【正文】 人們有時(shí)候會(huì)問我：“你的產(chǎn)品與“克朗斯”的產(chǎn)品相比還有哪些差距？”是否可以這樣理解，國外貼標(biāo)機(jī)產(chǎn)品除“克朗斯”外，其他品牌的貼標(biāo)機(jī)已經(jīng)不如國產(chǎn)的好了？從2002年至今國內(nèi)貼標(biāo)機(jī)的供求量就足以說明問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前在中國啤酒行業(yè)貼標(biāo)機(jī)的年需求量大約100多臺(tái)，“平航”占大約40%的市場份額，德國“克朗斯”約占5%左右的份額，其他國外品牌基本上銷聲匿跡，已無蛋糕可分。國產(chǎn)貼標(biāo)機(jī)在中國市場上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，國外產(chǎn)品已經(jīng)陷入“無可奈何花落去”的境地。長期充斥國內(nèi)市場的外國產(chǎn)品有的受到了致命的打擊，有的感受到了“唇齒之寒”的威脅。 中國貼標(biāo)機(jī)雖然在短短的三年時(shí)間里把絕大部分國外產(chǎn)品擠出了“國門”，在國內(nèi)市場上樹立了霸主地位，但是，在國際市場中仍無地位可言。究其原因，大致如下： 1. 缺少核心技術(shù)，或者說核心技術(shù)發(fā)掘不夠，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性提高不大，與國際一流的產(chǎn)品尚有差距。 2. 產(chǎn)品品種單一，缺乏系列產(chǎn)品，如套標(biāo)機(jī)、熱熔膠貼標(biāo)機(jī)、不干膠貼標(biāo)機(jī)等，這些產(chǎn)品雖然在“2006中國國際啤酒、飲料制造技術(shù)及設(shè)備展覽會(huì)”上偶見一、二，也基本上屬于“拿來主義”產(chǎn)物，尤其在高速領(lǐng)域仍是空白。 綜上所述，國產(chǎn)貼標(biāo)機(jī)若要全面占領(lǐng)國內(nèi)啤酒、飲料的需求市場，打入國際市場，提高國際競爭力，就應(yīng)該在“質(zhì)”和“量”上下功夫，在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)用性上下功夫，在發(fā)掘自己的核心技術(shù)、自主創(chuàng)新上下功夫。 “平航”在發(fā)掘和完善自身的核心技術(shù)和提高產(chǎn)品競爭力的長期實(shí)踐中，找到了影響貼標(biāo)機(jī)質(zhì)量的五個(gè)“三要素”。不但對(duì)制造貼標(biāo)機(jī)有了理論基礎(chǔ)，對(duì)貼標(biāo)機(jī)使用過程中出現(xiàn)的故障也有排查依據(jù)。依此貼標(biāo)機(jī)理論，平航新研制出了PH4888高速回轉(zhuǎn)式貼標(biāo)機(jī)，生產(chǎn)能力為68,000瓶/時(shí)，可同時(shí)貼四種標(biāo)簽。是目前國產(chǎn)貼標(biāo)機(jī)中貼標(biāo)速度最高的，是貼標(biāo)機(jī)制造行業(yè)一次新的革命。該機(jī)在“2006中國國際啤酒、飲料制造技術(shù)及設(shè)備展覽會(huì)”上一亮相，就被“北京燕京啤酒集團(tuán)公司”選中，與同時(shí)在展會(huì)上展出的由“南京輕工業(yè)機(jī)械集團(tuán)公司”最新推出的48,000瓶/時(shí)的啤酒灌裝生產(chǎn)線配套,全新展示了行業(yè)技術(shù)的最新水平。 第一章 自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不干膠自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要用途：本貼標(biāo)機(jī)適用制藥、食品、輕工、日化等行業(yè)的圓形塑料瓶、玻璃瓶等或類似物體的貼標(biāo)。該機(jī)能自動(dòng)完成分瓶、送標(biāo)帶、同步分離標(biāo)簽，標(biāo)貼和自動(dòng)打印批號(hào)，字跡清晰。