上袋机的上袋控制方法与流程

本发明涉及一种上袋机的上袋控制方法，属于电气自动化技术领域。

背景技术：

传统的自动上袋机是采用上下吸头吸住包装袋袋口后，直接用气动机构旋转90度，将空包装袋套在包装秤的下料口上的方式，这种方式的弊病在于套袋动作完全由气缸来完成，气缸动作单一，不能应对复杂的动作要求，同时也有可能出现与其他上袋机部件碰撞的情况。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种上袋机的上袋控制方法，能够快速精确地控制上袋过程，保证上袋机平稳高效运行。

按照本发明提供的技术方案，所述上袋机的上袋控制方法，基于上袋机装置进行控制，其特征是，包括以下步骤：

1、初始化：控制系统控制伺服电机驱动传动轴转动使上袋机构运动到准备位置，上袋机装置的控制气缸、左夹臂气缸和右夹臂气缸都恢复到初始状态；

2、开袋撑袋：上下吸盘吸住包装袋的袋口进行开袋动作；

3、上袋机构回零点位置：控制系统控制伺服电机驱动传动轴转动使上袋机构回到零点位置，处于零点位置时左夹手和右夹手进入开好口的袋子；接着控制气缸进行张紧袋口动作；

4、上袋机构上升第一阶段：控制系统通过伺服电机驱动传动轴将上袋机构上升一段位置，上袋机构位于零点位置和夹袋位置之间，等待下料口处满包装袋运送离开下料口；

5、上袋机构上升第二阶段：控制系统通过伺服电机驱动传动轴将上袋机构上升至位于下料口的夹袋位置；下料口夹好包装袋，上袋动作完成；

6、上袋机构继续上升脱离夹袋位置：控制系统通过伺服电机驱动传动轴将上袋机构继续上升以脱离夹袋位置；

7、上袋机构回准备位置：控制系统通过伺服电机驱动传动轴将上袋机构下降到准备位置，为下一袋准备。

进一步的，所述零点位置是指包装袋处于水平时左夹手和右夹手进入袋口时的位置，准备位置高于零点位置，夹袋位置位于下料口处。

进一步的，所述步骤（2）中上下吸盘进行开袋动作时，袋口打开距离满足左夹手和右夹手进入袋口。

进一步的，所述步骤（4）上袋机构上升第一阶段中，上袋机构上升至零点位置和夹袋位置的一半行程处。

进一步的，所述上袋机装置包括传动轴，传动轴与伺服电机的动力输出端连接；在所述传动轴上安装上袋机构，在上袋机构的下端安装夹臂机构；

所述上袋机构包括安装在传动轴上的左挑袋臂和右挑袋臂，左挑袋臂的上端和右挑袋臂的上端分别与传动轴转动连接；在所述左挑袋臂和右挑袋臂之间连接驱动装置，驱动装置驱动左挑袋臂和右挑袋臂相对运动；

所述夹臂机构包括左夹臂和右夹臂，左夹臂的上端与左挑袋臂的下端转动连接，右夹臂的上端与右挑袋臂的下端转动连接；在所述左夹臂的下端安装左夹手，在右夹臂的下端安装右夹手；所述左夹手包括能够相对张合的两个左夹手，两个左夹手的根部相互啮合；所述右夹手包括能够相对张合的两个右夹手，两个右夹手的根部相互啮合；在所述左夹臂的一侧安装左夹手驱动装置，在右夹臂的一侧安装右夹手驱动装置；所述左夹手驱动装置的动力输出端与一个左夹手的根部转动连接，右夹手驱动装置的动力输出端与一个右夹手的根转动连接。

进一步的，在所述传动轴的一侧设置用于检测传动轴转动位置的上限位检测传感器、零点检测传感器和下限位检测传感器，上限位检测传感器、零点检测传感器和下限位检测传感器的输出端与控制系统连接，控制系统的输出端连接伺服电机。

进一步的，在所述传动轴上安装左挑袋调节臂和右挑袋调节臂，左挑袋调节臂和右挑袋调节臂位于左挑袋臂和右挑袋臂之间；所述左挑袋调节臂的上端和右挑袋调节臂的上端分别与传动轴转动连接；所述左挑袋调节臂的下端与左夹臂的上端转动连接，右挑袋调节臂的下端与右夹臂的上端转动连接；在所述左挑袋调节臂和右挑袋调节臂之间连接平衡杆，平衡杆的一端与左挑袋调节臂转动连接，平衡杆的另一端与右挑袋调节臂转动连接。

