包装机色标自动追踪系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN03117330.6

申请日:

2003.02.21

公开号:

CN1431125A

公开日:

2003.07.23

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):B65B61/06申请日:20030221授权公告日:20060315终止日期:20140221|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B65B61/06; B65B57/12; B65B41/00; B65H35/00

主分类号:

B65B61/06; B65B57/12; B65B41/00; B65H35/00

申请人:

王工一; 梁明通

发明人:

王工一; 梁明通

地址:

610000四川省成都市灯笼巷13号1幢3单元1楼

优先权:

专利代理机构:

成都虹桥专利事务所

代理人:

任虹

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内容摘要

本发明涉及一种包装机,特别涉及一种识别包装材料色标的包装机。本发明提供一种包装机色标自动追踪系统,包括含有主电机1的包装机、与包装机相连的计算机控制电路2和补偿装置3、与补偿装置3连接的补偿装置驱动电路4,还有色标相位检测电路5和切割相位检测电路6与计算机控制电路2连接,计算机控制电路2具有以下功能:当色标相位与切割相位之间的相位关系发生变化,且变化量超过预设值时,启动补偿装置3进行补偿,使其恢复到预设的相位关系。本发明不影响主轴进纸速度,调整过程可在主轴间隙或连续进纸时进行,补偿速度快。

权利要求书

1、包装机色标自动追踪系统,包括含有主电机(1)的包装机、与
包装机相连的计算机控制电路(2)和补偿装置(3)、与补偿装置(3)连
接的补偿装置驱动电路(4),其特征在于,还有色标相位检测电路(5)
和切割相位检测电路(6)与计算机控制电路(2)连接,计算机控制电路
(2)具有以下功能:当色标相位与切割相位之间的相位关系发生变化,
且变化量超过预设值时,启动补偿装置(3)进行补偿,使其恢复到预
设的相位关系。
2、如权利要求1所述的包装机色标自动追踪系统,其特征在于,
当|T1-T2|>δ时,视为“相位变化量超过预设值”;δ为一预设值,
表示允许的最大误差;T1为读取到包装纸上对应于单元纸长的色标信
号时间间隔,从色标相位检测电路拾取;T2为相应的连续两个切割信
号的时间间隔。
3、如权利要求1或2所述的包装机色标自动追踪系统,其特征
在于,所述“补偿装置”为步进电机。
4、如权利要求3所述的包装机色标自动追踪系统,其特征在于,
当T1<T2时,正向补偿纸长nL+(L-a)或反向补偿纸长nL+a;当T1>T2
时,反向补偿纸长nL+(L-a)或正向补偿纸长nL+a;L为单元纸长,
a为所述相位变化量的对应纸长,n=0,1,2…。
5、如权利要求3所述的包装机色标自动追踪系统,其特征在于,
当T1<T2时,反向补偿纸长a;当T1>T2时,正向补偿纸长a;L为单元
纸长,a为所述相位变化量的对应纸长。
6、如权利要求1所述的包装机色标自动追踪系统,其特征在于,
还包括一组行星齿轮(7),行星齿轮(7)与补偿装置(3)相连,还
与输入齿轮(81)相连接,通过所述行星齿轮(7)进行补偿相位。
7、如权利要求6所述的包装机色标自动追踪系统,其特征在于,
所述行星齿轮(7)包括太阳轮(74)、太阳轮(73)、行星轮(72)、
和转臂(76),输入齿轮(81)与太阳轮(74)啮合,以输入动力,
太阳轮(74)和转臂(76)空套在动力输出轴(75)上,太阳轮(73)
和动力输出轴(75)固定连接,太阳轮(74)和太阳轮(73)同时与
行星轮(72)啮合。
8、如权利要求7所述的包装机色标自动追踪系统,其特征在于,
所述转臂(76)上固定连接有转臂齿轮(71),转臂齿轮(71)与齿
轮副(9)啮合。
9、如权利要求7所述的包装机色标自动追踪系统,其特征在于,
主电机(1)通过挂轮(8)和输入齿轮(81)连接到太阳轮(74)。
10、如以上任一权利要求所述的包装机色标自动追踪系统,其特
征在于,所述包装机色标自动追踪系统还包括操作键盘和显示设备,
以设定允许的误差范围和单元纸长。

