CN213036165U - 枕式包装机的拉袋装置及枕式包装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种枕式包装机的拉袋装置及枕式包装机。该枕式包装机的拉袋装置包括：机架；驱动电机，驱动电机设置在机架上，驱动电机上连接有用于检测驱动电机的转动位置的编码器；变频器，变频器与驱动电机连接；拉袋轴，拉袋轴与驱动电机连接，驱动电机驱动拉袋轴在第一位置和第二位置之间往复移动；电子凸轮信号输出电路，电子凸轮信号输出电路分别与编码器和变频器电连接，并接收编码器发送的驱动电机的转动位置信号，根据转动位置信号和电子凸轮曲线确定驱动电机的设定转速信号，并将设定转速信号发送至变频器，变频器根据设定转速信号调整驱动电机的转速，电子凸轮曲线为正弦曲线或余弦曲线。该拉袋装置运行稳定、可靠、冲击小。

Description

枕式包装机的拉袋装置及枕式包装机

技术领域

本申请实施例涉及包装设备领域，尤其涉及一种枕式包装机的拉袋装置及枕式包装机。

背景技术

在包装机(如条包机，又称枕式包装机)中，其工作时拉袋轴拉动封装材料从最高点移动到最低点，从而将封装材料拉出，并用于封装。现有技术中，拉袋轴受驱动机构驱动从最高点运动到最低点拉动封装材料移动一个袋长(也可以称为一个行程)，再从最低点空载运动到最高点，以备再次拉袋。驱动机构按照绘制出的电子凸轮曲线(即电子凸轮曲线)控制拉袋轴往复移动。而现有的驱动机构使用电子凸轮曲线进行控制时容易出现瞬时冲击大、振动大、噪音大等问题，导致拉袋轴工作不稳定、耗费能源大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种枕式包装机的拉袋装置及枕式包装机，以至少部分地解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种枕式包装机的拉袋装置，其包括：机架；驱动电机，驱动电机设置在机架上，驱动电机上连接有用于检测驱动电机的转动位置的编码器；变频器，变频器与驱动电机连接；拉袋轴，拉袋轴与驱动电机连接，驱动电机驱动拉袋轴在第一位置和第二位置之间往复移动；电子凸轮信号输出电路，电子凸轮信号输出电路分别与编码器和变频器电连接，并接收编码器发送的驱动电机的转动位置信号，根据转动位置信号和电子凸轮曲线确定驱动电机的设定转速信号，并将设定转速信号发送至变频器，变频器根据设定转速信号调整驱动电机的转速，电子凸轮曲线为正弦曲线或余弦曲线。

可选地，第一位置和第二位置之间的距离为电子凸轮曲线的幅值的2倍。

可选地，电子凸轮信号输出电路包括：位置输出电路；位置比较电路，位置比较电路分别与位置输出电路和编码器连接，编码器向位置比较电路输出当前时刻的转动位置信号，位置输出电路向位置比较电路输出根据电子凸轮曲线确定的当前时刻拉袋轴的目标位置信号，位置比较电路根据转动位置信号和目标位置信号的比较差值向变频器输出设定转速信号。

可选地，拉袋轴上设置有夹紧机构，在拉袋轴从第一位置向第二位置移动时，夹紧机构夹紧枕式包装机的封装袋，并将封装袋拉出。

可选地，夹紧机构包括安装板和负压连接器，安装板设置在拉袋轴上，并随拉袋轴移动，负压连接器设置在安装板上，在拉袋轴从第一位置向第二位置移动时，负压连接器与封装袋连接，以使封装袋被夹紧。

可选地，负压连接器包括：负压吸嘴，负压吸嘴设置在安装板上，且负压吸嘴朝向封装袋；负压发生器，负压发生器与负压吸嘴连接，并在负压吸嘴处产生负压，使封装袋与负压吸嘴贴合。

可选地，夹紧机构包括：两个夹板，两个夹板可相对移动设置在拉袋轴上，封装袋穿过两个夹板之间的间隙；驱动组件，驱动组件设置在拉袋轴上，并与两个夹板连接，以驱动两个夹板反向移动。

可选地，枕式包装机还包括速度传感器，速度传感器设置在驱动电机上，与变频器电连接，向变频器发送驱动电机的实际转速信号，变频器包括速度比较电路，速度比较电路接收电子凸轮信号输出电路输出的设定转速信号和速度传感器输出的实际转速信号，速度比较电路根据设定转速信号和实际转速信号的转速差值输出调速信号。