进一步的，所述平衡杆的另一端设置在右挑袋调节臂的上端端部。

进一步的，所述传动轴的两端分别安装在前从动轮轴承和后从动轮轴承中。

进一步的，在所述传动轴的一端固定安装从动带轮，从动带轮通过同步带与电机带轮连接，电机带轮固定在伺服电机的动力输出轴上。

本发明所述上袋机构的所有动作全部由伺服电机驱动，好处在于精确，速度可控，且可以高速动作，上升和下降的过程可以通过程序监控上袋机构所处位置，避免与其他装置机构碰撞。相比以前各机构之间只能按顺序动作造成的时间浪费，现在可以各机构同时动作而依然有序的完成上袋。

附图说明

图1为所述上袋机装置处于准备上袋状态的示意图。

图2为所述上袋机装置的安装示意图。

图3为所述上袋机装置的正视图。

图4为本发明所述上袋机的上袋控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

本发明所述上袋机的上袋控制方法，以上袋机装置为基础进行控制。

如图1～图3所示，所述上袋机装置包括伺服电机1、电机固定座2、电机带轮3、同步带4、从动带轮5、前从动轮轴承6、传动轴7、后从动轮轴承8、左挑袋臂9、右挑袋臂10、左挑袋调节臂11、右挑袋调节臂12、控制气缸13、延长杆14、气缸固定轴15、气缸端轴16、平衡杆17、前轴承18、后轴承19、左上销轴20、左上内销轴21、右上内销轴22、右上销轴23、左下销轴24、左下内销轴25、右下内销轴26、右下销轴27、左夹臂28、右夹臂29、左夹臂气缸30、右夹臂气缸31、左销轴32、右销轴33、左关节轴承34、右关节轴承35、左夹手36、右夹手37、左固定螺栓38、右固定螺栓39、左调节板40、右调节板41、吸头42、包装袋43、定量包装秤44、包装秤下料斗45、包装秤平台46、挑袋机支架47、上限位检测传感器48、零点检测传感器49、下限位检测传感器50等。

如图1、图2所示，本发明所述上袋机装置，包括传动轴7，传动轴7的两端分别安装在前从动轮轴承6和后从动轮轴承8中，在传动轴7的一端固定安装从动带轮5，从动带轮5通过同步带4与电机带轮3连接，电机带轮3固定在伺服电机1的动力输出轴上，伺服电机1安装在电机固定座2上。

如图1、图2所示，在所述传动轴7上安装上袋机构，所述上袋机构包括安装在传动轴7左端的左挑袋臂9和左挑袋调节臂11、以及安装在传动轴7右端的右挑袋臂10和右挑袋调节臂12，左挑袋调节臂11和右挑袋调节臂12位于左挑袋臂9和右挑袋臂10之间；所述左挑袋臂9的上端通过左上销轴20与传动轴7转动连接，右挑袋臂10的上端通过右上销轴23与传动轴7转动连接，左挑袋调节臂11的上端通过左上内销轴21与传动轴7转动连接，右挑袋调节臂12的上端通过右上内销轴22与传动轴7转动连接；在所述左挑袋臂9和右挑袋臂10之间连接控制气缸13，控制气缸13的缸体通过气缸固定轴15与右挑袋臂10转动连接，控制气缸13的活塞杆与延长杆14的一端连接，延长杆14的另一端通过气缸端轴16与左挑袋臂9转动连接。

如图1、图2所示，在所述上袋机构的下端连接夹臂机构，所述夹臂机构包括左夹臂28和右夹臂29，左夹臂28的上端分别通过左下销轴24和左下内销轴25与左挑袋臂9和左挑袋调节臂11的下端转动连接，右夹臂29的上端分别通过右下内销轴26和右下销轴27与右挑袋调节臂12和右挑袋臂10的下端转动连接；在所述左夹臂28的下端通过左固定螺栓38安装两块左调节板40，在右夹臂29的下端通过右固定螺栓39安装两块右调节板41；在所述两块左调节板40之间设置左夹手36，在两块右调节板41之间设置右夹手37；所述左夹手36包括能够相对张合的两个左夹手，两个左夹手的根部相互啮合以实现两个左夹手头部的张合以撑开包装袋43的袋口；所述右夹手37包括能够相对张合的两个右夹手，两个右夹手的根部相互啮合以实现两个右夹手头部的张合以撑开包装袋43的袋口，两个左夹手由左调节板40来调节张开和夹紧的行程范围，两个右夹手由右调节板41来调节张开和夹紧的行程范围；在所述左夹臂28的一侧安装左夹臂气缸30，在右夹臂29的一侧安装右夹臂气缸31；所述左夹臂气缸30的缸体通过左销轴32与左夹臂28的上部转动连接，左夹臂气缸30的活塞杆通过左关节轴承34与一个左夹手的根部转动连接；所述右夹臂气缸31的缸体通过右销轴33与右夹臂29的上部转动连接，右夹臂气缸31的活塞杆通过右关节轴承35与一个右夹手的根部转动连接。

