一种定量包装设备给料系统及连续给料控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种定量包装设备给料系统及连续给料控制方法，所述系统包括：物料储存仓，物料给料机、下料控制阀、定量包装袋、称重传感器、称重计量模块、称重控制模块；所述物料储存仓连接物料给料机，物料给料机下方连接下料控制阀，下料控制阀下方设有定量包装袋，定量包装袋连接称重传感器，称重传感器连接称重计量模块，称重计量模块连接称重控制器；所述称重控制器分别与物料给料机和下料控制阀电性连接；本发明专利技术给料过程连续、平稳，给料精度高、包装效率高，节省时间。节省时间。节省时间。

【技术实现步骤摘要】
一种定量包装设备给料系统及连续给料控制方法


[0001]本专利技术涉及定量包装系统和给料控制方法，尤其涉及一种定量包装设备给料系统及连续给料控制方法。

技术介绍

[0002]定量包装多采用三段式、非连续、线性给料控制方法，每个给料阶段结束后称重系统控制器会将称量结果与该阶段设定的目标值进行比较，然后根据比较结果进行下一阶段的给料控制，该方法存在着耗时严重，包装效率低等问题，随着客户对包装效率要求的不断提高，这种给料控制方法已无法满足客户的需求，亟需一种给料控制方法满足日益扩大的市场需求。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术的目的是提供了一种定量包装设备给料系统及连续给料控制方法以解决耗时严重，包装效率低的问题。
[0004]技术方案：本专利技术所述的一种定量包装设备给料系统及连续给料控制方法，所述系统包括：物料储存仓，物料给料机、下料控制阀、定量包装袋、称重传感器、称重计量模块、称重控制模块；所述物料储存仓连接物料给料机，物料给料机下方连接下料控制阀，下料控制阀下方设有定量包装袋，定量包装袋连接称重传感器，称重传感器连接称重计量模块，称重计量模块连接称重控制器；所述称重控制器分别与物料给料机和下料控制阀电性连接。
[0005]进一步的，所述给料控制方法包括以下步骤：
[0006](1)称重控制器根据输入的定量包装设定参数，并规划给料机执行电机的运行参数；计算定量包装袋内质量、速度、加速度；其中，设定参数包括：定量包装质量、定量包装时间总时长；运行参数包括：物料给料机电机速度、物料给料机电机加速度、速度变化转折时间点；
[0007](2)采用五次多项式时间函数表征给料机的输出质量、四次多项式时间函数表征给料过程中各时间点处的给料机的输出质量速度、三次多项式时间函数表征给料过程中各时间点处给料机的输出质量加速度；
[0008](3)计算给料机的给料控制参数；
[0009](4)计算给料机的电机控制参数即给料机的规划数据；
[0010]进一步的，所述步骤(1)定量包装袋内质量、速度、加速度计算方法如下：
[0011][0012][0013][0014]其中，是该阶段定量包装袋内物料的质量，是该阶段定量包装袋内物料质
量增加的速度，为该阶段定量包装袋内物料质量增加的加速度，为该阶段定量包装袋内物料质量增加的加加速度，是该阶段的给料时长。
[0015]进一步的，所述步骤(2)输出质量、输出质量速度、输出质量加速度计算方法如下：
[0016]M(t)＝k0+k1t+k2t2+k3t3+k4t4+k5t5[0017]v
M
(t)＝k1+2k2t+3k3t2+4k4t3+5k5t4[0018]a
M
(t)＝2k2+6k3t+12k4t2+20k5t3[0019]其中，t为时间，M(t)表示输出质量，v
M
(t)表示给料过程中各时间点处的速度和a
M
(t)表示给料过程中各时间点加速度，k1，k2，k3，k4，k5分别为各阶的常系数；
[0020]进一步的，所述步骤(3)计算方法如下：设精系给料时间为t1，给料机给料约束条件：
[0021]质量约束：
[0022]M(0)＝0，M(t1)＝M0；
[0023]速度约束：
[0024]v
M
(0)＝0，v
M
(t1)＝M0；
[0025]加速度约束：
[0026]a
M
(0)＝0，a
M
(t1)＝M0；
[0027]其中，M(0)表示开始时刻的给料机输出质量，v
M
(0)表示给料过程中开始时刻的给料机输出质量速度，a
M
(0)表示给料过程中开始时刻的给料机输出质量加速度；M(t1)表示t1时刻的输出质量，v
M
(t1)表示给料过程中t1时刻的给料机输出质量速度，a
M
(t1)表示给料过程中t1时刻的给料机输出质量加速度。
[0028]进一步的，所述步骤(4)计算方法如下：将不同结构形式的给料机的电机的转速与给料机的卸料速度之间的关系系数定义为N，则对应的给料机电机的转速函数为：
[0029][0030]给料机电机的加速度为，
