一種枕式包裝機(jī)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種枕式包裝機(jī)的控制方法，包括：通過料勾信號的信號間隔獲取送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器接收到的脈沖數(shù)，同時(shí)計(jì)算接收脈沖數(shù)與發(fā)送脈沖數(shù)間的變量，根據(jù)變量使用內(nèi)建同步抓取修正軸功能修正主從軸間位置關(guān)系；通過色標(biāo)信號感測包裝膜上的標(biāo)記獲取送料軸的相位偏差，根據(jù)相位偏差及通過送膜軸內(nèi)建凸輪對位功能，進(jìn)行相位修正；通過防切信號感測包裝物的位置是否正確，若否，停止切刀裁切，開啟宏指令實(shí)現(xiàn)防切；通過防空信號確定在進(jìn)入包裝區(qū)域之前是否存在空包，若是，開啟宏指令使送膜軸和橫切軸在空包到達(dá)位置時(shí)暫停運(yùn)作。本發(fā)明通過同步抓取修正功能和凸輪對位功能，提高了枕式包裝機(jī)包裝精度，達(dá)到最佳控制，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種枕式包裝機(jī)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于包裝機(jī)械的自動控制領(lǐng)域，涉及一種包裝機(jī)，特別是涉及一種枕式包裝機(jī)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]枕式包裝機(jī)是一種包裝能力非常強(qiáng)，可以自動完成制袋、填充、封口、切斷、成品排除等工序的包裝設(shè)備，其可以用于食品、醫(yī)藥、化工、生活日用品等產(chǎn)品的包裝，它是目前國內(nèi)最新型的自動連續(xù)收縮包裝設(shè)備，其采用石英遠(yuǎn)紅外管加熱，節(jié)電高效；收縮溫度和電機(jī)傳動速度穩(wěn)定可調(diào)，且調(diào)節(jié)范圍廣；獨(dú)創(chuàng)滾筒自轉(zhuǎn)裝置，可連續(xù)工作；現(xiàn)有的枕式包裝機(jī)主要分為四個(gè)部分，送膜軸、縱封軸、橫切軸、送料軸，橫封縱封的溫度控制模塊。
[0003]傳統(tǒng)的枕式包裝機(jī)的控制方法主要分為兩種:
[0004]一、軸之間的傳動方式為機(jī)械傳動；
[0005]二、軸之間的傳動通過運(yùn)動控制器實(shí)現(xiàn)集中控制。
[0006]現(xiàn)在大多采用脈沖分別控制的方式，分別控制送膜軸、縱封軸、橫切軸、送料軸四個(gè)部分的運(yùn)動。通過閉環(huán)反饋方式實(shí)現(xiàn)，主要體現(xiàn)在:
[0007]1.機(jī)械傳動效率不高，機(jī)械磨損大，能耗高；
[0008]2.使用運(yùn)動控制器傳動，編程復(fù)雜，成本昂貴；
[0009]3.送料軸通過送料鉤進(jìn)行送包裝物，送膜軸負(fù)責(zé)送出包裝膜，橫切軸負(fù)責(zé)對包裝膜的裁切及橫封，縱封軸負(fù)責(zé)對包裝膜進(jìn)行縱向熱封。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種枕式包裝機(jī)及其控制方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中枕式包裝機(jī)包裝和裁切的精度和效率存在明顯差異的問題。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種枕式包裝機(jī)，包括:送料軸；送膜軸；橫切軸；縱封軸；送料變頻器；送膜伺服驅(qū)動器；切刀伺服驅(qū)動器；分別與所述送料變頻器、送膜伺服驅(qū)動器、切刀伺服驅(qū)動器連接的人機(jī)界面；與所述人機(jī)界面連接的PLC ；安裝在所述送料軸上的編碼器，用于發(fā)送主動脈沖以驅(qū)動所述送膜軸和橫切軸運(yùn)轉(zhuǎn)；安裝于所述送料軸上的同步抓取修正軸傳感器，用于產(chǎn)生和發(fā)送料勾信號以監(jiān)測所述送料軸上的料勾，通過所述料勾信號的信號間隔獲取所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器接收到的脈沖數(shù)，所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器計(jì)算接收到的脈沖數(shù)與所述送料軸上編碼器發(fā)送的主動脈沖數(shù)之間的變量，根據(jù)所述變量令所述送膜軸和橫切軸使用內(nèi)建的同步抓取修正軸功能修正所述送料軸與所述送膜軸和橫切軸之間的位置，確保所述送料軸與所述送膜軸和橫切軸之間位置關(guān)系不偏移；安裝于所述送膜軸上的凸輪對位傳感器，用于產(chǎn)生和發(fā)送色標(biāo)信號以監(jiān)測包裝膜上的標(biāo)記獲取所述送料軸的相位偏差，根據(jù)相位偏差及通過所述送膜軸內(nèi)建凸輪對位功能，進