一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统及方法与流程

1.本发明涉及自动化设备领域，更具体的说，是涉及一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统及方法。


背景技术：

2.粉剂物料在进行罐装充填的过程中，通常采用先粗充填后精充填的方式进行物料的定量充填，同时分别在粗充填与精充填后进行粉剂重量的检测，以此实现粉剂充填的重量控制。但是现有的粉剂物料罐装充填时，由于料仓料位高低差异，粉剂螺杆填料精度误差以及称重误差等多种因素，并不能保证定量包装时，粉剂物料的重量在允许的误差值范围内，目前得到的产品重量合格率只有90％左右。
3.公开号为cn208532205u的中国专利，提供了一种罐子充填自动化设备，此种专利中通过在第一充填机构与第二充填机构之间设置控制装置，通过所述控制装置进行第二充填机构充填重量控制，但是此专利无法保证第二充填结构再次充填的产品依然在允许误差范围内。公开号为cn217754187u的中国专利，提供了一种具有称重结构的兽药制造用粉剂充填装置，此专利在进行兽药粉剂的称重过程中，将粉剂称重与粉剂运输分离开，从而提高称重精度，但是此种设计增加了结构整体的复杂度，本发明在称重时暂停运动，在称重完成后再启动运输，同样可以消除运输对称重精度的影响。
4.因此，针对现有的粉剂罐装充填过程中存在的问题，本发明中提供了一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统及方法。