根据本实用新型的另一方面，提供一种枕式包装机，其包括封装袋、封装袋轴和拉袋装置，封装袋绕设在封装袋轴上，并随封装袋轴转动，拉袋装置为上述的拉袋装置，拉袋装置的拉袋轴与封装袋连接，并拉动封装袋。

根据本申请实施例提供的拉袋装置的机架用于承载驱动电机、变频器和拉袋轴等。驱动电机用于驱动拉袋轴运动，从而使拉袋轴能够拉动枕式包装机的封装袋。在本实施例中，电子凸轮曲线用于指示拉袋轴和预设的虚轴(其并非为实体轴)之间的位置对应关系。编码器与驱动电机连接，通过编码器可以检测到驱动电机转动时的转动位置信号，该转动位置信息即表示了拉袋轴在当前时刻的位置，电子凸轮信号输出电路根据电子凸轮曲线，确定当前时刻拉袋轴需要运动到的位置，并结合转动位置信号确定设定速度信号。电子凸轮信号输出电路将设定速度信号发送至变频器，变频器用于调整驱动电机的转速，以通过驱动电机转速的变化控制拉袋轴的运动速度的变化，使得其运动到的位置与电子凸轮曲线指示的位置对应。

附图说明

以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。其中，

图1示出了根据本申请的实施例的枕式包装袋的拉袋装置的结构示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的枕式包装机的拉袋轴的运动示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的枕式包装机的变频器与电子凸轮信号输出电路连接的示意图；

图4示出了根据本申请的实施例的电子凸轮曲线的示意图；和

图5示出了根据本申请的实施例的PLC中的功能块的管脚示意图。

附图标记说明：

10、机架；

20、驱动电机；

30、编码器；

40、变频器；

41、速度比较电路；

50、拉袋轴；

60、电子凸轮信号输出电路；

61、位置输出电路；

62、位置比较电路；

70、封装袋；

93、速度传感器。

具体实施方式

为了对本申请实施例的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申请实施例的具体实施方式。

参照图1-图5，本申请实施例提供一种枕式包装机的拉袋装置，其包括机架10、驱动电机20、变频器40、拉袋轴50和电子凸轮信号输出电路60，驱动电机20设置在机架10上，驱动电机20上连接有用于检测驱动电机20的转动位置的编码器30；变频器40与驱动电机20连接；拉袋轴50与驱动电机20连接，驱动电机20驱动拉袋轴50在第一位置和第二位置之间往复移动；电子凸轮信号输出电路60分别与编码器30和变频器40电连接，并接收编码器30发送的驱动电机20的转动位置信号，根据转动位置信号和电子凸轮曲线确定驱动电机20的设定转速信号，并将设定转速信号发送至变频器40，变频器40根据设定转速信号调整驱动电机20的转速，电子凸轮曲线为正弦曲线或余弦曲线。

该拉袋装置的机架10用于承载驱动电机20、变频器40和拉袋轴50等。驱动电机20用于驱动拉袋轴50运动，从而使拉袋轴50能够拉动枕式包装机的封装袋。在本实施例中，电子凸轮曲线用于指示拉袋轴50和预设的虚轴(其并非为实体轴)之间的位置对应关系。编码器30与驱动电机20连接，通过编码器30可以检测到驱动电机20转动时的转动位置信号，该转动位置信息即表示了拉袋轴50在当前时刻的位置，电子凸轮信号输出电路60根据电子凸轮曲线，确定当前时刻拉袋轴50需要运动到的位置，并结合转动位置信号确定设定速度信号。电子凸轮信号输出电路60将设定速度信号发送至变频器40，变频器40用于调整驱动电机20的转速，以通过驱动电机20转速的变化控制拉袋轴50的运动速度的变化，使得其运动到的位置与电子凸轮曲线指示的位置对应。

由于电子凸轮曲线(即CAM曲线)是正弦曲线或余弦曲线，因此，使得根据电子凸轮曲线确定的驱动电机20的速度变化较为平滑且连续，这样驱动电机20的电流不会在短时间内剧烈变化，从而可以减小功率，以降低能耗，而且不会出现冲击和振动，减小了噪声。

可选地，第一位置和第二位置之间的距离为电子凸轮曲线的幅值的2倍。这样使得拉袋轴50处于第一位置时对应于虚轴的位置起点。

可选地，为了提升控制的可靠性，电子凸轮信号输出电路60包括位置输出电路61和位置比较电路62。

其中，位置比较电路62分别与位置输出电路61和编码器30连接，编码器30向位置比较电路62输出当前时刻的转动位置信号，位置输出电路61向位置比较电路62输出根据电子凸轮曲线确定的当前时刻拉袋轴50的目标位置信号，位置比较电路62根据转动位置信号和目标位置信号的比较差值向变频器40输出设定转速信号。这样可以确保准确、可靠地对驱动电机20的转速进行调整，从而使拉袋轴50的位置满足电子凸轮曲线，也即使拉袋轴50在驱动电机20的带动下从第一位置夹紧封装袋70并运动到第二位置，在第二位置松开封装袋70，并从第二位置返回第一位置，如此实现枕式包装机中的拉袋动作。

