CN110271914B - 包胶控制系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种包胶控制系统，该系统包括控制单元、定位单元和电机。所述定位单元与所述控制单元和所述电机连接。所述定位单元用于检测包胶机的缠绕装置与待包胶的线束的相对位置。所述电机与所述缠绕装置连接，用于驱动所述缠绕装置转动以使胶带缠绕于所述待包胶的线束。所述控制单元用于设置所述电机的转动参数，并在所述相对位置达到预设值时控制所述电机的启停。采用本申请实施例提供的包胶控制系统，有效避免了手工包胶带来的出错和效率低的问题，减轻了生产人员的工作强度且提高了包胶的效率和良品率。

Description

包胶控制系统
技术领域
本申请属于自动化领域，具体而言，涉及一种包胶控制系统。
背景技术
汽车线束制造行业是一个传统的劳动密集型产业，我国在线束行业起步比较晚，很多基本操作都需要人工完成。
包胶是线束制造流程中的关键步骤，人工包胶不仅耗费人力，还效率低、容易出错。因此，如何减少人工操作及实现机器包胶，是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种包胶控制系统，以解决现有技术中人工包胶耗费人力、效率低、容易出错的问题。
本申请实施例提供一种包胶控制系统，包括控制单元、定位单元和电机；所述定位单元与所述控制单元和所述电机连接；
所述定位单元用于检测包胶机的缠绕装置与待包胶的线束的相对位置；
所述电机与所述缠绕装置连接，用于驱动所述缠绕装置转动以使胶带缠绕于所述待包胶的线束；
所述控制单元用于设置所述电机的转动参数，并在所述相对位置达到预设值时控制所述电机的启停。
可选地，所述转动参数包括转动角度/圈数、转动速度和转动方向中的至少一种。
可选地，所述转动参数包括转动角度/圈数；所述控制单元中储存有所述电机的转动角度/圈数与完成缠绕的胶带的长度的对应关系，所述控制单元还用于根据用户输入的待缠绕的胶带的总长度及该对应关系设置所述电机的转动角度/圈数。
可选地，所述包胶控制系统还包括长度测量单元和设置于所述电机的磁控阀；其中，所述长度测量单元和所述磁控阀均与所述控制单元连接，所述长度测量单元用于检测完成缠绕的胶带的长度，所述磁控阀用于检测所述电机的转动圈数；
所述对应关系的获得方式包括：
根据所述长度测量单元检测的完成缠绕的胶带的长度和所述磁控阀检测的所述电机的转动圈数计算所述对应关系。
可选地，所述转动参数包括转动速度；所述包胶控制系统还包括均与所述控制单元连接的长度测量单元和显示单元，其中，所述长度测量单元用于检测完成缠绕的胶带的长度；
所述控制单元具体用于根据所述长度测量单元检测的完成缠绕的胶带的长度控制所述显示单元显示实时包胶数据，以及根据用户指令，设置所述的电机的转动速度并在所述相对位置达到预设值时控制所述电机的启停。
可选地，实时包胶数据为完成缠绕的胶带的总长度和/或完成缠绕的胶带的总长度与待缠绕的胶带的总长度的比值。
可选地，所述包胶控制系统还包括与所述控制单元通信连接的上位机，该上位机与所述显示单元连接。
可选地，所述长度测量单元包括均用于检测完成缠绕的胶带的长度的两个以上测量装置，所述控制单元具体用于将所述两个以上测量装置的测量值的平均值确定为完成缠绕的胶带的长度。
可选地，所述包胶控制系统还包括连接于所述控制单元和所述长度测量单元之间的模拟量模块，该模拟量模块用于采集所述长度测量单元发送的模拟电信号并将其转换成数字电信号传输给所述控制单元。
可选地，所述电机为步进电机，所述包胶控制系统还包括连接于所述控制单元和所述步进电机之间的驱动器。
相对于现有技术，本申请实施例具有的有益效果包括：
本申请实施例提供一种包胶控制系统，该系统包括控制单元、定位单元和电机。所述定位单元与所述控制单元和所述电机连接。所述定位单元用于检测包胶机的缠绕装置与待包胶的线束的相对位置。所述电机与所述缠绕装置连接，用于驱动所述缠绕装置转动以使胶带缠绕于所述待包胶的线束。所述控制单元用于设置所述电机的转动参数，并在所述相对位置达到预设值时控制所述电机的启停。采用本申请实施例提供的包胶控制系统，有效避免了手工包胶带来的出错和效率低的问题，减轻了生产人员的工作强度且提高了包胶的效率和良品率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种包胶控制系统的结构示意图；
图2本申请实施例中一种包胶控制程序的流程示意图。
图标：10-包胶控制系统；100-控制单元；110-定位单元；120-驱动器；200-电机；250-模数转换单元；300-长度测量单元；400-上位机；410-显示单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一路的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示，是本申请实施例提供的一种包胶控制系统10的结构示意图。包胶控制系统10包括控制单元100、定位单元110和电机200。
