CN111959842A - 一种封罐机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封罐机的控制方法，包括：传动轴每旋转一个预定角度进行一次计数，计数值加1，当计数值累积达到设定值时，封罐机进行相应的动作；其中，当计数值达到第一设定值时，托盘提升机构顶起罐子；当计数值达到第二设定值时，封罐机构进行封罐；当计数值达到第三设定值时，托盘提升机构下降；当计数值达到第四设定值，定为一个封罐周期。此封罐机的控制方法，采用计数的方式作为各个动作状态的起始动作基准，每个动作状态对应相应的计数值，从而可标定多个状态，当各个动作的时间改变时，可直接调整对应的计数值大小，从而大大提高标定状态的灵活性，实现数字化调节，更加精确地标定封罐过程的各个状态，此发明用于封罐机技术领域。

Description

一种封罐机的控制方法

技术领域

本发明涉及封罐机技术领域，特别是涉及一种封罐机的控制方法。

背景技术

封罐机用于食品罐的密封，将盖子与食品罐的罐口密封连接。转盘式自动封罐机主要由封罐机构500、转盘机构和托盘提升机构实现，参照图1至图4，转盘100搬运罐子，带动罐子转动到封罐机构500的下方，然后通过托盘提升机构向上提升将罐子提升至与封罐机构500的压头接触，封罐机构500将盖子与罐子的罐口密封，封罐后托盘提升机构下降复位。其中，采用驱动电机300作为动力源，驱动电机300带动竖直的传动轴400旋转，通过两对齿数比分别为21:39和20:40的同步轮带动封罐机构500(封罐机构500采用二重卷封机构，具体包括滚刀机构501和凸轮机构)旋转工作，其中21齿同步轮401和20齿同步轮402安装在传动轴400上，39齿同步轮503安装在封罐机构500的滚刀轴上带动滚刀机构501旋转，40齿同步轮504安装在封罐机构500的凸轮502轴上带动凸轮502旋转，21齿同步轮401与39齿同步轮503通过同步带连接，20齿同步轮402与40齿同步轮504通过同步带连接，由于两对同步轮的齿数比的差异，造成封罐机构500的滚刀机构501与凸轮502以一定差值的角速度转动，传动轴400每旋转26圈，滚刀机构501旋转14圈，凸轮502旋转13圈，相当于滚刀机构501沿着凸轮502相对运动1圈，由凸轮502轮廓实现滚刀机构501上头刀和二刀(头刀和二刀均为滚轮结构，通常地，具有两个头刀和两个二刀)的相继开合。初始位置当头刀和二刀处于退刀状态时，托盘提升机构顶起罐子，使罐子与封罐机构500的压头接触，封罐机构500的滚刀机构501沿着凸轮502轮廓旋转，头刀和二刀相继进刀退刀完成卷边压边的封罐过程，滚刀机构501沿着凸轮502每旋转180°都有一个头刀和二刀同时处于退刀的状态，此时通过发送信号控制托盘提升机构的气缸202顶起或下降罐子。

传统的封罐机，在传动轴400上加工出蜗杆601，通过蜗轮蜗杆传动(或者使用减速箱)带动转盘100旋转，并加装感应环700和光电传感器800，感应环700为180°的半圆环，每个封罐周期随蜗轮602旋转一圈，光电传感器800通过检测感应环700发送信号控制托盘提升机构顶起或下降，当光电传感器800检测到感应环700的180°半圆部分时，托盘提升机构处于顶起状态；当光电传感器800检测不到感应环700的180°半圆部分时，托盘提升机构处于下降状态。

传统的封罐机采用感应环700和光电传感器800控制全自动封罐过程中标定两个状态，其中，托盘提升机构向上顶起时，封罐机构500对罐子进行封罐动作，滚刀机构501的头刀和二刀相继进刀退刀完成卷边压边动作，以及输送带完成进罐和出罐动作，此时为封罐工作状态；托盘提升机构下降时，转盘100搬运罐子，带动罐子旋转到封罐机构500的下方，此时为辅助动作状态。由于封罐机只能标定两个状态，并且两个状态的时间比例固定，大部分动作均是通过各部件之间的机械传动配合进行联动，封罐动作的过程对控制系统来说是黑盒子，难以进一步提高封罐效率。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种封罐机的控制方法，能够灵活且精确地标定多个状态。

