CN110455379A - 一种生产流水线用升降称重平台及控制方法及工作流程 - Google Patents
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Abstract
一种生产流水线用升降称重平台，包括活动支架、支撑插板和称重平台主体，活动支架在称重平台主体上，活动支架上安装有一排支撑插板，所述称重平台主体包括称重平台顶部支架、支撑气缸、称重平台底部支架和压力传感器，称重平台顶部支架两侧各有一对支撑气缸，支撑气缸的底架通过紧固件固定在称重平台顶部支架外侧，支撑气缸的伸缩杆的端部固定在活动支架底部，称重平台顶部支架在称重平台底部支架上，压力传感器的两部分分别固定在称重平台顶部支架和称重平台底部支架内。本发明通过在输送链中将货物抬离输送链从而完成称重作业，这样当前货物称重完成后能迅速送回输送链继续运动，在尽可能减少占地空间的同时尽可能地减少对流水线工作的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及生产配套设备领域，特别是涉及一种生产流水线用升降称重平台及控制方法及工作流程。
背景技术
很多生产流水线，尤其是货物运输流水线，需要对运行于其上的货物进行称重，例如纸箱打包生产线，需要对打包后的纸箱进行称重处理，目前工厂常用方式是，纸箱经过自动打包机打包后通过流水线送出，之后至称重设备上人工称重筛选，这样会影响整个生产线的效率，若可以在流水线工作过程中进行称重则可以大幅提高相关效率，申请人利用辊传动流水线相邻辊之间具有间隙这一特点设计一种生产流水线用升降称重平台。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供一种生产流水线用升降称重平台及控制方法及工作流程，由于实际生产线中所要称重的货物尺寸远大于输送链上滚筒直径和滚筒间的间隙，因此申请人通过在输送链中将货物抬离输送链从而完成称重作业，这样当前货物称重完成后能迅速送回输送链继续运动，在尽可能减少占地空间的同时尽可能地减少对流水线工作的干扰，为达此目的，本发明提供一种生产流水线用升降称重平台，包括活动支架、支撑插板和称重平台主体，所述称重平台主体设置输送链的称重位置的底部，所述活动支架在称重平台主体上，所述活动支架上安装有一排支撑插板，所述支撑插板设置在对应输送链上相邻的两个滚筒之间的空隙内，所述支撑插板高度大于输送链高度，活动支架由支撑气缸推动后支撑插板将上方经过的货物托起，所述称重平台主体包括称重平台顶部支架、支撑气缸、称重平台底部支架和压力传感器，所述称重平台顶部支架两侧各有一对支撑气缸，所述支撑气缸的底架通过紧固件固定在称重平台顶部支架外侧，所述支撑气缸的伸缩杆的端部固定在活动支架底部，所述称重平台顶部支架在称重平台底部支架上，所述压力传感器的两部分分别固定在称重平台顶部支架和称重平台底部支架内由压力传感器进行支撑。
本发明称重平台的进一步改进，所述称重平台底部支架的底部四个角各有一个可调支脚，所述可调支脚通过螺杆安装在称重平台底部支架的底部，可以通过支脚调节平衡。
本发明称重平台的进一步改进，所述支撑插板有6-10个，可以根据货物实际长度设置相应的支撑插板。
本发明提供一种生产流水线用升降称重平台的控制方法，所述控制系统呈现双核心结构包括上位机的人机交互核心位PC机和下位机的PLC控制器，两者之间通过以太网线进行通讯，具体控制步骤如下，由测距传感器和光电传感器检测货物的位置，将采集的数据通过输入给PLC控制器，PLC输出端子通过对电磁阀得电、失电操作从而控制支撑气缸的气动活塞杆的缩放，进而完成对称重平台垂直方向上的升降运动操作，升降过程中由称重平台的压力传感器将货物的重量信息通过通讯串口输入给PLC控制器，并通过以太网线与PC机的组态软件实现数据交换，PC端通过组态软件与PLC通讯，在生产过程中由PLC下位的数个光电开关通过PLC把信号传输给PC机，组态软件对其电平进行检测和一系列运算，进而完成对物件运动位置的精确控制，PLC将串口接收到的重量信号和PLC程序内部M区的确认计重信号发送到PC机，PC机通过组态软件完成对重量信号的记录和对比操作，如果产品不合格，将通过对应PLC程序内Q区控制对应输出端子上的蜂鸣报警灯，实现声光信号的提示。
