CN106018095A - 扎带熔接强度在线测试装置及生产流水线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扎带熔接强度在线测试装置及生产流水线。所述扎带熔接强度在线测试装置包括：伸缩机构；感应器，设置于自动打包机上；拉力仪；逻辑控制器；以及中央控制器，与所述拉力仪及所述逻辑控制器均电性连接，用于将所述拉力仪采集的压力数据作为拉力值进行存储。本发明采用了中央处理器对拉力值进行存储，因此即使包扎带出现了质量问题，也能够通过查询中央处理器进行追踪，便于追溯及查找质量问题的扎带熔接强度。

Description

扎带熔接强度在线测试装置及生产流水线
技术领域
本发明涉及一种测试装置，尤其涉及一种扎带熔接强度在线测试装置及生产流水线。
背景技术
捆包扎带(也称打包带)的熔接可靠性即扎带熔接强度是商品包装运输环节的重要指标之一，捆包扎带的熔接强度会直接影响物流转运及经销商存储。而目前捆包扎带的熔接强度检测主要由人工定时抽测完成，并依靠人工记录检测数据。因此，存在执行不到位及缺乏监管等隐患。人工抽测及记录作业有可能会造成批质量一致性的问题，例如在熔接力不足，打包段在搬运过程中容易断裂，此时会产生可追溯性低，即难查找的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种便于追溯及查找质量问题的扎带熔接强度在线测试装置及生产流水线。
一种扎带熔接强度在线测试装置，所述扎带熔接强度在线测试装置包括：
伸缩机构(10)，用于移动进入流水线上的自动打包机(203)的打包区域；
感应器(20)，设置于自动打包机(203)上，用于在所述伸缩机构(10)进入打包区域时触发自动打包机(203)，使自动打包机(203)于所述伸缩机构(10)上进行扎带打包；
拉力仪(30)，与所述伸缩机构(10)电性连接并用于采集所述伸缩机构(10)承受的扎带的压力数据；
逻辑控制器(40)，与所述伸缩机构(10)及所述拉力仪(30)均电性连接，用于控制所述伸缩机构(10)移动并挣断扎带；以及
中央控制器(50)，与所述拉力仪(30)及所述逻辑控制器(40)均电性连接，用于将所述拉力仪(30)采集的压力数据作为拉力值进行存储。
在其中一个实施方式中，所述伸缩机构(10)包括压力传感器(11)，所述压力传感器(11)用于感测自动打包机(203)进行扎带打包的压力数据。
在其中一个实施方式中，所述伸缩机构(10)还包括驱动件(13)，所述驱动件(13)用于挣断扎带。
在其中一个实施方式中，所述伸缩机构(10)为机械手臂。
在其中一个实施方式中，所述驱动件(13)为气缸。
在其中一个实施方式中，所述拉力仪(30)为电子测拉力仪。
在其中一个实施方式中，所述逻辑控制器(40)为PLC逻辑控制器。
在其中一个实施方式中，所述中央处理器(50)包括电性连接的计算机(51)与服务器(53)。
在其中一个实施方式中，还包括与所述逻辑控制器电性连接的声光警示装置(60)，所述声光警示装置(60)包括蜂鸣器(61)与指示灯(63)。
在其中一个实施方式中，包括传输带(201)、自动打包机(203)以及如上所述的扎带熔接强度在线测试装置(100)，其中所述自动打包机(203)邻近所述传输带(201)设置，所述伸缩机构(10)邻近所述自动打包机(203)设置且设置于所述生产流水线(200)的上方。