(jìn)行相位修正；安裝于所述縱封軸上的防切傳感器，用于產(chǎn)生和發(fā)送防切信號，通過防切信號感測包裝物的位置是否正確，若是，則繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，若否，則令所述橫刀軸停止切刀裁切動作，把切刀拉至零相位位置并停止當(dāng)前周期運(yùn)動，同時(shí)將所述防切信號發(fā)送至所述切刀伺服驅(qū)動器，觸發(fā)切刀伺服驅(qū)動器，利用切刀伺服驅(qū)動器開啟宏指令實(shí)現(xiàn)防切；安裝在所述送料軸上包裝區(qū)域前的防空傳感器，用于產(chǎn)生和發(fā)送防空信號，通過防空信號確定在所述包裝物在進(jìn)入包裝區(qū)域之前是否存在空包，若是，則將所述防空信號回傳至所述PLC，所述PCL計(jì)算該空包到熱封與裁切處的包數(shù)差異，觸發(fā)所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器，開啟宏指令使所述送膜軸和橫切軸在空包到達(dá)位置時(shí)暫停運(yùn)作，直到下一個(gè)包裝物進(jìn)入包裝區(qū)域時(shí)所述送膜軸和橫切軸繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；若否，則繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0012]優(yōu)選地，所述枕式包裝機(jī)還包括送料盤，對包裝膜進(jìn)行縱向熱封的縱封軸，與所述送料變頻器連接的送料電機(jī)，與所述送膜伺服驅(qū)動器連接的包裝膜牽引電機(jī)，與所述切刀伺服驅(qū)動器連接的橫封裁切電機(jī)。
[0013]優(yōu)選地，所述送料軸為主動軸，所述送膜軸和橫切軸為從動軸。
[0014]優(yōu)選地，通過發(fā)送所述料勾信號，所述送膜軸和橫切軸監(jiān)測所述送料軸的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0015]本發(fā)明還提供一種枕式包裝機(jī)的控制方法，所述控制方法包括:令送料軸為主動軸，送膜軸和橫切軸為從動軸，并令編碼器發(fā)送主動脈沖以命令從動軸運(yùn)轉(zhuǎn)；發(fā)送料勾信號、色標(biāo)信號、防切信號、及防空信號；通過料勾信號的信號間隔獲取所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器接收到的脈沖數(shù)，同時(shí)所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器計(jì)算接收到的脈沖數(shù)與所述編碼器發(fā)送的主動脈沖數(shù)之間的變量，根據(jù)所述變量令所述送膜軸和橫切軸使用內(nèi)建的同步抓取修正軸功能修正所述送料軸與所述送膜軸和橫切軸之間的位置，確保所述送料軸與所述送膜軸和橫切軸之間位置關(guān)系不偏移；同時(shí)通過色標(biāo)信號感測包裝膜上的標(biāo)記獲取所述送料軸的相位偏差，根據(jù)相位偏差及通過所述送膜軸內(nèi)建凸輪對位功能，進(jìn)行相位修正；同時(shí)通過防切信號感測包裝物的位置是否正確，若否，則令所述橫刀軸停止切刀裁切動作，把切刀拉至零相位位置并停止當(dāng)前周期運(yùn)動，同時(shí)將所述防切信號發(fā)送至所述切刀伺服驅(qū)動器，觸發(fā)切刀伺服驅(qū)動器，利用切刀伺服驅(qū)動器開啟宏指令實(shí)現(xiàn)防切，若是，則繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)通過防空信號確定在所述包裝物在進(jìn)入包裝區(qū)域之前是否存在空包，若是，則將所述防空信號回傳至所述PLC，所述PCL計(jì)算該空包到熱封與裁切處的包數(shù)差異，觸發(fā)所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器，開啟宏指令使所述送膜軸和橫切軸在空包到達(dá)位置時(shí)暫停運(yùn)作，直到下一個(gè)包裝物進(jìn)入包裝區(qū)域時(shí)所述送膜軸和橫切軸繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，若否，則繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0016]優(yōu)選地，所述控制方法還包括初始化送料軸、送膜軸、及橫切軸，使所述送料軸、送膜軸、及橫切軸回到原點(diǎn)位置。
[0017]優(yōu)選地，所述控制方法還包括建立送膜軸的第一凸輪曲線和橫切軸的第二凸輪曲線；所述第一凸輪曲線為一斜直線，所述第二凸輪曲線為一飛剪曲線；所述送膜軸依據(jù)第一凸輪曲線運(yùn)轉(zhuǎn)，所述橫切軸依據(jù)第二凸輪曲線運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0018]優(yōu)選地，所述同步抓取修正軸功能是通過同步伺服參數(shù)實(shí)現(xiàn)的，所述伺服參數(shù)包括觀察同步軸的輸出位置的同步軸位置計(jì)數(shù)、同步軸輸出的脈沖數(shù)的同步周期之間標(biāo)準(zhǔn)長度、同步誤差、同步修正率。
