CN106628416A - 一种中袋自动上袋计量包装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中袋自动上袋计量包装系统，系统包括与可编程控制器输入端、输出端连接的触摸屏、伺服驱动器，伺服驱动器的输出端通过空气开关组与伺服电机组连接，伺服电机组还与电源连接。本发明采用先进的可编程控制器对整个包装机生产线的包装流程进行控制，实现了电气一体自动化的控制，提高了包装机生产线的自动化水平。同时，在触摸屏的操作界面上配置了人机对话的文本显示器，整个操作过程直观简单，便于工作进行掌握，进一步的提高了整个包装机生产线的可靠性和安全性。

Description

一种中袋自动上袋计量包装系统

技术领域

本发明涉及计量包装生产技术领域，特别涉及一种中袋自动上袋计量包装系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展进步，各种物品加工品的出现，对包装技术和包装设备都提出了新的要求，包装机械在流通领域中发挥着越来越大的作用。包装生产线一般是由不同的包装机械及传输带组成，将产品运送到包装生产线上进行包装加工，包装完成后成为便于运输的产品。

但是，现行的包装机械在包装的过程中，存在着较多的缺陷：一是，在使用过程中有较多的环节需要人工进行操作，自动化水平低，降低了包装的效率。二是，现有的中袋包装机械的功能单一，如果需要实现不同功能，则需要将具有不同功能的机械组合进行使用，操作过程复杂，工人操作起来难度较大。三是，现有的包装机械在使用过程中，可靠性及安全性不高。

因此，目前的包装机械难以适用行业高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗的行业发展需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中袋自动上袋计量包装系统及其控制方法，已解决现有的包装机械在使用过程中可靠性和安全性低的问题。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：提供一种中袋自动上袋计量包装系统，该系统包括：与可编程控制器输入端、输出端连接的触摸屏、伺服驱动器，

伺服驱动器的输出端通过空气开关组与伺服电机组连接，伺服电机组还与电源连接。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明采用先进的可编程控制器对整个包装机生产线的包装流程进行控制，实现了电气一体自动化的控制，提高了包装机生产线的自动化水平。同时，在触摸屏的操作界面上配置了人机对话的文本显示器，整个操作过程直观简单，便于工作进行掌握，进一步的提高了整个包装机生产线的可靠性和安全性。

附图说明

图1是本发明一实施例中提供的一种中袋自动上袋计量包装系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1所示，对本发明做进一步详细叙述。

如图1所示，本实施例公开了一种中袋自动上袋计量包装系统，该系统包括：与可编程控制器10输入端、输出端连接的触摸屏20、伺服驱动器30，

伺服驱动器30的输出端通过空气开关组40与伺服电机组50连接，伺服电机组50还与电源50连接。

其中，触摸屏20的操作界面上配置了人机对话的文本显示器，操作工作可以通过触摸屏20进行简单直接的操作，同时通过文本显示器直观的判断包装机生产线的进度，整个操作过程简单直观易学。

