CN112799343A - 一种转盘切点取盖控制方法及控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转盘切点取盖控制方法及控制系统，此方法包括步骤：1)获取取盖单元在主机标准速度下进行取盖动作时，对应的主机标准位置；2)获取所述主机的运行状态和运行速度，并将运行速度与标准速度进行比对，根据比对结果以及主机的运行状态，得到对应的位置偏差；所述主机运行状态包括加速状态、减速状态以及匀速状态；3)根据所述主机标准位置与位置偏差，得到取盖单元进行取盖动作时对应的主机实际位置；4)在所述主机运行至实际位置时，控制所述取盖单元进行取盖动作。本发明具有提高取盖精度、提高产品的稳定性和合格率等优点。

Description

一种转盘切点取盖控制方法及控制系统
技术领域
本发明主要涉及医药、食品包装技术领域，具体涉及一种转盘切点取盖控制方法及控制系统。
背景技术
在YGXS系列的灌旋一体机上，盖子由理盖斗理盖后送入送盖转盘，送盖转盘随主机旋转将盖子一个个送入取盖工位。当盖子到达取盖工位后，随同一主机旋转的抓盖转盘上的气爪来抓取盖子，完成整个取盖动作。其中气爪下降是通过凸轮控制,在主机旋转至固定位置时下降。
因为主机运行速度为300瓶/分，而取盖位置是在送盖转盘与抓盖转盘两个转盘的切点，所以气爪抓取盖子的时间(ms级)非常短、且抓取动作要非常精准才能抓取到盖子。其中气爪的抓取动作是PLC根据主机运动位置来进行控制的。假设当主机速度在100瓶/分运行时，设定一个气爪开启抓取动作时对应的主机位置S，此时气爪能正常抓取盖子。然而，当主机速度在200瓶/分运行时，因为气爪抓取动作时对应的主机位置S没变，抓取动作时间T是恒定的，所以气爪的实际抓取位置就会滞后于100瓶/分的实际抓取位置，导致气爪不能成功的抓取盖子。也就是说，目前气爪只能在主机的固定点开始抓取动作,气爪抓取动作的时间固定，如果速度过快或者过慢，都导致抓取动作开始过晚或者过早，无法精准取盖。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提高取盖精度的转盘切点取盖控制方法及控制系统。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种转盘切点取盖控制方法，包括步骤：
1)获取取盖单元在主机标准速度下进行取盖动作时，对应的主机标准位置；
2)获取所述主机的运行状态和运行速度，并将运行速度与标准速度进行比对，根据比对结果以及主机的运行状态，得到对应的位置偏差；所述主机运行状态包括加速状态、减速状态以及匀速状态；
3)根据所述主机标准位置与位置偏差，得到取盖单元进行取盖动作时对应的主机实际位置；
4)在所述主机运行至实际位置时，控制所述取盖单元进行取盖动作。
作为上述技术方案的进一步改进：
从主机变频器中获取主机的运行状态和运行速度。
从主机编码器中获取对应的主机位置。
本发明还公开了一种转盘切点取盖控制系统，包括控制单元、状态获取单元、速度获取单元和位置获取单元，所述速度获取单元、状态获取单元、位置获取单元均与所述控制单元相连；所述速度获取单元用于获取所述主机的运行速度，所述状态获取单元用于获取所述主机的运行状态，所述位置获取单元用于获取所述主机的运行位置，所述控制单元用于根据所述主机的运行状态、运行速度以及运行位置，控制对应的取盖单元的取盖动作。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述控制单元为PLC。
所述位置获取单元为主机编码器。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明在抓取盖子的取盖单元(如气爪等)动作控制上进行优化改进，根据主机速度以及运行状态(加速、减速或匀速)，实时计算出取盖单元抓取盖子动作时的主机实际位置，对应的抓取动作则根据主机实际位置进行动作，使取盖单元抓取动作与主机速度自动匹配运行，保证在主机高速和低速运行时，都能精准的抓取盖子；这种控制方式，在不增加硬件成本的基础上，能有效提高取盖单元抓取盖子的精准度，提高产品的稳定性和合格率。
附图说明
图1为本发明的方法在实施例的流程图。
图2为本发明的系统在实施例的方框图。
图3为本发明中的主机在实施例的速度曲线图。
图4为本发明的控制系统在具体应用时的实施例图。
图例说明：1、理盖斗；2、送盖转盘；3、取盖工位；4、抓盖转盘；5、气爪。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本实施例的转盘切点取盖控制方法，包括步骤：
1)获取取盖单元在主机标准速度下进行取盖动作时，对应的主机标准位置；
2)获取主机的运行状态和运行速度，并将运行速度与标准速度进行比对，根据比对结果以及主机的运行状态，得到对应的位置偏差；主机运行状态包括加速状态、减速状态以及匀速状态；
3)根据主机标准位置与位置偏差，得到取盖单元进行取盖动作时对应的主机实际位置；
4)在主机运行至实际位置时，控制取盖单元进行取盖动作。
