目 录
摘 要 ...................................................... 错误!未定义书签。 绪 论 ...................................................... 错误!未定义书签。 第一章 自动贴标机的工作原理和结构特点 ....................................... 6 1.1 自动贴标机的工作原理和结构特点 ......................................... 6 1.2 贴标机的结构和组成 ..................................................... 7 第二章 贴标机的贴标过程 .................................................... 8 第三章 自动贴标机的总体设计 ................................................ 9 3.1 贴标头的设计 ........................................... 错误!未定义书签。 3.2 上瓶机构的设计 ......................................... 错误!未定义书签。 3.3 贴标机进瓶螺旋的设计 ................................... 错误!未定义书签。 3.4 螺旋槽截面形状设计计算 ................................................ 12 3.5 螺旋杠的设计分析 ...................................................... 12 第四章 贴标机的送标机构 .................................... 错误!未定义书签。 4.1结构原理 ................................................................ 14 4.2运动参数的求解 .......................................................... 14 第五章 贴标机的贴标过程和动作分析 ......................................... 15 5.1贴标机的上胶工位 ........................................................ 15 5.2取标工位 ................................................................ 16 5.3贴标机得到夹标转位 ...................................................... 16 5.4夹标转位段凸轮曲线设计 .................................................. 18 5.5最小标板夹标转位校核 .................................................... 19 第六章 故障分析及解决方案 .................................................. 19 6. 1故障分析 ............................................................... 19 6. 2解决方案 ............................................................... 20 6. 3啤酒贴标机的调整小结 .................................... 错误!未定义书签。 附录:关于玻璃啤酒瓶贴标质量的相关性研究 .................... 错误!未定义书签。 平航贴标机的维修步骤 ........................................ 错误!未定义书签。 总 结 .................................................... 错误!未定义书签。 致谢词 ...................................................... 错误!未定义书签。 参考文献 .................................................... 错误!未定义书签。
