CN109606813B - 一种实现物料精准定位及精准推送的方法 - Google Patents

一种实现物料精准定位及精准推送的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现物料精准定位及精准推送的方法，方法步骤如下，步骤一所述输送带由依次连接的调整皮带、堆料皮带和定位皮带组成，分别采用独立的变频电机和伺服电机驱动控制；步骤二所述调整皮带出料端设有调整电眼，所述堆料皮带出料端设有堆料电眼，所述定位皮带上设有定位电眼；步骤三实现物料之间连续输送；步骤四使物料保持一定的输送间距且精准定位；步骤五使推料机构将定位皮带上的物料准确推入包装机。与现有技术相比，本发明采用调整定位皮带速度，使推料机构将皮带上的物料准确推入包装机，不会导致前后物料重叠。使包装机可连续运行，避免频繁启停影响包装效果。在推料机构没有推入物料时包装机不送纸，从而避免空包。

Description

一种实现物料精准定位及精准推送的方法
技术领域
本发明涉及一种物料输送方法，尤其涉及一种实现物料精准定位及精准推送的方法。
背景技术
传统理料如图1所示：包装机5的推料机构4将进料皮带7上的物料6推入包装机5，如果进料皮带7上没有充足的物料6，推料机构4就会推空，包装机5产生空包。当电眼8灭包装机5需要停机待料，当进料皮带7上物料6充足时(电眼8一直亮)包装机5重启运行，前端来料不均匀时包装机5会频繁启停影响包装效果。进料皮带7采用普通电机控制，在运行过程中进料皮带7上的物料6挤在一起，当物料6形状不规则时在推料位置会导致前后物料6重叠。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种解决了上述问题的实现物料精准定位及精准推送的方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种实现物料精准定位及精准推送的方法，包括输送带和带推料机构的包装机，方法步骤如下，
步骤一、所述输送带由依次连接的调整皮带、堆料皮带和定位皮带组成，所述调整皮带、堆料皮带和定位皮带分别采用独立的伺服电机驱动控制；
步骤二、所述调整皮带出料端设有调整电眼，所述堆料皮带出料端设有堆料电眼，所述定位皮带上设有定位电眼；
步骤三、根据调整电眼对物料的检测结合堆料皮带速度，调节调整皮带速度，使其输出的物料在堆料皮带上的物料之间间距减小，实现物料之间连续输送；
步骤四、根据堆料电眼对物料的检测结合定位皮带速度，调节堆料皮带速度，使其输出的物料在定位皮带上保持一定的输送间距且精准定位；
步骤五、根据定位电眼对物料的检测，通过计算物料的位置偏差，调节定位皮带速度，使推料机构将定位皮带上的物料准确推入包装机。
计算物料位置偏差，调节定位皮带速度的方法为，
首先，定位电眼光斑到推料机构的距离L，并换算为定位皮带伺服脉冲数LPLS,R:减速比,C:辊筒周长
LPLS＝L*Plscycle*R/C (1)
如果定位电眼下降沿没有物料处于定位状态，则计算当前位置跟设定位置的偏差,Offset:偏移量,Ecur:当前跟踪编码器值,Eline:编码器周期值
Lpos＝LPLS (2)
Offset＝Ecur-P (3)
Coe＝Eline/(Eline-Offset) (4)
如果有物料处于定位状态，则计算两个物料的间距DPLS并加入队列；
其次，当处于定位状态的物料走过的距离大于等于Lpos，物料定位完成，并判断队列中是否有物料等待定位，
如果有物料等待定位，从队列中取出物料间距，物料间距等于定位完成需要走的距离Lpos，即
Lpos＝DPLS； (5)
调用(3)式计算定位皮带速度系数Coe
Coe＝Eline*Lpos/(Eline-Offset)/LPLS (6)
如果没有物料等待定位皮带恢复为正常速度Coe＝1，
定位皮带速度为VPLS
VPLS＝Code*Coe*LPLS/Eline (7)