进一步地，伺服电机组50包括取袋伺服电机、送袋伺服电机、收袋伺服电机、上顶伺服电机、旋转伺服电机以及第一、第二下料伺服电机。

进一步地，所述的可编程控制器10依次通过电磁阀、气缸与执行机构组连接；

所述的可编程控制器10还与检测开关连接。

进一步地，整个系统采用高层通信协议CANOPEN。其中，伺服电机组50与可编程控制器10之间的距离控制在一定的范围内，两者之间预留的一些空间以备增加原件。

进一步地，本实施例中的触摸屏20的操作界面上设置有各功能按钮，具体包括：

系统启动按钮：控制整个系统的启动。需按下，才可以启动整个系统，自动开始循环上袋，填充，包装，封口。

称重启动按钮：按下启动上端的配料秤进行称重自动根据需求进行下料。

下料使能按钮：只有打开此按钮填充斗才会下料。

加热按钮：加热按钮打开自动根据设定的温度加热封块。

输送机按钮：包装成品的输出皮带电机的按钮。

取袋回原点按钮：取袋伺服电机初始化按钮。

送袋回原点按钮：送袋伺服电机初始化按钮。

收袋回原点按钮：收袋伺服电机初始化按钮。

上顶回原点按钮：上顶伺服电机初始化按钮。

旋转回原点按钮：旋转伺服电机初始化按钮。

第一料回原点按钮：第一下料伺服电机初始化按钮。

第二下料回原点按钮：第二下料伺服电机初始化按钮。

一键原点按钮：全部伺服电机初始化按钮。

原点未完成指示灯按钮：在一键原点按下之后等待全部回原点结束之后此等会变成红色的原点完成。

下料信号指示按钮：秤斗下料的指示灯。

复位按钮：系统总复位

使能复位按钮：七个伺服电机的初始动作复位，在有时候运行过程中遇到突发状况急停之后如果不希望断电重启，可以用使能复位来复位伺服电机，复位之后配合一键原点来恢复初始状态。

需要说明的是，在使用本系统前，需要进行准备工作包括：

在控制柜通电之前，确保及其没有漏电危险，无水渍在机器上面；

将电源50的开关合上之后等待触摸屏20启动完成；

在触摸屏20启动完成后，点击屏幕进入自动界面，点击一键回原点，系统开始自动回原点；

输入预先设定的参数，判断回原点指示灯亮了以后，点击系统启动，系统开始自动工作。其中，预先设定的参数为前期测量的伺服电机原始位置、前进位置等参数。

其中，本实施例中的系统的工作流程具体为：

系统开始工作开始向下→取袋取袋到底开始吸气→吸气稳定→取袋回→取袋到顶去中位等待→送袋入送袋皮带电机→送袋皮带到位→送袋夹爪夹紧→送袋伺服送袋到下料工位→开袋气缸动作到→收袋→开袋吸气完成→开袋回→吹气→上顶伺服上顶完成→下料完成→成品送夹袋,成品夹袋→拉直→送封口封口→上顶回到底→松开，输送。如此循环动作。

具体地，本实施例公开了一种中袋自动上袋计量包装系统的控制过程如下：

(1)闭合电源50、启动触摸屏20，以供输入操作指令；

(2)通过触摸屏20输入预先设定的参数，所述的参数包括取袋参数、推袋参数、送袋参数、收袋参数、上顶参数、旋转参数、开袋参数、下料参数、夹袋参数以及封口参数；

(3)可编程控制器10根据触摸屏20输入的预先设定的参数，输出驱动信号至伺服驱动器30以通过伺服驱动器30控制伺服电机组50进行绝对定位动作。

进一步地，取袋参数包括取袋原始位置、取袋到底位置、取袋中间位置、取袋点动频率、取袋运行频率、取袋中间频率以及取袋吸气稳定时间；

推袋参数包括推袋到位时间、推袋延时时间；

所述的送袋参数包括送袋原始位置、送袋前进位置、送袋点动频率、送袋运行频率以及送袋延时；

所述的收袋参数包括收袋原始位置、收袋前进位置、收袋点动频率以及收袋运行频率；

所述的上顶参数包括上顶原始位置、上顶前进位置、上顶点动频率、上顶运行频率以及送封口完成时间；

所述的旋转参数包括旋转原始位置、旋转前进位置、旋转点动频率以及旋转运行频率；

所述的下料参数包括下料原始位置、下料袋口位置、下料落料位置、下料点动频率、下料运行频率、下料吹气时间以及下料延时时间；

所述的夹袋参数包括下料夹袋完成时间、成品送夹袋完成时间以及成品夹袋完成时间；

所述的封口参数包括送封口完成时间、封口完成时间以及封口回时间。

其中，取袋原始位置指在取袋伺服回原点完成之后继续前进一定的距离，这个距离就是此设定值。取袋到底位置指在取袋伺服取袋的时候前进到袋底的距离，这个距离就是此设定值。取袋中间位置指在取袋伺服取完袋的时候往回到中间松开袋子的距离，这个距离就是此设定值。取袋点动频率指取袋伺服在手动测试或者点动的时候的速度。取袋运行频率指取袋伺服在自动运行的时候速度，一般要比点动速度快，提高包装效率。取袋中间频率指取袋伺服在取完袋子往回到顶之后往下前进的速度，一般较运行速度要小，保证袋子可以进入送袋输送机通道。

