一种基于模块化设计的自动套袋机参数自适应控制方法与流程

本发明涉及自动套袋技术领域，尤其涉及一种基于模块化设计的自动套袋机参数自适应控制方法。

背景技术：

水泥袋套袋机在工作时，首先通过拨袋机构将叠好的水泥袋传送到取袋位置，通过真空吸盘的吸附力作用将水泥袋前后提起，使提起的水泥袋与叠放的水泥袋分离并且没有相互之间的作用力，再通过皮带和辊轮的动力作用向射袋出口方向传动，在射袋的加速传动作用下将水泥袋喷射到出灰嘴上，从而完成插袋的动作；这一过程中，原有的控制方法都是在程序中写好控制程序和各部分参数，如伺服电机的速度以及各部分延时时间等，但这样的控制方法，使得整个系统过于死板，无法跟踪包装机部分运行的状态。

针对此情况，本发明提出一种自适应的控制方法，另外为了提高整个系统的稳定性、准确性，流畅性，使得各部分逻辑配合更加精确，系统各部分都分布有各种传感器；由于传感器分布很多且各部分逻辑关系复杂，这样无疑增加了设备安装调试的难度，也增加了设备维护的难度和维护时占用的生产时间，降低生产效率，因此，需要一个可以将整个射袋机构进行模块化的组合控制方法，使射袋机构在运行时具有较高的运行稳定度和精度，方便设备的调试和维护也是本发明需要解决的技术问题。。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种基于模块化设计的自动套袋机参数自适应控制方法来克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的提供了一种基于模块化设计的自动套袋机参数自适应控制方法，包括送袋部分、拨袋部分、取袋部分、射袋部分和包装机部分，所述拨袋部分与取袋部分间通过取袋平台有无料袋检测光电开关，以及挡袋气缸缩回到位传感器进行衔接，取袋部分与射袋部分间通过吸住料袋检测光电开关进行衔接，射袋部分与包装机通过射袋导轨有无袋检测光电开关和出灰嘴有无袋检测光电开关以及编码器检测出灰嘴是否到位进行衔接，各模块之间通过信号交换来互相连锁，控制方法如下：

s1、当空袋输送到位接近开关未检测到信号时，空袋输送平台电机继续转动，当空袋输送到位接近开关检测到信号时，此时控制器接收该上升沿脉冲信号并停止空袋输送平台电机。当拨袋气缸完成拨袋且气缸已经缩回到位时，产生启动空袋输送平台电机脉冲信号，至此输送平台一次循环完成。

s2、当回转平台接袋位接近开关检测到信号时说明回转平台电机正转到位，此时拨袋气缸动作进行拨袋动作，此时若拨袋成功回转平台有无料袋检测光电开关会产生信号，控制器接收该上升沿信号，启动回转平台电机反转，直至回转平台送袋位接近开关检测到信号才停止回转平台。

s3、当回转平台反转到位时，且俯仰气缸会动作把拨袋平台提高至与取袋平台水平，此时拨袋伺服电机动作把料带拨到取袋平台，在此过程中采用多段速控制，第一段：把袋子从拨袋零点拨到规定的取袋平台之前的等待位置，此时俯仰气缸缩回把拨袋平台放回去；第二段：把袋子从拨袋等待位置拨到取袋平台；第三段：当第二段拨袋作用完成后，拨袋需回到拨袋零点，为了使拨袋齿不冲过零点，所以返回过程又分为两段速，拨袋伺服电机反转第一段以较快的速度行走较长的距离，反转第二段以较慢的速度行走较短的距离，并在拨袋零点传感器检测到信号时，伺服停止。

s4、取袋平台有无料袋检测光电开关，检测到平台上有料袋，此时推袋气缸动作，把料袋挤压紧实方便取袋，而后取袋伺服电机进行取袋动作，与此动作相配合的机构有袋口气缸、袋尾气缸、真空泵，当取袋伺服转到零点位置时，取袋伺服零点传感器检测到信号，此时取袋伺服停止等待，待射袋伺服电机把射袋轨道上的料袋射出去之后，取袋伺服继续行走一段距离把料袋夹紧，然后交给射袋伺服电机把料带射到等待射袋位。

s5、射袋部分分成两段射袋，第一段射袋即把料袋射到射袋导轨的等待位，第二段是将料袋由等待位射到包装机出灰嘴上，第一阶段正如s103中所述，取袋伺服走到夹紧位置，此时射袋伺服延时动作，把料袋射到导轨等待射袋位处，射袋导轨有无袋传感器检测到信号且出灰嘴位置到达、出灰嘴没有挂料袋才开始射袋。