[0019]優(yōu)選地，凸輪對位功能通過凸輪對位參數(shù)，所述凸輪對位參數(shù)包括信號輸入相關(guān)設(shè)定參數(shù)、濾波功能設(shè)定參數(shù)、濾波強(qiáng)度設(shè)定參數(shù)、修正方向設(shè)定參數(shù)、最大修正率設(shè)定參數(shù)。
[0020]如上所述，本發(fā)明所述的枕式包裝機(jī)及其控制方法，具有以下有益效果:
[0021]1、本發(fā)明所述的枕式包裝機(jī)及其控制方法通過伺服內(nèi)置的同步抓取修正功能和凸輪對位功能，與PLC配合處理，提高了枕式包裝機(jī)包裝精度，達(dá)到最佳控制；
[0022]2、本發(fā)明所述的枕式包裝機(jī)及其控制方法實(shí)現(xiàn)了防空和防切功能，達(dá)到成本明顯降低；
[0023]3、本發(fā)明所述的枕式包裝機(jī)及其控制方法可隨意調(diào)整凸輪曲線，以滿足不同寬度的切刀；
[0024]4、本發(fā)明所述的枕式包裝機(jī)及其控制方法實(shí)現(xiàn)自動接膜、無軸傳動，提高了生產(chǎn)效率。
[0025]5、本發(fā)明所述的枕式包裝機(jī)及其控制方法使用送料變頻器和編碼器替換送料伺服驅(qū)動器大大降低了機(jī)械生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1顯示為本發(fā)明的枕式包裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2顯示為本發(fā)明的枕式包裝機(jī)的實(shí)景示意圖。
[0028]圖3顯示為本發(fā)明的枕式包裝機(jī)的控制方法的流程示意圖。
[0029]元件標(biāo)號說明
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種枕式包裝機(jī)，其特征在于，包括: 送料軸；送膜軸；橫切軸；縱封軸；送料變頻器；送膜伺服驅(qū)動器；切刀伺服驅(qū)動器； 分別與所述送料變頻器、送膜伺服驅(qū)動器、切刀伺服驅(qū)動器連接的人機(jī)界面； 與所述人機(jī)界面連接的PLC ； 安裝在所述送料軸上的編碼器，用于發(fā)送主動脈沖以驅(qū)動所述送膜軸和橫切軸運(yùn)轉(zhuǎn)； 安裝于所述送料軸上的同步抓取修正軸傳感器，用于產(chǎn)生和發(fā)送料勾信號以監(jiān)測所述送料軸上的料勾，通過所述料勾信號的信號間隔獲取所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器接收到的脈沖數(shù)，所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器計(jì)算接收到的脈沖數(shù)與所述送料軸上編碼器發(fā)送的主動脈沖數(shù)之間的變量，根據(jù)所述變量令所述送膜軸和橫切軸使用內(nèi)建的同步抓取修正軸功能修正所述送料軸與所述送膜軸和橫切軸之間的位置，確保所述送料軸與所述送膜軸和橫切軸之間位置關(guān)系不偏移； 安裝于所述送膜軸上的凸輪對位傳感器，用于產(chǎn)生和發(fā)送色標(biāo)信號以監(jiān)測包裝膜上的標(biāo)記獲取所述送料軸的相位偏差，根據(jù)相位偏差及通過所述送膜軸內(nèi)建凸輪對位功能，進(jìn)行相位修正； 安裝于所述縱封軸上的防切傳感器，用于產(chǎn)生和發(fā)送防切信號，通過防切信號感測包裝物的位置是否正確，若是，則繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，若否，則令所述橫刀軸停止切刀裁切動作，把切刀拉至零相位位置并停止當(dāng)前周期運(yùn)動，同時(shí)將所述防切信號發(fā)送至所述切刀伺服驅(qū)動器，觸發(fā)切刀伺服 驅(qū)動器，利用切刀伺服驅(qū)動器開啟宏指令實(shí)現(xiàn)防切； 安裝在所述送料軸上包裝區(qū)域前的防空傳感器，用于產(chǎn)生和發(fā)送防空信號，通過防空信號確定在所述包裝物在進(jìn)入包裝區(qū)域之前是否存在空包，若是，則將所述防空信號回傳至所述PLC，所述PCL計(jì)算該空包到熱封與裁切處的包數(shù)差異，觸發(fā)所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器，開啟宏指令使所述送膜軸和橫切軸在空包到達(dá)位置時(shí)暫停運(yùn)作，直到下一個(gè)包裝物進(jìn)入包裝區(qū)域時(shí)所述送膜軸和橫切軸繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；若否，則繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