CN110371392A - 一种一次性吸收用品单片产品的包装系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一次性卫生用品的外包装相关领域，具体涉及一种一次性吸收用品单片产品的包装系统的控制方法，包括：a、内装产品定位，所述内装产品定位包括：a1、控制系统针对一次影像定位检测装置所抓取的包装膜图案进行灰度处理，滤除颜色；a2、一次影像定位检测装置中的位置检测系统为视觉识别系统，位置检测系统抓取运行中包装膜上的各预设图案一的位置；a3、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤a2所抓取的预设图案一位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；a4、控制系统根据a3中所得补偿量对于包折单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位输送。

Description

一种一次性吸收用品单片产品的包装系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一次性卫生用品的外包装相关领域，具体涉及一种一次性吸收用品单片产品的包装系统及其控制方法。

背景技术

现有技术中，如申请日为2016年10月28日的中国专利CN106428757A公开了一次性卫生用品单片包装装置，包括用于将间隔分布的卫生用品配置到外包膜上的第一输送单元，用于输送连续外包膜、并在外包膜的一侧涂上线胶的第二输送单元，将间隔配置有卫生用品的外包膜沿与流程方向正交的宽度方向两侧依次向内包折的两侧包折单元，以及对经包折后的外包膜沿着流程方向间断复合、并切断成若干个卫生用品独立包的热封切单元。该装置具体是用于卫生用品的单片包装，其提供了该用途设备的基本架构。

在该技术方案中，采用的包装膜是普通的连续图案，只需连续进给，其中，仅需对卫生用品产品与包装膜的产品位置进行定位使两者契合进行包装。

而如今在消费者要求日益提高的行业发展进程中，该方案已然无法满足生产要求。如图1所示，图1为现今欲使用的包装膜基本结构，其中，该包装膜为连续分布的多个分区间结构的形式，各分区具有不同的颜色(亦可是图案也存在不同等)区别特征，采用该结构的包装膜，使产品的单片包装区别于市面上已有以及传统的包装结构，具有新颖、美观的特点，更能迎合市场以及消费者需求；故在生产中，需要对各区间进行相对应的位置定位区分，卫生用品产品在包装后均匀分布在各区间内，此时，对于包装膜与卫生用品产品的定位、输送等步骤提出了极高的要求。

发明内容

因此，本发明提供一种一次性吸收用品单片产品的包装系统，解决了在采用问题，并公开其控制方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种一次性吸收用品单片产品的包装系统，包括：

内装产品输送单元：包括依次设置的内装转位轮、内装转移鼓、内装输送带；

包装膜输送单元：包括依次设置的开卷机构、储料机构、材料纠偏机构、施胶机构以及若干用于驱动包装膜输送的牵引导辊；

包折单元：包括依次设置的内装与包装膜复合机构、对包装膜进行二次折叠的包折输送机构、压合折叠后单片产品的压轮输送机构；

封切单元：包括依次设置的用于开设易撕贴的易撕贴切刀总成、热封合总成、形成单片产品小包的切断总成；

所述内装产品输送单元、包装膜输送单元、包折单元、封切单元均采用伺服电机驱动；

位于所述材料纠偏机构与施胶机构之间设置有用于内装产品与包装膜之间的相互位置的定位的一次影像定位检测装置，位于包折输送机构与压轮输送机构之间设置有用于包装膜封切位置定位的二次影像定位检测装置；

所述一次影像定位检测装置与二次影像定位检测装置均包括位置检测系统、通信系统以及控制系统，所述位置检测系统为视觉识别系统或色标电眼检测系统，所述通信系统采用以太网通信或光纤通信，所述控制系统为PLC控制和Motion多轴控制系统，所述位置检测系统经由以太网通信与所述控制系统通信连接，所述控制系统经由光纤通信与各伺服电机通信连接。

优选的，所述开卷机构为两个，位于各开卷机构的输出端设置有用于两开卷机构上的包装膜连接后持续输送的断接料机构，位于断接料机构的输出端设有用于检测拼接料的色标电眼。

一种一次性吸收用品单片产品的包装系统的控制方法，包括：

a、内装产品定位，所述内装产品定位包括：

a1、控制系统针对一次影像定位检测装置所抓取的包装膜图案进行灰度处理，滤除颜色；

a2、一次影像定位检测装置中的位置检测系统为视觉识别系统，所述位置检测系统抓取运行中包装膜上的各预设图案一的位置；

a3、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤a2所抓取的预设图案位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；

a4、控制系统根据a3中所得补偿量对于包折单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位输送；

b、封切定位：

b1、控制系统针对二次影像定位检测装置所抓取的包装膜图案进行灰度处理，滤除颜色；

b2、二次影像定位检测装置中的位置检测系统抓取运行中包装膜上的各预设图案二的位置；

b3、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤b2所抓取的预设图案位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；

b4、控制系统根据b3中所得补偿量对于封切单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位封以及定位切。

