CN104528062A - 一种软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法， 包括参数设置步骤、软管上料步骤、标识初步辨别步骤、压环下降、压紧步骤和对标步骤。其中，标识初步辨别步骤包括色标传感器将对待对标的软管进行标识的初步辨别，以便确认软管上的标识位置是否正确以及与目标值的差距值。另外，PLC根据色标传感器提供的位置信息，自动计算软管杯座所需旋转的角度。采用上述方法后，PLC及色标传感器，能对转轴的转动角度进行精确计算，故对标准确。初次对标，位置准确的软管直接进入下道工序，故能节省对标时间。软管杯座仅需旋转，不需要上下升降，整体的制造成本低。压环在对软管尾部压紧的同时，能随着软管旋转，对软管的旋转阻力小。

Description

一种软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法

技术领域

本发明涉及一种包装辅助装置，特别是一种软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高和现代包装行业的快速发展，各种用软管包装的日常生活用品、化妆品和药品等越来越受到人们的青睐，因而对各种软管类的日用品和化妆品包装的需求也大幅度增加。

在化妆、日用、医药、食品行业中，用软管封装的产品很多，诸如洗面奶、牙膏、药膏、佐料等等。工序步骤比较多，例如国内有些简易型超声波灌装封尾机就有灌装、封尾、切尾、出管等多道工序。由于软管多为圆筒形状，封尾以后，变成管头为圆形状，管尾扁平状，形成明显的两面，而且两面的图案往往不同。为了保证软管封尾后正背面的图案位置对正准确，软管在进入封尾工序时必须按照设计好的位置摆放正确。

目前，国内的软管灌装封尾机完成软管摆放工序都是通过人工完成的，由于整个生产过程不能实现连续自动化生产，大大影响了生产效率。同时，工人劳动程度增加，另外，如果摆放的位置不准确，封尾后的产品不美观，有时还会成为废品。

2001年3月21日公开的申请号为00232684.1号中国实用新型专利，其发明创造的名称为“光电识标对管装置”，其主要包括回转工作盘，装于回转工作盘上多个管座，管座是通过直线轴承安装于回转工作盘上的浮动旋转管座，在对管工位上，管座的上方有旋转电机带动的旋转锥套，下方有浮动顶套，旋转锥套的一侧有光电开关，由一电路控制光电开关、旋转电机及浮动顶套的工作。

该专利申请，虽然一定程度上，能够对软管进行对标，然而，仍然存在着如下不足：

1.旋转锥套直接与待对标的软管接触，并带动待对标的软管及浮动旋转管座转动，进行对标，这个过程会出现如下问题：待对标的软管、旋转锥套与浮动旋转管座需同步转动，则需要三者之间配合较为紧密，配合过紧，将会导致软管外形发生形变，影响产品外观质量的同时，标识位置发生变化，传感器可能会判别错误。如果配合过松，两者将造成旋转不同步的现象，致使对标不准确。另外，如果待对标的软管与旋转锥套配合过紧，则不利于旋转锥套的脱离或脱离时，又会导致已对标的软管位置发生变化。

2.浮动旋转管座既要能够旋转，又需要能够上下升降，故浮动旋转管座的结构复杂，一个对标装置需要多个这样的浮动旋转管座，故整体的制造成本高。另外，浮动旋转管座的上下升降，则会对其内部的轴承造成磨损，使浮动旋转管座的旋转同步性变差，从而浮动旋转管座的使用寿命缩短。

3.回转工作盘的使用，由于回转工作盘上的软管数量有限，一般在8-12个左右，如在回转工作盘周围再设置其他工序，空间将变得非常拥挤。重要的是，工作效率低，每次需要人工将软管放置在回转工作盘内或从回转工作盘内将软管取出。人工劳动强度大，间歇式输送，生产效率低。

2008年3月5日公开的申请号为200720110151.8号中国实用新型专利，其发明创造的名称为“软管灌装封尾机自动识标对管装置”，其包括回转工作盘和工作台板，所述回转工作盘上装有多个相对于回转工作盘上下移动，同时也能转动的软管杯座，所述的软管杯座通过穿越工作台板的识标顶杆在正下方安装有由往复式升降气缸带动升降的步进电机，识标顶杆上端装有用于吸合软管杯座的顶套，软管杯座的正上方设有用于顶住软管的弹性压件，压件的一侧靠近软管尾部处装有光电传感器，光电传感器、步进电机由电路控制工作。压件为弹性锥形锤，所述弹性弹性锥形锤由压缩弹簧和锥形锤构成，压缩弹簧装在锥形锤上。

