专利名称：一种盒外透明纸自动拼接系统和控制方法
技术领域：
本发明涉及一种盒外透明纸自动拼接系统和控制方法，尤其涉及一种用于⑶系列包装机小盒透明纸自动拼接系统和控制方法。
背景技术：
⑶系列包装机组⑶Xl/⑶X2包装机是我国九十年代引进的意大利生产制造的设备，占据了包装设备70%的市场份额，是我国卷烟工业企业的主导加工设备。小盒透明纸包装机是实现小盒烟包外面的透明纸包裹工艺的设备，烟包由传送带输送到透明纸折叠转塔中，包裹上完整的透明纸并把上下端面、侧边加热处理，包裹透明纸之后的成品烟包进入到后面的工序当中。如图1所示，现有的小盒烟包透明纸包装机一般采用两个工作盘供应原材料，即左盘1和右盘2，左盘1和右盘2上缠绕的透明纸3各通过三个转向轮4转向后，进入手动拼接组件5，与撕带轮6合在一起进入透明纸与撕带汇合轮7，直接进入下一道工序，正常工作时左右透明纸盘只有一个处于工作状态，而另一个处于备用状态。如果处于工作状态的透明纸盘中的透明纸3用完时，机器会自动停机，需要工作人员手动把待拼接的透明纸3放到用完的透明纸3上，然后压下手动拼接组件5，把即将使用完的透明纸3与备用盘上的透明纸3粘合在一起，剪断使用完毕的透明纸盘，备用透明纸盘上的透明纸才能正常进入包裹透明纸工艺的通道中。这种手动拼接方式拼接质量差，效率低，经测算每班要停机15次， 每次停机更换透明纸的时间需要2分钟，经过测算频繁停机会造成GDX1/GDX2机组工作效率降低两个百分点，增加了工作人员的劳动强度。授权公告号为CN201784828U的实用新型专利《一种小盒烟包透明纸自动拼接装置》公开了一种小盒烟包透明纸自动拼接装置，是由安装基座板和卷纸辊组成，安装基座板表面左、右两侧各设有一套送纸装置，出纸口处设有出纸导辊，送纸装置是进口处设有两个进纸导辊、拼接辊，拼接辊上设有粘接辊、切割辊，滑动气室的一端与拼接辊内的气路连通， 另一端与制动气缸固定连接，拼接辊的一侧出气口处设有表面带有风槽的吹风板，旋转气缸通过单向棘轮与拼接辊轴上的齿轮啮合，进纸导辊间设有与止动板气缸连接的止动板。 公开的实用新型专利通过PLC接收左侧或右侧透明纸纸卷检测开关传递来的纸卷将用尽的信号，控制旋转气缸通过单向棘轮机构带动两对应齿轮带动左、右拼接辊组件做相向的 180°单向快速旋转。当左右两拼接辊运行到相交的水平位置时，通过自动粘接辊、切割辊对待拼接的透明纸和在作用的透明纸进行自动粘接、切割，为保证在用透明纸能够在交接的瞬间被准确无误的切断，装置设计了透明纸止动机构，透明纸止动机构在得到PLC发出的信号后会指令止动板气缸带动止动板压紧在运行一侧的透明纸，使之粘接部位绷紧以利切割辊上的刀进行切割从而顺利完成整个自动拼接过程。装置还设计了透明纸定位装置， 在欲拼接位置利用吹风板产生的负压吸附带拼接的纸头，使之漂移吸附在吹风板表面不致下落粘在在运行的透明纸上。而在实际生产过程中，常常需要由工作人员根据生产的实际需要实现工作盘和备用盘之间的随时切换，如遇到工作盘透明纸出现质量问题等，而公开的实用新型却无法解决实现工作盘和备用盘之间的随时切换，较大地影响到GDX1/GDX2机组工作效率，增加了工作人员的劳动强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种盒外透明纸自动拼接系统和控制方法，能够高质量、高效率的进行盒外透明纸由工作盘到备用盘的自动拼接，同时还能根据工作人员手动输入的信号实现工作盘和备用盘之间的随时切换。本发明采用下述技术方案
