CN112799343B - 一种转盘切点取盖控制方法及控制*** - Google Patents
一种转盘切点取盖控制方法及控制*** Download PDFInfo
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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***,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
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***。
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***。
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***,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***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***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***,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***,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;
在步骤2)中,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,实时计算出主机前馈位移S0;当主机减速运动时,依据其启动的初始速度V1,实时计算出主机前馈位移S1;
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;
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;
在主机减速运动时,
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。
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***,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;
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,实时计算出主机前馈位移S0;当主机减速运动时,依据其启动的初始速度V1,实时计算出主机前馈位移S1;
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;
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;
在主机减速运动时,
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。
5.根据权利要求4所述的转盘切点取盖控制***,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***,其特征在于,所述位置获取单元为主机编码器。
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