在人們生活質(zhì)量、收入水平的不斷提升下，對于化妝品的品質(zhì)要求也更高，為了滿(mǎn)足消費者的需求，需要在自動(dòng)化灌裝機控制技術(shù)的研究上著(zhù)力，不斷更新，保證生產(chǎn)的質(zhì)量和穩定性。氣霧劑化妝品灌裝設備控制系統一直是我們研究的方向，目前已經(jīng)趨于成熟，經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗該系統運行穩定可靠，滿(mǎn)足灌裝質(zhì)量的要求。下面給大家分別介紹其控制系統。
1、計量控制方案
氣霧劑化妝品灌裝設備控制系統中應用了步進(jìn)電機組與旋轉型計量泵，根據容器型號來(lái)確定轉角，連接計量泵、出軸驅動(dòng)軸，可以利用步進(jìn)電機步數來(lái)控制計量泵轉動(dòng)位移。該種方式的高頻性能非常理想，動(dòng)態(tài)力矩大，步矩角精確度高，工作狀態(tài)穩定性強。步進(jìn)電機在運行過(guò)程中，是由驅動(dòng)模塊負責提供脈沖序列，應用模塊進(jìn)行劃分，分別為1/2 、1/4 、1/8 、1/16 。輸出軸轉速與PLC脈沖頻率密切相關(guān)，只要控制好脈沖頻率，即可控制輸出軸速度。一般情況下，脈沖信號孔比在50%以?xún)?，在步進(jìn)電機系統中，能夠進(jìn)行智能自鎖，在脈沖停止后，步進(jìn)電機就會(huì )停留在最后一期脈沖終點(diǎn)位置。實(shí)踐顯示，應用步進(jìn)電機，可以有效保證計量泵驅動(dòng)軸定位的準確性，從而提高準度，在運行過(guò)程中，還可以根據要求來(lái)改變脈沖頻率，滿(mǎn)足無(wú)級變速的操作要求。
2、無(wú)瓶不灌裝控制方式
在灌裝環(huán)節中，灌裝頭要對準瓶口，否則液體會(huì )流出，造成浪費、污染問(wèn)題，關(guān)于具體距離的控制，需要以灌裝瓶型號為準，安裝紅外光電傳感裝置，記錄灌裝瓶運行數，按照記錄結果放置空瓶，在空瓶進(jìn)入既定的灌裝位置之后，定位氣桿就會(huì )伸出，起到固定空瓶的作用。為了避免誤記數問(wèn)題，需要安裝開(kāi)光裝置，看工作位有無(wú)空瓶經(jīng)過(guò)。如果發(fā)現有空瓶經(jīng)過(guò)，停止傳送，進(jìn)行灌裝，在灌裝完畢后，即可退出定位擋桿，如果沒(méi)有空瓶，傳送帶會(huì )繼續運行。
3、計量方式的選擇
當前氣霧劑化妝品灌裝設備控制技術(shù)中，較為常用的計量方式包括體積式、稱(chēng)重式兩類(lèi)，體積式計量會(huì )受到溫度、濕度等因素的影響。因此，在計量方式上，采用稱(chēng)重式計量法，該稱(chēng)重方式簡(jiǎn)單、明確，物料質(zhì)量可以直接在灌裝、抽檢、驗收等環(huán)節中反映出來(lái)。為了保證質(zhì)量，在自動(dòng)化灌裝系統中應用了質(zhì)量流量計，雖然該種方式成本相對較高，但是具備溫度補償的功能，灌裝的可靠性和穩定性也較高。
4、PLC的選擇方式