工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由于該貼標(biāo)機(jī)采用機(jī)電一體化的技術(shù)，選用大力矩步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，光電控制裝置、電源保護(hù)裝置等先進(jìn)系統(tǒng)，因此具有啟動(dòng)緩沖功能，整體靈敏度高，低速扭矩大，速度穩(wěn)定，工作電壓穩(wěn)定，抗干攏能力強(qiáng)等技術(shù)特性。技術(shù)參數(shù)：貼標(biāo)范圍：Φ20mmΦ100mm 生產(chǎn)能力：50100瓶/分（打印批號(hào)：4080瓶/分）標(biāo)簽規(guī)格：標(biāo)簽卷筒芯內(nèi)徑：Φ76mm， 標(biāo)簽寬度：20100mm 標(biāo)簽卷最大外徑：Φ30mm， 標(biāo)簽長度：30200mm 電源： 220V 50Hz 功率： 250W 外形尺寸：182011001500mm 貼標(biāo)機(jī)的結(jié)構(gòu)和組成圖1為貼標(biāo)機(jī)的組成原理框圖，整機(jī)結(jié)構(gòu)由五大部分組成：貼標(biāo)頭、履帶式傳送帶、上瓶機(jī)構(gòu)、底座支架、單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。貼標(biāo)頭主要用于安裝步進(jìn)電機(jī)、送紙機(jī)構(gòu)、回紙機(jī)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)、不干膠標(biāo)帶、壓標(biāo)裝置、出標(biāo)裝置、控制裝置，完成標(biāo)帶的輸送與控制。瓶數(shù)數(shù)量單片微型計(jì)算機(jī)（主控）蜂鳴器控制貼標(biāo)頭光點(diǎn)傳感器步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)送紙機(jī)構(gòu)回紙機(jī)構(gòu)張緊機(jī)構(gòu)標(biāo)簽帶壓標(biāo)裝置出標(biāo)裝置控制裝置標(biāo)簽定位檢測輸送帶中有無待貼瓶檢測輸送帶中瓶是否到達(dá)標(biāo)簽位置上瓶機(jī)構(gòu)帶有定位機(jī)構(gòu)的履帶式傳送帶主驅(qū)動(dòng)電機(jī)底 座速度控制圖1 貼標(biāo)機(jī)的組成原理帶有定位機(jī)構(gòu)的履帶式傳送帶主要用于安裝主驅(qū)動(dòng)電機(jī)、上瓶機(jī)構(gòu)、裝有定位機(jī)構(gòu)的履帶板、檢測定位機(jī)構(gòu)是否到位的光電傳感器的微調(diào)機(jī)構(gòu)，完成瓶的定位和輸送。上瓶機(jī)構(gòu)是由鏈傳動(dòng)帶動(dòng)分瓶輪，通過滑道保證連續(xù)、同步上瓶的機(jī)構(gòu)。單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。要完成貼標(biāo)系統(tǒng)的控制、計(jì)數(shù)和報(bào)警。底座支架主要起連接支承貼標(biāo)頭、帶有定位機(jī)構(gòu)的履帶式傳送帶的作用及實(shí)現(xiàn)貼標(biāo)頭的上下、左右調(diào)整作用。(1) 如何保證瓶的定位精度是設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵，采用夾持定位法，利用隨行夾具解決了瓶的定位精度難度。(2) 為了提高貼標(biāo)速度，既要在瓶勻速運(yùn)行中進(jìn)行貼標(biāo)，又要保證貼標(biāo)的位置精度。(3) 對(duì)于瓶的定位、上標(biāo)、貼標(biāo)等幾個(gè)工位必須保持嚴(yán)格的相位關(guān)系，這種關(guān)系一旦失調(diào)，將使貼標(biāo)的位置不準(zhǔn)，造成大量廢品。