根据本发明的实施例，提供一种封罐机的控制方法，包括：

传动轴每旋转一个预定角度进行一次计数，计数值加1，当所述计数值累积达到设定值时，封罐机进行相应的动作；其中，

当计数值达到第一设定值时，托盘提升机构顶起罐子；

当计数值达到第二设定值时，封罐机构对罐子进行封罐；

当计数值达到第三设定值时，完成对罐子的封罐，托盘提升机构下降使罐子脱离所述封罐机构；

当计数值达到第四设定值，定为一个封罐周期。

上述封罐机的控制方法至少具有以下有益效果：采用计数的方式作为各个动作状态的起始动作基准，每个动作状态对应相应的计数值，从而可标定多个状态，并且根据需要可增加需要标定的状态，与此同时增加设定一计数值与之对应即可；当各个动作的时间改变时，可直接调整对应的计数值大小，从而大大提高标定状态的灵活性；与传统的封罐机相比，将封罐流程动作的状态控制由机械调节方式改为数字调节方式，实现数字化调节，更加精确地标定封罐过程的各个状态，并且因此可取消蜗轮、蜗杆、感应环、减速箱等结构，减少通过机械传动进行联动的机构，摒弃传统封罐机的复杂结构，降低成本。

根据本发明实施例所述的封罐机的控制方法，测定托盘提升机构顶起罐子所需的时间为计数a次，所述第一设定值＝第二设定值-a。

根据本发明实施例所述的封罐机的控制方法，所述封罐机构的凸轮在头刀进给到二刀离开时走过的总角度为b度，所述第三设定值＝第二设定值+第四设定值*b/360。

根据本发明实施例所述的封罐机的控制方法，所述封罐机构对罐子进行封罐，包括：

当计数值达到第二设定值时，所述封罐机构的头刀进给；

当计数值达到第五设定值时，所述封罐机构的头刀退出，所述封罐机构的二刀进给；

当计数值达到第三设定值时，所述封罐机构的二刀退出。

根据本发明实施例所述的封罐机的控制方法，设置一检测传感器和至少一个感应片，所述感应片固定于所述传动轴上，所述感应片环绕所述传动轴分布，所述感应片可随所述传动轴旋转，所述检测传感器固定设置，所述检测传感器检测到所述感应片时进行一次计数。

根据本发明实施例所述的封罐机的控制方法，所述传动轴连接有编码器，所述编码器用于检测所述传动轴转过的角度。

根据本发明实施例所述的封罐机的控制方法，所述传动轴上安装有第一同步轮和第二同步轮，所述封罐机构包括第三同步轮和第四同步轮，所述第一同步轮与所述第三同步轮通过同步带连接，所述第二同步轮与所述第四同步轮通过同步带连接，所述第三同步轮上设有第一环形板，所述第四同步轮上设有第二环形板，所述第一环形板上设有第一弧形孔，所述第二环形板上设有第二弧形孔，在所述第一弧形孔与所述第二弧形孔重合位置的上方或下方设置第一光电传感器，所述第一光电传感器检测到所述第一弧形孔和所述第二弧形孔重合时，所述计数值归零。

根据本发明实施例所述的封罐机的控制方法，所述第一弧形孔的圆弧角度不超过25.7度，所述第二弧形孔与所述第一弧形孔大小一致。

根据本发明实施例所述的封罐机的控制方法，所述第二设定值的设定步骤为：

手动旋转所述第一环形板和第二环形板，使第一弧形孔和第二弧形孔重合，所述计数值归零；

手动旋转所述封罐机构的滚刀机构，所述计数值随所述传动轴的旋转逐渐累积，直至所述封罐机构的滚刀机构到达开始封罐的位置，将当前的所述计数值设为第二设定值。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是现有技术封罐机的整体结构示意图；

