CN109941536A - 一种实现连续精准切断的多列包装机及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种实现连续精准切断的多列包装机及其控制系统，多列包装机包括各加工工位在一条直线上依次设置的裁切装置、横封装置、牵引装置、纵封装置和助牵装置。包装机还包括色标探测器，色标探测器设置在卷膜输送途中并用于检测带色标的卷膜输送速度。控制系统包括控制器、人机界面、牵引伺服驱动器、切刀伺服驱动器和助牵伺服驱动器，在控制器接收横封裁切电机、牵引电机、助牵电机和色标探测器的速度和位置信号，并向切刀伺服驱动器、牵引伺服驱动器、和助牵伺服驱动器的动作信号或调整信号，以保证包装袋的前因速度和滚切速度一致，同时把包装袋上易撕口同步切出。
Description
技术领域
本发明涉及包装设备，尤其涉及一种实现连续精准切断的多列包装机及其控制系统。
背景技术
目前多列条状包装设备，条包切断装置都是配合间歇式包装设备间歇式冲切机构，在袋子处于静止状态进行切断，或者切刀藏于横封封口机构随动，在运行过程中切断。
然而现有的设备往往存在切口无法实现圆角切断与袋子同步；或者同步后无法实现切圆角等技术问题。因此，影响加工质量、增加了加工成本。
因此，针对以上不足，需要提供一种实现条包连续切断、无多余卷膜浪费、提高生产效率的包装设备。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种实现连续精准切断的多列包装机及其控制系统。
为了解决上述问题并实现该发明的目的，本发明的具体方案如下。
一种实现连续精准切断的多列包装机，包装机包括裁切装置、横封装置、纵封装置和助牵装置，所述裁切装置、横封装置、纵封装置和助牵装置的加工位在一条直线上依次设置。
优选的，所述横封装置包括相邻设置的上横封装置和下横封装置。
优选的，包装机还包括牵引装置，所述牵引装置设置在横封装置和纵封装置之间。
优选的，所述裁切装置包括相对设置的多组辊子，多组所述辊子包括输送辊和裁切辊，所述裁切辊的转速与卷膜的输送速度相对应，以使得裁切辊上的切刀切入速度和角度与卷膜的输入速度一致。
优选的，包装机还包括控制系统和色标探测器，所述控制系统与所述裁切装置、横封装置、纵封装置和助牵装置可控的通信连接，所述色标探测器设置在卷膜输送途中并用于检测带色标的卷膜输送速度。
优选的，所述裁切装置、横封装置、纵封装置和助牵装置驱动凸轮采用电子凸轮。
本发明还提供了一种用于上述多列包装机的控制系统，系统包括控制器、人机界面、牵引伺服驱动器、切刀伺服驱动器和助牵伺服驱动器，所述控制器连接人机界面，所述人机界面与所述牵引伺服驱动器、切刀伺服驱动器以及助牵伺服驱动器分别电讯连接，所述牵引伺服驱动器与所述助牵伺服驱动器、所述切刀伺服驱动器分别连接，所述牵引伺服驱动器连接牵引电机，所述切刀伺服驱动器连接横封裁切电机，所述助牵伺服驱动器连接助牵电机。
优选的，所述切刀伺服驱动器、牵引伺服驱动器、和助牵伺服驱动器分别与相应加工位的色标探测器电讯连接。
优选的，在所述控制器接收横封裁切电机、牵引电机、助牵电机和色标探测器的速度和位置信号，并向所述切刀伺服驱动器、牵引伺服驱动器、和助牵伺服驱动器的动作信号或调整信号，以保证包装袋的前因速度和滚切速度一致，同时把包装袋上易撕口同步切出。
优选的，所述牵引电机为包装膜牵引电机。
优选的，所述人机界面为触控屏。
实施本发明的，具有以下有益效果：
1、通过光标或图案反馈控制，确定袋子切口位置准确，可实现成品袋长度精准一致。