一种盒外透明纸自动拼接系统，包括工作盘、备用盘和设置在两盘之间的纸架位置摆杆以及自动拼接装置，纸架位置摆杆与两盘之间分别设置有摆杆到位传感器，摆杆到位传感器的信号输出端连接PLC的摆杆到位信号输入端。一种盒外透明纸自动拼接控制方法，包括以下步骤
A PLC判断接收到的拼接信号来源，如果是左盘用完传感器发出的信号，则启动左边拼接程序，依次执行步骤C和步骤E ；如果是右盘用完传感器发出的信号，则启动右边拼接程序，依次执行步骤D和步骤F ；如果是人工操作按钮发出的信号，则进入步骤B ；
B:PLC判断接收到的摆杆到位信号来源，如果是左盘摆杆到位传感器，则启动左边拼接程序，依次执行步骤C和步骤E ；如果是右盘摆杆到位传感器，则启动右边拼接程序，依次执行步骤D和步骤F;
C :PLC通过驱动电路控制旋转气缸旋转180°，之后旋转气缸由自带的棘轮机构自动复位；旋转气缸旋转时带动左右两个拼接辊相向转动，将左盘即将用尽的透明纸与右盘待拼接的透明纸纸头粘贴在一起，粘贴后右拼接辊上设置的切割刀切断左盘上缠绕的即将用尽的透明纸，完成更换过程；拼接定位装置对左右拼接辊进行定位，然后进入步骤E ；
D :PLC通过驱动电路控制旋转气缸旋转180°，之后旋转气缸由自带的棘轮机构自动复位；旋转气缸旋转时带动左右两个拼接辊相向转动，将右盘即将用尽的透明纸与左盘待拼接的透明纸纸头粘贴在一起，粘贴后左拼接辊上设置的切割刀切断右盘上缠绕的即将用尽的透明纸，完成更换过程；拼接定位装置对左右拼接辊进行定位，然后进入步骤F ；
E 定位压板对重新安装的左盘备用盘透明纸进行挤压定位，右吹风定位器对重新安装的左盘备用盘透明纸拼接头进行吹风定位，等待下一次拼接工作；
F 定位压板对重新安装的右盘备用盘透明纸进行挤压定位，左吹风定位器对重新安装的右盘备用盘透明纸拼接头进行吹风定位，等待下一次拼接工作。在启动左边拼接程序之后，执行步骤C和步骤E之前以及启动右边拼接程序之后， 执行步骤D和步骤F之前，还执行报警步骤
G 报警装置进行报警，提示工作人员正在进行透明纸自动拼接。本发明通过设置多个传感器，利用PLC对多个传感器信号进行判断，自动识别工作盘与备用盘，选择正确的拼接程序。同时利用PLC对各个机械部件的自动控制，实现透明纸的自动拼接，同时对新装换的备用盘进行定位，同时还能根据工作人员手动输入的信号实现工作盘和备用盘之间的随时切换，极大地提高了工作效率与拼接质量，减小了工作人员的劳动强度，节约了大量的人力物力。
图1为现有拼接装置结构的示意图； 图2为本发明自动拼接系统的结构示意图3为本发明中自动拼接装置的正面结构示意图； 图4为本发明中自动拼接装置的背面结构示意图； 图5为本发明的流程图。
具体实施例方式如图2所示，透明纸包装机的左盘1和右盘2之间设置有纸架位置摆杆8，纸架位置摆杆8尾端设置有摆动轴9和弹性装置，弹性装置可采用弹簧，弹簧固定端设置在纸架位置摆杆8尾端，弹簧的活动端可人工设置在左盘固定装置或右盘固定装置上。当左盘1作为工作盘时，工作人员手动将弹簧活动端固定在右盘固定装置上，弹簧的弹性可使纸架位置摆杆8首部始终紧紧压在工作盘左盘1缠绕的透明纸上。当右盘2作为工作盘时，原理同左盘1作为工作盘时一致。