作为本发明进一步的方案，所述送料平台与拨袋机构通过空袋输送到位接近开关和拨袋气缸是否动作的信号进行互锁相连，只有当送料平台转至空袋输送到位接近开关检测到信号且停止时，拨袋机构才开始进行拨袋动作。

作为本发明进一步的方案，所述回转平台与拨袋气缸通过回转平台接袋位接近开关和回转平台有无料袋检测光电开关进行互联，只有回转平台转至回转平台接袋位接近开关检测到信号时，拨袋机构才开始进行拨袋动作，只有回转平台有无料袋检测光电开关检测到平台有料袋时，回转平台才进行反转动作，直至回转平台送袋位接近开关检测到信号才停止反转。

作为本发明进一步的方案，所述回转平台与拨袋平台通过回转平台送袋位接近开关，俯仰气缸上、下限位信号开关，和拨袋零点传感器进行互联，只有回转平台送袋位接近开关检测到信号时，控制器才会根据该信号的上升沿控制俯仰气缸升起，只有当回转平台送袋位接近开关检测到信号、俯仰气缸到达上限位、拨袋零点传感器检测到信号时才进行拨袋动作。

作为本发明进一步的方案，所述拨袋平台与取袋平台通过推袋气缸的伸出和缩回限位开关、顶升气缸是否处在动作状态、取袋平台有无料袋检测光电开关是否检测到信号来判断是否进行取袋动作，当拨袋机构把料袋拨至取袋平台上，且推袋气缸已经推袋完成时，此时拨袋机构向零点返回动作，当推袋气缸推袋完成，顶升气缸也缩回完成，此时取袋机构可以进行取袋动作。

作为本发明进一步的方案，所述射袋平台与取袋平台通过射袋导轨有无袋检测光电开关进行连锁，当射袋导轨的射袋位位置无料袋，此时取袋伺服可运行至夹紧位进行射袋动作。

作为本发明更进一步的方案，所述射袋平台与包装机部分通过安装在包装机旋转平台上的编码器、出灰嘴有无袋检测光电开关和射袋导轨有无袋检测光电开关进行连锁判断，当编码器判断出灰嘴到达射袋位置、出灰嘴有无袋检测光电开关判断该出灰嘴没有料袋且射袋导轨有无袋检测光电开关检测射袋导轨有料袋时方可进行射袋动作。

本发明提供了一种基于模块化设计的自动套袋机参数自适应控制方法，有益效果在于：

1、本发明通过模块化的方式，将设备分成几个模块，来进行模块化的安装和调试，使几个独立的部分可以在模块化的参数自适应调整下能够进行联锁并流畅运行，并且具有较高的稳定性、安全性，当设备出现故障时设备立即停止运转；

2、模块化的参数自适应方法降低整个设备的调试的难度和复杂程度，保证了设备柔和平稳运行的要求，同时也加快设备的调试和维护时间，提高设备在生产中的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的模块关系图。

图2为本发明实施例提供的设备简易结构示意图。

图3为本发明实施例提供的包装机部分结构示意图。

图中：1、空袋输送到位接近开关；2、空袋输送平台电机；3、拨袋气缸；4、回转平台接袋位接近开关；5、回转平台送袋位接近开关；6、回转平台电机；7、回转平台有无料袋检测光电开关；8、拨袋零点传感器；9、拨袋伺服电机；10、取袋平台有无料袋检测光电开关；11、取袋伺服零点传感器；12、取袋伺服电机；13、吸住料袋检测光电开关；14、射袋导轨有无袋检测光电开关；15、射袋伺服电机；16、出灰嘴有无袋检测光电开关；17、编码器；18、出灰嘴。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参见图1-3，本发明实施例提供的一种基于模块化设计的自动套袋机参数自适应控制方法，包括送袋部分、拨袋部分、取袋部分、射袋部分和包装机部分，所述包装机部分与射袋机部分是通过编码器17和出灰嘴有无袋检测光电开关16相连，当然这些信号不是直接相连，而是通过控制器的计算处理然后再送给射袋机的机构去执行动作，拨袋部分与取袋部分间通过取袋平台有无料袋检测光电开关10，以及挡袋气缸缩回到位传感器进行衔接，取袋部分与射袋部分间通过吸住料袋检测光电开关13进行衔接，射袋部分与包装机通过射袋导轨有无袋检测光电开关14和出灰嘴有无袋检测光电开关16以及编码器17检测出灰嘴18是否到位进行衔接，各模块之间通过信号交换来互相连锁，控制方法如下：