其中，定位单元110与控制单元100和电机200连接。
定位单元110用于检测包胶机的缠绕装置与待包胶的线束的相对位置。
电机200与所述缠绕装置连接，用于驱动所述缠绕装置转动以使胶带缠绕于待包胶的线束(即，包胶)。
控制单元100用于设置电机200的转动参数，并在所述相对位置达到预设值时控制电机200的启停。
本实施例中，所述预设值为所述缠绕装置转动时胶带能够沿宽度方向(与所述带包胶线束的长度方向一致)贴合所述带包胶线束的表面时所述缠绕装置与所述带包胶线束的相对位置。实际操作时，每次更换线束后应对所述缠绕装置与待包胶的线束的相对位置进行调整直至直至所述相对位置达到预设值，再控制电机200转动。电机200转动时带动所述缠绕装置转动，从而带动胶带自动缠绕于待包胶的线束。基于此，控制单元100通过设置电机200的转动参数并控制电机200的启停，即可精准控制包胶过程直至至完成包胶。
如此，有效避免了手工包胶带来的出错和效率低的问题，减轻了生产人员的工作强度且提高了包胶的效率和良品率。
本实施例中，所述转动参数可以包括转动角度/圈数、转动速度和转动方向(包括顺时针方向和逆时针方向)中的至少一种。其中，当无需连续包胶时，可以仅设置转动角度/圈数。
在一种实施方式中，控制单元100中储存有电机200的转动角度/圈数与完成缠绕的胶带的长度的对应关系，控制单元100还用于根据用户输入的待缠绕的胶带的总长度及该对应关系设置电机200的转动角度/圈数。
在此实施方式中，包胶控制系统10还可以包括长度测量单元300和设置于电机200的磁控阀。其中，长度测量单元300和所述磁控阀均与控制单元100连接，长度测量单元300用于检测完成缠绕的胶带的长度，所述磁控阀用于检测所述电机的转动圈数。对应地，所述对应关系的获得方式包括：根据长度测量单元300检测的完成缠绕的胶带的长度和所述磁控阀检测的电机200的转动圈数计算所述对应关系。应当理解的是，每更换一种新的尺寸(长度、粗细等)的待包胶线束，就需要新测定一次所述对应关系。控制单元100根据用户输入的待缠绕的胶带的总长度及该对应关系设置电机200的转动角度/圈数时所用的对应关系与当前使用的待包胶线束的尺寸对应。
在又一种实施方式中，包胶控制系统10还可以包括长度测量单元300和显示单元410。其中，长度测量单元300用于检测完成缠绕的胶带的长度。对应地，控制单元100具体用于根据长度测量单元300检测的完成缠绕的胶带的长度控制显示单元410显示实时包胶数据，以及根据用户指令，设置所述电机的转动速度并控制电机的启停。
具体地，所述实时包胶数据可以是完成缠绕的胶带的总长度和/或完成缠绕的胶带的总长度与待缠绕的胶带的总长度的比值。当所述实时包胶数据指示已完成的胶带的缠绕的总长度达到待缠绕的胶带的总长度(也相当于该比值与1的差值在可接受的误差范围内)时，用户立即输入急停指令，使控制单元100控制电机200急停，即停止包胶。
在此实施方式中，用户可以先设置较高的转动速度，然后输入启动指令，当电机200以该较高的转动速度运行至所述实时包胶数据指示完成缠绕的胶带的总长度即将达到待缠绕的胶带的总长度时，输入急停指令并调低转动速度，再输入启动指令至所述实时包胶数据指示完成缠绕的胶带的总长度达到待缠绕的胶带的总长度时，输入急停指令。如此，可以实现快速精准的包胶控制。
本实施例中，长度测量单元300可以是位移传感器，用于将检测到的胶带的位移量转换成电信号发送至控制单元100，该位移量能够表征完成缠绕的胶带的长度。为了提高得到的完成缠绕的胶带的长度的精度，可以设置两个以上测量装置分别检测完成缠绕的胶带的长度，控制单元100最终将所述两个以上测量装置的测量值的平均值确定为完成缠绕的胶带的长度。具体地，所述两个以上测量装置可以包括两个测量装置。进一步地，所述两个测量装置可以是电子尺和拉线传感器。
可选地，包胶控制系统10还可以包括连接于控制单元100和长度测量单元300之间的模数转换单元250，模数转换单元250用于采集长度测量单元300发送的模拟电信号并将其转换成数字电信号传输给控制单元100。
本实施例中，控制单元100可以是单片机、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制单元)等。当控制单元100为单片机，可以采用5V直流电为其供电。
本实施例中，电机200可以是步进电机。并且，考虑到步进电机不能直接连接到直流电源或工频交流电源上工作，包胶控制系统10还包括连接于控制单元100和所述步进电机之间的驱动器120，驱动器120用于提供所述步进电机与控制单元100之间的功率接口。
本实施例中，包胶控制系统10还可以包括与控制单元100通信连接的上位机400，上位机400与显示单元410连接。上位机400可以是工控机(Industrial PersonalComputer，IPC)。上位机400用于获得所述用户指令并将其发送给控制单元100，以实现远程包胶控制。