纸架位置摆杆8与左盘1之间设置有左盘摆杆到位传感器10和左盘用完传感器11，纸架位置摆杆8与右盘2之间设置有右盘摆杆到位传感器12和右盘用完传感器13，利用传感器检测纸架位置摆杆8的位置，可实现对纸架位置摆杆8位置和工作盘透明纸厚度(即透明纸是否用完)的判断。左盘摆杆到位传感器10、左盘用完传感器11、 右盘摆杆到位传感器12和右盘用完传感器13的信号输出端分别连接到PLC的左盘摆杆到位信号输入端、左盘用完信号输入端、右盘摆杆到位信号输入端和右盘用完信号输入端。如图3至图4所示，本发明所述的自动拼接装置M主要包括声光报警器、导向辊 14、定位压板15、左拼接辊16、右拼接辊17、左吹风定位器18、右吹风定位器19、拼接定位装置20、从动齿轮21、主动齿轮22和旋转气缸23。本实施例中，以左盘1作为工作盘，右盘2作为备用盘。左盘1上缠绕的透明纸依次通过自动拼接装置M内设置的导向辊14-4、 14-5和左右拼接辊之间进入透明纸汇合轮7，然后进入下一步加工工序；右盘2上缠绕的透明纸依次通过自动拼接装置M内的多个导向辊14-1、14-2、14-3后部分附着在左拼接辊16 上，定位压板15对导向辊14-3上附着的透明纸进行压紧定位，保证透明纸不会脱落或移动位置。定位压板15由定位压板气缸控制，PLC的定位压板气缸信号输出端通过驱动电路控制连接定位压板气缸；同时左吹风定位器18工作开始送风，通过风槽形成负压，对处于待拼接的透明纸拼接头进行定位，保证透明纸拼接头贴在左拼接辊16表面，不会粘贴在处于运行状态的透明纸。左吹风定位器18、右吹风定位器19分别由左吹风气缸和右吹风气缸控制，PLC的左吹风定位、右吹风定位信号输出端分别通过驱动电路控制连接左吹风气缸和右吹风气缸；旋转气缸23可实现180°单向快速旋转，然后旋转气缸23由自带的棘轮机构自动复位，为下一次拼接作准备，PLC的旋转气缸信号输出端通过驱动电路控制连接旋转气缸23 ；由于主动齿轮22和从动齿轮21分别连接左拼接辊16和右拼接辊17，旋转气缸23 旋转时通过主动齿轮22和从动齿轮21带动左拼接辊16和右拼接辊17相向转动。左拼接辊16和右拼接辊17上分别设置有切割刀，用于在拼接完成后切断工作盘上缠绕的即将用尽的透明纸，完成更换过程。拼接定位装置20由定位气缸控制，拼接定位装置20可卡在从动齿轮21齿槽内实现对齿轮的定位，从而间接实现对左拼接辊16和右拼接辊17的定位。 PLC的定位气缸输出端通过驱动电路控制连接定位气缸。声光报警装置可在自动拼接开始前进行报警提示，PLC的报警信号输出端连接声光报警器的信号输入端。本发明还增设有人工操作按钮，人工操作按钮的信号输出端连接PLC的人工操作信号输入端，工作人员可通过人工操作按钮直接控制自动拼接装置M进行拼接，随时完成工作盘和备用盘的透明纸更换。在小盒烟包透明纸包装机工作时，由于纸架位置摆杆8在弹性装置作用下首部始终紧紧压在工作盘缠绕的透明纸上，随着工作盘缠绕的透明纸的厚度减少，纸架位置摆杆8 越来越接近左盘用完传感器11、左盘摆杆到位传感器10或右盘用完传感器13、右盘摆杆到位传感器12，当出现透明纸即将用尽的情况时，左盘用完传感器11或右盘用完传感器13向 PLC发出拼接信号，PLC接收到拼接信号后首先判断收到的拼接信号来源。如图5所示，如果判断结果为左盘用完传感器11发出的拼接信号，则启动左边拼接程序。