[发明专利]吸管包装机的控制方法及系统、计算机可读存储介质

说明书

本发明提供一种吸管包装机的控制方法、控制系统，以及一种计算机可读存储介质。控制方法包括根据预设的S型速度曲线计算每个控制周期的进给长度以控制主轴运行；根据各进给长度计算出从轴跟随主轴运动的跟随角度，并根据各跟随角度控制从轴同步运行；根据封切点与色标信号之间的长度误差进行封切长度补偿。本发明合理设计了从轴的启动曲线和停机曲线，以确保设备停机之后能快速再次启动，缩短了设备的控制周期，提高了数据采集的精度和传感器检测的灵敏度，在保证成品率的前提下提升了产能，此外，还可以自动在线对包装长度进行补偿，无需停机和人工干预，提升设备的易操作性和效率。

技术领域

本发明涉及包装设备领域，特别是涉及一种吸管包装机控制方法及系统、计算机可读存储介质。

背景技术

吸管包装机是一种将饮料吸管自动包装入袋的设备，整机由传动系统、薄膜自动张力放卷装置、管材充填装置、自动封口切割装置，成品输送装置等组成，成袋、充填、包装一次完成。其中，自动封口切割的速度和精度直接影响着包装的效率和成品率。

目前，吸管包装机的控制主要是由具有飞剪或轮切功能的可编程逻辑控制器(PLC)来完成，应用具有轮切功能的PLC作为主控，具有这种功能的PLC售价不菲，在主轴机械上安装光电编码器，利用PLC的高速脉冲计数器采集编码器数据，结合主轴机械传动最终换算成主轴进给长度，将该长度作为轮切运动曲线的输入，计算出从轴封切刀棍的跟随运行长度或角度，最终转化成数字量控制封切刀棍的运行。同时，PLC通过外部高速中断，跟踪色标信号，用于检测每个封切点和色标之间的长度偏差，进而对主轴进给长度进行修正，最终达到修正封切刀棍运动曲线的效果，实现对封切长度的补偿功能。光电编码器计数和高速色标信号的检测，对PLC的高速脉冲计数和快速中断响应的能力要求很高，这些都限制了包装机整机的速度上限。其次，设备停机之后再启动，需要操作者手动测量并输入下一次的启动长度，一般来说，设备的控制精度要求为2mm，这样的操作极大地降低了设备的生产效率。设备实际能达到的速度和精度由PLC高速脉冲计数器的响应时间和PLC的扫描周期共同决定。当PLC的响应时间为2ms时，PLC的检测精度为2mm，设备的整体速度理论上可以达到60米/分钟。如果要提高设备的实际精度，只能采取降低设备运行的速度，或者更换高性能控制器这两种方式。第一种方式降低了效率和产能，第二种方式增加了设备的成本。

目前现有技术中使用的光电编码器作为关键的主轴运行长度反馈装置，安装在主轴机械上，容易受设备振动或误敲击导致内部光栅损坏，进而造成整个编码器失效，影响到整台设备的控制。另外，软件中编码器数据采集和解码模块会占用不少处理时间，不利于软件执行效率的提升。其次，轮切运动曲线的规划，特别是启动曲线和停机曲线，未能考虑到现场实际的使用情况。设备在正常停机或故障停机之后的再启动，要求操作者手动测量最近的色标到封切刀口的距离，并输入到PLC，修正下一次的启动曲线。这样的操作极大地降低了设备的生产效率，并无形中提高了对使用者的能力要求。另外，由于PLC响应时间和处理能力的不足，造成编码器数据采集精度和色标检测灵敏度受限，限制了设备整体的速度和精度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种吸管包装机的控制方法、一种吸管包装机的控制系统以及一种计算机可读存储介质。

本发明的第一方面，提供一种吸管包装机的控制方法，包括以下步骤：

根据预设的S型速度曲线计算每个控制周期的进给长度以控制主轴运行；

根据各所述进给长度计算出从轴跟随所述主轴运动的跟随角度，并根据各所述跟随角度控制所述从轴同步运行；

根据封切点与色标信号之间的长度误差进行封切长度补偿。

可选的，所述根据各所述进给长度计算出从轴跟随所述主轴运动的跟随角度，包括：

根据各所述进给长度和预设的多项式曲线计算出所述跟随角度。