CN112874928A - 一种focke包装机烟包组输入单元状态诊断系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断系统及方法，装置：PLC控制器分别与计算机、数字量输入模块、模拟量输入模块、ELAU伺服驱动系统和413条包装机连接；数字量输入模块分别与零位传感器一、零位传感器二和零位传感器三连接；模拟量输入模块与主编码器连接。方法：启动并检测413条包装机入口系统工作是否正常，异常后开始诊断过程；进行机械零位与零位电气角度的对比并调整至一致；检测缺包检测器的状态，并确保其状态正常；检测翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器是否同步，并在不同步时使其同步。该装置及方法能快速有效的进行FOCKE 413条包装机烟包输入单元的故障检测。

Description

一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断系统及方法

技术领域

本发明属于卷烟设备技术领域，具体涉及一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断系统及方法。

背景技术

FOCKE 413条包装机完成FXS包装机组的条盒及条盒透明纸包装功能，其入口单元结构较为复杂，从上游机提取合格的烟包，经过翻转、组合成两层10盒的烟包组，再传送至后续工位。从单个烟包到烟包组成型过程中有四个伺服电机驱动皮带和机械部件完成各项功能，分别为翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送带电机和烟包组输送带电机，整个烟包输入系统同步协调工作。然而在设备运行过程中，由于各种因素易引起烟包组输入单元的不协调，导致413入口部分经常有输入装置伺服驱动故障、无故障剔除烟包组以及后续工位上的条盒商标纸检测、自检等故障，造成烟包组输入系统紊乱，严重影响设备效率。然而微小的错位在机械上表现不明显，电气凸轮的参数设置也很难体现。这就造成了此类故障排查范围广，处理难度大，耗费时间长，甚至难以从根本上解决这类故障。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断系统及方法，该装置及方法能快速有效的进行FOCKE 413条包装机烟包输入单元的故障检测；该方法步骤简单，能高效准确的检测出FOCKE 413条包装机烟包输入单元的故障。

本发明提供一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断系统，包括PLC控制器、计算机、数字量输入模块、模拟量输入模块、ELAU伺服驱动系统、零位传感器一、零位传感器二和零位传感器三；

所述PLC控制器分别与计算机、数字量输入模块、模拟量输入模块、ELAU伺服驱动系统和413条包装机连接；

所述零位传感器一固定安装在烟组输送带上方的一侧，在烟组输送带上均匀的安装有与零位传感器一相配合的多个金属块一；

所述零位传感器二固定安装在翻倒站上方的一侧，在翻倒站上均匀的安装有与零位传感器二相配合的多个金属块二；

所述零位传感器三固定安装在烟包提取器下方的一侧，在烟包提取器上均匀的安装有与零位传感器二相配合的多个金属块三；

所述数字量输入模块分别与零位传感器一、零位传感器二、零位传感器三和413条包装机的缺包检测器连接；

所述模拟量输入模块与413条包装机上的主编码器连接；

所述ELAU伺服驱动系统分别与翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接。

作为一种优选，所述零位传感器一、零位传感器二和零位传感器三均为非接触式零位传感器。

本发明结构简单，通过外加零位传感器一、二和三，能分别实时的获得烟组输送带、翻倒站和烟包提取器的机械零位一、二和三，进而有利于分别将机械零位一、二和三和零位电气角度进行实时比对，并能在不一致时通过PLC控制器显现偏差数据，进而能有利于诊断出故障是否与机械零位有关。使缺包检测器通过数字量输入模块与PLC控制器连接，能方便的获得缺包检测器的运行状态，进而能有利于诊断出故障是否与缺包检测器有关；使PLC控制器通过ELAU伺服驱动系统与翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接，不仅能方便进行翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接的控制，还能方便PLC控制器获得翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接的运行参数，从而能方便的诊断出故障是否与翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接的运行状态有关。该系统能有利于方便快捷的诊断出故障的出处，能有效解决维修难题，并有助于提高维修效率。

