IBC桶双工位自动灌装线控制方法与流程

专利2022-05-10  8


ibc桶双工位自动灌装线控制方法
技术领域
1.本发明涉及自动化灌装技术领域,尤其涉及ibc桶双工位自动灌装线控制方法。


背景技术:

2.ibc桶广泛用于石化、医药、食品、涂料和液体危险品的灌装、储运和周转,其由内容器和金属框架组合而成,其内容器采用高分子量高密度聚乙烯吹塑成型,具有强度高、耐腐蚀和卫生性好的优点。
3.经检索,中国专利号cn202010780243.7公开了一种药液灌装方法,虽然具有一定的自动化过程,但是其自动化程度较低,无法有效提高企业生产效率,从而提高了成本的投入,降低了收益效果,同时人工劳动强度较大,提高了安全事故发生率,降低了企业的综合信息化水平,带来了方法缺陷的问题。


技术实现要素:

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷,而提出的ibc桶双工位自动灌装线控制方法。
5.为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
6.ibc桶双工位自动灌装线控制方法,该自动灌装线控制方法具体步骤如下:
7.(1)对灌装过程或产品相关参数进行设置:操作人员通过触摸屏输入灌装目标值、拧盖时间、紧盖时间、拧盖次数、紧盖次数、慢进量、提前量、灌装允差、最小空桶重量、最小流速、间歇提升重量、间歇提升时间、秤满量程、允差判别前的稳定延时和喷枪最大提升时间;
8.(2)空桶自动输送:操作人员通过叉车将空桶叉至空桶1号辊道上,并由检测位传感器检测空桶2号辊道上无桶时,plc自动启动1号辊道和2号辊道的电机,把空桶从1号辊道输送至2号辊道,同样的逻辑控制,空桶从2号辊道自动输送至到3号辊道、4号辊道直至5号辊道,重复上述操作,使得5号辊道和4号辊道上都有空桶;
9.(3)空桶自动上秤:当步骤(2)完成后,检测位传感器检测到秤a和秤b上都无桶时,plc自动启动辊道电机把空桶从5号辊道和4号辊道上分别输送至秤b辊道和秤a辊道上,完成空桶自动上秤;
10.(4)空桶自动定位:空桶上秤后,plc通过控制空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2对空桶进行左右和前后方向的定位,并检测定位是否完成;
11.(5)自动拧盖:当空桶定位完成后,plc控制拧盖移位机构将灌装位转化为拧盖位,并根据拧盖时间控制气动马达的反转来实现拧盖操作,此过程中拧盖升降机构实现拧盖机构的整体升降及气动马达的升降,并检测拧盖是否完成;
12.(6)自动灌装:拧盖完成后,plc再控制拧盖移位机构将拧盖位转化为灌装位,同时空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2复位,再根据物料特性选择灌装方式,并通过灌装系统控制喷枪升降气缸、球阀和底阀进行物料的定值灌装,使得空桶内的物料达到
灌装目标值;
13.(7)自动紧盖:当灌装完成后,plc控制拧盖移位机构将灌装位转化为紧盖位,并根据紧盖时间控制气动马达的正转来实现紧盖操作,此过程中拧盖升降机构实现拧盖机构的整体升降及气动马达的升降,并检测紧盖是否完成;
14.(8)重桶下秤:紧盖完成,并且重桶辊道1号和重桶辊道2号上都无桶的情况下,plc自动启动辊道电机把重桶从秤a和秤b上分别输送至重桶辊道1号和重桶辊道2号上,完成重桶下秤;
15.(9)重桶自动输送:当检测位传感器检测到重桶辊道2号上无桶,而重桶辊道1号上有桶,则plc自动启动辊道电机把重桶从重桶辊道1号输送至重桶辊道2号,同样的逻辑控制,重桶从重桶辊道2号自动输送至到重桶辊道3号、重桶辊道4号直至重桶辊道5号,再通过叉车从重桶辊道5号上把重桶叉走,运送至合适位置或地点。
16.进一步地,步骤(5)和步骤(7)中所述拧盖机构包括拧盖移位机构、气动马达和拧盖升降机构,步骤(6)中所述灌装目标值通过称重仪表来测量判定,所述称重仪表与plc通过串行通信方式连接。
17.进一步地,步骤(4)中所述检测定位是否完成的具体操作为:
18.s1、若空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2无法完全作用空桶,则定位未完成,plc重新启动辊道电机,并重复步骤(4)的操作,直至定位完成;
19.s2、若空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2可完全作用空桶,则定位完成。
20.进一步地,步骤(5)中所述检测拧盖是否完成的具体操作为:
21.ss1、若拧盖升降机构无法实现拧盖机构的整体升降,则拧盖未完成,plc判断n是否等于拧盖次数,具体为:
22.a、若不等于拧盖次数,则plc重新下降拧盖机构,并继续反转气动马达,重新判断拧盖是否完成;
23.b、若等于拧盖次数,则触摸屏发出警报,结束判断;
24.ss2、若拧盖升降机构可实现拧盖机构的整体升降,则拧盖完成。
25.进一步地,所述n为实际拧盖次数,所述触摸屏发出警报时,需人工判盖或干预。
26.进一步地,步骤(6)中所述选择灌装方式的具体操作步骤为:
27.sss1、判断物料在灌装中是否容易起泡;
28.sss2、若容易起泡,则选择液面下灌装,其灌装时,喷枪需随着灌装物料重量的增加而逐渐提升喷枪,并保持喷枪底阀始终在液面以下;
29.sss3、若不容易起泡,则选择液面上灌装。
30.进一步地,所述液面下灌装和液面上灌装均采用先快速再慢速的灌装方式。
31.相比于现有技术,本发明的有益效果在于:
32.1、本发明通过5段动力辊道对空桶进行自动输送,初步降低了人工的劳动强度,同时5段动力辊道还可以自动输送重桶,进一步降低了人工的劳动强度,从而使得安全事故发生率降低,并提高了企业的综合信息化水平。
33.2、本发明可对空桶进行定位,定位完成后可自动拧盖,拧盖成功则进行自动灌装,灌装完成后plc又可以进行紧盖操作,紧盖成功则重桶自动下秤,达到自动化灌装的目的,
提高了自动化的程度,从而可有效提高企业的生产效率,降低了资源成本和人工成本的投入,提高了收益效果。
附图说明
34.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
35.图1为本发明提出的ibc桶双工位自动灌装线控制方法的灌装线布置示意图。
36.图2为本发明提出的ibc桶双工位自动灌装线控制方法中灌装线的工作原理图。
37.图3为本发明提出的ibc桶双工位自动灌装线控制方法中自动模式灌装控制流程图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
39.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
40.实施例1:
41.请参阅图1

