一种柔性装盘控制方法与流程

本发明主要涉及医药、食品包装技术领域，特指一种柔性装盘控制方法。

背景技术：

终端灭菌产品在灌轧加工完成后，需要将产品装至专用的灭菌盘内；在装盘过程中，产品的内侧采用无压力气缸进行护瓶，外侧通过伺服驱动电缸推瓶，随之瓶子受推瓶电缸位移的方向，将瓶子位移至灭菌盘内；由于装盘过程为推瓶整体移位，其推送行程长，瓶子排列不规则，护瓶杆为硬性护瓶，瓶子受力不均匀，导致装盘完成后，瓶子在盘内分布不均匀，角落存在空旷现象，灭菌清洗过程中易倒。

如图1所示，图中为装盘平面结构图，具体为进瓶分瓶气缸3分瓶完成，待推瓶电缸2将瓶子6推入灭菌盘4中的状态；目前在装盘过程中，采取护瓶气缸1伸出到位后，释放压力以处于完全自由状态，通过推瓶电缸2绝对定位，将瓶子6移位装入灭菌盘4中。该方式因灭菌盘4面积过大，导致瓶子6入盘时，底部与灭菌盘4产生摩擦，以及灭菌盘4两侧的摩擦，都加大瓶子6移动的阻力；而且灭菌盘4属于不锈钢材质，而瓶子6通过高温烘烤后，非常容易发涩，更加影响装盘移动过程；且与护瓶气缸1连接的护瓶杆与瓶子接触部分为横向硬性结构，瓶子入盘过程因阻力问题，瓶子实际位移速度与距离不一样，导致与护瓶杆接触的面不一定都有瓶子，可能该水平面上，局部单点接触到瓶子就已经将护瓶杆挤压退回，最终形成灭菌盘4两侧空缺不满现象。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种推瓶可靠的柔性装盘控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种柔性装盘控制方法，在推瓶电缸将瓶子推向灭菌盘的过程中，对护瓶气缸进行间歇性的定时补气增压，以使护瓶气缸产生与所述推瓶电缸相反的作用力。

作为上述技术方案的进一步改进：

还包括步骤：

s01、在推瓶电缸将瓶子推向灭菌盘的过程中，实时检测所述推瓶电缸的力矩；

s02、根据所述推瓶电缸的力矩大小调节护瓶气缸每次的充气时间或充气频率，以使护瓶气缸的力矩随所述推瓶电缸的力矩呈正相关变化。

在步骤s02之后，还包括步骤：

s03、在推瓶电缸将瓶子推向灭菌盘的过程中，实时检测所述推瓶电缸的推进速度；

s04、根据所述推进速度实时调整护瓶气缸每次的充气时间或充气频率以形成闭环控制。

在步骤s04中，将所述推进速度与实时预设速度进行比较；当所述推进速度大于预设速度时，增大所述护瓶气缸的充气时间，当所述推进速小于预设速度时，减少所述护瓶气缸的充气时间。

在步骤s04中，将所述推进速度与实时预设速度进行比较；当所述推进速度大于预设速度时，增大所述护瓶气缸的充气频率，当所述推进速小于预设速度时，减少所述护瓶气缸的充气频率。

在步骤s03中，实时监测所述推瓶电缸在单位时间内的推进行程，以得到单位时间内的推进速度，并作为推进速度。

所述单位时间为0.1～10ms。

在步骤s02中，当所述推瓶电缸的力矩大于预设力矩时，增大所述护瓶气缸的充气时间；当所述推瓶电缸的力矩小于预设力矩时，减少所述护瓶气缸的充气时间。

在步骤s02中，当所述推瓶电缸的力矩大于预设力矩时，增大所述护瓶气缸的充气频率；当所述推瓶电缸的力矩小于预设力矩时，减少所述护瓶气缸的充气频率。

在所述推瓶电缸的力矩大于预设最大力矩时，使护瓶气缸停止充气以处于完全自由状态。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的柔性装盘控制方法，在推瓶电缸将瓶子推向灭菌盘的过程中，对护瓶气缸进行间歇性的定时补气增压，以使护瓶气缸产生与所述推瓶电缸相反的作用力，从而使护瓶杆存在一个与推瓶方向相反的作用力，而与推瓶板相互配合对瓶子进行挤压，消除瓶子之间的间隙，达到装盘不空缺的现象。

本发明的柔性装盘控制方法，根据推瓶电缸的力矩大小调节护瓶气缸的充气时间，以使护瓶气缸的力矩随所述推瓶电缸的力矩呈正相关变化，从而根据推瓶阻力实时调节护瓶气缸的反向作用力，使护瓶杆的作用力跟随推瓶板变化，使护瓶杆与推瓶板之间的距离恒定，提高推瓶的可靠性。

本发明的柔性装盘控制方法，根据推瓶板的推进速度实时调整护瓶气缸的充气时间，从而形成闭环控制，进一步提高推瓶的精准可靠性。另外，推瓶电缸的力矩、推进行程测量均为推进电缸本身所具的功能，因此，在实际应用时，并不需要增加任何硬件措施，从而大大降低了使用成本，提高方法的适用性。

