CN100540453C - 采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，该方法包括以下步骤：步骤1，调整灌装测量参照基准位置；步骤2，控制器启动各计量缸模块单元进行灌装工作；步骤3，控制器检测各计量缸模块单元中位置传感器的输出信号，启动相应的定时器工作；步骤4，控制器分别根据各微调整数值及定时器计数值，控制相应模块单元的驱动气缸折返转入吸料；步骤5，对各计量缸模块单元灌装误差量进行检测和计算；步骤6，根据各计量缸模块单元的灌装量误差进行合格判定。若不合格，则继续分别进行微调整数值的调整并转入步骤2，直至合格为止。本发明进行灌装量的微调极为方便，可有效地提高灌装量微调整的效率和精度。

Description

采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法

技术领域

本发明涉及一种灌装机灌装量微调整方法，尤其涉及一种采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法。

背景技术

请参见图1所示，这是组合式结构多头灌装机的计量缸模块单元的结构示意图。图中灌装机是一具有2-16头的灌装机，该灌装机可广泛应用于日化、食品、粮油等行业。

从图中可见，现有技术多头灌装机采用的是若干个计量缸模块单元1至N个组合式结构，该计量缸模块单元1包含，独立的计量缸11、活塞带磁环的驱动气缸12、设置在驱动气缸12上的一对磁敏位置传感器13及控制器14；计量缸11内的活塞111通过连杆15与驱动气缸12内的活塞121连接，控制器14分别与位置传感器13和驱动气缸12的控制信号端连接，在计量缸11的上方设置进出料单向阀16。

对上述组合式多头灌装机的若干个计量缸模块单元进行灌装量调节的原理是：设置在各驱动气缸上方位置传感器位置，就是各驱动气缸活塞上行运动的折返点。在每个灌装周期的开始时刻，先由控制器(该控制器可采用可编程控制器PLC或单片机系统组成)同时驱使各组计量缸模块单元的驱动气缸活塞上行，带动计量缸活塞开始进行物料灌装作业。然后控制器不断检测各驱动气缸上方位置传感器输出信号，一旦发现某组驱动气缸活塞到达折返点，就使其折返向下运动，带动该计量缸活塞进行吸料作业，直至所有计量缸模块单元均完成吸料作业，一个完整的灌装周期即告结束。通过人工反复、精细调节各计量缸模块单元中驱动气缸上位置传感器的位置，即可实现各计量缸模块单元的灌装量微调。驱动气缸下方位置传感器(也可不安装)的输出信号，则可反映驱动气缸的初始位置，此信号可由控制器采集作为控制之用。

由上述可知，采用现有技术的组合式多头灌装机的灌装量微调整方法，由于必须通过人工反复精细调节各位置传感器的位置，因而步骤繁多，调整的效率很低，调整精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，它能使灌装量的微调精度高，微调效率高。

本发明的目的是这样实现的：

一种采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，用于对组合式多头灌装机上的多个计量缸模块单元的灌装量的微调节，每一计量缸模块单元由计量缸、驱动气缸、设置在驱动气缸一侧的一对位置传感器，控制各部件工作的控制器组成；其特点是，所述的灌装量微调整方法包括以下步骤：