启动左边拼接程序后，第一步PLC先发出报警信号，声光报警器得到信号后进行报警，提示工作人员正在进行透明纸自动拼接；第二步PLC通过驱动电路控制旋转气缸23实现180°单向快速旋转，然后旋转气缸23由自带的棘轮机构自动复位，为下一次拼接作准备，旋转气缸23旋转时通过主动齿轮22和从动齿轮21带动左拼接辊16和右拼接辊17相向转动，由于右拼接辊17上附着有左盘1即将用尽的透明纸，左拼接辊16上附着有右盘2 备用待拼接的透明纸，待拼接的透明纸上预先设置了双面胶布，当左拼接辊16和右拼接辊 17的弧面相切时，即将用尽的透明纸与待拼接的透明纸纸头粘贴在一起。粘贴后右拼接辊 17上设置的切割刀切断左盘1上缠绕的即将用尽的透明纸，完成更换过程；第三步PLC通过驱动电路控制定位气缸工作，使拼接定位装置20卡在从动齿轮21齿槽内对齿轮进行定位，从而间接实现对左拼接辊16和右拼接辊17的定位，等待下一次拼接工作。由于完成了左边拼接程序，此时右盘2转化为工作盘，工作人员将左盘1重新换上新的透明纸备用盘， 并将透明纸依次通过自动拼接装置M内设置的导向辊14-4、14-5后部分附着在右拼接辊 17上，PLC通过驱动电路控制定位压板气缸工作，使定位压板15对导向辊14-5上缠绕的透明纸进行压紧定位，保证透明纸不会脱落或移动位置，同时PLC通过驱动电路控制右吹风气缸工作，使右吹风定位器19工作对新安装的待拼接的透明纸拼接头进行吹风定位，保证透明纸拼接头贴在右拼接辊17表面，不会粘贴在处于工作状态的透明纸。此时全部拼接过程及备用盘准备工作顺利完成。如果判断结果为右盘用完传感器13发出的拼接信号，则启动右边拼接程序。启动右边拼接程序后，第一步PLC先发出报警信号，声光报警器得到信号后进行报警，提示工作人员正在进行透明纸自动拼接；第二步PLC通过驱动电路控制旋转气缸23实现180 °单向快速旋转，然后旋转气缸23由自带的棘轮机构自动复位，为下一次拼接作准备，旋转气缸 23旋转时通过主动齿轮22和从动齿轮21带动左拼接辊16和右拼接辊17相向转动，由于左拼接辊16上附着有右盘2即将用尽的透明纸，右拼接辊17上附着有左盘1备用待拼接的透明纸，待拼接的透明纸上预先设置了双面胶布，当左拼接辊16和右拼接辊17的弧面相切时，即将用尽的透明纸与待拼接的透明纸纸头粘贴在一起。粘贴后左拼接辊16上设置的切割刀切断右盘2上缠绕的即将用尽的透明纸，完成更换过程；第三步PLC通过驱动电路控制定位气缸工作，使拼接定位装置20卡在从动齿轮21齿槽内对齿轮进行定位，从而间接实现对左拼接辊16和右拼接辊17的定位，等待下一次拼接工作。由于完成了右边拼接程序， 此时左盘1转化为工作盘，工作人员将右盘2重新换上新的透明纸备用盘，并将透明纸依次通过自动拼接装置M内的多个导向辊14-1、14-2、14-3后部分附着在左拼接辊16上，PLC 通过驱动电路控制定位压板气缸工作，使定位压板15对导向辊14-3上缠绕的透明纸进行压紧定位，保证透明纸不会脱落或移动位置，同时PLC通过驱动电路控制连接左吹风气缸工作，使左吹风定位器18工作对新安装的待拼接的透明纸拼接头进行吹风定位，保证透明纸拼接头贴在左拼接辊16表面，不会粘贴在处于工作状态的透明纸。此时全部拼接过程及备用盘准备工作顺利完成。 如果判断结果为人工操作按钮的拼接信号，则PLC判断接收到的摆杆到位信号来源，如果是左盘摆杆到位传感器10，则说明此时左盘1作为工作盘，启动左边拼接程序；如果是右盘摆杆到位传感器12，则说明此时右盘2作为工作盘，启动右边拼接程序。左边拼接程序步骤与右边拼接程序步骤如上所述，在此不再赘述。