在一具体实施例中，从主机变频器中获取主机的运行状态和运行速度；从主机编码器中获取对应的主机位置，获取方式简单，不需要额外再增设对应的检测结构。
本发明在抓取盖子的取盖单元(如气爪5等)动作控制上进行优化改进，根据主机速度以及运行状态(加速、减速或匀速)，实时计算出取盖单元抓取盖子动作时的主机实际位置，对应的抓取动作则根据主机实际位置进行动作，使取盖单元抓取动作与主机速度自动匹配运行，保证在主机高速和低速运行时，都能精准的抓取盖子；这种控制方式，在不增加硬件成本的基础上，能有效提高取盖单元抓取盖子的精准度，提高产品的稳定性和合格率。
如图2所示，本发明还公开了一种转盘切点取盖控制系统，包括控制单元、状态获取单元、速度获取单元和位置获取单元，速度获取单元、状态获取单元、位置获取单元均与控制单元相连；速度获取单元用于获取主机的运行速度，状态获取单元用于获取主机的运行状态，位置获取单元用于获取主机的运行位置，控制单元用于根据主机的运行状态、运行速度以及运行位置，控制对应的取盖单元的取盖动作，具体控制过程如上的取盖控制方法所述。本发明的控制系统，用于执行如上所述的控制方法，同样具有如上控制方法所述的优点。
在一具体实施例中，控制单元为PLC；位置获取单元为主机编码器；速度获取单元从主机变频器中获取主机的运行速度；状态获取单元从主机变频器中获取主机的运行状态，其中速度获取单元和状态获取单元均集成于PLC内。对应的，PLC连接有上位机(HMI)，通过上位机可以对PLC的相关信号(如主机速度、运行状态等)进行显示，同时也可以通过上位机发送控制指令至PLC，PLC则通过I/O单元控制气爪5的气缸电磁阀动作，从而达到对气缸的控制，最终实现对气爪5抓取动作的控制。
下面结合一完整的具体实施例对上述发明做进一步说明：
如图4所示，盖子由理盖斗1理盖后送入送盖转盘2，送盖转盘2随主机旋转将盖子一个个送入取盖工位3。当盖子到达取盖工位3后，随同一主机旋转的抓盖转盘4上的气爪5来抓取盖子，完成整个取盖动作。其中气爪5下降是通过凸轮控制,在主机旋转至固定位置时下降。
主机正常运行的速度曲线如图3的曲线1所示，包括加速、匀速以及减速过程。主机从低速加速到高速时，是做匀加速运动；主机运行从高速减速到低速时，是做匀减速运动的。
根据PLC输出点动作时间等电气参数可计算出当PLC发出取盖单元(如气爪5)的抓取指令后，气爪5需要多长时间才能完成抓取动作，记为抓取动作时间t。因为每个气爪5的动作条件基本是一样的，所以每个气爪5的抓取时间t也是一样的。
主机在运行过程中，加减速的加速度a是一致不变的。当主机运行加速运动时，依据其启动的初始速度V0，可实时计算出主机前馈位移S0(对应的位置偏差)；当主机减速运动时，依据其启动的初始速度V1，可实时计算出主机前馈位移S1(对应的位置偏差)。其中主电机转速为0～300瓶/分钟，不超过300瓶/分钟。调试过程中优选最大速度，以确认最大速度时气爪5开始动作的位置。
假设当主机校准速度为100瓶/分运行时，设定气爪5抓取时的主机标准位置S100，此时气爪5能正常抓取盖子。
在主机加速运动时，
主机运行速度<100瓶/分；气爪5动作的主机实际位置S加1＝S100+S0；
主机运行速度>100瓶/分；气爪5动作的主机实际位置S加2＝S100-S0。
同理，则主机减速运动时，
主机运行速度<100瓶/分；气爪5动作的主机实际位置S减1＝S100+S1。
主机运行速度>100瓶/分；气爪5动作的主机实际位置S减2＝S100-S1。
最终，气爪5抓取动作依据以上实时计算的主机实际位置作为判断条件，与主机速度相匹配，实现精准抓取盖子。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种转盘切点取盖控制方法，其特征在于，包括步骤：
1)获取取盖单元在主机标准速度下进行取盖动作时，对应的主机标准位置；
2)获取所述主机的运行状态和运行速度，并将运行速度与标准速度进行比对，根据比对结果以及主机的运行状态，得到对应的位置偏差；所述主机运行状态包括加速状态、减速状态以及匀速状态；
3)根据所述主机标准位置与位置偏差，得到取盖单元进行取盖动作时对应的主机实际位置；
4)在所述主机运行至实际位置时，所述取盖单元进行取盖动作。
2.根据权利要求1所述的转盘切点取盖控制方法，其特征在于，从主机变频器中获取主机的运行状态和运行速度。
3.根据权利要求1所述的转盘切点取盖控制方法，其特征在于，从主机编码器中获取对应的主机位置。
4.一种转盘切点取盖控制系统，其特征在于，包括控制单元、状态获取单元、速度获取单元和位置获取单元，所述速度获取单元、状态获取单元、位置获取单元均与所述控制单元相连；所述速度获取单元用于获取所述主机的运行速度，所述状态获取单元用于获取所述主机的运行状态，所述位置获取单元用于获取所述主机的运行位置，所述控制单元用于根据所述主机的运行状态、运行速度以及运行位置，控制对应的取盖单元的取盖动作。
5.根据权利要求4所述的转盘切点取盖控制系统，其特征在于，所述控制单元为PLC。
6.根据权利要求4所述的转盘切点取盖控制系统，其特征在于，所述位置获取单元为主机编码器。
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