電磁式鐵釘包裝設備的控制方法
2023-06-02 03:48:11 3
專利名稱：電磁式鐵釘包裝設備的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種設備運行的控制方法，尤其是針對鐵4丁包裝設備的控制方法。
背景技術：
目前建築裝飾裝^^市場對4丁子需求大幅度增加，國內鐵4丁市場和出口市場正 在擴大，釘子生產面臨大批量生產和大批量外運的局面。在鐵釘外運過程中需要 對其進行裝箱，但是，鐵釘是大量雜亂的散件，比其它產品的裝箱工作要困難得 多，通常會出現釘子在包裝箱中交錯不齊，箱子裝不實，搬運過程中戳破包裝箱 等質量問題。此時，若釆用人工裝箱，不但人工勞動量大，裝箱效率低，而且釘 子排序差，包裝質量難以滿足出口要求。另外，鐵釘包裝是釘子生產的最後一道 工序。如果鐵4丁包裝的生產效率與質量提高不上去，將會影響整個4丁子生產流水 線工序的正常進行，因此，自動包裝對於鐵釘企業是至關重要的關鍵技術之一。雖然我國鐵釘生產廠家很多，釘子行業也已發展成一定M^莫，但是現在國內 僅有為數很少的廠家有實力從國外進口自動鐵釘包裝設備，因此自動鐵釘包裝設 備在眾多鐵釘生產廠家中並沒有得以廣泛地應用。這主要是由於我國尚沒有專門 生產釘子包裝設備的廠家，沒有技術和能力生產此類設備，而從國外進口又價格 昂貴，進口的鐵釘包裝設備，每套約需300萬人民幣左右。而對於一些小型企業 來說購買國外設備由於投資太大,不能按自己的生產需要購進自動鐵釘包裝設備， 這樣也大大制約了 一些鐵釘生產廠家的發展。基於上述，自主研究開發全自動鐵釘包裝成套設備勢在必行。為了保證成套 設備精確、高效、可靠的運行，必須考慮該設備的運行特點。首先，為了減少包裝箱的尺寸，提高釘子裝箱排列的密實性在自動包裝中增 加了加磁排釘環節。此還節採用在釘子由上而下下落到包裝箱的過程中，對它進 行正向加磁和反向加磁，由於鐵釘屬於鐵磁材質，因此在磁場的作用下可以使它 順著磁場的方向整齊密實地排列於包裝箱中；其次，為便於鐵釘排列和加磁，鐵釘必須要有一段時間的下落過程和一定的 下落高度，所以在裝箱的前一環節即稱重環節之後增加了提升環節。通過提鬥上 下的運動，給釘子一個下落的時間和高度，以利於加磁排釘；再次，由於在加磁排釘裝箱的環節中使用了加磁場的方法，使得鐵釘在裝箱 之後帶有了一定的磁性。而在一些領域，對鐵釘所帶的磁性是有一定要求的。為 了消除加磁帶來的這一不良後果，在加磁排釘環節之後增加了交流去磁環節。通過此環節可以使鐵釘的剩磁達到一定的標準(<0. 3GT);最後，為了實現自動精確的包裝供料，在稱重環節採用先進的電子稱重設備 並且實現三級精細精確供料控制。此稱重設備可以提供加料90%, 100%兩個信 號，實現了三個階段的控制劃分。同時，大料鬥實現過量自動控制環節。上述自動包裝設備各個動作之間既有獨立性，又有4艮多的關聯性，形成了一 個相當複雜的工作流程，因而必須有合理的自動包裝設備控制方法使整臺包裝設備流暢準確地完成整個包裝動作，並保證整才;ut行有高度的可靠性與柔性化程度。發明內容根據背景技術所述，本發明的目的在於提供一種電磁式鐵釘包裝成套設備並 行邏輯集散控制方法，此方法將鐵釘自動包裝設備的工作流程分為三類並行工作 的子流程實行並行邏輯控制，可最大程度地提高包裝效率。三類並行工作子流程中的加磁排釘流程為鐵釘自動包裝的主體並行子流程； 加料稱重流程為獨立閉環並行子流程；提鬥運行等流程為條件並行子流程。