说明书

包装机色标自动追踪系统

技术领域

本发明涉及一种包装机,特别涉及一种识别包装材料色标的包装
机。

背景技术

通常包装材料上,例如糖纸,都印有图案,在包装过程中,需要
切割包装纸,为了使切割位置处于相邻图案之间的空白处,现有的包
装机采用了一系列复杂的机械调整机构,多是采用调节主轴进纸速度
追踪包装纸上色标的方式。但是,调节主轴进纸速度追踪包装纸上色
标,包装纸切割位置总在空白处前后摆动,追踪精度有限;机械调节
主进纸速度,系统响应速度不高,影响整机包装速度;并且由于不具
备预调功能,首次开机或换装包装纸后,需要运行一定时间后才能追
踪到色标,造成一定数目的废品。

发明内容

本发明的目的是,提供一种包装机色标自动追踪系统,使包装纸
上图案切割完整,进而改进包装质量,包装外观满足包装要求,具有
快速补偿和高精度的特点,并且提供较高的产品合格率。

本发明的目的通过以下技术方案实现:

包装机色标自动追踪系统,包括含有主电机(1)的包装机、与包
装机相连的计算机控制电路(2)和补偿装置(3)、与补偿装置(3)连接
的补偿装置驱动电路(4),其特征在于,还有色标相位检测电路(5)
和切割相位检测电路(6)与计算机控制电路(2)连接,计算机控制电路
(2)具有以下功能:当色标相位与切割相位之间的相位关系发生变化,
且变化量超过预设值时,启动补偿装置(3)进行补偿,使其恢复到预
设的相位关系。

当|T1-T2|>δ时,视为“相位变化量超过预设值”;δ为一预设
值,表示允许的最大误差;T1为读取到包装纸上对应于单元纸长的色
标时间间隔,从色标相位检测电路拾取;T2为相应的连续两个切割信
号的时间间隔。所述“补偿装置”为步进电机。根据相位的偏移计算
出相应的补偿角和补偿纸长a。

当T1<T2时,正向补偿纸长nL+(L-a)或反向补偿纸长nL+a;
当T1>T2时,反向补偿纸长nL+(L-a)或正向补偿纸长nL+a;L为单
元纸长,即需要的切割长度;a为所述相位变化量的对应纸长,n=0,
1,2…,即在0和大于0的正整数中任取一个。

本发明还可以包括一组行星齿轮7,行星齿轮7与步进电机3相
连,行星齿轮7还和输入齿轮81相连接,通过此行星齿轮进行补偿
相位。所述行星齿轮7包括太阳轮74、太阳轮73、行星轮72、和转
臂76,主电机1与太阳轮74连接,以输入动力,太阳轮74和转臂
76空套在动力输出轴75上,太阳轮73和动力输出轴75固定连接,
输入齿轮81和太阳轮74啮合,太阳轮74和太阳轮73同时与行星轮
72啮合。所述转臂76上固定连接有转臂齿轮71,转臂齿轮71与齿
轮副9啮合。

所述包装机色标自动追踪系统还包括操作键盘和显示设备,以设
定允许的误差范围。

本发明的有益效果是,不影响主轴进纸速度,调整过程可在主轴
间隙或连续进纸时进行,补偿速度快;采用特殊的行星齿轮机构作为
补偿装置,通过机械传动实现速度或位置调整,具备精度高、自选补
偿或不补偿功能;机电一体化调整方式,采用计算机作为主控元件,
控制方式灵活,控制精度高;主轴进纸过程中系统检测色标信号及切
割位置信号,主轴一次进纸结束后仍可进行补偿,补偿精度高。