步骤1，调整灌装测量参照基准位置；

控制器根据预设的微调整数值，调整各计量缸模块单元中驱动气缸上方的位置传感器初始位置，将此位置作为各计量缸模块单元灌装量微调整的参照基准；

步骤2，控制器启动各计量缸模块单元进行灌装工作；

步骤3，控制器分别检测各计量缸模块单元中位置传感器的输出信号，并据此分别启动相应的定时器工作；

步骤4，控制器检测各计量缸模块单元的微调整信息，控制相应计量缸模块单元的驱动气缸折返转入吸料；

步骤5，对各计量缸模块单元灌装误差量的检测和计算；

各计量缸模块单元经过微调灌装量后，控制器采集接收各计量缸模块单元的灌装量，并分别依据当前要求的灌装量进行误差计算；

步骤6，灌装量误差的合格判定，控制器根据获得的经步骤五的计算得出的各计量缸模块单元的灌装量误差进行分析判定，使各计量缸模块单元的灌装量误差达到合格要求。

在上述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法中，其中，所述的步骤1的具体步骤是，

1-1，控制器在定时器中设置各计量缸模块单元的预设微调整数值，该数值所对应的微调灌装量为额定灌装量的2％；

1-2，控制器将由人机交互界面显示的各计量缸模块单元的表观微调整数值设置为零；

1-3，在上述1-1和1-2的条件下，控制器控制调整各计量缸模块单元中驱动气缸上方的位置传感器的初始位置，以此位置作为各计量缸模块单元灌装量中微调灌装量在额定灌装量2％内的参照基准位置。

在上述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法中，其中，所述的步骤2各计量缸模块单元进行灌装工作的步骤是：

2-1，控制器启动各计量缸模块单元的驱动气缸，使各驱动气缸内的活塞向位于驱动气缸上方的位置传感器方向上行；

2-2，与此同时，计量缸中上行的活塞将计量缸内的灌装液体输出并通过进出料单向阀16灌入相应的容器。

在上述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法中，其中，所述的步骤3的具体步骤是，

3-1，控制器检测且接收各位置传感器的输出信号，即分别检测各驱动气缸内的活塞位置；

3-21，当控制器没有检测到某气缸内的一活塞上行至规定位置时，则返回到3-1步骤继续检测，直至各气缸内的活塞相继上行至规定位置，使对应的位置传感器发出输出信号，

3-22，当某气缸内的一活塞上行至规定位置，控制器接收了该气缸相应位置传感器发出的输出信号后，即启动该计量缸模块单元所对应的定时器。

在上述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法中，其中，所述的步骤4具体步骤是，

4-1，控制器根据各计量缸模块单元的微调整数值，不断与定时器当前计数值进行对比，判断定时器当前计数值是否等于微调整数值；

4-2，当各自定时器当前计数值与其设置的微调整数值相符时，控制器控制各计量缸模块单元驱动气缸中的活塞进行折返换向移动，使相应的计量缸模块单元由灌装动作转为吸料动作，直至完成各计量缸模块单元的灌装过程；

4-21，当各自定时器当前计数值与其设置的微调整数值不相符时，则返回4-1步骤继续判断。

在上述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法中，其中，在所述的步骤1中，所述的微调整数值为：微调整数值＝预设微调整数值+表观微调整数值；在所述的步骤6中，控制器根据各计量缸模块单元的灌装量误差，调整定时器中各计量缸模块单元灌装量的表观微调整数值，

表观微调整数值＝灌装的误差重量/微调整当量；

微调整当量通过计算由下式求出：

微调整当量(克/毫秒)＝ΔG/Δt，

在延时时间增量为Δt(毫秒)时，得到灌装增量ΔG(克)。

在上述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法中，其中，所述的步骤6中的具体步骤是，

6-1，控制器根据获得的经步骤5的计算得出的各计量缸模块单元的灌装量误差进行判定“误差是否合格”；

6-2，若存在任一计量缸模块单元的“灌装量误差不合格”，控制器进行调整各微调整数值的步骤，包括：

6-21，控制器根据“表观微调整数值＝灌装量误差/微调整当量”，计算各计量缸模块单元的表观微调整数值，

6-22，控制器通过人机交互界面接收经6-21步骤计算所得的表观微调整数值，

6-23，控制器根据“微调整数值＝预设微调整数值+表观微调整数值”公式，结合步骤5得到的“灌装量误差”和6-22步骤得到的“表观微调整数值”，计算得出各定时器的“微调整数值”，

6-24，根据相应的“微调整数值”调整各定时器中设置的微调整数值，

6-25，返回到步骤2，重复实施步骤2至步骤6的工作；

6-3，若所有计量缸模块单元的灌装量误差均达到合格规定的要求，则结束调整工作。

本发明采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，由于采用了此技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.本发明将现有技术的机械式灌装量微调整方法改进为通过控制器控制各计量缸模块单元的表观微调整数值，控制各计量缸模块单元完成灌装量微调整，不仅操作方便，同时简化了灌装量微调整步骤，并且提高了灌装量微调整的效率和精度。