為了實現上述方法，本發明釆用如下技術方案一種電磁式鐵釘包裝成套設備的控制方法，主要由控制安排原則，並行邏輯 控制，控制子流程組成，其中控制安排原則加磁排釘流程為主體子流程，包括正向加磁排釘和反向加磁 排釘，包裝箱推桿降下，交流去磁；與主體子流程在時序上設有邏輯關聯的為加 料稱重子流程，並設置為獨立閉環子流程，包括大料鬥振動加料，三級振動送料 稱重；與主體子流程在時序上有邏輯關聯的為條件並行子流程，包括;^料4反縮回， 提升料鬥上行，提升料鬥下行，空箱傳遞，包裝箱推桿上，包裝箱推桿下；並行邏輯控制加磁排釘子流程應最大程度地連續運行，使其每箱鐵釘包裝 時間接近一次加磁排釘子流程的工作時間；加料稱重子流程是完全獨立的並行子 流程，而其工作時間完全可以與加磁排釘子流程重疊；條件並行子流程類中的各子流程運行條件是以相應的實測信息為依據，其中 放料子流程是以稱重到100。/o信號B2，放料橋板伸出信號Rll與提升料鬥到底時 信號Cl為判據，空箱傳遞子流程是以提升料鬥到底時信號Cl與包裝箱推桿下位 信號C5為判據，包裝箱推桿運行子流程以推空箱到位信號C3為判據，提升料鬥 子流程是以包裝箱推桿上推到位信號C4與》文料橋板縮回信號CO為判據；控制子流程(1) 大料鬥加料獨立閉環並行控制子程序三級粗細送料裝置末端設置一 個4丁料過量檢測傳感器，過量檢測傳感器無信號時大料鬥不斷振動送 料， 一旦出現過量供料信號，大料鬥停止振動一段時間，然後再振動 供料，如此循環往復；(2) 三級加料獨立閉環並行控制子程序由電子稱重裝置提供控制信號， 加料到總量的90。/a時產生一個細加料控制信號Bl，加料到100%時產 生加料結束控制信號B2，從而形成加料到總量90%前為快速粗加料控 制階段，從總量的90%加料到100%間為慢速細加料控制階段，加料到 總量100%時為停止送料階段，稱重箱體料鬥門閉合發出控制信號B4 時執行加料過程；(3) 放料條件並行控制子程序以測重箱體稱重到總量的100%時的加料結 束控制信號B2、放料橋板伸出信號Rll與提鬥到底部信號Cl為判據， 即當接到信號C1、 B2和R11，料鬥門打開放料，進行一定時間後，料 鬥門關閉，放料橋板縮回時產生控制信號CO;(4) 推空盒到位條件並行控制子程序以提升料鬥在底部信號Cl與包裝箱 推桿在下位時信號C5為判據，即一次加》茲完畢，包裝箱推桿在下位， 已滿盒下來，並且提升料鬥沒有啟動的情況下進行推盒到位；(5) 推空盒到加磁位置條件並行控制子程序該流程執行條件是空盒已推 到加i茲位置正下方位時產生一個控制信號C3,料鬥門打開定時器TM4 定時已到，表明空盒已經到位；(6) 提升料鬥上升條件並行控制子程序該流程執行條件是包裝箱推桿已 把空箱送到加磁位置處於等待提升料鬥向下倒釘的狀態，提鬥中已經 有鐵釘，放料橋板縮回，這時提升料鬥才開始向上運動，到達頂部時 它會產生一個控制信號C2;(7) 提升料鬥下降條件並行控制子程序該流程執行條件是，提升料鬥到達頂端時停留一^a時間後，開始向下運動，達到底部時產生一控制信號C1;(8) 加磁排釘主體並行控制子程序空盒到加磁位置C3，且提鬥到頂C2時 it^o磁朝M丁操作，外部定時器TM6設定正加磁時間，正向加磁繼電 器MP閉合，直流加磁電源開始正向供電，同時啟動TM6定時器，TM6 定時器到時，直《J。