本发明控制方法的进一步改进，所述下位机的控制器的型号为S7-200 SMARTPLC，本申请采用型号为S7-200 SMART PLC的控制器即可完成所需相应控制。
本发明控制方法的进一步改进，所述下位机的控制器的输入端子还接有手动控制按钮用来进行手动控制，实际运用需要通过手动进行部分控制。
本发明控制方法的进一步改进，所述上位机的人机交互核心位PC机通过USB线接有通用型号打印机，组态软件通过与PC机相连的默认打印机可以完成各类打印作业，通过连接打印机可以完成相应的作业。
本发明提供一种生产流水线用升降称重平台的工作流程，具体步骤如下：
工作流程由等待流程、提升流程、检重流程三个工作步骤组成。
1)系统开机后在等待流程初始化脉冲会把程序置位到提升位置，此时对应线圈得电，称重平台在多个支撑气缸的气动活塞杆的作用下保持在低位；
2）当货物从流水线上往称重平台方向运动时，依次触发对应光电开关，对应的通电延时定时器分别计时直到货物完全通过光电开关位置，定时器所计的时间通过PLC的V区经通讯发送到组态脚本对应变量，组态脚本依据常量v，对货物一半长度通过的时间进行求解，其中两者取平均值保证精确；
3）计算完成后经由通讯将求得数值发送会PLC的V区，该值直接作为定时器的定时时长，当货物通过称重平台位置的光电开关时，定时器开始计时，计时结束后称重平台将货物撑起；
4）在称重平台的升起状态中采用定时器延时，保证气动活塞杆到达上限位，之后进行检重流程，作为检重步骤的同时，也作为组态程序的计重信号，检重流程得电信号的同时，组态程序会将当前流水号和重量计入报表；
5）检重状态跳转回等待状态的信号不采取组态程序返回，而直接用对应定时器延时触发信号，而如果当前货物重量超差，则组态软件直接通过I/O离散量变量“重量检测”控制PLC的Q区里的蜂鸣报警灯，对操作人员进行声光报警示意。
本申请一种生产流水线用升降称重平台及控制方法及工作流程，纸箱经过自动打包机，自动流过来之后用电子秤自动衔接称重，称重精度要求差异在±10g范围内，超出后既可以蜂鸣报警提示，流水线自动停止，信号灯自动亮起。符合流水线的纸箱则自动流到后工序，等待人工码板入库，本申请采用在生产流水线中设置升降测重平台方式，利用实际生产线中所要称重的货物尺寸远大于输送链上滚筒直径和滚筒间的间隙，在输送链中设置升降测重平台，利用气缸带动上部平台升降，由上部平台的支撑板将货物抬离输送链，再由称重设备完成称重作业，之后平台降下，货物送回输送链继续运动，在尽可能减少占地空间的同时尽可能地减少对流水线工作的干扰，且由于本申请在原生产线上增加相应的称重设备即可不需要对原生产线进行大幅改动即可实现，因此改造成本低廉，通用性强。
附图说明
图1为本发明结构示意图一；
图2为本发明结构示意图二；
图3为本发明部分结构示意图；
图4为本发明工作示意图一；
图5为本发明工作示意图二；
图6为本发明控制部分示意图；
图7为本发明接线图；
图8为本发明程序流程图；
附图说明：
1，活动支架；2，支撑插板；3，称重平台顶部支架；4，支撑气缸；5，可调支脚；6，称重平台底部支架；7、压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明提供一种生产流水线用升降称重平台及控制方法及工作流程，由于实际生产线中所要称重的货物尺寸远大于输送链上滚筒直径和滚筒间的间隙，因此申请人通过在输送链中将货物抬离输送链从而完成称重作业，这样当前货物称重完成后能迅速送回输送链继续运动，在尽可能减少占地空间的同时尽可能地减少对流水线工作的干扰，同事不需要对企业原有输送链进行大改进。