由于本发明采用了中央处理器对拉力值进行存储，因此即使包扎带出现了质量问题，也能够通过查询中央处理器进行追踪，便于追溯及查找质量问题的扎带熔接强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为一实施例的生产流水线的模块方框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，一种扎带熔接强度在线测试装置100，用于对生产流水线200上的捆包扎带即打包带进行拉力测试。在本实施方式中，生产流水线200包括传输带201、依照传输方向依次设置于传输带201上的提升机202、自动打包机203、限行机构205以及扎带熔接强度在线测试装置100。传输带201上邻近自动打包机203的位置设置有下降机构2011以及承接机构2013。下降机构2011用于使产品下降及定位，承接机构2013用于承接扎带，以供自动打包机203打包所述扎带。扎带熔接强度在线测试装置100邻近自动打包机203设置。
扎带熔接强度在线测试装置100包括：伸缩机构10、设置于自动打包机203上的感应器20、拉力仪30、逻辑控制器40、中央控制器50以及声光警示装置60。伸缩机构10与拉力仪30及逻辑控制器40均电性连接，拉力仪30与逻辑控制器40及中央控制器50电性连接，声光警示装置60与逻辑控制器40电性连接。中央处理器50与逻辑控制器40电性连接。
逻辑控制器40用于控制伸缩机构10移动进入自动打包机203的打包区域，感应器20能够感应并触发自动打包机203，使自动打包机203于伸缩机构10上打包测试用扎带。伸缩机构10能够挣断扎带，同时拉力仪30采集伸缩机构10上的压力数据并将实时压力数据传输给中央控制器50。当压力数据合格时，拉力仪30向逻辑控制器40传输合格信号。逻辑控制器40根据所述合格信号控制伸缩机构10回归初始位置，并控制声光警示装置60恢复正常状态。中央控制器50用于将拉力仪30传输过来的实时拉力数据进行存储。
伸缩机构10邻近自动打包机203设置且设置于传输带201的上方，用于在逻辑控制器40的控制下移动进入自动打包机203的打包区域。伸缩机构10上设置有压力传感器11以及驱动件13。压力传感器11用于感测自动打包机230打包测试用扎带的压力。驱动件13用于挣断测试用扎带。在本实施方式中，伸缩机构10为设置有压力传感器11的机械手臂。驱动件13为气缸。
由于伸缩机构10设置于传输带201的上方，因此能够匹配生产流水线200的狭窄空间要求设计，紧密契合需求，充分利用了生产流水线200的立体空间，机械结构本身具有规则性、组合性以及体积小的特点，对产线正常生产无影响。可根据自动打包机类型的变化匹配更换打包带承接机构，适应产线柔性生产的需求。立方形外观设计以及组接打包带承接机构为专有设计方案。伸缩机构10作为自动伸缩打包带拉力测试的主体机械结构，承接机构作为承接拉力带部分机械结构，二者为组合机械装置，可根据产线生产需求设计更换，适应柔性生产需求，且可以解决生产线现场空间不足的问题，充分利用产线立体空间，不影响产线正常生产。
在本实施方式中，拉力仪30为电子测拉力仪，用于采集伸缩机构10的压力传感器11上感测到的压力数据作为拉力值并传输给中央处理器50。当拉力仪30接收到工艺标准值的拉力值时，则向给出逻辑控制器40给出PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)成功信号。
在本实施方式中，逻辑控制器40为PLC逻辑控制器。逻辑控制器40还与限行机构205电性连接。逻辑控制器40用于首次开线、成功测试后每隔设定时间(数)以及手动测试时，自动开始测试流程。逻辑控制器40控制传输带201停线，等待打包区域成品清空以及利用限行机构2013阻挡后续成品进入，并控制声光警示装置60的指示灯转换成橙色运行状态灯，标志设备测试流程进行中。逻辑控制器40还用于控制机械手臂自动退出打包区域回归初始位置，进行初始化操作，线体正常开线，现场指示灯回复绿色运行状态灯，标志产线正常运行。总体而言，逻辑控制器40的主要作用为：根据控制逻辑要求，完成对声光指示灯与流水线的通断控制；控制测拉力机械结构如气缸、电机等的通断逻辑运行。