2.本发明由于灌装微量的微调整是根据控制器对各驱动气缸活塞到达上方传感器位置后，通过控制其不同的附加延时数值(毫秒数量级)，以分别改变其折返点位置，由此控制了计量缸的行程，从而达到微调灌装量目的。

附图说明

通过以下对本发明采用软件调整的组合式多头灌装机灌装量微调整方法的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

1.组合式结构多头灌装机的计量缸模块单元的结构示意图；

2.本发明采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法的流程图。

具体实施方式

请结合参见图1所示，这是组合式结构多头灌装机的计量缸模块单元的结构示意图。本发明组合式结构多头灌装机的计量缸模块单元与现有技术组合式多头灌装机一样，它需在每一计量缸模块单元中配置一组位置传感器作为调整、测量的基准，图1所示的是组合式多头灌装机的1至N个计量缸模块单元，该计量缸模块单元包含计量缸11、活塞带磁环的驱动气缸12、设置在驱动气缸12一侧的一对磁敏位置传感器13，设有人机交互界面及电、气转换装置的控制器14；计量缸11内的活塞111通过连杆15与驱动气缸12内的活塞121连接，控制器14分别与位置传感器13的输出端和驱动气缸12的控制端连接，在计量缸11的上方设置进出料单向阀16。控制器14可采用可编程控制器PLC或单片机系统组成，在控制器中设有N个定时器。

请参见图2所示，这是本发明采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法的流程图。本发明的微调整方法包括以下步骤：

第一步骤，调整灌装测量参照基准位置，具体步骤是：

1-1，控制器在定时器中设置各计量缸模块单元的预设微调整数值，将各计量缸模块单元的预设微调整数值所对应的微调灌装量设置为额定灌装量的2％；

由于，微调整数值＝预设微调整数值+表观微调整数值，

并且，在本实施例中，微调整数值是一固定数值，即为预设微调整数值，为此，

1-2，控制器将由人机交互界面显示的各计量缸模块单元的表观微调整数值设置为零；

1-3，在上述1-1和1-2的条件下，控制器控制调整各计量缸模块单元中驱动气缸上方的位置传感器的初始位置，使各计量缸模块单元的灌装误差在额定灌装量的±2％以内，以此位置作为各计量缸模块单元灌装量中微调灌装量在额定灌装量2％内的参照基准位置。

第二步骤，控制器启动各计量缸模块单元进行灌装量微调整工作，具体步骤是；

2-1，控制器启动各计量缸模块单元的驱动气缸，使各驱动气缸内的活塞向位于驱动气缸上方的位置传感器方向上行；

2-2，与此同时，计量缸中上行的活塞将计量缸内的灌装液体输出并通过进出料单向阀16灌入相应的容器。

第三步骤，启动定时器工作的具体部步骤是：

3-1，控制器检测且接收各位置传感器的输出信号，即分别检测各驱动气缸内的活塞位置；

3-21，当控制器没有检测到某气缸内的一活塞上行至规定位置时，则返回到3-1步骤继续检测，直至各气缸内的活塞相继上行至规定位置，使对应的位置传感器发出输出信号，

3-22，当某气缸内的一活塞上行至规定位置，控制器接收了该气缸相应位置传感器发出的输出信号后，即启动该计量缸模块单元所对应的定时器。

第四步骤，控制器检测各计量缸模块单元的微调整信息，控制相应计量缸模块单元的驱动气缸折返转入吸料；其具体步骤是：

4-1，控制器根据各计量缸模块单元的微调整数值，不断与定时器当前计数值进行对比，判断定时器当前计数值是否等于微调整数值；

4-2，当各自定时器当前计数值与其设置的微调整数值相符时，控制器控制各计量缸模块单元驱动气缸中的活塞进行折返换向移动，使相应的计量缸模块单元由灌装动作转为吸料动作，直至完成各计量缸模块单元的灌装过程；