可选地，为了进一步提升对拉袋轴50驱动的准确性，从而保证枕式包装机中输料、拉袋、包装、切割等工序的可靠运行，枕式包装机还包括速度传感器93，速度传感器93设置在驱动电机20上，并与变频器40电连接，向变频器40发送驱动电机20的实际转速信号，变频器40包括速度比较电路41，速度比较电路41接收电子凸轮信号输出电路60输出的设定转速信号和速度传感器93输出的实际转速信号，速度比较电路41根据设定转速信号和实际转速信号的转速差值输出调速信号。

速度传感器93能够检测驱动电机20的实际转速信号，使得变频器40能够及时确定驱动电机20的实际转速与设定转速信号指示的设定转速之间的差值，从而能够及时对驱动电机20的转速进行调整，以确保拉袋轴50的位置满足电子凸轮曲线，进而保证多工序间的协作性。

下面以电子凸轮曲线为图4中所示曲线为例对控制过程进行说明。其中，图4中所示的横轴为预设的虚轴的位置，纵轴为拉袋轴的位置。结合参见图2，在拉袋轴50从第一位置运动到第二位置，再从第二位置返回到第一位置的过程中，虚轴从位置起点运动到位置终点，位置起点和位置终点可以根据需要确定，例如，位置起点是“0”，位置终点是“36000”。为了保证按照电子凸轮曲线驱动拉袋轴50时，拉袋轴50的每分钟往复次数满足设定的每分钟拉袋次数，虚轴的运动速度V＝36000*n，n即为拉袋轴的每分钟拉袋次数，如40次/min或者60次/min。这样保证虚轴匀速运动时，拉袋轴的运动轨迹是正弦曲线，且拉袋轴每分钟拉袋次数为n。通过这种方式实现了对拉袋轴的稳定、可靠地驱动，且降低了驱动拉袋轴所需的能耗。

在第t0时刻，电子凸轮信号输出电路60根据时间和虚轴的运动速度，确定虚轴的位置为0位置。根据编码器30检测到的转动位置信号确定拉袋轴50处于120位置，根据电子凸轮曲线，虚轴处于0位置时，拉袋轴50处于120位置，因此，电子凸轮信号输出电路60向变频器40输出设定转速信号指示驱动电机20的设定转速为0。

在第t1时刻，电子凸轮信号输出电路60根据时间和虚轴的运动速度，确定虚轴的位置为P1位置(其根据t1时刻和虚轴的运动速度的乘积确定)。而根据编码器30检测到的驱动电机20的转动位置信号确定拉袋轴50仍处于120位置。根据电子凸轮曲线，虚轴处于P1位置时，拉袋轴50应处于Q1位置(即目标位置)。由于拉袋轴50的实际位置和目标位置之间存在偏差，因此电子凸轮信号输出电路60向变频器40输出设定转速信号指示设定转速大于0，从而使驱动电机20转动，以带动拉袋轴50移动。由于相邻的t0时刻和t1时刻之间的时间间隔极小，因此产生的位置延后几乎可以忽略不计，故而在该控制过程中就实现了拉袋轴50的位置满足电子凸轮曲线，也就是拉袋轴50在第一位置和第二位置之间往复移动，以拉动封装袋70。

可选地，拉袋轴50上设置有夹紧机构，在拉袋轴50从第一位置向第二位置移动时，夹紧机构夹紧枕式包装机的封装袋70，并将封装袋70拉出。夹紧机构可以保证拉袋轴50与封装袋70连接可靠，从而保证能够将封装袋70拉出需要的长度，进而保证了包装效果。

在一可行方式中，夹紧机构包括安装板和负压连接器，安装板设置在拉袋轴50上，并随拉袋轴50移动，负压连接器设置在安装板上，在拉袋轴50从第一位置向第二位置移动时，负压连接器与封装袋70连接，以使封装袋70被夹紧。通过负压连接器使拉袋轴50与封装袋70夹紧，既可以保证两者的可靠连接，又避免了对封装袋70的损坏。

