包装机以及包装机的控制方法_3

文档序号:8405432阅读:来源:国知局
伺服电机,能够在假想伺服电机每旋转一圈(包装机一次循环)时分别联动地工作。本发明所涉及的包装机的假想控制系被保存于与顺序控制器连接并且作为控制单元而使用的伺服控制器内。使假想轴旋转的假想伺服电机的当前值(当前旋转脉冲数)被输入到顺序控制器,并在顺序控制器内被换算为假想伺服电机的当前角度。控制系统的设计者,通过控制程序来设计下述内容等,并将其保存在伺服控制器或者顺序控制器中,所述内容是指:通过基于该假想轴以及假想伺服电机的设置和由顺序控制器计算出的使假想轴旋转的假想伺服电机的当前角度,使与本发明包装机的多个伺服电机连结的各假想旋转凸轮ON/OFF,由此来设定或变更使多个伺服机构的伺服电机的每一个按照正时使气缸等工作的正时以及期间的内容。
[0059]设置于上述包装机11的多个装置(14?20、22?28)的多个伺服机构的控制系,追随(从动于)一个假想轴101的旋转使得各自互相联动地动作,并且在设定初始状态的情况下连结于假想轴101。
[0060]图4表示本发明的包装机11中的一个实施方式的假想控制系。在本发明的包装机11的一个实施方式所涉及的假想控制系100中,相对于由假想伺服电机102驱动的假想轴101,设置于本发明的包装机11中的挂袋装置22、料斗装置23、供给传送带24、升降装置25、密封装置26、推进装置27的控制系103、104、105、106、107、108相邻。该实施方式中的装置的个数为例示的,在本发明的包装机11的假想控制系中,并不限定于该个数,追随于假想轴101的旋转并且在设定初始状态的情况下连结于假想轴101的装置的个数可任意设定。
[0061]如图4所示,设置于本发明的包装机11中的各装置的控制系103?108,分别包含与假想伺服电机102旋转一圈一起同步地旋转一圈的假想伺服电机109、110、111、112、113、114。设置于本发明的包装机11中的各装置的控制系103?108还包含经由假想齿轮连结于这些假想伺服电机109?114的假想旋转凸轮115、116、117、118、119、120。
[0062]另外,设置于本发明的包装机11中的各装置的控制系103?108,以根据需要而连结于假想轴101的方式,分别包含假想离合器127、128、129、130、131、132。这些假想离合器127?132,经由假想齿轮连结于假想轴101与假想旋转凸轮115?120,并在设定多个伺服机构的初始相位(偏置)时使用,该多个伺服机构是分别设置于本发明的包装机11的多个装置(14?20、22?28)。当通过使对应的假想伺服马达109?114旋转、来设定在本发明的包装机11中设置的多个伺服机构的初始相位时,将假想离合器127?132连接。
[0063]设置于本发明的包装机11中的各装置的控制系103?108所含的各假想旋转凸轮115?120的一圈中的ON/OFF的范围分别被设置成,在假想旋转凸轮115?120与假想轴101同步地旋转的情况下,各装置能够顺序(依次)地联动而执行上述的各工序(I)?
