一種步進裝蛋裝置及其控制方法
【專利摘要】一種步進裝蛋裝置及其控制方法，步進裝蛋裝置包括機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相配合，通過傳感器檢測送蛋信號，并傳給PLC控制模塊，進而控制步進電機的運動，帶動蛋托移動，可以自動進行蛋托上多排多列裝蛋位的裝蛋，實現禽蛋自動化裝箱，減少了禽蛋的裝箱時間，提高了裝箱效率，而人工只需要將裝好的蛋托收走即可，降低了工人的勞動強度，采用PLC控制模塊，可適用于不同生產效率的生產線及不同規(guī)格的禽蛋蛋托，采用電氣傳動，精確度高、節(jié)能環(huán)保、噪音低，能夠實現精密控制，易于擴展。
【專利說明】
一種步進裝蛋裝置及其控制方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及禽蛋包裝技術領域，特別是涉及一種步進裝蛋裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]我國農產品含量豐富，近年來隨著雞蛋的營養(yǎng)價值被越來越多的人們接受，人們對雞蛋的需求量不斷增加，傳統(tǒng)的產地自銷模式難以給養(yǎng)殖戶帶來更多的經濟效益，促使人們打破區(qū)域經濟的壁皇，對雞蛋進行遠距離運輸。據調查，目前中小型的雞蛋分裝基地內及養(yǎng)殖廠內，雞蛋的裝箱仍采用人工操作。人工操作勞動強度大，勞動效率低，經濟效益少。而采用機械手進行自動裝蛋，機械結構復雜，耗費巨大，不適于中小型雞蛋分裝基地使用。
[0003]因此，有必要設計一種更好的禽蛋裝箱結構，以解決上述問題。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種通過控制系統(tǒng)自動控制步進裝蛋裝置的裝蛋動作，實現自動化裝箱，提高裝箱效率，節(jié)省裝蛋時間的步進裝蛋裝置及其控制方法。
[0005]為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0006]—種步進裝蛋裝置，其特征在于，包括:機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述機械系統(tǒng)包括架設于支架兩端的同步輪，所述同步輪上套設有輸送帶，所述輸送帶上放置有蛋托，用于裝設自禽蛋輸送系統(tǒng)運送的禽蛋，所述蛋托一排的多個裝蛋位正對于多個輸蛋軌道的出口，所述同步輪固定于第一轉軸上，所述第一轉軸的端部還固定有槽輪，所述槽輪的一側與缺口圓盤相配合，所述缺口圓盤固定于第二轉軸的端部，所述第二轉軸的中部固定有第一齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪相嚙合，所述第二齒輪固定于步進電機的輸出軸上，通過所述步進電機驅動所述缺口圓盤及所述槽輪轉動，帶動所述第一轉軸轉動，進而帶動所述輸送帶移動，使所述蛋托移動一定距離;所述控制系統(tǒng)包括PLC控制模塊、設置于所述輸蛋軌道末端的傳感器以及所述步進電機，所述傳感器連接于PLC控制模塊的信號輸入端，所述步進電機連接于所述PLC控制模塊的信號輸出端。
[0007]進一步，所述輸送帶的一側還設有蜂鳴器，所述蜂鳴器連接于所述PLC控制模塊的信號輸出端。
[0008]進一步，所述輸送帶的上下兩側之間設有托板，所述托板的兩端安裝于所述支架，所述托板的頂部支撐于上側的所述輸送帶。
[0009]進一步，所述槽輪呈口形，其中心固定于所述第一轉軸的端部，所述槽輪的每條邊緣向內凹設有凹陷，所述凹陷與所述缺口圓盤相配合。
