【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 內(nèi)對(duì)應(yīng)這20個(gè)破瓶位的單元為M600~M619，單元個(gè)數(shù)用第一個(gè)字母K設(shè)置為K20，每次變化一位用第二個(gè)字母K設(shè)置為K1，M52反應(yīng)了破瓶的位置，并將檢測(cè)到的這個(gè)位置以電機(jī)轉(zhuǎn)速的頻率移位下去，在內(nèi)部相應(yīng)的單元內(nèi)置“1”或“0”，控制相應(yīng)的噴射和吹掃電磁閥開(kāi)與停。連續(xù)噴射和吹掃電磁閥的開(kāi)聽(tīng)、停時(shí)間可以根據(jù)工藝要求任意設(shè)定。 　　系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行可靠的保障就是控制進(jìn)出瓶蓋的同步跟蹤，既準(zhǔn)確檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)開(kāi)關(guān)、破瓶檢測(cè)開(kāi)關(guān)和進(jìn)瓶檢測(cè)開(kāi)關(guān)三個(gè)條件。 　　(3)970GOT人機(jī)觸摸屏操作終端機(jī)的軟件采用三菱公司的GTWORKS軟件包，其中GTDesigner是一個(gè)用與整個(gè)GOT9000系列的繪圖套裝軟件。該軟件包操作簡(jiǎn)單，事先可在個(gè)人計(jì)算機(jī)上組態(tài)并仿真調(diào)試，完畢后下載至人機(jī)操作終端機(jī)。同時(shí)，因?yàn)槿藱C(jī)界面又具有觸摸屏的作用，將常用的開(kāi)關(guān)設(shè)在顯示屏上，方便操作。還可并以增加一些功能，如設(shè)置報(bào)警信息等。 　　改造后控制系統(tǒng)功能 　　系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)器為自動(dòng)控制，根據(jù)進(jìn)出瓶帶上瓶的滿缺，按設(shè)定速度或慢速運(yùn)行，進(jìn)瓶檔瓶，無(wú)瓶不下蓋，爆瓶自動(dòng)沖洗，灌裝位置自動(dòng)背壓，下蓋輸蓋系統(tǒng)的自動(dòng)開(kāi)停和安全保護(hù)等動(dòng)作的協(xié)調(diào)聯(lián)鎖。原來(lái)所有按鈕的操作改造后都在觸摸屏上進(jìn)行?？刂葡到y(tǒng)檢測(cè)狀態(tài)的監(jiān)控功能 　　進(jìn)瓶檢測(cè)開(kāi)關(guān)和破瓶檢測(cè)開(kāi)關(guān)通過(guò)檢測(cè)每個(gè)壓瓶部分上面的小鐵片的位置，產(chǎn)生光電脈沖輸出，再有PLC采集，由于每個(gè)壓瓶部分上面的小鐵片的位置是活動(dòng)的，在機(jī)器運(yùn)行一段時(shí)間后，壓瓶部分上面的小鐵片和檢測(cè)開(kāi)關(guān)的位置發(fā)生位移，造成檢測(cè)開(kāi)關(guān)誤判斷，如沒(méi)瓶判斷為有瓶，爆瓶漏檢、誤檢等造成輸出失誤，使PLC產(chǎn)生誤動(dòng)作，造成如背壓、爆瓶吹、洗、瓶蓋攪拌系統(tǒng)控制失靈等故障現(xiàn)象。 　　在改造前的日常生產(chǎn)過(guò)程中，碰到這種現(xiàn)象時(shí)，操作工只能將各個(gè)功能開(kāi)關(guān)或按扭打到手動(dòng)控制檔位，使機(jī)器設(shè)備工作在無(wú)監(jiān)控狀態(tài)下，機(jī)器失去自動(dòng)控制功能。造成了很大的生產(chǎn)原料如氣、水、酒的浪費(fèi)。只能在生產(chǎn)的間歇，才能由維修鉗工和電工根據(jù)檢測(cè)開(kāi)關(guān)上的小發(fā)光二極管的亮和滅通過(guò)調(diào)整位移距離只有5~8mm的檢測(cè)開(kāi)關(guān)的安裝位置，來(lái)修正檢測(cè)開(kāi)關(guān)和小鐵片的間隙。