本發(fā)明涉及產(chǎn)品包裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度直線貼標(biāo)機(jī)。

背景技術(shù)：

對(duì)于需要產(chǎn)品包裝的生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，貼標(biāo)機(jī)是必不可少的機(jī)器。貼標(biāo)機(jī)是將成卷的不干膠紙標(biāo)簽(紙質(zhì)或金屬箔)粘貼在PCB、產(chǎn)品或規(guī)定包裝上的設(shè)備。貼標(biāo)機(jī)是現(xiàn)代包裝不可缺少的組成部分。

貼標(biāo)機(jī)分為直線式貼標(biāo)機(jī)和回轉(zhuǎn)式貼標(biāo)機(jī)，目前國(guó)內(nèi)大部分的貼標(biāo)機(jī)都是直線貼標(biāo)機(jī)，直線貼標(biāo)機(jī)主要由貼標(biāo)頭與輸送裝置組成，直線貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)頭驅(qū)動(dòng)動(dòng)力是伺服電機(jī)，輸送裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力是AC電機(jī)，直線貼標(biāo)機(jī)在同一速度下的貼標(biāo)誤差是±1mm。不同速度下的貼標(biāo)位置不一致，3m/min低速與30m/min高速的情況下的貼標(biāo)位置誤差達(dá)到5mm左右。

直線貼標(biāo)機(jī)在同一速度下的貼標(biāo)誤差是±1mm，不同速度下的貼標(biāo)位置不一致，3m/min低速與30m/min高速的情況下的貼標(biāo)位置誤差就達(dá)到5mm左右，整體的貼標(biāo)精度不高。由此看見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中直線貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)精度不高的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種高精度直線貼標(biāo)機(jī)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)手段解決上述問(wèn)題：

一種高精度直線貼標(biāo)機(jī)，包括貼標(biāo)頭、輸送裝置、檢標(biāo)電眼、檢物電眼，所述貼標(biāo)頭的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力采用步進(jìn)電機(jī)，所述輸送裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力采用伺服電機(jī)；

還包括PLC主控制器，所述PLC主控制器的兩個(gè)高速脈沖輸出口分別連接步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，檢物電眼與檢標(biāo)電眼分別連接所述PLC主控制器的中斷信號(hào)輸入口，所述PLC主控制器的高速計(jì)數(shù)脈沖口連接伺服電機(jī)高速脈沖輸出口；

所述貼標(biāo)頭用于通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)標(biāo)簽的底紙運(yùn)動(dòng)；

所述輸送裝置用于通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)被貼標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)；

所述檢標(biāo)電眼用于檢測(cè)到標(biāo)簽間的縫隙；

所述檢物電眼用于檢測(cè)到被貼標(biāo)物體經(jīng)過(guò)；

PLC主控制器啟動(dòng)伺服電機(jī)，輸送裝置通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)被貼標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)檢物電眼檢測(cè)到被貼標(biāo)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，PLC主控制器進(jìn)入外部中斷子程序，觸發(fā)高速計(jì)數(shù)器，高速計(jì)數(shù)器讀取伺服電機(jī)的脈沖輸出口輸出的脈沖數(shù)，高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到目標(biāo)值后，PLC主控制器啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)動(dòng)，直到檢標(biāo)電眼檢測(cè)到標(biāo)簽間的縫隙后，控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定距離后停止，從而實(shí)現(xiàn)了貼標(biāo)的功能。

進(jìn)一步地，所述步進(jìn)電機(jī)為86式步進(jìn)電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述伺服電機(jī)為750W的伺服電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述輸送裝置的皮帶輸送帶采用鏈板式輸送帶。

進(jìn)一步地，所述PLC主控制器采用西門(mén)子PLC S7-200SMART。

進(jìn)一步地，所述高精度直線貼標(biāo)機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的目標(biāo)值，對(duì)貼標(biāo)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)輸送裝置切換速度時(shí)，貼標(biāo)位置保持一致，達(dá)到無(wú)極調(diào)速。

進(jìn)一步地，所述高精度直線貼標(biāo)機(jī)的對(duì)貼標(biāo)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)木唧w方法如下：

確定一個(gè)速度為基準(zhǔn)速度，假設(shè)基準(zhǔn)速度為v₀，

s＝t×(v-v₀)

s為變換速度時(shí)貼標(biāo)位置誤差,t為加速時(shí)間,v為輸送裝置的速度，

貼標(biāo)位置調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)拿}沖數(shù)計(jì)算公式為：

p＝s÷d÷π×n

p為貼標(biāo)位置調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)拿}沖數(shù),d為皮帶輪直徑,n為伺服電機(jī)電子齒輪比。