该专利申请，虽然解决了旋转装置不直接与待对标软管接触，所带来的不足，但仍然存在着如下不足：

    1.软管杯座既要能够旋转，又需要能够上下升降，故软管杯座的结构仍然复杂，一个对标装置需要多个这样的软管杯座，故整体的制造成本高。另外，软管杯座的上下升降，则会对其内部的轴承造成磨损，使软管杯座的旋转同步性变差，从而软管杯座的使用寿命缩短。

    2.回转工作盘的使用，由于回转工作盘上的软管数量有限，一般在8-12个左右，如在回转工作盘周围再设置其他工序，空间将变得非常拥挤。重要的是，工作效率低，每次需要人工将软管放置在回转工作盘内或从回转工作盘内将软管取出。人工劳动强度大，间歇式输送，生产效率低。

3.压缩弹簧和锥形锤的使用，虽然能使软管的位置进行初步定位，但锥形锤不能随着软管的旋转而旋转，在对软管产生压力的同时，对软管的旋转产生较大的旋转阻力，增加了电机的旋转动力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法，该软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法能连续输送及对标，工作效率高，整体制作成本低，对标精确度高且软管杯座使用寿命长。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

    一种软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法，包括以下步骤：

    第一步，参数设置：根据待对标的软管的高度及待对标的标识位置，在PLC内对色标传感器的识别色标进行设置，并同时对压环的升降高度进行设置。

    第二步，软管上料：将待识别的软管自动放置于环形闭合输送线内的软管杯座中。

    第三步，标识初步辨别：光电传感器能自动检测邻近压环的上游，是否有待对标的软管进入；当光电传感器检测到有待对标的软管进入时，其中一个色标传感器将对待对标的软管进行标识的初步辨别，以便确认软管上的标识位置是否正确以及与目标值的差距值。

    第四步，压环下降、压紧：当第三步中色标传感器识别的标识位置正确时，该软管将对标完成，环形闭合输送线将该对标完成的软管继续向前输送；当色标传感器识别的标识位置不正确时，色标传感器将识别的色标信息传递给PLC，PLC将指令伸缩推杆伸出，限制该软管继续向前输送；同时，PLC还指令压环下降至第一步所设定的高度，将待对标的软管尾部压紧；另外，PLC根据色标传感器提供的位置信息，自动计算软管杯座所需旋转的角度。

    第五步，对标：在第四步软管尾部压紧的同时，PLC指令顶升台上升；顶升台上升过程中，转轴顶部的电磁铁通电，当顶升台上升至设定值时，电磁铁将软管杯座的底部紧紧吸引成一体，转轴带动软管杯座旋转至第四步中PLC所计算的角度值。

    还包括第六步，标识再次辨别：色标传感器将对完成第五步对标的软管上的标识位置进行再次识别，并将识别位置信息传递给PLC；当识别位置正确时，PLC将直接指令电磁铁断电，顶升台下降至原位，伸缩推杆收缩，该软管完成对标；当识别位置不正确时，PLC将再次根据色标传感器提供的位置信息，自动计算软管杯座所需旋转的角度，并指令转轴旋转该角度；后指令电磁铁断电，顶升台下降至原位，伸缩推杆收缩，完成该软管的对标。

    所述第二步中，软管的上料采用机械手。

    所述第二步中，软管杯座内设置有内部直径可变的柔性圆柱体，待识别的软管自动放置于柔性圆柱体内部。

    所述柔性圆柱体的内腔呈倒圆锥形。

本发明采用上述方法后，具有如下有益效果：

1.上述使用PLC及色标传感器，能对转轴的转动角度进行精确计算，故对标准确。另外，初次对标，位置准确的软管直接进入下道工序，故能节省对标时间。

    2.上述软管杯座仅需旋转，不需要上下升降，整体的制造成本低。另外，软管杯座的上下升降，整体结构简单，制造成本低，对软管杯座内部的轴承无影响，软管杯座的使用寿命长。