這種檢測(cè)手段非常落后，調(diào)整后的效果反應(yīng)致后，不能及時(shí)反應(yīng)調(diào)整結(jié)果。 　　針對(duì)這種檢測(cè)狀況，結(jié)合改造后的灌裝、壓蓋機(jī)控制系統(tǒng)的配置，新增了這部分檢測(cè)功能，并集成在人機(jī)觸摸屏中，完成瓶位檢測(cè)。 　　在人機(jī)觸摸屏的界面分頁(yè)顯示屏上，可以分別時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示60個(gè)瓶位的狀態(tài)和爆瓶時(shí)的瓶位狀態(tài)，有瓶、無(wú)瓶、爆瓶、背壓開(kāi)關(guān)等檢測(cè)開(kāi)關(guān)、攪拌電機(jī)等電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)都以不同顏色來(lái)顯示，非常直觀。 　　在需要修正檢測(cè)開(kāi)關(guān)和小鐵片的位置時(shí)，可以在正常生產(chǎn)的條件下，不停機(jī)，由維修人員只要根據(jù)顯示屏上的瓶位狀態(tài)，就可以在線調(diào)整，并馬上看到調(diào)整后的效果。在日常維修中，也可以用它作為狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備，觀察輸出設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。 　　增加這套系統(tǒng)功能的是為保證灌狀壓蓋機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)正常運(yùn)行而專門設(shè)計(jì)的。 　將加工后的食品物料按預(yù)定量充填到包裝容器（瓶、罐、盒、桶、袋、軟管等）內(nèi)的裝置稱為裝料或充填機(jī)械。充填酒水及飲料等液體產(chǎn)品的裝料機(jī)械通常稱為灌裝機(jī)，液體的灌裝分為手工灌裝和機(jī)械灌裝兩種。因?yàn)椴捎脵C(jī)械化灌裝不僅可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少產(chǎn)品的損失，保證包裝質(zhì)量，而且可以減少生產(chǎn)環(huán)境與被裝物料的相互污染。因此，現(xiàn)代化酒水生產(chǎn)行業(yè)一般都采用機(jī)械化灌裝機(jī)。灌裝機(jī)的分類不同的裝填物料（含氣液體、不含氣液體、膏狀體等）和不同的包裝容器（瓶、罐、盒、桶、袋等），使用灌裝機(jī)的品種也不盡相同，通常灌裝機(jī)的分類方法如下表。灌裝機(jī)的選擇合理選擇灌裝機(jī)是保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，盡量選擇質(zhì)量好、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便、體積孝重量輕的灌裝機(jī)。在選擇灌裝機(jī)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則。為生產(chǎn)工藝服務(wù)的原則。首先應(yīng)根據(jù)灌裝物料的性質(zhì)（粘度、起泡性、揮發(fā)性、含氣性等）選擇適宜的灌裝機(jī)，以滿足生產(chǎn)工藝要求。例如對(duì)于芳香較濃的酒液，為避免揮發(fā)性芳香物質(zhì)受到損失，一般應(yīng)采用容杯式或常壓灌裝機(jī)；對(duì)于果汁類料液，為了減少與空氣接觸，保證產(chǎn)品質(zhì)量，一般應(yīng)采用真空加汁類灌裝機(jī)。