连续性器材长度自动计量及印字装置的研究

　　目前,我国一般采用以下两类设备:一是机械印字机。该类设备是利用一个轮子与连续性器材直接接触,作无滑动的滚动,用轮子的外圆周长作为标准,对其长度进行计量。二是工业电脑控制的喷码机,其计量喷字的工作原理与前者相似。

　　这两类长度计量与喷印字设备都难以实现长期而准确的计量。一般在设计上要求设备的测量不确定度0·3%,但实际操作中难以控制,稍有不慎就达到1%。其原因有二:一是作为计量标准值的外圆周长不可能是绝对真值,在测量中引入了系统误差,并将随测量轮的转动而不断累计,形成可观的累积误差;二是测量轮由连续性器材带动,作无滑动滚动,实际上“无滑动”也是理想状态而无法确保,测量轮与被测器材的偶尔打滑,会造成较大的不可控制的偶然性误差。以上这两种误差是连续性材料长度计量中最易碰到的问题,也是最难解决的问题。

　　1　连续性器材长度自动计量及印字装置

　　本装置的设计就是要提供一种长度计量不确定度达到0·1%、系统误差可以调整而偶然性误差又极小的连续性器材生产中喷印字装置。

　　(1)工作原理

　　该装置的技术关键是痕迹监测装置和痕迹制作装置的调节。痕迹监测装置通过导线与痕迹制作装置连接,痕迹制作装置与喷码印字装置同步。而痕迹监测装置与痕迹制作装置之间的相对位置可由其间连接的微调装置调节。连续长度计量装置结构见图1。整套装置的工作原理如下。

　　痕迹制作装置1与痕迹监测装置3同装在一个机座7上。痕迹制作装置1相对机座7可以滑动。痕迹制作装置1和痕迹监测装置3由微调装置2连接,因此二者的相对位置可以微调。痕迹制作装置1和痕迹监测装置3由导线连续传递控制信号。痕迹监测装置3与喷码印字装置4共用一台工业电脑8。托轮5用来保持连续性器材6在生产过程中其中心位置稳定不变。痕迹制作装置1采用专门制作的喷痕机;微调装置2由高精度丝杠和带刻度的手轮组成;痕迹监测装置3采用光电开关;喷码印字装置4采用工业用喷码机DOMiNoA100。且上述痕迹制作装置1、痕迹监测装置3、喷码印字装置4都与工业电脑8连接,由工业电脑8协调动作。

        使用时,根据连续性器材6外型的大小选择调整托轮5,确保生产中连续器材中心线的位置不变。调整痕迹制作装置1、痕迹监测装置3、喷码印字装置4对准连续性器材中心线,并保持规定的距离。根据连续性器材的颜色选择适当的印痕、印字剂或喷墨剂,确保印痕及印字清晰。然后,痕迹制作装置1在手动下向连续性器材制作第一个痕迹。当这一痕迹在连续性器材的运行中经过标准距离(例如1m)前进至痕迹监测装置3时,痕迹监测装置3接收信号,经电脑处理,同时传送给痕迹制作装置1和喷码印字装置4,痕迹制作装置1接收信号后向连续性器材制作第二个印痕(以后重复接受信号,再制作第三个、第四个……印痕)。喷码印字装置4接受信号后给连续器材喷印规定的一组字码。喷印完毕后待机,准备接收下一次信号,再喷印下组字码。字码中做长度记录数码,应根据规定递增。例如001m、002m、003m……当连续生产时,痕迹监测装置3会连续接收到第二个、第三个……痕迹制作装置1制作的印痕,喷码印字装置4也会连续喷印第二组、第三组……规定的字码,直至该连续性器材生产完毕。生产过程中,可以抽测连续性器材上任意二组字码之间的相对距离(连续性器材长度),若出现相对距离与要求不符,例如要求痕迹间隔(1m±0·001m),实测为1·003m,可立即通过微调装置2调整痕迹制作装置1与痕迹监测装置3之间的相对位置(例如缩短0·003m),达到抽测距离满意为止。