附图说明

图1为本发明传动示意图。

图2为本发明电气控制硬件结构框图。

图3为本发明一个实施例的程序流程图。

图4为包装纸示意图。

具体实施方式

如图1所示,本发明包括一组行星齿轮7,所述行星齿轮7包括
太阳轮74、太阳轮73、行星轮72、和转臂76,输入齿轮81和太阳
轮74啮合,以输入动力,太阳轮74和转臂76空套在动力输出轴75
上,太阳轮73和动力输出轴75固定连接,太阳轮74和太阳轮73同
时与行星轮72啮合。所述转臂76上固定连接有转臂齿轮71,转臂
齿轮71与齿轮副9啮合。主电机1通过挂轮8连接到太阳轮74,即
可通过换装不同的挂轮根据包装纸规格设定进纸长度。在步进电机3
保持力矩的作用下,转臂76保持锁定状态,行星轮72实际上是一个
过轮。当切割位置误差过大时,启动步进电机3,通过齿轮副9、转
臂齿轮71向行星齿轮72输入一定的相位角,以此给动力输出轴75
叠加一个补偿位移角,达到对色标位置进行调整的目的。

所述切割相位是指包装机的切刀运动与主轴运动之间的固定相
位关系。所述色标相位是指色标信号与主轴之间的相位关系。理想状
态下,切割周期与色标周期相等,切割相位与色标相位有一个固定的
差值。如果切割相位与色标相位之差固定,或者在允许范围内变化,
就能使包装纸切割长度及切割位置合格,反之,则需要补偿。

对于包装纸,并非每一单元纸长内仅有一个色标,也可能在单元
纸长L内存在N个色标(N为大于0的正整数),则此时包装机应在
每读取到N个色标信号时切割一次。显然的,此时,本发明所述“色
标相位”应该是以每读取N个色标信号为一个周期计算,才能与切割
信号相适应,而不会出现总是切割L/N长度的现象。

如图2所示,计算机控制电路2从包装机中读取切割相位信号、
面板操作信号、面板指示信号和色标相位信号,并根据比较结果通过
步进电机驱动电路4驱动步进电机3,计算机控制电路2还从键盘读
取操作命令,并显示在显示设备中。

作为一个实施例,见图3,包括以下步骤:

1、程序启动、系统初始化

2、扫描键盘,若需要重新设定单元纸长,则从键盘读取新的长
度参数然后进入下一步,否则直接进入下一步。

3、扫描操作面板,若扫描后发现有新的操作指令,则对其进行处
理,然后进入下一步,否则直接进入下一步。

4、若需要进行追踪补偿,进入下一步,否则回到步骤2。

5、检测色标相位和切割相位并作计算、比较,若相位同步则无须
补偿,回到步骤2,若不同步则进行补偿,通过步进电机微调一次,
微调量a为(T1-T2)L/T1

当然,a也可以为nL+(T1-T2)L/T1,n可以取0、1、2或其他
正整数。

本实施例也可以实现双向补偿,当T1-T2>0时,说明进纸速度
落后于切割速度,需要正向补偿,反之则反向补偿。

图4为包装纸示意图。图中每一单元纸长L内有一个色标101,
每读取到一个色标信号,应切割一次。在色标分布均匀的情况下,切
割长度也是均匀的。

更具体的实施例是,每个单元纸长有1个色标,如图4;通过键
盘预设单元纸长为L,设定允许切割误差长度为k。切割过程中,检
测到色标周期为T1,对应的切割周期为T2,且T1<T2,表示纸理想
切割位置落后于割刀位置,落后长度为x,根据(T1-T2)/T1=x/L,
则x=(T1-T2)L/T1。若|x|>k,则超出允许误差范围,需要正向(纸
的运动方向)补偿x长度;反之则无需补偿。

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本发明涉及一种包装机,特别涉及一种识别包装材料色标的包装机。本发明提供一种包装机色标自动追踪系统,包括含有主电机1的包装机、与包装机相连的计算机控制电路2和补偿装置3、与补偿装置3连接的补偿装置驱动电路4,还有色标相位检测电路5和切割相位检测电路6与计算机控制电路2连接,计算机控制电路2具有以下功能:当色标相位与切割相位之间的相位关系发生变化,且变化量超过预设值时,启动补偿装置3进行补偿,使其恢复。

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