专利名称：一种棉包在线自动唰唛系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种唰唛系统，特别是关于一种棉包在线自动唰唛系统。
背景技术：
根据我国棉花标准规定，棉花打包后前、后两个端面必须进行唰唛。一直以来我国的棉包都是人工唰唛，对于年加工2万吨籽棉的标准棉花加工厂，其每个加工季节要生产3万个棉包，约有6万个唛头需要唰和补唰，因此每年都需要大量的唰唛人员，劳动强度大，任务繁琐。随着棉检体制改革的推进，我国棉花加工与检验逐步与国际接轨，棉花加工正向着大型化、规模化、自动化、信息化方向转变，而传统的人工唰唛作业，效率低，又极易出现唰唛信息错误，而且人工唰唛成本压力不断上升，已无法满足现代棉花加工与包装的需求，并成为发展的瓶颈。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够自动采集棉包信息，并自动唰唛的棉包在线自动唰唛系统。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:它包括一套连接唰唛喷头的运动机构及其控制系统；所述运动机构包括一机架，所述机架的两侧对称设置有一对垂向导轨，每一所述垂向导轨上分别套设有一截面呈U形的垂向滑套；所述机架底部设置有一垂直电机，所述垂直电机的输出端通过传动装置连接一支撑在所述机架上的垂向丝杠，所述垂向丝杠上穿设有一具有内螺纹的托架，所述托架固定连接在两侧所述垂向滑套上；所述机架上方设置有一中部下 凹的支撑架，所述支撑架两侧底面分别固定连接有一跟踪导轨，每一所述跟踪导轨的底面分别设置有一沿其长度方向延伸的插槽，与两所述插槽对应，每一所述滑套的顶部设置有一插入其内的插头；两所述垂向滑套相对的一侧分别固定连接一下跟踪气缸，两所述下跟踪气缸的伸出端共同连接一连接板，所述连接板两端分别连接一上跟踪气缸，两所述上跟踪气缸的伸出端分别固定连接在所述支撑架上；所述支撑架内固定连接有一水平电机，所述水平电机的输出端通过传动装置连接一水平丝杠，所述水平丝杠上穿设有一具有内螺纹的水平滑套，所述水平丝杠两侧的所述支撑架上，分别设置有一与其平行且穿设在所述水平滑套内的导杆；所述水平滑套上固定连接有一转向气缸；所述唰唛喷头固定连接在所述转向气缸的输出端，所述唰唛喷头的墨水连通一微型气泵；所述控制系统包括喷头控制器、PLC可编程控制器和现场安装在输包装置上的行程开关，所述喷头控制器连接一棉包数据采集模块，并通过所述微气泵连接所述唰唛喷头的墨水装置；所述可编程控制器通过电机驱动器和行程开关连接所述垂直电机和水平电机，且通过气泵和电磁阀连接所述上、下跟踪气缸和转向气缸。所述喷头控制器和PLC可编程控制器设置在一控制柜内，且所述控制柜上设置有一喷头控制器操作界面和一 PLC可编程控制器操作界面，以及一唰唛开始按钮和一停止按钮。[0006]所述垂直电机和水平电机采用步进电机和伺服电机中的一种。所述行程开关为光电开关。所述唰唛喷头采用16个喷嘴的喷头。本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本实用新型由于在控制系统中设置了喷头控制器、PLC可编程控制器和连接在输包装置上的行程开关，因此可以通过控制系统对唰唛喷头的三维运动的控制，实现了棉包在线自动唰唛，大大地提高了棉包的唰唛效率。2、本实用新型由于在喷头控制器内设置了一与输包装置的控制系统连接的数据采集模块，因此可以自动采集棉包的动态唰唛信息，使唰唛信息更加准确无误。3、本实用新型由于采用步进电机或伺服电机作为动力，通过水平丝杠、垂向丝杠控制唰唛喷头的上、下、左、右直线运动，因此可以方便地实现多行自动喷印。4、本实用新型由于采用了上、下跟踪气缸与跟踪导轨配合的方式带动唰唛喷头前、后运动，因此使棉包与唰唛喷头能够保持合理的贴近位置，确保棉包唰唛的效果。5、本实用新型由于设置了一带动唰唛喷头180°旋转的转向气缸，因此采用一个唰唛喷头就可以实现对棉包两个端面信息的自动唰唛。6、本实用新型由于在唰唛喷头控制器的操作界面上可以预先对喷印速度、墨点大小、墨点深浅及字体比例进行设定，因此不但能够使唰唛字体清晰美观，而且不会使墨迹渗入棉包；特别是本实用新型采用了 16喷嘴的唰唛喷头，还可以喷印大字符。7、本实用新型由于实现了棉包自动唰唛，无需人工操作，因此不仅提高了棉包唰唛的质量和效率，而且还降低了棉包唰唛的成本。本实用新型不但可以广泛用于棉包加工领域的唰唛过程中，而且还可以用于其它领域各种外包装信息的唰唛过程中。