磁電源仃止供電，經過TM11的定時衰減，再斷開正向加磁繼電器MP,同時TM7定時器啟動，TM7定時到，則反向加磁繼 電器麗閉合，同時直流加磁電源開始反向供電，TM8定時器啟動，TM8 定時到，直流加磁電源飣止供電，同時啟動TM12定時器，TM12定時到， 則反向加磁繼電器MN斷，推桿下降滿盒到底部，空盒補上，並推出滿盒5交流去磁o由於採用了上述4支術方案，本發明具有如下優點與效果 1 、本發明使鐵釘自動包裝設備冗長的工作流程筒化為三類並行工作的子流 程實行並行邏輯控制，2、 本發明使鐵釘自動包裝各子流程並行運行，使包裝時間可縮短到基本等 於加磁排釘子流程時間，最大程度地提高了包裝效率；3、 本發明使鐵釘自動包裝設備易於採用可編程控制器構成整機控制系統， 由控制器內部輔助繼電器代替中間繼電器，由控制器內的計算機實現複雜的控制 邏輯，使控制系統有硬體連線少，編程與維修簡單，容易操作，可靠性高等優點。
圖1為本發明電磁式鐵釘包裝成套設備總體結構示意2為本發明基本工作流程圖3為本發明並行邏輯控制程序總結構框4為本發明大料鬥加料獨立閉環並行控制子程序圖5為本發明三級粗細送料獨立閉環並行控制子程序圖6為本發明放料條件並行控制子程序圖7為本發明推空盒到位條件並行控制子程序圖8為本發明推空盒到加磁位置條件並行控制子程序圖9為本發明提鬥上升條件並行控制子程序圖IO為本發明提鬥下降條件並行控制子程序圖11為本發明加》茲排4丁主體並行控制子程序具體實施方式
由圖1示出本發明電磁式鐵釘包裝成套設備的結構總體示意圖，從中可知其 結構組成及其相關連接，其主要工作流程為大料鬥振動加料，三級振動送料稱 重，稱重達90%時細送料，稱重達100°/ 時停、放料橋板伸出，稱鬥放料，提鬥上， 》文料橋板縮回，提鬥下，推空箱推桿伸出，推空箱推桿縮回，正向加磁#4丁，反 向加磁，推桿下落，交流去/f茲，振實，打包。由圖2示出上述的基本工作流程，本發明將自動包裝設備冗長的工作過程按其工作性質和邏輯關係筒化為三類並行工作的子流程實行並行邏輯控制，最大程 度地提高了工作效率和可靠性。由圖3至圖11示出本發明提供的8個並行控制子流程，充分體現了本發明 提出的控制安排原則及並行邏輯控制的設置。具體步驟如下一種電磁式鐵釘包裝成套設備的控制方法，主要由控制安排原則，並行邏輯 控制，控制子流程組成，其特徵在於控制安排原則加磁排釘流程為主體子流程，包括正向加磁排釘和反向加磁 排釘，包裝箱推桿降下，交流去磁；與主體子流程在時序上設有邏輯關聯的為加 料稱重子流程，並設置為獨立閉環子流程，包括大料鬥振動加料，三級振動送料 稱重；與主體子流程在時序上有邏輯關聯的為條件並行子流程，包括放料板縮回， 提升料鬥上行，提升料鬥下行，空箱傳遞，包裝箱推桿上，包裝箱推桿下；並行邏輯控制加磁排釘子流程應最大程度地連續運行，使其每箱鐵釘包裝 時間接近一次加磁排釘子流程的工作時間；加料稱重子流程是完全獨立的並行子 流程，而其工作時間完全可以與加》茲排4丁子流程重疊；條件並行子流程類中的各子流程運行^f牛是以相應的實測信息為依據，其中 放料子流程是以稱重到100。/。信號B2，放料橋板伸出信號Rll與提升料鬥到底時 信號Cl為判據，空箱傳遞子流程是以提升料鬥到底時信號Cl與包裝箱推桿下位 信號C5為判據，包裝箱推桿運行子流程以推空箱到位信號C3為判據，提升料鬥 子流程是以包裝箱推桿上推到位信號C4與放料橋板縮回信號CO為判據；控制子流程(1) 大料鬥加料獨立閉環並行控制子程序三^^且細送料裝置末端設置一個 4丁料過量檢測傳感器，過量檢測傳感器無信號時大料鬥不斷振動送料， 一旦出現過量供料信號，大料鬥停止振動一段時間，然後再振動供料， 如此循環往復；(2) 三^口料獨立閉環並行控制子程序由電子稱重裝置提供控制信號，加 料到總量的90。