优选的，该控制方法还包括c、包装膜材料拼接定位：

c1、控制系统内预设一开卷拼接标；

c2、控制系统演算开卷机构上包装膜材料的使用情况，当其中一开卷机构上的材料即将使用完时，对所述开卷机构进行降速；

c3、所述色标电眼针开始步骤包装膜材料上的所述开卷拼接标；

c4、在捕捉到所述开卷拼接标后，所述断接料机构运作，完成两开卷机构上材料的拼接。

优选的，所述预设图案一与预设图案二为同一图案。

优选的，上述步骤a可替换为：

a1、一次影像定位检测装置中的位置检测系统为色标电眼检测系统，所述位置检测系统抓取运行中包装膜上的各颜色色块位置；

a2、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤a1所抓取的色块位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；

a3、控制系统根据a2中所得补偿量对于包折单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位输送。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：

采用两次影像定位的机制，增加了多轴控制系统，运行中实时演算出预设基准位置与抓取图案的位置偏差而进行补偿，消除材料进给、空包的累积误差，包装生产中降低了次品率，减少物料浪费和设备调整时间，提高产出效率；采用多轴控制系统，光纤通信伺服驱动系统，配置高精度伺服编码器，可达单圈400万脉冲；采用影像检测控制系统，通过以太网与轴控制系统进行通信，采用MC(主控)协议，高速定位误差±2mm；增加包装膜材料定位拼接功能，完成包装膜材料的自动化定位拼接，降低换辊而导致的次品率；

产品方面，由于采用本包装系统，产品外包装可具有更丰富的颜色以及图案，具备新颖、美观等一系列观赏性的特点，区别于传统单调的产品外包装，更能迎合消费市场，提高产品竞争力。

附图说明

图1为所用包装膜的结构示意图；

图2为本发明实施例中包装系统的结构示意图；

图3为本发明实施例控制系统原理图；

图4为本发明实施例预设图案的识别图示。

具体实施方式

以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例

参考图2，一种一次性吸收用品单片产品的包装系统，包括：

内装产品输送单元10：包括依次设置的内装转位轮11、内装转移鼓12、内装输送带13；

包装膜输送单元20：包括依次设置的开卷机构21、储料机构22、材料纠偏机构23、施胶机构24以及若干用于驱动包装膜输送的牵引导辊；

包折单元30：包括依次设置的内装与包装膜复合机构31、对包装膜进行二次折叠的包折输送机构32、压合折叠后单片产品的压轮输送机构33；

封切单元40：包括依次设置的用于开设易撕贴的易撕贴切刀总成41、热封合总成42、形成单片产品小包的切断总成43；

所述内装产品输送单元10、包装膜输送单元20、包折单元30、封切单元40均采用伺服电机驱动；

位于所述材料纠偏机构23与施胶机构24之间设置有用于内装产品与包装膜之间的相互位置的定位的一次影像定位检测装置50，位于包折输送机构32与压轮输送机构33之间设置有用于包装膜封切位置定位的二次影像定位检测装置60；

所述一次影像定位检测装置50与二次影像定位检测装置60均包括位置检测系统、通信系统以及控制系统，所述位置检测系统为视觉识别系统或色标电眼检测系统，所述通信系统采用以太网通信或光纤通信，所述控制系统为PLC控制和Motion多轴控制系统，所述位置检测系统经由以太网通信与所述控制系统通信连接，所述控制系统经由光纤通信与各伺服电机通信连接；如图3所示，为本实施例具体的原理图。

本实施例中，所述开卷机构21为两个，位于各开卷机构21的输出端设置有用于两开卷机构21上的包装膜连接后持续输送的断接料机构25，位于断接料机构25的输出端设有用于检测拼接料的色标电眼26。

具体的提供了一种一次性吸收用品单片产品的包装系统的控制方法，包括：

a、内装产品定位，所述内装产品定位包括：

a1、控制系统针对一次影像定位检测装置所抓取的包装膜图案进行灰度处理，滤除颜色；

a2、一次影像定位检测装置中的位置检测系统为视觉识别系统，所述位置检测系统抓取运行中包装膜上的各预设图案一的位置；其中，在所用的包装膜上会依据包装的需求分成若干种颜色不同的等分区间，各等分区间内会印有所述预设图案一；

a3、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤a2所抓取的预设图案一位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；具体如图4所示，所抓取的预设图案一具体分为两个方向的向量图，高速识别，且准确；

a4、控制系统根据a3中所得补偿量对于包折单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位输送；

b、封切定位：

b1、控制系统针对二次影像定位检测装置所抓取的包装膜图案进行灰度处理，滤除颜色；

b2、二次影像定位检测装置中的位置检测系统抓取运行中包装膜上的各预设图案二的位置；

b3、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤b2所抓取的预设图案位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；

b4、控制系统根据b3中所得补偿量对于封切单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位封以及定位切。