技术实现要素：

5.针对上述存在的问题，本发明中第一方面提供了一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法，具体方法控制流程包括：将空料仓放置于第一工位上，并将空料仓旋转至粗充填称重位置，通过对空料仓重量进行称量，用以实现系统自动去皮称重控制，待去皮称重控制完成后，控制料仓回转至第一工位；建立基于单克粉剂添加时粉剂螺杆的旋转角度精度控制的迭代计算方法，所述迭代计算方法的具体计算流程为：a1、计算第一工位下的单克粉剂下粉剂螺杆旋转角；向第一工位料仓中添加粉剂，并记录此时的粉剂螺杆旋转角，将第一工位料仓旋转至粗充填称重位置，记录此时料仓重量，待粗充填称重完成后，控制料仓回转至第一工位，此时，单克粉剂下粉剂螺杆旋转角为；a2、将第一工位下的计算数据应用于第二工位，以此计算第二工位下的单克粉剂下粉剂螺杆旋转角；a3、向第二工位料仓中添加粉剂，并执行高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法；所述高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法具体流程如下：
s1、控制粉剂螺杆对第二工位料仓进行粉剂粗充填，之后将料仓旋转至第三工位对料仓进行粉剂粗充填称重；其中，为向指定规格料仓内定量添加粉剂，将a1中得到的单克粉剂下粉剂螺杆旋转角用于第二工位料仓的物料添加中，以此执行粉剂添加操作；再次记录此时的粉剂螺杆旋转角，将料仓旋转至粗充填称重位置，记录此时料仓重量，此时，单克粉剂下粉剂螺杆旋转角为；s2、将料仓旋转至第四工位，控制粉剂螺杆对料仓进行粉剂精充填，所述粉剂精充填中，充填量为目标充填量与粉剂初充填量差值，之后将料仓旋转至第五工位对料仓进行粉剂精充填称重；s3、若粉剂精充填称重后存在粉剂重量偏差，则控制料仓回转至第四工位，控制粉剂螺杆进行粉剂二次精充填，之后将料仓旋转至第五工位对料仓进行三次称重控制；s4、循环步骤s3至第五工位料仓内充填物料达到指定标准；s5、若粉剂精充填称重后粉剂重量偏差在指定范围内，则控制料仓旋转出料。
6.优选的，所述粉剂重量偏差，包括粉剂未达标与粉剂超重；粉剂未达标时，控制料仓回转至第四工位进行粉剂精充填；粉剂超重时，在输送带上使用筛选装置对第五工位上指定超重料仓进行剔除控制。
7.本发明中第二方面提供了一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统，所述高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统中使用高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法。
8.优选的，具体包括：料仓自动上料模块，粉剂粗充填模块，粉剂粗充填称重模块，粉剂精充填模块，粉剂精充填称重模块。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：（1）本发明中所提供的高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法，对粗充填与精充填后的粉剂进行再次称量计算，对未达到允许重量范围的料仓，通过控制料仓回转进行再次补充粉剂，从而进一步提高粉剂的充填精度。
10.（2）在（1）的基础上，本发明中通过对粉剂螺杆进行迭代计算，用以提高粉剂螺杆的出料精度，避免粉剂螺杆填料精度误差造成粉剂输出量与实际输出量不符合，造成出料误差多次调节不准确的问题。
11.（3）在（2）的基础上，本发明中建立了基于分时交插序列的时序排布控制，通过采集进罐到位脉冲检测，进罐到位计时检测与进罐堵料延时检测中的检测数据，用以进行上料时间自动化分配控制，以此提高了高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统的整体运转控制效率，避免由于上料分配控制策略错误造成系统运行的故障。
12.（4）在（3）的基础上，本发明通过建立高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统，用以结合上述控制方法，对罐装粉剂的充填进行精准的脉冲控制，从而实现自动化与智能化的粉剂充填操作控制，充填产能由原来的25罐/分钟提高至40-45罐/分钟，极大提高了生产效率。
13.（5）在（4）的基础上，本发明通过建立料仓自动上料模块，用以控制充填机转盘在旋转上料的过程中，各料仓内物料的料位差，从而确保转盘上料仓的重力保持平衡，提高转盘上各料仓后续的上料精度。
附图说明
14.图1高效双头罐装粉剂精准充填机整体结构图；图2高效双头罐装粉剂精准充填机局部俯视图；图3为高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法流程图；图中1、充填机本体；2、输送带；3、料仓；4、筛选装置。
具体实施方式