(4) 為了保證貼標(biāo)機(jī)能夠連續(xù)地獨(dú)立工作，不僅要保證連續(xù)地將瓶送上傳送帶，而且要保證上瓶與傳送帶中的隨行夾具同步和傳送帶中瓶口方向的一致。第二章 貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)過程取標(biāo)機(jī)構(gòu)簡圖如圖2所示．標(biāo)板軸12沿轉(zhuǎn)臺(tái)1l周向均布，并隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)．每根標(biāo)板軸的上端裝有與標(biāo)紙對(duì)應(yīng)的標(biāo)板6，下端裝有小齒輪4和扇形齒輪5．小齒輪與標(biāo)板軸采用鍵聯(lián)接，扇形齒輪通過軸承空套在標(biāo)板軸上．滾子在半徑變化的凸輪槽中滾動(dòng)，帶動(dòng)扇形齒輪繞標(biāo)板軸擺動(dòng)，扇形齒輪與相鄰某側(cè)標(biāo)板軸上的小齒輪相嚙合，而小齒輪與標(biāo)板同軸，從而使標(biāo)板擺動(dòng)貼標(biāo)機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度 順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，標(biāo)板在凸輪控制下相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)．標(biāo)板的運(yùn)動(dòng)便構(gòu)成了取標(biāo)機(jī)構(gòu)工作的各種狀態(tài)．首先，標(biāo)板通過與膠輥相接觸而在表面抹上一層膠水；然后，有膠水的標(biāo)板滾過標(biāo)盒，將一張標(biāo)紙吸附在表面；最后，夾標(biāo)轉(zhuǎn)鼓的夾指將標(biāo)紙從標(biāo)板上揭下來．這也是取標(biāo)過程的三個(gè)工位：上膠，滾標(biāo)，夾標(biāo)．其中，上膠工位要求標(biāo)板在通過膠輥時(shí)，標(biāo)板表面與膠輥表面間隙均勻，間隙即為膠水膜的厚度，即兩者在任何時(shí)刻都是無接觸的純滾動(dòng)狀態(tài)，在接觸點(diǎn)(實(shí)際上隔一層膠水膜)上，兩者的線速度必須相等；滾標(biāo)工位要求標(biāo)板在通過標(biāo)盒時(shí)，標(biāo)板圓柱面在標(biāo)紙平面上作無滑動(dòng)的滾動(dòng)，使標(biāo)紙能平整地粘貼在標(biāo)板上；圖2 取標(biāo)結(jié)構(gòu)簡圖1一滾子；2一凸輪；3一標(biāo)盒；4一小齒輪；5一扇形齒輪；6一標(biāo)板；7一膠輥；8一夾指；9一夾標(biāo)轉(zhuǎn)鼓；10一海綿；11一轉(zhuǎn)臺(tái)；12一標(biāo)板軸夾標(biāo)工位要求夾標(biāo)轉(zhuǎn)鼓的夾指能將標(biāo)簽從標(biāo)板上順利、平整的掀下來，標(biāo)板與標(biāo)紙之間應(yīng)無滑動(dòng)的分開。第三章 自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的總體設(shè)計(jì) 貼標(biāo)頭的設(shè)計(jì)圖3是貼標(biāo)頭結(jié)構(gòu)原理圖，貼標(biāo)頭由盤式標(biāo)帶的架帶、送帶、收帶、剎帶、出標(biāo)機(jī)構(gòu)組成，采用間歇運(yùn)動(dòng)方式。每一個(gè)瓶到達(dá)貼標(biāo)位置時(shí)，標(biāo)帶自動(dòng)運(yùn)行一步，讓標(biāo)準(zhǔn)確地貼在瓶上。貼標(biāo)的位置精度由三個(gè)光電傳感器聯(lián)合控制：光電傳感器2用于檢測輸送帶中是否有瓶，光電傳感器1用于檢測標(biāo)的定位，光電傳感器3用于檢畏I輸送帶中瓶是否到達(dá)貼標(biāo)位置。