CN114261589A - 一种枕式包装机的自动色标校准方法、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种枕式包装机的自动色标校准方法,包括:建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,并根据凸轮曲线控制横封横切装置的封切伺服电机;计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0;获取色标传感器检测到色标时封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt;计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt‑p0;当位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的单个包装袋脉冲重新生成凸轮曲线。根据色标传感器和理论封切点的绝对值位置作为参考进行自动校准,避免了人为误差的引入,进而提高了封切精度。本发明还公开了一种枕式包装机的自动色标校准系统和介质,同样具有上述技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及包装机技术领域,更具体地说,涉及一种枕式包装机的自动色标校准方法、系统及介质。
背景技术
随着食品工业的高速发展,以及规模化、现代化生产方式的普及,枕式包装机以其高自动化、快速、外观整齐等优势在食品、医药等领域成为不可或缺的包装设备。且随着电子凸轮所表现出来的优势逐渐显现,枕式包装机主轴与从轴存在的凸轮结构,采用电子凸轮代替传统的机械凸轮,成为了一种不可逆的发展趋势。电子凸轮采用一台机构即可实现多种运动的曲线,通过控制机构的输入轴得到所期望的输出运动规律,修改曲线时不需要更换凸轮,通过软件设定电子凸轮曲线即可。
枕式包装机具有优异的包装能力,既可以用于无商标材料的包装,还可以用于预先印有商标的材料的包装。对于预先印有商标的材料,在生产过程中,由于包装材料上印刷的定位色标之间存在误差、机械工作过程中出现的振动、机械传动精度以及系统响应等因素的影响,导致包装袋色标图案偏移预定位置,而产生色标定位误差。
为了消除定位误差,实现精准切封包装,现有技术中多采用进退式自动定位方法,光电定位系统定期测量和比较送模速度和封切速度,根据速度误差调整送模机构速度实现精准封切。然而,该方法中,需要系统给定一个稍大于绝对误差值的补偿量,人为地使其超差,通过调整送料机构的速度控制封切轴的速度,间接控制封切位置误差。因此,上述过程会引入人为误差,封切精度低。且需要控制器计算速度,对系统要求高。切封不同长度物料时需要额外控制算法计算补偿,适用性差。
综上所述,如何有效地解决枕式包装机的色标校准精确度较低等问题,是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种枕式包装机的自动色标校准方法、系统及介质,以有效地解决解决枕式包装机的色标校准精确度较低的问题。
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种枕式包装机的自动色标校准方法,包括:
建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,并根据所述凸轮曲线控制所述横封横切装置的封切伺服电机;
根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0;
所述色标传感器检测色标,并获取所述色标传感器检测到色标时所述封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt;
计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0;
当所述位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的所述单个包装袋脉冲重新生成所述凸轮曲线。
优选地,上述枕式包装机的自动色标校准方法中,当所述位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,具体包括:
当所述位置偏差满足Δp<-εp时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,且使横封横切装置凸轮当前周期剩余的变速区平均速度大于补偿前的平均速度;
当所述位置偏差满足εp<Δp时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,且使横封横切装置凸轮当前周期剩余的变速区平均速度小于补偿前的平均速度。
优选地,上述枕式包装机的自动色标校准方法中,主轴相对偏移脉冲数p0具体通过如下公式计算:
p0=Δlps/ls
式中,ls为纵封装置测速轮周长,ps为测速轮旋转一周所需脉冲数,Δl=l-lrem,l为单个包装袋袋长,lrem(mm)为色标传感器检测点M到理论封切点O的距离定值除以单个包装袋袋长的余量,且当距离定值为单个包装袋袋长的整数倍时,Δl=0。
优选地,上述枕式包装机的自动色标校准方法中,建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,具体包括:
根据纵封装置测速轮周长ls、测速轮旋转一周所需脉冲数ps、横封横切装置切刀周长lc、切刀旋转一周所需脉冲数pc、同步区比例k、同步区速度比例kv、同步区长度lk,单个包装袋袋长l,单个包装袋对应的脉冲数pl,生成二次方电子凸轮曲线。