实际应用中，上位机400可以安装有包胶控制程序，显示于显示单元410的该程序的用户界面可以提供电机200的启动、急停、参数设置、故障报警、生产计数、限位、待机复位等操作按钮。其中，用户通过点击启动和急停操作按钮可以分别控制电机200启动和急停。用户点击参数设置操作按钮后可以输入期望的电机200的转动圈数和/或转动速度。用户点击电机故障报警操作按钮后，控制单元100开始监控连接的各单元的工作状态，在检测到该工作状态异常时进行故障报警。可选地，故障报警的方式可以是控制LED灯闪烁和/或控制蜂鸣器鸣叫。用户点击生产计数操作按钮后，可以查看控制单元100根据电机200反馈的电信号记录的实时转动圈数。用户点击限位操作按钮后，可以输入电机200的工作范围(例如，最大累计转动圈数)，防止电机200运行过度发生事故。用户点击待机复位操作按钮后，可以重置转动角度/圈数和转动速度。
如图2所示，是该包胶控制程序的一种流程示意图。其中，参数设置步骤指启动电机前对电机参数(角度/圈数和转动速度)的设置。定位步骤由定位单元110完成，完成定位步骤后控制单元100开始计数(记录转动角度/圈数)，包胶完毕后，控制单元100对转动速度和记录的转动角度/圈数进行重置。
本实施例中，在控制单元100的电路设计与程序编程中，可以对传统的掉电保护电路进行改造，使得在断电以后能稳定长久的保存原有输入内容，增强了系统的稳定性和可靠性。
本申请实施例提供一种包胶控制系统，该系统包括控制单元、定位单元和电机。所述定位单元与所述控制单元和所述电机连接。所述定位单元用于检测包胶机的缠绕装置与待包胶的线束的相对位置。所述电机与所述缠绕装置连接，用于驱动所述缠绕装置转动以使胶带缠绕于所述待包胶的线束。所述控制单元用于设置所述电机的转动参数，并在所述相对位置达到预设值时控制所述电机的启停。采用本申请实施例提供的包胶控制系统，有效避免了手工包胶带来的出错和效率低的问题，减轻了生产人员的工作强度且提高了包胶的效率和良品率。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的包胶控制系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的包胶控制系统的实施例仅仅是示意性的，例如，单元或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种包胶控制系统，其特征在于，包括控制单元、定位单元和电机；所述定位单元与所述控制单元和所述电机连接；
所述定位单元用于检测包胶机的缠绕装置与待包胶的线束的相对位置；
所述电机与所述缠绕装置连接，用于驱动所述缠绕装置转动以使胶带缠绕于所述待包胶的线束；
所述控制单元用于设置所述电机的转动参数，并在所述相对位置达到预设值时控制所述电机的启停，所述转动参数包括转动角度/圈数；所述控制单元中储存有所述电机的转动角度/圈数与完成缠绕的胶带的长度的对应关系，所述控制单元还用于根据用户输入的待缠绕的胶带的总长度及该对应关系设置所述电机的转动角度/圈数。
2.根据权利要求1所述的包胶控制系统，其特征在于，所述转动参数包括转动角度/圈数、转动速度和转动方向中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的包胶控制系统，其特征在于，所述包胶控制系统还包括长度测量单元和设置于所述电机的磁控阀；其中，所述长度测量单元和所述磁控阀均与所述控制单元连接，所述长度测量单元用于检测完成缠绕的胶带的长度，所述磁控阀用于检测所述电机的转动圈数；
所述对应关系的获得方式包括：
根据所述长度测量单元检测的完成缠绕的胶带的长度和所述磁控阀检测的所述电机的转动圈数计算所述对应关系。
4.根据权利要求2所述的包胶控制系统，其特征在于，所述转动参数包括转动速度；所述包胶控制系统还包括均与所述控制单元连接的长度测量单元和显示单元，其中，所述长度测量单元用于检测完成缠绕的胶带的长度；
所述控制单元具体用于根据所述长度测量单元检测的完成缠绕的胶带的长度控制所述显示单元显示实时包胶数据，以及根据用户指令，设置所述的电机的转动速度并在所述相对位置达到预设值时控制所述电机的启停。
5.如权利要求4所述的包胶控制系统，其特征在于，实时包胶数据为完成缠绕的胶带的总长度和/或完成缠绕的胶带的总长度与待缠绕的胶带的总长度的比值。
6.如权利要求4所述的包胶控制系统，其特征在于，所述包胶控制系统还包括与所述控制单元通信连接的上位机，该上位机与所述显示单元连接。
7.如权利要求3～6中任一项所述的包胶控制系统，其特征在于，所述长度测量单元包括均用于检测完成缠绕的胶带的长度的两个以上测量装置，所述控制单元具体用于将所述两个以上测量装置的测量值的平均值确定为完成缠绕的胶带的长度。
8.如权利要求3～6中任一项所述的包胶控制系统，其特征在于，所述包胶控制系统还包括连接于所述控制单元和所述长度测量单元之间的模数转换单元，该模数转换单元用于采集所述长度测量单元发送的模拟电信号并将其转换成数字电信号传输给所述控制单元。
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