4-21，当各自定时器当前计数值与其设置的微调整数值不相符时，则返回4-1步骤继续判断。

第五步骤，对各计量缸模块单元灌装误差量的检测和计算；

各计量缸模块单元经过微调灌装量后，控制器采集接收各计量缸模块单元的灌装量，并分别依据当前要求的灌装量进行误差计算。

第六步骤，灌装量误差的合格判定；

控制器根据获得的经步骤五的计算得出的各计量缸模块单元的灌装量误差进行分析判定；若各计量缸模块单元的灌装误差量达到规定的误差范围，为合格，则调整工作结束；若各计量缸模块单元的灌装误差量未达到误差规定范围，为不合格，则进行表观微调整数值的计算、设置，并转入新一轮的灌装量微调整作业，直至使所得的计量缸模块单元的灌装量误差均达到合格要求；具体步骤是：

6-1，控制器根据获得的经步骤五的计算得出的各计量缸模块单元的灌装量误差进行判定“误差是否合格”；

6-2，若存在任一计量缸模块单元的“灌装量误差不合格”，控制器进行调整各微调整数值的步骤，包括：

6-21，控制器根据“表观微调整数值＝灌装量误差/微调整当量”，计算各计量缸模块单元的表观微调整数值；同时，计算得到微调整当量：

微调整当量(克/毫秒)＝ΔG/Δt，

在延时时间增量为Δt(毫秒)时，得到灌装增量ΔG(克)，

6-22，控制器通过人机交互界面接收经6-21步骤计算所得的表观微调整数值；

6-23，控制器根据“微调整数值＝预设微调整数值+表观微调整数值”公式，结合步骤5得到的“灌装量误差”和6-22步骤得到的“表观微调整数值”，计算得出各定时器的“微调整数值”，

6-24，根据相应的“微调整数值”调整各定时器中的微调整数值，

6-25，返回到步骤2，重复实施步骤2至步骤6的工作；

6-3，若所有计量缸模块单元的灌装量误差均达到规定的要求，则结束调整工作。

综上所述，本发明采用组合式多头灌装机灌装量微调整方法，通过控制器设置、改变各计量缸模块单元的微调整数值，同时根据各传感器输出的驱动气缸活塞位置信息，来微调驱动气缸活塞行程的延时时间以及折返点位置，由此控制了计量缸的行程，从而达到微调灌装量的目的。本发明不仅操作方便，同时简化了灌装量微调整步骤，并且可有效地提高了灌装量微调整的效率和精度。

Claims (7)

1.一种采用组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，用于对组合式多头灌装机上的多个计量缸模块单元的灌装量的微调节，每一计量缸模块单元(1)由计量缸(11)、驱动气缸(12)、设置在驱动气缸(12)一侧的一对位置传感器(13)，控制各部件工作的控制器(14)组成；其特征在于，所述的灌装量微调整方法包括以下步骤：

步骤1，调整灌装测量参照基准位置；

控制器根据预设的微调整数值，调整各计量缸模块单元中驱动气缸上方的位置传感器初始位置，将此位置作为各计量缸模块单元灌装量微调整的参照基准；

步骤2，控制器启动各计量缸模块单元进行灌装工作；

步骤3，控制器分别检测各计量缸模块单元中位置传感器的输出信号，并据此分别启动相应的定时器工作；

步骤4，控制器检测各计量缸模块单元的微调整信息，控制相应计量缸模块单元的驱动气缸折返转入吸料；

步骤5，对各计量缸模块单元灌装误差量的检测和计算；

各计量缸模块单元经过微调灌装量后，控制器采集接收各计量缸模块单元的灌装量，并分别依据当前要求的灌装量进行误差计算；

步骤6，灌装量误差的合格判定，控制器根据获得的经步骤五的计算得出的各计量缸模块单元的灌装量误差进行分析判定，使各计量缸模块单元的灌装量误差达到合格要求。

2.根据权利要求1所述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，其特征在于：所述的步骤1的具体步骤是，

