專利名稱：生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品包裝行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種瓶蓋計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
高速生產(chǎn)線上的瓶蓋通過數(shù)的計(jì)量，通常有兩種方式一、稱重的方式，其原理如下 二，其中G1為裝箱完畢后的總重量，G2為空箱子的重量，G0為每個(gè)瓶蓋的
Crfl 重量，η為箱內(nèi)瓶蓋數(shù)。該種計(jì)量方法需要假定每個(gè)瓶蓋的重量一致，且稱重裝置其精度要足夠高。但通常情況下，由于瓶蓋自身重量的誤差以及稱重裝置的誤差導(dǎo)致該方法計(jì)量出來的瓶蓋數(shù)具有較大偏差。二、利用傳感器計(jì)數(shù)的方法利用傳感器計(jì)數(shù)的方法是假定瓶蓋通過安裝在特定位置的傳感器時(shí)，當(dāng)有物體通過傳感器時(shí)，傳感器產(chǎn)生高電平信號，當(dāng)沒有物體通過時(shí)傳感器產(chǎn)生一個(gè)低電平信號，通過監(jiān)控傳感器產(chǎn)生的電平信號的變化從而實(shí)現(xiàn)計(jì)量的目的。該種計(jì)量方法由于傳感器在高速生長線上經(jīng)常發(fā)生誤觸發(fā)，尤其是當(dāng)物體一個(gè)緊挨一個(gè)連續(xù)通過時(shí)，其得到的計(jì)量數(shù)偏差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高速生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)的精確計(jì)量的裝置和方法，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量裝置，用于計(jì)量由瓶蓋輸送線體上的瓶蓋通過數(shù)，其特征在于，包括星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)(2)、吹氣裝置(7)、第一傳感器(4)、第二傳感器(5)、第三傳感器(6)和主控制器，其中，星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)包括由伺服驅(qū)動電機(jī)(11)驅(qū)動的星輪(3)，所述星輪(3)的每個(gè)輪齒半徑稍大于瓶蓋半徑，輪齒深度稍小于瓶蓋半徑，用于隨著瓶蓋輸送線體的運(yùn)動帶過瓶蓋；吹氣裝置(7)固定在星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的上游，用于順著瓶蓋輸送線體的運(yùn)動方向吹氣，根據(jù)主控制器輸出的信號控制輸送到星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)位置處的瓶蓋的速度；所述的第一、第二和第三傳感器分別固定在瓶蓋輸送線體的不同位置上，用于感知是否存在瓶蓋，第一傳感器(4)固定在星輪與瓶蓋相接觸位置的附近，第二傳感器(5)固定在吹氣裝置(7)與星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)(2)之間，第三傳感器(6)固定在吹氣裝置的上游；三個(gè)傳感器感知的信號被送入主控制器；三個(gè)傳感器感知的是否存在瓶蓋的信號被送入主控制器，主控制器根據(jù)計(jì)算星輪旋轉(zhuǎn)過的輪齒數(shù)對瓶蓋通過數(shù)進(jìn)行計(jì)量，并根據(jù)三個(gè)傳感器輸入的感知信號調(diào)節(jié)星輪旋轉(zhuǎn)速度和吹氣氣壓的大小，協(xié)調(diào)瓶蓋通過速度并對瓶蓋通過數(shù)進(jìn)行矯正。
作為優(yōu)選實(shí)施方式，吹氣裝置包括通過管道相連的吹氣噴嘴和電氣比例閥，電氣比例閥受主控制器的控制。本發(fā)明同時(shí)提供一種采用所述的生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量方法，該方法包括以下三個(gè)方面星輪旋轉(zhuǎn)速度與線體上瓶蓋運(yùn)行速度自適應(yīng)匹配根據(jù)所述的三個(gè)傳感器的感知信號，一方面，由主控制器在調(diào)節(jié)星輪旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動脈沖頻率實(shí)現(xiàn)星輪旋轉(zhuǎn)速度的控制；另一方面，主控制器還通過電氣比例閥控制吹氣氣壓的大小實(shí)現(xiàn)線體上瓶蓋的運(yùn)行速度的控制；若第三傳感器感知不到瓶蓋存在，通過控制伺服驅(qū)動電機(jī)使星輪轉(zhuǎn)速降低，通過控制吹氣裝置吹氣氣壓實(shí)現(xiàn)瓶蓋運(yùn)行速度的調(diào)節(jié)，使得整個(gè)計(jì)量系統(tǒng)執(zhí)行減速的動作；當(dāng)?shù)诙鞲衅鞲兄坏狡可w存在時(shí)，通過主控制器控制伺服驅(qū)動電機(jī)使星輪停止轉(zhuǎn)動。星輪計(jì)數(shù)方法通過計(jì)算星輪旋轉(zhuǎn)過的輪齒數(shù)對瓶蓋通過數(shù)進(jìn)行計(jì)量；·
