5.1，传动齿轮5.2，鼓轮轴2.1，第一伺服马达7，细棒物8，轴编码器9，相位调节器10，螺纹10.1，螺杆11，第二伺服马达12，轴编码器支架9.1，伺服控制器13，中央控制器14。
具体实施方式
本发明的目的在于建立一套具有手动/自动监控功能和调节功能的在线细棒激光打孔装置，既可以进行现场手动监控和调节，也可以通过高速通讯网络将现场的实时数据发送到监控平台进行自动监控和调节，一方面技术人员通过监测平台能及时了解设备运行的数据和状态，另一方面在激光打孔设备出现问题时能够进行远程监测、判断、并进行远程调节以解决问题。
具有标识细棒物体运行位置信息的光学标识线发射装置，用于设定或检测卷烟机速度和位置信息的信号源，手动拨滚定位调节装置或者自动拨滚定位调节装置，手动焦距调节杆或者电动焦距调节功能的聚焦装置，中央控制器和人机界面构成，
实施例1
具有标识细棒物体运行位置信息的光学标识线发射装置1，安装在鼓轮轮系的外侧，使得光学标识线照射在鼓轮、细棒物和拨滚的端面上，用于标识和确认细棒物旋转时是否位于拨滚、鼓轮二者中心的连线上；
同时具备或者具备以下之一的功能：
如图1、图2所示采用当手动调节时，调整手动拨滚定位调节装置，包括调节拨滚或者调节拨滚定位同步调节器5，将固定螺丝3松开或松开拨滚定位同步调节器固定螺丝，旋转拨滚或旋转同步调节器使得细棒被拨滚拨转时，细棒物能够位于拨滚4、鼓轮2二者中心的连线上，通过标识线1.1来观察判断，直到标识线照射在细棒截面上并几乎经过细棒的中心位置，然后锁紧拨滚定位螺丝或固定拨滚定位同步调节器；
所述拨滚定位同步调节器5由法兰轴5.1、齿轮5.2和主齿轮6构成，法兰轴与主齿轮为固定连接，法兰的表面有长腰型槽，齿轮套接在法兰轴上，通过腰型槽与法兰轴连接，从而形成一个可调的连接方式。松开腰槽内的固定螺丝，旋转法兰轴5.1，通过齿轮从而带动拨滚进行旋转，直到细棒的中心点位于标识线上后，紧固固定螺丝则调整完毕。
实施例2
当自动调节时如图3、图4所示，所述用于设定或检测机器速度和位置信息的信号源，优选轴编码器9；所述自动拨滚定位调节装置包括伺服控制器13、由伺服马达7控制的拨滚传动装置；所述的伺服控制器根据轴编码器的速度和位置信号，控制伺服马达-1带动拨滚传动装置，在跟踪鼓轮的同时拨转细棒物体，提前或者推迟细棒物被拨转的相位。
当拨滚起始位置出现偏差时，可以通过三种方式进行校正。方式一：在伺服跟随状态下修改人机界面的位置偏移参数，通过中央控制器将参数下发到伺服控制器，由伺服控制器控制伺服马达进行角度纠正，使得拨滚、细棒物体及鼓轮中心连线与标识线基本重合。
方式二：使伺服系统脱离跟随状态，然后盘动拨滚，此时伺服马达跟着旋转，在使得拨滚、细棒物体及鼓轮中心连线与标识线基本重后，此时通过按钮将当前位置设置成起始位置然后将伺服系统换至成跟随状态。
方式三：设置轴编码器的外壳或者通过旋转相位调节器与机器外壳相连，在伺服跟随状态下调节旋转相位调节器的旋转角度，即调节了轴编码器的初始角度位置，进而实现拨滚角度位置的调节。
通过调整拨滚的相位使得细棒物体旋转起始位置可调，如图5所示，所述的拨滚，表面带有启动条，启动条拨动细棒物体后，使得细棒在启动条、拨滚面、鼓轮面共同作用下开始旋转；
启动条设置超前，则细棒物体旋转位置偏离在拨滚与鼓轮中心连线的右侧；
启动条设置滞后，则细棒物体旋转位置偏离在拨滚与鼓轮中心连线的左侧；
启动条设置适中，则细棒物体旋转位置几乎在拨滚与鼓轮中心连线上。
实施例3
轴编码器与机器轮轴同轴安装，其外壳与机器外壳相对固定，调整伺服系统的纠偏、跟随和校零即可调整拨滚与鼓轮和细棒物的相位关系。
轴编码器的外壳或者通过旋转相位调节器与机器外壳相连，调节旋转相位调节器的旋转角度，即调节了轴编码器的初始角度位置，进而实现拨滚角度位置的调节。
实施例4
在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，还包括摄像头和通讯连接所述摄像头的网络传输设备，所述网络传输设备连接远端监控系统。
