基于触摸屏与plc的胶囊检测与印字系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统，还涉及一种基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统的控制方法，属于医药检测技术领域。
【背景技术】
[0002]近些年来，随着医药与保健药品市场的飞速发展，药品包装的不断进步，人们对药品，尤其是硬胶囊药品的防伪与标识的要求日益提高。胶囊印字技术自20世纪末21世纪初出开始兴起，在硬胶囊印字的方法有很多，按照胶囊印字方式不同分为食用油墨印刷式，食用油墨喷码式和激光打标式。油墨喷码方式的胶囊喷码机虽然有体积小、结构简单、价格便宜的特点，但是印字速度是有限的，不适合用于硬胶囊加工的全自动化流水线上。而另外一种激光打标式的胶囊印字方式可以能够打印任意复杂的图形和文字，自动化程度和精度较高，但机床价格昂贵，打印时间较长，也不适于流水线生产。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统，解决现有技术中用于胶囊印字的油墨喷码机生产效率低、产品质量不高，而新型激光式胶囊印字机存在价格成本高，打印时间长的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统，其特征在于，包括PLC、送料系统、废品剔除系统、计数数显系统、胶囊印字机和出料系统；所述PLC上连接有用于人机交互的触摸屏；
所述送料系统包括入料箱、传送链、用于驱动传送链的主轴电机和设于传送链上的胶囊模孔，所述主轴电机通过变频器与PLC的信号输出端连接；
所述废品剔除系统包括废品检测计数器和废品剔除机构；
所述计数数显系统包括班产量计数器和数据显示屏；
所述胶囊印字机包括用于胶囊印字的印字胶轮和油墨盒；
所述出料系统包括出料器、集料箱和用于检测出料器下方是否有集料箱的集料箱感应器；集料箱感应器检测到集料箱时，PLC控制出料器打开，开始装箱。
[0005]所述送料系统还包括防止胶囊粘连的毛刷机构、用于振动传送链的振动机构、用于将胶囊吹入胶囊模孔的鼓风机和用于将胶囊按压固定于胶囊模孔内的按压块；
所述毛刷机构设置入料箱的入料滚轮上方，与入料滚轮之间留有仅供一个胶囊穿过的间隙；所述振动机构设于传送链下方，与传送链传动连接；所述鼓风机的出风口与传送链上胶囊模孔的入口相对应设置；
所述毛刷机构、鼓风机、振动机构分别与PLC的信号输出端连接。
[0006]所述PLC上还连接有用于控制主轴电机、毛刷机构、鼓风机、振动机构急停的急停按钮D
[0007]所述PLC上还连接有报警器，合格品数量超过设定的预警数时，报警器开始报警。
[0008]所述废品检测计数器选用色标传感器，所述班产量计数器采用光电感应计数器。
[0009]与现有技术相比，本发明提供的基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统所产生的有益效果是:采用PLC控制，集上料、印字、废品剔除、计数、出料于一体，具有较高的系统集成度和自动化程度，控制简单、成本低廉；设置了计数数显系统，通过触摸屏输出显示计数结果，参数设置方便、适应性强，便于生产线的监督管理；设置废品剔除系统，可显著提高生产效率和产品合格率，减少劳动成本。
[0010]本发明的另一目的在于提供基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统的控制方法，包括以下步骤:
步骤一:上料:开启主轴电机，主轴电机以第一转速运转，带动传送链将入料箱内的胶囊填入胶囊模孔，然后经按压块按压固定；
步骤二:印字:PLC控制胶囊印字机对胶囊进行印字；
步骤三:废品检测和剔除:废品检测计数器对胶囊进行检测并计数，判断胶囊属于合格品还是废品，废品剔除系统将废品从胶囊模孔中剔除；
步骤四:数据显示:对班产量进行计数，结合废品数，利用PLC算法计算合格品数，并分别输出显示；其中:班产量为一个班的合格品总量加上废品总量；
步骤五:出料:当设定的预警数<合格品数<装箱设定值时，延时M秒，进行出料控制程序，当合格品数多装箱设定值时，直接进入出料控制程序；
出料控制程序如下:主轴电机以小于第一转速的第二转速运转，报警器开始报警，集料箱感应器检测到集料箱后，出料器打开，开始装箱；同时，主轴电机、毛刷机构的驱动电机、鼓风机的驱动电机和振动机构的驱动电机停止运行，延时N秒后，将合格品计数器和废品计数器清零，出料器关闭，主轴电机、毛刷机构的驱动电机、鼓风机的驱动电机和振动机构的驱动电机恢复运行，报警器解除报警。