圖3 貼標(biāo)頭結(jié)構(gòu)原理圖1一彈簧 2一標(biāo)帶紙盤 3一光電傳感器2 4一標(biāo)帶回紙盤 5一偏心壓輥 6一送紙輥 7一出標(biāo)板 8一壓標(biāo)輥 9一光電傳感囂1 10一導(dǎo)紙管 11一貼標(biāo)數(shù)星示窗口 12一標(biāo)帶張緊壓塊 l3一標(biāo)帶張緊導(dǎo)紙管 l4一標(biāo)帶 l5一加紙管標(biāo)帶的傳動(dòng)，選用了步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)送紙輥，依靠偏心壓輥與送紙膠輥同的擠壓力所產(chǎn)生的摩擦力帶動(dòng)標(biāo)帶運(yùn)行，同時(shí)，步進(jìn)電機(jī)通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)標(biāo)帶回紙盤收回廢紙帶。由于貼標(biāo)時(shí)送紙輥每次貼標(biāo)轉(zhuǎn)過的角度基本一致，而標(biāo)帶回紙盤的直徑逐漸由小變大，為了避免紙帶張力過大把紙帶拉斷或影響標(biāo)帶的定位精度，設(shè)計(jì)中我們采用了摩擦打滑結(jié)構(gòu)，保證了送紙輥與標(biāo)帶回紙盤之間的張力在整個(gè)貼標(biāo)過程基本不變。由于步進(jìn)電機(jī)有四大優(yōu)點(diǎn)：一是轉(zhuǎn)速可調(diào)，簡化了變速箱和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；二是步進(jìn)電機(jī)具有同隙運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性， 在高速運(yùn)行時(shí)也有良好的制動(dòng)響應(yīng)；三是在失電時(shí)有自鎖功能；四是它的驅(qū)動(dòng)器易于與微機(jī)接口，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制和微調(diào)。由光電傳感器l控制每次貼標(biāo)后步進(jìn)電機(jī)的制動(dòng)，可以保證標(biāo)的停止位置一致，從而保證了貼標(biāo)時(shí)標(biāo)簽的運(yùn)行速度一致。為了避免貼標(biāo)帶松弛造成光電傳感器l定位不準(zhǔn)，影響貼標(biāo)的位置精度，增加了標(biāo)帶張緊壓塊機(jī)構(gòu)。這樣就使送紙輥與標(biāo)帶張緊壓塊同的貼標(biāo)帶始終具有一定的張力，從而保證了光電傳感器l的定位精度。架紙管與標(biāo)帶紙盤軸間通過杠桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成摩擦剎帶機(jī)構(gòu)，當(dāng)標(biāo)帶運(yùn)行時(shí)，在張力的作用下架紙管繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)使剎帶機(jī)構(gòu)松開，標(biāo)帶紙盤繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)使標(biāo)帶放松張力減小，在彈簧力的作用下又使架紙管繞支點(diǎn)反向旋轉(zhuǎn)將標(biāo)帶紙盤剎住，避免了標(biāo)帶紙盤在慣性力的作用下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使標(biāo)帶過分松弛影響貼標(biāo)精度。通過調(diào)出標(biāo)板的角度可以改變標(biāo)的輸出角度，以便改變標(biāo)與瓶的接觸點(diǎn)和標(biāo)在壓標(biāo)輥的作用下水平方向的運(yùn)行速度與輸送帶的運(yùn)行速度相匹配，保證貼標(biāo)位置的前后一致性。 上瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為了滿足貼標(biāo)機(jī)能夠連續(xù)地獨(dú)立貼標(biāo)的要求，需要一套自動(dòng)上瓶機(jī)構(gòu)。圖5為上瓶機(jī)構(gòu)原理圖，不僅保證了將瓶連續(xù)、同步地送上輸送帶，而且保證了瓶口方向一致。