2、通过滚切连续运转实现高速同步，通过滚切实现废边宽度为零。
附图说明
图1是本发明一种实现连续精准切断的多列包装机的一个实施例的结构示意图；
图2是本发明的多列包装机的滚切原理示意图；
图3是本发明的多列包装机的另一实施例的结构示意图；
图4为本发明控制系统的示意图。
图中：1、裁切装置；2、横封装置；21、上横封装置；22、下横封装置；3、牵引装置；4、纵封装置；5、助牵装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
参见图1-图3，一种实现连续精准切断的多列包装机，包装机包括裁切装置1、横封装置2、牵引装置3、纵封装置4和助牵装置5，裁切装置1、横封装置2、牵引装置3、纵封装置4和助牵装置5的加工位在一条直线上依次设置。
裁切装置1包括相对设置的多组辊子，多组辊子包括输送辊和裁切辊，裁切辊的转速与卷膜的输送速度相对应，以使得裁切辊上的切刀切入速度和角度与卷膜的输入速度一致。
牵引装置3设置在横封装置2和纵封装置4之间。
包装机还包括控制系统和色标探测器，控制系统与裁切装置1、横封装置2、纵封装置4和助牵装置5可控的通信连接，色标探测器设置在卷膜输送途中并用于检测带色标的卷膜输送速度。
其中，通过卷膜输送途中加装色标探测器，可以检测色标位置，利用位置的相对性，控制裁切切刀切入，确保速度一致，实现切刀和袋子同步。
其中，裁切装置1、横封装置2、纵封装置4和助牵装置5驱动凸轮采用电子凸轮，以代替传统的机械凸轮，易于调机和维修，同时减少工作噪音，更好的实现精确加工。
参见图1，在一个实施例中，横封装置2包括相邻设置的上横封装置21和下横封装置22。
参见图3，在另一实施例中，横封装置2只设置一个。
参见图2，该多列包装机的滚切原理，图示中辊子A和辊子B同步配合，由系统色标探测器提供信号给切刀伺服驱动器，提供精准的切入时间点，确保与分切口相对位置唯一，易撕口和切断刀一体设计，滚切线速度与袋子牵引速度一致，同时把袋子上易撕口同步切出。从而，将原来需要额外产生的2～3mm卷膜浪费将至为0，而且通过系统控制原理，确保每切的位置一致性。
参见图4，本发明通过控制系统实现包装机的滚切与袋子牵引速度同步，控制系统包括控制器、人机界面、牵引伺服驱动器、切刀伺服驱动器和助牵伺服驱动器，控制器连接人机界面，人机界面与牵引伺服驱动器、切刀伺服驱动器以及助牵伺服驱动器分别电讯连接，牵引伺服驱动器与助牵伺服驱动器、切刀伺服驱动器分别连接，牵引伺服驱动器连接牵引电机，切刀伺服驱动器连接横封裁切电机，助牵伺服驱动器连接助牵电机。
其中，控制器包括但不限于PLC、IPC、MCU形式的处理器，优选为PLC处理器。
其中，切刀伺服驱动器、牵引伺服驱动器、和助牵伺服驱动器分别与相应加工位的色标探测器电讯连接。
进一步的，在控制器接收横封裁切电机、牵引电机、助牵电机和色标探测器的速度和位置信号，并向切刀伺服驱动器、牵引伺服驱动器、和助牵伺服驱动器的动作信号或调整信号，以保证包装袋的前因速度和滚切速度一致，同时把包装袋上易撕口同步切出。
其中，将牵引伺服驱动器作为主轴，切刀伺服驱动器和助牵驱动器作为从轴，用主轴脉冲控制从轴，从而实现高速的主轴和从轴的同步。进一步的，还通过在主轴和从轴上加装色标探测器，可以检测各部分的色标情况。
上述的驱动器或电机不局限于包括但不局限于伺服驱动器或伺服电机，也可以为步进电机、普通电机加位置反馈或控制装置等进行替代。