图1是本实用新型的结构示意图图2是图1的俯视示意图图3是图1的左视示意图图4是本实用新型的控制系统流程示意图
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的进行详细的描述。本实用新型包括唰唛喷头的运动机构、唰唛喷头和控制系统。如图1、图2所示，本实用新型的唰唛喷头运动机构包括一机架1，机架I的两侧对称设置有一对垂向导轨2，在每一垂向导轨2上分别套设有一垂向滑套3，在机架I底部设置有一垂直电机4,垂直电机4的输出端通过一传动装置5带动一垂向丝杠6转动,垂向丝杠6穿过一具有内螺纹的托架7后，通过轴承连接在机架I上部。托架7两侧固定连接在两垂向滑套3上，垂直电机4启动可以带动垂向丝杠6转动，进而通过托架7带动两垂向滑套3沿垂向导轨2上下移动。如图1、图3所示，在机架I上方设置有一中部下凹的支撑架8，在支撑架8两侧底面分别设置有一跟踪导轨9，每一跟踪导轨9的底面分别设置有一沿其长度方向延伸的插槽，每一垂向滑套3的顶部均设置一与插槽配合插入的插头10。在两垂向滑套3相对的一侧分别固定连接一下跟踪气缸11，两下跟踪气缸11向后的伸出端分别通过一连接板12连接一上跟踪气缸13，两上跟踪气缸13向前的伸出端分别通过另一连接板14固定连接在支撑架8底部。两下跟踪气缸11的伸出端启动时，可以通过连接板12带动上跟踪气缸13和支撑架8向后移动或复位；当上跟踪气缸13的伸出端启动时，由于下跟踪气缸11固定不动,上跟踪气缸13的伸出端便会带动支撑架8向前移动或复位。如图1、图2所示，在支撑架8内固定连接有一水平电机15，水平电机15的输出端通过一传动装置16连接一水平丝杠17，水平丝杠17上穿设有一具有内螺纹的水平滑套18，在水平丝杠17两侧的支撑架8上，与水平丝杠17的轴线平行设置有两根穿设在水平滑套18中的导杆19。本实用新型的唰唛喷头21可以采用已知技术的16个喷嘴的大字符唰唛喷头，在水平滑套18上固定连接有一转向气缸20，唰唛喷头21固定连接在转向气缸20的输出端。唰唛喷头21通过一微型气泵22连通其墨水装置中的墨水23 (如图4所示)。当水平电机15启动时可以通过水平丝杠17带动水平滑套18沿两导杆19左右移动；当转向气缸20转动时可以带动唰唛喷头21旋转180°。如图4所示，本实用新型的控制系统设置在一控制柜中，控制系统包括喷头控制器24、PLC可编程控制器25和设置在棉包加工现场输包装置上的行程开关(图中未示出)。喷头控制器24和可编程控制器25分别在控制柜的面板上设置有操作界面。喷头控制器24电连接唰唛喷头21、微气泵22和气泵26，喷头控制器24内还设置有一与输包装置的控制系统通过导线或网络连接的数据采集模块，以获取与待唰唛棉包有关的动态唰唛信息，比如:包号、生产日期、异纤含量等。在喷头控制器25的操作界面上，可以输入对唰唛喷头21喷出墨水23的控制信息，比如:唰唛字体、墨点大小、颜色深浅等信息；可编程控制器25通过电机驱动器28、29电连接垂直电机4和水平电机15，并利用行程开关30、31 (以光电开关为例，但不限于此)反馈垂直电机4和水平电机15位置信息，以控制唰唛喷头21在垂向和水平方向的移动。可编程控制器25还通过电磁阀32、33、34连接上跟踪气缸13、下跟踪气缸11和转向气缸20，以控制唰唛喷头21在前、后方向的移动和转向，上跟踪气缸11、下跟踪气缸13和转向气缸20分别连接气泵26。在可编程控制器25的操作界面上，可以输入唰唛喷头21的喷印速度、喷印范围、行间距等三维运动的控制信息，以及编辑输入棉包的固定唰唛信息如:厂名、产地、加工单位等。具体的控制程序可以由技术人员根据实际操作需要进行设计。在控制柜上还设置有一开始唰唛按钮35和一停止按钮36。控制系统还设置有两个可以直接安装在输包装置上的行程开关。