15.实施例：本实施例中提供了第一方面提供了一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法，所述充填机结构包括充填机本体1，输送带2，料仓3，筛选装置4；其中，筛选装置4固定安装于输送带2一侧，所述输送带2贯穿于充填机本体1，所述料仓3位于充填机本体1内部，所述充填机的具体方法控制流程包括：将空料仓3放置于第一工位上，并将空料仓3旋转至粗充填称重位置，通过对空料仓3重量进行称量，用以实现系统自动去皮称重控制，待去皮称重控制完成后，控制料仓3回转至第一工位；建立基于单克粉剂添加时粉剂螺杆的旋转角度精度控制的迭代计算方法，所述迭代计算方法的具体计算流程为：a1、计算第一工位下的单克粉剂下粉剂螺杆旋转角；向第一工位料仓3中添加粉剂，并记录此时的粉剂螺杆旋转角，将第一工位料仓3旋转至粗充填称重位置，记录此时料仓3重量，待粗充填称重完成后，控制料仓3回转至第一工位，此时，单克粉剂下粉剂螺杆旋转角为；a2、将第一工位下的计算数据应用于第二工位，以此计算第二工位下的单克粉剂下粉剂螺杆旋转角；a3、向第二工位料仓3中添加粉剂，并执行高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法；所述高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法具体流程如下：s1、控制粉剂螺杆对第二工位料仓3进行粉剂粗充填，之后将料仓3旋转至第三工位对料仓3进行粉剂粗充填称重；其中，所述料仓3尺寸规格可以根据实际需要选定，具体分为大料仓3与小料仓3；其中，为向指定规格料仓3内定量添加粉剂，将a1中得到的单克粉剂下粉剂螺杆旋转角用于第二工位料仓3的物料添加中，以此执行粉剂添加操作；再次记录此时的粉剂螺杆旋转角，将料仓3旋转至粗充填称重位置，记录此时料仓3重量，此时，单克粉剂下粉剂螺杆旋转角为；设置迭代次数获得多工位下的计算数据，其中本实施例中所述迭代次数设为6次，此时继续对存在重量偏差的料仓3进行粉剂精充填，并在第六工位位置处计算数据的平均值，计算公式为，将c值作为后续料仓3单克粉剂下粉剂螺杆旋转角的稳定控制数据；在此基础上，当迭代次数为7次时，则获得第二次转动位置到第七次转动位置计算数据的平均值，以此作为第八次转动位置的计算数据，以此类推得到第n
次转动位置的计算数据的计算公式为：；s2、将料仓3旋转至第四工位，控制粉剂螺杆对料仓3进行粉剂精充填，所述粉剂精充填中，充填量为目标充填量与粉剂初充填量差值，之后将料仓3旋转至第五工位对料仓3进行粉剂精充填称重；s3、若粉剂精充填称重后存在粉剂重量偏差，则控制料仓3回转至第四工位，控制粉剂螺杆进行粉剂二次精充填，之后将料仓3旋转至第五工位对料仓3进行三次称重控制；其中所述粉剂重量偏差，包括粉剂未达标与粉剂超重；粉剂未达标时，控制料仓3回转至第四工位进行粉剂精充填；粉剂超重时，在输送带2上使用筛选装置4对第五工位上指定超重料仓3进行剔除控制；s4、循环步骤s3至第五工位料仓3内充填物料达到指定标准；s5、若粉剂精充填称重后粉剂重量偏差在指定范围内，则控制料仓3旋转出料；设置迭代次数获得多工位下的计算数据，并计算多工位计算数据的平均值，作为后续料仓3单克粉剂下粉剂螺杆旋转角的稳定控制数据；其中，第n次转动位置的计算数据的计算公式为：。
16.在一种实施方式中，所述控制料仓3回转至第四工位中，建立了循环粉剂精充填控制与料仓3进罐控制的分时交插序列，用以在精准充填过程中进行时序排布。所述分时交插序列，通过进罐到位脉冲检测，进罐到位计时检测与进罐堵料延时检测采集数据并建立。所述分时交插序列中，对充填机转盘建立转盘伺服驱动，通过所述转盘伺服驱动进行转盘补偿与转盘补偿计时，通过转盘伺服驱动对分时交插序列中的时序排布进行辅助补偿。
17.本实施例第二方面提供了一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统，将所述高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法应用于高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统中。
18.所述精准充填机控制系统具体包括：料仓3自动上料模块，用以控制充填机转盘在旋转上料的过程中，各料仓3内物料的料位差，从而确保转盘上料仓3的重力保持平衡，提高转盘上各料仓3后续的上料精度。
19.粉剂粗充填模块，用以进行粉剂的粗充填控制，其中所述粉剂粗充填控制中规定了粉剂粗充速度与转盘旋转速度之间的关系，所述粉剂粗充填的充填速度快，先充填至目标重量的90%。
20.粉剂粗充填称重模块，通过建立称重传感器进行粗充填粉剂实际重量的称量，将称量得到的数据传送值粉剂精充填模块中。
21.粉剂精充填模块，充填量为目标充填量与粉剂初充填量差值，同时规定了粉剂精充速度与转盘旋转速度之间的关系，所述粉剂精充填的充填速度相比于粉剂粗充填慢，预设充填量为目标重量的10%。
22.粉剂精充填称重模块，精充填完成后，通过称重传感器测得粗充和精充填的总重量，若存在粉剂重量偏差，则控制料仓3回转至第四工位，控制粉剂螺杆进行粉剂二次精充填，之后将料仓3旋转至第五工位对料仓3进行三次称重控制；其中所述粉剂重量偏差，包括粉剂未达标与粉剂超重；粉剂未达标时，控制料仓3回转至第四工位进行粉剂精充填；粉剂超重时，在输送带2上使用筛选装置4对第五工位上指定超重料仓3进行剔除控制。
23.本发明中所提供的一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统及方法，通过对精充填后仍然存在误差的料仓3，继续进行粉剂的填充与称量控制，用以进一步提高料仓3中粉剂充填精度。