[0010]進一步，所述缺口圓盤的一側為弧形部，所述弧形部與所述凹陷相配合，另一側向內凹設形成缺口，所述缺口轉盤遠離所述第一齒輪的一側固定有撥桿，所述撥桿的端部設有撥動軸，所述撥動軸位于所述缺口內。
[0011]進一步，所述槽輪的四個對角處分別朝向中心開設有開槽，當所述步進電機驅動一次時，所述第一齒輪、所述第二齒輪及所述第二轉軸轉動一周，帶動所述缺口圓盤轉動一周，所述撥桿隨之轉動，所述撥動軸伸入所述開槽內，撥動所述槽輪轉動I/4周。
[0012]—種基于上述步進裝蛋裝置的控制方法，包括:
[0013]步驟一:啟動PLC，復位，PLC控制模塊向蛋托輸送裝置發(fā)出控制指令，蛋托輸送裝置將空蛋托輸送至輸送帶上的指定位置，此時蛋托第一排裝蛋位正對于輸蛋軌道的出口 ；
[0014]步驟二:PLC控制模塊向禽蛋輸送系統(tǒng)發(fā)送指令，禽蛋由所述輸蛋軌道進入所述蛋托，完成蛋托內一排裝蛋位的裝蛋，PLC計數器計數一次；
[0015]步驟三:傳感器檢測到禽蛋通過所述輸蛋軌道末端時，將信號傳至PLC;
[0016]步驟四:PLC向所述步進電機發(fā)出指令，所述步進電機開始工作，帶動所述輸送帶移動，將其上的蛋托運送到下一裝蛋位置，蛋托到達下一裝蛋位置時，所述步進電機將信號傳至PLC;
[0017]步驟五:重復步驟二至步驟四；
[0018]步驟六:當PLC計數器計數的次數與蛋托列數相等時，PLC向蜂鳴器發(fā)出信號，蜂鳴器報警，提示蛋托裝滿，完成一個蛋托的裝蛋；
[0019]步驟七:重復上述步驟一至步驟六，PLC控制下一個空蛋托自動裝蛋過程。
[0020]進一步，A.設定PLC控制模塊的初始值:啟動禽蛋輸送系統(tǒng)，當禽蛋通過所述輸蛋軌道到達其末端時，PLC寄存器Dl記錄傳感器檢測到的數據，該數據設定為PLC模塊的初始值，且PLC計數器清零；
[0021]B.檢測禽蛋的位置:輸送帶開始工作后，PLC寄存器D2不斷記錄傳感器的數據，并與寄存器Dl的數據進行比較，同時PLC計數器記錄輸蛋軌道的過蛋次數C;
[0022](a)若寄存器中數據:D2_D1 = 0，則禽蛋已經經過輸蛋軌道末端進入蛋托相應位置，輸送帶繼續(xù)工作，禽蛋輸送系統(tǒng)繼續(xù)送蛋，計數器C計數一次；
[0023](b)若寄存器中數據:D2-D1 #0，則禽蛋未經過輸蛋軌道，輸送帶停止工作，禽蛋輸送系統(tǒng)停止送蛋，計數器C不計數。
[0024]進一步，當計數器C計數的次數與蛋托列數相等時，PLC模塊向所述蜂鳴器發(fā)出信號，且計數器清零。
[0025]本發(fā)明的有益效果:
[0026]通過傳感器檢測送蛋信號，并傳給PLC控制模塊，進而控制步進電機的運動，帶動蛋托移動，通過機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相配合，可以自動進行蛋托上多排多列裝蛋位的裝蛋，實現禽蛋自動化裝箱，減少了禽蛋的裝箱時間，提高了裝箱效率，而人工只需要將裝好的蛋托收走即可，降低了工人的勞動強度，采用PLC控制模塊，可適用于不同生產效率的生產線及不同規(guī)格的禽蛋蛋托，采用電氣傳動，精確度高、節(jié)能環(huán)保、噪音低，能夠實現精密控制，易于擴展。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明步進裝蛋裝置的結構示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明步進裝蛋裝置的控制流程圖；