上瓶機(jī)構(gòu)與輸送帶通過等比鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)、同步上瓶。由于輸送帶鏈輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周走過七個(gè)夾具，為了保證每個(gè)夾具中只送一個(gè)瓶。所以設(shè)計(jì)的分瓶輪為每兩個(gè)葉片間容納一個(gè)瓶、有七個(gè)葉片的盤型分瓶輪。圖5 上瓶結(jié)構(gòu)原理圖1排序滑道 2下瓶滑道 3分瓶輪 4從動(dòng)小鏈輪 5瓶子 6鏈條 7主動(dòng)小鏈輪 8輸送帶從動(dòng)鏈輪 9輸送帶 10夾具通過分瓶輪從封閉滑道內(nèi)有序撥瓶實(shí)現(xiàn)上瓶的同步和連續(xù)。為了防止分瓶輪的葉片切入點(diǎn)與封閉滑道內(nèi)的瓶子出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，在封閉滑道死區(qū)附近開了一個(gè)活門，以使卡住的瓶可以順利通過。在下瓶滑道前增設(shè)了排序機(jī)構(gòu)，保證了進(jìn)入分瓶器的瓶口方向一致。 貼標(biāo)機(jī)進(jìn)瓶螺旋的設(shè)計(jì) 進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)是將要貼標(biāo)的容器(下面均稱“瓶”)定時(shí)定距地送到包裝工位，它包括進(jìn)瓶螺旋、止瓶星輪、側(cè)板、進(jìn)瓶星輪、中心導(dǎo)板等部件，如圖6所示圖6 進(jìn)瓶結(jié)構(gòu)原理圖進(jìn)瓶螺旋由傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)將輸送裝置送來的瓶子導(dǎo)入螺旋槽中，瓶子在螺旋的推動(dòng)下前進(jìn)，同時(shí)被螺旋槽分隔開，到達(dá)出口端即傳送給星輪與中央導(dǎo)板組成的轉(zhuǎn)送裝置，這樣就可實(shí)現(xiàn)依次定距供送瓶子的目的。進(jìn)瓶螺旋桿每回轉(zhuǎn)一周，從進(jìn)瓶螺旋桿入口導(dǎo)入一個(gè)瓶子，螺旋槽中的瓶子前進(jìn)一個(gè)螺距，螺桿出口端排出個(gè)瓶子。從以上的運(yùn)動(dòng)描述中，不難發(fā)現(xiàn)起主要作用的是進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)中的進(jìn)瓶螺旋桿，要達(dá)到定距分隔定時(shí)供給的工藝要求，這條螺桿必須滿足以下幾個(gè)條件：（1）把瓶順暢導(dǎo)入螺旋槽；（2）瓶沿進(jìn)瓶螺旋桿前進(jìn)，時(shí)應(yīng)平穩(wěn)；（3）瓶與星輪能夠順利銜接。設(shè)貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)速度n=50000瓶/h，進(jìn)瓶星輪齒數(shù)z=12，對(duì)貼標(biāo)機(jī)的進(jìn)瓶螺旋進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。在瓶的供送過程中，為使瓶平穩(wěn)地被導(dǎo)入進(jìn)瓶螺旋稈的傳送段，在圓柱螺桿的前端通常加錐形臺(tái)。進(jìn)瓶螺旋一端進(jìn)瓶，另一端和星形撥輪相過渡，兩端速度不同，且經(jīng)過計(jì)算可知瓶的運(yùn)動(dòng)速度需要達(dá)到145mm/s左右，速度較快，因而進(jìn)瓶螺旋桿采用三段式設(shè)計(jì)[6] 。在供送的過程中，為了減輕速度突變或是加速度的改變帶來的沖擊造成的斗震，在螺旋桿的第一段使用等速變化的螺旋，即其螺距相同。螺旋桿的最后一段是和星形撥輪相過渡的，所以螺旋的螺距和星輪的節(jié)距要相同。螺旋桿的中間段設(shè)計(jì)為過渡段，螺旋應(yīng)該在與星輪嚙合前逐漸改變螺距，因而中間段為加速段。加速段的目的是讓瓶子的速度在瓶子到達(dá)與星輪完全嚙合前加速到與星輪的線速度相同，等加速結(jié)構(gòu)簡單，是首選