氣動(dòng)直線(xiàn)式自動(dòng)定量灌裝機在飲料、制藥等行業(yè)已得到廣泛的應用，由于它采用了觸摸屏和PLC，使灌裝機定量調整變得直觀(guān)和簡(jiǎn)捷，因此受到很多需要經(jīng)常調整灌裝量的包裝企業(yè)的歡迎。但由于直線(xiàn)式灌裝機灌裝過(guò)程是輸送進(jìn)瓶→停止→灌裝→輸送出瓶，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程是間隙運行，生產(chǎn)效率較低；另外，直線(xiàn)式灌裝機在進(jìn)出瓶時(shí)要求輸送設備頻繁啟停，易造成灌裝物外溢或容器傾倒。氣動(dòng)旋轉式自動(dòng)定量灌裝機繼承了直線(xiàn)式灌裝機定量調整便捷、灌裝精度高的優(yōu)點(diǎn)，而且還能在連續運轉的過(guò)程中進(jìn)行灌裝和進(jìn)出瓶，大大提高了工作的穩定性和生產(chǎn)效率。
1總體結構
氣動(dòng)旋轉式自動(dòng)定量灌裝機由機械傳動(dòng)部分、電氣控制部分和氣動(dòng)控制部分組成。機械傳動(dòng)部分主要完成進(jìn)出瓶工作；電氣控制部分主要完成定量調整、存儲、速度調整以及故障監測報警功能；氣動(dòng)控制部分主要完成氣源的分配及各灌裝閥的開(kāi)閉。
2關(guān)鍵技術(shù)及其解決方案
2.1灌裝量轉換為灌裝閥開(kāi)閉時(shí)間
氣動(dòng)旋轉式自動(dòng)定量灌裝機沿用了直線(xiàn)式灌裝機定時(shí)灌裝的方式，即在恒壓狀態(tài)下將灌裝量轉換為角座閥開(kāi)閉時(shí)間，并根據生產(chǎn)過(guò)程中檢測出的每個(gè)灌裝頭的灌裝誤差，由觸摸屏對各個(gè)灌裝頭進(jìn)行校正，將校正參數存儲于PLC內部，所有這些參數在觸摸屏上均以ml為單位進(jìn)行顯示，因此定量調整直觀(guān)、快捷。
2.2灌裝頭定位的處理
直線(xiàn)式灌裝機在灌裝時(shí)，每個(gè)頭的位置相對固定，所有灌裝頭在瓶子輸送到位后同時(shí)開(kāi)啟，而旋轉式灌裝機是在旋轉過(guò)程中進(jìn)瓶和灌裝，由于每個(gè)頭的校正參數不一樣，因此必須在開(kāi)啟灌裝閥之前判斷是哪一個(gè)灌裝頭處于灌裝區域，從而確定開(kāi)啟哪一個(gè)灌裝閥和通過(guò)計算確定閥開(kāi)啟的時(shí)間。在該產(chǎn)品的設計中，為了使灌裝頭信號準確送入PLC，將電感式接近開(kāi)關(guān)固定安裝，并在其下方有效距離內安裝一個(gè)旋轉分度盤(pán)，該分度盤(pán)與灌裝頭準確對應并隨灌裝頭旋轉，通過(guò)旋轉分度盤(pán)上的金屬感應片和固定安裝架上的接近開(kāi)關(guān)確定哪一個(gè)灌裝頭進(jìn)入灌裝區，并將信號送入PLC，確保灌裝閥的開(kāi)啟不會(huì )發(fā)生錯誤動(dòng)作。
2.3無(wú)瓶不灌裝的處理
灌裝過(guò)程中確保無(wú)瓶不灌裝是非常必要的，由于旋轉式灌裝機采用下凸輪結構將瓶子抬起并送入導瓶套內，從而確保灌裝嘴與瓶口對齊，當有瓶子時(shí)，在瓶口送入導瓶套的同時(shí)推動(dòng)信號板抬起，擋住光電開(kāi)關(guān)，發(fā)出有瓶信號，灌裝閥開(kāi)啟；如無(wú)瓶則信號板不會(huì )抬起，光電開(kāi)關(guān)不發(fā)出信號，灌裝閥也不會(huì )開(kāi)啟，從而實(shí)現了無(wú)瓶不灌裝。
2.4旋轉儲氣罐進(jìn)氣端品的處理
在旋轉式氣動(dòng)灌裝機中，負責為各灌裝閥提供氣源的儲氣罐是隨灌裝頭旋轉的，因此，在設計中選用了德國 Festo旋轉型快插接頭QSRL-G3/8-10作為進(jìn)氣端口接頭，固定進(jìn)氣端與氣源聯(lián)接，旋轉進(jìn)氣端與儲氣罐聯(lián)接，從而有效地解決了為旋轉中的儲氣罐輸送壓縮空氣的問(wèn)題。該旋轉接頭較大旋轉速度可達25r/min，可滿(mǎn)足該產(chǎn)品的較大工作速度的要求。
2.5電源的分配
灌裝閥的準確開(kāi)閉關(guān)系到灌裝精度，為保障在灌裝過(guò)程中對每一個(gè)電磁閥的準確控制，采用了全封閉式過(guò)孔導電滑環(huán)對PLC輸出端的信號進(jìn)行傳遞，以確保灌裝閥的準確開(kāi)關(guān)。
3PLC程序設計
灌裝機啟動(dòng)運轉后，PLC根據固定在安裝架上的接近開(kāi)關(guān)的信號，確認進(jìn)入灌裝機的灌裝頭號；同時(shí)置瓶臺上升，PLC確認灌裝頭下是否有瓶，如有瓶，則調用存儲在PLC內的灌裝量，確認灌裝閥開(kāi)啟時(shí)間；使用壓力開(kāi)關(guān)和浮球開(kāi)關(guān)確認氣壓和液位正常后，打開(kāi)灌裝閥開(kāi)始灌裝，在到達灌裝時(shí)間后，關(guān)閉灌裝閥；灌計完畢后置瓶臺下降，出瓶撥盤(pán)將完成灌裝的瓶子送出到輸送線(xiàn)上。
4結論
氣動(dòng)旋轉式灌裝機不僅保留了氣動(dòng)直線(xiàn)式灌裝機定量調整方便、直觀(guān)的優(yōu)點(diǎn)，而且還有效解決了氣動(dòng)直線(xiàn)式灌裝機生產(chǎn)效率低，間歇式的生產(chǎn)過(guò)程，大大提高了生產(chǎn)效率和工作的穩定性。由于采用了以PLC為核心的控制系統，因此能適時(shí)監測氣壓不足、液位不足、卡瓶等故障并及時(shí)報警，保障生產(chǎn)穩定可靠地進(jìn)行。
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