一种方底口袋成型数字化控制装置的制作方法

本实用新型涉及数字化控制技术领域，特别是指一种方底口袋成型数字化控制装置。

背景技术：

在纸袋包装行业，大多停留在人力手工操作阶段。通过裁剪机器，将纸袋裁剪好后，由人工进行粘贴，折叠和抽槽成型，然后某些纸袋还需套一层塑料或消毒后的内袋。近几年的发展，出现了一些纸袋加工成型的自动化设备，多采用气动或液压电控模式，设备较为笨重，完成多类型纸袋成型困难。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种方底口袋成型数字化控制装置，以解决目前用于纸袋加工成型的自动化设备由于采用气动或液压电控模式，造成设备较为笨重的问题，实现方底口袋成型的数字化控制。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种方底口袋成型数字化控制装置，所述装置包括：人机界面模块、微控制器、电机控制接口、输入输出接口以及电源转换模块；

其中，所述人机界面模块、所述电机控制接口以及所述输入输出接口分别与所述微控制器电连接；

所述电源转换模块的输入端与电源电连接，所述电源转换模块的第一输出端与所述人机界面模块电连接，所述电源转换模块的第二输出端与所述电机控制接口电连接，所述电源转换模块的第三输出端与所述输入输出接口电连接，所述电源转换模块的第四输出端与所述微控制器电连接。

可选地，所述人机界面模块为彩色触摸工业控制屏。

可选地，所述方底口袋成型数字化控制装置还包括第一串口，所述第一串口与微控制器电连接，所述人机界面模块设置有第二串口，所述第二串口与第一串口电连接。

可选地，所述第一串口和所述第二串口均为9针串口。

可选地，所述输入输出接口采用光耦隔离芯片进行隔离保护。

可选地，所述方底口袋成型数字化控制装置还包括数据存储模块，所述数据存储模块与所述微控制器电连接。

可选地，所述数据存储模块为flash存储器。

可选地，所述电机控制接口电连接有第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器以及第四电机驱动器；其中，所述第一电机驱动器电连接有第一电机，所述第二电机驱动器电连接有第二电机，所述第三电机驱动器电连接有第三电机，所述第四电机驱动器电连接有第四电机。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

本实用新型的方底口袋成型数字化控制装置采用高性能数字化芯片作为微控制器；通过设置电机控制接口，以连接电机驱动器，能够与步进或伺服驱动电机进行脉冲与方向控制；通过采用彩色触摸工业控制屏作为人机界面模块，可以实现人机交互；从而可以用于方底口袋成型的数字化控制，具有操作简单、使用便捷等优点，可以在很大程度上提升方底口袋制作的数字化水平。

附图说明

图1为本实用新型的方底口袋成型数字化控制装置的系统框图；

图2a和图2b为本实用新型的人机界面模块接口电路原理图；

图3为本实用新型的微控制器接口电路原理图；

图4为本实用新型的电机控制接口电路原理图；

图5为本实用新型的输入输出接口电路原理图；

图6为本实用新型的电源转换模块电路原理图。

[主要元件符号说明]

101、人机界面模块；102、微控制器；103、电机控制接口；

104、输入输出接口；105、电源转换模块；106、电源；

107、数据存储模块；108、第一串口；109、第二串口；

110、第一电机驱动器；111、第二电机驱动器；112、第三电机驱动器；

113、第四电机驱动器；114、第一电机；115、第二电机；116、第三电机；

117、第四电机。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

请参阅图1至图6，本实施例提供一种方底口袋成型数字化控制装置，该方底口袋成型数字化控制装置包括：人机界面模块101、微控制器102、电机控制接口103、输入输出接口104以及电源转换模块105；

其中，人机界面模块101、电机控制接口103以及输入输出接口104分别与微控制器102电连接；电源转换模块105的输入端与电源106电连接，电源转换模块105的第一输出端与人机界面模块101电连接，电源转换模块105的第二输出端与电机控制接口103电连接，电源转换模块105的第三输出端与输入输出接口104电连接，电源转换模块105的第四输出端与微控制器102电连接。