[0029]圖中，I一支架、2—同步輪、3—輸送帶、4一蛋托、5—輸蛋軌道、6—第一轉軸、7—槽輪、8—凹陷、9一開槽、10一缺口圓盤、11一弧形郃、12一缺口、13一撥桿、14一撥動軸、15—第二轉軸、16一第一齒輪、17—第二齒輪、18—步進電機、19一托板、20—傳感器、21 —
蜂鳴器。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0031]需要說明，本發(fā)明實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。
[0032]如圖1，本發(fā)明提供一種步進裝蛋裝置，用于將禽蛋(例如雞蛋或鴨蛋等)自動裝入蛋托4，步進裝蛋裝置包括機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
[0033]如圖1，機械系統(tǒng)包括架設于支架I兩端的同步輪2，同步輪2上套設有輸送帶3，輸送帶3上放置有蛋托4，用于裝設自禽蛋輸送系統(tǒng)運送的禽蛋，蛋托4 一排的多個裝蛋位正對于多個輸蛋軌道5的出口，禽蛋輸送系統(tǒng)將禽蛋一次性的由多個輸蛋軌道5滑下，滑到蛋托4上的一排裝蛋位內，可以一次性將一排裝蛋位裝滿，提高裝蛋效率。輸送帶3的上下兩側之間設有托板19，托板19的兩端安裝于支架I，托板19的頂部支撐于上側的輸送帶3，保證輸送帶3水平運動，防止其在重力作用下彎曲或扭曲。
[0034]同步輪2固定于第一轉軸6上，第一轉軸6的兩個端部還固定有槽輪7，槽輪7呈口形，其中心固定于第一轉軸6的端部，槽輪7的每條邊緣向內凹設有凹陷8，凹陷8與缺口圓盤10相配合，缺口圓盤10固定于第二轉軸15的端部，缺口圓盤10的一側為弧形部11，弧形部11進入凹陷8內，與凹陷8相配合，另一側向內凹設形成缺口 12，缺口轉盤10的外側固定有撥桿13，撥桿13的端部設有撥動軸14，撥動軸14位于所述缺口 12內。第二轉軸15的中部固定有第一齒輪16，第一齒輪16與第二齒輪17相嚙合，第二齒輪17固定于步進電機18的輸出軸上，通過步進電機18驅動缺口圓盤10及槽輪7轉動，帶動第一轉軸6轉動，進而帶動輸送帶3移動，使蛋托4移動一定距離。在本實施例中，槽輪7的四個對角處分別朝向中心開設有開槽9，當步進電機18驅動一次時，第一齒輪16、第二齒輪17及第二轉軸15轉動一周，帶動缺口圓盤10轉動一周，撥桿13隨之轉動，其末端的撥動軸14伸入開槽9內，撥動槽輪7轉動1/4周，槽輪7轉動90°后的下一條邊上的凹陷8與缺口圓盤10相配合，從而驅動輸送帶3移動一段距離，該段距離為相鄰兩列裝蛋位之間的距離。
[0035]如圖1及圖2，控制系統(tǒng)包括PLC控制模塊、設置于輸蛋軌道5末端的傳感器20、步進電機18以及設置于輸送帶3—側的蜂鳴器21，傳感器20連接于PLC控制模塊的信號輸入端，步進電機18及蜂鳴器21連接于PLC控制模塊的信號輸出端，通過傳感器20檢測到輸蛋信息，信號發(fā)送給PLC控制模塊，PLC控制模塊發(fā)送指令，控制步進電機18驅動或蜂鳴器21報警。
[0036]本發(fā)明還提供一種基于上述步進裝蛋裝置的控制方法，包括:
[0037]步驟一:啟動PLC，復位，PLC控制模塊向蛋托輸送裝置發(fā)出控制指令，蛋托輸送裝置將空蛋托4輸送至輸送帶3上的指定位置，此時蛋托4第一排裝蛋位正對于輸蛋軌道5的出P;
[0038]步驟二:PLC控制模塊向禽蛋輸送系統(tǒng)發(fā)送指令，禽蛋由輸蛋軌道進入蛋托4，完成蛋托4內一排裝蛋位的裝蛋，PLC計數器計數一次；
