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瓶裝聯動生產線貼標機的技術改進
瀏覽: 發布日期:2018-10-26 15:17:35

本技術改造項目是針對杭州某製藥企業的瓶裝聯動生產線之貼標機的電氣控製部分的改造,以提高其生產能力,確保動作準確、到位,降低廢品率。


現有杭州某製藥企業購置的固體製劑瓶裝聯動線(圖1)。該設備廠方設計生產能力每分鍾60瓶。但是因瓶型不同、貼標機設備工裝件考慮不夠周到,造成調整麻煩,電傳感設造光器對變更產品時適應範圍小,打碼機打印位置出現位移、偏離等問題,造成產品包裝不合格,產品流程不暢,班生產量達不到設計要求等問題。

該生產過程為:當瓶子到達貼標口時,光電傳感器監測到來瓶信號,該信號觸發送標機構送標,在送出標貼紙後,通過單片機預先設定好的程序,通過指叉式光電感應器監測紙帶位置並產生停止送標信號,停標後立即完成打碼動作。

故障現象:當標貼停止時,打碼位置經常不準,標貼上的“生產日期、生產批號、有效期”隻允許1mm的誤差,如果大於1mm就會錯位而使產品出現不合格,而要使位置準確,就必須保證停標位置準確。原貼標機設備是靠停標光電傳感器捕捉到信號後控製一隻機械式小型繼電器,再由小型繼電器去控製送標機構的步進電機驅動器停止。從監測到停標信號到停止送標大約隻有1毫秒的時間,小型機械式繼電器一方麵動作時間跟不上,另一方麵一個班次工作下來上萬次瓶裝運行,使繼電器老化較快,一般情況下每周需要更換一次繼電器。


針對該貼標機生產要求,需要達到動作時間準確、動作速度快、動作頻繁的特性,考慮改用電子線路代替原機械式繼電器是必然的選擇。


首先測量原線路對繼電器的要求,實測線圈吸合電壓24V,一對常開觸點通過的電流為28mA,另一對常開觸點4mA,常閉觸點空置。根據以上要求,用光電耦合器把線圈與觸點電源隔離開,然後用光電耦合器驅動晶體三極管,用晶體管開關特性代替原來機械式繼電器的常開觸點,光電耦合器內的發光二極管點亮大約通過10mA的電流,把以上元件裝配好,上機試驗,發現送標機的停送標部分能測到停送標信號,但還是停止位置不準確。


進而觀察,停機信號到步進電機驅動器的信號太短暫,小於1毫秒時間。後繼續改進,在光電耦合器的發光二級管電壓輸入端並聯隻10μF/50V的電解電容器(圖3圖4),再上機試驗,動作正確敏捷。

最後,把整條瓶裝線生產速度調至最大值,即每分鍾60瓶的生產能力,貼標機工作節奏有序,可以輕鬆配合前後工序完成貼標、打碼工作。


此項改進,使瓶裝聯動生產線各工序協作力增強,提高了關鍵工序的生產能力,提高生產效率30%,合格率顯著提高,經使用一個月後,未發現改進前類似故障,維修率降低。經測算(按每周停工維修1小時計),該項改進每年可為企業節約維修經費及停產損失近15萬元。


原貼標機設備上的梘械式繼電器如(圖5)所示,其內部結構如(圖6)所示。

現將該繼電器內部構件拆除,僅保留外殼和外部引腳,自行製作如下電子電路,將製作好的電子電路分別與原繼電器引腳相連接,如(圖7),這樣可保持原有貼標機設備其他部分的線路不變,見(圖8)。

最後,將改製後的電子器件重新安裝到原有設備電路中去,即完成本次技術改造項目,可開機調試。


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