傳感器計(jì)數(shù)矯正利用第一傳感器感知輪齒間是否有瓶蓋，當(dāng)星輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)輪齒角度，但該傳感器計(jì)數(shù)為空，此時(shí)真實(shí)瓶蓋通過數(shù)應(yīng)該在星輪計(jì)數(shù)結(jié)果上減I。本發(fā)明在瓶蓋輸送線體上增加了星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)、通過電氣比例閥控制的吹氣裝置及幾個(gè)傳感器，利用星輪計(jì)數(shù)結(jié)果與傳感器計(jì)數(shù)結(jié)果相融合的方法實(shí)現(xiàn)了高速生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)的計(jì)量和計(jì)數(shù)矯正。具有計(jì)量精確、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)施容易的優(yōu)點(diǎn)。


圖I (a)為本發(fā)明的高速生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量裝置外觀示意圖。(b)為本發(fā)明的高速生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量裝置原理示意圖。圖2為星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)分解圖。圖3為星輪示意圖。圖4為控制信號連接示意圖。標(biāo)號說明1瓶蓋高速輸送線體；2星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)；3星輪；4傳感器I ;5傳感器2 ；6傳感器3 ;7吹氣裝置；8瓶蓋；9瓶蓋壓板；10電一氣比例閥；11伺服驅(qū)動電機(jī)；12星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)安裝板；13星輪安裝孔；14輪齒。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。參見圖1，本發(fā)明的高速生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量裝置，用于計(jì)量由瓶蓋輸送線體I上的瓶蓋通過數(shù)，主要包括星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)2、吹氣裝置7、第一傳感器4、第二傳感器(5)、第三傳感器(6)和主控制器(設(shè)置在主控柜里)。三個(gè)傳感器用于感知相應(yīng)部位是否有瓶蓋，本實(shí)施例中，采用光電傳感器。參見圖2和圖3，星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)主要包括伺服驅(qū)動電機(jī)、星輪3、星輪安裝板12。星輪3通過安裝板12固定在線體I的正下方，每個(gè)輪齒半徑稍大于瓶蓋半徑，輪齒深度稍小于瓶蓋半徑，用于隨著瓶蓋輸送線體的運(yùn)動帶過瓶蓋；星輪3厚度約為2_，輪齒14均勻分布在星輪3上，輪齒14的半徑稍大于瓶蓋8的半徑，輪齒14的深度稍小于瓶蓋8的半徑。假設(shè)瓶蓋8在瓶蓋高速輸送線體I上高速向左運(yùn)動，由于有瓶蓋壓板9使得瓶蓋在垂直方向上沒有跳動。
吹氣裝置7主要包括吹氣噴嘴和電氣比例閥，吹氣噴嘴固定在星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的上游，用于順著瓶蓋輸送線體的運(yùn)動方向吹氣，主控制器通過控制電氣比例閥控制氣壓大小，從而控制輸送到星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)位置處的瓶蓋的速度。需要對瓶蓋通過數(shù)進(jìn)行計(jì)量時(shí)，如圖4所示，由主控柜控制伺服電機(jī)驅(qū)動使得伺服電機(jī)11旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動星輪3轉(zhuǎn)動；如圖4所示，通過主控機(jī)柜控制電一氣比例閥10來控制吹氣裝置7吹出氣體的壓力，從而控制線體I上面瓶蓋8的運(yùn)行速度；當(dāng)瓶蓋8在線體I上的運(yùn)行速度等于或稍大于星輪3外沿的線速度時(shí)，星輪每旋轉(zhuǎn)一個(gè)輪齒角度，星輪輪齒之間通過一個(gè)瓶蓋。假定星輪旋轉(zhuǎn)一圈所需的伺服電機(jī)驅(qū)動脈沖數(shù)為n1(l，旋轉(zhuǎn)一個(gè)輪齒角度所需伺服電機(jī)脈沖驅(qū)動數(shù)為Iltltl，則星輪旋轉(zhuǎn)一圈得到的瓶蓋通過數(shù)為Il1 :