s1、当空袋输送到位接近开关1未检测到信号时，空袋输送平台电机2继续转动，当空袋输送到位接近开关1检测到信号时，此时控制器接收该上升沿脉冲信号并停止空袋输送平台电机2。当拨袋气缸3完成拨袋且气缸已经缩回到位时，产生启动空袋输送平台电机2脉冲信号，至此输送平台一次循环完成，在此部分中，主要自适应参数是拨袋气缸3缩回到位时，延时再次产生启动输送平台脉冲的时间，这些时间参数系统可以在满足正常逻辑运行的前提下自适应调整。

s2、当回转平台接袋位接近开关4检测到信号时说明回转平台电机6正转到位，此时拨袋气缸3动作进行拨袋动作，此时若拨袋成功回转平台有无料袋检测光电开关7会产生信号，控制器接收该上升沿信号，启动回转平台电机6反转，直至回转平台送袋位接近开关5检测到信号才停止回转平台，在此部分中，需要自适应的主要参数是回转平台正转到位后拨袋气缸3延时动作时间，拨袋气缸3拨袋成功后回转平台延时反转时间，这些时间参数系统可以在满足正常逻辑运行的前提下自适应调整。

s3、当回转平台反转到位时，且俯仰气缸会动作把拨袋平台提高至与取袋平台水平，此时拨袋伺服电机9动作把料带拨到取袋平台，在此过程中采用多段速控制，第一段：把袋子从拨袋零点拨到规定的取袋平台之前的等待位置，此时俯仰气缸缩回把拨袋平台放回去；第二段：把袋子从拨袋等待位置拨到取袋平台；第三段：当第二段拨袋作用完成后，拨袋需回到拨袋零点，为了使拨袋齿不冲过零点，所以返回过程又分为两段速，拨袋伺服电机9反转第一段以较快的速度行走较长的距离，反转第二段以较慢的速度行走较短的距离，并在拨袋零点传感器8检测到信号时，伺服停止，在此部分中，需要自适应的速度参数有拨袋伺服电机9这几部分的速度即拨袋正转第一段速度、第二段速度，拨袋伺服电机9反转第一段速度、反转第二段速度，另外拨袋伺服电机9在检测到俯仰气缸上限位时延时拨袋时间、由等待位拨到取袋位延时动作时间，由取袋位延时返回时间，这些时间参数系统也可以在满足正常逻辑运行的前提下自适应调整。

s4、取袋平台有无料袋检测光电开关10，检测到平台上有料袋，此时推袋气缸动作，把料袋挤压紧实方便取袋，而后取袋伺服电机12进行取袋动作，与此动作相配合的机构有袋口气缸、袋尾气缸、真空泵，当取袋伺服转到零点位置时，取袋伺服零点传感器11检测到信号，此时取袋伺服停止等待，待射袋伺服电机15把射袋轨道上的料袋射出去之后，取袋伺服继续行走一段距离把料袋夹紧，然后交给射袋伺服电机15把料带射到等待射袋位，在此部分中，需要自适应的主要参数是取袋伺服电机12的速度，由于取袋伺服电机12的动作可分为下去吸袋、把料带提上来、零点等待后继续前进这几段，为了减小机械振动，这几段要分成不同的速度走，所以系统要设定不同的速度，另外取袋完成后延时射袋时间，袋口，袋尾气缸延时伸出和缩回时间等这些参数也需要设定，这些速度、时间参数系统可以在满足正常逻辑运行的前提下自适应调整。

s5、射袋部分分成两段射袋，第一段射袋即把料袋射到射袋导轨的等待位，第二段是将料袋由等待位射到包装机出灰嘴18上，第一阶段正如s103中所述，取袋伺服走到夹紧位置，此时射袋伺服15延时动作，把料袋射到导轨等待射袋位处，射袋导轨有无袋传感器检测到信号且出灰嘴18位置到达、出灰嘴18没有挂料袋才开始射袋，在此部分中，需要自适应的主要参数是射袋伺服电机15的速度，由于射袋伺服电机的动作又分为第一段射袋、第二段射袋两个阶段，所以根据实际情况可设置不同速度，另外第一段射袋延时时间、第二段射袋延时时间的参数也需要设定。这些速度、时间参数系统可以在满足正常逻辑运行的前提下自适应调整。

优选的，所述送料平台与拨袋机构通过空袋输送到位接近开关1和拨袋气缸3是否动作的信号进行互锁相连，只有当送料平台转至空袋输送到位接近开关1检测到信号且停止时，拨袋机构才开始进行拨袋动作。

优选的，所述回转平台与拨袋气缸3通过回转平台接袋位接近开关4和回转平台有无料袋检测光电开关7进行互联，只有回转平台转至回转平台接袋位接近开关4检测到信号时，拨袋机构才开始进行拨袋动作，只有回转平台有无料袋检测光电开关7检测到平台有料袋时，回转平台才进行反转动作，直至回转平台送袋位接近开关5检测到信号才停止反转。