作为本发明称重平台一种实施例，本发明提供一种生产流水线用升降称重平台，包括活动支架1、支撑插板2和称重平台主体，所述称重平台主体设置输送链的称重位置的底部，所述活动支架1在称重平台主体上，所述活动支架1上安装有一排支撑插板2，所述支撑插板2设置在对应输送链上相邻的两个滚筒之间的空隙内，所述支撑插板2高度大于输送链高度，活动支架1由支撑气缸4推动后支撑插板2将上方经过的货物托起，所述称重平台主体包括称重平台顶部支架3、支撑气缸4、称重平台底部支架6和压力传感器7，所述称重平台顶部支架3两侧各有一对支撑气缸4，所述支撑气缸4的底架通过紧固件固定在称重平台顶部支架3外侧，所述支撑气缸4的伸缩杆的端部固定在活动支架1底部，所述称重平台顶部支架3在称重平台底部支架6上，所述压力传感器7的两部分分别固定在称重平台顶部支架3和称重平台底部支架6内由压力传感器7进行支撑。
作为本发明称重平台一种具体实施例，本发明提供如图1-2所示的一种生产流水线用升降称重平台，包括活动支架1、支撑插板2和称重平台主体，所述称重平台主体设置输送链的称重位置的底部，所述活动支架1在称重平台主体上，所述活动支架1上安装有一排支撑插板2，所述支撑插板2有6-10个，可以根据货物实际长度设置相应的支撑插板，所述支撑插板2设置在对应输送链上相邻的两个滚筒之间的空隙内，所述支撑插板2高度大于输送链高度，活动支架1由支撑气缸4推动后支撑插板2将上方经过的货物托起，所述称重平台主体包括称重平台顶部支架3、支撑气缸4、称重平台底部支架6和压力传感器7，所述称重平台顶部支架3两侧各有一对支撑气缸4，所述支撑气缸4的底架通过紧固件固定在称重平台顶部支架3外侧，所述支撑气缸4的伸缩杆的端部固定在活动支架1底部，所述称重平台顶部支架3在称重平台底部支架6上，所述压力传感器7的两部分分别固定在称重平台顶部支架3和称重平台底部支架6内由压力传感器7进行支撑，所述称重平台底部支架6的底部四个角各有一个可调支脚5，所述可调支脚5通过螺杆安装在称重平台底部支架6的底部，可以通过支脚调节平衡。
作为本发明控制方法一种具体实施例，本发明提供如图6所示一种生产流水线用升降称重平台的控制方法，所述控制系统呈现双核心结构包括上位机的人机交互核心位PC机和下位机的PLC控制器，所述下位机的控制器的型号为S7-200 SMART PLC，本申请采用型号为S7-200 SMART PLC的控制器即可完成所需相应控制，两者之间通过以太网线进行通讯，具体控制步骤如下，由测距传感器和光电传感器将货物的位置将采集的数据通过输入端子输入给PLC控制器，PLC输出端子通过对电磁阀得电、失电操作从而控制支撑气缸的气动活塞杆的缩放，进而完成对称重平台垂直方向上的升降运动操作，升降过程中由称重平台的压力传感器将货物的重量信息通过通讯串口输入给PLC控制器，并通过以太网线与PC机的组态软件实现数据交换，下位机的控制器的输入端子还接有手动控制按钮用来进行手动控制，实际运用需要通过手动进行部分控制，PC端通过组态软件与PLC通讯，在生产过程中由PLC下位的数个光电开关通过PLC把信号传输给PC机，组态软件对其电平进行检测和一系列运算，进而完成对物件运动位置的精确控制，PLC将串口接收到的重量信号和PLC程序内部M区的确认计重信号发送到PC机，PC机通过组态软件完成对重量信号的记录和对比操作，如果产品不合格，将通过对应PLC程序内Q区控制对应输出端子上的蜂鸣报警灯，实现声光信号的提示，所述上位机的人机交互核心位PC机通过USB线接有通用型号打印机，组态软件通过与PC机相连的默认打印机可以完成各类打印作业，通过连接打印机可以完成相应的作业。
