專利名稱：?jiǎn)屋佂仓悄軘?shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置，尤其適用于單輥筒、定袋長(zhǎng)、大批量生產(chǎn)的小袋包裝設(shè)備進(jìn)行色標(biāo)跟蹤。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于單輥筒色標(biāo)跟蹤裝置，都采用傳統(tǒng)的“光電離合器式”，其主要缺陷1、色標(biāo)偏差檢測(cè)比較系統(tǒng)比較粗糙，所檢測(cè)的色標(biāo)偏差量無法量化顯示，現(xiàn)場(chǎng)的包裝工不能直觀感知；特別，當(dāng)色標(biāo)偏差過大(色標(biāo)未能正常跟蹤)且生產(chǎn)的都是廢品時(shí)， 機(jī)器無報(bào)警，也不會(huì)停機(jī)。2、無論色標(biāo)偏差是多少，只要機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)進(jìn)行色標(biāo)偏差調(diào)整時(shí)每次的調(diào)整量都是固定的，從而不能快速實(shí)現(xiàn)對(duì)色標(biāo)的跟蹤。3、色標(biāo)偏差的調(diào)整量與主機(jī)輥筒(即包裝輥筒，下同)尺寸、橡膠輥筒尺寸、阻尼力的大小等多種因素相關(guān)，現(xiàn)場(chǎng)的包裝工難以把握。4、色標(biāo)跟蹤的效果與包裝袋袋長(zhǎng)、主機(jī)輥筒尺寸、橡膠輥筒尺寸的配合要求較高， 配合不好，則色標(biāo)難以跟蹤，或干脆不能跟蹤。5、當(dāng)無色標(biāo)信號(hào)或色標(biāo)信號(hào)不正確時(shí)，既不報(bào)警，又不停機(jī)。其導(dǎo)致的后果1、機(jī)器的調(diào)整困難，色標(biāo)難以跟蹤?，F(xiàn)場(chǎng)的包裝工經(jīng)常有這方面的反應(yīng)。2、浪費(fèi)包裝薄膜和充填物料，產(chǎn)成品率低。因?yàn)樯珮?biāo)難以跟蹤，必然導(dǎo)致此結(jié)果。3、對(duì)包裝工的要求比較高，需要較多的操作經(jīng)驗(yàn)。4、包裝工需要經(jīng)常觀察色標(biāo)跟蹤是否正常，從而耗費(fèi)較多的人工。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能方便、 安全可靠的單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置。本實(shí)用新型通過光電編碼器對(duì)主機(jī)輥筒上一 個(gè)包裝袋袋長(zhǎng)各位置進(jìn)行數(shù)字化，將封口時(shí)的希望色標(biāo)位置值，與包裝袋上色標(biāo)所對(duì)應(yīng)的 值進(jìn)行比較，所得的數(shù)字化色標(biāo)跟蹤偏差來進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)色標(biāo)的智能化跟蹤，進(jìn)而 克服傳統(tǒng)的“光電離合器式”單輥筒色標(biāo)跟蹤裝置的缺陷及其導(dǎo)致的不良結(jié)果。隨著現(xiàn)在PLC、觸摸屏、變頻器等控制裝置的性能提高、價(jià)格的下降，也對(duì)原有的色 標(biāo)跟蹤裝置的改進(jìn)與提高提供了這種可能。