摘要
摘 要
本设计主要介绍了一种包装机械,贴标机的工作原理及(后标部分)主要零部件的设计过程,对其传动系统进行设计比校核,且对本次设计有重大影响(凸轮)分瓶供送螺杆进行了详细的计算设计。本次设计主要用于贴圆柱身瓶的纸质标签。
本机主要有托瓶台、进瓶星轮、前后标签盒,其中包括前后取标装置、松标装置、胶滚、刮胶板等部件。
本机的特点是能够完成自动贴标、抚平等工作,生产效率高。主要技术特点:输瓶带与本机同步驱动全自动工作进度控制,胶水薄膜厚度有可调机构控制,无瓶——无胶——无标签电子测距装置。
关键词:贴标机 履带式传送带 螺旋式 取标,贴标
贴标机械有机架,传动装置系统、标签供给装置系统、贴标对象物(瓶罐包装件)的传送装置系统,涂胶装置,贴标整理装置和检测连锁控制装置等组成。先仅将主要装置分述如下。
标签供送装置 ,贴标原理如下:回转式机械转鼓贴标机,其特点是:利用两个机械转鼓进行取标,传送和贴标工作。带贴标的圆柱身瓶罐类包装件有板链输送机载运供给,经分件供送螺杆传送,分割成要求的等间距而到达回转工作台,此时装在工作台上方的定位压头受凸轮控制下降,加于带贴标瓶罐包装件顶部,使它们在回转工作台上处于确定位置而运行。粘贴标签由取标转鼓和标签的协调运动实现。取标转鼓连续回转,胶涂装置在其标版上涂布适量的粘接胶液,当他转到固定的标签盒前部的标签接触时,取标转鼓将粘取最前方的那张标签,作回转传送,当转到由夹子的贴标转鼓相接处时,夹子将标签从取标转鼓上夹走,夹子受凸轮控制而夹上标签作回转运动,当与回转工作台上再运来的待贴标瓶罐装件表面相接触时,夹子抬起,松开夹持,标签被粘贴到瓶罐表面上。之后,在回转工作台作回转工作时,定位器在凸轮控制下作自传性运动。转到某一个角度,以便接受刷子和海绵滚轮的磨砺,使标签贴牢实整齐。完成贴标的瓶罐包装件由星型拨轮自回转工作台拨送到板链输送机上排出。
标签传送装置,标签传送装置是自动贴标机的重要组成部分,其功能是与供标装置和涂胶装置等配合,自动表盒采取标签并进行传送,且完成有关涂胶工作,最后把标签粘贴到待贴标对象。
涂胶装置,涂胶装置多种多样,常用的由圆盘式涂胶装置、辊式涂胶装置、滚子式涂胶装置等。
贴标整理装置,标签由取标装置粘取传递给贴标转鼓作传送,传送中接受涂胶,最后转移粘贴到包装件上。然而在标签粘付到包装件上的初始阶段内,由于受到标签材质、包装件贴标表面状态及粘合剂初期粘接性能等因素的影响,尚不一定能达到良好的贴合状态,为使所贴标签发挥设计要求功能,起到美化包装的装潢作用,保证搬运过程中标签不脱落,贴标操作中应确保标签按设计要求平整牢靠的贴合到包装件表面。
在本机的设计过程中,尽量减少机器的专用性,增加其通用性,也是我们的一个设计原则和目标。换而言之,就是使本机在生产过程中不仅能够适应有共同点的各种瓶型的贴
标,同时也要使本机能够适应有共同点的各种不同规格,但具有相似形状的瓶型容器。 本机适用于各种瓶型,各种瓶型有不同的更换套件。
(1)瓶子大小改变,标纸不变,须更换的套件。 包括进出瓶星轮,中心导板;进瓶螺杆;止瓶星轮。
(2)瓶子大小不变,标纸大小、形状变化。 包括取标板;标签盒;定距套管。 (3)瓶子大小变,标纸大小变化。 上述一二点同时更换,并作相应调整。 引言
贴标签是啤酒生产的最后一道工序,其贴标质量的好坏直接影响到啤酒的包装外观,甚至成为等外品;其贴标速度的高低,直接影响整个啤酒生产线的工作效率,对于生产能力每小时三万六千瓶的贴标机,就意味着每秒钟贴标十个,在这种高速运行的设备中,酒瓶一起高速旋转,同时作自转运动,如果控制不合理,极容易出现爆瓶事故,这不仅浪费了原料,更严重的是对现场工人的安全生产造成隐患。 贴标工艺流程简介
当灌装好的整瓶啤酒送入贴标机时,随着螺旋推进器的旋转,被送到贴标工位,接近开关检