2,本发明提供一种技术方案:ibc桶双工位自动灌装线控制方法,该自动灌装线控制方法具体步骤如下:
42.对灌装过程或产品相关参数进行设置;
43.具体的,操作人员通过触摸屏输入灌装目标值、拧盖时间、紧盖时间、拧盖次数、紧盖次数、慢进量、提前量、灌装允差、最小空桶重量、最小流速、间歇提升重量、间歇提升时间、秤满量程、允差判别前的稳定延时和喷枪最大提升时间;
44.空桶自动输送;
45.具体的,操作人员通过叉车将空桶叉至空桶1号辊道上,并由检测位传感器检测空桶2号辊道上无桶时,plc自动启动1号辊道和2号辊道的电机,把空桶从1号辊道输送至2号辊道,同样的逻辑控制,空桶从2号辊道自动输送至到3号辊道、4号辊道直至5号辊道,重复上述操作,使得5号辊道和4号辊道上都有空桶;
46.空桶自动上秤;
47.具体的,检测位传感器检测到秤a和秤b上都无桶时,plc自动启动辊道电机把空桶从5号辊道和4号辊道上分别输送至秤b辊道和秤a辊道上,完成空桶自动上秤;
48.空桶自动定位;
49.具体的,空桶上秤后,plc通过控制空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2对空桶进行左右和前后方向的定位,并检测定位是否完成;
50.本实施例进一步公开了检测定位是否完成,其具体操作为:
51.s1、若空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2无法完全作用空桶,则定位未完成,plc重新启动辊道电机,并重复步骤(4)的操作,直至定位完成;
52.s2、若空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2可完全作用空桶,则定位完成;
53.自动拧盖;
54.具体的,当空桶定位完成后,plc控制拧盖移位机构将灌装位转化为拧盖位,并根据拧盖时间控制气动马达的反转来实现拧盖操作,此过程中拧盖升降机构实现拧盖机构的整体升降及气动马达的升降;
55.自动灌装;
56.具体的,拧盖完成后,plc再控制拧盖移位机构将拧盖位转化为灌装位,同时空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2复位,再根据物料特性选择灌装方式,并通过灌装系统控制喷枪升降气缸、球阀和底阀进行物料的定值灌装,使得空桶内的物料达到灌装目标值,其灌装目标值通过称重仪表来测量判定;
57.其中,称重仪表与plc通过串行通信方式连接;
58.自动紧盖;
59.具体的,当灌装完成后,plc控制拧盖移位机构将灌装位转化为紧盖位,并根据紧盖时间控制气动马达的正转来实现紧盖操作,此过程中拧盖升降机构实现拧盖机构的整体升降及气动马达的升降;
60.重桶下秤;
61.具体的,紧盖完成,并且重桶辊道1号和重桶辊道2号上都无桶的情况下,plc自动启动辊道电机把重桶从秤a和秤b上分别输送至重桶辊道1号和重桶辊道2号上,完成重桶下秤;
62.重桶自动输送;
63.具体的,当检测位传感器检测到重桶辊道2号上无桶,而重桶辊道1号上有桶,则plc自动启动辊道电机把重桶从重桶辊道1号输送至重桶辊道2号,同样的逻辑控制,重桶从重桶辊道2号自动输送至到重桶辊道3号、重桶辊道4号直至重桶辊道5号,再通过叉车从重桶辊道5号上把重桶叉走,运送至合适位置或地点;
64.本实施例中拧盖机构包括拧盖移位机构、气动马达和拧盖升降机构。