為了解決本實(shí)用新型的技術(shù)問題，本實(shí)用新型 提供的單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置，用于塑料薄膜及其復(fù)合材料等的包裝制袋過程中 的色標(biāo)跟蹤，其由輸入顯示裝置、數(shù)字控制裝置、主機(jī)調(diào)速裝置和橡膠輥筒調(diào)速裝置、光電 編碼器、光纖傳感器、阻尼部件及相關(guān)的電氣、機(jī)械部件構(gòu)成，其特征是，輸入顯示裝置與數(shù) 字控制裝置通過通訊電纜相連接，由輸入顯示裝置輸入產(chǎn)品的包裝速度，經(jīng)數(shù)字控制裝置 計(jì)算后控制主機(jī)調(diào)速裝置和橡膠輥筒調(diào)速裝置；主機(jī)調(diào)速裝置驅(qū)動(dòng)主電機(jī)進(jìn)而控制主機(jī)輥 筒，橡膠輥筒調(diào)速裝置驅(qū)動(dòng)橡膠輥筒電機(jī)進(jìn)而控制橡膠輥筒；[0015]主機(jī)輥筒與光電編碼器相連接，保證每生產(chǎn)一個(gè)包裝袋光電編碼器旋轉(zhuǎn)一圈；光 電編碼器將編碼信號(hào)輸入數(shù)字控制裝置，光電編碼器的一個(gè)圓周的各個(gè)位置就相對(duì)應(yīng)于主 機(jī)輥筒上一個(gè)包裝袋袋長(zhǎng)的各位置；橡膠輥筒的后側(cè)安裝接近 開關(guān)，保證橡膠輥筒每轉(zhuǎn)一 圈接近開關(guān)接收一次信號(hào)，同時(shí)把該信號(hào)輸入數(shù)字控制裝置，以便計(jì)算橡膠輥筒旋轉(zhuǎn)一圈 的時(shí)間；光纖傳感器用于檢測(cè)色標(biāo)信號(hào)，塑料薄膜上的色標(biāo)每經(jīng)過光纖傳感器一次，光纖傳 感器就產(chǎn)生一次信號(hào)輸入數(shù)字控制裝置；有色標(biāo)跟蹤時(shí)，包裝袋上的實(shí)際色標(biāo)位置所產(chǎn)生的色標(biāo)信號(hào)通過數(shù)字控制裝置瞬 時(shí)捕捉到其對(duì)應(yīng)于光電編碼器的編碼值，此編碼值與輸入顯示裝置中設(shè)定的希望的色標(biāo)位 置對(duì)應(yīng)于光電編碼器的編碼值相比較并計(jì)算出色標(biāo)跟蹤偏差，根據(jù)色標(biāo)跟蹤偏差自動(dòng)調(diào)整 橡膠輥筒速度，這樣橡膠輥筒和主機(jī)輥筒就有了速度差，并在阻尼部件的一起作用下，通過 阻力影響薄膜薄膜的輸送，從而實(shí)現(xiàn)薄膜薄膜色標(biāo)的跟蹤。優(yōu)選地，本實(shí)用新型裝置在無色標(biāo)跟蹤時(shí)，橡膠輥筒的線速度是由安裝在橡膠輥 筒上的接近傳感器與輸入顯示裝置中的參數(shù)“同期速度比率”改變來控制的，具體為數(shù)字控 制裝置通過檢測(cè)安裝在橡膠輥筒上的接近傳感器的兩次信號(hào)間隔時(shí)間與主機(jī)轉(zhuǎn)一圈時(shí)間 比較，若相差太大，則調(diào)整輸入顯示裝置中的“同期速度比率”，直至兩者的時(shí)間基本相同或 橡膠輥筒的一圈時(shí)間稍長(zhǎng)。本實(shí)用新型上述輸入顯示裝置優(yōu)選工控機(jī)或觸摸屏，最優(yōu)選觸摸屏；數(shù)字控制裝 置優(yōu)選單片機(jī)控制裝置或PLC，最優(yōu)選PLC;調(diào)速裝置優(yōu)選變頻器、直流調(diào)速裝置、步進(jìn)電機(jī) 或伺服電機(jī)，最優(yōu)選變頻器；阻尼部件優(yōu)選機(jī)械圓皮帶式或張力控制器，最優(yōu)選機(jī)械圓皮帶 式。本實(shí)用新型優(yōu)選技術(shù)方案中，PLC可通過通訊方式、模擬量方式或脈沖方式控制變 頻器的頻率。最優(yōu)選通過模擬量方式控制變頻器的頻率本實(shí)用新型的基本工作原理是主機(jī)輥筒和橡膠輥筒分別由變頻器驅(qū)動(dòng)，在一定 的包裝速度下，通過觸摸屏與PLC的調(diào)整，先使兩輥筒表面線速度基本一致(有薄膜時(shí)單 位時(shí)間的送膜量基本一樣)。包裝袋上色標(biāo)所對(duì)應(yīng)數(shù)字化值與輸入顯示裝置中所希望的封 口色標(biāo)位置進(jìn)行比較，根據(jù)其差值的大小、正負(fù)將從七種橡膠輥筒的速度中自動(dòng)選擇一種 (此為本實(shí)用新型“單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置”中的“智能化”關(guān)鍵)，并在機(jī)械圓皮 帶式阻尼部件的一起作用下來調(diào)整色標(biāo)位置。