例如，负压连接器包括负压吸嘴和负压发生器，负压吸嘴设置在安装板上，且负压吸嘴朝向封装袋70；负压发生器与负压吸嘴连接，并在负压吸嘴处产生负压，使封装袋70与负压吸嘴贴合。负压发生器可以是风机等能够在负压吸嘴处产生负压的结构。通过负压吸嘴与封装袋70接触可以保护封装袋70，而负压发生器结构小巧，有助于实现轻量化。

在另一可行方式中，夹紧机构包括两个夹板和驱动组件，两个夹板可相对移动设置在拉袋轴50上，封装袋70穿过两个夹板之间的间隙；驱动组件设置在拉袋轴50上，并与两个夹板连接，以驱动两个夹板反向移动。驱动组件可以是齿轮齿条结构或者气缸等结构，只要能够驱动夹板移动即可。

在本实施例中，为了使枕式包装机的功能更加丰富，满足不同的工作速率要求，拉袋装置还包括可编程逻辑控制器(以下简称PLC)，PLC用于根据需要的每分钟拉袋次数实时生成电子凸轮曲线，从而使用户能够方便地调整拉袋轴的工作效率。

PLC确定电子凸轮曲线的过程包括：获取与枕式包装机中拉袋轴50进行直线运动的目标运动轨迹对应的曲线的参数信息；根据曲线的参数信息，生成与目标运动轨迹对应的正弦或余弦的目标电子凸轮曲线，其中，目标电子凸轮曲线用于指示枕式包装机的拉袋轴50的位置与虚轴的位置的对应关系。

该电子凸轮曲线确定过程充分利用了拉袋轴50的目标运动轨迹是直线运动的特点，根据曲线的参数信息，按照正弦公式或余弦公式生成对应的正弦或余弦的目标电子凸轮曲线(即CAM曲线)，保证根据目标电子凸轮曲线进行控制时拉袋轴运行平稳，而且目标电子凸轮曲线不需要反复调试，提升了生成效率，节省了调试时间。又由于目标电子凸轮曲线用于指示枕式包装机的拉袋轴50的位置与虚轴的之间位置的对应关系，因此使得根据目标电子凸轮曲线对拉袋轴50进行控制时拉袋轴50的速度、加速度和加加速度连续且平稳，从而一方面可以避免驱动拉袋轴50时需要频繁地快速增减电流，从而避免功率增加导致的功耗增加；另一方面，可以避免运行过程中的冲击和振动，从而减小噪音、提升使用寿命。

下面以一种具体的目标运动轨迹为例，对电子凸轮曲线确定过程的实现过程说明如下：

在枕式包装机运行过程中，如图2中I状态所示，拉袋轴处于第一位置，并夹紧封装袋；然后如图2中II状态所示，将封装袋拉出设定袋长(图2中所示L)到达第二位置；再如图2中III状态所示，拉袋轴松开封装袋，并从第二位置返回第一位置。拉袋轴如此往复进行拉袋，从而使枕式包装机完成包装。

为了使拉袋轴50能够进行往复的直线运动(该往复的直线运动形成的运动轨迹即可以作为目标运动轨迹)，驱动电机20可以采用机械凸轮结构对拉袋轴50进行驱动，但是机械凸轮驱动存在噪音大、容易磨损等缺陷。为了解决这一问题，可以由处理器或者可编程逻辑控制器(PLC)生成电子凸轮曲线(即CAM曲线)，并根据目标电子凸轮曲线对驱动电机20进行控制，使驱动电机20驱动拉袋轴50在第一位置和第二位置之间往复移动，这种方式噪声小、可以避免磨损，只要保证能够生成平滑、连续的目标电子凸轮曲线就可以保证拉袋轴50的运行效果。

而针对拉袋轴50的目标运动轨迹是往复的直线运动这一特点，为了提升目标电子凸轮曲线的生成效率，解决采用选取关键点、根据关键点使用多个N次多项式进行拟合的方式获得电子凸轮曲线存在的需要进行多次调试，浪费调试时间的问题，并保证生成的目标电子凸轮曲线是运行效果较优的曲线，在本实施例的枕式包装机电子凸轮曲线确定方法中，采用正弦公式或余弦公式确定目标电子凸轮曲线，按照正弦公式或余弦公式生成的目标电子凸轮曲线保证了拉袋轴50的运行位置、速度、加速度和加加速度是连续且平滑的，因而使得驱动电机20的电机的电流不会激增或激减，从而避免了电机功率的增加，降低了运行成本，而且速度变化平滑使得冲击和振动减小，从而降低了噪音。