3.上述压环在对软管尾部压紧的同时，能随着软管旋转，对软管的旋转阻力小。另外，压环的侧壁能对软管的径向进行限位，避免其左右晃动。

4.上述柔性圆柱体，能使软管杯座不需更换即可适应不同内径的软管。

附图说明

图1是本发明一种软管灌装封尾机自动对标装置的结构示意图；

图2是压环的驱动结构示意图；

图3是环形闭合输送线的俯视图。

其中有：1.环形闭合输送线；2.软管杯座；3.顶升台；4.转轴；5.电磁线圈；6.压环；61.升降立柱；62.上封盖；63.轴承座；64.注油管；66.迷宫密封；66.滚珠轴承；7.伸缩推杆；8.光电传感器；9.色标传感器；10.软管。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和图3所示，一种软管灌装封尾机自动对标装置，包括PLC，环形闭合输送线1，若干个均匀设置于环形闭合输送线1上且均能旋转的软管杯座2，设置于其中一个软管杯座2正下方的顶升台3和均位于环形闭合输送线1上方且与顶升台3位置相对应的压环6、光电传感器8和色标传感器9。其中，色标传感器9优选设置有两个，均前后设置在邻近压环6的前端上游。

如图3所示，环形闭合输送线1的两侧中间部分为直线，两侧为椭圆形。环形闭合输送线1的两侧还可以设置多道工序，如上管、灌装、封尾、切边、出管等多道工序。其中，上管和出管，优选由机械手完成。环形闭合输送线1的设置，占用空间小，连续输送，而且环形闭合输送线1上设置的软管杯座2数量多，机械手将软管自动取出或放入，工作效率高，人工劳动强度小。

每个软管杯座2的底部均从环形闭合输送线1的底部伸出，软管杯座2的底部伸出部分由金属材料制成；顶升台3的顶部设置有能够旋转的转轴4；转轴4的顶部设置有电磁铁5。

上述压环6的高度能够升降且能够旋转，压环6的内腔与待对标的软管10尾部相配合；位于压环6下游的环形闭合输送线1上还设置有伸缩推杆7。

上述压环6、顶升台3、光电传感器8、色标传感器9、电磁铁5和伸缩推杆7均与PLC相连接。

    压环6的高度升降及旋转的驱动结构，优选如图2所示，包括设置于压环6的顶部的升降立柱61，升降立柱61的底部外侧套装有轴承座63，轴承座63的顶部设置有与升降立柱61紧配合的上封盖62，上封盖62与轴承座63通过迷宫密封65连接；轴承座63内设置有内圈静止不动的滚珠轴承66，优选为深沟球轴承。上封盖62内设置有伸向滚珠轴承66的注油管64，该注油管64能对滚珠轴承66进行自润滑。

作为进一步改进，软管杯座2内设置有内部直径可变的柔性圆柱体，该柔性圆柱体，能使软管杯座2不需更换即可适应不同内径的软管10。

上述软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法的使用方法，包括以下步骤：

第一步，参数设置：根据待对标的软管10的高度及待对标的标识位置，在PLC内对色标传感器9模块的识别色标进行设置，并同时对压环6的升降高度进行设置。

第二步，软管上料：用机械手将待识别的软管10自动放置于环形闭合输送线1内的软管杯座2中。第一步，参数设置：根据待对标的软管10的高度及待对标的标识位置，在PLC内对色标传感器9模块的识别色标进行设置，并同时对压环6的升降高度进行设置。

第二步，软管上料：用机械手将待识别的软管10自动放置于环形闭合输送线1内的软管杯座1中。软管杯座1中的柔性圆柱体9能自动将软管10的位置进行固定。

第三步，标识初步辨别：光电传感器8能自动检测邻近压环6的上游，是否有待对标的软管10进入。当光电传感器8检测到有待对标的软管10进入时，其中一个（第一个）色标传感器9将对待对标的软管10进行标识的初步辨别，以便确认软管10上的标识位置是否正确以及与目标值的差距值。