本實(shí)用新型中，光電編碼器用于數(shù)字化主機(jī)輥筒上一個(gè)包裝袋的袋長(zhǎng)，即光電編 碼器的一個(gè)圓周的各位置就相對(duì)應(yīng)于主機(jī)輥筒上一個(gè)包裝袋的袋長(zhǎng)的各位置，是本實(shí)用新 型“單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置”的中“數(shù)字化”關(guān)鍵。由于本實(shí)用新型采用了輸入顯示裝置，操作直觀，方便使用；而傳統(tǒng)的電磁離合器 式色標(biāo)跟蹤裝置的色標(biāo)偏差檢測(cè)比較系統(tǒng)相對(duì)來說非常粗糙簡(jiǎn)單，包裝工無法直接感知色 標(biāo)偏差情況，對(duì)于機(jī)器的操作使用需要長(zhǎng)期的摸索實(shí)踐，初期對(duì)包裝薄膜和充填物料浪費(fèi) 極大，機(jī)器對(duì)包裝工的依賴很大，而目前的裝置則有效地克服該缺陷，同時(shí)輸入顯示裝置的 使用又可以對(duì)系統(tǒng)增加許多功能，比如根據(jù)邏輯關(guān)系，可以判別在一包袋中沒有色標(biāo)信號(hào) 或色標(biāo)信號(hào)大于一次；可以根據(jù)色標(biāo)偏差產(chǎn)生色標(biāo)偏差過大的報(bào)警；各種報(bào)警發(fā)生時(shí)通過 畫面發(fā)出，并顯示處理方法；等等。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型重點(diǎn)在于其智能化、數(shù)字化。應(yīng)用該實(shí)用新型后機(jī)器的性能得到大大地改進(jìn)與強(qiáng)化，有效地克服了目前流行的傳統(tǒng)的“光電離合器式”單輥筒色標(biāo)跟蹤裝置的缺陷及其導(dǎo)致的不良結(jié)果，是對(duì)現(xiàn)有科技技術(shù)的充分利用，是“光電離合器 式”單輥筒色標(biāo)跟蹤裝置發(fā)展的必然方向。本實(shí)用新型功能強(qiáng)，操作方便、直觀，大大地增加 了機(jī)器的生產(chǎn)效率。本實(shí)用新型通過色標(biāo)偏差來自動(dòng)調(diào)整橡膠輥筒的速度，從而實(shí)現(xiàn)色標(biāo)的自動(dòng)跟 蹤，色標(biāo)跟蹤效果好，同時(shí)又由于采用了輸入顯示裝置，可以對(duì)系統(tǒng)增加許多功能，比如根 據(jù)邏輯關(guān)系，可以判別在一包袋中沒有色標(biāo)信號(hào)或色標(biāo)信號(hào)大于一次；可以根據(jù)色標(biāo)偏差 產(chǎn)生色標(biāo)偏差過大的報(bào)警；各種報(bào)警發(fā)生時(shí)通過畫面發(fā)出，并顯示處理方法；等等，由此機(jī) 器的操作直觀，使用方便，有效地克服了傳統(tǒng)的電磁離合器式色標(biāo)跟蹤裝置的缺陷，能更好 地滿足生產(chǎn)廠家的需要。

圖1是本實(shí)用新型的外觀示意圖；圖2是本實(shí)用新型的包裝制袋過程中塑料薄膜流程示意圖；圖3是本實(shí)用新型的構(gòu)成框圖；圖4是本實(shí)用新型觸摸屏的產(chǎn)品數(shù)據(jù)_制袋畫面示意圖；圖5是本實(shí)用新型觸摸屏的運(yùn)轉(zhuǎn)畫面示意圖；圖6是本實(shí)用新型觸摸屏的主機(jī)參數(shù)設(shè)定2畫面示意圖；圖7是本實(shí)用新型觸摸屏的色標(biāo)補(bǔ)償偏差范圍設(shè)定畫面示意圖；圖8是本實(shí)用新型觸摸屏的跟蹤速度比率設(shè)定畫面示意圖；圖9是本實(shí)用新型觸摸屏的色標(biāo)跟蹤偏差關(guān)系示意圖；圖10是本實(shí)用新型觸摸屏的色標(biāo)跟蹤偏差監(jiān)測(cè)計(jì)數(shù)畫面示意圖；圖11是本實(shí)用新型觸摸屏的操作開關(guān)1畫面示意圖。