其中一个行程开关(可以是光电开关，但不限于此)安装在本实用新型设备后方的输包装置上，其可以通报棉包首个唰唛面到位，另一个行程开关(可以是光电开关，但不限于此)安装在本实用新型设备前方的输包装置上，其可以通报棉包另一个唰唛面到位。控制系统只需在第一个棉包到位(缝完包)时，手动按压开始唰唛按钮35，便可自动按程序完成棉包一端的唰唛；待棉包另一端到位压下停止按钮36后，系统自动完成另一端的剛暖，并返回初始位等待后续棉包的到来。上述实施例中，气泵26和微气泵22在系统给电之后，便始终处于工作状态。上述实施例中，垂直电机4和水平电机15均可以采用步进电机或伺服电机，各传动机构也可以采取各种已知的结构形式，各方向平移的滑块也可以采用各种结构。
上述实施例中，各行程开关除采用光电开关外，也可以采用其它接近开关或接触开关。下面通过对本实用新型操作过程的描述，对本实用新型的唰唛方法进行进一步的说明，本实用新型唰唛方法包括以下步骤:I)打开电源启动控制系统、微气泵22和气泵26。2)控制系统的喷头控制器24中的数据采集模块27采集棉包的实时动态信息，其
包括:包号、生产日期、异纤含量等信息。3)通过喷头控制器24的操作界面设置唰唛喷头的喷印信息，其包括唰唛字体、墨点大小、颜色深浅等信息。4)通过可编程控制器25控制喷印速度、喷印范围、行间距等控制信息，并编辑输入棉包的固定唰唛信息如:厂名、产地、加工单位等。5)待输包装置上的棉包称重完成或人工缝完包，到达棉包的首面唰唛位置后,手动按下唰唛开始按钮35 ；6)控制系统启动垂直电机4，通过传动装置5带动垂向丝杠6转动，垂向丝杠6通过托架7带动两侧的垂向滑套3向上移动，进而带动支撑架8沿两垂向导轨2向上移动，直至到达唰唛的高度位置，光电开关30发出信号，垂直电机4停止。7)控制系统通过电磁阀33启动两下跟踪气缸11，带动两垂向滑套3沿固定在支撑架8上的两跟踪导轨9向后移动，直至唰唛喷头21到达与棉包贴近的位置。8)控制系统启动水平电机15，水平电机15通过传动装置16带动水平丝杠17转动，在水平丝杠17通过水平滑套18带`动唰唛喷头21沿两导杆19水平移动的同时，控制系统启动唰唛喷头21动作，不断向棉包上喷印，直至唰唛喷头21完成第一行的唰唛操作，光电开关31发出信号,水平电机15停止。9)控制系统判断是否完成该面唰唛操作，如果没有完成，则进入下一步，如果完成则进入步骤13)。10)控制系统反向启动垂直电机4，带动支撑架8向下移动，直至下降至下一行唰唛高度位置，垂直电机4停止。11)控制系统反向启动水平电机15，冋时再次启动剛暖嗔头21，使剛暖嗔头21边水平移动边不断向棉包上喷印，直至该行唰唛完成，光电开关31发出信号，水平电机15停止。12)控制系统判断是否完成该面唰唛操作，如果没有完成，则回到步骤8，如果完成则进入下一步。13)控制系统通过电磁闽33反向启动下跟S示气缸13，市动剛暖嗔头21水平退回到原位；14)控制系统通过电磁闽34启动转向油缸20，问时启动垂直电机4，市动剛暖嗔头21边旋转180°边随支撑架8下降，直到支撑架8回归初始位置(可以在此位置设置一行程开关)，垂直电机4停止，棉包该面唰唛操作完成。15)控制系统继续判断是否已经完成该棉包全部唰唛操作，如果没有完成，则进入下一步，如果完成则进入步骤19)。16)控制系统通过与输送装置的联机设置继续向前输送棉包，待棉包另一面到达唰唛位置，棉包自动停止输送。[0043]17)控制系统启动垂直电机4，带动唰唛喷头21随支撑架8向上移动，直至到达唰唛的高度位置；控制系统通过电磁阀32启动上跟踪气缸13，带动两垂向滑套3沿固定在支撑架8上的两跟踪导轨9向前移动，直至唰唛喷头21到达贴近棉包该面的唰唛位置。18)重复步骤6) 步骤15)。19)控制系统通过与输送装置的联机设置，继续向前输送已完成唰唛的棉包，同时输送下一个待唰唛的棉包进入首面唰唛位置。直到按下停止按钮36停止全部唰唛操作。上述唰唛操作过程中，可以根据设备的运行情况，或棉包的补包需求等，随时按压停止按钮36，停止唰唛操作，否则在第一次按下开始按钮35后，本实用新型将自动持续操作。上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和操作程序的设置等都是可以有所变化的，比如:本实用新型的唰唛信息可以是一行、两行、三行、四行或更多行，在各种不同场合的唰唛信息行数是可以有所变化的，控制系统的判断程序可以根据常用的唰唛行数进行设计，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本 实用新型的保护范围之外。