切入点和速度一致性控制原理：当色标探测器检测到色标比预定时间点早了，由控制器提供信号给切刀伺服驱动器，由切刀伺服驱动器调整裁切电机运转速度加快，确保切入点与预定切入点吻合。当色标探测器检测到色标比预定时间点迟了，由控制器提供信号给切刀伺服驱动器，由切刀伺服驱动器调整裁切电机运转速度减慢，确保切入点与预定切入点吻合。始终通过对比，通过裁切电机动态调整，确保切入点和速度吻合一致。
该包装机的检测数据为：可以实现卷膜横封口精准对位，袋长切口偏差控制在±0.5mm以内。通过反馈控制，可确保切口和袋型偏移也控制在±0.5mm以内。与传统切刀相比减少了2～3mm的卷膜损失。分切速度高，是传统分切机构效率的3倍以上，可以达到每分钟1200包/分钟。
综上，通过该发明的多列包装机，使得包装袋长精度大大提高，位置和切断的机械结构不再需要，使机械结构简单；电子凸轮替代机械凸轮，易于调机和维修，同时减少工作噪音；运动控制具有伺服内部程序完成，大大简化了上位机的控制难度和成本。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种实现连续精准切断的多列包装机，包装机包括裁切装置(1)、横封装置(2)、纵封装置(4)和助牵装置(5)，其特征在于：所述裁切装置(1)、横封装置(2)、纵封装置(4)和助牵装置(5)的加工位在一条直线上依次设置。
2.根据权利要求1所述的多列包装机，其特征在于：所述横封装置(2)包括相邻设置的上横封装置(21)和下横封装置(22)。
3.根据权利要求1或2所述的包装机，其特征在于：包装机还包括牵引装置(3)，所述牵引装置(3)设置在横封装置(2)和纵封装置(4)之间。
4.根据权利要求3所述的多列包装机，其特征在于：所述裁切装置(1)包括相对设置的多组辊子，多组所述辊子包括输送辊和裁切辊，所述裁切辊的转速与卷膜的输送速度相对应，以使得裁切辊上的切刀切入速度和角度与卷膜的输入速度一致。
5.根据权利要求4所述的多列包装机，其特征在于：包装机还包括控制系统和色标探测器，所述控制系统与所述裁切装置(1)、横封装置(2)、纵封装置(4)和助牵装置(5)可控的通信连接，所述色标探测器设置在卷膜输送途中并用于检测带色标的卷膜输送速度。
6.根据权利要求5所述的多列包装机，其特征在于：所述裁切装置(1)、横封装置(2)、纵封装置(4)和助牵装置(5)驱动凸轮采用电子凸轮。
7.一种用于权利要求1-6任一项所述多列包装机的控制系统，系统包括控制器、人机界面、牵引伺服驱动器、切刀伺服驱动器和助牵伺服驱动器，所述控制器连接人机界面，所述人机界面与所述牵引伺服驱动器、切刀伺服驱动器以及助牵伺服驱动器分别电讯连接，其特征在于：
所述牵引伺服驱动器与所述助牵伺服驱动器、所述切刀伺服驱动器分别连接，
所述牵引伺服驱动器连接牵引电机，
所述切刀伺服驱动器连接横封裁切电机，
所述助牵伺服驱动器连接助牵电机。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于：所述切刀伺服驱动器、牵引伺服驱动器、和助牵伺服驱动器分别与相应加工位的色标探测器电讯连接。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于：在所述控制器接收横封裁切电机、牵引电机、助牵电机和色标探测器的速度和位置信号，并向所述切刀伺服驱动器、牵引伺服驱动器、和助牵伺服驱动器的动作信号或调整信号，以保证包装袋的前因速度和滚切速度一致，同时把包装袋上易撕口同步切出。
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