其中100為觸摸屏；101為圓皮帶調(diào)整手柄；102為圓皮帶；103為薄膜卷；104為 薄膜導(dǎo)向輥筒；105為光電傳感器的光電放大器；106為光電傳感器的光電檢測(cè)頭和支架； 107為薄膜導(dǎo)向輥筒；108為薄膜導(dǎo)向輥筒支架；109為橡膠輥筒；110為薄膜導(dǎo)向輥筒；111 為薄膜導(dǎo)向輥筒支架；112為薄膜導(dǎo)向輥筒；113為主機(jī)輥筒；114為薄膜上色標(biāo)；200為觸 摸屏；201為PLC ；202為主機(jī)變頻器；203為主電機(jī)；204為主機(jī)輥筒；205為光電編碼器； 206為橡膠輥筒變頻器；207為橡膠輥筒電機(jī)；208為橡膠輥筒；209為橡膠輥筒接近開關(guān)； 210為光纖電傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用 于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。在閱讀了本實(shí)用新型記載的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落 入本實(shí)用新型權(quán)利要求所限定的范圍。如圖1-2所示，本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例提供的單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置 中觸摸屏100用于輸入數(shù)據(jù)及顯示信息；圓皮帶102繞在安裝薄膜卷103的軸上，通過圓 皮帶101的調(diào)節(jié)手柄的調(diào)節(jié)控制，可以改變圓皮帶102對(duì)薄膜卷103的阻尼；四個(gè)薄膜導(dǎo)向輥筒104、107、110及112用于對(duì)薄膜的導(dǎo)向控制；光纖傳感器的光電放大器105用于對(duì)色 標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)設(shè)定；光纖傳感器的光電檢測(cè)頭106與光纖傳感器的光電放大器105通過光 纖相連接，用于引導(dǎo)光電放大器105產(chǎn)生的光線向薄膜發(fā)射與將反射光引導(dǎo)回光電放大器 105 ；薄膜導(dǎo)向輥筒支架108用于安裝薄膜導(dǎo)向輥筒106并可對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，以改變橡膠輥 筒109與薄膜的包裹角度；橡膠輥筒109采用橡膠材質(zhì)，與薄膜之間可形成較大摩擦力，通 過改變橡膠輥筒109的電機(jī)速度從而改變橡膠輥筒109的線速度，進(jìn)而可減慢薄膜的送進(jìn) 速度；薄膜導(dǎo)向輥筒支架111用于安裝薄膜導(dǎo)向輥筒112并可對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，以改變薄膜到 制袋之間的成型狀況；主機(jī)輥筒113用于包裝袋的制袋；薄膜上色標(biāo)114用于對(duì)每個(gè)包裝 袋的識(shí)別。為了更好地解釋圖1與圖2，請(qǐng)參閱如圖3所示的構(gòu)成框圖觸摸屏200與PLC201 通過通訊電纜相連接，可以將觸摸屏200設(shè)定的包裝速度等各種數(shù)據(jù)傳PLC201，通過 PLC201將機(jī)器故障等各種信息顯示在觸摸屏200上；PLC201通過輸出模擬量來控制主機(jī)變 頻器202及橡膠輥筒變頻器206，主機(jī)變頻器202驅(qū)動(dòng)主電機(jī)203，橡膠輥筒變頻器206驅(qū) 動(dòng)橡膠輥筒電機(jī)207，從而實(shí)現(xiàn)PLC201對(duì)主電機(jī)203和橡膠輥筒電機(jī)207的控制；主電機(jī) 203通過減速箱、鏈輪、傘齒輪實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)輥筒204的控制；橡膠輥筒電機(jī)207通過減速箱 