传统的涂布机换卷时纸张、蒸汽浪费严重，人员劳动强度大，产品质量不稳定，生产效率低。多数涂布机
从生产完一卷到再生产下一卷需要人工引纸。引纸过程至少需3～5m i n。多数涂布机大都在40m长左右，纸幅首尾包裹缠绕曲折迂回总长超过60m。引纸初期车速比较慢，从低速到正常生产速度期间生产的纸张一般都超过100m以上。正常情况下每个纸卷平均浪费至少15k g，若引纸不正常加上引纸的过程中数次断纸，每卷1800k g左右的纸卷有时竟会浪费30～40k g纸张。而且在引纸过程中这段纸幅经过慢速高温烘干，基本都是废纸，正常操作后每卷纸成纸的头部和尾部质量也不稳定。 传统涂布机每退完一卷纸进行引纸操作时通常将烘箱控制蒸汽阀门关上，在引纸成功后重新再开启阀门。在关汽及引纸的过程中烘箱的存量余热大都跑掉，使得大量的热能在引纸的过程中浪费掉。每吨成品约多消耗压力在0.6～0.7M P a的饱和蒸汽0.1～0.2t左右。每次用完一个原纸卷，必须进行一次引纸操作，大大增加了工人的劳动强度。
涂布机换卷自动搭接因避免了人工引纸产生损纸，节约了原纸、涂料及蒸汽，从而降低了生产成本，减轻 □ 该项目
“一种涂布机及其自动搭接装置”已于2017年12月21日申请发明专利，专利号：CN201711395390.7。摘要：无自动搭接装置的涂布机或者搭接不完善的涂布机
对涂布生产效率产生不利的影响，还会因换卷时产生损纸而影响产品质量并造成蒸汽和电能的浪费。实现自动搭接的关键在于收放卷的程序设定及张力控制，还需要收放卷配合操作得当才能顺利实现自动搭接。关键词：涂布机；放卷；收卷；自动搭接 Abstract: It has negative effects on operation efficiency for the coating machine without automatic lapping system or with an incomplete lapping system.It could also inf luence the paper quality and cause waste of steam and power due to the broke produced when paper reel changes. The realization of automatic lapping mainly depends on the program setting, tension control, and coordination between unwinding and winding operations.
Key words: coating machine; unwinding; winding; automatic lapping
涂布机放卷收卷自动搭接系统的结构
及其工作原理
⊙ 赵英 (广东侨盛防伪材料有限公司，广东东莞 523213)
Structures and operation principles of the coating machine
with automatic lapping system between unwinding and winding process
⊙ ZHAO Ying (Guangdong Qiaosheng Security Materials Co., Ltd., Dongguan 523213, Guangdong, China)
中图分类号：TS735+.1文献标志码：B 文章编号：1007-9211(2018)14-0051-03
生产实践
PRoDUcTion 51
Jul., 2018 Vol.39, No.14
China Pulp & Paper Industry
工人劳动强度，也减少了对环境的污染。1 自动搭接系统构成
该系统主要是改为双工位的放卷机、收卷机。放卷机主要是由机架、断纸刀、光电开关、蜗轮蜗杆减速机、涡轮箱支座、同步带及同步带轮、气缸、两台直流或交流变频电机，电机支座、大小齿轮一对，退纸部接纸装置，传动侧支架，操作侧支架，无轴退纸装置，定距管、套、拉杆、安全卡板、气缸支座、定距梁、连接梁、立柱、传动侧墙板、操作侧墙板、113536轴承座及轴承、240轴承座及轴承、机架底板构成等。收卷机的结构和放卷机类似，只是放卷机为了纠偏的需要，机架安放在可以摆动的直线导轨副上面。放卷机一般在整个流水线的最前部，收卷机一般在整个涂布生产线的尾部，其 额定转速要比放卷机低，一般不需要纠偏，整个机架无需移动。因此，机架底部无需直线导轨副。在收卷机及放卷机的机架上均装有360°可旋转臂，其传动侧均配有两台直流电动机或交流变频电动机作为动力传动的双轴A、B无轴退纸架，其中一台作为备用。退纸架旋转一周约需要1m i n左右。在放卷机操作侧有一个顶紧气缸以便装上或卸下做完一卷纸的纸筒芯及待涂布纸卷；在收卷机的一侧主要用装置一条
准备收卷的纸卷的钢管或卸下涂布后的纸卷。放卷机为两台30k W转速为3000r/m i n的直流电机构成；收卷机为两台37kW转速为1500r/min的直流电机构成。
2 自动搭接组成的相互关系
