订箱机控制方法技术

本发明专利技术提供一种钉箱机的钉头控制方法，该控制方法包括接收箱体参数与钉头参数；基于所述箱体参数，确定钉距；基于所述钉距与钉头参数，生成控制钉头摆动的凸轮模式，该凸轮模式包括同步区与调整区，其中所述调整区根据所述钉距而变化；在所述同步区内，所述钉头与传送箱带材的传送带同步摆动以完成钉合操作。按照本发明专利技术的控制方法，钉箱机可以在不改变钉头摆幅情况下通过控制钉头摆动速度而适应不同的钉距要求。

【技术实现步骤摘要】
订箱机控制方法
本专利技术涉及高速钉箱机，特别是涉及对钉箱机钉头的摆动控制。
技术介绍
当年物流电商的高速发展，对瓦楞纸箱的需求也急剧上升，纸箱厂家也在不停的更新设备，提高生产效率。在纸箱生产过程中，需要对已经糊好的箱板材执行订合操作以形成完整箱子。为了实现高速生产箱子的目的，纸箱生产在传送带上最好不要停，在装订过程中，需要钉箱机的钉头与纸箱同步，从而完成连续完成钉箱操作。图1示意性示出了钉箱操作的示意图。如图所示，箱板通过传送带2沿着箭头方向以恒定速度前进，同时钉头1沿着传送带运动方向摆动，可以看到，自钉头向下摆动接触传送带上的纸板开始直到离开纸板，完成将对箱板的钉合操作。不难理解，自钉头向下摆动接触传送带上的纸板开始直到离开纸板这个接触过程中，钉头端的线速度与传送带的传送速度保持一致，从而完成高质量的钉箱操作。传统上，为了适应不同的箱体尺寸所带来的钉距变化，需要调整钉头1的摆幅，然而这种摆幅调整通常需要人工经验调整，耗时并需要多次调整才能达到钉距要求，而且精度较低，灵活性很差。
技术实现思路
本专利技术提出一种改进的钉箱机的钉头摆动控制方法，可以根据不同的钉距要求而灵活地制订钉头摆动控制方案。按照本专利技术的一个方面，提供一种用于钉箱机的钉头控制方法，包括：接收箱体参数与钉头参数；基于所述箱体参数，确定钉距；基于所述钉距与钉头参数，生成控制钉头摆动的凸轮模式，该凸轮模式包括同步区与调整区，其中所述调整区根据所述钉距而变化；在所述同步区内，所述钉头与传送箱带材的传送带同步摆动以完成钉合操作。按照本专利技术的控制方法，钉箱机可以在不改变钉头摆幅情况下通过控制钉头摆动速度而适应不同的钉距要求。附图说明图1示意性示出钉箱操作示意图；图2示出钉箱机的钉头摆动的等效模型图；图3A示出根据本专利技术的实施例的钉箱机的钉头摆动的等效凸轮模型图；图3B示出根据本专利技术实施例的确定等效凸轮模型的曲线图；图4示出根据本专利技术实施例的钉箱机示意图；图5示出根据本专利技术的实施例的钉头驱动控制方法流程图。具体实施方式对于传统的钉箱机，在钉头往复摆动实现钉箱操作的过程中，由于摆幅已经事先针对传送带行进速度设计好以匹配特定钉距要求，因此在整个过程中，钉头以固定角速度摆动。为此，可将钉头的一个周期的摆动模型化圆周运动，如图2所示意的，其中钉头实际完成一次钉箱操作可仿真为切刀对输送带上前行的带材一次轮切操作，如图所示轮切下来的每段带材长度对应于钉距D，也即切刀旋转一周的轮转周长(以下也称为模长)Lc。在图中所示圆周模型上，StartSyncAngle代表相对最低点即零度位置的同步启动角，表示切头开始接触带材，并且在最低点即零度位置切刀切断带材，并且随后在EndSyncAngle指示的位置切刀最终脱离带材，即这里EndSyncAngle表示同步结束角；从而完成整个轮切操作。对于传统钉箱机而言，在整个旋转周期期间，切刀始终以匀速即传送带传送速度V运转，因此相对于传送带而言，切刀运动曲线为标准圆周曲线，相对于传送带而言实际上是线性运动。可以看到，实际上在传送速度V不变情况下，只要保证在StartSyncAngle与EndSyncAngle所限定的区域内使切刀以传送速度V运转，以保持与传送带同步即可实现高质量切断，而在StartSyncAngle与EndSyncAngle所限定的区域以外的其它区域可以变速度运转，此时相对于传送带而言，切刀的运转不再是标准圆周的线性运动，而是变化曲线的非线性运动，即图中所示的凸轮模式曲线。由于切刀所遵循的凸轮模式曲线等于切断的带材的长度，即等同于钉距D。因此通过设计凸轮模式曲线可实现轮切出不同长度的带材，本专利技术正是基于这一原理实现对钉箱机钉头摆动的控制，以实现适应于不同的钉距D。图3A示出根据本专利技术的模拟钉头运转的凸轮模式示意图，其中在最低点零度位置表示钉头完成轮切操作，StartAngle代表启动角度，指示正常情况下在钉头启动工作前所悬停位置，StopAngle代表停止角度，指示正常情况下在完成所有钉子的钉箱操作后钉头停止位置，通常StartAngle位置与StopAngle可处于相同位置，例如图中所示与最低点相对的位置，即θSTT＝θSTP＝180°，其中θSTT代表启动前位置StartAngle与切点即零度点的夹角，而θSTP代表停止后位置StopAngle与切点的夹角。