图2是现有技术封罐机的侧视图；

图3是现有技术封罐机的正视图；

图4是现有技术封罐机构的结构示意图；

图5是本发明实施例检测传感器和第一光电传感器的安装结构正视图；

图6是本发明实施例检测传感器和第一光电传感器的安装结构示意图；

附图标记：转盘100、托盘201、气缸202、驱动电机300、传动轴400、21齿同步轮401、20齿同步轮402、封罐机构500、滚刀机构501、凸轮502、39齿同步轮503、40齿同步轮504、蜗杆601、蜗轮602、感应环700、光电传感器800、检测传感器10、感应片20、编码器30、第一同步轮41、第二同步轮42、第三同步轮43、第四同步轮44、第一环形板45、第二环形板46、第一光电传感器50。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供一种封罐机的控制方法，包括：驱动电机300驱动传动轴400旋转，传动轴400每旋转一个预定角度控制系统进行一次计数，计数值加1，当计数值累积达到设定值时，封罐机进行相应的动作；其中，当计数值达到第一设定值时，托盘提升机构顶起罐子；当计数值达到第二设定值时，封罐机构对罐子进行封罐；当计数值达到第三设定值时，完成对罐子的封罐，托盘提升机构下降使罐子脱离封罐机构，并进行接下来的一系列辅助动作，其中转盘机构的转盘旋转将已封罐的罐子移动到输出位置，同时将未封罐的罐子移动到封罐机构的下方；当计数值达到第四设定值时，实现一个罐子的封罐，完成一个封罐周期。

本实施例的封罐机的控制方法，采用计数的方式作为各个动作状态的起始动作基准，每个动作状态对应相应的计数值，从而可标定多个状态，包括但不限于上述的托盘提升机构顶起罐子、封罐机构对罐子进行封罐、托盘提升机构下降等，另外根据需要可增加需要标定的状态，与此同时增加设定一计数值与之对应即可。当各个动作的时间改变时，可直接修改调整对应的计数值大小，从而大大提高标定状态的灵活性。

与传统的封罐机相比，将封罐流程动作的状态控制由机械调节方式改为数字调节方式，实现数字化调节，更加精确地标定封罐过程的各个状态，并且因此可取消蜗轮、蜗杆、感应环、减速箱等结构，减少通过机械传动进行联动的机构，摒弃传统封罐机的复杂结构，降低成本。

上述的封罐机构、托盘提升机构和转盘机构是本领域技术人员的常用技术手段，其具体结构等在此不再赘述。可参照图1至图4，其中，托盘提升机构包括托盘201和带动托盘201提升或下降的气缸202；封罐机构采用二重卷封机构，具体包括滚刀机构501和凸轮机构，其中滚刀机构501包括头刀和二刀，头刀和二刀均为滚轮结构，头刀和二刀在凸轮机构的凸轮502作用下先后进给，完成卷边压边动作，实现盖子与罐子的密封连接；转盘机构包括转盘100，转盘100旋转带动罐子移动。

传动轴400每旋转一个预定角度进行一次计数，具体可以采用以下两种方式之一但不限于以下两种方式：

参照图5和图6(图5和图6为用于测试或调试的结构示意图，图中未示出滚刀机构和凸轮，实际设备结构根据需要进行适应性修改)，作为本实施例的其中一种实施方式，设置一检测传感器10和至少一个感应片20，感应片20固定于传动轴400上，感应片20环绕传动轴400分布，感应片20可随传动轴400旋转，检测传感器10固定设置，检测传感器10检测到感应片20时进行一次计数。具体地，本实施例中，检测传感器10为U型光电传感器，感应片20有一个，即预定角度为360度，传动轴400每旋转一圈，进行一次计数。可以理解的是，根据需要可增加感应片20的数量，感应片20环绕传动轴400均匀分布，相邻两个感应片20之间的角度即为预定角度，增加感应片20的数量可减小预定角度，即减小计数的时间间隔，可提高控制精度。

作为本实施例的另一种实施方式，传动轴400连接有编码器30，编码器30用于检测传动轴400转过的角度，当转过的角度达到预定角度时，计数值加1。

其中，采用检测传感器10检测感应片20的方式，成本相对较低。可以理解的是，可以同时设置检测传感器10和编码器30，设置两个计数器分别计数，如此，能够对比两个计数的大小，可验证检测传感器10或编码器30的正确性和可靠性。