[0011]所述控制方法包括手动调节和自动循环两种，手动调节和自动循环两种控制方法不同时使用。
[0012]步骤五中延时时间N为2秒。
[0013]步骤五中延时时间M为300秒。
[0014]与现有技术相比，本发明所提供的基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统的控制方法所达到的有益效果是:集上料、印字、废品检测与剔除、计数、和出料工序于一体，流水线生产，自动化程度高，能够显著提高胶囊生产的产品质量和生产效率，减少人力成本。
【附图说明】
[0015]图1是本发明提供的基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统的结构示意图。
[0016]图2是本发明提供的基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统的电路原理框图。
[0017]图3是本发明提供的基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统的PLC接线图。
[0018]图4是本发明提供的基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统的电机控制电路图。
[0019]图5是本发明提供的基于触摸屏与PLC的胶囊检测与印字系统的控制方法的流程图。
[0020]图中:1、胶囊模孔；2、入料箱；3、触摸屏；4、出料器；5、数据显示屏；6、报警器；7、手动/自动切换开关；8、废品剔除机构；9、毛刷机构；10、机体；11、传送链；12、集料箱感应器；13、集料箱；15、鼓风机；16、印字胶轮；17、按压块；18、废品检测计数器；19、班产量计数器；20、油墨盒。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0022]如图1所示，为本发明提供的基于触摸屏3与PLC的胶囊检测与印字系统的结构示意图，包括机体10、送料系统、废品剔除系统、计数数显系统、胶囊印字机和出料系统。
[0023]送料系统包括入料箱2、传送链11、用于驱动传送链11的主轴电机和设于传送链11上的胶囊模孔1，主轴电机通过变频器与PLC的信号输出端连接。送料系统还包括防止胶囊粘连的毛刷机构9、用于振动传送链11的振动机构(图中未示出)、用于将胶囊吹入胶囊模孔I的鼓风机15和用于将胶囊按压固定于胶囊模孔I内的按压块17。
[0024]毛刷机构9设置入料箱2的入料滚轮上方，与入料滚轮之间留有仅供一个胶囊穿过的间隙。振动机构设于传送链11下方，与传送链11传动连接。鼓风机15的出风口与传送链11上胶囊模孔I的入口相对应设置。毛刷机构9、鼓风机15、振动机构分别与PLC的信号输出端连接。传送链11可选用平链。
[0025]废品剔除系统包括废品检测计数器18和废品剔除机构8，废品检测计数器18可选用色标传感器，可在对废品进行检测的同时进行废品数统计，胶囊被检测为废品后，通过废品剔除机构8剔除。
[0026]计数数显系统包括班产量计数器19和数据显示屏5。班产量是一个班的合格品总量加上废品总量，班产量计数器19采用光电感应计数器。
[0027]胶囊印字机包括用于胶囊印字的印字胶轮16和油墨盒20，印字胶轮16将油墨盒20中的食用油墨印在胶囊上。
[0028]出料系统包括出料器4、集料箱13和用于检测出料器4下方是否有集料箱13的集料箱感应器12。集料箱感应器12检测到集料箱13时，PLC控制出料器4打开，开始装箱。
[0029]机体10上还设有触摸屏3、报警器6、数据显示屏5和手动/自动切换开关7。
[0030]如图2所示，为本发明提供的基于触摸屏3与PLC的胶囊检测与印字系统的电路原理框图，PLC通过485通讯口与触摸屏3双向通信连接，主轴电机通过变频器连接在PLC的MODBUS总线上，PLC的输入端分别连接集料箱感应器12、废品检测计数器18、毛刷机构9启停开关、振动机构启停开关、鼓风机15启停开关、主轴电机启停开关、急停按钮和换集料箱按钮，PLC的输出端分别连接出料器4、报警器6、废品剔除机构8、胶囊印字机、毛刷机构9、振动机构和鼓风机15。
[0031]PLC 选用 schneider 型号为 TM218LDA40DRPHN 的 PLC，schneider PLC 由于其型小、配置灵活、结构紧凑、功能强大、通讯方式丰富、编程软件完善、硬件质量精制、易于安装和调试等特点及优点，其具体参数为:100~240V AC电源，24点离散量输入包括4点快速输入可作为2路/4路高速计数；12点继电器输出，4点晶体管输出可作为2路脉冲输出；min1-USB