/。時產生一個細加料控制信號B1,加料到100 0/。時產生加 料結束控制信號B2,從而形成加料到總量90%前為快速粗加料控制階 段，從總量的90%加料到100%間為慢速細加料控制階段，加料到總量 100%時為停止送料階段，稱重箱體料鬥門閉合發出控制信號B4時執行 加料過程；(3) 放料條件並行控制子程序以測重箱體稱重到總量的100%時的加料結 束控制信號B2、放料橋板伸出信號Rll與提鬥到底部信號Cl為判據，即當接到信號C1、 B2和R11，料鬥門打開放料，進行一定時間後，料鬥 門關閉，放料橋板縮回時產生控制信號CO;(4) 推空盒到位條件並行控制子程序以提升料鬥在底部信號Cl與包裝箱 推桿在下位時信號C5為判據，即一次加磁完畢，包裝箱推桿在下位， 已滿盒下來，並且提升料鬥沒有啟動的情況下進行推盒到位；(5) 推空盒到加磁位置條件並行控制子程序該流程執行條件是空盒已推到 加-茲位置正下方位時產生一個控制信號C3，料鬥門打開定時器TM4定時 已到，表明空盒已經到位；(6) 提升料鬥上升條件並行控制子程序該流程執行條件是包裝箱推桿已把 空箱送到加磁位置處於等待提升料鬥向下倒釘的狀態，提鬥中已經有鐵 釘，放料橋板縮回，這時提升料鬥才開始向上運動，到達頂部時它會產 生一個控制信號C2;(7) 提升料鬥下降條件並行控制子程序該流程執行條件是，提升料鬥到達 頂端時停留一段時間後，開始向下運動，達到底部時產生一控制信號 Cl;(8) 加磁排釘主體並行控制子程序空盒到加磁位置C3，且提鬥到頂C2時 iiA加磁排4丁操作，外部定時器TM6設定正加磁時間，正向加磁繼電器 MP閉合，直流加磁電源開始正向供電，同時啟動TM6定時器，TM6定時 器到時，直^U口磁電源仃止供電，經過TMll的定時衰減，再斷開正向 加》茲繼電器MP,同時TM7定時器啟動，TM7定時到，則反向加石茲繼電器 MN閉合，同時直流加磁電源開始反向供電，TM8定時器啟動，TM8定時 到，直流加磁電源燈止供電，同時啟動TM12定時器，TM12定時到，則 反向加磁繼電器MN斷，推桿下降滿盒到底部，空盒補上，並推出滿盒， 交流去磁。
權利要求
1. 一種電磁式鐵釘包裝成套設備的控制方法，主要由控制安排原則，並行邏輯控制，控制子流程組成，其特徵在於控制安排原則加磁排釘流程為主體子流程，包括正向加磁排釘和反向加磁排釘，包裝箱推桿降下，交流去磁；與主體子流程在時序上設有邏輯關聯的為加料稱重子流程，並設置為獨立閉環子流程，包括大料鬥振動加料，三級振動送料稱重；與主體子流程在時序上有邏輯關聯的為條件並行子流程，包括放料板縮回，提升料鬥上行，提升料鬥下行，空箱傳遞，包裝箱推桿上，包裝箱推桿下；並行邏輯控制加磁排釘子流程應最大程度地連續運行，使其每箱鐵釘包裝時間接近一次加磁排釘子流程的工作時間；加料稱重子流程是完全獨立的並行子流程，而其工作時間完全可以與加磁排釘子流程重疊；條件並行子流程類中的各子流程運行條件是以相應的實測信息為依據，其中放料子流程是以稱重到100％信號B2，放料橋板伸出信號R11與提升料鬥到底時信號C1為判據，空箱傳遞子流程是以提升料鬥