权利要求1.一种棉包在线自动唰唛系统，其特征在于:它包括一套连接唰唛喷头的运动机构及其控制系统； 所述运动机构包括一机架，所述机架的两侧对称设置有一对垂向导轨，每一所述垂向导轨上分别套设有一截面呈U形的垂向滑套；所述机架底部设置有一垂直电机，所述垂直电机的输出端通过传动装置连接一支撑在所述机架上的垂向丝杠，所述垂向丝杠上穿设有一具有内螺纹的托架，所述托架固定连接在两侧所述垂向滑套上； 所述机架上方设置有一中部下凹的支撑架，所述支撑架两侧底面分别固定连接有一跟踪导轨，每一所述跟踪导轨的底面分别设置有一沿其长度方向延伸的插槽，与两所述插槽对应，每一所述滑套的顶部设置有一插入其内的插头；两所述垂向滑套相对的一侧分别固定连接一下跟踪气缸，两所述下跟踪气缸的伸出端共同连接一连接板，所述连接板两端分别连接一上跟踪气缸，两所述上跟踪气缸的伸出端分别固定连接在所述支撑架上； 所述支撑架内固定连接有一水平电机，所述水平电机的输出端通过传动装置连接一水平丝杠，所述水平丝杠上穿设有一具有内螺纹的水平滑套，所述水平丝杠两侧的所述支撑架上，分别设置有一与其平行且穿设在所述水平滑套内的导杆； 所述水平滑套上固定连接有一转向气缸；所述唰唛喷头固定连接在所述转向气缸的输出端，所述唰唛喷头的墨水连通一微型气泵； 所述控制系统包括喷头控制器、PLC可编程控制器和现场安装在输包装置上的行程开关，所述喷头控制器连接一棉包数据采集模块，并通过所述微气泵连接所述唰唛喷头的墨水装置；所述可编程控制器通过电机驱动器和行程开关连接所述垂直电机和水平电机，且通过气泵和电磁阀连接所述上、下跟踪气缸和转向气缸。
2.如权利要求1所述的一种棉包在线自动唰唛系统，其特征在于:所述喷头控制器和PLC可编程控制器设置在一控制柜内，且所述控制柜上设置有一喷头控制器操作界面和一PLC可编程控制器操作界面，以及一唰唛开始按钮和一停止按钮。·
3.如权利要求1所述的一种棉包在线自动唰唛系统，其特征在于:所述垂直电机和水平电机采用步进电机和伺服电机中的一种。
4.如权利要求2所述的一种棉包在线自动唰唛系统，其特征在于:所述垂直电机和水平电机采用步进电机和伺服电机中的一种。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种棉包在线自动唰唛系统，其特征在于:所述行程开关为光电开关。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种棉包在线自动唰唛系统，其特征在于:所述唰唛喷头采用16个喷嘴的喷头。
7.如权利要求5所述的一种棉包在线自动唰唛系统，其特征在于:所述唰唛喷头采用16个喷嘴的喷头。
专利摘要本实用新型涉及一种棉包在线自动唰唛系统，其特征在于它包括唰唛喷头的运动机构和控制系统；所述运动机构包括带动唰唛喷头在三维空间内运动的垂直电机、水平电机、上跟踪气缸、下跟踪机构和转向气缸；所述控制系统包括喷头控制器、PLC可编程控制器和现场安装在输包装置上的行程开关，所述喷头控制器连接一棉包数据采集模块，并通过所述微气泵连接所述唰唛喷头的墨水装置；所述可编程控制器通过电机驱动器和行程开关连接所述垂直电机和水平电机，且通过气泵和电磁阀连接所述上、下跟踪气缸和转向气缸。本实用新型提高了唰唛质量和效率，降低了棉包唰唛的成本，本实用新型不但可以用于棉包加工领域的唰唛过程中，而且还可以用于其它领域各种外包装信息的唰唛过程中。
文档编号B65B61/26GK203127247SQ20122074197
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者沈洁强, 李付堂, 戎立斌, 李峰华, 杨亚丽, 单旭 申请人:北京中棉机械成套设备有限公司