廖興展,陳國貴
(揭陽職業(yè)技術學院,廣東 揭陽 522000)
商品標簽都是附著在商品的外部或附著在商品包裝容器的外部,用來說明商品重要的信息。近年來,隨著人們對商品的外觀世界越來越重視,消費者了解商品信息,最直接的方式就是閱讀包裝上的標簽,標簽是商品不可或缺的一部分。貼標的效果影響產品的外觀,貼標的速度直接影響產品的生產效率。貼標機作為一種商品包裝的自動貼標裝置,是現(xiàn)代商品包裝中不可或缺的一個重要組成部分。為了提高貼標機的貼標穩(wěn)定性,降低故障率,提高貼標效率和使用壽命,科技人員對貼標機作了相關工作的研究,促進了貼標機的發(fā)展。劉琳琳研究了轉瓶凸輪設計,驗證了圓形瓶多工位貼標機轉瓶凸輪設計方法的可行性;馬博文、麥云飛改良設計了一款新型貼標機,采用“刷貼法”的同步接觸粘貼方法,提高貼標效率。隨著工業(yè)4.0 的深入,科技的不斷革新、不斷進步,使得機械化程度的不斷提高,國內市場中的包裝機械開始向著自動化和智能化方向轉型。
目前在食品行業(yè)中,醬料產品基本上都是采用圓瓶進行灌裝,在產品生產的最后一道貼標工序,多數(shù)廠家使用全自動圓形貼標機進行貼標工序。但目前的立式圓瓶貼標機在輸送圓瓶存在不足,圓瓶可能出現(xiàn)不等間距輸送,降低了貼標效率。針對這樣現(xiàn)象,本文對一款新型貼標機的傳送機構進行優(yōu)化設計。
如圖1 所示,圓形貼標機的主要結構有7 個部分。
圖1_
(1)放卷輪:為被動輪,用于安放卷筒標簽。通常裝有可調節(jié)摩擦力的摩擦制動裝置,目的是控制卷筒速度及張緊力,保持平穩(wěn)輸紙。
(2)緩沖輪:工同彈簧相連??赏鶑蛿[動。目的是當裝置啟動時能吸收卷筒材料的張緊力,保持材料同各輥接觸,防止材料斷裂。
(3)導向輥:由上下兩個組成,起卷筒材料的導向和定位作用。
(4)驅動輥:由伺服電機驅動,由一組主動的摩擦輪組成,以設定的速度拉動標簽底紙。通常一個為橡膠輥,一個為金屬輥,底紙在其間通過,作用是驅動卷筒材料,實現(xiàn)正常貼標。
(5)收卷輪:為帶摩擦傳動裝置的主動輪,作用是復卷貼標后的底紙。收紙輪的轉動收紙同驅動輪的辦理紙互不干擾,同步傳動由摩擦裝置調節(jié)。
(6)剝離板:離板一端有一角度(一般小于30°),目的是使底紙在經過剝離板改變方向時,標簽便于出標、脫離底紙,實現(xiàn)同貼標物體接觸。
(7)貼標輥:將脫離底紙的標簽均勻、平整地貼敷在待貼物品上。
控制系統(tǒng)下發(fā)貼標脈沖信號到送標器的伺服電機,伺服電機驅動的驅動輥運轉,并帶動緊挨的導向輥運轉,使標簽紙被拉動,并拉動放卷輪放出標簽。標簽繞過剝離板時被剝離,且由貼標輥覆蓋到瓶子上,底紙則繞過驅動機構,由收卷輪收集。當標簽檢測電眼檢測到標簽間隙時,控制系統(tǒng)控制標簽繼續(xù)走過設置的標簽位移長度后停止電機。若標簽卷上遺失標簽,則按照設置的標簽長度由控制系統(tǒng)轉換為輸出脈沖數(shù),在完成脈沖數(shù)后停止電機,完成一次送標動作。
圓瓶貼標機一般適用于制藥、食品、日化等行業(yè)的圓瓶貼標。自動化技術促進了自動貼標機的發(fā)展,并且其良好的工作效率和貼標效果,為企業(yè)節(jié)省了勞動力和節(jié)約成本。圓瓶貼標機采用標準PLC、觸摸屏和標準傳感器電控系統(tǒng)控制,功能強大,具有貼標平整、不起皺、無氣泡,貼標精度好、效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。隨之科技的不斷進步,圓瓶貼標機自動化和智能化水平不斷提高,人機交互界面、完善的故障提示功能和操作教導功能,大大降低了工人作業(yè)強度或流水線對接難度。具有無物不貼標、無標自動校正、自動檢測、故障報警、生產計數(shù)、參數(shù)設置保護等功能。技術的不斷發(fā)展,生活中出現(xiàn)了越來越多的新式產品,各種圓形包裝材料均可使用自動貼標機進行自動貼,全自動圓瓶貼標機是使用比較廣泛的一種機械。隨著智能化技術、自動化技術以及多功用化技術在我國走向成熟,更加智能的全自動圓形貼標機不斷被開發(fā),順應市場的需求,有效降低產品成本,提升產品美觀度,增加產品競爭力。但在醬料食品的貼標工序中,全自動圓瓶貼標機是沒有等間距分瓶這一功能的設計。圓形醬料產品進行封蓋工藝后,圓瓶不是等間距輸送進入全自動圓瓶貼標機的輸送帶,在連續(xù)高速貼標過程中,可能造成貼標質量不好、貼標位置不穩(wěn)、漏貼等現(xiàn)象。
為了有效提高貼標效率,在全自動圓瓶貼標機的輸送帶側面安裝一圓弧分瓶裝置,使得圓瓶等間距進入貼標,保證貼標的效果。將伺服電機安裝固定在輸送帶側面;弧形轉盤中心孔與電機轉軸相嵌套,通過螺釘安裝固定在伺服電機的轉軸上;弧形轉盤以圓心對稱其外邊有多個弧形,弧形直徑比圓瓶直徑略大;多個圓瓶從輸送帶輸送過來,控制系統(tǒng)發(fā)出脈沖信號驅動伺服電機帶動弧形轉盤轉動,對稱弧形轉盤對罐裝瓶篩選,使經過轉盤后的罐裝瓶在輸送帶上間距相等,有利于貼標機勻速貼標,保證了貼標位置精準,有效提高貼標效率及合格率。使用UGNX 軟件,在全自動圓瓶貼標機的輸送帶側面進行分瓶裝置建模,如圖2 所示。設計圓弧分瓶裝置結構簡單,實用性強。
圖2
以HTT-CB 圓瓶自動貼標機作為研究對象,貼標機的基本參數(shù)(見表1)。
表1
根據(jù)UGNX 軟件的設計模型,在全自動圓瓶貼標機的輸送帶側面安裝一圓弧分瓶裝置,如圖3所示。控制系統(tǒng)增加分瓶控制程序,控制系統(tǒng)發(fā)出脈沖信號驅動伺服電機帶動弧形轉盤轉動。經現(xiàn)場測試,安裝圓弧分瓶裝置后,貼標的合格率是100%。對于不同規(guī)格的圓瓶,可通過更換相應規(guī)格的圓弧轉盤。
圖3
在立式全自動圓瓶貼標機的輸送帶側面安裝一圓弧分瓶裝置,由控制系統(tǒng)驅動伺服電機帶動弧形轉盤轉動,使輸送帶的圓瓶實現(xiàn)等距分瓶,能夠有效提高貼標效率,具有良好的推廣性。