优选的，所述回转平台与拨袋平台通过回转平台送袋位接近开关5，俯仰气缸上、下限位信号开关，和拨袋零点传感器8进行互联，只有回转平台送袋位接近开关5检测到信号时，控制器才会根据该信号的上升沿控制俯仰气缸升起，只有当回转平台送袋位接近开关5检测到信号、俯仰气缸到达上限位、拨袋零点传感器8检测到信号时才进行拨袋动作。

优选的，所述拨袋平台与取袋平台通过推袋气缸的伸出和缩回限位开关、顶升气缸是否处在动作状态、取袋平台有无料袋检测光电开关10是否检测到信号来判断是否进行取袋动作，当拨袋机构把料袋拨至取袋平台上，且推袋气缸已经推袋完成时，此时拨袋机构向零点返回动作，当推袋气缸推袋完成，顶升气缸也缩回完成，此时取袋机构可以进行取袋动作。

优选的，所述射袋平台与取袋平台通过射袋导轨有无袋检测光电开关14进行连锁，当射袋导轨的射袋位位置无料袋，此时取袋伺服可运行至夹紧位进行射袋动作。

优选的，所述射袋平台与包装机部分通过安装在包装机旋转平台上的编码器17、出灰嘴有无袋检测光电开关16和射袋导轨有无袋检测光电开关14进行连锁判断，当编码器17判断出灰嘴18到达射袋位置、出灰嘴有无袋检测光电开关16判断该出灰嘴18没有料袋且射袋导轨有无袋检测光电开关14检测射袋导轨有料袋时方可进行射袋动作。

本发明的工作原理：在射袋即部分我们通过事先编写好的逻辑程序，系统运行时会自动调整各个部分速度的快慢，实现平稳柔和的运行要求，由于整个系统各模块之间逻辑关系很强，所以传感器分布较多，各模块之间就是通过这些传感器进行互联互锁以达到控制目的。

当系统运行起来后，系统会根据检测到的包装机部分的包装速度，给拨袋气缸3自动分配一个延时拨袋时间，参数一旦分配成功，拨袋机构会在输送平台停止后根据所分配时间进行延时，待时间到达后拨袋气缸3才进行动作。

同样的，当系统运行起来后，系统会根据检测到的包装机部分的包装速度，相应的会生成反转平台延时反转时间，当回转平台有无料袋检测光电开关7检测到平台有料带后，会根据生成的延时时间再启动反转平台反转至与拨袋平台对接，延时的目的是为了让系统稳定运行，如果拨袋机构刚把料袋拨到回转平台上，还没稳定或者回转平台有无料袋检测光电开关7刚检测到料袋平台就立即反转会造成料带的不规整，同时拨袋气缸3未来得及缩回，回转平台会卡住拨袋气缸3执行机构，造成系统故障。

同样的，当系统运行起来后，系统会根据检测到的包装机部分的包装速度，相应的会生成拨袋平台的一些速度和时间参数，当俯仰气缸上限位检测到信号，且回转平台已经反回到位，即回转平台送袋位接近开关5检测到信号，且回转平台上有料带，即回转平台有无料袋检测光电开关7检测到信号时拨袋才延时动作，延时是为了等待信号稳定，防止因机械结构的震动等原因对系统的逻辑判断造成影响。

同样的，当系统运行起来后，系统会根据检测到的包装机部分的包装速度，相应的会生成取袋平台的一些速度和时间参数，其中包括取袋伺服每个动作的速度，取袋伺服延时下去取袋时间，延时等待射袋时间以及袋口和袋尾气缸延时下去吸袋和延时提起料袋时间。

同样的，当系统运行起来后，系统会根据检测到的包装机部分的包装速度，相应的会生成射袋平台的一些速度和时间参数，其中包括射袋伺服两段射袋的速度，射袋伺服第一段延时射袋时间，和第二段延时射袋到出灰嘴18上的时间。

详细的，拨袋步骤分成四段进行，所以拨袋伺服电机9有四个拨袋段速度要进行自适应调整，而三个拨袋距离则不要进行调整(最后一段停止命令是根据拨袋零点传感器8来定的)，距离是在触摸屏上设置写死的参数，如果要进行设置，需进入触摸屏管理员权限进行设置。

详细的，取袋步骤分成三段进行，分别对应各自的速度进行参数的自适应，第一段为取袋伺服下来吸料带，第二段为取袋伺服把料带提起至零点位置，第三段是继续运行至射袋位置。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。