其次，應(yīng)使灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力和前后工序的加工、包裝機(jī)械的生產(chǎn)能力相匹配。生產(chǎn)率高和產(chǎn)品質(zhì)量好的原則。灌裝機(jī)生產(chǎn)率的高低直接反映生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。所以生產(chǎn)率越高，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益越好。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)選擇設(shè)備精度高、自動(dòng)化程度也高的灌裝機(jī)。但是設(shè)備的售價(jià)也相應(yīng)提高，增大了產(chǎn)品的單位成本。因此在選擇灌裝機(jī)時(shí)，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，對(duì)相關(guān)的因素進(jìn)行綜合考慮。工藝范圍寬的原則。灌裝機(jī)的工藝范圍是指其適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力。工藝范圍越寬，越能提高設(shè)備的利用率，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，即利用同一設(shè)備可以灌裝多種物料和多種規(guī)格。因此為了適應(yīng)酒水、飲料行業(yè)多品種、多規(guī)格的生產(chǎn)要求，應(yīng)選擇工藝范圍盡可能寬的灌裝機(jī)。符合食品衛(wèi)生的原則。由于酒水、飲料行業(yè)的特殊衛(wèi)生要求。因此所選灌裝機(jī)在結(jié)構(gòu)上直接接觸物料的部件應(yīng)便于裝拆和清洗，不允許有死角。而且要有可靠的密封措施，嚴(yán)防雜物混入和物料散失。在材料上，對(duì)直接接觸物料的零部件要盡可能采用不銹鋼或無(wú)毒材料。使用安全，維修方便的原則。灌裝機(jī)的操作、調(diào)整應(yīng)方便省力，使用安全可靠。而且其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于拆裝組合，零部件應(yīng)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，另外還應(yīng)優(yōu)先選擇價(jià)格低、重量輕、體積小的灌裝機(jī)。碳酸飲料的包裝 以可口可樂(lè)和百事可樂(lè)為代表的碳酸飲料，仍然是中國(guó)飲料中產(chǎn)量最大的品種，盡管增幅放慢，但絕對(duì)數(shù)量每年仍有較大增長(zhǎng)。 PET瓶是碳酸飲料最主要的包裝形式。珠海中富和上海紫江是可口可樂(lè)和百事可樂(lè)碳酸飲料的PET瓶供應(yīng)商。兩家企業(yè)均有數(shù)十套進(jìn)口的兩步法設(shè)備，采用集中制造瓶坯，分散制瓶供應(yīng)就近可樂(lè)灌裝廠的生產(chǎn)方式。由于碳酸飲料瓶?jī)r(jià)格已經(jīng)完全透明，因此利潤(rùn)很薄，制瓶企業(yè)主要以量取勝，高速設(shè)備的使用成為必然。在瓶坯生產(chǎn)方面，72模腔的注塑機(jī)已經(jīng)開(kāi)始使用。中富和紫江二個(gè)制瓶廠也開(kāi)始采取更為靈活務(wù)實(shí)的設(shè)備采購(gòu)方式，開(kāi)始與不同的制瓶設(shè)備供應(yīng)商合作。吹瓶速度達(dá)每小時(shí)2萬(wàn)瓶的高速吹瓶機(jī)裝機(jī)量不斷增加。 鋁制二片罐場(chǎng)份額雖然在逐年下降，但仍然有一定的?場(chǎng)。目前中國(guó)生產(chǎn)鋁制兩片罐的企業(yè)全部是外資控股企業(yè)，設(shè)備也全部是引進(jìn)的全自動(dòng)生產(chǎn)線。