送袋原始位置指在送袋伺服回原点完成之后继续前进一定的距离，这个距离就是此设定值。送袋前进位置指在送袋伺服送袋的时候前进到套袋的距离，这个距离就是此设定值。送袋点动频率指送袋伺服在手动测试或者点动的时候的速度。送袋运行频率指送袋伺服在自动运行的时候速度，一般要比点动速度快，提高包装效率。送袋完成延时指取袋完成后进入送袋工位，送袋皮带工位将包装袋往前送到检测位置延时时间确保袋子完全送人送袋伺服的夹爪工位。

推袋到位时间指在取袋将包装袋送入送袋皮带的推袋气缸将包装袋推入的时间。推袋延时回时间指推袋到位之后，确保包装袋完全进入送袋皮带通道的时间。

收袋原始位置指在收袋伺服回原点完成之后继续前进一定的距离，这个距离就是此设定值。收袋前进位置指在收袋伺服收袋的时候前进到可以开袋的距离，这个距离就是此设定值。收袋点动频率指收袋伺服在手动测试或者点动的时候的速度。收袋运行频率指收袋伺服在自动运行的时候速度，一般要比点动速度快，提高包装效率。

上顶原始位置指在上顶伺服回原点完成之后继续前进一定的距离，这个距离就是此设定值。上顶前进位置指在上顶伺服上顶的时候前进到可以将包装袋完全容纳的距离，这个距离就是此设定值。上顶点动频率指上顶伺服在手动测试或者点动的时候的速度。上顶运行频率指上顶伺服在自动运行的时候速度，一般要比点动速度快，提高包装效率。上顶延时回时间指上顶伺服在上面开袋，填充，夹袋完成之后延时此时间往回动作，确保下料工位完成不造成将包装袋扯碎。

旋转原始位置指在旋转伺服回原点完成之后继续前进一定的距离，这个距离就是此设定值。旋转前进位置指在旋转伺服旋转的时候前进到可以将下料口旋转到往包装机插入进行卸料距离，这个距离就是此设定值。旋转点动频率指旋转伺服在手动测试或者点动的时候的速度。旋转运行频率指旋转伺服在自动运行的时候速度，一般要比点动速度快，提高包装效率。

下料参数具体包括第一、第二下料原始位置、第一、第二下料袋口位置、第一、第二下料落料位置、第一、第二下料点动频率、第一、第二下料运行频率、第一、第二下料吹气时间以及第一、第二下料延时时间。

第一下料原始位置指在第一下料伺服回原点完成之后继续前进一定的距离，这个距离就是此设定值。第一下料袋口位置指第一下料伺服在旋转伺服旋转到位之后的时候前进到袋口位置进行等待的距离，这个距离就是此设定值。第一下料落料位置指第一下料伺服在得到下料请求的时候插入到袋中的距离，这个距离就是此设定值。第一下料点动频率指第一下料伺服在手动测试或者点动的时候的速度。第一下料运行频率指第一下料伺服在自动运行的时候速度，一般要比点动速度快，提高包装效率。第一下料吹气时间指在上面开袋的时候需要将包装袋吹气将包装袋完全吹开。第一下料延时完成指下料完成时候延时此时间确保物料卸净。