放卷机放在整个涂布机的首部，收卷机放在尾部，收卷机与放卷机结构上区别不大，功能基本类似，只是放卷断纸机构的主气缸安装在断纸机构的斜下方，收
卷断纸机构的主气缸安装在断纸机构的斜上方，前者放开未涂布纸卷，后者卷起涂布后的纸幅。
3 放卷自动搭接的特性
放卷机是由两大部分组成，一部分是放卷机为主体的机构，另一部分为安装在立柱与连接梁构成的断纸机构。这两部分是由连接梁连接在一起构成放卷机。
放卷机构如图1，包括A/B轴放卷的两台直流电机，直流电机主要起到刹车作用防止纸卷放的太快，直流电机通过同步带连接；放卷时纸卷的纸筒芯通过气缸将无轴退纸架的轴头卡住，然后安全卡板卡住轴头防止其窜动。无轴放纸架不需要轴，是用气缸顶住一根空心
的纸筒芯，这样卸下带有纸卷的纸筒芯就比较容易。回转转动A/B无轴放纸架是由两个涡轮蜗杆及一对大小齿轮组成的回转机构，其比为1∶3000，即回转一周需要
2m i n。另外，若采用30k W直流作为放卷刹车时，直流电机实际上成为发电机，可将直流电机产生的动能回馈到电网，具有节能的功效。
自动搭接收卷机的结构同放卷类似，如图2。只是收卷轴的电机功率为37k W，转速为1500r/m i n。当放卷搭接预加速时，位于收卷机的警报器发出声音，收卷机B卷无轴退纸架同时预加速，固定在立柱的上端断刀
1—连接梁 2—断纸机构主气缸 3—立柱 4—张力传感辊 5—断纸刀推动气缸 6—断纸刀 7—A卷无轴放纸架 8—纸卷 9—卡钢管气缸及支座 10—安全卡板 11—B卷无轴放纸架 12—涡轮蜗杆减速机组 13—直线导轨副 14—断纸胶辊推动气缸
图1 自动搭接放卷装置结构
生产实践PRoDUcTion
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第39卷第14期 2018年7月
系统的主气缸开始斜向左下方移动，出刀动作时主气缸斜下压，断纸胶辊向下移动后，断纸刀迅速向下出刀，切断无轴放纸架A卷的纸幅。
4 自动搭接工作原理
4.1
放卷机自动搭接
自动放卷架是由一个旋转臂和减速机的传动机构构成。在旋转臂的两端分别配有动力传动的A、B无轴退、卡纸架。
自动放卷搭接是指一卷原纸涂完时，另一卷搭接上。生产过程中不会停机、不减速，周而复始。非特殊情况，一般无需停机。
自动放卷的原理是：预先在B纸卷上粘好双面胶带。当A卷即将涂完时，旋转臂将B卷旋转到合适的位置开始预加速；此时红外光电开关测量到贴在B卷纸端面上的反射光板的线速度的信号后通过P L C及控制部分根据转速及放卷纸卷的卷径等计算出B卷的线速度；此时B卷线速度和A卷的线速度接近时，出刀绿控制按钮开始闪动，断纸胶辊开始向上移动，A卷尾部的纸卷越来越接近B卷的头部的接头；当移到B卷并与其上面的双面胶粘上的瞬间，断纸刀在气缸的推动下迅速上移将A卷的尾部纸幅切断，B卷的纸头被粘在A卷的尾部上，并开始以同样的速度被拖动，B卷预加速停止，B 卷在预先设定的恒张力状态下进入正常的运行状态。
1—走纸方向 2—张力检测辊 3—断纸机构 4—断纸刀推动气缸 5—断纸刀 6—做的纸卷 7—A卷无轴退纸架 8—B卷无轴退纸架 9—断纸胶辊 10—断纸胶辊推动气缸 11—蜗轮蜗杆减速机1 12—蜗轮蜗杆减速机
图2 自动搭接收卷机结构
此时卸下A卷上的纸芯管，装上新的纸卷，准备下一次搭接。4.2
收卷机自动搭接
收卷自动搭接装置的结构见图2。收卷部A、B两部
分装卡钢管，而且电机始终处于主动旋转状态。收卷机A卷在收卷的过程中，装在B卷的收卷钢管上粘有双面胶带。A卷即将完成一卷纸的收卷时，放卷机开始预加速的同时，位于收卷机的警报器发出声音，卡有钢管的收卷机上的B卷无轴退纸架也开始预加速，当线速度和A卷线速度一致时，出刀按钮开始闪动，断纸胶辊向下移动，然后绿断纸刀指示灯开始闪动，接着迅速向下出刀将A卷纸幅切断，此时可以用手动切断A卷尾部纸幅，也可以设定自动切断A卷的尾部的纸幅。此时B卷的接头粘在A卷尾部的纸幅上并开始收卷；B卷在电机通过同步带的拖动下开始主动旋转并开始新的一卷的收卷。此时，通过蜗轮蜗杆的作用旋转翻转架，卸下A卷的纸卷并装上一条新的钢管粘上双胶带，做好下一卷自动搭接准备。
无论是粘结在放卷机B卷纸卷的双面胶，还是粘结在收卷机B卷钢管上的双面胶，都必须要平整、整齐。以提高自动接纸的成功率。否则在搭接的过程中容易将纸幅拉断导致自动接纸失败。
5 结语
实现自动搭接的关键技术在于根据涂布车速P L C 精确计算出放卷搭接完成并断纸后，纸张搭接头到达
收卷部位的时间，前后同步协调好，这样就可以实现放
卷收卷的自动搭接。
不影响正常的涂布操作。
参考文献
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[2]郭艳萍.复卷机负荷分配控制策略的分析与实现[J].中国造纸, 2009,28(12):53.
[3]赵英.纸张涂布如何实现自动接纸[J].中国造纸,2012,31(11):72.[4]赵英.新型高效节能、环保式多功能涂布机[J].中华纸业,2014, 35(8):57.
[收稿日期:2018-03-07]
生产实践
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