[0039]步驟三:傳感器20檢測到禽蛋通過輸蛋軌道5末端時，將信號傳至PLC;
[0040]步驟四:PLC向步進電機18發(fā)出指令，步進電機18開始工作，帶動輸送帶3移動，將其上的蛋托4運送到下一裝蛋位置，蛋托4到達下一裝蛋位置時，步進電機18將信號傳至PLC ；
[0041 ] 步驟五:重復步驟二至步驟四；
[0042]步驟六:當PLC計數器計數的次數與蛋托4的列數相等時，PLC向蜂鳴器21發(fā)出信號，蜂鳴器21報警，提示蛋托4裝滿，完成一個蛋托4的裝蛋；
[0043]步驟七:重復上述步驟一至步驟六，PLC控制下一個空蛋托4自動裝蛋過程，如此循環(huán)實現連續(xù)化自動裝蛋。
[0044]上述一個蛋托4裝蛋過程中PLC控制模塊內部控制過程為:
[0045]首先設定PLC控制模塊的初始值:啟動禽蛋輸送系統(tǒng)，當禽蛋通過輸蛋軌道5到達其末端時，PLC寄存器Dl記錄傳感器20檢測到的數據，該數據設定為PLC模塊的初始值，且PLC計數器清零；
[0046]然后檢測禽蛋的位置:輸送帶3開始工作后，PLC寄存器D2不斷記錄傳感器20檢測的數據，并與寄存器Dl的數據進行比較，同時PLC計數器記錄輸蛋軌道的過蛋次數C;
[0047](a)若寄存器中數據:D2_D1=0，則禽蛋已經經過輸蛋軌道5末端進入蛋托4相應位置，輸送帶3繼續(xù)工作，禽蛋輸送系統(tǒng)繼續(xù)送蛋，計數器C計數一次；
[0048](b)若寄存器中數據:D2-D140，則禽蛋未經過輸蛋軌道5，輸送帶3停止工作，禽蛋輸送系統(tǒng)停止送蛋，計數器C不計數。
[0049]當計數器C計數的次數與蛋托4列數相等時，在本實施例中蛋托為五列，即計數器C=5時，PLC模塊向所述蜂鳴器21發(fā)出信號，蜂鳴器21報警，提示人工收走蛋托4，報警3s后，報警停止，同時計數器清零，以待下次裝蛋使用。
[0050]本發(fā)明禽蛋自動裝箱機可以自動進行蛋托4上多排多列裝蛋位的裝蛋，可以一次性將一排裝蛋位裝滿，通過自動化裝箱可以減少禽蛋的裝箱時間，提高了禽蛋的裝箱效率，而人工只需將裝好的蛋托4收走即可，降低了工人的勞動強度，增加禽蛋產品的經濟效益，適用于中小型禽蛋分裝基地，使養(yǎng)殖戶獲得更大的經濟效益，同時加快禽蛋產品的市場流通。本發(fā)明采用PLC控制模塊，程序編制可實現模塊化，可適用于不同生產效率的生產線及不同規(guī)格的禽蛋蛋拖，并采用電氣傳動，精確度高、節(jié)能環(huán)保、噪音低，能夠實現精密控制，易于擴展。
[0051]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍內。
【主權項】
1.一種步進裝蛋裝置，其特征在于，包括:機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述機械系統(tǒng)包括架設于支架兩端的同步輪，所述同步輪上套設有輸送帶，所述輸送帶上放置有蛋托，用于裝設自禽蛋輸送系統(tǒng)運送的禽蛋，所述蛋托一排的多個裝蛋位正對于多個輸蛋軌道的出口，所述同步輪固定于第一轉軸上，所述第一轉軸的端部還固定有槽輪，所述槽輪的一側與缺口圓盤相配合，所述缺口圓盤固定于第二轉軸的端部，所述第二轉軸的中部固定有第一齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪相嚙合，所述第二齒輪固定于步進電機的輸出軸上，通過所述步進電機驅動所述缺口圓盤及所述槽輪轉動，帶動所述第一轉軸轉動，進而帶動所述輸送帶移動，使所述蛋托移動一定距離;所述控制系統(tǒng)包括PLC控制模塊、設置于所述輸蛋軌道末端的傳感器以及所述步進電機，所述傳感器連接于PLC控制模塊的信號輸入端，所述步進電機連接于所述PLC控制模塊的信號輸出端。