進(jìn)一步地，所述基準(zhǔn)速度設(shè)定為3m/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的直線貼標(biāo)機(jī)增大了貼標(biāo)精度，現(xiàn)有技術(shù)中直線貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)頭的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力使用750W的伺服電機(jī)，由于伺服電機(jī)在帶負(fù)載的情況下，由靜止加速到較高速度時(shí)，在加速的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)瞬間堵轉(zhuǎn)的情況，在命令驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定距離后到停止這一過(guò)程中，由于伺服電機(jī)具有自我反饋矯正功能，不會(huì)出現(xiàn)失步的情況，導(dǎo)致電機(jī)的停止距離會(huì)比實(shí)際的距離增大，即速度大的停標(biāo)距離比速度小的停標(biāo)距離大，導(dǎo)致出標(biāo)速度改變的情況下，停標(biāo)的位置不一致，本發(fā)明的直線貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)頭的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力采用步進(jìn)電機(jī)，沒(méi)有自我反饋矯正功能，不存在這個(gè)問(wèn)題；相對(duì)AC電機(jī)作為輸送裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，本發(fā)明輸送裝置選用750W的伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，輸送裝置中的皮帶輸送帶采用鏈板式輸送帶具有速度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，并且在變換輸送帶的速度的情況下，可以不需要利用編碼器反饋實(shí)時(shí)的速度，減少安裝編碼器時(shí)引起的機(jī)械誤差，進(jìn)而增大了貼標(biāo)精度。

本發(fā)明的直線貼標(biāo)機(jī)實(shí)現(xiàn)了無(wú)極調(diào)速的功能，直線貼標(biāo)機(jī)工作在不同速度下的貼標(biāo)位置誤差是±0.5mm，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，貼標(biāo)機(jī)可以先在低速的工作情況下進(jìn)行機(jī)器調(diào)試，機(jī)器調(diào)試完成后提高貼標(biāo)機(jī)速度以到達(dá)實(shí)際工作速度，降低了調(diào)試難度，節(jié)省材料，提高工作效率等，由于直線貼標(biāo)機(jī)實(shí)現(xiàn)了無(wú)極調(diào)速的功能，可以快速切換速度來(lái)配合整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度，使得生產(chǎn)線高效、順暢的生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明高精度直線貼標(biāo)機(jī)控制原理圖；

圖2是本發(fā)明高精度直線貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)流程圖；

圖3是本發(fā)明高精度直線貼標(biāo)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要指出的是，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例

如圖1-3所示，一種高精度直線貼標(biāo)機(jī)，包括貼標(biāo)頭、輸送裝置、檢標(biāo)電眼、檢物電眼，所述貼標(biāo)頭的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力采用步進(jìn)電機(jī)，所述輸送裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力采用伺服電機(jī)；

還包括PLC主控制器，所述PLC主控制器的兩個(gè)高速脈沖輸出口分別連接步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，檢物電眼與檢標(biāo)電眼分別連接所述PLC主控制器的中斷信號(hào)輸入口，所述PLC主控制器的高速計(jì)數(shù)脈沖口連接伺服電機(jī)高速脈沖輸出口；

所述貼標(biāo)頭用于通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)標(biāo)簽的底紙運(yùn)動(dòng)；

所述輸送裝置用于通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)被貼標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)；

所述檢標(biāo)電眼用于檢測(cè)到標(biāo)簽間的縫隙；

所述檢物電眼用于檢測(cè)到被貼標(biāo)物體經(jīng)過(guò)；

PLC主控制器啟動(dòng)伺服電機(jī)，輸送裝置通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)被貼標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)檢物電眼檢測(cè)到被貼標(biāo)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，PLC主控制器進(jìn)入外部中斷子程序，觸發(fā)高速計(jì)數(shù)器，高速計(jì)數(shù)器讀取伺服電機(jī)的脈沖輸出口輸出的脈沖數(shù)，高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到目標(biāo)值后，PLC主控制器啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)動(dòng)，直到檢標(biāo)電眼檢測(cè)到標(biāo)簽間的縫隙后，控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定距離后停止，從而實(shí)現(xiàn)了貼標(biāo)的功能。

本實(shí)施例中，所述步進(jìn)電機(jī)為86式步進(jìn)電機(jī)，所述伺服電機(jī)為750W的伺服電機(jī)，所述輸送裝置的皮帶輸送帶采用鏈板式輸送帶，所述PLC主控制器采用西門(mén)子PLC S7-200SMART。

本發(fā)明的直線貼標(biāo)機(jī)主要由貼標(biāo)頭、輸送裝置、檢標(biāo)電眼與檢物電眼組成，直線貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)頭驅(qū)動(dòng)動(dòng)力是86式步進(jìn)電機(jī)，輸送裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力是750W的伺服電機(jī)，直線貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)分為兩個(gè)過(guò)程，貼標(biāo)頭的停標(biāo)過(guò)程和貼標(biāo)過(guò)程。

貼標(biāo)頭通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)標(biāo)簽的底紙運(yùn)動(dòng)，直到檢標(biāo)電眼檢測(cè)到標(biāo)簽間的縫隙后，命令步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定距離后停止，從而實(shí)現(xiàn)了停標(biāo)的功能。