并且經(jīng)過(guò)不斷的更新，生產(chǎn)速度普遍得到提高。 雖然有上海寶翼這一鋼制兩片罐生產(chǎn)企業(yè)，但中國(guó)的兩片罐仍然以鋁制罐占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。目前在國(guó)際上，美國(guó)仍然以鋁制罐為主，歐洲則傾向于鋼制罐的生產(chǎn)，雖然中國(guó)的鋁制罐用鋁板基本上依靠引進(jìn)，價(jià)格昂貴，但改造現(xiàn)有的鋁罐生產(chǎn)線為鋼制罐也需要巨額投資，在二片罐?場(chǎng)持續(xù)低迷的情況下，企業(yè)缺乏投資的熱情。 兩片罐生產(chǎn)線由于涉及的技術(shù)非常復(fù)雜，工藝要求極為嚴(yán)格，目前中國(guó)沒(méi)有類似的設(shè)備，特別是受低迷?場(chǎng)的影響，機(jī)械設(shè)備開(kāi)發(fā)企業(yè)也缺乏開(kāi)發(fā)相關(guān)生產(chǎn)線的積極性。 茶和果汁飲料的包裝 熱灌裝仍是目前茶和果汁飲料最主要的生產(chǎn)和灌裝工藝。 熱灌裝PET瓶、金屬三片罐、利樂(lè)包，是茶和果汁飲料的三大包裝形式。 部分茶和果汁生產(chǎn)企業(yè)外購(gòu)熱灌裝PET瓶，如統(tǒng)一；部分飲料企業(yè)自己生產(chǎn)PET瓶，如康師傅和娃哈哈；還有部分飲料企業(yè)與制瓶企業(yè)合作，由制瓶企業(yè)在飲料廠里裝機(jī)吹瓶，如可口可樂(lè)東莞工廠。無(wú)論是哪種方式，生產(chǎn)熱灌裝PET瓶的設(shè)備主要是加拿大HUSKY、法國(guó)西得樂(lè)的二步法設(shè)備，以及意大利SIPA的一步法設(shè)備。 熱灌裝曾經(jīng)是專業(yè)制瓶企業(yè)的最大利潤(rùn)來(lái)源，但隨著價(jià)格的透明，熱灌裝PET瓶的價(jià)格在不斷下降，利潤(rùn)空間被不斷壓縮。為了提高PET瓶的熱灌裝溫度，使用二步法設(shè)備的企業(yè)大多與臺(tái)灣一家企業(yè)合作，改善瓶口的成型工藝，使灌裝溫度可以提高到93度。 3星型拔瓶輪設(shè)計(jì)及計(jì)算此機(jī)構(gòu)是將灌裝機(jī)的限位機(jī)構(gòu)送來(lái)的瓶子，準(zhǔn)確地送入灌機(jī)中的升降機(jī)構(gòu)或灌滿的瓶子從升降機(jī)構(gòu)取下送入傳送帶的機(jī)構(gòu)。將定量的液體物料(簡(jiǎn)稱液料)充填入包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱為灌裝機(jī)械。因?yàn)樗嗳氲囊后w具有流動(dòng)性，所以所用的容器一般為剛性容器，如聚脂瓶、玻璃瓶(或罐)、金屬罐、復(fù)合紙盒等。，輸送鏈帶、分件供送螺桿、星形撥輪和弧形導(dǎo)板相結(jié)合用于容器的輸入；同時(shí)撥輪也用于容器的輸出。 供送螺桿與行星撥輪組合簡(jiǎn)圖1－分件供送螺桿 2－弧形導(dǎo)板3－行星撥輪 4－圓柱形容器星形撥輪的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，齒槽形狀確實(shí)千變?nèi)f化。，但是性能、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)以及穩(wěn)定性的要求不同，要確定那種方案必須根據(jù)設(shè)計(jì)的要求而定。瓶子從輸送帶送過(guò)來(lái)將堆擠到一起，因此就應(yīng)該設(shè)計(jì)相應(yīng)的可以起到瓶的限位機(jī)構(gòu)的作用。在這次課題中運(yùn)用了分件供送螺桿裝置，這就要求在設(shè)計(jì)撥輪槽時(shí)采用一定弧度可以起到限時(shí)、限位的作用。(a)和(b)適合供送單個(gè)圓柱形容器，（c）適合供送單個(gè)長(zhǎng)方形容器，（d）適合供送多個(gè)多種體形的容器。