具体地，电子凸轮曲线确定过程包括以下步骤：

步骤A：获取包含正弦公式或余弦公式的库文件。

通过导入库文件，可以使目标电子凸轮曲线的生成过程更加简单、快速和方便，从而提升效率。使用不同的处理器其对应的库文件可能不同。如库文件可以是LcamHdl库。该库文件中包含有用于生成目标电子凸轮曲线的功能块(FB，Function Block)。

通过创建新的功能块，并将功能块中的管脚按照预设的规则进行连接就可以使用创建的功能块。

在本实施例中，功能块的管脚可以作为PLC对外交互的接口。如图3所示，功能块包括以下管脚：

EN管脚(图3中所示P1管脚)，用于控制功能块FB是否工作，当输入为“true”或“1”时功能块工作。

ENO管脚(图3中所示P2管脚)，当功能块工作时，ENO管脚的输出为“1”。

execute管脚(图3中所示P3管脚)，用于控制是否执行生成电子凸轮曲线。其接收变量Tag_1，从而根据变量Tag_1的值确定是否执行生成电子凸轮曲线的动作。

number of elements管脚(图3中所示P4管脚)，用于获取元素数量。默认值是获取的曲线的参数信息中的列数即cam profile里的所有列的数量。

start segment index管脚(图3中所示P5管脚)，用于确定开始的元素，默认值是1。

configuration管脚(图3中所示P6管脚)，用于确定是否进行插补处理。

cam profile管脚(图3中所示P6管脚)，用于获取曲线的参数信息。如生成正弦曲线则需要配置能够确定振幅、相位和周期的参数。如果生成的曲线中包括直线，则需要配置虚轴的位置起点、虚轴的位置终点、拉袋轴50的开始位置、拉袋轴50的结束位置等。

cam管脚(图3中所示P7管脚)，用于输出生成的电子凸轮曲线。

done管脚(图3中所示P8管脚)，用于输出指示电子凸轮曲线生成完成的信号。

busy管脚(图3中所示P9管脚)，用于指示功能块在执行过程中。

error管脚(图3中所示P10管脚)，用于输出错误信号。

status管脚(图3中所示P11管脚)，用于输出指示功能块的当前状态的信号。

next segment index管脚(图3中所示P12管脚)，用于输出指示下一个要运行的片段的索引。

diagnostics管脚(图3中所示P13管脚)，用于输出功能块进行诊断的诊断信息。

当然，上述管脚也可以是PLC中的实体管脚，本实施例对此不作限制。

步骤B：获取与枕式包装机中拉袋轴50进行直线运动的目标运动轨迹对应的曲线的参数信息。

在本实施例中，处理器可以通过功能块的cam profile管脚获取曲线的参数信息(也即配置参数信息)。

其中，根据生成目标电子凸轮曲线所使用的正弦公式或余弦公式的不同，曲线的参数信息可以不同。例如，曲线的参数信息中可以包括拉袋轴50的设定拉袋长度、虚轴的位置起点和虚轴的位置终点等。

设定拉袋长度用于指示封装袋70需要拉出的长度，也可以理解为拉袋轴50从第一位置移动到第二位置行走的距离，即图2中所示的L。

虚轴是一个虚拟轴并非实体的机械结构。虚轴的位置起点可以是0或者其他适当的值。虚轴的位置终点可以根据需要确定，在本实施例中，为了便于计算，虚轴的位置终点为36000。当然，在其他实施例中，位置终点也可以设置成18000或者其他适当的值。

除了前述的参数外，根据需要，曲线的参数信息中还可以包括相位起点和相位终点。以目标运动轨迹是拉袋轴50从第一位置到第二位置，再从第二位置到第一位置为例，由于目标运动轨迹是拉袋轴50的一个完整运动周期，因此，相位起点和相位终点之间的相位差为360，以保证能够获得一个完整运动周期对应的目标电子凸轮曲线。若目标运动轨迹是从第一位置运动到第二位置或者是从第二位置运动到第一位置，则只要保证相位起点和相位终点的相位差为180即可。例如，相位起点可以是90，相位终点可以是450。

步骤C：根据曲线的参数信息，生成与目标运动轨迹对应的正弦或余弦的目标电子凸轮曲线。

其中，目标电子凸轮曲线用于指示枕式包装机的拉袋轴50的位置与预设的虚轴的位置的对应关系。

在本实施例中，库文件中包括正弦公式或余弦公式。此种情况中，步骤C可以包括以下子步骤：

子步骤C1：根据曲线的参数信息中的设定拉袋长度，确定目标电子凸轮曲线的幅值。

如前述的拉袋轴50拉袋过程，拉袋轴50一次拉袋从第一位置运动到第二位置的长度是L，也就是说，设定拉袋长度为L，根据正弦公式或余弦公式可知，正弦的目标电子凸轮曲线或余弦的目标电子凸轮曲线的幅值(记作A)为设定拉袋长度的一半，也就是A＝L/2。