為了保證灌裝的質(zhì)量和效果，需要控制好大量模擬量，這就需要根據要求設置控制單元，應用升級靈活、可靠性高的PLC控制系統，即可滿(mǎn)足系統運行要求。PLC能夠實(shí)現復雜控制、配備了存儲器、可以進(jìn)行數字運算操作，硬件齊全，性?xún)r(jià)比高，抗干擾能力強。能夠取代傳統計數器、時(shí)間繼電器、中間繼電器等硬件，體積小、維護方便。將現場(chǎng)設備、PLC通過(guò)總線(xiàn)連接，能夠對設備進(jìn)行集中管理，讓管理工作變得直觀(guān)、簡(jiǎn)單。不同的廠(chǎng)商，其PLC適用場(chǎng)合不同，當前應用較多的為西門(mén)子、三菱、A-B ，在選擇上，需要基于PLC的性能、結構、指令系統、容量、價(jià)格、編程方式來(lái)選擇，綜合考慮到控制量、通信樣式、模塊類(lèi)型、現場(chǎng)控制量類(lèi)型等因素。
針對氣霧劑化妝品灌裝設備控制的要求，選擇中等規模，支持總線(xiàn)通信、模擬量PLC為宜，滿(mǎn)足安全控制、速度控制、高度調節、循環(huán)加熱、信號交換、液位控制等功能。在系統中，配備了人機界面，減少了人機對話(huà)編程要求，可以根據要求傳送數據。同時(shí)，具備口令保護、診斷等功能，解決了技術(shù)機密問(wèn)題，能夠監控系統的運行狀態(tài)，改變不恰當的操作方式，避免非法改寫(xiě)、刪除用戶(hù)程序的問(wèn)題，在通信方式和接口上，提供了工業(yè)以太網(wǎng)、過(guò)程通信、數據通信等多種選擇方式。
5、安全防范措施的制定
如果灌裝頭無(wú)法對準瓶口，那么系統就會(huì )及時(shí)停止動(dòng)作，并返回上級操作狀態(tài)，為了減少液體揮發(fā)量，需要將充裝閥控制在液面下。在提升充裝閥時(shí)，為了避免液體噴濺，需要在關(guān)鍵檢測點(diǎn)位置做冗余設計，保證灌裝系統的運行安全。在充料完畢后，為了避免液體過(guò)多，設置了延時(shí)功能，解決了液體被帶出的問(wèn)題。
6、誤差控制方式
灌裝運行中時(shí)常會(huì )出現流量誤差的問(wèn)題，這主要是由標準體積值、脈沖數、溫度與壓力引起。標準體積值會(huì )影響灌裝精確度、準確性，出現誤差，為了解決該種問(wèn)題，應用風(fēng)掃線(xiàn)進(jìn)行清理，再打開(kāi)閥門(mén)之后，就不會(huì )出現液體殘留的問(wèn)題。對于脈沖數問(wèn)題，采取相應的措施保護流量計，解決了外部環(huán)境因素的影響。溫度與壓力也是一個(gè)重要影響因素，溫度會(huì )導致計量體積出現誤差，壓力則會(huì )縮小轉子、殼體的間隙，影響計量結果的準確性，為了保證生產(chǎn)要求，需要提供恒溫、恒壓環(huán)境。
7、氣動(dòng)系統的選擇
在氣動(dòng)系統中，核心部件包括幾個(gè)內容：電磁閥：電磁閥屬于氣動(dòng)系統的主要元件，從控制方式來(lái)看，包括直動(dòng)式、先導式兩種類(lèi)型。直動(dòng)式在斷電之后，電磁力會(huì )即刻消失，再借助彈簧，即刻將閥門(mén)關(guān)閉，換向頻率高、結構更加緊湊，但是會(huì )受到吸合行程因素的影響。先導式在通電時(shí)，需要先將先導孔打開(kāi)，形成壓差，氣體的壓力即刻打開(kāi)閥門(mén)，在斷電后，也會(huì )形成壓差?；谏鲜鲆蛩氐目紤]，在電磁閥的選擇上，采用了直動(dòng)式比較好。
汽缸：汽缸能夠將壓縮氣體的內能轉化為機械能，在沒(méi)有壓力的情況下，活塞在外力、自重、彈簧力等因素的作用下返回，根據系統的運行要求，在選擇系統時(shí)，以靜荷載、動(dòng)荷載數據來(lái)計算缸徑，按照機械結構來(lái)選擇汽缸行程，以此來(lái)確定汽缸型號。
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