优选地,上述枕式包装机的自动色标校准方法中,所述二次方电子凸轮曲线具体包括:
其中,
优选地,上述枕式包装机的自动色标校准方法中,对单个包装袋脉冲补偿Δp,具体包括:
判断所述实际封切点是否在对应凸轮曲线中的横坐标预设范围内,若是则在当前周期内对单个包装袋脉冲补偿Δp;否则在下一周期内对单个包装袋脉冲补偿Δp。
优选地,上述枕式包装机的自动色标校准方法中,还包括响应脉冲位置偏差补偿,补偿量按Δpe下式计算:
Δpe=kcomp·Δperr
式中,Δperr为伺服系统的响应脉冲位置偏差,kcomp为伺服系统响应系数;
则当所述位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲的补偿满足:
p'l1=pl1+Δp+Δpe
式中,p'l1为补偿后单个包装袋脉冲,pl1为当前单个包装袋脉冲。
为了达到上述目的,本发明还提供如下技术方案:
一种枕式包装机的自动色标校准系统,包括:
凸轮曲线建立模块,用于建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线;
伺服电机控制模块,用于根据所述凸轮曲线控制所述横封横切装置的封切伺服电机;
主轴相对偏移脉冲数计算模块,用于根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0;
获取模块,用于在所述色标传感器检测色标时获取所述色标传感器检测到色标时所述封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt;
位置偏差计算模块,用于计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0;
补偿判断模块,用于判断所述位置偏差是否超出预设允许范围;
补偿模块,用于在所述位置偏差超出所述预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的所述单个包装袋脉冲重新生成所述凸轮曲线。
为了达到上述目的,本发明还提供如下技术方案:
一种枕式包装机的自动色标校准介质,存储有用于控制所述枕式包装机的程序,所述程序用于执行以下步骤:
建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,并根据所述凸轮曲线控制所述横封横切装置的封切伺服电机;
根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0;
所述色标传感器检测色标,并获取所述色标传感器检测到色标时所述封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt;
计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0;
当所述位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的所述单个包装袋脉冲重新生成所述凸轮曲线。
应用本发明提供的枕式包装机的自动色标校准方法、系统及介质,首先建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,并根据凸轮曲线控制横封横切装置的封切伺服电机。根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0。枕式包装机工作过程中,色标传感器检测色标,并获取色标传感器检测到色标时封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt。计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0。当位置偏差超出预设允许范围时,则对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的单个包装袋脉冲重新生成凸轮曲线。综上,采用本发明提供的自动色标校准方法、系统及介质,根据色标传感器和理论封切点的绝对值位置作为参考进行自动校准,避免了人为误差的引入,进而提高了封切精度。且对于封切位置和色标传感器之间的距离不做要求,既能够适用于包装袋长度的整数倍也能适用于非整数倍。且该方法中所需色标传感器数量少,降低了系统成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为横封横切装置单周期动作示意图;
图2为横封横切装置的电子凸轮曲线;
图3为本发明一个具体实施例的枕式包装机的自动色标校准方法的流程示意图;
图4为实际封切点在预设范围内的位置时序图;
图5为实际封切点超前位置时序图;
图6为实际封切点滞后位置时序图。
附图中标记如下:
变速区01,同步区02,横封切点03,色标传感器04。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种枕式包装机的自动色标校准方法,以避免人为误差的引入,进而提高封切精度。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
枕式包装机主要包括送模装置、送料装置、横封横切装置、纵封装置、制袋成型装置、加热装置等。送模装置通过主动辊和压紧辊配合工作,利用两者与包装膜之间的摩擦力实现薄膜牵引,其中主动辊由伺服电机直接驱动(下述称送模伺服)。送料装置包括链轮、链条和拨叉,其中链轮由伺服电机驱动(下述称送料伺服),待包装物由拨叉直接送入制袋成型装置。横封横切装置可采用回转式辊型封切,其安装有刀刃和加热电极。下辊轴由伺服电机直接驱动(下述称封切伺服),通过皮带传送实现上、下辊轴的相向运动。纵封装置大多采用辊式回转的形式,安装有加热电极,通过两个辊轮等速相向回转实现包装膜的纵向封合。同时纵封辊轮旋转速度与包装膜给进速度相同,因此纵封装置对包装模有一定的牵引作用。制袋成型装置将包装膜折叠成枕状,便于物料填充、纵向热封、横向热封等。