权利要求
1.一种盒外透明纸自动拼接系统，包括工作盘、备用盘和设置在两盘之间的纸架位置摆杆以及自动拼接装置，其特征在于纸架位置摆杆与两盘之间分别设置有摆杆到位传感器，摆杆到位传感器的信号输出端连接PLC的摆杆到位信号输入端。
2.一种盒外透明纸自动拼接控制方法，其特征在于包括以下步骤A PLC判断接收到的拼接信号来源，如果是左盘用完传感器发出的信号，则启动左边拼接程序，依次执行步骤C和步骤E ；如果是右盘用完传感器发出的信号，则启动右边拼接程序，依次执行步骤D和步骤F ；如果是人工操作按钮发出的信号，则进入步骤B ；B:PLC判断接收到的摆杆到位信号来源，如果是左盘摆杆到位传感器，则启动左边拼接程序，依次执行步骤C和步骤E ；如果是右盘摆杆到位传感器，则启动右边拼接程序，依次执行步骤D和步骤F;C :PLC通过驱动电路控制旋转气缸旋转180°，之后旋转气缸由自带的棘轮机构自动复位；旋转气缸旋转时带动左右两个拼接辊相向转动，将左盘即将用尽的透明纸与右盘待拼接的透明纸纸头粘贴在一起，粘贴后右拼接辊上设置的切割刀切断左盘上缠绕的即将用尽的透明纸，完成更换过程；拼接定位装置对左右拼接辊进行定位，然后进入步骤E ；D :PLC通过驱动电路控制旋转气缸旋转180°，之后旋转气缸由自带的棘轮机构自动复位；旋转气缸旋转时带动左右两个拼接辊相向转动，将右盘即将用尽的透明纸与左盘待拼接的透明纸纸头粘贴在一起，粘贴后左拼接辊上设置的切割刀切断右盘上缠绕的即将用尽的透明纸，完成更换过程；拼接定位装置对左右拼接辊进行定位，然后进入步骤F ；E 定位压板对重新安装的左盘备用盘透明纸进行挤压定位，右吹风定位器对重新安装的左盘备用盘透明纸拼接头进行吹风定位，等待下一次拼接工作；F 定位压板对重新安装的右盘备用盘透明纸进行挤压定位，左吹风定位器对重新安装的右盘备用盘透明纸拼接头进行吹风定位，等待下一次拼接工作。
3.如权利要求2所述的盒外透明纸自动拼接控制方法，其特征在于在启动左边拼接程序之后，执行步骤C和步骤E之前以及启动右边拼接程序之后，执行步骤D和步骤F之前， 还执行报警步骤G 报警装置进行报警，提示工作人员正在进行透明纸自动拼接。
全文摘要
本发明公开了一种盒外透明纸自动拼接系统，包括工作盘、备用盘和设置在两盘之间的纸架位置摆杆以及自动拼接装置，纸架位置摆杆与两盘之间分别设置有摆杆到位传感器，摆杆到位传感器的信号输出端连接PLC的摆杆到位信号输入端。本发明通过设置多个传感器，利用PLC对多个传感器信号进行判断，自动识别工作盘与备用盘，选择正确的拼接程序。同时利用PLC对各个机械部件的自动控制，实现透明纸的自动拼接，同时对新装换的备用盘进行定位，同时还能根据工作人员手动输入的信号实现工作盘和备用盘之间的随时切换，极大地提高了工作效率与拼接质量，减小了工作人员的劳动强度，节约了大量的人力物力。
文档编号B65H19/20GK102514960SQ20111039690
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年12月5日
发明者乔敬, 刘俊强, 刘贺阳, 康涛, 张世典, 李勇, 李建勋, 谢红俊, 赵明华 申请人:河南中烟工业有限责任公司