子步骤C2：根据幅值、虚轴的位置起点和虚轴的位置终点，按照正弦公式或余弦公式，生成与目标运动轨迹对应的目标电子凸轮曲线。

在本实施例中，为了简化操作，减少工作人员的调试工作量，提升目标电子凸轮曲线的生成效率，节省时间，使用导入的库文件生成目标电子凸轮曲线。

具体地，子步骤C2可以通过以下阶段实现：

阶段I：根据相位起点，确定待生成的目标电子凸轮曲线的起点的相位，并根据所述相位终点，确定待生成的目标电子凸轮曲线的终点的相位。

在本实施例中，由于目标运动轨迹对应的是拉袋轴50一次拉袋的完整运动周期，因此，相位起点和相位终点之间的相位差应为360°，以保证能够获得与一个完整运动周期对应的目标电子凸轮曲线。若以拉袋轴处于第一位置作为曲线的起点，则相位起点为90，即目标电子凸轮曲线的起点的相位为90；相位终点为450，即目标电子凸轮曲线的终点的相位为450。

如图4所示，其示出了相位起点是90，相位终点是450时，目标电子凸轮曲线。

阶段II：使用库文件中的正弦公式或余弦公式，根据虚轴的位置起点、虚轴的位置终点、起点的相位、终点的相位和幅值，生成目标电子凸轮曲线。

在库文件中已经配置了正弦公式和/或余弦公式，在获得曲线的参数信息后，若需要生成正弦的电子凸轮曲线，则可以使用库文件中的正弦公式，根据曲线的参数信息生成初始电子凸轮曲线。

例如，根据正弦公式：y＝A sin(ωt+θ)+C，其中，y为拉袋轴50的位置，A为电子凸轮曲线的幅值，ω为角速度，t为时刻，θ为相位偏移量(即沿横轴的偏移量)，C为电子凸轮曲线的位置偏移量(即沿纵轴的偏移量)。

其中，幅值A＝L/2。根据设定的拉袋轴50每分钟拉袋次数(也即运动速度v)可以计算出拉袋轴50的周期T＝60/v，根据计算出的周期T可以确定ω＝2πT。在以拉袋轴50处于第一位置时作为起点时，虚轴处于0位置时，拉袋轴50应处于第一位置，因此需要将正弦的电子凸轮曲线的相位偏移90°，才能满足要求，因此确定θ＝π/2，由于正弦电子凸轮曲线不需要上下偏移，因此C＝0。

基于前述原理，并结合虚轴的位置起点和位置终点，当虚轴从位置起点运动到位置终点的过程中，拉袋轴50从第一位置运动到第二位置，并从第二位置返回到第一位置，由此可以确定电子凸轮曲线。

可选地，为了满足使用需求，在生成目标电子凸轮曲线时，使用库文件中的正弦公式或余弦公式，根据虚轴的位置起点、虚轴的位置终点、起点的相位、终点的相位和幅值，生成初始电子凸轮曲线；使用插补算法，对初始电子凸轮曲线进行插补处理，并生成目标电子凸轮曲线。

插补算法可以是任何适当的算法，在库文件中可以配置默认的插补算法，以对第一电子凸轮曲线进行插补，从而获得初始电子凸轮曲线。

通过这种方式根据公式即可计算出平滑的电子凸轮曲线，从而快速地生成较优的电子凸轮曲线，节省了以往需要描绘曲线的时间，也极大地缩短调试时间，以提升效率。此外，生成曲线更加灵活，通过调整设定拉袋长度、运动速度等可以自动生成对应的曲线，无需在每次设定拉袋长度等出现变化时都需要花费较大的精力和时间进行调试。

在另一种可行方式中，电子凸轮曲线确定过程可以包括：对枕式包装机的拉袋轴50的完整运动轨迹进行拆分，并确定至少一个运动轨迹段，运动轨迹段包括拉袋轴50进行直线运动对应的第一运动轨迹段和/或进行非直线运动对应的第二运动轨迹段；针对第一运动轨迹段，使用上述的枕式包装机电子凸轮曲线确定方法确定对应的第一电子凸轮曲线，和/或，根据第二运动轨迹段，确定对应的第二电子凸轮曲线；根据第一电子凸轮曲线和/或第二电子凸轮曲线，确定与拉袋轴50对应的电子凸轮曲线；根据电子凸轮曲线向枕式包装机的驱动电机20输出控制信号，以使驱动电机20根据控制信号驱动拉袋轴50。