(8)ο换而言之,构成为,将360度设为一周期,假想轴101每旋转一圈,多个伺服机构(气缸、端部密封装置等)便互相联动地反复进行动作。
[0064]图4所示的假想控制系100被保存于伺服控制器30内,是通过软件处理实现的控制系。因此,能够容易地应对在包装机11中设置的装置的个数的变更、或者使设置于包装机11的任意的装置动作的正时或者动作期间等的改变。
[0065]另外,假想控制系100也可以在各装置的控制系103?108中,具备多个假想旋转凸轮。例如,在一实施方式中,假想控制系100,对于推进装置27的控制系108的假想旋转凸轮120,具备5种假想旋转凸轮(参照图9)。这5种假想旋转凸轮中,ON/OFF范围各自不同,可为了应对包装机11的工作条件、例如包装作业整体的速度变化(即,低速化,高速化),或者为了提高要包装的产品的成形性(即,预定的个数单位的产品是否在袋内整齐地排列),而以各种模式准备各自的范围的差异。
[0066]如图9 (b)?(e)所示,该4种假想旋转凸轮120的各个,为了应对包装机11的包装作业的某些高速模式,推进装置27的行程成为100%的起点位置(即,成为CH ON的位置)以10°左右不同。另外,为了提高要包装的产品的成形性,可准备推进装置27的行程成为100%的期间(即,CH ON的期间)比图9(a)的假想旋转凸轮120长的图9 (d)那样的假想旋转凸轮120。
[0067]在专利文献I的包装机中,在为了进行包装作业的高速化而变更各装置的凸轮曲线的情况下,需要重新设计形成凸轮曲线的联动机构。另外,在为了提高要包装的产品的成形性而调整各装置的行程的情况下,需要进行深孔调整和/或零件的更换。在此之前,为了使各装置联动动作,需要熟练的组装作业,不适于大量生产。
[0068]但是,在本发明的各装置的控制系103?108中,通过使各自的假想旋转凸轮的凸轮曲线(即,0N/0FF的范围)变化,能够变更各装置的行程成为100%的起点及终点,由此,能够简单地、且不增加费用地应对包装机11的高速化及要包装的产品的成形性的提高。
[0069]进而,在本发明的假想控制系100中,即使制作多台包装机11,也会都示出同样的举动,容易大量生产。
[0070]接下来,参照图5、6以及7,对本发明的包装机11的控制方法进行说明。在本发明的包装机11中,通过使用控制方法200,基于假想伺服电机102的当前角度使与包装机11的多个装置中的多个伺服机构的多个伺服电机连接的各假想旋转凸轮31、31’(参照图7)0N/0FF(开或关),由此能够设定或者改变使设置在包装机11的多个装置中的气缸、端部密封装置等动作的正时及期间以及有无产品的检测正时。
[0071]图5是表示由用于控制本发明的包装机11的伺服控制器30进行的伺服电机联动动作处理的流程的流程图。
[0072]本发明的包装机11的控制方法200,由步骤S202开始。在步骤S202中,通过将包装机11的电源设为ON而使包装机11的动作开始,并向步骤S204前进。
[0073]在步骤S204中,判别包装机11将电源设为ON (开)还是设为OFF (关)。如果包装机11为电源OFF则向步骤S206前进并使后述的处理停止结束,如果包装机11保持为电源0N,则可以:操作员经由HMI画面,基于分别在包装机11的多个装置(14?20,22?28)设置的多个伺服机构的各个的伺服电机的、在以前的包装作业时产生的执行负载率及再生负载率、或者要包装的产品的成形性,从对应的各个装置的控制系103?108中的多个假想旋转凸轮中选择I个假想旋转凸轮。
[0074]此处所说的执行负载率,是连续有效负载电流相对于额定电流的比例,再生负载率是再生电力相对于容许再生电力的比例。根据假想旋转凸轮的曲线形状(即,0N/0FF的范围),对应的伺服电机的执行负载以及再生负载会变化。另外,根据包装机11的包装作业速度,执行负载以及再生负载也会变化。为了选定在包装机的任意的包装作业速度下适当的假想旋转凸轮,一边监视执行负载及再生负载,一边判断该假想旋转凸轮是否优选。
[0075]然后,向使假想伺服电机102旋转一圈的步骤S208前进,在该期间一直计算假想伺服电机102的当前角度,并向步骤S210前进,在该步骤S210中开始用于确定是否由多个伺服电机驱动设置于包装机11的多个装置中的多个伺服机构的顺序控制32(步骤S210、S212、S214)。
[0076]参照图6,对在顺序控制器内进行的顺序控制32的详情进行说明。在步骤S210中,将假想伺服电机102的当前旋转脉冲数b向包装机11所具备的顺序控制器输入,并前进到步骤S212。
[0077]在步骤S212中,将假想伺服电机102的当前旋转脉冲数b换算为当前旋转角度f。进而,由假想伺服电机102的每旋转一圈的脉冲数a导出每一度的假想伺服电机102的脉冲数d。作为当前旋转角度f的求法如下,将假
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