如果直線貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)頭的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力使用750W的伺服電機(jī)，由于伺服電機(jī)在帶負(fù)載的情況下，由靜止加速到較高速度時(shí)，在加速的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)瞬間堵轉(zhuǎn)的情況，在命令驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定距離后到停止這一過(guò)程中，由于伺服電機(jī)具有自我反饋矯正功能，不會(huì)出現(xiàn)失步的情況，導(dǎo)致電機(jī)的停止距離會(huì)比實(shí)際的距離增大，即速度大的停標(biāo)距離比速度小的停標(biāo)距離大，導(dǎo)致出標(biāo)速度改變的情況下，停標(biāo)的位置不一致，本發(fā)明的直線貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)頭的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力采用步進(jìn)電機(jī)，沒(méi)有自我反饋矯正功能，不存在這個(gè)問(wèn)題，所以就選用了86式步進(jìn)電機(jī)。

相對(duì)AC電機(jī)作為輸送裝置的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，本發(fā)明輸送裝置選用750W的伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，輸送裝置中的皮帶輸送帶采用鏈板式輸送帶具有速度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，并且在變換輸送帶的速度的情況下，可以不需要利用編碼器反饋實(shí)時(shí)的速度，減少安裝編碼器時(shí)引起的機(jī)械誤差，進(jìn)而增大了貼標(biāo)精度。

本發(fā)明的直線貼標(biāo)機(jī)選用西門(mén)子PLC S7-200SMART作為主控制器，PLC主控制器的兩個(gè)高速脈沖輸出口分別連接步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，檢物電眼與檢標(biāo)電眼分別連接所述PLC主控制器的中斷信號(hào)輸入口，所述PLC主控制器的高速計(jì)數(shù)脈沖口連接伺服電機(jī)高速脈沖輸出口，用于位置脈沖的追蹤(調(diào)節(jié)貼標(biāo)位置)。

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于貼標(biāo)機(jī)在不同速度工作情況下的貼標(biāo)位置不一致，所以調(diào)試機(jī)器時(shí)是以較高的實(shí)際工作速度下進(jìn)行調(diào)試機(jī)器，增加了調(diào)試難度以及浪費(fèi)材料等。

本發(fā)明的高精度直線貼標(biāo)機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的目標(biāo)值，對(duì)貼標(biāo)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)輸送裝置切換速度時(shí)，貼標(biāo)位置保持一致，達(dá)到無(wú)極調(diào)速。

被貼標(biāo)物體在輸送帶上運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)的，而標(biāo)簽是從靜止加速到與輸送帶速度一致時(shí)，標(biāo)簽才會(huì)貼附在物體上，當(dāng)輸送帶在變換速度的情況下，由于標(biāo)簽要經(jīng)過(guò)一定的加速時(shí)間才能到達(dá)目標(biāo)速度，所以導(dǎo)致了不同速度下的貼標(biāo)位置不一致，為了實(shí)現(xiàn)切換速度的情況下，貼標(biāo)位置一致，實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速功能，我們需要對(duì)貼標(biāo)位置進(jìn)行補(bǔ)償，可以通過(guò)調(diào)節(jié)高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的目標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)貼標(biāo)位置調(diào)節(jié)補(bǔ)償。

高精度直線貼標(biāo)機(jī)的對(duì)貼標(biāo)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)木唧w方法如下：

確定一個(gè)速度為基準(zhǔn)速度，假設(shè)基準(zhǔn)速度為v₀，

s＝t×(v-v₀)

s為變換速度時(shí)貼標(biāo)位置誤差,t為加速時(shí)間,v為輸送裝置的速度，

貼標(biāo)位置調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)拿}沖數(shù)計(jì)算公式為：

p＝s÷d÷π×n

p為貼標(biāo)位置調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)拿}沖數(shù),d為皮帶輪直徑,n為伺服電機(jī)電子齒輪比，

所述基準(zhǔn)速度可設(shè)定為3m/min。

變換速度時(shí)，直線貼標(biāo)機(jī)通過(guò)識(shí)別運(yùn)算后，對(duì)貼標(biāo)位置進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)際調(diào)試機(jī)器時(shí)，要經(jīng)過(guò)對(duì)比實(shí)際效果，對(duì)直線貼標(biāo)機(jī)的補(bǔ)償進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，以達(dá)到最佳的貼標(biāo)精度。

本發(fā)明的直線貼標(biāo)機(jī)實(shí)現(xiàn)了無(wú)極調(diào)速的功能，直線貼標(biāo)機(jī)工作在不同速度下的貼標(biāo)位置誤差是±0.5mm，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，貼標(biāo)機(jī)可以先在低速的工作情況下進(jìn)行機(jī)器調(diào)試，機(jī)器調(diào)試完成后提高貼標(biāo)機(jī)速度以到達(dá)實(shí)際工作速度，降低了調(diào)試難度，節(jié)省材料，提高工作效率等，由于直線貼標(biāo)機(jī)實(shí)現(xiàn)了無(wú)極調(diào)速的功能，可以快速切換速度來(lái)配合整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度，使得生產(chǎn)線高效、順暢的生產(chǎn)。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。