具体地，上述人机界面模块101采用彩色触摸工业控制屏，与微控制器102通过modbusrtu协议(基于台达plc串口通信协议)进行数据交互，该模块支持rs232和rs485接口。用户通过人机界面模块101设置装置的相关参数，如电机运行速度等，并实时查看装置运行状态数据，其接口电路原理图如图2a和图2b所示，其中，图2a为rs232接口原理图，图2b为rs485通信接口原理图。

基于上述，本实施例的方底口袋成型数字化控制装置还包括第一串口108，第一串口108与微控制器102电连接，人机界面模块101设置有第二串口109，第二串口109与第一串口108电连接，以此实现人机界面模块101与微控制器102之间的数据交互。此处第一串口108和第二串口109均为9针串口。

上述微控制器102采用高性能的32位arm微处理器stm32f103vct6主核芯片，运行工作频率达72mhz，外部接口io丰富，性价比高，同时在控制多轴步进电机输出时，每轴输出频率高达200khz，采用定时器pwm方式完成步进电机控制；与人机界面模块101进行串口通信时采用了dma数据交互模式，不占用cpu运行时间，其原理图如图3所示。

上述电机控制接口103包含了4路高速隔离输出接口，能够与步进或伺服驱动电机进行脉冲与方向控制；完成相应功能：滚轮送袋、折边动作、抽槽动作、套袋动作，原理图如图4所示。

具体地，上述输出接口分别电连接有第一电机驱动器110、第二电机驱动器111、第三电机驱动器112及第四电机驱动器113；其中，第一电机驱动器110电连接有第一电机114，第二电机驱动器111电连接有第二电机115，第三电机驱动器112电连接有第三电机116，第四电机驱动器113电连接有第四电机117。

上述第一电机114为方底口袋成型中的折边电机、第二电机115为方底口袋成型中的滚轮电机、第三电机116为方底口袋成型中的抽槽电机、第四电机117为方底口袋成型中的套袋电机，各电机可以是步进电机，也可以是伺服电机，本实施例选用步进电机，相应地，各电机驱动器为步进电机驱动器，包括110型步进电机驱动器和130型步进电机驱动器。

上述输入输出接口：有启动、停止、暂停和相关原点信号、外接感应安全信号点进行输入(13路)，继电器常开与od输出12路，输入和od输出硬件上采用光耦隔离芯片进行隔离保护，提高了系统的抗干扰性和电磁兼容性，本实施例的输入输出接口的原理图如图5所示。

上述电源转换模块将电源106输出的24v电源转换为装置需要的24v、±12v、5v和3.3v，分别为人机界面模块101、电机控制接口103、输入输出接口104、微控制器102供电。电路原理图如图6所示。

由于本实施例中的人机界面模块101所需的电源电压为24v，和电源106输出的电压相同，因此，在本实施例中，可将人机界面模块101直接连接电源106。

此外，本实施例的方底口袋成型数字化控制装置还包括数据存储模块107，该数据存储模块107与微控制器102电连接。该数据存储模块可为flash存储器。

本实施例的方底口袋成型数字化控制装置通过在人机界面模块101上进行各轴电机运行参数设定、电磁阀(控制各类气缸)运行通断时间设定，并进行参数存储。启动运行后，通过高性能数字化芯片完成主控制，控制4轴高精度伺服或步进电机和气缸，通过机械手的方式实现纸袋的各个操作环节。

综上，本实施例的方底口袋成型数字化控制装置采用高性能数字化芯片作为微控制器；通过设置电机控制接口，以连接电机驱动器，能够与步进或伺服驱动电机进行脉冲与方向控制；通过采用彩色触摸工业控制屏作为人机界面模块，可以实现人机交互；从而可以实现方底口袋成型的数字化控制，具有操作简单、使用便捷等优点，可以在很大程度上提升方底口袋制作的数字化水平。

此外，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

最后需说明的是，以上所述是本实用新型优选实施方式，应当指出，尽管已描述了本实用新型优选实施例，但对于本技术领域技术人员来说，一旦得知了本实用新型的基本创造性概念，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。