第四步，压环下降、压紧：当第三步中，色标传感器9识别的标识位置正确时，该软管10将对标完成，环形闭合输送线1将该对标完成的软管10继续向前输送。当色标传感器9识别的标识位置不正确时，色标传感器9将识别的色标信息传递给PLC，PLC将指令伸缩推杆7伸出，限制该软管10继续向前输送；同时，PLC还指令压环6下降至第一步所设定的高度，将待对标的软管10尾部压紧。另外，PLC根据色标传感器9提供的位置信息，自动计算软管杯座2所需旋转的角度。

第五步，对标：在第四步软管10尾部压紧的同时，PLC指令顶升台3上升。由于软管杯座2位置固定，故顶升台3每次上升的高度值固定，可事先进行设置。顶升台3上升过程中，转轴4顶部的电磁铁5通电，当顶升台3上升至设定值时，电磁铁5将软管杯座2的底部紧紧吸引成一体，转轴4带动软管杯座2旋转至第四步中PLC所计算的角度值。

第六步，标识再次辨别：第一个或另一个色标传感器9将对完成第五步对标的软管10上的标识位置进行再次识别，并将识别位置信息传递给PLC。当识别位置正确时，PLC将直接指令电磁铁5断电，顶升台3下降至原位，伸缩推杆7收缩，该软管10完成对标。当识别位置不正确时，PLC将再次根据色标传感器9提供的位置信息，自动计算软管杯座2所需旋转的角度，并指令转轴4旋转该角度。后指令电磁铁5断电，顶升台3下降至原位，伸缩推杆7收缩，完成该软管10的对标。

作为替换，上述第六步中的标识再次辨别也可不需要设置，在第五步完成后，PLC可直接指令电磁铁5断电，顶升台3下降至原位，伸缩推杆7收缩，完成该软管10的对标。具体情况，使用者可根据需要进行设置。

Claims (5)

1.一种软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，参数设置：根据待对标的软管的高度及待对标的标识位置，在PLC内对色标传感器的识别色标进行设置，并同时对压环的升降高度进行设置；

第二步，软管上料：将待识别的软管自动放置于环形闭合输送线内的软管杯座中；

第三步，标识初步辨别：光电传感器能自动检测邻近压环的上游，是否有待对标的软管进入；当光电传感器检测到有待对标的软管进入时，其中一个色标传感器将对待对标的软管进行标识的初步辨别，以便确认软管上的标识位置是否正确以及与目标值的差距值；

第四步，压环下降、压紧：当第三步中色标传感器识别的标识位置正确时，该软管将对标完成，环形闭合输送线将该对标完成的软管继续向前输送；当色标传感器识别的标识位置不正确时，色标传感器将识别的色标信息传递给PLC，PLC将指令伸缩推杆伸出，限制该软管继续向前输送；同时，PLC还指令压环下降至第一步所设定的高度，将待对标的软管尾部压紧；另外，PLC根据色标传感器提供的位置信息，自动计算软管杯座所需旋转的角度；

第五步，对标：在第四步软管尾部压紧的同时，PLC指令顶升台上升；顶升台上升过程中，转轴顶部的电磁铁通电，当顶升台上升至设定值时，电磁铁将软管杯座的底部紧紧吸引成一体，转轴带动软管杯座旋转至第四步中PLC所计算的角度值。

2.根据权利要求1所述的软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法，其特征在于：还包括第六步，标识再次辨别：色标传感器将对完成第五步对标的软管上的标识位置进行再次识别，并将识别位置信息传递给PLC；当识别位置正确时，PLC将直接指令电磁铁断电，顶升台下降至原位，伸缩推杆收缩，该软管完成对标；当识别位置不正确时，PLC将再次根据色标传感器提供的位置信息，自动计算软管杯座所需旋转的角度，并指令转轴旋转该角度；后指令电磁铁断电，顶升台下降至原位，伸缩推杆收缩，完成该软管的对标。

3.根据权利要求2所述的软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法，其特征在于：所述第二步中，软管的上料采用机械手。

4.根据权利要求3所述的软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法，其特征在于：所述第二步中，软管杯座内设置有内部直径可变的柔性圆柱体，待识别的软管自动放置于柔性圆柱体内部。

5.根据权利要求4所述的软管灌装封尾机自动对标装置的使用方法，其特征在于：所述柔性圆柱体的内腔呈倒圆锥形。