中央处理器50包括电性连接的计算机51与服务器53。计算机51中设置有软件客户端，用于与拉力仪30完成通讯连接，控制测试过程的通断。计算机51还用于接收拉力仪30所传输回的实时拉力值，并以文本表现形式显示出来。所述软件客户端中可以进行测量参数的设定，并将测量数据存储于服务器53中以供分析与储存。通过计算机51可对服务器53中存储的拉力值数据进行查询。所述软件客户端自动采集显示拉力仪30回传的实时拉力数据，设定最低标准值，记录每次测试超过最低标准值拉力的测试最大值，并于服务器53中存储。所述软件客户端同时也具有手动测试开始功能以及手动数据录入与后台数据维护功能。所述软件客户端自行开发，首次实现拉力带熔接拉力测试数据的自动实时采集、监控、传输、储存与查询功能，记录每一次测试的峰值拉力，在本地服务器指定地址储存并可上传网络，实现数据录入与后台维护功能。由于采用逻辑控制器40与计算机61的软件客户端相通讯连接，实现了可预设的定时(量)在线快速自动测试、测试不合格自动停机报警、测试数据曲线图形化且自动采集与存储的功能，实现了无人化、智能化、自动化测试的要求。
声光警示装置60包括蜂鸣器61以及指示灯63。在开始测试时，设定时间60秒(可调)内拉力仪30没有返回要求值，指示灯63可在逻辑控制器40的控制下转变成红色报警灯，逻辑控制器40使蜂鸣器61发出声音，即进行声光报警指示，通知人工前来处理，启动人工预警测试流程。当设备在测试流程中时，指示灯63在逻辑控制器40的控制下转换成橙色运行状态灯，标志设备测试流程进行中。当伸缩机构10自动退出打包区域并回归初始位置，进行初始化操作，线体正常开线，现场指示灯63恢复绿色运行状态灯，标志产线正常运行。在本实施方式中，指示灯63为三色指示灯，声光警示装置60具有三个指示状态，具体为：红色报警灯，当设备出现异常、测试超时不合格时会亮红色报警灯间隔0.5S闪烁，间隔0.5s报警音；橙色运行灯，当设备在正常运行测试中时会亮橙色运行灯，间隔2S的稳定提示音，灯光常亮；绿色状态灯，当设备处于正常待机状态等待测试流程到来时会常亮绿色状态灯，无声音。
扎带熔接强度在线测试装置100的运行过程如下：
首次开线、成功测试后每隔设定时间(数)以及手动测试时，自动开始测试流程。PLC控制线体停线，等待打包工作区域成品清空以及阻挡后续成品进入，现场指示灯转换成橙色运行状态灯，标志设备测试流程进行中；
机械手臂自动伸入打包区域，感应器触发，打包机自动在机械手臂上压力传感器上打包测试用捆包扎带，气缸启动挣断捆包扎带后自动回缩，等待成功信号回传；
电子测拉力仪采集压力传感器上压力数据，接收到工艺标准值的拉力时给出PLC成功信号，控制机械手臂自动退出打包区域回归初始位置，进行初始化操作，线体正常开线，现场指示灯回复绿色运行状态灯，标志产线正常运行；
开始测试计时，设定时间60S(可调)内电子测拉力仪没有返回要求值，现场指示灯转变成红色报警灯，并声光报警指示，通知人工前来处理，启动人工预警测试流程。
PC客户端自动采集显示电子测拉力仪回传实时拉力数据，设定最低标准值，记录每次测试超过最低标准值拉力的测试最大值，后台服务器存储；PC客户端同时包括手动测试开始功能以及手动数据录入与后台数据维护功能。实时在线，快速响应，整个测试时间不超过3分钟。
本发明针对的问题是：
1、生产拉力测试过程未实现无人化与全自动化，需投入额外人力；
2、匹配生产线狭窄的空间要求自主设计：自动伸缩机械装置、匹配打包机伸缩测试与承接打包带的机械装置；
3、生产现场不能对人工的执行进行有效的监控，不能在测试未按要求进行或不合格进行的情况下给出明显的及时反馈；
4、生产现场测量熔接拉力设备不能进行测量数据储存、传输与分析；
5、在复杂的生产现场环境，测量设备运行不能达到稳定运行的要求。
本发明的有益效果如下：通过捆包扎带设备和测量拉力强度的仪器仪表与PLC通讯，以及PC客户端与PLC通讯的实现，首次实现了生产线捆包设备的捆包扎带拉力强度测试过程在线实时化、无人化、智能化。具体来说：