附图说明

图1为现有技术中的装盘结构俯视结构示意图。

图2为本发明的方法流程图。

图3为本发明的推瓶状态示意图之一。

图4为本发明的推瓶状态示意图之二。

图5为本发明的推瓶状态示意图之三。

图6为本发明的推瓶状态示意图之四。

图中标号表示：1、护瓶气缸；2、推瓶电缸；3、分瓶气缸；4、灭菌盘；5、输送网带；6、瓶子。

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2所示，本实施例的柔性装盘控制方法，具体为：分瓶完成后，在推瓶电缸2将瓶子6推向灭菌盘4的过程中，对护瓶气缸1进行间歇性的定时补气增压，以使护瓶气缸1产生与推瓶电缸2相反的作用力。本发明的柔性装盘控制方法，在推瓶电缸2将瓶子6推向灭菌盘4的过程中，对护瓶气缸1进行间歇性的定时补气增压（例如每隔50ms进行一次200ms的补气作业），以使护瓶气缸1产生与所述推瓶电缸2相反的作用力，从而使护瓶杆（与护瓶气缸1相连）存在一个与推瓶方向相反的作用力，而与推瓶板（与推瓶电缸2相连）相互配合对瓶子6进行挤压，消除瓶子6之间的间隙，达到装盘不空缺的目的，当然，也能够避免间隙过大而导致的倒瓶现象，提高推瓶的可靠性。

本实施例中，在推瓶的过程中，还包括以下步骤：

s01、在推瓶电缸2将瓶子6推向灭菌盘4的过程中，实时检测推瓶电缸2的力矩；

s02、根据推瓶电缸2的力矩大小调节护瓶气缸1的充气时间，以使护瓶气缸1的力矩随推瓶电缸2的力矩呈正相关变化。具体地，如当推瓶电缸2的力矩大于预设力矩时，增大护瓶气缸1的充气时间；当推瓶电缸2的力矩小于预设力矩时，减少护瓶气缸1的充气时间。当然，在其它实施例中，也可以调整两次充气之间的间隔时间（充气频率）来实现，如当推瓶电缸2的力矩大于预设力矩时，减少两次充气之间的间隔时间；当推瓶电缸2的力矩小于预设力矩时，增大两次充气之间的间隔时间。

在进行灭菌盘4装盘的过程中，需要多次将瓶子6推入至灭菌盘4，每次推进的瓶子6数量是不相同的（后一次推瓶比前一次推瓶多一组瓶子6，如图4和图5所示），即每次推进的力矩大小也是不相同的；当然，即使每次推进的瓶子6数量一致，推进的力矩也会有所不同；根据推瓶电缸2的力矩大小调节护瓶气缸1的充气时间，以使护瓶气缸1的力矩随推瓶电缸2的力矩呈正相关变化，从而根据推瓶阻力实时调节护瓶气缸1的反向作用力，使护瓶杆的作用力跟随推瓶板变化，使护瓶杆与推瓶板之间的距离在一定范围内，提高推瓶的可靠性。

另外，在在推瓶电缸2的力矩大于预设最大力矩（如额定力矩的80%时）时，则表示推瓶电缸2所受到的阻力大于正常值，使护瓶气缸1停止充气以处于完全自由状态，从而避免持续推进挤爆瓶子6。

本实施例中，在步骤s02之后，还包括步骤：

s03、在推瓶电缸2将瓶子6推向灭菌盘4的过程中，实时检测推瓶电缸2的推进速度；

s04、根据推进速度实时调整护瓶气缸1的充气时间以形成闭环控制，从而进一步提高推瓶的精准可靠性。具体地，将推进速度与实时预设速度进行比较；当推进速度大于预设速度时，增大护瓶气缸1的充气时间，当推进速小于预设速度时，减少护瓶气缸1的充气时间。当然，在其它实施例中，也可以调整两次充气之间的间隔时间（充气频率）来代替充气时间。

本实施例中，在步骤s03中，实时监测推瓶电缸2在单位时间（如1ms，在0.1～10ms内选择）内的推进行程，以得到单位时间内的推进速度，并作为推进速度。

如图3所示，装盘开始时，护瓶气缸1伸出，当瓶子6输送到位后，通过分瓶气缸3进行截断瓶子6输入，瓶子6构成与灭菌盘4同等宽度的形态，护瓶气缸1此时释放压力，该气缸呈自由状态；利用推瓶电缸2向前挤压推动瓶子6，促使瓶子6往前移动（图3中箭头方向）；推瓶电缸2产生位移时，实时获取该推瓶电缸2的力矩值、位移速度和行程值，通过反馈的力矩值大小，对护瓶气缸1进行实时补气，产生一个与瓶子6位移方向相反的力，此时又根据驱动电缸的指令和实际的位移速度，进行换算比较形成一个补偿系数，对每阶段补气的时间进行实时调整，形成推盘电缸2与护瓶气缸1的全闭环控制系统；以满足装盘过程中，三次推瓶时所受阻力大小不一致现象，避免出现装盘时灭菌盘4靠护瓶气缸1侧的两角位置瓶子6不满的现象。

本发明的柔性装盘控制方法，在气缸与电缸位移匹配控制过程中，实时获取该推瓶电缸2的力矩值、以及位移的速度和行程值，通过反馈的力矩值大小，对护瓶气缸1的实时补气时间进行设定，产生一个与瓶子6位移方向相反的力，此时又根据驱动电缸的指令位移速度和实际的位移速度，进行换算比较形成一个补偿系数，对每阶段补气的时间进行实时调整，形成推盘电缸2与护瓶气缸1的一个全闭环控制系统，实现推瓶的可靠性。另外，在本发明的柔性装盘控制方法中，推瓶电缸2的力矩、推进行程测量均为推进电缸2本身所具的功能，因此，在实际应用时，并不需要增加任何硬件措施，从而大大降低了使用成本，提高方法的适用性。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。