第二下料原始位置指在第二下料伺服回原点完成之后继续前进一定的距离，这个距离就是此设定值。第二下料袋口位置指第二下料伺服在旋转伺服旋转到位之后的时候前进到袋口位置进行等待的距离，这个距离就是此设定值。第二下料落料位置指第二下料伺服在得到下料请求的时候插入到袋中的距离，这个距离就是此设定值。第二下料点动频率指第二下料伺服在手动测试或者点动的时候的速度。第二下料运行频率指第二下料伺服在自动运行的时候速度，一般要比点动速度快，提高包装效率。第二下料吹气时间指在上面开袋的时候需要将包装袋吹气将包装袋完全吹开。第二下料延时完成指下料完成时候延时此时间确保物料卸净。

成品送夹袋完成时间指下料完成和上顶伺服完成之后，此气缸先动作从两侧插入为成品夹袋气缸动作提供行程，此时间时间插入需要时间。成品夹袋完成时间指当成品送夹袋完成之后，成品夹袋开始动作，此时间是成品夹袋夹到位需要时间。

送封口完成时间指由于需要上顶伺服将整个包装袋送人封口机构，需要将封口的开口宽度增大，所以就需要一个送封口机构，这样减少封口的宽度，确保封口稳定性，此时间就是送封口需要时间封口完成时间指送封口完成时候开始封口，此时间就是封口的时间。封口回时间指封口完成后松开，松开之后需要松开送封口，所以此时间来错开封口和送封口。

具体地，可编程控制器10根据触摸屏20输入的预先设定的参数，输出驱动信号至伺服驱动器30以通过伺服驱动器30控制伺服电机组50进行绝对定位动作，包括：

取袋伺服电机根据取袋参数控制包装袋运动至送袋输送机通道；

送袋伺服电机在推袋气缸将包装袋推送至送袋皮带通道时，根据送袋参数控制包装袋运动至下料工位；

上顶伺服电机、旋转伺服电机分别根据上顶参数、旋转参数来控制容纳包装袋的距离、控制下料口旋转到包装机械插入包装袋进行卸料的距离；

第一、第二下料伺服电机根据下料参数控制下料口将物料下料至包装袋；

下料完成后，开袋气缸动作到位完成收袋后，成品夹袋气缸根据夹袋参数对包装袋执行夹袋动作；

夹袋完成后，上顶伺服电机将包装袋送入封口机构，封口机构根据封口参数对包装袋进行封口动作；

封口动作完成后，上顶伺服电机开始动作将松开包装袋以进行输送。

进一步地，输入操作指令的方式包括手动方式和自动方式，以分别控制伺服电机组50以点动频率运行、自动运行频率运行。

需要说明的是，伺服电机组50中的各个伺服电机在自动运行的时候的速度比电动速度快，提高了包装的效率。

进一步地，在发生紧急情况时，可编程控制器10根据输入的急停信号对伺服电机组50的相应动作进行起停控制。

进一步地，可编程控制器10根据输入的复位信号产生使能信号以控制伺服电机组50中各伺服电机的初始动作复位。

进一步地，可编程控制器10接收检测开关反馈的检测信号，以判断执行机构组30中的各执行机构是否到位。具体包括：上顶中间位检测是否到位、成品送夹袋回到位是否到位、换仓有无袋检测、换仓到位检测、吸气真空度检测、推袋回位检测以及送袋到位检测等。

需要说明的是，伺服电机在运行过程中遇到突发状况急停之后如果不希望断电重启，可以使用使能复位来复位伺服电机，在复位之后配合一键原点来恢复初始状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种中袋自动上袋计量包装系统，其特征在于，包括：与可编程控制器（10）输入端、输出端连接的触摸屏（20）、伺服驱动器（30），

伺服驱动器（30）的输出端通过空气开关组（40）与伺服电机组（50）连接，伺服电机组（50）还与电源（60）连接。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的伺服电机组（50）包括取袋伺服电机、送袋伺服电机、收袋伺服电机、上顶伺服电机、旋转伺服电机以及第一、第二下料伺服电机。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述的可编程控制器（10）依次通过电磁阀、气缸与执行机构组连接；

所述的可编程控制器（10）还与检测开关连接。