本实施例具体的，所述预设图案二与预设图案一采用同一图案。

本实施例中，该控制方法还包括c、包装膜材料拼接定位：

c1、控制系统内预设一开卷拼接标；

c2、控制系统演算开卷机构上包装膜材料的使用情况，当其中一开卷机构上的材料即将使用完时，对所述开卷机构进行降速；

c3、所述色标电眼针开始步骤包装膜材料上的所述开卷拼接标；

c4、在捕捉到所述开卷拼接标后，所述断接料机构运作，完成两开卷机构上材料的拼接。

本发明中，在实现内装产品与包装膜定位的步骤时，也可以采用色标定位的方式，上述步骤a可替换为：

a1、一次影像定位检测装置中的位置检测系统为色标电眼检测系统，所述位置检测系统抓取运行中包装膜上的各颜色色块位置；

a2、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤a1所抓取的色块位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；

a3、控制系统根据a2中所得补偿量对于包折单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位输送。

但需要注意的是，色标检测进行定位，设备加减速过程定位精度相对低。但采用该种方式也落入本申请所涵盖的范围内。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种一次性吸收用品单片产品的包装系统，其特征在于，包括：

内装产品输送单元：包括依次设置的内装转位轮、内装转移鼓、内装输送带；

包装膜输送单元：包括依次设置的开卷机构、储料机构、材料纠偏机构、施胶机构以及若干用于驱动包装膜输送的牵引导辊；

包折单元：包括依次设置的内装与包装膜复合机构、对包装膜进行二次折叠的包折输送机构、压合折叠后单片产品的压轮输送机构；

封切单元：包括依次设置的用于开设易撕贴的易撕贴切刀总成、热封合总成、形成单片产品小包的切断总成；

所述内装产品输送单元、包装膜输送单元、包折单元、封切单元均采用伺服电机驱动；

位于所述材料纠偏机构与施胶机构之间设置有用于内装产品与包装膜之间的相互位置的定位的一次影像定位检测装置，位于包折输送机构与压轮输送机构之间设置有用于包装膜封切位置定位的二次影像定位检测装置；

所述一次影像定位检测装置与二次影像定位检测装置均包括位置检测系统、通信系统以及控制系统，所述位置检测系统为视觉识别系统或色标电眼检测系统，所述通信系统采用以太网通信或光纤通信，所述控制系统为PLC控制和Motion多轴控制系统，所述位置检测系统经由以太网通信与所述控制系统通信连接，所述控制系统经由光纤通信与各伺服电机通信连接。

2.根据权利要求1所述的一次性吸收用品单片产品的包装系统，其特征在于：所述开卷机构为两个，位于各开卷机构的输出端设置有用于两开卷机构上的包装膜连接后持续输送的断接料机构，位于断接料机构的输出端设有用于检测拼接料的色标电眼。

3.一种根据上述权利要求2所述一次性吸收用品单片产品的包装系统的控制方法，其特征在于，包括：

a、内装产品定位，所述内装产品定位包括：

a1、控制系统针对一次影像定位检测装置所抓取的包装膜图案进行灰度处理，滤除颜色；

a2、一次影像定位检测装置中的位置检测系统为视觉识别系统，所述位置检测系统抓取运行中包装膜上的各预设图案一的位置；

a3、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤a2所抓取的预设图案一位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；

a4、控制系统根据a3中所得补偿量对于包折单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位输送；

b、封切定位：

b1、控制系统针对二次影像定位检测装置所抓取的包装膜图案进行灰度处理，滤除颜色；

b2、二次影像定位检测装置中的位置检测系统抓取运行中包装膜上的各预设图案二的位置；

b3、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤b2所抓取的预设图案位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；

b4、控制系统根据b3中所得补偿量对于封切单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位封以及定位切。

4.根据权利要求3所述的一次性吸收用品单片产品的包装系统的控制方法，其特征在于，

还包括c、包装膜材料拼接定位：

c1、控制系统内预设一开卷拼接标；

c2、控制系统演算开卷机构上包装膜材料的使用情况，当其中一开卷机构上的材料即将使用完时，对所述开卷机构进行降速；

c3、所述色标电眼针开始步骤包装膜材料上的所述开卷拼接标；

c4、在捕捉到所述开卷拼接标后，所述断接料机构运作，完成两开卷机构上材料的拼接。

5.根据权利要求3或4所述的一次性吸收用品单片产品的包装系统的控制方法，其特征在于：所述预设图案一与预设图案二为同一图案。

6.根据权利要求3或4所述的一次性吸收用品单片产品的包装系统的控制方法，其特征在于，上述步骤a可替换为：

a1、一次影像定位检测装置中的位置检测系统为色标电眼检测系统，所述位置检测系统抓取运行中包装膜上的各颜色色块位置；

a2、控制系统内预设一基准位置，该基准位置为内装产品的片周期位置，步骤a1所抓取的色块位置与基准位置进行比较，通过控制系统内的PID控制方式进行计算得出偏差值，进而算得一补偿量；

a3、控制系统根据a2中所得补偿量对于包折单元中各伺服电机驱动的进给量进行调整，实现定位输送。