實(shí)現(xiàn)對(duì)橡膠輥筒208的控制；主機(jī)輥筒204通過鏈輪等與光電編碼器205相連接，保證每生 產(chǎn)一個(gè)包裝袋光電編碼器205旋轉(zhuǎn)一圈；光電編碼器205將信號(hào)輸入PLC201 ；橡膠輥筒208 的后側(cè)安裝接近開關(guān)209，保證橡膠輥筒208每轉(zhuǎn)一圈接近開關(guān)209接收一次信號(hào)，同時(shí)把 該信號(hào)輸PLC201，以便計(jì)算橡膠輥筒208旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間；光纖傳感器210用于檢測(cè)色標(biāo) 信號(hào)，薄膜上的色標(biāo)(一個(gè)包裝袋上一個(gè)色標(biāo))每經(jīng)過光纖傳感器一次，光纖傳感器210就 產(chǎn)生一次信號(hào)輸入PLC。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體工作原理和工作過程。如圖4所示的產(chǎn)品數(shù)據(jù)_制袋畫面中，輸入產(chǎn)品的包裝速度(本例為60包/分)， 該數(shù)據(jù)經(jīng)通訊由觸摸屏200傳入PLC201中，PLC201根據(jù)主電機(jī)203與橡膠輥筒電機(jī)207的 減速比、電機(jī)極對(duì)數(shù)、變頻器的最高頻率以及輸出分辨率等參數(shù)，計(jì)算出主電機(jī)203與橡膠 輥筒電機(jī)207的相應(yīng)變頻器的所對(duì)應(yīng)的頻率的數(shù)據(jù)值，由PLC201的D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為相 應(yīng)的模擬電壓，再輸入主機(jī)變頻器202及橡膠輥筒變頻器206內(nèi)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)變頻器的頻率。 在沒有色標(biāo)跟蹤時(shí)，我們希望主電機(jī)203所驅(qū)動(dòng)的主機(jī)輥筒204與橡膠輥筒208的線速度 一致(以保證制作出的包裝袋外觀美觀)，而一般情況下主機(jī)輥筒204與橡膠輥筒208的 直徑是相同的，所以兩者旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間是相同的；上面的變頻器的頻率即據(jù)此計(jì)算出來。 因?yàn)橹麟姍C(jī)203與橡膠輥筒電機(jī)207采用的是異步電機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在轉(zhuǎn)差率，而且變頻器的 輸入本身也存在零點(diǎn)漂移，所以理論計(jì)算出的主機(jī)輥筒204與橡膠輥筒208的速度并不能 保證兩者的線速度一致，必須進(jìn)行調(diào)整。在圖4所示的產(chǎn)品數(shù)據(jù)-制袋畫面中，將色標(biāo)跟蹤 的“開關(guān)”關(guān)掉，然后自動(dòng)運(yùn)行機(jī)器；在圖5運(yùn)轉(zhuǎn)畫面中看到的包裝速度是由PLC201測(cè)算出 一包裝袋的包裝時(shí)間然后計(jì)算出來的，看該速度是否與圖4產(chǎn)品數(shù)據(jù)-制袋畫面中設(shè)定的 包裝速度一致，若不一致，調(diào)整圖6主機(jī)參數(shù)設(shè)定2畫面的輸出修正系數(shù)(本例為1.000) 使兩者一致；在圖5運(yùn)轉(zhuǎn)畫面中看到的主機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)間是由PLC201根據(jù)光電編碼器產(chǎn) 生的信號(hào)計(jì)算出來，橡膠輥筒一圈時(shí)間是PLC201在橡膠輥筒208運(yùn)轉(zhuǎn)期間由橡膠輥筒接近 開關(guān)209兩次信號(hào)之間的時(shí)間差計(jì)算出來的，當(dāng)兩者的時(shí)間值不一樣時(shí)，調(diào)整圖5運(yùn)轉(zhuǎn)畫面中的同期速度比率(本例為1.045)，使兩者一致或橡膠輥筒208 —圈時(shí)間比主機(jī)204旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)間稍大，一般使兩者的差值在以內(nèi)。