式中，定位皮带辊筒周长为C、定位皮带传动比为R、定位电眼光斑到推料机构的距离L、进料位置为P、伺服电机转一圈的脉冲数Plscycle、物料间距脉冲数数DPLS、包装机编码器线数Eline、当前编码值Ecur、定位完成所需的脉冲数Lpos、定位皮带速度VPLS、皮带速度系数Coe、每个周期收到的主编码数Code。
作为优选，根据定位皮带上的物料到推料机构的距离可判断物料到达包装机的送纸点时是否送纸，推料机构没有推入物料时包装机不送纸，从而避免空包。
作为优选，步骤四中，计算调节堆料皮带速度的方法为，
堆料皮带速度
Vref2＝(Code*R2*Plscycle*Coe/Eline)*Lproduct/C2 (8)
堆料电眼亮堆料伺服皮带执行运行速度
VPLS2＝Vref2*Scalerun2 (9)
堆料电眼灭且加速距离到堆料伺服皮带执行加速速度
VPLS2＝Vref2*Scaleacc2 (10)
式中:堆料皮带辊筒周长为C2、堆料皮带传动比为R2、物料长度Lproduct、堆料皮带速度Vref2、堆料皮带运行速度VPLS2、堆料皮带运行速度比例Scalerun2、堆料皮带运行速度比例Scaleacc2。
作为优选，步骤三中，计算调节调整皮带速度的方法为，
调整电眼亮调整皮带执行运行速度
V3＝Vref2*Scalerun3+(VPLS2-Vref2) (11)
调整电眼灭调整皮带执行加速速度
V3＝Vref2*Scaleacc3+(VPLS2-Vref2) (12)
式中:调整皮带运行速度比例Scalerun3、调整皮带加速速度比例Scaleacc3。
作为优选，步骤一中，所述调整皮带出料端与堆料皮带进料端相连，所述堆料皮带出料端与定位皮带进料端相连，所述定位皮带出料端与包装机进料口相连。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用了三段皮带分别为定位皮带、堆料皮带、调整皮带，采用独立的变频电机和伺服电机控制。尽可能使物料在定位皮带之前连续，定位皮带又将物料拉开间距，通过计算位置偏差，调整定位皮带速度，使推料机构将皮带上的物料准确推入包装机。通过伺服定位皮带调整每一个物料的位置，使物料准确到达设定位置，物料输送过程中不会导致前后物料重叠。根据电眼的设计以及驱动控制计算，使包装机可连续运行，避免频繁启停影响包装效果。在推料机构没有推入物料时包装机不送纸，从而避免空包。
附图说明
图1为现有的传统料理机的原理图；
图2为本发明的系统原理图。
图中：1、调整皮带；11、调整电眼；2、堆料皮带；21、堆料电眼；3、定位皮带；31、定位电眼；4、推料机构；5、包装机；6、物料；7、进料皮带；8、电眼。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
实施例1：参见图1，一种实现物料精准定位及精准推送的方法，包括输送带和带推料机构4的包装机5，方法步骤如下，
步骤一、所述输送带由依次连接的调整皮带1、堆料皮带2和定位皮带3组成，所述调整皮带1、堆料皮带2和定位皮带3分别采用独立的伺服电机驱动控制，所述调整皮带1出料端与堆料皮带2进料端相连，所述堆料皮带2出料端与定位皮带3进料端相连，所述定位皮带3出料端与包装机5进料口相连；
步骤二、所述调整皮带1出料端设有调整电眼11，所述堆料皮带2出料端设有堆料电眼21，所述定位皮带3上设有定位电眼31；
步骤三、根据调整电眼11对物料6的检测结合堆料皮带2速度，调节调整皮带1速度，使其输出的物料6在堆料皮带2上的物料6之间间距减小，实现物料6之间连续输送；
步骤四、根据堆料电眼21对物料6的检测结合定位皮带3速度，调节堆料皮带2速度，使其输出的物料6在定位皮带3上保持一定的输送间距；
步骤五、根据定位电眼31对物料6的检测，通过计算物料6的位置偏差，调节定位皮带3速度，使推料机构4将定位皮带3上的物料6准确推入包装机5。
