一种基于全自动充绒机的控制方法与流程

本发明涉及全自动充绒机控制技术领域，尤其是一种基于全自动充绒机的控制方法。

背景技术：

目前市面上的全自动充绒机的机械结构主要由进料、出料两个大的部分装置组成，通过电磁阀带动羽绒进行充填。主流的控制方案可以简单概括为：利用称重仪表与plc主机进行通信，实时读取当前重量，进料时采取判断-动作-检测的控制逻辑，出料时依据给定的顺序出料。这一方案在实际使用过程中存在进料和出料不精准的问题。

鉴于上述情况，急需一种新的技术方案来提高出料进料的精准度与速率。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种基于全自动充绒机的控制方法，步骤包括系统清零、控制进料、进料校准、绒料评估、控制出绒和余料处理，本方法不仅提高了工作效率，而且使出料的实际重量更高趋于目标重量，使得出料精度更高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于全自动充绒机的控制方法，包括用于储料的称重箱，所述称重箱上分别连接有进绒管、回绒管和出绒管，所述称重箱的底部设置有称重传感器，所述进绒管、回绒管和出绒管分别设置有进绒电磁阀、回绒电磁阀和出绒电磁阀，所述进绒电磁阀、所述回绒电磁阀和所述出绒电磁阀分别通过plc主控模块控制，包括如下步骤：

步骤(1)系统清零：采用周期循环清零方式；

步骤(2)控制进料：预先计算进绒所需时长，导通进绒电磁阀，在规定的时长内关闭，对进入所述称重箱内的绒料进行实时称重，得初级绒料重量；

步骤(3)进料校准：将步骤(3)中所述初级绒料重量与目标绒料重量进行对比，若所述实际绒料重量大于所述目标绒料重量，则通过点控所述回绒电磁阀将多出的绒料重量抽出；若所述实际绒料重量小于所述目标绒料重量，则通过点控所述进绒电磁阀将缺少的绒料重量补回；得次级绒料重量；

步骤(4)绒料评估：将所述次级绒料重量与所述目标绒料重量对比，若所述次级绒料重量偏离目标绒料重量比较值，则按步骤(3)操作；若所述次级绒料重量接近目标绒料重量比较值，则按步骤(5)操作；

步骤(5)控制出绒：所述目标绒料重量与系统预设的绒料条件重量值进行对比，若所述目标绒料重量大于所述绒料条件重量值，则计算步骤(4)中所述次级绒料重量出绒所需时长，导通所述出绒电磁阀，在规定的时长内关闭；若所述目标绒料重量小于所述预设绒料条件重量，则导通所述出绒电磁阀，在系统预设时长内关闭；

步骤(6)余料处理：对步骤(5)中出绒后的所述称重箱内的剩余绒料进行实时称重，得剩余绒料重量，将所述剩余绒料重量与系统预设的允许剩余绒料重量值进行对比，若所述剩余绒料重量大于所述允许剩余绒料重量值，则按步骤(4)操作；若所述剩余绒料重量不大于所述允许剩余绒料重量值，则按步骤(1)操作。

优选的，所述步骤(2)中预先计算进料所需时长，如下式：

t＝m*p/l

其中，t表示进绒所需时长，m表示目标绒料重量，p表示系统预设进绒比例，l表示系统预设进料速率；

所述初级绒料重量通过所述称重传感器获取，根据获取的初级绒料重量可以对所述系统预设进料速率进行校正便于后续进料所需时长的精准计算，如下式：

l1＝m1*p/t

其中，t表示进料所需时长，m1表示初级绒料重量，p表示系统预设进绒比例，l1表示更新后进料速率。

优选的，步骤(3)中所述点控，具体为通过计算点控次数来获取对应的绒料重量，如下式：

n＝|m1-m|/m2

m2＝t1*l1

其中，n表示点控次数，m1表示初级绒料重量，m表示目标绒料重量，m2表示单次点控绒量，t1表示系统预设单次点控所需时长。

优选的，所述步骤(4)具体为，设定次级绒料重量为m3，p1表示系统预设评估比例，则目标绒料重量比较值为m*p1；

若m*p1≤m3≤m，则所述次级绒料重量接近目标绒料重量比较值，则按步骤(5)操作；

若m3＜m*p1，则所述次级绒料重量偏离目标绒料重量比较值，则按步骤(3)操作。

优选的，所述步骤(5)中，设定所述绒料条件重量值为m4，则：

若m4≤m，则计算出绒所需时长，如下式：

t2＝m3*p2/l1

其中，t2表示出绒所需时长，m表示目标绒料重量，p2表示系统预设出绒比例，l1表示更新后进料速率；

若m＜m4，则按系统预设出绒时长t3出绒。

优选的，设定所述剩余绒料重量为m5，设定所述允许剩余绒料重量值为m6，若

m5≤m6，则按步骤(4)操作；

m6＜m5，则按步骤(1)操作。

优选的，还包括系统预设的称重箱内绒料的称重时间t4，所述称重时间t4为0.1s。

有益效果

本发明所提供的一种基于全自动充绒机的控制方法，步骤包括系统清零、控制进料、进料校准、绒料评估、控制出绒和余料处理，本方法不仅提高了工作效率，而且使出料的实际重量更高趋于目标重量，并且出料选择时间控制和点控两者方式，使得出料精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明所述一种基于全自动充绒机的控制方法的全自动充绒机结构示意图。