通过这种方式由于针对拉袋轴50的各第一运动轨迹段都能够快速地生成平滑的第一电子凸轮曲线，使得最终生成的电子凸轮曲线十分平滑，因此根据平滑的第一电子凸轮曲线对拉袋轴50进行控制，使得拉袋轴50在运行过程中速度变化比较平缓，能够减少振动和冲击，从而减少噪音和磨损，而且驱动拉袋轴50的电机的电流变化也比较平缓从而使得电机的功率不需要急剧地增加或减少，从而减少了能源的浪费。

以拉袋轴50的完整运动轨迹为从第一位置运动到第二位置，再从第二位置运动到第一位置为例，可以将拉袋轴50的完整运动轨迹拆分为两个第一运动轨迹段，第一运动轨迹段A为从第一位置运动到第二位置，第一运动轨迹段B为从第二位置运动到第一位置。若在两个第一运动轨迹段之间存在停顿，则可以将停顿对应为一个第二运动轨迹段。

针对第一运动轨迹段A，由于在该运动过程中是拉袋轴50拉出封装袋70的过程，可以适当地将拉袋轴50的运动速度设置的较低，以保证拉袋轴50拉袋时更加稳定。针对第一运动轨迹段B，由于在该运动过程中拉袋轴50是空载回复到第一位置的过程，可以适当地将拉袋轴50的运动速度设置的高于第一运动轨迹段A的运动速度，这样可以使拉袋轴50完整一个周期的运动耗时更短，从而提升拉袋轴50的每分钟拉袋次数。

其中，针对第一运动轨迹段A和第二运动轨迹段B生成对应的第一电子凸轮曲线的过程可以是前述的过程，故在此不再赘述。

在确定两个第一运动轨迹段对应的第一电子凸轮曲线后，可以将两个第一电子凸轮曲线进行拼接，从而获得与拉袋轴50对应的电子凸轮曲线，如果在第一运动轨迹段A和第一运动轨迹段B之间需要等待，则可以在两个第一电子凸轮曲线之间插入直线(即第二电子凸轮曲线)。

在获得拉袋轴50对应的电子凸轮曲线后，根据电子凸轮曲线向枕式包装机的驱动电机20输出控制信号时，可以根据拉袋轴50每分钟拉袋次数，确定虚轴的运动速度；根据虚轴的运动速度和电子凸轮曲线指示的拉袋轴50的位置与虚轴的位置的对应关系，生成控制信号；将控制信号发送至控制拉袋轴50的驱动电机20。

这样就使得可以根据需要的拉袋轴50每分钟拉袋次数自动控制虚轴的运动速度，保证根据电子凸轮曲线进行控制时拉袋轴50能够满足需要的每分钟拉袋次数。

具体地，根据拉袋轴50每分钟拉袋次数，确定虚轴的运动速度可以实现为：根据曲线的参数信息中虚轴的位置起点和虚轴的位置终点，确定位置起点和位置终点的差值；将拉袋轴50每分钟拉袋次数和差值的乘积确定为虚轴的运动速度。

例如，在本实施例中，虚轴的位置起点和位置终点之间的位置差值为36000，那么虚轴的运动速度V＝36000*n，其中，n即为拉袋轴50的每分钟拉袋次数。这样保证虚轴匀速运动时，拉袋轴50的运动轨迹是正弦曲线，且拉袋轴50每分钟拉袋次数为n。n可以是40次/min或者60次/min等。通过这种方式实现了对拉袋轴50的稳定、可靠地驱动，且降低了驱动拉袋轴50所需的能耗。

根据本实用新型的另一方面，提供一种枕式包装机，其包括封装袋70、封装袋轴和拉袋装置，封装袋70绕设在封装袋轴上，并随封装袋轴转动，拉袋装置为上述的拉袋装置，拉袋装置的拉袋轴与封装袋70连接，并拉动封装袋70。该枕式包装机的包装效果好，拉袋轴运行平稳可靠，冲击小。

综上，本实施例的枕式包装机的拉袋装置及枕式包装机具有如下有益效果：

通过此种拉袋装置可以提高拉袋轴的拉袋效率，使得拉袋轴的运动速度可以提高，从而能提高效率；而且由于生成的电子凸轮曲线比较平滑，因此可以降低驱动电机20功率，减少成本，在相同生产效率的条件下，可以采用更低功率的驱动电机20，从而节省成本；而且因为电子凸轮曲线平滑，使得拉袋轴运动更平稳、平滑，且噪音小。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本申请实施例示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请实施例的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请实施例的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请实施例保护的范围。