2.根據權利要求1所述的步進裝蛋裝置，其特征在于:所述輸送帶的一側還設有蜂鳴器，所述蜂鳴器連接于所述PLC控制模塊的信號輸出端。3.根據權利要求1所述的步進裝蛋裝置，其特征在于:所述輸送帶的上下兩側之間設有托板，所述托板的兩端安裝于所述支架，所述托板的頂部支撐于上側的所述輸送帶。4.根據權利要求1所述的步進裝蛋裝置，其特征在于:所述槽輪呈口形，其中心固定于所述第一轉軸的端部，所述槽輪的每條邊緣向內凹設有凹陷，所述凹陷與所述缺口圓盤相配合。5.根據權利要求4所述的步進裝蛋裝置，其特征在于:所述缺口圓盤的一側為弧形部，所述弧形部與所述凹陷相配合，另一側向內凹設形成缺口，所述缺口轉盤遠離所述第一齒輪的一側固定有撥桿，所述撥桿的端部設有撥動軸，所述撥動軸位于所述缺口內。6.根據權利要求5所述的步進裝蛋裝置，其特征在于:所述槽輪的四個對角處分別朝向中心開設有開槽，當所述步進電機驅動一次時，所述第一齒輪、所述第二齒輪及所述第二轉軸轉動一周，帶動所述缺口圓盤轉動一周，所述撥桿隨之轉動，所述撥動軸伸入所述開槽內，撥動所述槽輪轉動1/4周。7.—種基于權利要求1所述的步進裝蛋裝置的控制方法，其特征在于，包括: 步驟一:啟動PLC，復位，PLC控制模塊向蛋托輸送裝置發(fā)出控制指令，蛋托輸送裝置將空蛋托輸送至輸送帶上的指定位置，此時蛋托第一排裝蛋位正對于輸蛋軌道的出口 ； 步驟二: PLC控制模塊向禽蛋輸送系統(tǒng)發(fā)送指令，禽蛋由所述輸蛋軌道進入所述蛋托，完成蛋托內一排裝蛋位的裝蛋，PLC計數器計數一次； 步驟三:傳感器檢測到禽蛋通過所述輸蛋軌道末端時，將信號傳至PLC; 步驟四:PLC向所述步進電機發(fā)出指令，所述步進電機開始工作，帶動所述輸送帶移動，將其上的蛋托運送到下一裝蛋位置，蛋托到達下一裝蛋位置時，所述步進電機將信號傳至PLC ； 步驟五:重復步驟二至步驟四； 步驟六:當PLC計數器計數的次數與蛋托列數相等時，PLC向蜂鳴器發(fā)出信號，蜂鳴器報警，提示蛋托裝滿，完成一個蛋托的裝蛋； 步驟七:重復上述步驟一至步驟六，PLC控制下一個空蛋托自動裝蛋過程。8.根據權利要求7所述的控制方法，其特征在于: 首先設定PLC控制模塊的初始值:啟動禽蛋輸送系統(tǒng)，當禽蛋通過所述輸蛋軌道到達其末端時，PLC寄存器Dl記錄傳感器檢測到的數據，該數據設定為PLC模塊的初始值，且PLC計數器清零； 然后檢測禽蛋的位置:輸送帶開始工作后，PLC寄存器D2不斷記錄傳感器的數據，并與寄存器Dl的數據進行比較，同時PLC計數器記錄輸蛋軌道的過蛋次數C; (a)若寄存器中數據:D2-D1= 0，則禽蛋已經經過輸蛋軌道末端進入蛋托相應位置，輸送帶繼續(xù)工作，禽蛋輸送系統(tǒng)繼續(xù)送蛋，計數器C計數一次； (b)若寄存器中數據:D2-D140，則禽蛋未經過輸蛋軌道，輸送帶停止工作，禽蛋輸送系統(tǒng)停止送蛋，計數器C不計數。9.根據權利要求8所述的控制方法，其特征在于:當計數器C計數的次數與蛋托列數相等時，PLC模塊向所述蜂鳴器發(fā)出信號，且計數器清零。
【文檔編號】B65B57/12GK106043788SQ201610575365
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月21日
【發(fā)明人】叢佩超, 孫方紅, 謝磊超, 張欣, 王廣楨
【申請人】遼寧工程技術大學