枕式包装机工艺流程大致为:送模装置将包装薄膜匀速传送至制袋成型装置,经处理后,包装薄膜呈枕状,同时送料装置将待包装物推入筒状包装膜内,由纵封装置完成纵向封合,横封横切装置完成横向封合、切断,最后输出成品。
上述过程中,横封横切装置做凸轮运动,其旋转一周的单周期可划分为同步区和变速区,如图1所示,即回转状态处于变速区,回转速度与主轴长度和同步区占比相关;封切状态处于同步区,保证包装膜给进速度和封切线速度相等。
首先根据实际需要规划横封横切装置的电子凸轮曲线,如图2所示,同步区包装膜给进速度与封切线速度相等,即1:1,因此同步区采用直线,为保证变速区与同步区衔接处曲线的平滑性,采用2次方曲线。图2中,x轴代表送模脉冲数,y轴代表封切脉冲数。
在一个实施例中,建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,具体包括:根据纵封装置测速轮周长ls、测速轮旋转一周所需脉冲数ps、横封横切装置切刀周长lc、切刀旋转一周所需脉冲数pc、同步区比例k、同步区速度比例kv、同步区长度lk,单个包装袋袋长l,单个包装袋对应的脉冲数pl,生成二次方电子凸轮曲线。ls、lc、lk、l的单位可以为mm,其中,同步区比例k为同步区对应角度范围站凸轮旋转一周角度的比例。单个包装袋对应的脉冲数pl可通过下式计算:
pl=lps/ls
另外,可通过长尺测量包装袋上两个色标之间的距离。
具体的,定义x轴作为凸轮主轴,其输入的脉冲由送模伺服分频输出脉冲给定,y轴作为凸轮从轴,输入的主轴脉冲经过电子凸轮换算后,其输出控制封切伺服。x轴与y轴各取4个点,电子凸轮曲线生成计算方法如下:
根据上述的各参数分别计算各段曲线系数,从而得到横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线:
其中,a1、b1、a2、b2、a3、b3、c3分别为
纵封执行机构伺服驱动器对应输入脉冲频率,即送模伺服输入的脉冲频率f可按下式计算:
其中,n(r/min)为纵封轴平均转速,a为横封轴安装切刀数,即横封轴每旋转一周完成a个产品包装,即其生产能力为a·n。
具体的,送料装置的送料台上安装电眼,用于检测物料。当电眼未检测到物料时,送模伺服不动作。当电眼检测的物料后,立即触发送模伺服运行一个周期。
横封轴平均转速n,单个包装袋对应的脉冲数pl具体可以通过触摸屏及PLC等设置及,并基于此按照上式求解获得对应的脉冲频率f,进而驱动送模伺服运行。送模伺服分频输出的脉冲,作为封切伺服的主轴输入脉冲,经过电子齿轮作用后,生成的电子凸轮从轴脉冲,封切伺服跟随从轴脉冲运行。
PLC控制器和伺服驱动器可以保证伺服电机按设定的参数运行。生产过程中,因包装薄膜所有的张紧力不均衡、机械振动、印刷误差等因素的影响,出现色标超前或滞后的现象。为了解决该问题,可采用如下方法实现自动校准。
请参阅图3,图3为本发明一个具体实施例的枕式包装机的自动色标校准方法的流程示意图。
在一个具体实施例中,本发明提供的枕式包装机的自动色标校准方法,包括以下步骤:
S1:建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,并根据凸轮曲线控制横封横切装置的封切伺服电机。
具体可以通过上述凸轮曲线建立方式建立相应的电子凸轮曲线。
S2:根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0。
色标传感器具体可以安装在送模装置上,色标传感器的位置固定,因而色标传感器检测点M到封切装置的封切点即理论封切点O的距离随着机械结构安装确定为一个定值lMO。当该定值lMO是包装袋袋长l(mm)的非整数倍,且余量为lrem(mm)时,即色标传感器检测到色标时,封切轴实际参考位置点A距离理论封切点O的主轴偏移量Δl(mm)为:
Δl=l-lrem,
则主轴相对偏移量Δl对应主轴相对偏移脉冲数p0具体通过如下公式计算:
p0=Δlps/ls
式中,ls为纵封装置测速轮周长,ps为测速轮旋转一周所需脉冲数,Δl=l-lrem,l为单个包装袋袋长,lrem(mm)为色标传感器检测点M到封切装置的封切点N,即理论封切点O'的距离定值除以单个包装袋袋长的余量。当距离定值为单个包装袋袋长的整数倍时,Δl=0,即当色标传感器检测到色标时,封切轴实际参考位置点A刚好旋转到理论封切点O,即点A与O重合。需要说明的是,封切轴实际参考位置点是在校准算法中是一个定值,一个与色标传感器的安装位置和袋长有关的定值,并以该位置点作为校准的参考。
S3:色标传感器检测色标,并获取色标传感器检测到色标时封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt。
色标传感器检测到色标时,捕获当前周期凸轮主轴脉冲数,即pt。主轴脉冲当周期完成后重新计数。
S4:计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0。
当色标传感器安装位置和包装袋袋长确定时,即封切轴实际参考位置点A距离理论封切点O的主轴相对偏移脉冲数恒定,即p0为定值。定义色标传感器检测到某一色标时,封切轴实际参考位置点A距离理论封切点O和实际封切点O'的脉冲数分别为p0和pt,则色标的位置偏差即为Δp=pt-p0。
