CN113386988A - 一种封罐机构的控制方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种封罐机构的控制方法、系统、装置及存储介质。该方法包括：当检测到罐体进入封罐工位时，通过第一电机带动滚刀组件运行至第一速度，通过第二电机带动凸轮组件与滚刀组件同步运行至第一速度；根据预定的有效封罐圈数，确定第二速度和第三速度；第二速度和第三速度的平均值等于第一速度；通过第一电机带动滚刀组件加速到第二速度，通过第二电机带动凸轮组件与滚刀组件减速到第三速度，完成罐体的封罐作业。该方法通过对封罐机构中的滚刀组件和凸轮组件的转速进行独立控制，可以有效提高调整封罐圈数的灵活性，对不同的产品可以实现较好的封罐效果，有利于罐装产品的高效率、高质量生产。本申请可广泛应用于封罐包装技术领域内。

Description

一种封罐机构的控制方法、系统、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及封罐包装技术领域，尤其是一种封罐机构的控制方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

罐头是一种存储食品、材料的密封容器，当下很多产品都是采用罐头贮存的，例如罐头汽水、咖啡、果汁、午餐肉、冻奶茶、啤酒等。通过罐头贮存的产品，可以较长时间保藏食品的品质，防止腐烂变质。

当下，封罐的方式主要分为罐体转动和罐体不转动两种。其中，罐体转动的方式是当罐体被压头和托盘分别从上下压紧后，在电机的带动下，压头、罐体和托盘一起转动，封罐的头刀和二刀由气缸控制相继进刀和退刀实现封罐动作。罐体转动的方式受灌装物料的限制较大，罐体内装的液体封罐时很容易溢洒出来，且某些物料容易碎裂；而罐体不转的封罐方式适用于各种灌装物料，通用性很好，但是这种封罐机构的头刀和二刀的有效封罐圈数由两对同步轮组合齿数比和凸轮组件的轮廓决定，难以调节，控制较为不便。综合上述，相关技术中存在的技术问题亟需得到解决。

发明内容

本申请的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种封罐机构的控制方法，该方法可以有效提高封罐圈数调整的灵活性，有利于罐装产品的高效率、高质量生产。

本申请实施例的另一个目的在于提供封罐机构的控制系统。

为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：

第一方面，本申请实施例提供了一种封罐机构的控制方法，所述封罐机构包括第一电机、第二电机、滚刀组件和凸轮组件，所述滚刀组件上包括头刀和二刀；所述凸轮组件上包括第一突出和第二突出，所述第一突出用于控制所述头刀的开合，所述第二突出用于控制所述二刀的开合；

所述方法包括以下步骤：

当检测到罐体进入封罐工位时，通过所述第一电机带动所述滚刀组件运行至第一速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件同步运行至所述第一速度；

根据预定的有效封罐圈数，确定第二速度和第三速度；所述第二速度和所述第三速度的平均值等于所述第一速度；

通过所述第一电机带动所述滚刀组件加速到所述第二速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件减速到所述第三速度，完成所述罐体的封罐作业；

其中，所述有效封罐圈数、所述第二速度和所述第三速度的关系表示为：

N/V₂＝(N-0.5)/V₃

式中，N表示有效封罐圈数，N为正整数；V₂表示所述第二速度，V₃表示所述第三速度。

另外，根据本申请上述实施例的封罐机构的控制方法，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述封罐机构还包括托盘；所述方法还包括以下步骤：

当检测到罐体进入封罐工位时，通过所述托盘将所述罐体运送到所述滚刀组件的正下方。

进一步地，在本申请的一个实施例中，还包括以下步骤：

当所述罐体的封罐作业完成时，通过所述托盘将所述罐体排出所述封罐工位。

进一步地，在本申请的一个实施例中，在检测到罐体进入封罐工位的步骤之前，还包括：

对所述滚刀组件进行回零动作，使得所述头刀和所述二刀处于打开状态。

进一步地，在本申请的一个实施例中，还包括以下步骤：

当检测到没有罐体进入所述封罐工位时，通过所述第一电机带动所述滚刀组件运行至第四速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件同步运行至所述第四速度；所述第四速度小于所述第一速度。