作为本发明工作流程一种具体实施例，本发明提供如图3和4所示一种生产流水线用升降称重平台的工作流程，具体步骤如下：
工作流程由等待流程、提升流程、检重流程三个工作步骤组成。
1)系统开机后在等待流程初始化脉冲会把程序置位到提升位置，此时对应线圈得电，称重平台在多个支撑气缸的气动活塞杆的作用下保持在低位；
2）当货物从流水线上往称重平台方向运动时，依次触发对应光电开关，对应的通电延时定时器分别计时直到货物完全通过光电开关位置，定时器所计的时间通过PLC的V区经通讯发送到组态脚本对应变量，组态脚本依据常量v，对货物一半长度通过的时间进行求解，其中两者取平均值保证精确；
3）计算完成后经由通讯将求得数值发送会PLC的V区，该值直接作为定时器的定时时长，当货物通过称重平台位置的光电开关时，定时器开始计时，计时结束后称重平台将货物撑起；
4）在称重平台的升起状态中采用定时器延时，保证气动活塞杆到达上限位，之后进行检重流程，作为检重步骤的同时，也作为组态程序的计重信号，检重流程得电信号的同时，组态程序会将当前流水号和重量计入报表；
5）检重状态跳转回等待状态的信号不采取组态程序返回，而直接用对应定时器延时触发信号，而如果当前货物重量超差，则组态软件直接通过I/O离散量变量“重量检测”控制PLC的Q区里的蜂鸣报警灯，对操作人员进行声光报警示意。
根据实际生产需要，申请人设计的PLC部分程序接线图如图7所示，程序流程图如图8所述，主要用于控制升降平台，大量数据采集后直接交由PC机组态软件使用和处理。
程序主体是顺序控制结构，由M0.0（等待）、M0.1（提升）、M0.2（检重）三个工作步骤组成。
系统开机后SM0.1初始化脉冲会把程序置位到M0.0位置，此时线圈Q0.0得电，称重平台在多个气动活塞杆的作用下保持在低位。当货物从流水线上往称重平台方向运动时，依次触发SQ1、SQ3两个光电开关，对应的通电延时定时器T40、T41分别计时直到货物完全通过光电开关位置。定时器所计的时间通过PLC的V区经通讯发送到组态脚本对应变量，组态脚本依据常量v（货物在输送链运动速度近似恒定），对货物一半长度通过的时间进行求解（两者取平均值保证精确）。计算完成后经由通讯将求得数值发送会PLC的V区，该值直接作为定时器T37的定时时长。当货物通过称重平台位置的光电开关SQ4时，定时器T37开始计时，计时结束后称重平台将货物撑起。此时基本保证货物（重心）中心在称重平台，一方面在当前硬件架构下尽可能地保证了称重精度，另一方面也防止称重平台撑起货物的时候货物因重心偏移平台中心而导致侧翻的情况。
M0.1是称重平台的升起状态，采用T38定时器延时，保证气动活塞杆到达上限位。没有采用微动开关主要考虑是为了节省PLC输入点数，同时一定程度上也降低了硬件系统的复杂程度，降低其故障率和成本。M0.2作为检重步骤的同时，也作为组态程序的计重信号，得到M0.2得电信号的同时，组态程序会将当前流水号和重量计入报表。因为两件货物的最小间隔是10s，为了不影响后续货物的检重，以免发生物理碰撞，M0.2检重状态跳转回M0.0等待状态的信号不采取组态程序返回，而直接用T39的延时触发信号。而如果当前货物重量超差，则组态软件直接通过I/O离散量变量“重量检测”控制PLC的Q区里的蜂鸣报警灯，对操作人员进行声光报警示意。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种生产流水线用升降称重平台，包括活动支架（1）、支撑插板（2）和称重平台主体，所述称重平台主体设置输送链的称重位置的底部，其特征在于：所述活动支架（1）在称重平台主体上，所述活动支架（1）上安装有一排支撑插板（2），所述支撑插板（2）设置在对应输送链上相邻的两个滚筒之间的空隙内，所述支撑插板（2）高度大于输送链高度，活动支架（1）由支撑气缸（4）推动后支撑插板（2）将上方经过的货物托起，所述称重平台主体包括称重平台顶部支架（3）、支撑气缸（4）、称重平台底部支架（6）和压力传感器（7），所述称重平台顶部支架（3）两侧各有一对支撑气缸（4），所述支撑气缸（4）的底架通过紧固件固定在称重平台顶部支架（3）外侧，所述支撑气缸（4）的伸缩杆的端部固定在活动支架（1）底部，所述称重平台顶部支架（3）在称重平台底部支架（6）上，所述压力传感器（7）的两部分分别固定在称重平台顶部支架（3）和称重平台底部支架（6）内由压力传感器（7）进行支撑。