技术特征：
1.一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法，其特征在于，具体方法控制流程包括：将空料仓放置于第一工位上，并将空料仓旋转至粗充填称重位置，通过对空料仓重量进行称量，用以实现系统自动去皮称重控制，待去皮称重控制完成后，控制料仓回转至第一工位；建立基于单克粉剂添加时粉剂螺杆的旋转角度精度控制的迭代计算方法，所述迭代计算方法的具体计算流程为：a1、计算第一工位下的单克粉剂下粉剂螺杆旋转角；向第一工位料仓中添加粉剂，并记录此时的粉剂螺杆旋转角，将第一工位料仓旋转至粗充填称重位置，记录此时料仓重量，待粗充填称重完成后，控制料仓回转至第一工位，此时，单克粉剂下粉剂螺杆旋转角为；a2、将第一工位下的计算数据应用于第二工位，以此计算第二工位下的单克粉剂下粉剂螺杆旋转角；a3、向第二工位料仓中添加粉剂，并执行高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法；所述高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法具体流程如下：s1、控制粉剂螺杆对第二工位料仓进行粉剂粗充填，之后将料仓旋转至第三工位对料仓进行粉剂粗充填称重；其中，为向指定规格料仓内定量添加粉剂，将a1中得到的单克粉剂下粉剂螺杆旋转角用于第二工位料仓的物料添加中，以此执行粉剂添加操作；再次记录此时的粉剂螺杆旋转角，将料仓旋转至粗充填称重位置，记录此时料仓重量，此时，单克粉剂下粉剂螺杆旋转角为；s2、将料仓旋转至第四工位，控制粉剂螺杆对料仓进行粉剂精充填，所述粉剂精充填中，充填量为目标充填量与粉剂初充填量差值，之后将料仓旋转至第五工位对料仓进行粉剂精充填称重；s3、若粉剂精充填称重后存在粉剂重量偏差，则控制料仓回转至第四工位，控制粉剂螺杆进行粉剂二次精充填，之后将料仓旋转至第五工位对料仓进行三次称重控制；s4、循环步骤s3至第五工位料仓内充填物料达到指定标准；s5、若粉剂精充填称重后粉剂重量偏差在指定范围内，则控制料仓旋转出料。2.根据权利要求1所述高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法，其特征在于，所述粉剂重量偏差，包括粉剂未达标与粉剂超重；粉剂未达标时，控制料仓回转至第四工位进行粉剂精充填；粉剂超重时，在输送带上使用筛选装置对第五工位上指定超重料仓进行剔除控制。3.一种实施权利要求1或2所述的高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法的控制系统，其特征在于，所述高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统中使用高效双头罐装粉剂精准充填机控制方法。4.根据权利要求3所述高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统，其特征在于，具体包括：料仓自动上料模块，粉剂粗充填模块，粉剂粗充填称重模块，粉剂精充填模块，粉剂精充填称重模块。

技术总结
本发明涉及自动化设备领域，具体涉及一种高效双头罐装粉剂精准充填机控制系统及方法。包括：控制粉剂螺杆对第二工位料仓进行粉剂粗充填，之后将料仓旋转至第三工位对料仓进行粉剂粗充填称重；将料仓旋转至第四工位，控制粉剂螺杆对料仓进行粉剂精充填，所述粉剂精充填中，之后将料仓旋转至第五工位对料仓进行粉剂精充填称重；若粉剂精充填称重后存在粉剂重量偏差，则控制料仓回转至第四工位，控制粉剂螺杆进行粉剂二次精充填，之后将料仓旋转至第五工位对料仓进行三次称重控制；循环步骤至第五工位料仓内充填物料达到指定标准；若粉剂精充填称重后粉剂重量偏差在指定范围内，则控制料仓旋转出料。本发明用以提高粉剂的充填精度。本发明用以提高粉剂的充填精度。本发明用以提高粉剂的充填精度。


技术研发人员：曹卫星 孙召永 何东星
受保护的技术使用者：博世勒自动化科技（昆山）有限公司
技术研发日：2023.07.27
技术公布日：2023/8/31