第二方面，本申请实施例提供了一种封罐机构的控制系统，所述封罐机构包括第一电机、第二电机、滚刀组件和凸轮组件，所述滚刀组件上包括头刀和二刀；所述凸轮组件上包括第一突出和第二突出，所述第一突出用于控制所述头刀的开合，所述第二突出用于控制所述二刀的开合；

所述控制系统包括：

检测模块，用于当检测到罐体进入封罐工位时，通过所述第一电机带动所述滚刀组件运行至第一速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件同步运行至所述第一速度；

处理模块，用于根据预定的有效封罐圈数，确定第二速度和第三速度；所述第二速度和所述第三速度的平均值等于所述第一速度；

封罐模块，用于通过所述第一电机带动所述滚刀组件加速到所述第二速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件减速到所述第三速度，完成所述罐体的封罐作业；

其中，所述有效封罐圈数、所述第二速度和所述第三速度的关系表示为：

N/V₂＝(N-0.5)/V₃

式中，N表示有效封罐圈数，N为正整数；V₂表示所述第二速度，V₃表示所述第三速度。

第三方面，本申请实施例提供了一种封罐机构的控制装置，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器实现第一方面所述的封罐机构的控制方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现第一方面所述的封罐机构的控制方法。

本申请的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到：

本申请实施例中提供的封罐机构的控制方法，当检测到罐体进入封罐工位时，通过所述第一电机带动所述滚刀组件运行至第一速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件同步运行至所述第一速度；根据预定的有效封罐圈数，确定第二速度和第三速度；所述第二速度和所述第三速度的平均值等于所述第一速度；通过所述第一电机带动所述滚刀组件加速到所述第二速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件减速到所述第三速度，完成所述罐体的封罐作业。该方法通过对封罐机构中的滚刀组件和凸轮组件的转速进行独立控制，可以有效提高调整封罐圈数的灵活性，对不同的产品可以实现较好的封罐效果，有利于罐装产品的高效率、高质量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本申请实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本申请的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。

图1为本申请一种封罐机构的控制方法具体实施例的流程示意图；

图2为本申请一种封罐机构的控制方法具体实施例中滚刀组件和凸轮组件的转速示意图；

图3为本申请一种封罐机构的控制系统具体实施例的结构示意图；

图4为本申请一种封罐机构的控制装置具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

本申请实施例中提供一种封罐机构的控制方法，本申请实施例中的控制方法，可应用于终端中，也可应用于服务器中，还可以是运行于终端或服务器中的软件等。终端可以是平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等，但并不局限于此。服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统。

在对本申请实施例中的方法进行说明之前，首先对本申请实施例中的封罐机构进行说明。

本申请实施例中的封罐机构，包括两个电机、滚刀组件和凸轮组件。两个电机分别记为第一电机和第二电机，电机可以采用伺服电机。其中，滚刀组件包括头刀和二刀，用于进行封罐作业，凸轮组件上包括第一突出和第二突出，第一突出用于控制头刀的开合，第二突出用于控制二刀的开合。具体地，第一电机可以通过同步轮组带动滚刀组件旋转，第二电机通过另一组同步轮组带动凸轮组件旋转，两组同步轮组的齿数比为1:1。凸轮组件上可以设置2个位置，使头刀和二刀同时处于打开状态，这2个位置相差180°；滚刀组件的动力输出轴上设有1片回零感应片，记为第一感应片；凸轮组件的动力输出轴上设有2片回零感应片，分别记为第二感应片和第三感应片，第二感应片与第三感应片相差180°。