[0031][0032]其中，表示给料过程中t时刻的电机速度，表示给料过程中t时刻的电机加速度，表示给料过程中t时刻的电机加加速度。
[0033]进一步的，物料给料机包括：螺旋给料机、叶轮给料机中的一种或组合。
[0034]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：给料过程连续、平稳，给料精度高、包装效率高，节省时间
附图说明
[0035]图1为本专利技术原理图。
[0036]图2为本专利技术包装袋内物料质量累积曲线图。
[0037]图3为本专利技术包装袋内物料质量累积速度曲线图。
[0038]图4为本专利技术包装袋内物料质量累积速加速度曲线图。。
具体实施方式
[0039]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0040]如图1
‑
图4所示，本专利技术所述的一种定量包装设备给料系统，包括：物料储存仓，物料给料机、下料控制阀、定量包装袋、称重传感器、称重计量模块、称重控制模块；所述物料储存仓连接物料给料机，物料给料机下方连接下料控制阀，下料控制阀下方设有定量包装袋，定量包装袋连接称重传感器，称重传感器连接称重计量模块，称重计量模块连接称重控制器；所述称重控制器分别与物料给料机和下料控制阀电性连接。
[0041]所述称重传感器对定量包装袋实时称重测量，并将测量结果实时传输给称重计量模块，称重计量模块将称重传感器实时采集的定量包装袋的质量模拟信号转换成电信号发送给称重控制器，称重控制器将称重计量模块实时传送的重量数据与给料控制方法计算的各给料时间段给料设备累计输出的质量数据进行对比，实时修正给料机的运行参数；
[0042]所述物料给料机包括：螺旋给料机、叶轮给料机中的一种或组合。
[0043]所述给料控制方法包括以下步骤：
[0044](1)称重控制器根据输入的定量包装设定参数，并规划给料机执行电机的运行参数；计算定量包装袋内质量、速度、加速度；其中，设定参数包括：定量包装质量、定量包装时间总时长；运行参数包括：物料给料机电机速度、物料给料机电机加速度、速度变化转折时间点；
[0045]所述定量包装袋内质量、速度、加速度计算方法如下：
[0046][0047][0048][0049]其中，是该阶段定量包装袋内物料的质量，是该阶段定量包装袋内物料质量增加的速度，为该阶段定量包装袋内物料质量增加的加速度，为该阶段定量包装袋内物料质量增加的加加速度，是该阶段的给料时长。
[0050](2)采用五次多项式时间函数表征给料机的输出质量、四次多项式时间函数表征给料过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定量包装设备给料系统，其特征在于，包括：物料储存仓，物料给料机、下料控制阀、定量包装袋、称重传感器、称重计量模块、称重控制模块；所述物料储存仓连接物料给料机，物料给料机下方连接下料控制阀，下料控制阀下方设有定量包装袋，定量包装袋连接称重传感器，称重传感器连接称重计量模块，称重计量模块连接称重控制器；所述称重控制器分别与物料给料机和下料控制阀电性连接。2.一种定量包装设备给料系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称重控制器根据输入的定量包装设定参数，并规划给料机执行电机的运行参数；计算定量包装袋内质量、速度、加速度；其中，设定参数包括：定量包装质量、定量包装时间总时长；运行参数包括：物料给料机电机速度、物料给料机电机加速度、速度变化转折时间点；(2)采用五次多项式时间函数表征给料机的输出质量、四次多项式时间函数表征给料过程中各时间点处的给料机的输出质量速度、三次多项式时间函数表征给料过程中各时间点处给料机的输出质量加速度；(3)计算给料机的给料控制参数；(4)计算给料机的电机控制参数即给料机的规划数据。3.根据权利要求2所述的一种定量包装设备给料系统，其特征在于，所述步骤(1)定量包装袋内质量、速度、加速度计算方法如下：包装袋内质量、速度、加速度计算方法如下：其中，是该阶段定量包装袋内物料的质量，是该阶段定量包装袋内物料质量增加的速度，为该阶段定量包装袋内物料质量增加的加速度，为该阶段定量包装袋内物料质量增加的加加速度，是该阶段的给料时长。4.根据权利要求2所述的一种定量包装设备给料系统，其特征在于，所述步骤(2)输出质量、输出质量速度、输出质量加速度计算方法如下：M(t)＝k0+k1t+k2t2+k3t3+k4t4+k5t5v
M
(t)＝k1+2k2t+3k3t2+4k4t3+5k5t4a
M

【专利技术属性】
技术研发人员：杨高杰，陈飞，张洁，谢栋，焦鹏，何杏兴，徐立轩，
申请(专利权)人：南京熊猫电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：