本发明采用了三段皮带分别为定位皮带3、堆料皮带2、调整皮带1，采用独立伺服电机控制。通过调整皮带1和堆料皮带2使物料6之间的间距减小，尽可能使物料6在定位皮带3之前连续。定位皮带3又将物料6拉开间距，通过计算位置偏差，调整定位皮带3速度，使推料机构4将皮带上的物料6准确推入包装机5，在定位皮带3上的物料6前后之间有间距，在推料过程中不会导致前后物料6重叠。通过伺服定位皮带3调整每一个物料6的位置，使物料6准确到达设定位置。
本发明还实现了防空包功能：根据电眼的设计以及驱动控制计算，使包装机5可连续运行，避免频繁启停影响包装效果。根据定位皮带3上的物料6到推料机构4的距离可判断到达送纸点时是否送纸，推料机构4没有推入物料6时包装机5不送纸，从而避免空包。
堆料皮带2速度计算
本发明的运行方法为：
计算物料6位置偏差，调节定位皮带3速度，
首先，定位电眼31光斑到推料机构4的距离L，并换算为定位皮带3伺服脉冲数LPLS
LPLS＝L*Plscycle*R/C (1)
如果定位电眼31下降沿没有物料6处于定位状态，则计算当前位置跟设定位置的偏差
Lpos＝LPLS (2)
Offset＝Ecur-P (3)
Coe＝Eline/(Eline-Offset) (4)
如果有物料6处于定位状态，则计算两个物料6的间距DPLS并加入队列；
其次，当处于定位状态的物料6走过的距离大于等于Lpos，物料6定位完成，并判断队列中是否有物料6等待定位，
如果有物料6等待定位，从队列中取出物料6间距，物料6间距等于定位完成需要走的距离，即
Lpos＝DPLS； (5)
调用(3)式计算定位皮带3速度系数Coe
Coe＝Eline*Lpos/(Eline-Offset)/LPLS (6)
如果没有物料6等待定位皮带3恢复为正常速度Coe＝1，
定位皮带3速度为VPLS
VPLS＝Code*Coe*LPLS/Eline (7)
式中，定位皮带3辊筒周长为C、定位皮带3传动比为R、定位电眼31光斑到推料机构4的距离L、进料位置为P、伺服电机转一圈的脉冲数Plscycle、物料6间距脉冲数数DPLS、包装机5编码器线数Eline、当前编码值Ecur、定位完成所需的脉冲数Lpos、定位皮带3速度VPLS、皮带速度系数Coe、每个周期收到的主编码数Code。
计算调节堆料皮带2速度，
堆料皮带2速度
Vref2＝(Code*R2*Plscycle*Coe/Eline)*Lproduct/C2 (8)
堆料电眼21亮堆料伺服皮带执行运行速度
VPLS2＝Vref2*Scalerun2 (9)
堆料电眼21灭且加速距离到堆料伺服皮带执行加速速度
VPLS2＝Vref2*Scaleacc2 (10)
式中:堆料皮带2辊筒周长为C2、堆料皮带2传动比为R2、物料6长度Lproduct、堆料皮带2速度Vref2、堆料皮带2运行速度VPLS2、堆料皮带2运行速度比例Scalerun2、堆料皮带2运行速度比例Scaleacc2。
计算调节调整皮带1速度，
调整电眼11亮调整皮带1执行运行速度
V3＝Vref2*Scalerun3+(VPLS2-Vref2) (11)
调整电眼11灭调整皮带1执行加速速度
V3＝Vref2*Scaleacc3+(VPLS2-Vref2) (12)
式中:调整皮带1运行速度比例Scalerun3、调整皮带1加速速度比例Scaleacc3。
以上对本发明所提供的一种实现物料精准推送的理料方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种实现物料精准定位及精准推送的方法，包括输送带和带推料机构的包装机，其特征在于：方法步骤如下，
步骤一、所述输送带由依次连接的调整皮带、堆料皮带和定位皮带组成，所述调整皮带、堆料皮带和定位皮带分别采用独立的伺服电机驱动控制；