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量裝置，用于計(jì)量由瓶蓋輸送線體上的瓶蓋通過數(shù)，其特征在于，包括星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)(2)、吹氣裝置(7)、第一傳感器(4)、第二傳感器(5)、第三傳感器(6)和主控制器，其中， 星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)包括由伺服驅(qū)動電機(jī)(11)驅(qū)動的星輪(3)，所述星輪(3)的每個(gè)輪齒半徑稍大于瓶蓋半徑，輪齒深度稍小于瓶蓋半徑，用于隨著瓶蓋輸送線體的運(yùn)動帶過瓶蓋； 吹氣裝置(7 )固定在星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的上游，用于順著瓶蓋輸送線體的運(yùn)動方向吹氣，根據(jù)主控制器輸出的信號控制輸送到星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)位置處的瓶蓋的速度； 所述的第一、第二和第三傳感器分別固定在瓶蓋輸送線體的不同位置上，用于感知是否存在瓶蓋，第一傳感器(4)固定在星輪與瓶蓋相接觸位置的附近，第二傳感器(5)固定在吹氣裝置(7)與星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)(2)之間，第三傳感器(6)固定在吹氣裝置的上游；三個(gè)傳感器感知的信號被送入主控制器；三個(gè)傳感器感知的是否存在瓶蓋的信號被送入主控制器，主控制器根據(jù)計(jì)算星輪旋轉(zhuǎn)過的輪齒數(shù)對瓶蓋通過數(shù)進(jìn)行計(jì)量，并根據(jù)三個(gè)傳感器輸入的感知信號調(diào)節(jié)星輪旋轉(zhuǎn)速度和吹氣氣壓的大小，協(xié)調(diào)瓶蓋通過速度并對瓶蓋通過數(shù)進(jìn)行矯正。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量裝置，其特征在于，所述的吹氣裝置包括通過管道相連的吹氣噴嘴和電-氣比例閥，電-氣比例閥受主控制器的控制。
3.一種采用權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量方法，該方法包括以下三個(gè)方面 星輪旋轉(zhuǎn)速度與線體上瓶蓋運(yùn)行速度自適應(yīng)匹配根據(jù)所述的三個(gè)傳感器的感知信號，一方面，由主控制器在調(diào)節(jié)星輪旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動脈沖頻率實(shí)現(xiàn)星輪旋轉(zhuǎn)速度的控制；另一方面，主控制器還通過電氣比例閥控制吹氣氣壓的大小實(shí)現(xiàn)線體上瓶蓋的運(yùn)行速度的控制；若第三傳感器感知不到瓶蓋存在，通過控制伺服驅(qū)動電機(jī)使星輪轉(zhuǎn)速降低，通過控制吹氣裝置吹氣氣壓實(shí)現(xiàn)瓶蓋運(yùn)行速度的調(diào)節(jié)，使得整個(gè)計(jì)量系統(tǒng)執(zhí)行減速的動作；當(dāng)?shù)诙鞲衅鞲兄坏狡可w存在時(shí)，通過主控制器控制伺服驅(qū)動電機(jī)使星輪停止轉(zhuǎn)動。
星輪計(jì)數(shù)方法通過計(jì)算星輪旋轉(zhuǎn)過的輪齒數(shù)對瓶蓋通過數(shù)進(jìn)行計(jì)量； 傳感器計(jì)數(shù)矯正利用第一傳感器感知輪齒間是否有瓶蓋，當(dāng)星輪旋轉(zhuǎn)一個(gè)輪齒角度，但該傳感器計(jì)數(shù)為空，此時(shí)真實(shí)瓶蓋通過數(shù)應(yīng)該在星輪計(jì)數(shù)結(jié)果上減I。
全文摘要
本發(fā)明屬于食品包裝行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)計(jì)量裝置及方法，該裝置包括星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)、吹氣裝置、三個(gè)傳感器和主控制器，其中，星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的星輪的每個(gè)輪齒半徑稍大于瓶蓋半徑，輪齒深度稍小于瓶蓋半徑，用于隨著瓶蓋輸送線體的運(yùn)動帶過瓶蓋；吹氣裝置固定在星輪計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的上游，用于順著瓶蓋輸送線體的運(yùn)動方向吹氣；主控制器根據(jù)計(jì)算星輪旋轉(zhuǎn)過的輪齒數(shù)對瓶蓋通過數(shù)進(jìn)行計(jì)量，并根據(jù)三個(gè)傳感器輸入的感知信號調(diào)節(jié)星輪旋轉(zhuǎn)速度和吹氣氣壓的大小，協(xié)調(diào)瓶蓋通過速度并對瓶蓋通過數(shù)進(jìn)行矯正。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高速生產(chǎn)線上瓶蓋通過數(shù)的計(jì)量和計(jì)數(shù)矯正。具有計(jì)量精確、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)施容易的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B65B57/20GK102941947SQ20121048002
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者余天洪, 任海燕, 周昌波, 李娜, 亢君 申請人:天津普達(dá)軟件技術(shù)有限公司