参照图1，该方法主要包括以下步骤：

步骤110、当检测到罐体进入封罐工位时，通过第一电机带动滚刀组件运行至第一速度，通过第二电机带动凸轮组件与滚刀组件同步运行至第一速度；

步骤120、根据预定的有效封罐圈数，确定第二速度和第三速度；第二速度和第三速度的平均值等于第一速度；

步骤130、通过第一电机带动滚刀组件加速到第二速度，通过第二电机带动凸轮组件与滚刀组件减速到第三速度，完成罐体的封罐作业。

本申请实施例中，控制方法主要包括以下几个过程：

滚刀组件的回零：在整体的设备自动运转前，封罐机构实施滚刀组件的回零动作。具体地，第一电机带动第一感应片旋转，直到感应器感应到第一感应片，第一电机停止；第二电机带动第二感应片和第三感应片旋转，直到感应器感应到第二感应片或第三感应片，第二电机停止。此时滚刀组件的头刀和二刀均处于打开状态，然后第一电机与第二电机带动滚刀组件和凸轮组件以较低的速度V₄(r/min)等速运转，将该速度记为第四速度V₄(第四速度V₄的大小可设定)，由于滚刀组件与凸轮组件两者等速运转，没有相对运动，所以头刀和二刀一直处于打开状态。进而，当检测到没有罐体进入封罐工位时，滚刀组件和凸轮组件一直以第四速度V₄等速运转，头刀和二刀一直处于打开状态；一般地，第四速度可以偏小，小于本申请实施例中的第一速度。

参照图2，封罐状态的控制过程为：当检测到罐体进入封罐工位时，托盘动作，顶起罐体进入封罐机构的滚刀组件的正下方。第一电机与第二电机带动滚刀组件和凸轮组件先同时加速到第一速度V₁(r/min)，然后第一电机继续带动滚刀组件加速到第二速度V₂(r/min)，第二电机带动凸轮组件减速到第三速度V₃(r/min)，第一速度V₁、第二速度V₂和第三速度V₃满足以下数学关系：

V₁＝(V₂+V₃)/2

有效封罐圈数、第二速度和第三速度的关系表示为：

N/V₂＝(N-0.5)/V₃

式中，N表示有效封罐圈数，N为正整数；V₂表示第二速度，V₃表示第三速度。

本申请实施例中，用户设定好的有效封罐圈数为N，当限定出第一速度、第二速度或者第三速度中的任意一个时，可根据以上数学关系计算出其他的各个速度。在封罐过程中，滚刀组件以转速第二速度旋转，凸轮组件以转速第三速度旋转，滚刀组件与凸轮组件之间形成了角速度差，当滚刀组件旋转N圈时，凸轮组件旋转了(N-0.5)圈，滚刀组件沿着凸轮组件旋转相对运转了180°，滚刀机构完成一次头刀和二刀相继开合动作。具体地，依次可以记录为头刀合、头刀开、二刀合、二刀开，从而完成一次封罐作业，此时头刀和二刀再次处于打开状态，第一电机带动滚刀组件减速到第一速度，第二电机带动凸轮组件加速到第一速度，托盘下降，将封好的罐体排出封罐工位，滚刀组件和凸轮组件以转速第一速度等速运转，等待下一个罐体进入封罐工位。可以理解的是，本申请实施例中的有效封罐圈数的设置值可以根据需要灵活调整，并且当有效封罐圈数的值以及第一速度、第二速度和第三速度中任一速度被固定后，其他的速度均可以确定出，一般可以指定第一速度，根据有效封罐圈数确定出第二速度和第三速度。

下面参照附图详细描述根据本申请实施例提出的封罐机构的控制系统。

参照图3，本申请实施例中提出的封罐机构的控制系统，封罐机构包括第一电机、第二电机、滚刀组件和凸轮组件，滚刀组件上包括头刀和二刀；凸轮组件上包括第一突出和第二突出，第一突出用于控制头刀的开合；