但这里需要指出的，StartAngle位置与StopAngle位置也可以根据需要选择不同的位置。如前所述，StartSyncAngle表示切头开始接触带材位置，由角度θSTS表示，而EndSyncAngle指示切刀脱离带材的位置，由角度θENS表示。通常StartSyncAngle与EndSyncAngle关于切点即零度点对称，例如图中StartSyncAngle与切点的夹角θSTS为315°(按切刀运转的逆时针方向)，则EndSyncAngle与切点的夹角θENS一般为45°。按照本专利技术，将StartSyncAngle与EndSyncAngle之间的区域定义为同步区SynchronArea，在此区内钉头1与传送带2保持同步前进。此外，将同步区SynchronArea以外的其余区域定义为调整区FormatArea，可在不改变钉头摆动幅度的情况下通过改变调整区FormatArea的轮廓来为针对不同的钉距D设计不同的凸轮曲线。下面结合图3B描述凸轮曲线设定，其中横轴X代表为引导轴，表示传送带行进位置，而纵轴y为从动轴，表示钉头摆动位置。在图3B中，A0指示钉头开始运动的起始位置，其对应于图3A上的位置StartAngle，而斜线段A1-A1′表示第一同步区SynchronArea，即代表钉头首次钉合动作，其中斜线段A1-A1′的中心即切点C1(图中未示出)代表图3A中所示最低位零度位置。斜线段A2-A2′代表第二个同步区SynchronArea，其中心点C2，即经过一个周期后钉头实现第二次钉合动作。在图中共示意性示出了四个斜线段A1-A1′、A2-A2′、A3-A3′、A4-A4′，代表对于对当前箱板材共需要四个钉子。如图所示，每个斜线段均为线性函数，代表了钉头1与传送带2同步线性变化。第一个同步区A1-A1′的切点C1由坐标(X1,Y1)表示,这里中心C1的横坐标X1为预定值，如图3A所示，通常为用于检测箱板存在的传感器S至钉头最低点的距离，以Ls表示，而纵坐标Y1由切刀起始位置StartAngle至零度最低点的刀轮弧长确定，即Y1＝(θSTT)/360*Lc，在图中StartAngle定位于180度位置时Y1＝Lc/2。类似地，第二同步区A2-A2′切点C2的坐标(X2,Y2)可表示为：X2＝X1+D,Y2＝Y1+Lc；第三同步区A3-A3′切点C3的坐标(X3,Y3)可表示为：X3＝X2+D,Y3＝Y2+Lc；第四同步区A4-A4′切点C4的坐标(X4,Y4)可表示为：X4＝X3+D,Y4＝Y3+Lc。图3B中，曲线段A1′-A2、A2′-A3、A3′-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钉箱机的钉头控制方法，包括：/n接收箱体参数与钉头参数；/n基于所述箱体参数，确定钉距；/n基于所述钉距与钉头参数，生成控制钉头摆动的凸轮模式，该凸轮模式包括同步区与调整区，其中所述调整区根据所述钉距而变化；/n在所述同步区内，所述钉头与传送箱带材的传送带同步摆动以完成钉合操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于钉箱机的钉头控制方法，包括：
接收箱体参数与钉头参数；
基于所述箱体参数，确定钉距；
基于所述钉距与钉头参数，生成控制钉头摆动的凸轮模式，该凸轮模式包括同步区与调整区，其中所述调整区根据所述钉距而变化；
在所述同步区内，所述钉头与传送箱带材的传送带同步摆动以完成钉合操作。


2.如权利要求1的方法，其中所生成的凸轮模式的数量取决于钉数，所述调整区是通过在相邻二个同步区之间插补而确定的。


3.如权利要求2的方法，其中所述钉头参数包括用于限定所述同步区的起始同步角与结束同步角，确定所述调整区包括：
计算所述调整区起始点的坐标为(Xi+Lsyn1，Yi+Lsyn1)，其中Lsyn1为结束同步角所对应的轮转长度，其中(Xi，Yi)为第i个同步区的切点坐标,1≤i≤N，N为所述钉数；
计算所述调整区终点坐标为(Xi+1-Lsyn2，Yi+1-Lsyn2)，其中L...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开元，吴从军，
申请(专利权)人：西门子中国有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11