65.综上,请参阅图2,在灌装的流程中,操作人员通过叉车将空桶叉至5段动力辊道上,plc根据检测位传感器的信息,对空桶进行自动输送,当秤a和秤b上都无桶时,plc控制辊道电机将空桶输送至秤b辊道和秤a辊道上,达到空桶输送的目的,初步降低了人工的劳动强度,再通过空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2对空桶进行定位,定位完成后,plc控制拧盖移位机构将灌装位转化为拧盖位,并根据拧盖时间控制气动马达的反转来实现拧盖操作,拧盖成功则进行自动灌装,若拧盖不成功,同时实际拧盖次数已达设定值,则触摸屏发出警报,此时需人工判盖或干预,进而可进行自动灌装,灌装完成后plc控制拧盖移位机构进行紧盖操作,紧盖成功则重桶自动下秤,若紧盖不成功,且实际紧盖次数已达设定值,则触摸屏发出警报,此时需人工判盖或干预,进而可进行重桶自动下秤,达到自动化灌装的目的,提高了自动化的程度,从而可有效提高企业的生产效率,降低了资源成本和人工成本的投入,提高了收益效果,再通过plc控制5段动力辊道完成重桶自动输送,并控制流程回到初始状态,循环执行ibc桶的自动输送及灌装流程,进一步降低了人工的劳动强度,从而使得安全事故发生率降低,并提高了企业的综合信息化水平。
66.实施例2:
67.请参阅图3,除与上述实施例相同结构外,本实施例将具体介绍拧盖检测和灌装方式的选择;
68.具体的,检测拧盖是否完成的具体操作为:
69.ss1、若拧盖升降机构无法实现拧盖机构的整体升降,则拧盖未完成,plc判断n是否等于拧盖次数,具体为:
70.a、若不等于拧盖次数,则plc重新下降拧盖机构,并继续反转气动马达,重新判断拧盖是否完成;
71.b、若等于拧盖次数,则触摸屏发出警报,结束判断;
72.ss2、若拧盖升降机构可实现拧盖机构的整体升降,则拧盖完成,n为实际拧盖次数,触摸屏发出警报时,需人工判盖或干预,选择灌装方式的具体操作步骤为:
73.sss1、判断物料在灌装中是否容易起泡;
74.sss2、若容易起泡,则选择液面下灌装,其灌装时,喷枪需随着灌装物料重量的增加而逐渐提升喷枪,并保持喷枪底阀始终在液面以下;
75.sss3、若不容易起泡,则选择液面上灌装,液面下灌装和液面上灌装均采用先快速再慢速的灌装方式。
76.本实施例通过拧盖检测可以确保灌装的正确进行,避免因拧盖未完成,而造成物料的浪费,同时通过触摸屏发出警报可有效提醒操作人做出调整,而灌装方式的选择可避免物料在灌装时起泡,提高了灌装质量,同时可避免控制对物料的改性。
77.本发明的工作原理及使用流程:灌装前,根据材料的特征选择灌装方式,并分别设置灌装目标值、拧盖时间、紧盖时间、拧盖次数、紧盖次数、慢进量、提前量、灌装允差、最小空桶重量、最小流速、间歇提升重量、间歇提升时间、秤满量程、允差判别前的稳定延时和喷枪最大提升时间,灌装时,操作人员通过叉车将空桶叉至5段动力辊道上,plc根据检测位传感器的信息,对空桶进行自动输送,当秤a和秤b上都无桶时,plc控制辊道电机将空桶输送至秤b辊道和秤a辊道上,达到空桶输送的目的,初步降低了人工的劳动强度,再通过空桶挡桶气缸、空桶定位气缸1和空桶定位气缸2对空桶进行定位,定位完成后,plc控制拧盖移位机构将灌装位转化为拧盖位,并根据拧盖时间控制气动马达的反转来实现拧盖操作,拧盖成功则进行自动灌装,若拧盖不成功,同时实际拧盖次数已达设定值,则触摸屏发出警报,此时需人工判盖或干预,进而可进行自动灌装,灌装完成后plc控制拧盖移位机构进行紧盖操作,紧盖成功则重桶自动下秤,若紧盖不成功,且实际紧盖次数已达设定值,则触摸屏发出警报,此时需人工判盖或干预,进而可进行重桶自动下秤,达到自动化灌装的目的,提高了自动化的程度,从而可有效提高企业的生产效率,降低了资源成本和人工成本的投入,提高了收益效果,再通过plc控制5段动力辊道完成重桶自动输送,并控制流程回到初始状态,循环执行ibc桶的自动输送及灌装流程,进一步降低了人工的劳动强度,从而使得安全事故发生率降低,并提高了企业的综合信息化水平,完成操作。
78.以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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