本发明还提供了一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断方法，包括以下步骤：

步骤一：通过PLC控制器控制413条包装机的启动；

步骤二：检测413条包装机入口系统工作是否正常，在正常时保持413条包装机的正常运行，在异常控制413条包装机停机并执行步骤三；

步骤三：进行第一级诊断；通过零位电信号一、零位电信号二和零位电信号三获得烟组输送带的机械零位一、翻倒站的机械零位二和烟包提取器的机械零位三，通过主编码器获得413条包装机的零位电气角度；将机械零位一与零位电气角度进行比较，将机械零位二与零位电气角度进行比较，将机械零位与零位电气角度三进行比较，若均一致则执行步骤四；若机械零位一与零位电气角度不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制烟组输送带电机进行机械位置校准调定，直至机械零位一与零位电气角度一致，若机械零位二与零位电气角度二不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制翻倒站电机进行机械位置校准调定，直至机械零位二与零位电气角度一致，若机械零位三与零位电气角度三不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制烟包提取器电机进行机械位置校准调定，直至机械零位三与零位电气角度一致，在均一致后执行步骤四；

步骤四：进行第二级诊断；在设定的检测范围内，检查烟包组缺包检测器工作状态是否正常，如果状态正常则直接执行步骤五，如果状态异常，则对缺包检测器进行调整以使其工作状态正常，在缺包检测器工作状态正常后执行步骤五；

步骤五：进行第三级诊断；通过ELAU伺服驱动系统采集翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行参数，并判断采集翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行是否同步，如果运行同步，则保存当前运行参数并结束诊断过程；在不同步时通过PLC控制器发出不同步的偏差数据，ELAU伺服驱动系统重复根据接收到的偏差数据进行调整直至运行同步，保存当前运行参数并结束诊断过程。

进一步，为了方便实时观察，在步骤五中，通过计算机将翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行参数进行实时显示。

本发明步骤简单，通过外加零点传感器和电气角度，能实现烟包组输入单元故障的快速诊断。该方法能在不影响原有机器各项控制功能的基础上，通过逐步分级诊断的方式实现了对413条包装机烟包组入口系统故障的快速精准诊断，有效解决了维修难题，大幅提高维修效率。

附图说明

图1是本发明的电路原理框图；

图2是本发明中烟组输送带与零位电信号一的配合示意图；

图3是本发明中翻倒站与零位电信号二的配合示意图；

图4是本发明中烟包提取器与零位电信号三的配合示意图；

图5是本发明中的诊断方法的流程图。

图中：1、烟组输送带，2、翻倒站，3、烟包提取器，4、零位传感器一，5、零位传感器二，6、零位传感器三。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断系统，包括PLC控制器、计算机、数字量输入模块、模拟量输入模块、ELAU伺服驱动系统、零位传感器一、零位传感器二和零位传感器三；

所述PLC控制器分别与计算机、数字量输入模块、模拟量输入模块、ELAU伺服驱动系统和413条包装机连接；

所述零位传感器一固定安装在烟组输送带上方的一侧，在烟组输送带上均匀的安装有与零位传感器一相配合的多个金属块一，零位传感器一用于在检测到任意一个金属块一运行到正下方时，向数字量输入模块发出零位电信号一；

所述零位传感器二固定安装在翻倒站上方的一侧，在翻倒站上均匀的安装有与零位传感器二相配合的多个金属块二，零位传感器二用于检测到任意一个金属块二运行到正下方时，向数字量输入模块发出零位电信号二；

所述零位传感器三固定安装在烟包提取器下方的一侧，在烟包提取器上均匀的安装有与零位传感器二相配合的多个金属块三，零位传感器三用于检测到任意一个金属块三运行到正下方时，向数字量输入模块发出零位电信号三；

所述数字量输入模块分别与零位传感器一、零位传感器二、零位传感器三和413条包装机的缺包检测器连接；数字量输入模块分别用于将接收到的零位电信号一、零位电信号二、零位电信号三和缺包检测器发出的工作状态信号发送给PLC控制器；

