CN109080879A - 一种小包在线缓存控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小包在线缓存控制系统，包括缓存结构、检测单元和控制单元，缓存结构包括储烟装置和进出烟部件，储烟装置包括环状腔体、设置在环状腔体内的链条、多个U型条槽和步进电机。本发明设置一种在线缓存装置控制系统，实现GD包装机烟包在线缓存功能，在GD包装机辅机异常停机时本装置能够缓存GD包装机主机生产的烟包，使得GD包装机辅机能够有超过5分钟的处理故障时间，在GD包装机辅机正常后，本装置逐渐把缓存的烟包排出到输送带上，传送给GD包装机辅机。本装置的应用大大降低了GD包装机主机的停机概率，提高生产效率2%以上。同时减少GD包装机停机次数后，连续稳定生产又提高了产品质量，降低了残次品率。
Description
技术领域
本发明涉及香烟包装输送辅助设备技术领域，尤其涉及一种小包在线缓存控制系统。
背景技术
目前，香烟的包装是卷烟生产中非常重要的工序，现有技术中，香烟包装的机械化、自动化程度已经很高，技术非常成熟，尤其是GD香烟包装机，由于其结构紧凑，香烟输送速度快，更是获得了广泛的应用，已经成为目前烟厂生产中的主力机型。但是现有的GD香烟包装机还具有如下技术缺陷，即在生产过程中，如果辅机停机超过10秒，会造成包装输送线路上烟包阻塞，主机就被迫停机，导致整条生产线停止运转，影响其正常生产，而频繁的停开机不仅降低了工作效率，而且会降低产品质量，增加更多的残次品。
发明内容
本发明的目的是提供一种小包在线缓存控制系统，能够针对上述现有技术存在的问题，提出一种结构简单，操作方便，自动化程度高，存储量大的烟包在线缓存装置控制系统。
本发明采用的技术方案为：
一种小包在线缓存控制系统，包括缓存结构、检测单元和控制单元，所述缓存结构包括储烟装置和进出烟部件，所述的储烟装置包括环状腔体、设置在环状腔体内的链条、多个U型条槽和步进电机，所述的链条在步进电机的带动下在环状腔体内步进式正、反旋转，U型条槽底部与链条固定设置，顶部与环状腔体构成一个缓存腔环状腔体上端底部设置有开口，开口设置在烟包输送带上方，且烟包输送带与环状腔体上端底部高度一致；
所述的进出烟部件包括有挡烟部件和阻烟部件，所述的挡烟部件包括挡烟杆和挡烟气缸，阻烟部件包括有阻烟气缸，所述的挡烟杆设置在环状腔体开口的上游，阻烟气缸设置在环状腔体开口的下游；
所述的监测单元包括有设置在烟包输送带所在开口位置的上游处的用于检测烟包位置的上游烟包位置传感器、设置在环状腔体开口处顶部内壁上的通道烟包位置传感器和下游烟包位置传感器，还包括设置在烟包输送带所在开口位置的下游处的用于监测下游是否发生堵烟的下游堵烟传感器、设置在环状腔体内侧壁上用于监测当前通道位置的位置检测传感器和设置在气缸或者步进电机输出轴的伸缩起始位置的用于监测气缸或者电机工作状态的行程开关；
所述的控制单元包括PLC、触摸屏、伺服系统和驱动控制电路，所述的监测单元的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端分别连接触摸屏和伺服系统的输入端，伺服系统的输出端通过驱动控制电路与挡烟气缸、阻烟气缸和步进电机的控制输入端相连。
还包括有设置在机体框架内的进出翻板、进出翻板驱动机构，所述的进出翻板设置在进烟口的一侧，且烟包输送带与进出翻板以及二者两侧托板的上端面均在一个水平面，烟包输送带与进出翻板宽度与进烟口的宽度相同。
所述的进出翻板通过转轴固定在机体框架两侧壁上，所述的转轴与烟包输送带平行设置，所述的进出翻板驱动机构为气缸或电机驱动，所述的气缸或电机的输出轴与进出翻板的一侧固定连接，用于调整进出翻板围绕转轴的旋转角度。
所述的阻烟气缸为夹紧气缸。
所述的U型条槽底部设置有n个通孔，用于通道烟包位置传感器的固定监测。
所述的U型条槽长度为烟盒小包长度的n倍，n为正整数。
所述的n为15。
所述的多个U型条槽之间设置有一个固定间隙，间隙的宽度与U型条槽的宽度相同。