步骤二、所述调整皮带出料端设有调整电眼，所述堆料皮带出料端设有堆料电眼，所述定位皮带上设有定位电眼；
步骤三、根据调整电眼对物料的检测结合堆料皮带速度，调节调整皮带速度，使其输出的物料在堆料皮带上的物料之间间距减小，实现物料之间连续输送；
步骤四、根据堆料电眼对物料的检测结合定位皮带速度，调节堆料皮带速度，使其输出的物料在定位皮带上保持一定的输送间距且精准定位；
步骤五、根据定位电眼对物料的检测，通过计算物料的位置偏差，调节定位皮带速度，使推料机构将定位皮带上的物料准确推入包装机；
计算物料位置偏差，调节定位皮带速度的方法为，
首先，定位电眼光斑到推料机构的距离L，并换算为定位皮带伺服脉冲数LPLS,R:减速比,C:辊筒周长
LPLS＝L*Plscycle*R/C (1)
如果定位电眼下降沿没有物料处于定位状态，则计算当前位置跟设定位置的偏差,Offset:偏移量,Ecur:当前跟踪编码器值,Eline:编码器周期值
Lpos＝LPLS (2)
Offset＝Ecur-P (3)
Coe＝Eline/(Eline-Offset) (4)
如果有物料处于定位状态，则计算两个物料的间距DPLS并加入队列；
其次，当处于定位状态的物料走过的距离大于等于Lpos，物料定位完成，并判断队列中是否有物料等待定位，
如果有物料等待定位，从队列中取出物料间距，物料间距等于定位完成需要走的距离Lpos，即
Lpos＝DPLS； (5)
调用(3)式计算定位皮带速度系数Coe
Coe＝Eline*Lpos/(Eline-Offset)/LPLS (6)
如果没有物料等待定位皮带恢复为正常速度Coe＝1，
定位皮带速度为VPLS
VPLS＝Code*Coe*LPLS/Eline (7)
式中，定位皮带辊筒周长为C、定位皮带传动比为R、定位电眼光斑到推料机构的距离L、进料位置为P、伺服电机转一圈的脉冲数Plscycle、物料间距脉冲数数DPLS、包装机编码器线数Eline、当前编码值Ecur、定位完成所需的脉冲数Lpos、定位皮带速度VPLS、皮带速度系数Coe、每个周期收到的主编码数Code。
2.根据权利要求1所述的一种实现物料精准定位及精准推送的方法，其特征在于：根据定位皮带上的物料到推料机构的距离可判断物料到达包装机的送纸点时是否送纸，推料机构没有推入物料时包装机不送纸从而避免空包。
3.根据权利要求1所述的一种实现物料精准定位及精准推送的方法，其特征在于：步骤四中，计算调节堆料皮带速度的方法为，
堆料皮带速度
Vref2＝(Code*R2*Plscycle*Coe/Eline)*Lproduct/C2 (8)
堆料电眼亮堆料伺服皮带执行运行速度
VPLS2＝Vref2*Scalerun2 (9)
堆料电眼灭且加速距离到堆料伺服皮带执行加速速度
VPLS2＝Vref2*Scaleacc2 (10)
式中:堆料皮带辊筒周长为C2、堆料皮带传动比为R2、物料长度Lproduct、堆料皮带速度Vref2、堆料皮带运行速度VPLS2、堆料皮带运行速度比例Scalerun2、堆料皮带运行速度比例Scaleacc2。
4.根据权利要求3所述的一种实现物料精准定位及精准推送的方法，其特征在于：步骤三中，计算调节调整皮带速度的方法为，
调整电眼亮调整皮带执行运行速度
V3＝Vref2*Scalerun3+(VPLS2-Vref2) (11)
调整电眼灭调整皮带执行加速速度
V3＝Vref2*Scaleacc3+(VPLS2-Vref2) (12)
式中:调整皮带运行速度比例Scalerun3、调整皮带加速速度比例Scaeacc3。
5.根据权利要求1所述的一种实现物料精准定位及精准推送的方法，其特征在于：步骤一中，所述调整皮带出料端与堆料皮带进料端相连，所述堆料皮带出料端与定位皮带进料端相连，所述定位皮带出料端与包装机进料口相连。
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