如图1、图2所示，在所述左挑袋调节臂11和右挑袋调节臂12之间连接平衡杆17，平衡杆17的一端通过前轴承18与左挑袋调节臂11转动连接，平衡杆17的另一端通过后轴承19与右挑袋调节臂12转动连接；所述平衡杆17的另一端设置在右挑袋调节臂12的上端端部。所述平衡杆17用于调节左挑袋臂9和右挑袋臂10的动作行程范围。

为了控制传动轴7的转动位置以保证上袋机构的上袋相应位置，在所述传动轴7的一侧设置用于检测传动轴7转动位置的上限位检测传感器48、零点检测传感器49和下限位检测传感器50，上限位检测传感器48、零点检测传感器49和下限位检测传感器50的输出端与控制系统连接，控制系统的输出端连接伺服电机1，通过对伺服电机1的控制以实现对传动轴7转动位置的控制，从而使上袋机构上升至相应位置。

上袋机构在控制系统的控制过程中具有以下几个位置：夹袋位置、零点位置和准备位置，零点位置是包装袋43处于水平时左夹手36和右夹手37进入袋口时的位置，准备位置高于零点位置，下限位检测传感器50是为了防止上袋机构由准备位置回至零点位置时下降过度（如在零点检测传感器49失灵的情况下），夹袋位置位于下料口处；所述上袋机构由零点位置上升至夹袋位置时、以及上袋机构继续上升脱离夹袋位置时，为了防止上袋机构上升过度，通过上限位检测传感器48进行检测。

本发明所述上袋机的上袋控制方法，基于上述上袋机装置进行控制，如图4所示，包括以下步骤：

1、初始化：控制系统控制伺服电机驱动传动轴转动使上袋机构运动到准备位置等待开始命令，控制气缸13、左夹臂气缸30和右夹臂气缸31都恢复到初始状态，为的是保证每次的执行的动作都一致，不会因各部件位置不同而产生碰撞；

2、开袋撑袋：上下吸盘吸住包装袋43的袋口进行开袋动作，保证包装袋43的袋口打开距离能够使左夹手36和右夹手37进入袋口；

3、上袋机构回零点位置：控制系统控制伺服电机驱动传动轴转动使上袋机构通过零点检测传感器49回到零点位置，处于零点位置时左夹手36和右夹手37进入开好口的袋子；接着控制气缸13进行张紧袋口动作；

4、上袋机构上升第一阶段：控制系统通过伺服电机驱动传动轴将上袋机构上升一段位置（如上升至零点位置和下料口位置的一半行程处），之所以不直接由零点位置上升到夹袋位置的原因是，避免上袋机构在上升过程与运送满包袋的机构碰撞，起到安全考虑；

5、上袋机构上升第二阶段：控制系统通过伺服电机驱动传动轴将上袋机构上升至位于下料口的夹袋位置，为下一步做准备；

6、下料口夹袋：下料口夹好包装袋43，上袋动作完成；

7、上袋机构继续上升脱离夹袋位置：控制系统通过伺服电机驱动传动轴将上袋机构继续上升以脱离夹袋位置，避免下料口的机构与上袋机构碰撞；

8、上袋机构回准备位置：控制系统通过伺服电机驱动传动轴将上袋机构下降到准备位置，为下一袋准备。如前所述，准备位置位于零点位置以上，上袋机构位于零点位置时，与竖直方向存在一定角度；当上袋机构位于零点位置时，上袋机构与竖直方向一致。

本发明所述上袋机构的所有动作全部由伺服电机驱动，好处在于精确，速度可控，且可以高速动作，上升和下降的过程可以通过程序监控上袋机构所处位置，避免与其他装置机构碰撞。相比以前各机构之间只能按顺序动作造成的时间浪费，现在可以各机构同时动作而依然有序的完成上袋。