一种用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的装置及方法与流程

本发明涉及灌装机剔除机构外部控制领域，具体涉及一种用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的装置及方法。
背景技术：
：随着工业自动化的快速发展，牙膏生产已经实现全自动化。在牙膏灌装流程中，机器人先将牙膏空管夹取到灌装机的杯盒中，然后依次进行除尘、对光、灌装、加热、封尾、切尾等工序，并在末端将对光不准而未灌装的牙膏空管剔除，没有对光问题的牙膏自动流入包装环节进行外包装。目前，国内外绝大部分灌装机上只有对光检测，灌装中的其他工序检测还处于空白，或者仍然采用人工抽检的方式进行。随着消费者产品质量意识的增强以及企业竞争的加据，牙膏生产企业在引进高速灌装设备的同时，还加强了对产品的质量控制，在产品生产的主要环节额外增加了一些检测设备，如牙膏空管异物检测、加热温度检测、牙膏尾部外观检测等。企业要求在加装检测设备后，在保证产品质量的同时，还要不影响生产效率，这就使得我们必须要实现缺陷牙膏在线剔除功能。如果额外增加剔除机构，不仅需要增加设备成本，而且还要破坏原灌装机结构，同时还需要一定的安装空间，实现起来很不方便。虽然牙膏灌装机一般都自带剔除机构，但若直接使用其剔除机构，则需要修改它的控制程序，然后灌装机厂家一般不会对外提供他们的控制程序。技术实现要素：本发明的第一目的是提供一种从外部可以控制灌装机剔除机构动作的装置，以解决在灌装机上增加检测设备时需要重复安装剔除机构的问题，不仅简化了检测设备的安装与控制，而且也降低了企业的设备成本。本发明采用以下的技术方案：一种用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的装置，包括单片机、高速光耦、常闭常开电路和输出驱动电路，单片机分别与高速光耦和输出驱动电路电连接，输出驱动电路与常闭常开电路电连接；高速光耦能采集外部信号，并将外部信号送至单片机处理；单片机接收外部信号，经过逻辑运算，控制输出驱动电路向外输出信号；常闭常开电路能输出一个反馈信号。本发明的第二目的是提供了一种用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的方法。一种用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的方法，应用以上所述的一种用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的装置，所述高速光耦分别接收主轴零位传感器信号、顶杆控制信号和检测器的剔除信号，常闭常开电路接收顶杆控制信号和磁性开关的磁性开关信号，包括以下步骤：步骤1：装置进行初始化，高速光耦采集主轴零位传感器信号、顶杆控制信号和检测器的剔除信号，送至单片机处理；步骤2：单片机先根据主轴零位传感器信号判断灌装机的主轴是否运动到原点，一旦检测到主轴运动到原点，则判断顶杆控制信号是否为高电平，若为高电平，则灌装机此时无需剔除；为低电平，则灌装机此时需要剔除，此时单片机不发出任何输出信号，一切由灌装机自行控制；步骤3：若顶杆控制信号为高电平，则判断检测器是否发出剔除信号，若检测器发出剔除信号，则输出驱动电路控制常闭常开电路将顶杆控制信号和磁性开关的磁性开关信号转换为低电平，并控制输出驱动电路向剔除机构发送剔除指令。优选地，顶杆控制信号为低电平时，顶杆不动作，这时机械手无法取走产品，从而使得产品流向剔除机构。优选地，磁性开关的磁性开关信号为低电平时，常闭常开电路输出一个反馈信号给灌装机，保证灌装机不报警停机。优选地，当检测器检测到缺陷产品时，会发出剔除信号。本发明具有的有益效果是：使用本装置能够对灌装机原剔除机构实现外部独立控制，即使安装其他厂家的检测设备，也可共用原灌装机的剔除机构，而不再重复安装剔除装置。为了不干扰灌装机正常工作及提高系统的抗干扰能力，在输入输出电路中均采用反应速度为纳秒级的高速光耦隔离电路设计，并选用单片机作为系统的中枢进行各种逻辑运算与输出控制。本发明既可以用于单通道灌装机，也可以用于多通道灌装机。不仅可以用于牙膏灌装行业，而且也可以用于其他行业软管包装产品的灌装，通用性强，具有广泛的应用空间。