所述模拟量输入模块与413条包装机上的主编码器连接，用于接收主编码器所采集到的主用编码信号，并将接收到的主用编码信号三发送给PLC控制器；

所述ELAU伺服驱动系统分别与翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接，用于分别采集翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行参数，并用于判断采集翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行是否同步，并在不同步时通过PLC控制器发出不同步的偏差数据，ELAU伺服驱动系统重复根据接收到的偏差数据进行调整直至运行同步；同时，用于将采集的采集翻倒站电机、提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行参数发送给PLC控制器，并用于根据PLC控制器的控制进行采集翻倒站电机、提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的控制；

所述PLC控制器用于根据接收到零位电信号一、零位电信号二和零位电信号三获得烟组输送带的机械零位一、翻倒站的机械零位二和烟包提取器的机械零位三；用于根据接收到主用编码信号获得413条包装机的零位电气角度；用于将机械零位一与零位电气角度进行比较，在机械零位一与零位电气角度不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制烟组输送带电机进行机械位置校准调定，直至机械零位一与零位电气角度一致；用于将机械零位二与零位电气角度进行比较，在机械零位二与零位电气角度不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制翻倒站电机进行机械位置校准调定，直至机械零位二与零位电气角度一致；用于将机械零位三与零位电气角度进行比较，在机械零位三与零位电气角度不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制烟包提取器电机进行机械位置校准调定，直至机械零位三与零位电气角度一致；用于控制413条包装机的启动和停机，并用于采集413条包装机的运行状态信号；用于接收ELAU伺服驱动系统所采集的信号，并用于向ELAU伺服驱动系统发出控制信号。

作为一种优选，所述零位传感器一、零位传感器二和零位传感器三均为非接触式零位传感器。

通过外加零位传感器一、二和三，能分别实时的获得烟组输送带、翻倒站和烟包提取器的机械零位一、二和三，进而有利于分别将机械零位一、二和三和零位电气角度进行实时比对，并能在不一致时通过ELAU伺服驱动系统进行对应电机的调整，以使机械零位与零位电气角度相一致，进而能有利于诊断出故障是否与机械零位有关。使缺包检测器通过数字量输入模块与PLC控制器连接，能方便的获得缺包检测器的运行状态，进而能有利于诊断出故障是否与缺包检测器有关；使PLC控制器通过ELAU伺服驱动系统与翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接，不仅能方便进行翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接的控制，还能方便PLC控制器获得翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接的运行参数，从而能方便的诊断出故障是否与翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接的运行状态有关。该系统能有利于方便快捷的诊断出故障的出处，能有效解决维修难题，并有助于提高维修效率。

FOCKE 413条包装机烟包输入单元故障产生的主要因素主要有如下几个：(1)缺包检测器工作状态异常，检测器本身状态异常或者电气凸轮设置不当等。(2)四个伺服电机工作不匹配，机械和零位电气角度不一致。这方面影响因素较多，且微小机械错位在设备运行过程中并不能明显的体现，以往传统的方法没有参照标准，不能进行故障的精准排查。

为解决上述问题，如图5所示，本发明还提供了一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断方法，包括以下步骤：

步骤一：通过PLC控制器控制413条包装机的启动；

步骤二：检测413条包装机入口系统工作是否正常，在正常时保持413条包装机的正常运行，在异常控制413条包装机停机并执行步骤三；

步骤三：进行第一级诊断；通过零位电信号一、零位电信号二和零位电信号三获得烟组输送带的机械零位一、翻倒站的机械零位二和烟包提取器的机械零位三，通过主编码器获得413条包装机的零位电气角度；将机械零位一与零位电气角度进行比较，将机械零位二与零位电气角度进行比较，将机械零位与零位电气角度三进行比较，若均一致则执行步骤四；若机械零位一与零位电气角度不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制烟组输送带电机进行机械位置校准调定，直至机械零位一与零位电气角度一致，若机械零位二与零位电气角度二不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制翻倒站电机进行机械位置校准调定，直至机械零位二与零位电气角度一致，若机械零位三与零位电气角度三不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制烟包提取器电机进行机械位置校准调定，直至机械零位三与零位电气角度一致，在均一致后执行步骤四；

步骤四：进行第二级诊断；在设定的检测范围内，检查烟包组缺包检测器工作状态是否正常，如果状态正常则直接执行步骤五，如果状态异常，则对缺包检测器进行调整以使其工作状态正常，在缺包检测器工作状态正常后执行步骤五；