從制造角度看，本設(shè)計(jì)根據(jù)容器外形和輸送方式，宜采用（b）方案。 撥輪的尺寸要求以能很平穩(wěn)的輸送瓶子。，通過(guò)類比實(shí)驗(yàn)，Rc與灌裝機(jī)主體中的撥瓶螺桿有關(guān)。 若撥輪的外接圓與灌裝機(jī)主體中撥瓶螺桿的外接圓相交，則Rc尺寸大于瓶子半徑。撥輪通常用不銹鋼或酚醛樹(shù)脂板制作，成雙平放緊固在主軸端部，其高度和間距可根據(jù)被供送瓶罐的主題部位及其中心位置加以適當(dāng)調(diào)整。3. 2. 1撥瓶輪齒槽數(shù)（齒數(shù)）確定設(shè)要設(shè)計(jì)星形撥輪齒數(shù)為Zb，灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力為Q，撥輪主軸轉(zhuǎn)速為，依據(jù)單位時(shí)間內(nèi)供瓶數(shù)應(yīng)等于出瓶數(shù)（不考慮灌裝過(guò)程中出現(xiàn)爆瓶現(xiàn)象）。則 （）式中，Zb ――齒數(shù)；Q ――生產(chǎn)能力，瓶/時(shí)；――轉(zhuǎn)速，/min。撥瓶輪齒數(shù)由確定。已知灌裝機(jī)得生產(chǎn)能力Q＝瓶/時(shí)，初步確定撥瓶輪主軸轉(zhuǎn)速與灌裝機(jī)大轉(zhuǎn)盤主軸轉(zhuǎn)速的比例為i＝＝3/＝15/:選取撥輪齒數(shù)Zb＝8。3. 2. 2撥瓶輪節(jié)圓半徑的確定設(shè)撥輪節(jié)圓半徑為Rb, Cb為行星撥輪的節(jié)距，因?yàn)槿萜饕缘乳g距定時(shí)供送，則 （） （）對(duì)于旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)來(lái)講，Cb應(yīng)等于灌裝閥的節(jié)距。在確定灌裝機(jī)整體尺寸時(shí)確定的灌裝閥節(jié)距尺寸Cb＝126mm，Rb＝160mm。用Cb帶入驗(yàn)算： （）用Rb帶入驗(yàn)算： （）根據(jù)檢驗(yàn)，對(duì)Cb, Rb進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后確定Cb＝126mm，Rb＝160mm。3. 2. 3撥瓶輪其它尺寸的確定在本課題中灌裝容器是啤酒瓶，因此撥瓶輪的材料在選擇上應(yīng)選用對(duì)酒瓶不會(huì)造成有磨損，擊碎的現(xiàn)象。故選用尼龍1010材料。1—撥輪 2—撥輪盤 3—撥輪軸 4—傳動(dòng)齒輪撥輪中的尺寸h和Rc均由容器瓶的高度和直徑來(lái)確定。它與灌裝機(jī)中撥輪盤花齒尺寸有關(guān)，撥輪的尺寸以能很平穩(wěn)地 輸送瓶子為原則，可用類比或?qū)嶒?yàn)來(lái)決定。設(shè)計(jì)時(shí)尺寸Rc地決定方法；因?yàn)镽c與灌裝機(jī)主體中地?fù)芷枯喕ūP有關(guān)，若撥輪外接圓與灌裝機(jī)主體中撥瓶花盤地外接圓相切時(shí)Rc等于瓶子半徑；若與灌裝機(jī)主體中撥瓶花盤地外接圓相交，則尺寸Rc大于瓶子的半徑。而且撥輪在往灌裝機(jī)大轉(zhuǎn)盤撥瓶子的時(shí)候，為了能使瓶子均勻穩(wěn)定地輸送到大轉(zhuǎn)盤而不被撥回來(lái)，尺寸Rc也應(yīng)大于瓶子的半徑，這可以由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知。由已知給定的參數(shù)瓶子半徑R＝40mm，則可確定尺寸Rc＝R+(2~3)mm，即Rc＝42mm。，h的高度是由瓶高來(lái)確定的，瓶子確定的高度是280mm，撥瓶輪的厚度可以根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)按設(shè)計(jì)者給定的值。撥瓶輪