附图说明图1为用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的装置的电路原理框图。图2为用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：实施例1结合图1，一种用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的装置，包括单片机、高速光耦、常闭常开电路和输出驱动电路，单片机分别与高速光耦和输出驱动电路电连接，输出驱动电路与常闭常开电路电连接。高速光耦能采集外部信号，并将外部信号送至单片机处理。高速光耦将外部设备与本装置隔离，防止装置内外信号相互干扰。单片机接收外部信号，经过逻辑运算，控制输出驱动电路向灌装机及其剔除机构发送信号。输出驱动电路是放大单片机输出的对外信号，增强输出信号的驱动能力，同时可实现对外隔离作用。常闭常开电路能对磁性开关的磁性开关信号、顶杆控制信号进行转换，确保给灌装机一个正确的反馈信号，保证灌装机不报警停机。如图1，高速光耦分别接收主轴零位传感器信号、通道识别传感器信号、顶杆控制信号和检测器的剔除信号，其中，通道识别传感器信号是针对双通道灌装机设置的，用于判断产品处于哪个通道，对于单通道的灌装机，不需要通道识别传感器信号。检测器是指用于检测产品是否有缺陷的仪器，一旦检测器检测到产品有缺陷，检测器就会发出剔除信号给单片机。常闭常开电路接收顶杆控制信号和磁性开关的磁性开关信号。输出驱动电路向常闭常开电路发送转换信号，并能向剔除机构发送剔除信号。实施例2结合图1和图2，一种用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的方法，应用实施例1所述的一种用于牙膏灌装机剔除机构外部控制的装置，包括以下步骤：步骤1：装置进行初始化，高速光耦采集主轴零位传感器信号、顶杆控制信号和检测器的剔除信号，送至单片机处理；若为双通道灌装机，则高速光耦采集还采集通道识别传感器信号，用来判断产品处于哪个通道。当然对于双通道灌装机还会多增加一个通道的顶杆和磁性开关，对应的采集其信号即可。步骤2：单片机先根据主轴零位传感器信号判断灌装机的主轴是否运动到原点，一旦检测到主轴运动到原点，则判断顶杆控制信号是否为高电平，若为高电平，则灌装机此时无需剔除；为低电平，则灌装机此时需要剔除，此时单片机不发出任何输出信号，一切由灌装机自行控制；步骤3：若顶杆控制信号为高电平，则继续判断检测器是否检测到缺陷产品，若检测器检测到缺陷产品，则检测器发出剔除信号，单片机接收到剔除信号后，通过输出驱动电路控制常闭常开电路将顶杆控制信号和磁性开关的磁性开关信号转换为低电平，并根据实际情况，延迟若干周期后，控制输出驱动电路向剔除机构发送剔除指令。若检测器没有检测到缺陷产品，则装置不进行任何操作。其中，顶杆控制信号为低电平时，顶杆不动作，这时机械手无法取走产品，从而使得产品流向剔除机构。磁性开关的磁性开关信号为低电平时，常闭常开电路输出一个反馈信号给灌装机，保证灌装机不报警停机。表1灌装机原系统逻辑运算真值表名称顶杆控制信号磁性开关反馈信号剔除信号原机无剔除100原机剔除011从表1中可以看出，现有灌装机剔除时，需要给顶杆发送一个低电平信号，控制其不做顶起动作，使机械手无法取走缺陷产品，从而流向剔除口，灌装机的磁性开关反馈信号为高电平。如果顶杆的控制信号为低电平，而磁性开关传感器的反馈信号也为低电平，这时灌装机会判定机器有故障，立即停机报警。表2本发明的逻辑运算真值表从表2中可以看出，只要检测器没有检测到缺陷产品，则本装置不输出任何控制信号，一切控制由灌装机自行完成；若检测器检测到缺陷产品，并且原机没有剔除信号时，则本装置会立即拉低磁性开关传感器和顶杆控制信号，并对外输出剔除信号。本发明解决了牙膏灌装机额外增加检测设备时，需要重复安装剔除装置的问题，不仅简化了检测设备的安装与控制，而且降低了企业的设备成本。同时，本装置不仅可用于牙膏灌装产线，而且也可以用于其他行业的灌装产线，通用性强，具有广泛的应用空间。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本
技术领域：
的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。当前第1页12