本发明设置一种在线缓存装置控制系统，实现GD包装机烟包在线缓存功能，在GD包装机辅机异常停机时本装置能够缓存GD包装机主机生产的烟包，使得GD包装机辅机能够有超过5分钟的处理故障时间，在GD包装机辅机正常后，本装置逐渐把缓存的烟包排出到输送带上，传送给GD包装机辅机。据统计GD包装机辅机90%的故障都能在5分钟以内处理完成，因此本装置的应用大大降低了GD包装机主机的停机概率，提高生产效率2%以上。同时减少GD包装机停机次数后，连续稳定生产又提高了产品质量，降低了残次品率。
附图说明
图1为本发明的电器原理框图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为图2的后视图。
具体实施方式
如图1和2所示，本发明包括缓存结构、检测单元和控制单元，所述缓存结构包括储烟装置和进出烟部件，所述的储烟装置包括环状腔体2、设置在环状腔体内的链条、多个U型条槽1和步进电机，由于环状腔体2为密封腔体，为了表示出来本发明内部的结构，所以图中为仅保留环状腔体2一个内壁的结构示意图。
所述的链条在步进电机的带动下在环状腔体内步进式正、反旋转，U型条槽1底部与链条固定设置，顶部与环状腔体2构成一个缓存腔环状腔体上端底部设置有开口，开口设置在烟包输送带3上方，且烟包输送带3与环状腔体2上端底部高度一致；
所述的进出烟部件包括有挡烟部件和阻烟部件，所述的挡烟部件包括挡烟杆4和挡烟气缸9，阻烟部件包括有阻烟气缸5，所述的挡烟杆4设置在环状腔体2开口的上游，阻烟气缸设置在环状腔体2开口的下游；
如图3所示，所述的监测单元包括有设置在烟包输送带3所在开口位置的上游处的用于检测烟包位置的上游烟包位置传感器、设置在环状腔体2开口处顶部内壁上的通道烟包位置传感器和下游烟包位置传感器，还包括设置在烟包输送带所在开口位置的下游处的用于监测下游是否发生堵烟的下游堵烟传感器、设置在环状腔体内侧壁上用于监测当前通道位置的位置检测传感器和设置在气缸或者步进电机输出轴的伸缩起始位置的用于监测气缸或者电机工作状态的行程开关；
所述的控制单元包括PLC、触摸屏、伺服系统和驱动控制电路，所述的监测单元的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端分别连接触摸屏和伺服系统的输入端，伺服系统的输出端通过驱动控制电路与挡烟气缸、阻烟气缸和步进电机的控制输入端相连。
还包括有设置在机体框架内的进出翻板8、进出翻板驱动机构7，所述的进出翻板8设置在进烟口的一侧，且烟包输送带3与进出翻板8以及二者两侧托板的上端面均在一个水平面，烟包输送带3与进出翻板8宽度与进烟口的宽度相同。
所述的进出翻板8通过转轴固定在机体框架两侧壁上，所述的转轴与烟包输送带平行设置，所述的进出翻板驱动机构7为气缸或电机驱动，所述的气缸或电机的输出轴与进出翻板8的一侧固定连接，用于调整进出翻板围绕转轴的旋转角度。
所述的阻烟气缸为夹紧气缸。所述的U型条槽底部设置有n个通孔，用于通道烟包位置传感器的监测。所述的U型条槽长度为烟盒小包长度的n倍，n为正整数。所述的n为15。
本发明控制单元包括PLC、触摸屏、伺服系统、传感器、气动元件。由PLC作为主控制部件，实时检测各传感器信息，同时根据逻辑处理驱动伺服系统、各气动元件，完成在线存烟和排烟的功能，触摸屏显示运行信息、报警、配置参数、实时监控等。
更优地，PLC逻辑处理对存烟和排烟分别采用顺序流控技术编写，逻辑清晰，处理可靠，存、排烟之间随时切换，而又各自独立，互相不干扰，所述的编程控制为现有的程序设置，领域内的人员均可以进行设计调整，在此不再赘述。存烟过程中实时检测传感器部件里的传感器信号，当通道上对应的传感器都有信号时上游阻烟部件动作，下游挡烟部件动作，使得烟包进入通道对应的位置，伺服电机带动整个通道旋转一个通道位，等待后继烟包进入，如此循环，直到所有的通道存满烟包。排烟过程中上游阻烟部件动作，使通道内的烟包排空，当传感器检测不到通道里有烟时伺服电机带动整个通道反向旋转一个通道位，使通道烟包进入皮带机带走，通道烟空后继续反向旋转，直到所有的烟包排空。
更优地，系统包含丰富的功能，触摸屏上其运行信息包括烟包总数量、存烟总数量、当前存烟数量、存烟次数、当前状态（存烟、排烟、待机）等。