参照图5，在本实施例中，驱动电机300带动传动轴400旋转，传动轴400上安装有第一同步轮41和第二同步轮42，传动轴400带动第一同步轮41和第二同步轮42旋转，封罐机构包括第三同步轮43和第四同步轮44，具体地，同步轮的齿数可根据实际需要进行设计，本实施例中，第一同步轮41、第二同步轮42、第三同步轮43和第四同步轮44分别为21齿、20齿、39齿和40齿，其中，第一同步轮41与第三同步轮43通过同步带连接，第三同步轮43带动滚刀机构旋转，第二同步轮42与第四同步轮44通过同步带连接，第四同步轮44带动凸轮机构的凸轮旋转。其中，第三同步轮43上设有第一环形板45，第四同步轮44上设有第二环形板46，第一环形板45上设有第一弧形孔，第二环形板46上设有第二弧形孔，在第一弧形孔与第二弧形孔重合位置的上方或下方设置第一光电传感器50，第一光电传感器50检测到第一弧形孔和所述第二弧形孔重合时，将计数值归零，以此作为计数或复位的起点，如当封罐机出现故障或通电启动时同样可以此为基准进行重新计数。具体地，第一光电传感器50可以采用反射型光电传感器或对射型光电传感器，其中，采用反射型光电传感器，第一弧形孔和第二弧形孔重合时，反射型光电传感器发射的光束穿过了第一弧形孔和第二弧形孔，反射型光电传感器不能检测到反射信号，进而触发输出信号，此时将计数值归零；采用对射型光电传感器，对射型光电传感器包括发射器和接收器，第一弧形孔和第二弧形孔重合时，发射器发射的光束能够穿过第一弧形孔和第二弧形孔，接收器接收到光束信号，进而触发输出信号，此时将计数值归零。

具体地，第二弧形孔与第一弧形孔大小一致，第一弧形孔的圆弧角度不超过25.7度(即360/14度)，以保证每一个封罐周期，第一弧形孔和第二弧形孔仅重合一次，第一光电传感器50仅触发一次输出信号。

在本实施例中，可通过测定各动作状态动作所需要的计数值，然后通过计算得到另一动作状态起始动作对应的计数值。其中，测定托盘提升机构顶起罐子所需的时间为计数a次，则第一设定值＝第二设定值-a。

在其中的一些实施例中，封罐机构的凸轮在头刀进给到二刀离开时走过的总角度(即头刀和二刀完成一次封罐动作时凸轮走过的角度)为b度，第三设定值＝第二设定值+第四设定值*b/360。

在本实施例中，一个封罐周期传动轴400旋转26圈，即26次计数，第四设定值为26，每当第一光电传感器50触发信号时，计数值归零，开始重新计数；检测传感器10计5个数时，头刀即将进给，则以计数值为5时为最佳封罐时机，即第二设定值为5，假设测定托盘提升机构顶起动作所需时间为2个计数，即a为2，可得第一设定值为3，则计数值为3时控制系统控制托盘提升机构顶起动作；假设凸轮在头刀进给到二刀离开走过的总角度为180度，即b为180，可得第三设定值为18，则计数值为18的时候控制系统完成对罐子的封罐，托盘提升机构下降，进行接下来的一系列辅助动作，直至计数值为26或第一光电传感器50触发信号。

在其中的一些实施例中，第二设定值的设定步骤为：先手动旋转第一环形板45和第二环形板46，使第一弧形孔和第二弧形孔重合，计数值归零；然后手动旋转封罐机构的滚刀机构，计数值随传动轴的旋转逐渐累积，直至封罐机构的滚刀机构到达开始封罐的位置，将当前的计数值设为第二设定值。

传统的封罐机采用蜗轮蜗杆传动，是以托盘提升机构顶起作为封罐状态的起点，托盘提升机构下降作为封罐状态的结束，余下的时间作为辅助动作状态，凸轮轮廓角度的改变无法提高封罐效率，各机构协作不够紧密，封罐效率难以提高。