S5:当位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的单个包装袋脉冲重新生成凸轮曲线。
也就是当位置偏差在预设允许范围内时,则表示色标定位误差在允许范围内,不需要补偿;而当位置偏差超出预设允许范围时,则需要进行补偿,即将单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的单个包装袋脉冲重新生成凸轮曲线。具体预设允许范围的大小可根据需要设置,如设置色标位置极限误差为εp。
以理论封切点O作为基准,则包装机运行过程中理论封切点O与实际封切点O'存在三种位置关系。
当-εp≤Δp≤εp时,如图4,表示色标定位误差在允许范围内,不需要补偿,即认为理论封切点O与实际封切点O'重合;
当Δp<-εp时,即O'超前O,如图5,表示色标传感器检测到色标时,理论封切点O与实际封切点O'的脉冲数小于p0,需要校正补偿Δp,即对单个包装袋脉冲补偿Δp,且使横封横切装置凸轮当前周期剩余的变速区平均速度大于补偿前的平均速度。
当εp<Δp时,即O'滞后O,如图6,表示色标传感器检测到色标时,理论封切点O与实际封切点O'的脉冲数大于p0,需要校正补偿Δp,即对单个包装袋脉冲补偿Δp,且使横封横切装置凸轮当前周期剩余的变速区平均速度小于补偿前的平均速度。
在上述各实施例的基础上,考虑到执行机构伺服控制系统的响应性能,难以在接收到位置指令的瞬间(Δt=0)立刻执行完成相应的位置指令,因此会存在响应脉冲位置偏差Δperr,且Δperr会随着速度升高而增大。各该自动色标校准方法还包括响应脉冲位置偏差补偿,补偿量按Δpe下式计算:
Δpe=kcomp·Δperr
式中,Δperr为伺服系统的响应脉冲位置偏差,kcomp为伺服系统响应系数;
则当位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲的补偿满足:
p'l1=pl1+Δp+Δpe
式中,pl'1为补偿后单个包装袋脉冲,pl1为当前单个包装袋脉冲。
由于不同厂家的伺服系统响应性能不同,采用位置偏差补偿系数kcomp也不相同,具体可根据实际速度-位置偏差曲线进行自动整定。一般而言,采用100%即可满足要求。Δperr具体可以根据给定脉冲和实际反馈脉冲数计算差值。即Δperr=给定脉冲-反馈脉冲。其中,给定脉冲为向伺服系统输入的脉冲数,反馈脉冲为伺服系统实际响应的脉冲数。
进一步地,上述各实施例中,对单个包装袋脉冲补偿Δp,具体包括:
校正时根据包装袋脉冲数p'l1重新规划电子凸轮曲线,实现位置校准。其中p'l1为:
p'l1=pl1+Δp+Δpe
送模伺服系统接收PLC控制器发出的脉冲信号,送模伺服系统分频输出的脉冲作为封切伺服的外部输入。当色标传感器检测色标信号时,封切伺服根据理论封切点O与实际封切点O'的位置关系,判断是否需要校正补偿。根据校正补偿量,更新电子凸轮曲线,使得在当前周期或下一个周期的非同步区实现位置校准。随着机械结构安装确定为一个定值MN,根据这个定值计算补偿量既不会产生累积误差也能保证封切精度。相较于在送模轴、封切装置分别安装色标传感器和封切位置色标传感器,当检测到封切位置偏移正确位置时,调整电机运行的频率和脉冲数实现精准封切的校准方法而言,对封切位置和色标传感器之间的距离是否为包装物料长度的整数倍无要求,适用性好。且算法的较为简单,色标传感器的数量要求少,降低了系统成本。
本发明实施例还提供了如下技术方案:
一种枕式包装机的自动色标校准系统,包括:
凸轮曲线建立模块,用于建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线;
伺服电机控制模块,用于根据凸轮曲线控制横封横切装置的封切伺服电机;
主轴相对偏移脉冲数计算模块,用于根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0;
获取模块,用于在色标传感器检测色标时获取色标传感器检测到色标时封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt;
位置偏差计算模块,用于计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0;
补偿判断模块,用于判断位置偏差是否超出预设允许范围;
补偿模块,用于在位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的单个包装袋脉冲重新生成凸轮曲线。
本发明实施例还提供了如下技术方案:
一种枕式包装机的自动色标校准介质,存储有用于控制枕式包装机的程序,程序用于执行以下步骤:
建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,并根据凸轮曲线控制横封横切装置的封切伺服电机;
根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0;
色标传感器检测色标,并获取色标传感器检测到色标时封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt;
计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0;
当位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的单个包装袋脉冲重新生成凸轮曲线。
枕式包装机的自动色标校准系统及介质中相关参数和功能的设置具体请参考上述自动色标校准方法中的相关表述,此处不作具体限定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种枕式包装机的自动色标校准方法,其特征在于,包括:
建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,并根据所述凸轮曲线控制所述横封横切装置的封切伺服电机;
根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0;
所述色标传感器检测色标,并获取所述色标传感器检测到色标时所述封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt;
计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0;
当所述位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的所述单个包装袋脉冲重新生成所述凸轮曲线。
2.根据权利要求1所述的自动色标校准方法,其特征在于,当所述位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,具体包括:
当所述位置偏差满足Δp<-εp时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,且使横封横切装置凸轮当前周期剩余的变速区平均速度大于补偿前的平均速度;
当所述位置偏差满足εp<Δp时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,且使横封横切装置凸轮当前周期剩余的变速区平均速度小于补偿前的平均速度。
3.根据权利要求1所述的自动色标校准方法,其特征在于,主轴相对偏移脉冲数p0具体通过如下公式计算:
p0=Δlps/ls
式中,ls为纵封装置测速轮周长,ps为测速轮旋转一周所需脉冲数,Δl=l-lrem,l为单个包装袋袋长,lrem为色标传感器检测点M到理论封切点O的距离定值除以单个包装袋袋长的余量,且当距离定值为单个包装袋袋长的整数倍时,Δl=0。
4.根据权利要求1-3任一项所述的自动色标校准方法,其特征在于,建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,具体包括:
根据纵封装置测速轮周长ls、测速轮旋转一周所需脉冲数ps、横封横切装置切刀周长lc、切刀旋转一周所需脉冲数pc、同步区比例k、同步区速度比例kv、同步区长度lk,单个包装袋袋长l,单个包装袋对应的脉冲数pl,生成二次方电子凸轮曲线。
6.根据权利要求5所述的自动色标校准方法,其特征在于,对单个包装袋脉冲补偿Δp,具体包括:
判断所述实际封切点是否在对应凸轮曲线中的横坐标预设范围内,若是则在当前周期内对单个包装袋脉冲补偿Δp;否则在下一周期内对单个包装袋脉冲补偿Δp。
8.根据权利要求1-3任一项所述的自动色标校准方法,其特征在于,还包括响应脉冲位置偏差补偿,补偿量按Δpe下式计算:
Δpe=kcomp·Δperr
式中,Δperr为伺服系统的响应脉冲位置偏差,kcomp为伺服系统响应系数;
则当所述位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲的补偿满足:
p′l1=pl1+Δp+Δpe
式中,p′l1为补偿后单个包装袋脉冲,pl1为当前单个包装袋脉冲。
9.一种枕式包装机的自动色标校准系统,其特征在于,包括:
凸轮曲线建立模块,用于建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线;
伺服电机控制模块,用于根据所述凸轮曲线控制所述横封横切装置的封切伺服电机;
主轴相对偏移脉冲数计算模块,用于根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0;
获取模块,用于在所述色标传感器检测色标时获取所述色标传感器检测到色标时所述封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt;
位置偏差计算模块,用于计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0;
补偿判断模块,用于判断所述位置偏差是否超出预设允许范围;
补偿模块,用于在所述位置偏差超出所述预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的所述单个包装袋脉冲重新生成所述凸轮曲线。
10.一种枕式包装机的自动色标校准介质,其特征在于,存储有用于控制所述枕式包装机的程序,所述程序用于执行以下步骤:
建立横封横切装置凸轮运动的凸轮曲线,并根据所述凸轮曲线控制所述横封横切装置的封切伺服电机;
根据色标传感器的安装位置及单个包装袋的袋长,计算封切轴实际参考位置点距离理论封切点对应的主轴相对偏移脉冲数p0;
所述色标传感器检测色标,并获取所述色标传感器检测到色标时所述封切轴实际参考位置点距离实际封切点对应的脉冲数pt;
计算色标的位置偏差Δp,Δp=pt-p0;
当所述位置偏差超出预设允许范围时,对单个包装袋脉冲补偿Δp,并根据补偿后的所述单个包装袋脉冲重新生成所述凸轮曲线。
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CN202111645073.2A CN114261589A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 一种枕式包装机的自动色标校准方法、系统及介质 |
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