光電編碼器205安裝在主機(jī)軸203上，通過 主電機(jī)203及鏈輪減速各部件的配合，每完成一次包裝制袋，光電編碼器205就旋轉(zhuǎn)一周， 光電編碼器205的編碼信號(hào)接入PLC201，由此光電編碼器205的一個(gè)圓周的各位置就相對(duì) 應(yīng)于主機(jī)輥筒上一個(gè)包裝袋袋長(zhǎng)的各位置；有色標(biāo)跟蹤時(shí)，包裝袋上的實(shí)際色標(biāo)位置所產(chǎn) 生的色標(biāo)信號(hào)可通過201PLC瞬時(shí)捕捉到其對(duì)應(yīng)于光電編碼器205的編碼值，此值與圖4產(chǎn) 品數(shù)據(jù)-制袋畫面中設(shè)定的希望的色標(biāo)位置對(duì)應(yīng)于光電編碼器的編碼值相比較，從而形成 圖4產(chǎn)品數(shù)據(jù)-制袋畫面中的色標(biāo)跟蹤偏差。根據(jù)色標(biāo)跟蹤偏差情況，通過調(diào)整橡膠輥筒 208的速度，降低色標(biāo)跟蹤偏差值，從而更好地進(jìn)行色標(biāo)跟蹤，為此，在圖7色標(biāo)補(bǔ)償偏差范 圍設(shè)定中設(shè)定臨界偏差范圍、補(bǔ)償偏差范圍及強(qiáng)補(bǔ)償偏差范圍三個(gè)數(shù)值(這三個(gè)數(shù)值分別 從小到大，一般我們依次設(shè)為2°、4°、10° )，將色標(biāo)跟蹤偏差順序分為八段色標(biāo)跟蹤偏 差強(qiáng)補(bǔ)償偏差范圍、-強(qiáng)補(bǔ)償偏差范圍 <色標(biāo)跟蹤偏差補(bǔ)償偏差范圍、-補(bǔ)償偏 差范圍<色標(biāo)跟蹤偏差< _臨界偏差范圍、_臨界偏差范圍<色標(biāo)跟蹤偏差< 0、0 <色標(biāo) 跟蹤偏差< 臨界偏差范圍、臨界偏差范圍< 色標(biāo)跟蹤偏差 < 補(bǔ)償偏差范圍、補(bǔ)償偏差范圍 <色標(biāo)跟蹤偏差<強(qiáng)補(bǔ)償偏差范圍、強(qiáng)補(bǔ)償偏差范圍《色標(biāo)跟蹤偏差，對(duì)應(yīng)于圖8跟蹤速 度比率設(shè)定的中間位置的色標(biāo)速比狀態(tài)，只是將第一段與最后一段合并(也就是圖7色標(biāo) 補(bǔ)償偏差范圍設(shè)定中的“強(qiáng)補(bǔ)償偏差范圍以外的皆屬于范圍外補(bǔ)償！ ”)為范圍外，其它則 一一對(duì)應(yīng)。圖8跟蹤速度比率設(shè)定的右側(cè)速比系數(shù)，對(duì)應(yīng)于左側(cè)的色標(biāo)速比狀態(tài)，其值可以 由操作人員來設(shè)定(我們一般將其從上到下依次設(shè)為0. 97,0. 98,0. 99、1. 00、1. 01、1. 02和 0. 95)。色標(biāo)跟蹤偏差與色標(biāo)補(bǔ)償偏差范圍、色標(biāo)速比狀態(tài)及速比系數(shù)的關(guān)系見圖9色標(biāo)跟 蹤偏差關(guān)系示意圖。舉例來說，在圖4的色標(biāo)跟蹤“開”且機(jī)器在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，PLC201可以 計(jì)算出色標(biāo)跟蹤偏差，從而可以確定色標(biāo)速比狀態(tài)比如為-補(bǔ)償，進(jìn)一步可得到速比系數(shù) 為0. 98，也就是說，當(dāng)此色標(biāo)跟蹤偏差時(shí)為色標(biāo)能正常跟蹤，將線速度與主機(jī)輥筒204相同 時(shí)的橡膠輥筒208的速度乘以該速比系數(shù)0. 