改变凸轮轮廓，使凸轮在头刀进给到二刀离开时走过的总角度为90度，则可设定计数值为9(即2+90/360*26，取整后即为9，第一设定值设定为0，第二设定值设定为2)时控制系统控制托盘提升机构下降，在计数值为11时下降完成，若转盘可在2个计数时间内(即计数值达到13前)将已封罐的罐子及待封罐的罐子运转到位，则在计数14～26的时间内作为新的封罐周期再一次进行封罐，即原来的一个封罐周期可进行两次封罐，从而提高封罐效率，根据需要可灵活调整各动作状态的时间，使得各动作状态之间的动作更加紧密和连续。

在其中的一些实施例中，封罐机构对罐子进行封罐时，可进一步细分动作状态：当计数值达到第二设定值时，控制封罐机构的头刀进给；当计数值达到第五设定值时，控制封罐机构的头刀退出，封罐机构的二刀进给；当计数值达到第三设定值时，封罐机构的二刀退出。即将封罐机构的封罐动作细分为头刀进给、退出以及二刀进给、退出，可实现更加精细的控制，此为传统封罐机无法达到的效果。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种封罐机的控制方法，其特征在于，包括：

传动轴每旋转一个预定角度进行一次计数，计数值加1，当所述计数值累积达到设定值时，封罐机进行相应的动作；其中，

当计数值达到第一设定值时，托盘提升机构顶起罐子；

当计数值达到第二设定值时，封罐机构对罐子进行封罐；

当计数值达到第三设定值时，完成对罐子的封罐，托盘提升机构下降使罐子脱离所述封罐机构；

当计数值达到第四设定值，定为一个封罐周期。

2.根据权利要求1所述的封罐机的控制方法，其特征在于：测定托盘提升机构顶起罐子所需的时间为计数a次，所述第一设定值＝第二设定值-a。

3.根据权利要求1所述的封罐机的控制方法，其特征在于：所述封罐机构的凸轮在头刀进给到二刀离开时走过的总角度为b度，所述第三设定值＝第二设定值+第四设定值*b/360。

4.根据权利要求1所述的封罐机的控制方法，其特征在于，所述封罐机构对罐子进行封罐，包括：

当计数值达到第二设定值时，所述封罐机构的头刀进给；

当计数值达到第五设定值时，所述封罐机构的头刀退出，所述封罐机构的二刀进给；

当计数值达到第三设定值时，所述封罐机构的二刀退出。

5.根据权利要求1所述的封罐机的控制方法，其特征在于：设置一检测传感器和至少一个感应片，所述感应片固定于所述传动轴上，所述感应片环绕所述传动轴分布，所述感应片可随所述传动轴旋转，所述检测传感器固定设置，所述检测传感器检测到所述感应片时进行一次计数。

6.根据权利要求1所述的封罐机的控制方法，其特征在于：所述传动轴连接有编码器，所述编码器用于检测所述传动轴转过的角度。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的封罐机的控制方法，其特征在于：所述传动轴上安装有第一同步轮和第二同步轮，所述封罐机构包括第三同步轮和第四同步轮，所述第一同步轮与所述第三同步轮通过同步带连接，所述第二同步轮与所述第四同步轮通过同步带连接，所述第三同步轮上设有第一环形板，所述第四同步轮上设有第二环形板，所述第一环形板上设有第一弧形孔，所述第二环形板上设有第二弧形孔，在所述第一弧形孔与所述第二弧形孔重合位置的上方或下方设置第一光电传感器，所述第一光电传感器检测到所述第一弧形孔和所述第二弧形孔重合时，所述计数值归零。

8.根据权利要求7所述的封罐机的控制方法，其特征在于：所述第一弧形孔的圆弧角度不超过25.7度，所述第二弧形孔与所述第一弧形孔大小一致。

9.根据权利要求7所述的封罐机的控制方法，其特征在于，所述第二设定值的设定步骤为：

手动旋转所述第一环形板和第二环形板，使第一弧形孔和第二弧形孔重合，所述计数值归零；

手动旋转所述封罐机构的滚刀机构，所述计数值随所述传动轴的旋转逐渐累积，直至所述封罐机构的滚刀机构到达开始封罐的位置，将当前的所述计数值设为第二设定值。

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