本實(shí)用新型涉及一種投包機(jī)控制系統(tǒng)，具體是方便面調(diào)料包自動投包計數(shù)系統(tǒng)，可用于對醬包、菜包、粉包等方便面料包的自動投包計數(shù)。

背景技術(shù)：

投包機(jī)是桶裝方便面生產(chǎn)線上一種必需的設(shè)備。當(dāng)方便面桶中裝入面餅后，下一道工序就需要將方便面料包投入面桶中。而方便面料包在生產(chǎn)出來時均是連包狀態(tài)，需要一種設(shè)備把單包料包切斷并自動投入到面桶中，整個過程需要在生產(chǎn)線上自動完成，并達(dá)到一定的投放速度，提高生產(chǎn)效率。這道工序的任務(wù)就需要投包機(jī)來完成。

現(xiàn)有產(chǎn)品中大多數(shù)采用可編程控制器(PLC)為主控制器，因其對輸入信號的響應(yīng)速度受到限制使得料包的投放速度較慢，影響了生產(chǎn)效率，與此同時使用PLC作為主控制器很大程度上也增加了產(chǎn)品的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種新型的投包機(jī)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)利用步進(jìn)電機(jī)來輸送連包的料包，主控制器向步進(jìn)電機(jī)每發(fā)一個脈沖，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動一個步矩角，從而輸送料包前進(jìn)單位距離。超聲波傳感器檢測料包的數(shù)量以及每一袋料包的長度。料包的包與包之間由夾縫連接，兩個夾縫之間是料包，里面裝有方便面料，超聲波傳感器檢測到有料的部分時發(fā)出的信號為低電平，檢測到夾縫的地方發(fā)出信號為高電平，計算高電平持續(xù)時間內(nèi)主控制器發(fā)出的脈沖數(shù)就可以計算當(dāng)前檢測料包的長度，記錄低電平的次數(shù)就可以記錄料包的個數(shù)。當(dāng)超聲波傳感器檢測到當(dāng)前料包夾縫位置時，步進(jìn)電機(jī)輸送料包前進(jìn)超聲波傳感器到刀口的距離，使得當(dāng)前料包的夾縫與切刀刀口位置對齊，此時控制切刀切斷料包；當(dāng)超聲波傳感器檢測到下一個料包夾縫時，同樣輸送料包前進(jìn)超聲波傳感器到刀口的距離，這樣就能保證切刀準(zhǔn)確的的切斷料包。

本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

一種投包機(jī)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)的組成為主控制器、按鍵輸入模塊、面桶到達(dá)檢測模塊、超聲波檢測模塊、數(shù)碼管顯示模塊、送料電機(jī)驅(qū)動模塊和切刀控制模塊；

其中，按鍵輸入模塊、面桶到達(dá)檢測模塊、超聲波檢測模塊、數(shù)碼管顯示模塊、送料電機(jī)驅(qū)動模塊、切刀控制模塊分別與主控制器相連；

所述的主控制器為單片機(jī)，具體型號為C8051F020的單片機(jī)；

所述的切刀控制模塊的組成包括光電耦合器件、發(fā)光二級管和三極管，其中，光電耦合器件的1管腳通過電阻R6與電源電源+3.3V相連接，光電耦合器件的2管腳與單片機(jī)的IO口相連，光電耦合器件的4管腳與電源+24V相連，同時通過電阻R9與發(fā)光二級管的陽極相連，發(fā)光二級管的陰極與三級管的集電極相連，同時輸出信號由三級管的集電極引出，光電耦合器件的3管腳通過電阻R7與24V電源地GND相連，同時通過電阻R8與三級管的基極相連，三級管的發(fā)射極與24V電源地GND相連。

本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)為：

本產(chǎn)品利用工作頻率更高的單片機(jī)作為主控制器，采用步進(jìn)電機(jī)為送包動力，利用超聲波傳感器檢測袋長和數(shù)量，顯示部分利用數(shù)碼管進(jìn)行計數(shù)和狀態(tài)的顯示，利用按鍵對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了方便面料包的自動投放，而且投放速度高于現(xiàn)有的國產(chǎn)設(shè)備。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型的投包機(jī)控制系統(tǒng)可以完成對方便面料包的自動投包和計數(shù)功能。投包功能的實(shí)現(xiàn)主要是利用光電耦合器件采集面桶到達(dá)信號，系統(tǒng)啟動送料電機(jī)，利用雙輪夾緊機(jī)構(gòu)夾緊連包狀態(tài)的方便面料包向前輸送，同時利用超聲波傳感器檢測料包的個數(shù)，每通過一個完整料包時啟動切刀，于料包夾縫處切斷料包，使得料包自由下落，剛好落到到來的面桶中，完成料包的自動投包過程。在此過程中，投包控制系統(tǒng)還會完成料包個數(shù)及長度的檢測并顯示，料包接口的位置和切刀延時啟動時間均可以通過主控制器的設(shè)定來調(diào)節(jié)。

