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                            西安華盛包裝技術研究所                       張有良

西安華維輕工機械技術開發有限公司      馮育全 路建章

                               

摘   要：本文在介紹異形瓶裝箱的系統組成和控制方案的基礎上，提出了解決異形瓶的輸送和瓶整理方法，論述了伺服電機在異形瓶裝箱過程的作用和抓瓶裝箱過程的不同傳動方案的優缺點，論證了初始位在控制過程中的作用。

關 鍵 詞：異形瓶  裝箱機  伺服電機 

Abstract:The structure and control project of the carton packing machine for irregular shaped bottles was introduced.The methods of conveying and sorting the irregular shaped bottles was provided.The function of servo motor used in carton packing process was discussed.The advantages and shortcoming of different transmission in gripping bottle process was compared.The function of initialized position in control process was demonstrated.

Key words:Irregular shaped bottle  Carton packaging  Servo motor

 

    快速消費品行業里的酒類、日化、調味品等液態商品越來越注重產品的個性化包裝，各式各樣的異形瓶（非規則的圓形瓶）讓人眼花繚亂，豐富繁榮了市場。在工業化生產的今天，異形瓶的裝箱給包裝機械行業提出了新的課題，。通過市場調研，在標準形裝箱機的基礎上，研究開發出適應于異形瓶的裝箱機，投入市場后效果良好，得到了用戶的好評。

（1）組成。異形瓶裝箱機主要由瓶輸送機構、箱輸送機構、抓瓶裝箱機構組成，如圖1所示。瓶輸送機構，對單列送的異形瓶通過變道輸送，將單列瓶輸送變成多列的瓶輸送，滿足抓瓶裝箱的需要。箱輸送機構是對裝瓶前箱子和裝瓶后箱子的輸送。抓瓶裝箱機構按照一定的運行軌跡，將排列規律的瓶子裝箱，每次可以裝一箱或多箱。

（2）主要技術指標。紙箱尺寸：根據用戶要求設計調整范圍；瓶型規格：根據用戶要求設計調整范圍；生產速度：12箱/分鐘（可調）；電源：380V、50HZ；總功率：4kw；耗 氣 量：0.6m³/min、 用氣壓力：0.6Mpa。

     圖中：1 抓瓶裝箱機構  2 瓶輸送機構  3 箱輸送機構

                     圖1異形瓶裝箱機的組成示意圖

 

    異形瓶裝箱機的控制系統主要由可編程控制器G₁、人機界面G₂、伺服控制驅動器A₁、伺服控制驅動器A₂、變頻器A₃、變頻器A₄、檢測/執行元件組成，如圖2所示。G₁、G₂構成控制系統的核心和操作界面，所有的控制參數均可在人機界面上完成。伺服控制驅動器A₁、A₂驅動控制伺服電機M₁和M₂，完成瓶子變道和裝箱過程的控制，PLC通過高速輸出口對A₁、A₂發送脈沖，改變脈沖的發送頻率和數量控制伺服電機的運行。A₃、A₄變頻器控制電機M₃和M₄，完成瓶子和箱子的輸送，通過RS485總線控制電機M₃和M₄的速度和啟停。

             圖2異形瓶裝箱機的控制系統示意圖

    產品灌裝和貼標后通過輸送鏈，瓶子單排或雙排（通過特定機構改變）輸送到裝箱設備。對于圓形瓶子通過相互推碰、避讓可以從單列變成多列，瓶子在多列鏈道內形成規律的排列。對于異形瓶子，從單列變成多列就無法通過相互推碰、避讓達到目的。對于異形瓶的裝箱，瓶子的輸送整理是一個關鍵問題，我們采用了兩種解決方案。

    一列變多列的輸送整理方法（以下稱為方法1）如圖3所示，通過M₂控制移動的裝置將單列輸送的瓶子，依次送到多列輸送鏈的各個道口，使一列瓶子的輸送變成多輸送，優點在于瓶子的輸送幾乎不間斷。

    控制伺服電機M₂的位移過程中，對于伺服電機M₂有一個初始位設置，為了使每一道上的瓶子數量均勻，必須對進入每道的瓶子進行記數，邊道進入的數量是中間道的2倍，以便減少移道的次數，止瓶裝置為了防止移道過程中卡瓶，瓶子隨著移道機構同步移動。

                      1. 單列輸送帶  2. 瓶變道機構  3.瓶子輸送機構 

    列變行步移輸送整理方法（以下稱為方法2）如圖4所示，主要由單雙排輸送鏈、單排變雙排機構、多排輸送步移鏈組成。電機M₃驅動單雙排輸送鏈，伺服電機M₂驅動多排輸送步移鏈，每次步移兩行瓶子。單排變雙排的目的是減少伺服電機M₂步移的等待時間，提高瓶子的輸送速度。該方法機構簡單，控制相對容易。

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