的枕式包裝機(jī)，其特征在于:所述枕式包裝機(jī)還包括送料盤，對包裝膜進(jìn)行縱向熱封的縱封軸，與所述送料變頻器連接的送料電機(jī)，與所述送膜伺服驅(qū)動器連接的包裝膜牽引電機(jī)，與所述切刀伺服驅(qū)動器連接的橫封裁切電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的枕式包裝機(jī)，其特征在于:所述送料軸為主動軸，所述送膜軸和橫切軸為從動軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的枕式包裝機(jī)，其特征在于:通過發(fā)送所述料勾信號，所述送膜軸和橫切軸監(jiān)測所述送料軸的運(yùn)轉(zhuǎn)。
5.一種枕式包裝機(jī)的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括: 令送料軸為主動軸，送膜軸和橫切軸為從動軸，并令編碼器發(fā)送主動脈沖以命令從動軸運(yùn)轉(zhuǎn)； 發(fā)送料勾信號、色標(biāo)信號、防切信號、及防空信號； 通過料勾信號的信號間隔獲取所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器接收到的脈沖數(shù)，同時(shí)所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器計(jì)算接收到的脈沖數(shù)與所述編碼器發(fā)送的主動脈沖數(shù)之間的變量，根據(jù)所述變量令所述送膜軸和橫切軸使用內(nèi)建的同步抓取修正軸功能修正所述送料軸與所述送膜軸和橫切軸之間的位置，確保所述送料軸與所述送膜軸和橫切軸之間位置關(guān)系不偏移；同時(shí)通過色標(biāo)信號感測包裝膜上的標(biāo)記獲取所述送料軸的相位偏差，根據(jù)相位偏差及通過所述送膜軸內(nèi)建凸輪對位功能，進(jìn)行相位修正； 同時(shí)通過防切信號感測包裝物的位置是否正確，若否，則令所述橫刀軸停止切刀裁切動作，把切刀拉至零相位位置并停止當(dāng)前周期運(yùn)動，同時(shí)將所述防切信號發(fā)送至所述切刀伺服驅(qū)動器，觸發(fā)切刀伺服驅(qū)動器，利用切刀伺服驅(qū)動器開啟宏指令實(shí)現(xiàn)防切，若是，則繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)； 同時(shí)通過防空信號確定在所述包裝物在進(jìn)入包裝區(qū)域之前是否存在空包，若是，則將所述防空信號回傳至所述PLC，所述PCL計(jì)算該空包到熱封與裁切處的包數(shù)差異，觸發(fā)所述送膜伺服驅(qū)動器和切刀伺服驅(qū)動器，開啟宏指令使所述送膜軸和橫切軸在空包到達(dá)位置時(shí)暫停運(yùn)作，直到下一個(gè)包裝物進(jìn)入包裝區(qū)域時(shí)所述送膜軸和橫切軸繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，若否，則繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的枕式包裝機(jī)的控制方法，其特征在于:所述控制方法還包括初始化送料軸、送膜軸、及橫切軸，使所述送料軸、送膜軸、及橫切軸回到原點(diǎn)位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的枕式包裝機(jī)的控制方法，其特征在于:所述控制方法還包括建立送膜軸的第一凸輪曲線和橫切軸的第二凸輪曲線；所述第一凸輪曲線為一斜直線，所述第二凸輪曲線為一飛剪曲線；所述送膜軸依據(jù)第一凸輪曲線運(yùn)轉(zhuǎn)，所述橫切軸依據(jù)第二凸輪曲線運(yùn)轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的枕式包裝機(jī)的控制方法，其特征在于:所述同步抓取修正軸功能是通過同步伺服參數(shù)實(shí)現(xiàn)的，所述伺服參數(shù)包括觀察同步軸的輸出位置的同步軸位置計(jì)數(shù)、同步軸輸出的脈沖數(shù)的同步周期之間標(biāo)準(zhǔn)長度、同步誤差、同步修正率。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的枕式包裝機(jī)的控制方法，其特征在于:凸輪對位功能通過凸輪對位參數(shù)，所 述凸輪對位參數(shù)包括信號輸入相關(guān)設(shè)定參數(shù)、濾波功能設(shè)定參數(shù)、濾波強(qiáng)度設(shè)定參數(shù)、修正方向設(shè)定參數(shù)、最大修正率設(shè)定參數(shù)。
【文檔編號】B65B57/00GK103754419SQ201410032757
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】周瑞華 申請人:中達(dá)電通股份有限公司