本系統(tǒng)可以大大提高生產(chǎn)效率。原有設(shè)備由于受到輸入信號采集速率低和電機(jī)送料速度慢的問題，使得設(shè)備每分鐘能投放的料包最多為120袋。而采用現(xiàn)有的改進(jìn)系統(tǒng)后，每分鐘最多能投放的料包達(dá)到220袋，這樣每天按照工作20小時計算，每個月就能多生產(chǎn)360萬桶方便面，很大程度上提高生產(chǎn)效率，而且創(chuàng)造更多收益。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為切刀控制模塊(7)的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)敘述本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型為投包機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)框圖如圖1所示，包括：主控制器(1)、按鍵輸入模塊(2)、面桶到達(dá)檢測模塊(3)、超聲波檢測模塊(4)、數(shù)碼管顯示模塊(5)、送料電機(jī)驅(qū)動模塊(6)、切刀控制模塊(7)；

其中，按鍵輸入模塊(2)、面桶到達(dá)檢測模塊(3)、超聲波檢測模塊(4)、數(shù)碼管顯示模塊(5)、送料電機(jī)驅(qū)動模塊(6)、切刀控制模塊(7)分別與主控制器(1)相連；

所述的主控制器(1)為單片機(jī)，具體為型號為C8051F020的單片機(jī)；

所述的按鍵輸入模塊(2)、面桶到達(dá)檢測模塊(3)、超聲波檢測模塊(4)、數(shù)碼管顯示模塊(5)和送料電機(jī)驅(qū)動模塊(6)均為公知器件。

所述的切刀控制模塊(7)的電路圖如圖2所示。所述的切刀控制模塊電路包括光電耦合器件TLP521-1、發(fā)光二級管LED1和三極管Q1，其中，光電耦合器件的1管腳通過電阻R6與電源電源+3.3V相連接，光電耦合器件的2管腳與單片機(jī)的IO口相連，光電耦合器件的4管腳與電源+24V相連，同時通過電阻R9與發(fā)光二級管LED1陽極相連，發(fā)光二級管LED1的陰極與三級管Q1的集電極相連，同時輸出信號由三級管Q1的集電極引出，光電耦合器件的3管腳通過電阻R7與24V電源地GND相連，同時通過電阻R8與三級管Q1的基極相連，三級管Q1的發(fā)射極與24V電源地GND相連。其中電阻R6的阻值為1K歐，電阻R7的阻值為2K歐，電阻R8的阻值為10K歐，電阻R9的阻值為10K歐。

所述切刀控制電路的工作原理為：當(dāng)單片機(jī)IO口輸出高電平時，光電耦合器件1管腳與2管腳之間的發(fā)光二極管不發(fā)光，光電耦合器件4管腳和3管腳不導(dǎo)通，三極管Q1截止，輸出信號為24V，LED不發(fā)光，切刀閉合。當(dāng)單片機(jī)IO口輸出高低平時，光電耦合器件1管腳與2管腳之間的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，光電耦合器件4管腳和3管腳導(dǎo)通，三極管Q1導(dǎo)通，輸出信號為0.7V，LED發(fā)光，切刀斷開。

本實(shí)用新型的投包機(jī)控制系統(tǒng)，應(yīng)用于方便面料包投包機(jī)。所述的投包機(jī)為方便面行業(yè)中的常用裝置，為公知技術(shù)。

按鍵輸入模塊通過總線與主控制器連接，用于參數(shù)設(shè)置和命令的輸入；

面桶到達(dá)檢測模塊由光電傳感器組成，當(dāng)檢測到有面桶到達(dá)時，光電傳感器發(fā)出一個脈沖信號給主控制器；

主控制器接到脈沖信號后通過送料電機(jī)驅(qū)動模塊啟動步進(jìn)電機(jī)，為料包的輸送提供動力，使得料包向前輸送；

在連包的料包通過超聲波傳感器時，料包的中間部分和兩端的夾縫會引起超聲波傳感器輸出電平的高低變化，此信號會傳送給主控制器，主控制器根據(jù)電平信號的變化來檢測料包的個數(shù)，再根據(jù)兩個高低電平之間的距離檢測料包袋長；

當(dāng)主控制器檢測到料包的夾縫到達(dá)切刀刀口位置時，通過切刀控制模塊啟動切刀切斷料包，此時面桶正好到達(dá)切刀正下方，被切斷的料包正好落在面桶中。數(shù)碼管通過總線與主控器連接，用于顯示切斷的料包數(shù)量和每袋袋長。

本實(shí)用新型未盡事宜為公知技術(shù)。