1-1，控制器在定时器中设置各计量缸模块单元的预设微调整数值，该数值所对应的微调灌装量为额定灌装量的2％；

1-2，控制器将由人机交互界面显示的各计量缸模块单元的表观微调整数值设置为零；

1-3，在上述1-1和1-2的条件下，控制器控制调整各计量缸模块单元中驱动气缸上方的位置传感器的初始位置，以此位置作为各计量缸模块单元灌装量中微调灌装量在额定灌装量2％内的参照基准位置。

3.根据权利要求1所述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，其特征在于：在所述的步骤2中，所述的各计量缸模块单元进行灌装工作的步骤是：

2-1，控制器启动各计量缸模块单元的驱动气缸，使各驱动气缸内的活塞向位于驱动气缸上方的位置传感器方向上行；

2-2，与此同时，计量缸中上行的活塞将计量缸内的灌装液体输出并通过进出料单向阀(16)灌入相应的容器。

4.根据权利要求1所述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，其特征在于：所述的步骤3的具体步骤是，

3-1，控制器检测且接收各位置传感器的输出信号，即分别检测各驱动气缸内的活塞位置；

3-21，当控制器没有检测到某气缸内的一活塞上行至规定位置时，则返回到3-1步骤继续检测，直至各气缸内的活塞相继上行至规定位置，使对应的位置传感器发出输出信号，

3-22，当某气缸内的一活塞上行至规定位置，控制器接收了该气缸相应位置传感器发出的输出信号后，即启动该计量缸模块单元所对应的定时器。

5.根据权利要求1所述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，其特征在于：所述的步骤4具体步骤是，

4-1，控制器根据各计量缸模块单元的微调整数值，不断与定时器当前计数值进行对比，判断定时器当前计数值是否等于微调整数值；

4-2，当各自定时器当前计数值与其设置的微调整数值相符时，控制器控制各计量缸模块单元驱动气缸中的活塞进行折返换向移动，使相应的计量缸模块单元由灌装动作转为吸料动作，直至完成各计量缸模块单元的灌装过程；

4-21，当各自定时器当前计数值与其设置的微调整数值不相符时，则返回4-1步骤继续判断。

6.根据权利要求1所述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，其特征在于：

在所述的步骤1中，所述的微调整数值为：微调整数值＝预设微调整数值+表观微调整数值；

在所述的步骤6中，控制器根据各计量缸模块单元的灌装量误差，调整定时器中各计量缸模块单元灌装量的表观微调整数值，

表观微调整数值＝灌装的误差重量/微调整当量；

微调整当量通过计算由下式求出：

微调整当量＝ΔG/Δt，

在延时时间增量为Δt时，得到灌装增量ΔG，其中，微调整当量的单位为：克/毫秒，在延时时间增量的单位为：毫秒，灌装增量的单位为：克。

7.根据权利要求1或6所述的组合式结构的多头灌装机灌装量微调整方法，其特征在于：所述的步骤6中的具体步骤是，

6-1，控制器根据获得的经步骤5的计算得出的各计量缸模块单元的灌装量误差进行判定“误差是否合格”；

6-2，若存在任一计量缸模块单元的“灌装量误差不合格”，控制器进行调整各微调整数值的步骤，包括：

6-21，控制器根据“表观微调整数值＝灌装量误差/微调整当量”，计算各计量缸模块单元的表观微调整数值，

6-22，控制器通过人机交互界面接收经6-21步骤计算所得的表观微调整数值，

6-23，控制器根据“微调整数值＝预设微调整数值+表观微调整数值”公式，结合步骤5得到的“灌装量误差”和6-22步骤得到的“表观微调整数值”，计算得出各定时器的“微调整数值”，

6-24，根据相应的“微调整数值”调整各定时器中设置的微调整数值，

6-25，返回到步骤2，重复实施步骤2至步骤6的工作；

6-3，若所有计量缸模块单元的灌装量误差均达到合格规定的要求，则结束调整工作。

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