本实用新型专利技术公开了一种基于单板机控制的螺旋包芯制品加工装置，包括：用于芯层原料输送的芯层送料机构；用于包芯层原料输送及螺旋包芯结构加工成型的包芯层送料及成型机构；用于接收螺旋包芯结构制品的卷绕机构；以及用于对整个加工装置进行实时监控和自动联动控制的智能控制机构。所述芯层送料机构、包芯层送料及成型机构和卷绕机构自下而上依次设置，所述智能控制机构安装于远离电机等动力机构一侧。本实用新型专利技术加工装置的关键技术在于采用单板机为核心，结合自动控制和图像识别手段，赋予了设备高自动化智能化、高灵活性的优势，运行安全稳定，可以生产出一致性好的高质量包芯结构产品，实施方便且成本较低，适于连续化生产及推广应用。产及推广应用。产及推广应用。
【技术实现步骤摘要】
一种基于单板机控制的螺旋包芯制品加工装置
[0001]本技术涉及智能制造
，特别涉及一种基于单板机控制的螺旋包芯制品加工装置。
技术介绍
[0002]随着科技不断进步，自动化和智能化程度越来越高，各个领域面临着技术升级换代的挑战，制造设备的升级是减少生产成本和提高产品竞争力的核心因素之一。因此，本技术提出一种制造螺旋包芯结构制品的加工装置及其方法，相比传统的包芯加工设备，在解决产品一致性问题上，无需停机观察再做出参数调整策略这种低效的办法，本技术将单板机控制技术与图像识别技术相结合可同时实现对产品形态实时观察和自动参数调节，有效的解决了产品一致性问题，保障了产品的质量和生产效率。
技术实现思路
[0003]为了克服现有技术中的不足，本技术提供一种基于单板机控制的螺旋包芯制品加工装置，通过解开各个机构之间的机械耦合，并在各个环节加入传感器以及生产关键环节加入高速摄像机共同构成闭环控制系统，单板机上微型计算机中通过软件编程的方式控制机构与机构之间的配合并进行实时控制，进而可以进行精确稳定加工各种不同工艺参数要求的螺旋包芯结构制品。
[0004]为了达到上述技术目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：
[0005]一种基于单板机控制的螺旋包芯制品加工装置，包括：
[0006]用于芯层原料输送的芯层送料机构(1)；
[0007]用于包芯层原料输送及螺旋包芯结构加工成型的包芯层送料及成型机构(2)；
[0008]用于接收螺旋包芯结构制品的卷绕机构(3)；
[0009]以及以单板机为核心用于对整个加工装置进行实时监控和自动联动控制的智能控制机构(4)；
[0010]所述芯层送料机构(1)、包芯层送料及成型机构(2)和卷绕机构(3)自下而上依次设置，所述智能控制机构(4)安装于远离所述芯层送料机构(1)、包芯层送料及成型机构(2)和卷绕机构(3)的动力机构一侧。
[0011]进一步的，所述芯层送料机构(1)包括第一送料滚筒(101)、第二送料滚筒(102)、芯层原料(103)、第一驱动电机(104)、第一传动皮带(105)、第一转速编码器(106)、第一从动齿轮(107)、第一支架(108)、第一转轴(109)和第一主动齿轮(110)，其中：
[0012]所述芯层原料(103)置于所述第一送料滚筒(101)和第二送料滚筒(102)上方，所述第一送料滚筒(101)在所述第一驱动电机(104)和第一传动皮带(105)的传动下转动，且所述第一送料滚筒(101)和第二送料滚筒(102)通过第一转轴(109)固定在第一支架(108)上，所述第一送料滚筒(101)的转速由所述第一主动齿轮(110)和第一从动齿轮(107)的齿数比决定，运行过程中实时转速可通过所述第一转速编码器(106)测量并传送至所述智能
控制机构(4)进行闭环控制。
[0013]进一步的，所述包芯层送料及成型机构(2)包括包芯层原料(201)、第二驱动电机(202)、减速齿轮箱(203)、第二转速编码器(204)、导料管(207)、二级减速齿轮(208)、导料管固定销(209)、一级减速齿轮(210)和动力齿轮(211)，其中：
[0014]安装于所述导料管固定销(209)上的导料管(207)将弯曲带有弧度的所述芯层原料(103)进行直线塑形，所述第二驱动电机(202)的动力通过所述减速齿轮箱(203)传送到所述包芯层原料(201)使其按照预设的转速旋转并完成对芯层的包缠，实时的包缠速度通过所述第二转速编码器(204)采集传送至所述智能控制机构(4)进行闭环控制，所述减速齿轮箱(203)由一级减速齿轮(210)、二级减速齿轮(208)、动力齿轮(211)构成。
[0015]进一步的，所述包芯层送料及成型机构(2)还包括线缆(205)和高速摄像机(206)，所述高速摄像机(206)设置于所述导料管(207)出口，并通过所述线缆(205)将实时采集的视频信号传输至智能控制机构(4)。
[0016]进一步的，所述卷绕机构(3)包括卷绕滚筒(301)、第三驱动电机(302)、第二传动皮带(303)、第三转速编码器(304)、直线电机(305)、产品卷装筒(306)、第二支架(307)、弹簧连接肋(308)、第二转轴(309)、导料滑块(310)、第二主动齿轮(311)和第二从动齿轮(312)，其中：
