[發(fā)明專利]一種紙盒成型定位加工的控制方法及定位控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910159994.0
• 申請日: 2009-08-03
• 公開（公告）號: CN101628489A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 金健
• 申請（專利權）人: 東莞市鴻銘機械有限公司
• 主分類號: B31B1/62
• 分類號: B31B1/62;G05D3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及機械自動化控制領域，尤其涉及一種紙盒成型定位加工的機械自動化控制方法，也涉及一種實現(xiàn)該方法的定位控制系統(tǒng)。

背景技術

目前，隨著計算機軟件技術和電子信息技術的工業(yè)化應用，機械制造業(yè)已經(jīng)普遍轉向機械操作的數(shù)字化、自動化工作流程，各種為了能夠滿足不同類型機械臂操作的伺服控制子系統(tǒng)開發(fā)已被成功認可并投入機械產(chǎn)品的生產(chǎn)中使用，其結構組成簡單，易于機械手操作。但是不是所有的制造領域都能用上機械的自動化操作，其特殊的要求及其復雜的制造工藝，都決定了實現(xiàn)機械化、自動化的難度。

現(xiàn)代社會，各種用于外包裝的紙盒或者本身作為工藝品的紙盒具有廣闊的市場，就目前的市場需求調(diào)查顯示都在該銷售領域中處于前列，然其成型的加工技術，需要將涂膠封面紙與其對應的待包裝紙盒定位，特別是尺寸小的紙盒，要求精度高，目前國內(nèi)大多采用人工定位，從而造成工作效率低，紙盒與封面紙的定位精確度不可靠，總成本過高。由于目前在紙盒加工行業(yè)競爭激烈，人工成本上漲幅度大，企業(yè)要在競爭中站穩(wěn)腳跟，就需要不斷改進產(chǎn)品的質量，其生產(chǎn)加工工藝也必須向向自動化、高效化發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為有效解決上述問題，針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種紙盒成型定位加工的控制方法，有效解決傳統(tǒng)紙盒人工定位精度低、成本高等問題；本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)該方法的定位控制系統(tǒng)，解決其制造加工工藝難以機械化、自動化的問題。

本發(fā)明為有效解決上述問題所采取的技術方案為：

一種紙盒成型定位加工的控制方法，其包括一加工機械本體，在加工機械的輸送線上設置涂膠封面紙及其待包裝紙盒，所述本體外接一伺服電機及一臺自帶攝像機的工控計算機，并通過該工控計算機中設置的定位控制系統(tǒng)將所述涂膠封面紙與所述待包裝紙盒進行精確快速的定位控制；所述工控計算機還包括一可編程控制器及圖像處理卡，其包括以下步驟：

(1)可編程控制器發(fā)出控制指令并發(fā)送開始測量信號到工控計算機，工控計算機接收該信號后，與工控計算機相連接的攝像機開始掃描檢測區(qū)；

(2)攝像機監(jiān)控采集涂膠封面紙在輸送線上的位置數(shù)據(jù)，并將其傳輸至工控計算機中；

(3)工控計算機內(nèi)置圖像處理卡對其所接收數(shù)據(jù)進行處理，并將其傳輸至可編程控制器，可編程控制器內(nèi)置運算編碼模塊對所述位置數(shù)據(jù)進行運算處理后由信號處理模塊將其轉換為脈沖信號；

(4)伺服電機接收所述脈沖信號后控制響應頻率開始轉動，結合可編程控制器的控制實現(xiàn)整機聯(lián)動；

(5)人機界面設置各項參數(shù)變量并監(jiān)控其執(zhí)行機械各部分的運行狀態(tài)，對比其標準參數(shù)量值檢測其沖突和故障，及時顯示提示警報信息。

所述步驟(1)還包括以下步驟：控制指令發(fā)出后，機械輸送線每運行一步傳送一張涂膠封面紙，待包裝紙盒同步傳輸并保證機械傳輸線的傳輸速率一致，其所述傳輸線的輸送帶顏色為黑色，待包裝紙盒顏色為白色。

所述步驟(2)還包括以下步驟：采用高速數(shù)字攝像機，使其觸發(fā)的速度快，通過工控計算機的觸發(fā)信號進行控制，其所拍攝對象的圖像根據(jù)其像素分布和亮度、顏色等信息來進行尺寸、形狀及顏色等的判別，通過黑白的變化判斷涂膠封面紙的位置。

所述步驟(3)還包括以下步驟：所述工控計算機使用COMI端口通過RS-232C于控制伺服電機的可編程控制器相連接進行通信，其位置數(shù)據(jù)設置X軸、Y軸及Q軸定位參數(shù)來確定其坐標位置。

所述步驟(4)還包括以下步驟：設置三軸伺服控制子系統(tǒng)，并采用具有高達1KHz的速度響應頻率的伺服電機。

所述步驟(5)還包括以下步驟：其參數(shù)設置包括功能參數(shù)設置及執(zhí)行參數(shù)修改兩個方面，對比其所提供標準參數(shù)量值范圍全程監(jiān)控其涉及參數(shù)應用的執(zhí)行環(huán)節(jié)，設置自動糾錯模塊實現(xiàn)故障被檢測后無需返回前一步驟，可自動修正參數(shù)控制其執(zhí)行機構正常執(zhí)行下一步驟。

一種實現(xiàn)上述方法的定位控制系統(tǒng)，其包括一機械本體，并設置兩條輸送線分別連接到執(zhí)行機構控制端，所述控制端包括一數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、一數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)及一伺服控制子系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括一數(shù)據(jù)掃描模塊、一數(shù)據(jù)采集模塊及其一數(shù)據(jù)分類模塊；所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括一數(shù)據(jù)運算模塊、一數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)編碼模塊、一信號處理模塊及一信號傳輸模塊；所述伺服控制子系統(tǒng)包括一主控制模塊、一動力執(zhí)行模塊、一檢測模塊及一參照對比模塊。

所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)及所述伺服控制子系統(tǒng)通過各種控制電路及轉換電路相連接實現(xiàn)電力輸送功能，并通過各種數(shù)據(jù)傳輸線路及信號傳輸相連接實現(xiàn)交互通信。