98作為當(dāng)前的橡膠輥筒208的速度。此時(shí)橡 膠輥筒208線速度稍慢于主機(jī)輥筒204，通過圓皮帶102的阻尼力及橡膠輥筒208與制袋 薄膜的摩擦阻力共同對(duì)制袋薄膜產(chǎn)生向后的拉力作用；由于制袋薄膜本身的彈性形變，制 袋薄膜送進(jìn)的實(shí)際長(zhǎng)度比主機(jī)輥筒204減少，從而使制袋薄膜的色標(biāo)位置有一個(gè)相對(duì)的向 后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)制袋薄膜色標(biāo)的跟蹤。在本實(shí)用新型實(shí)際的工藝設(shè)計(jì)中，包裝袋的尺寸(在 這里即指色標(biāo)間距)比主機(jī)輥筒204的制袋尺寸要小0. 5 1. 0毫米，就是因?yàn)橹拼∧?色標(biāo)的跟蹤是通過向后的拉力作用實(shí)現(xiàn)的(通過制袋薄膜的彈性形變相當(dāng)于拉長(zhǎng)了包裝 袋的尺寸)；若包裝袋的尺寸比主機(jī)輥筒204的制袋尺寸過小，超過1. 0毫米，則影響包裝 袋外表的美觀度。同樣原因，當(dāng)色標(biāo)跟蹤偏差較大，超過強(qiáng)補(bǔ)償偏差范圍，其色標(biāo)速比狀態(tài) 都?xì)w入范圍外，此時(shí)的速比系數(shù)最小為0. 95 (見圖9色標(biāo)跟蹤偏差關(guān)系示意圖)，以盡快實(shí) 現(xiàn)對(duì)色標(biāo)的快速跟蹤，而傳統(tǒng)的電磁離合器式色標(biāo)跟蹤裝置則無法實(shí)現(xiàn)此功能。至于在色 標(biāo)速比狀態(tài)的+補(bǔ)償、+強(qiáng)補(bǔ)償所采用的速比系數(shù)1. 01,1. 02，若單從理論上講是沒有必要 的，因?yàn)榧幢阆鹉z輥筒208的送膜速度快于主機(jī)輥筒204，但主機(jī)輥筒204仍只送其制袋尺 寸的制袋薄膜；但由于異步電機(jī)因負(fù)載不同而存在轉(zhuǎn)差率及變頻器的輸入本身也存在零點(diǎn) 漂移，如此則增強(qiáng)了本實(shí)用新型對(duì)不同包裝速度的適應(yīng)性，即便在同一包裝速度下也增加 了調(diào)整的范圍。[0042] 由于采用了觸摸屏，可以對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)許多額外的功能。在圖10色標(biāo)跟蹤偏差監(jiān)測(cè) 計(jì)數(shù)畫面，當(dāng)色標(biāo)跟蹤正常以后(即超過監(jiān)測(cè)開始設(shè)定包裝袋數(shù))可以對(duì)色標(biāo)跟蹤偏差進(jìn) 行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如果色標(biāo)跟蹤偏差值超過偏差允許范圍設(shè)定值(在此為10度)，可以選擇禁止 (即不需要此功能)、報(bào)警(只進(jìn)行報(bào)警來提醒操作工)和停機(jī)(機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，等待人工 干預(yù))；根據(jù)邏輯關(guān)系，可以判別在一包袋中沒有色標(biāo)信號(hào)或色標(biāo)信號(hào)大于一次，該功能是 否起作用，可由圖11操作開關(guān)1畫面的未檢測(cè)到色標(biāo)及色標(biāo)信號(hào)大于一次開關(guān)選擇。其它 功能不再一一說明。