[0017]在所述第三驱动电机(302)的转动下，动力通过所述第二传动皮带(303)所连接的所述第二主动齿轮(311)和第二从动齿轮(312)传送至所述卷绕滚筒(301)；所述弹簧连接肋(308)夹持的所述产品卷装筒(306)在弹力和重力的双重作用下紧贴所述卷绕滚筒(301)并跟随其转动完成成品的卷绕，所述产品卷装筒(306)通过所述第二转轴(309)固定在第二支架(307)上，所述直线电机(305)在控制信号的作用下驱动所述导料滑块(310)往复运动使成品均匀卷绕在所述产品卷装筒(306)上，运行过程中卷绕转速可通过所述第三转速编码器(304)采集并传送至所述智能控制机构(4)进行闭环控制。
[0018]进一步的，所述弹簧连接肋(308)以所述第二转轴(309)为圆心进行转动。
[0019]进一步的，所述智能控制机构(4)包括单板机系统(401)、触摸屏幕(402)、急停按钮(403)、运行指示灯(404)、报警指示灯(405)和开关(406)，其中：
[0020]所述单板机系统(401)用于接收所述高速摄像机(206)中的视频信号并按照视频帧率截取为图片后进行成品的图像识别进而计算出实时产品工艺参数并由单板机系统中编程所设定的控制算法将实时工艺参数与预设参数对比得出实时调整指令来调整所述第一驱动电机(104)、第二驱动电机(202)和第三驱动电机(302)的实时转速；
[0021]所述触摸屏幕(402)用于操作人员完成加工工艺参数的设定以及观察实时生产状态；
[0022]所述急停按钮(403)用于在发生紧急意外事故或者故障时可强行停机；
[0023]所述运行指示灯(404)和报警指示灯(405)分别用于指示系统的运行状态和报警状态；
[0024]所述开关(406)用于接通或关断所述第一驱动电机(104)、第二驱动电机(202)和第三驱动电机(302)的电源。
[0025]本技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
[0026]1、本技术的关键在于将制作过程的各个环节进行结构解耦，极大的提高了设备的可维护性，降低了制作和维护成本，并在每个环节加入自动控制以及使得设备可以精确稳定的运行。在生产的产品末端加入图像识别，保证了产品质量。
[0027]2、本技术所设计的螺旋包芯结构制品加工装置的机械结构各个环节以功能单元为模块，具有很低的机械耦合度，可调节性和可维护性高，制作难度低，普适性强。
[0028]3、本技术加入单板本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于单板机控制的螺旋包芯制品加工装置，其特征在于，包括：用于芯层原料输送的芯层送料机构(1)；用于包芯层原料输送及螺旋包芯结构加工成型的包芯层送料及成型机构(2)；用于接收螺旋包芯结构制品的卷绕机构(3)；以及以单板机为核心用于对整个加工装置进行实时监控和自动联动控制的智能控制机构(4)；所述芯层送料机构(1)、包芯层送料及成型机构(2)和卷绕机构(3)自下而上依次设置，所述智能控制机构(4)安装于远离所述芯层送料机构(1)、包芯层送料及成型机构(2)和卷绕机构(3)的动力机构一侧。2.根据权利要求1所述的一种基于单板机控制的螺旋包芯制品加工装置，其特征在于，所述芯层送料机构(1)包括第一送料滚筒(101)、第二送料滚筒(102)、芯层原料(103)、第一驱动电机(104)、第一传动皮带(105)、第一转速编码器(106)、第一从动齿轮(107)、第一支架(108)、第一转轴(109)和第一主动齿轮(110)，其中：所述芯层原料(103)置于所述第一送料滚筒(101)和第二送料滚筒(102)上方，所述第一送料滚筒(101)在所述第一驱动电机(104)和第一传动皮带(105)的传动下转动，且所述第一送料滚筒(101)和第二送料滚筒(102)通过第一转轴(109)固定在第一支架(108)上，所述第一送料滚筒(101)的转速由所述第一主动齿轮(110)和第一从动齿轮(107)的齿数比决定，运行过程中实时转速可通过所述第一转速编码器(106)测量并传送至所述智能控制机构(4)进行闭环控制。3.根据权利要求2所述的一种基于单板机控制的螺旋包芯制品加工装置，其特征在于，所述包芯层送料及成型机构(2)包括包芯层原料(201)、第二驱动电机(202)、减速齿轮箱(203)、第二转速编码器(204)、导料管(207)、二级减速齿轮(208)、导料管固定销(209)、一级减速齿轮(210)和动力齿轮(211)，其中：安装于所述导料管固定销(209)上的导料管(207)将弯曲带有弧度的所述芯层原料(103)进行直线塑形，所述第二驱动电机(202)的动力通过所述减速齿轮箱(203)传送到所述包芯层原料(201)使其按照预设的转速旋转并完成对芯层的包缠，实时的包缠速度通过所述第二转速编码器(204)采集传送至所述智能控制机构(4)进行闭环控制，所述减速齿轮箱(203)由一级减速齿轮(210)、二级减速齿轮(208)、动力齿轮(211)构成。4.根据权利要求3所述的一种基于单板机控制的螺旋包芯制品加工装置，其特征在于，所述包芯层送料及成型机构(2)还包括线...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁肇红，温晓静，陈俊丽，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：新型
国别省市：
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