步骤五：进行第三级诊断；通过ELAU伺服驱动系统采集翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行参数，并判断采集翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行是否同步，如果运行同步，则保存当前运行参数并结束诊断过程；在不同步时通过PLC控制器发出不同步的偏差数据，ELAU伺服驱动系统重复根据接收到的偏差数据进行调整直至运行同步，保存当前运行参数并结束诊断过程。

为了方便实时观察，在步骤五中，通过计算机将翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行参数进行实时显示。

本发明步骤简单，通过外加零点传感器和电气角度，能实现烟包组输入单元故障的快速诊断，该方法能在不影响原有机器各项控制功能的基础上，通过逐步分级诊断的方式实现了对413条包装机烟包组入口系统故障的快速精准诊断，有效解决了维修难题，大幅提高维修效率。

Claims (4)

1.一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断系统，包括PLC控制器、计算机、数字量输入模块、模拟量输入模块和ELAU伺服驱动系统，其特征在于，还包括零位传感器一、零位传感器二和零位传感器三；

所述PLC控制器分别与计算机、数字量输入模块、模拟量输入模块、ELAU伺服驱动系统和413条包装机连接；

所述零位传感器一固定安装在烟组输送带上方的一侧，在烟组输送带上均匀的安装有与零位传感器一相配合的多个金属块一；

所述零位传感器二固定安装在翻倒站上方的一侧，在翻倒站上均匀的安装有与零位传感器二相配合的多个金属块二；

所述零位传感器三固定安装在烟包提取器下方的一侧，在烟包提取器上均匀的安装有与零位传感器二相配合的多个金属块三；

所述数字量输入模块分别与零位传感器一、零位传感器二、零位传感器三和413条包装机的缺包检测器连接；

所述模拟量输入模块与413条包装机上的主编码器连接；

所述ELAU伺服驱动系统分别与翻倒站电机控制器、烟包提取器电机控制器、烟包输送电机控制器和烟组输送电机控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断系统，其特征在于，所述零位传感器一、零位传感器二和零位传感器三均为非接触式零位传感器。

3.一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过PLC控制器控制413条包装机的启动；

步骤二：检测413条包装机入口系统工作是否正常，在正常时保持413条包装机的正常运行，在异常控制413条包装机停机并执行步骤三；

步骤三：进行第一级诊断；通过零位电信号一、零位电信号二和零位电信号三获得烟组输送带的机械零位一、翻倒站的机械零位二和烟包提取器的机械零位三，通过主编码器获得413条包装机的零位电气角度；将机械零位一与零位电气角度进行比较，将机械零位二与零位电气角度进行比较，将机械零位与零位电气角度三进行比较，若均一致则执行步骤四；若机械零位一与零位电气角度不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制烟组输送带电机进行机械位置校准调定，直至机械零位一与零位电气角度一致，若机械零位二与零位电气角度二不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制翻倒站电机进行机械位置校准调定，直至机械零位二与零位电气角度一致，若机械零位三与零位电气角度三不一致时通过ELAU伺服驱动系统控制烟包提取器电机进行机械位置校准调定，直至机械零位三与零位电气角度一致，在均一致后执行步骤四；

步骤四：进行第二级诊断；在设定的检测范围内，检查烟包组缺包检测器工作状态是否正常，如果状态正常则直接执行步骤五，如果状态异常，则对缺包检测器进行调整以使其工作状态正常，在缺包检测器工作状态正常后执行步骤五；

步骤五：进行第三级诊断；通过ELAU伺服驱动系统采集翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行参数，并判断采集翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行是否同步，如果运行同步，则保存当前运行参数并结束诊断过程；在不同步时通过PLC控制器发出不同步的偏差数据，ELAU伺服驱动系统重复根据接收到的偏差数据进行调整直至运行同步，保存当前运行参数并结束诊断过程。

4.根据权利要求3所述的一种FOCKE包装机烟包组输入单元状态诊断系统及方法，其特征在于，在步骤五中，通过计算机将翻倒站电机、烟包提取器电机、烟包输送电机和烟组输送电机的运行参数进行实时显示。

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