更优地，系统还包括参数配置功能，包括伺服起停时间、最高速度、单步距离，存烟等待时间，排烟等待时间，传感器屏蔽等。
更优地，系统还包括实时监控功能，包括所有传感器等输入信息的监控，所有执行元件等输出信息的监控，伺服驱动器状态监控等。
更优地，系统还包括手工测试功能，用于单独测试各个执行部件，在系统保养和检修时非常有用。
更优地，检测烟包位置的传感器包括2个上游烟包位置传感器、15个通道烟包位置传感器、2个下游烟包位置传感器、1个下游堵烟传感器、1个下游烟空传感器、1个通道烟满传感器、3个通道位置检测传感器、3个气缸位置传感器。
更优地，通道进烟方式采用两次进烟方式，既能提高进烟速度又能防止烟包堵塞。两次进烟通过组合气缸组件实现。组合气缸由两个直线气缸垂直排列，第一个气缸横向动作，把第二个气缸推到皮带机上方，第二个气缸推出时使皮带机上的烟包提前一个位置停止，当通道内烟包满时第二个气缸收回，使得所有烟包前进一个位置，这样通道上游入口处烟包之间拉开一个间隔，使得通道可以平滑旋转。
更优地，上游阻烟机构由夹紧气缸驱动。当需要烟包停在该位置时，夹紧气缸动作，带动执行机构把烟包夹住，使得通道能够平滑旋转。执行机构里与烟包接触部分采用软橡胶材料，摩擦力大的同时最大限度的保护烟包，免遭表面破坏。
Claims (8)
1.一种小包在线缓存控制系统，其特征在于：包括缓存结构、检测单元和控制单元，所述缓存结构包括储烟装置和进出烟部件，所述的储烟装置包括环状腔体、设置在环状腔体内的链条、多个U型条槽和步进电机，所述的链条在步进电机的带动下在环状腔体内步进式正、反旋转，U型条槽底部与链条固定设置，顶部与环状腔体构成一个缓存腔环状腔体上端底部设置有开口，开口设置在烟包输送带上方，且烟包输送带与环状腔体上端底部高度一致；
所述的进出烟部件包括有挡烟部件和阻烟部件，所述的挡烟部件包括挡烟杆和挡烟气缸，阻烟部件包括有阻烟气缸，所述的挡烟杆设置在环状腔体开口的上游，阻烟气缸设置在环状腔体开口的下游；
所述的监测单元包括有设置在烟包输送带所在开口位置的上游处的用于检测烟包位置的上游烟包位置传感器、设置在环状腔体开口处顶部内壁上的通道烟包位置传感器和下游烟包位置传感器，还包括设置在烟包输送带所在开口位置的下游处的用于监测下游是否发生堵烟的下游堵烟传感器、设置在环状腔体内侧壁上用于监测当前通道位置的位置检测传感器和设置在气缸或者步进电机输出轴的伸缩起始位置的用于监测气缸或者电机工作状态的行程开关；
所述的控制单元包括PLC、触摸屏、伺服系统和驱动控制电路，所述的监测单元的输出端连接PLC的输入端，PLC的输出端分别连接触摸屏和伺服系统的输入端，伺服系统的输出端通过驱动控制电路与挡烟气缸、阻烟气缸和步进电机的控制输入端相连。
2.根据权利要求1所述的链式小盒烟包储存装置，其特征在于：还包括有设置在机体框架内的进出翻板、进出翻板驱动机构，所述的进出翻板设置在进烟口的一侧，且烟包输送带与进出翻板以及二者两侧托板的上端面均在一个水平面，烟包输送带与进出翻板宽度与进烟口的宽度相同。
3.根据权利要求2所述的链式小盒烟包储存装置，其特征在于：所述的进出翻板通过转轴固定在机体框架两侧壁上，所述的转轴与烟包输送带平行设置，所述的进出翻板驱动机构为气缸或电机驱动，所述的气缸或电机的输出轴与进出翻板的一侧固定连接，用于调整进出翻板围绕转轴的旋转角度。
4.根据权利要求3所述的小包在线缓存控制系统，其特征在于：所述的阻烟气缸为夹紧气缸。
5.根据权利要求4所述的小包在线缓存控制系统，其特征在于：所述的U型条槽底部设置有n个通孔，用于通道烟包位置传感器的固定监测。
6.根据权利要求5所述的小包在线缓存控制系统，其特征在于：所述的U型条槽长度为烟盒小包长度的n倍，n为正整数。
7.根据权利要求6所述的小包在线缓存控制系统，其特征在于：所述的n为15。
8.根据权利要求7所述的小包在线缓存控制系统，其特征在于：所述的多个U型条槽之间设置有一个固定间隙，间隙的宽度与U型条槽的宽度相同。
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