到底時信號C1與包裝箱推桿下位信號C5為判據，包裝箱推桿運行子流程以推空箱到位信號C3為判據，提升料鬥子流程是以包裝箱推桿上推到位信號C4與放料橋板縮回信號C0為判據；控制子流程1)大料鬥加料獨立閉環並行控制子程序三級粗細送料裝置末端設置一個釘料過量檢測傳感器，過量檢測傳感器無信號時大料鬥不斷振動送料，一旦出現過量供料信號，大料鬥停止振動一段時間，然後再振動供料，如此循環往復；2)三級加料獨立閉環並行控制子程序由電子稱重裝置提供控制信號，加料到總量的90％時產生一個細加料控制信號B1，加料到100％時產生加料結束控制信號B2，從而形成加料到總量90％前為快速粗加料控制階段，從總量的90％加料到100％間為慢速細加料控制階段，加料到總量100％時為停止送料階段，稱重箱體料鬥門閉合發出控制信號B4時執行加料過程；3)放料條件並行控制子程序以測重箱體稱重到總量的100％時的加料結束控制信號B2、放料橋板伸出信號R11與提鬥到底部信號C1為判據，即當接到信號C1、B2和R11，料鬥門打開放料，進行一定時間後，料鬥門關閉，放料橋板縮回時產生控制信號C0；4)推空盒到位條件並行控制子程序以提升料鬥在底部信號C1與包裝箱推桿在下位時信號C5為判據，即一次加磁完畢，包裝箱推桿在下位，已滿盒下來，並且提升料鬥沒有啟動的情況下進行推盒到位；5)推空盒到加磁位置條件並行控制子程序該流程執行條件是空盒已推到加磁位置正下方位時產生一個控制信號C3，料鬥門打開定時器TM4定時已到，表明空盒已經到位；6)提升料鬥上升條件並行控制子程序該流程執行條件是包裝箱推桿已把空箱送到加磁位置處於等待提升料鬥向下倒釘的狀態，提鬥中已經有鐵釘，放料橋板縮回，這時提升料鬥才開始向上運動，到達頂部時它會產生一個控制信號C2；7)提升料鬥下降條件並行控制子程序該流程執行條件是，提升料鬥到達頂端時停留一段時間後，開始向下運動，達到底部時產生一控制信號C1；8)加磁排釘主體並行控制子程序空盒到加磁位置C3，且提鬥到頂C2時進入加磁排釘操作，外部定時器TM6設定正加磁時間，正向加磁繼電器MP閉合，直流加磁電源開始正向供電，同時啟動TM6定時器，TM6定時器到時，直流加磁電源仃止供電，經過TM11的定時衰減，再斷開正向加磁繼電器MP，同時TM7定時器啟動，TM7定時到，則反向加磁繼電器MN閉合，同時直流加磁電源開始反向供電，TM8定時器啟動，TM8定時到，直流加磁電源仃止供電，同時啟動TM12定時器，TM12定時到，則反向加磁繼電器MN斷，推桿下降滿盒到底部，空盒補上，並推出滿盒，交流去磁。
全文摘要
一種電磁式鐵釘包裝成套設備的控制方法，主要由控制原則，並行邏輯控制，控制子流程組成，其中以加磁排釘為主體子流程，加料稱重子流程為獨立閉環子流程和在時序上有邏輯關聯的條件並行子流程，並示出大料鬥獨立閉環並行控制、三級加料獨立閉環並行控制，放料條件並行控制，推空盒到位條件並行控制，推空盒到加磁位置條件並行控制，提升料鬥上條件並行控制，提升料鬥下降條件並行控制和加磁排釘主體並行控制子流程等，本發明使包裝時間縮短到基本等於加磁排釘時間，提高了工作效率和可靠性，易於編程與維修簡單。
文檔編號B65B37/16GK101274675SQ200710086660
公開日2008年10月1日 申請日期2007年3月29日 優先權日2007年3月29日
發明者俞建榮, 張甲英, 焦向東, 蔣力培 申請人:北京石油化工學院