2.根据权利要求1所述的一种生产流水线用升降称重平台，其特征在于：所述称重平台底部支架（6）的底部四个角各有一个可调支脚（5），所述可调支脚（5）通过螺杆安装在称重平台底部支架（6）的底部。
3.根据权利要求1所述的一种生产流水线用升降称重平台，其特征在于：所述支撑插板（2）有6-10个。
4.一种生产流水线用升降称重平台的控制方法，所述控制系统呈现双核心结构包括上位机的人机交互核心位PC机和下位机的PLC控制器，两者之间通过以太网线进行通讯，具体控制步骤如下，其特征在于：由测距传感器和光电传感器检测货物的位置，将采集的数据通过输入给PLC控制器，PLC输出端子通过对电磁阀得电、失电操作从而控制支撑气缸的气动活塞杆的缩放，进而完成对称重平台垂直方向上的升降运动操作，升降过程中由称重平台的压力传感器将货物的重量信息通过通讯串口输入给PLC控制器，并通过以太网线与PC机的组态软件实现数据交换，PC端通过组态软件与PLC通讯，在生产过程中由PLC下位的数个光电开关通过PLC把信号传输给PC机，组态软件对其信号进行检测和一系列运算，进而完成对物件运动位置的精确控制，PLC将串口接收到的重量信号和PLC程序内部M区的确认计重信号发送到PC机，PC机通过组态软件完成对重量信号的记录和对比操作，如果产品不合格，将通过对应PLC程序内Q区控制对应输出端子上的蜂鸣报警灯，实现声光信号的提示。
5.根据权利要求1所述的一种生产流水线用升降称重平台的控制方法，其特征在于：所述下位机的控制器的型号为S7-200 SMART PLC。
6.根据权利要求1所述的一种生产流水线用升降称重平台的控制方法，其特征在于：所述下位机的控制器的输入端子还接有手动控制按钮用来进行手动控制。
7.根据权利要求1所述的一种生产流水线用升降称重平台的控制方法，其特征在于：所述上位机的人机交互核心位PC机通过USB线接有通用型号打印机，组态软件通过与PC机相连的默认打印机可以完成各类打印作业。
8.一种生产流水线用升降称重平台的工作流程，具体步骤如下，其特征在于：
工作流程由等待流程、提升流程、检重流程三个工作步骤组成:1)系统开机后在等待流程初始化脉冲会把程序置位到提升位置，此时对应线圈得电，称重平台在多个支撑气缸的气动活塞杆的作用下保持在低位；2）当货物从流水线上往称重平台方向运动时，依次触发对应光电开关，对应的通电延时定时器分别计时直到货物完全通过光电开关位置，定时器所计的时间通过PLC的V区经通讯发送到组态脚本对应变量，组态脚本依据常量v，对货物一半长度通过的时间进行求解，其中两者取平均值保证精确；3）计算完成后经由通讯将求得数值发送会PLC的V区，该值直接作为定时器的定时时长，当货物通过称重平台位置的光电开关时，定时器开始计时，计时结束后称重平台将货物撑起；4）在称重平台的升起状态中采用定时器延时，保证气动活塞杆到达上限位，之后进行检重流程，作为检重步骤的同时，也作为组态程序的计重信号，检重流程得电信号的同时，组态程序会将当前流水号和重量计入报表；5）检重状态跳转回等待状态的信号不采取组态程序返回，而直接用对应定时器延时触发信号，而如果当前货物重量超差，则组态软件直接通过I/O离散量变量“重量检测”控制PLC的Q区里的蜂鸣报警灯，对操作人员进行声光报警示意。
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