(1)实现预设时间点(或计数器)控制停线，设备进行自动化测试；
(2)实现测量拉力设备检测到预设拉力值结束测试流程，设备自动初始化归位；
(3)实现规定时间(数量)内未检测到预设定值拉力，设备自动停机及报警提示；
(4)实现未到设定时间(数量)，可人工随时主动触发自动化测试。
本发明通过串口传输技术传输实时测量数据，并通过软件分析达到了数据实时文本化显示的功能，有益于现场操作人员对测量数据的分析。并且测量数据可自动指定文件储存，并以此为基础可建立本地数据库或网络数据库，对设备的测量的数据进行长期的储存、监控与分析。实现捆包扎带的全自动化测试与数据采集，首次实现该岗位无人化设计。
由于本发明采用了中央处理器对拉力值进行存储，因此即使包扎带出现了质量问题，也能够通过查询中央处理器进行追踪，便于追溯及查找质量问题的扎带熔接强度。
另外，本发明还提供过一种生产流水线，包括传输带以及如上所述的扎带熔接强度在线测试装置，其中所述自动打包机邻近所述传输带设置，所述伸缩机构邻近自动打包机设置且设置于所述生产流水线的上方。
本发明的其它实施例还包括上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的能够实施的技术方案。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种扎带熔接强度在线测试装置，其特征在于，所述扎带熔接强度在线测试装置包括：
伸缩机构(10)，用于移动进入流水线上的自动打包机(203)的打包区域；
感应器(20)，设置于自动打包机(203)上，用于在所述伸缩机构(10)进入打包区域时触发自动打包机(203)，使自动打包机(203)于所述伸缩机构(10)上进行扎带打包；
拉力仪(30)，与所述伸缩机构(10)电性连接并用于采集所述伸缩机构(10)承受的扎带的压力数据；
逻辑控制器(40)，与所述伸缩机构(10)及所述拉力仪(30)均电性连接，用于控制所述伸缩机构(10)移动并挣断扎带；以及
中央控制器(50)，与所述拉力仪(30)及所述逻辑控制器(40)均电性连接，用于将所述拉力仪(30)采集的压力数据作为拉力值进行存储。
2.如权利要求1所述的扎带熔接强度在线测试装置，其特征在于，所述伸缩机构(10)包括压力传感器(11)，所述压力传感器(11)用于感测自动打包机(203)进行扎带打包的压力数据。
3.如权利要求2所述的扎带熔接强度在线测试装置，其特征在于，所述伸缩机构(10)还包括驱动件(13)，所述驱动件(13)用于挣断扎带。
4.如权利要求3所述的扎带熔接强度在线测试装置，其特征在于，所述伸缩机构(10)为机械手臂。
5.如权利要求3所述的扎带熔接强度在线测试装置，其特征在于，所述驱动件(13)为气缸。
6.如权利要求1所述的扎带熔接强度在线测试装置，其特征在于，所述拉力仪(30)为电子测拉力仪。
7.如权利要求1所述的扎带熔接强度在线测试装置，其特征在于，所述逻辑控制器(40)为PLC逻辑控制器。
8.如权利要求1所述的扎带熔接强度在线测试装置，其特征在于，所述中央处理器(50)包括电性连接的计算机(51)与服务器(53)。
9.如权利要求1所述的扎带熔接强度在线测试装置，其特征在于，还包括与所述逻辑控制器电性连接的声光警示装置(60)，所述声光警示装置(60)包括蜂鸣器(61)与指示灯(63)。
10.一种生产流水线，其特征在于，包括传输带(201)、自动打包机(203)以及如权利要求1-9中任一项所述的扎带熔接强度在线测试装置(100)，其中所述自动打包机(203)邻近所述传输带(201)设置，所述伸缩机构(10)邻近所述自动打包机(203)设置且设置于所述生产流水线(200)的上方。
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