Claims (9)

1.一种枕式包装机的拉袋装置，其特征在于，包括：

机架(10)；

驱动电机(20)，所述驱动电机(20)设置在所述机架(10)上，所述驱动电机(20)上连接有用于检测所述驱动电机(20)的转动位置的编码器(30)；

变频器(40)，所述变频器(40)与所述驱动电机(20)连接；

拉袋轴(50)，所述拉袋轴(50)与所述驱动电机(20)连接，所述驱动电机(20)驱动所述拉袋轴(50)在第一位置和第二位置之间往复移动；

电子凸轮信号输出电路(60)，所述电子凸轮信号输出电路(60)分别与所述编码器(30)和所述变频器(40)电连接，并接收所述编码器(30)发送的所述驱动电机(20)的转动位置信号，根据所述转动位置信号和电子凸轮曲线确定所述驱动电机(20)的设定转速信号，并将所述设定转速信号发送至所述变频器(40)，所述变频器(40)根据所述设定转速信号调整所述驱动电机(20)的转速，所述电子凸轮曲线为正弦曲线或余弦曲线。

2.根据权利要求1所述的枕式包装机的拉袋装置，其特征在于，所述第一位置和所述第二位置之间的距离为所述电子凸轮曲线的幅值的2倍。

3.根据权利要求1所述的枕式包装机的拉袋装置，其特征在于，所述电子凸轮信号输出电路(60)包括：

位置输出电路(61)；

位置比较电路(62)，所述位置比较电路(62)分别与所述位置输出电路(61)和所述编码器(30)连接，所述编码器(30)向所述位置比较电路(62)输出当前时刻的转动位置信号，所述位置输出电路(61)向所述位置比较电路(62)输出根据所述电子凸轮曲线确定的当前时刻所述拉袋轴(50)的目标位置信号，所述位置比较电路(62)根据所述转动位置信号和所述目标位置信号的比较差值向所述变频器(40)输出设定转速信号。

4.根据权利要求1所述的枕式包装机的拉袋装置，其特征在于，所述拉袋轴(50)上设置有夹紧机构，在所述拉袋轴(50)从第一位置向所述第二位置移动时，所述夹紧机构夹紧枕式包装机的封装袋(70)，并将所述封装袋(70)拉出。

5.根据权利要求4所述的枕式包装机的拉袋装置，其特征在于，所述夹紧机构包括安装板和负压连接器，所述安装板设置在所述拉袋轴(50)上，并随所述拉袋轴(50)移动，所述负压连接器设置在所述安装板上，在所述拉袋轴(50)从第一位置向所述第二位置移动时，所述负压连接器与所述封装袋(70)连接，以使所述封装袋(70)被夹紧。

6.根据权利要求5所述的枕式包装机的拉袋装置，其特征在于，所述负压连接器包括：

负压吸嘴，所述负压吸嘴设置在所述安装板上，且所述负压吸嘴朝向所述封装袋(70)；

负压发生器，所述负压发生器与所述负压吸嘴连接，并在所述负压吸嘴处产生负压，使所述封装袋(70)与所述负压吸嘴贴合。

7.根据权利要求4所述的枕式包装机的拉袋装置，其特征在于，所述夹紧机构包括：

两个夹板，所述两个夹板可相对移动设置在所述拉袋轴(50)上，所述封装袋(70)穿过两个所述夹板之间的间隙；

驱动组件，所述驱动组件设置在所述拉袋轴(50)上，并与所述两个夹板连接，以驱动所述两个夹板反向移动。

8.根据权利要求1所述的枕式包装机的拉袋装置，其特征在于，所述枕式包装机还包括速度传感器(93)，所述速度传感器(93)设置在所述驱动电机(20)上，与所述变频器(40)电连接，向所述变频器(40)发送所述驱动电机(20)的实际转速信号，所述变频器(40)包括速度比较电路(41)，所述速度比较电路(41)接收所述电子凸轮信号输出电路(60)输出的设定转速信号和所述速度传感器(93)输出的实际转速信号，所述速度比较电路(41)根据所述设定转速信号和所述实际转速信号的转速差值输出调速信号。

9.一种枕式包装机，其特征在于，包括封装袋(70)、封装袋轴和拉袋装置，所述封装袋(70)绕设在所述封装袋轴上，并随所述封装袋轴转动，所述拉袋装置为权利要求1-8中任一项所述的拉袋装置，所述拉袋装置的拉袋轴与所述封装袋(70)连接，并拉动所述封装袋(70)。

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