權(quán)利要求一種單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置，用于塑料薄膜及其復(fù)合材料包裝等的制袋過程中的色標(biāo)跟蹤，其由輸入顯示裝置、數(shù)字控制裝置、主機(jī)調(diào)速裝置和橡膠輥筒調(diào)速裝置、光電編碼器、光纖傳感器、阻尼部件及相關(guān)的電氣、機(jī)械部件構(gòu)成，其特征是，輸入顯示裝置與數(shù)字控制裝置通過通訊電纜相連接，由輸入顯示裝置輸入產(chǎn)品的包裝速度，經(jīng)數(shù)字控制裝置計(jì)算后控制主機(jī)調(diào)速裝置和橡膠輥筒調(diào)速裝置；主機(jī)調(diào)速裝置驅(qū)動(dòng)主電機(jī)進(jìn)而控制主機(jī)輥筒，橡膠輥筒調(diào)速裝置驅(qū)動(dòng)橡膠輥筒電機(jī)進(jìn)而控制橡膠輥筒；主機(jī)輥筒與光電編碼器相連接，保證每生產(chǎn)一個(gè)包裝袋光電編碼器旋轉(zhuǎn)一圈；光電編碼器將編碼信號(hào)輸入數(shù)字控制裝置，光電編碼器的一個(gè)圓周的各個(gè)位置就相對(duì)應(yīng)于主機(jī)輥筒上一個(gè)包裝袋袋長(zhǎng)的各位置；橡膠輥筒的后側(cè)安裝接近開關(guān)，保證橡膠輥筒每轉(zhuǎn)一圈接近開關(guān)接收一次信號(hào)，同時(shí)把該信號(hào)輸入數(shù)字控制裝置，以便計(jì)算橡膠輥筒旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間；光纖傳感器用于檢測(cè)色標(biāo)信號(hào)，塑料薄膜上的色標(biāo)每經(jīng)過光纖傳感器一次，光纖傳感器就產(chǎn)生一次信號(hào)輸入數(shù)字控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置，其特征是，輸入顯示裝置 為工控機(jī)或觸摸屏；數(shù)字控制裝置為單片機(jī)控制裝置或PLC ；調(diào)速裝置為變頻器、直流調(diào)速 裝置、步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)；阻尼部件為機(jī)械圓皮帶式或張力控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置，其特征是，輸入顯示裝置為觸摸屏；數(shù)字控制裝置為PLC ；調(diào)速裝置為變頻器；阻尼部件為機(jī)械圓 皮帶式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置，其特征是，PLC通過通訊方 式、模擬量方式或脈沖方式控制變頻器的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置，其特征是，PLC通過模擬量 方式控制變頻器的頻率。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單輥筒智能數(shù)字化色標(biāo)跟蹤裝置，用于塑料薄膜及其復(fù)合材料等的包裝制袋過程中的色標(biāo)跟蹤，其由輸入顯示裝置、數(shù)字控制裝置、兩個(gè)調(diào)速裝置和光電編碼器等部件構(gòu)成。有色標(biāo)跟蹤時(shí)，包裝袋上的實(shí)際色標(biāo)位置所產(chǎn)生的色標(biāo)信號(hào)通過數(shù)字控制裝置瞬時(shí)捕捉到其對(duì)應(yīng)于光電編碼器的編碼值，此編碼值與輸入顯示裝置中設(shè)定的希望的色標(biāo)位置對(duì)應(yīng)于光電編碼器的編碼值相比較并計(jì)算出色標(biāo)跟蹤偏差，根據(jù)色標(biāo)跟蹤偏差自動(dòng)調(diào)整橡膠輥筒速度，這樣橡膠輥筒和主機(jī)輥筒就有了速度差，并在阻尼部件的一起作用下，通過阻力影響薄膜的輸送，從而實(shí)現(xiàn)薄膜色標(biāo)的跟蹤。本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)的電磁離合器式色標(biāo)跟蹤裝置的缺陷。
文檔編號(hào)B65B57/00GK201573817SQ20092017822
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者于桂軍, 沈桂俊, 秦強(qiáng), 黃敏 申請(qǐng)人:小松科馬馳包裝機(jī)械(上海)有限公司