图示标记：

1-称重箱、2-称重传感器、3-plc主控模块、4-进绒电磁阀、5-进绒管、6-回绒电磁阀、7-回绒管、8-出绒电磁阀、9-出绒管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于全自动充绒机的控制方法，如图1所示，该全自动充绒机包括用于储料的称重箱1，所述称重箱1上分别连接有进绒管5、回绒管7和出绒管9，所述称重箱1的底部设置有称重传感器2，所述进绒管5、回绒管7和出绒管9分别设置有进绒电磁阀4、回绒电磁阀6和出绒电磁阀8，所述进绒电磁阀4、所述回绒电磁阀6和所述出绒电磁阀8分别通过plc主控模块3控制，包括如下控制步骤：

步骤(1)系统清零：采用周期循环清零方式；

步骤(2)控制进料：预先计算进绒所需时长，导通进绒电磁阀，在规定的时长内关闭，对进入所述称重箱内的绒料进行实时称重，得初级绒料重量；

步骤(3)进料校准：将步骤(3)中所述初级绒料重量与目标绒料重量进行对比，若所述实际绒料重量大于所述目标绒料重量，则通过点控所述回绒电磁阀将多出的绒料重量抽出；若所述实际绒料重量小于所述目标绒料重量，则通过点控所述进绒电磁阀将缺少的绒料重量补回；得次级绒料重量；

步骤(4)绒料评估：将所述次级绒料重量与所述目标绒料重量对比，若所述次级绒料重量偏离目标绒料重量比较值，则按步骤(3)操作；若所述次级绒料重量接近目标绒料重量比较值，则按步骤(5)操作；

步骤(5)控制出绒：所述目标绒料重量与系统预设的绒料条件重量值进行对比，若所述目标绒料重量大于所述绒料条件重量值，则计算步骤(4)中所述次级绒料重量出绒所需时长，导通所述出绒电磁阀，在规定的时长内关闭；若所述目标绒料重量小于所述预设绒料条件重量，则导通所述出绒电磁阀，在系统预设时长内关闭；

步骤(6)余料处理：对步骤(5)中出绒后的所述称重箱内的剩余绒料进行实时称重，得剩余绒料重量，将所述剩余绒料重量与系统预设的允许剩余绒料重量值进行对比，若所述剩余绒料重量大于所述允许剩余绒料重量值，则按步骤(4)操作；若所述剩余绒料重量不大于所述允许剩余绒料重量值，则按步骤(1)操作。

具体的，所述步骤(1)中系统清零，采用周期循环清零方式，即每隔一个或多个周期才对系统进行一次清零操作，清零完成之后进入第二阶段的首次进料阶段，与现有的方案相比，可以节约多次清零的时间，能有效提高充绒效率。

所述步骤(2)中预先计算进料所需时长，如下式：

t＝m*p/l

其中，t表示进绒所需时长，m表示目标绒料重量，p表示系统预设进绒比例，l表示系统预设进料速率；

所述初级绒料重量通过所述称重传感器2获取，根据获取的初级绒料重量可以对所述系统预设进料速率进行校正便于后续进料所需时长的精准计算，如下式：

l1＝m1*p/t

其中，t表示进料所需时长，m1表示初级绒料重量，p表示系统预设进绒比例，l1表示更新后进料速率。

经过本阶段的多次周期操作优化，能有效的将实际进料速率l1实现实时更新优化存储，并于后续的运算，受环境的影响更小，进料更高精确。

步骤(3)中所述点控，具体为通过计算点控次数来获取对应的绒料重量，如下式：

n＝|m1-m|/m2

m2＝t1*l1

其中，n表示点控次数，m1表示初级绒料重量，m表示目标绒料重量，m2表示单次点控绒量，t1表示系统预设单次点控所需时长。

本阶段通过点控可实现小量绒料的吸进或抽回，通过计算单位点控对应的绒量，再将相差的绒量带入计算求取点控的次数，改方式可有效将初级绒料重量接近目标绒料重量。

所述步骤(4)中，由于受系统设备硬件和绒料自身的因素影响，现实操作中允许实际的出绒量与目标绒料重量有一定的误差，可以用系统预设评估比例p1表示(即p1为系统预设的允许实际出绒量占目标绒料重量的比例)，设定次级绒料重量为m3，则目标绒料重量比较值为m*p1；

若m*p1≤m3≤m，则所述次级绒料重量接近目标绒料重量比较值，则按步骤(5)操作；

若m3＜m*p1，则所述次级绒料重量偏离目标绒料重量比较值，则按步骤(3)操作。

所述步骤(5)中，控制出绒包括两者选择模式：系统预先设定一个绒料条件重量值,然后该绒料条件重量值与待出绒的目标绒料重量进行比较，进而选择利用时间或者系统预设出绒时长来进行出绒操作。该方案主要用于增加出绒的效率与精度，当目标绒料重量大于绒料条件重量值时，说明需要出绒料比较大，通过实时计算的时间来控制出料不仅效率高，而且精度高；当目标绒料重量小于绒料条件重量值时，说明需要出绒料比较小，此时通过系统预设出绒时长来控制出料不仅效率高，而且精度高。

具体的，设定所述绒料条件重量值为m4，则：

若m4≤m，则计算出绒所需时长，如下式：

t2＝m3*p2/l1

其中，t2表示出绒所需时长，m表示目标绒料重量，p2表示系统预设出绒比例，l1表示更新后进料速率；

若m＜m4，则按系统预设出绒时长t3出绒。

优选的，设定所述剩余绒料重量为m5，设定所述允许剩余绒料重量值为m6，若

m5≤m6，则按步骤(4)操作；

m6＜m5，则按步骤(1)操作。

作为本方案的优化，在每次对称重箱内绒料的称重时需要一定的时间，设定该时间t4，t4可以为0.1s。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。