包括：

控制系统包括：

检测模块101，用于当检测到罐体进入封罐工位时，通过第一电机带动滚刀组件运行至第一速度，通过第二电机带动凸轮组件与滚刀组件同步运行至第一速度；

处理模块102，用于根据预定的有效封罐圈数，确定第二速度和第三速度；第二速度和第三速度的平均值等于第一速度；

封罐模块103，用于通过第一电机带动滚刀组件加速到第二速度，通过第二电机带动凸轮组件与滚刀组件减速到第三速度，完成罐体的封罐作业；

其中，有效封罐圈数、第二速度和第三速度的关系表示为：

N/V₂＝(N-0.5)/V₃

式中，N表示有效封罐圈数，N为正整数；V₂表示第二速度，V₃表示第三速度。

可以理解的是，上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

参照图4，本申请实施例提供了封罐机构的控制装置，包括：

至少一个处理器201；

至少一个存储器202，用于存储至少一个程序；

当至少一个程序被至少一个处理器201执行时，使得至少一个处理器201实现的封罐机构的控制方法。

同理，上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器201可执行的程序，处理器201可执行的程序在由处理器201执行时用于执行上述的封罐机构的控制方法。

同理，上述方法实施例中的内容均适用于本计算机可读存储介质实施例中，本计算机可读存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本申请，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本申请是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本申请。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本申请的范围，本申请的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种封罐机构的控制方法，其特征在于，所述封罐机构包括第一电机、第二电机、滚刀组件和凸轮组件，所述滚刀组件上包括头刀和二刀；所述凸轮组件上包括第一突出和第二突出，所述第一突出用于控制所述头刀的开合，所述第二突出用于控制所述二刀的开合；

所述方法包括以下步骤：

当检测到罐体进入封罐工位时，通过所述第一电机带动所述滚刀组件运行至第一速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件同步运行至所述第一速度；

根据预定的有效封罐圈数，确定第二速度和第三速度；所述第二速度和所述第三速度的平均值等于所述第一速度；

通过所述第一电机带动所述滚刀组件加速到所述第二速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件减速到所述第三速度，完成所述罐体的封罐作业；

其中，所述有效封罐圈数、所述第二速度和所述第三速度的关系表示为：

N/V₂＝(N-0.5)/V₃

式中，N表示有效封罐圈数，N为正整数；V₂表示所述第二速度，V₃表示所述第三速度。

2.根据权利要求1所述的封罐机构的控制方法，其特征在于，所述封罐机构还包括托盘；所述方法还包括以下步骤：

当检测到罐体进入封罐工位时，通过所述托盘将所述罐体运送到所述滚刀组件的正下方。

3.根据权利要求2所述的封罐机构的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当所述罐体的封罐作业完成时，通过所述托盘将所述罐体排出所述封罐工位。

4.根据权利要求1所述的封罐机构的控制方法，其特征在于，在检测到罐体进入封罐工位的步骤之前，还包括：

对所述滚刀组件进行回零动作，使得所述头刀和所述二刀处于打开状态。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的封罐机构的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当检测到没有罐体进入所述封罐工位时，通过所述第一电机带动所述滚刀组件运行至第四速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件同步运行至所述第四速度；所述第四速度小于所述第一速度。

6.一种封罐机构的控制系统，其特征在于，所述封罐机构包括第一电机、第二电机、滚刀组件和凸轮组件，所述滚刀组件上包括头刀和二刀；所述凸轮组件上包括第一突出和第二突出，所述第一突出用于控制所述头刀的开合，所述第二突出用于控制所述二刀的开合；所述控制系统包括：

检测模块，用于当检测到罐体进入封罐工位时，通过所述第一电机带动所述滚刀组件运行至第一速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件同步运行至所述第一速度；

处理模块，用于根据预定的有效封罐圈数，确定第二速度和第三速度；所述第二速度和所述第三速度的平均值等于所述第一速度；

封罐模块，用于通过所述第一电机带动所述滚刀组件加速到所述第二速度，通过所述第二电机带动所述凸轮组件与所述滚刀组件减速到所述第三速度，完成所述罐体的封罐作业；其中，所述有效封罐圈数、所述第二速度和所述第三速度的关系表示为：

N/V₂＝(N-0.5)/V₃

式中，N表示有效封罐圈数，N为正整数；V₂表示所述第二速度，V₃表示所述第三速度。

7.一种封罐机构的控制装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-5中任一项所述的封罐机构的控制方法。

8.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于：所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现如权利要求1-5中任一项所述的封罐机构的控制方法。

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