摄像头设置于拨滚装置和鼓轮所在面的正前方，能将正视画面通过5g网络传送到远端监控系统，通过摄像头看到标识线和其他部件的对应情况，远程指导用户进行手/自动进行调整。或者远程修改起始位置偏移量参数，达到远程自动调整起始位置目的
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
1.一种在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：包括在线式光学标识设备，所述在线式光学标识设备安装在鼓轮和拨烟装置端部的外侧，所述在线式光线标识设备射出的标识线照射在鼓轮和拨烟轮的端面上，标识线与鼓轮的旋转轴中点、拨滚的旋转轴中心点连线相重叠，且位于鼓轮的旋转中心轴、拨滚的旋转中心轴构成的平面内；
根据权利要求1所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：还包括拨滚调节装置，所述拨滚调节装置为手动机械调节装置或者自动调节装置。
2.根据权利要求2所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：所述手动机械调节装置为调节拨滚定位螺丝和/或者调节拨滚定位同步调节器。
3.根据权利要求3所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：所述调节拨滚定位螺丝将拨滚紧固在转轴上。
4.根据权利要求3所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：所述调节拨滚定位同步调节器主要由同轴固定在主齿轮一侧的法兰轴和套接在法兰轴上的传动齿轮组成，所述主齿轮传动连接动力源，所述传动齿轮通过齿轮组传动连接拨滚；法兰轴的法兰面上设有弧形长孔，传动齿轮的轮身设有与弧形长孔适配的固定螺孔，弧形长孔和固定螺孔之间通过螺栓固连。
5.当所述传动齿轮套接在法兰轴上并且两者调节好角向位移量后、螺栓穿过弧形长孔拧入固定螺孔至预设扭矩完成固定。
6.根据权利要求2所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：所述拨滚调节装置为自动调节装置，所述自动调节装置包括安装在机器轴上的位置信号发生器，优选轴编码器、伺服控制器、伺服马达、拨滚传动装置，所述位置信号发生器设置在主机设备上除拨滚传动装置主轴以外的其它轮轴之上，所述伺服马达作为拨滚传动装置的动力源带动拨滚进行旋转，所述伺服马达连接伺服控制器。
7.根据权利要求1、2、6所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：所述拨滚表面设有启动条，鼓轮表面的细棒物被启动条带动开始旋转，启动条与细棒物、鼓轮相位如此的设定，使得旋转中的细棒物的中轴正好位于在线式光学标识设备射出的标识线附近。
8.根据权利要求7所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：旋转中的细棒物的中轴正好位于在线式光学标识设备射出标识线上或内。
9.根据权利要求6所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：所述的轴编码器与机器轮轴同轴安装，其外壳与机器外壳相对固定，调整伺服系统的纠偏、跟随和校零即可调整拨滚与鼓轮和细棒物之间的相位关系；所述的轴编码器的外壳或者通过旋转相位调节器与机器外壳相连，调节旋转相位调节器的旋转角度，即调节了轴编码器的初始角度位置，进而实现拨滚角度相位位置的调节。
10.根据权利要求8所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：所述的旋转相位调节器的旋转角度可以由手动调节或电气调节。
11.根据权利要求1所述的在线细棒激光打孔设备旋转轴同步校准装置，其特征在于：还包括摄像头和通讯连接所述摄像头的网络传输设备，所述网络传输设备连接远端服务器，所述网络传输设备支持有线网络传输或者无线网络传输。
技术总结