测到瓶子出现,发出工位脉冲信号至PLC,主标阀投入,此时主标签被取到主标标掌上,随着中心大盘和进瓶星轮的旋转,主标刮刀投入,使标掌上的标签刮满胶水,瓶子旋转到与标掌正对的位置时,此时主标吹气电磁阀动作,主标签被贴到瓶子上;随着中心大盘旋转,背标阀投入,此时背标签被取到背标标掌上,背标刮刀投入,使标掌上的标签刮满胶水,瓶子旋转到与标掌正对的位置时,背标吹气电磁阀动作,背标签被贴到瓶子上;随着出瓶星轮的旋转,瓶子被送到反转工位,经过反转处理,瓶子消除自转,随传送带传出,贴标完毕。
曾经有一家公司发生在用自动贴标机贴标签的时候经常出现标签底纸无规律的断裂现象(这种现象通常称为贴标断带),给这家公司的生产效率带来的很大的影响。
绪论
贴标机的种类很多,功能各异,但基本原理都是相似的。自动贴标机是以粘合剂把纸或金属箔标签粘贴在规定的包装容器上的设备。
贴标机的作用:可完成平面粘贴,包装物的单面或多面粘贴,柱面粘贴,局部或全部粘贴,凹陷及边角部位粘贴等各种作业
贴标机产品的型式分为直线式贴标机和回转式贴标机。 贴标机的功能特点:
A、适用范围广:既能实现方瓶/扁瓶(满瓶状态)的侧面(平面)单张贴标/拐角抚标,还能实现圆瓶周向定位单张/双张贴覆功能
B、独特的分料机构,确保与生产线联机使用时的可靠、有效分料 C、独特的拐角扶标机构确保方瓶三侧面拐角贴标平整、不起皱 D、既能单机使用,又能与生产线配合使用
中国啤酒年产量从不足300万千升迅猛发展到今天的年产量3,189.5万千升,经历了大约20年时间,而中国贴标机的发展过程与啤酒生产一样,也只有20年左右的时间,我认为,
中国贴标机的生产发展过程可分为三个阶段:
一、从20世纪80年代末到1994年为第一阶段。这个阶段主要是引进、仿制国外已淘汰的功能不全的贴标机。当时几个贴标机生产厂家只能生产贴二标(颈、身标)的贴标机,一种是型号为12-8-6回转式贴标机,一种是型号为15-4-6回转式贴标机。大约有近200台的型号为15-4-6(生产能力24,000瓶/时)贴标机和200多台的型号为12-8-6(生产能力12,000瓶/时)贴标机装备在国内各啤酒厂的灌装生产线上运行,而大部分灌装生产线上的贴标机都是进口产品。这一时期,啤酒包装只需贴二标,这些国产机器基本上还可以满足要求。由于国产设备在功能、性能、外观和贴标质量方面与进口设备相比差距太悬殊,对进口设备不可能产生任何威胁。因此、大家处于相安无事状态。这个时期进口贴标机在中国市场上占主导地位,绝大部分啤酒厂家还是选择进口贴标机。广东省内的啤酒厂基本上用的都是德国克朗斯(KRONES)的产品。
二、从1995年至2001年为第二阶段。这个阶段是中国贴标机生产的提升阶段。一是贴标速度的提升,从24,000瓶/时提升到33,000瓶/时,二是贴标功能的提升,从贴二标(颈、身标)提升到贴四标,即同时可贴头、颈、身、背标。从1995年开始,国内各啤酒生产厂家为了提高产品装潢档次,提出在啤酒瓶上贴头标和背标。为了适应这一发展趋势,各贴标机生产企业一方面研究在原二标机上增设贴头标和背标的功能,另一方面也积极研发四标贴标机。 1995年,“青岛机床厂”率先推出了18-8-6(生产能力26,000瓶/时)三标贴标机,可贴颈、身、背标,无贴头标功能。这一机型是当时国内生产的最大型号的贴标机。我认为,这一款贴标机的问世应该是一个里程碑。是中国第二代贴标机(四标机)研制开发的前奏曲。1997年,“广东轻工机械集团”推出了18-8-6四标机,1998年,“南海平航”(以下称平航)也推出了PH18-8-6四标机。1999年平航又研制成功PH24-8-6(生产能力33,000瓶/时)的四标机。2000年“秦皇岛中德”ZD18-8-6四标机和“广轻’24-8-6四标机相继问世。这些机型在功能上有重大突破,结束了过去国产贴标机只能贴二标的历史。在贴标速度上也有很大提高,速度从2,4000瓶/时到33,000瓶/时的提升,为高速贴标机的研发奠定了基础。同时在外观和内在质量上也有了重大改进,大大缩小了与进口贴标机的差距。但是,由于这些产品均属于试生产阶段,耐用度和稳定性仍有待于提高,加上用户长期以来对国产设备持有怀疑态度,还是普遍认为进口的贴标机比国产的要好,所以,在国内市场进口贴标机仍占主导地位。国产贴标机仍然对进口贴标机没有构成多大威胁。从1998年到2001年的几年间,由于“克朗斯”的产品价格长期居高不下,国产四标贴标机还处于襁褓之中,所以,外国其他品牌的贴标机乘机大量涌入中国市场,仅盖奈普(GERNEP)、科时敏(KOSME)、萨西布(SASIB)等各种型号的贴标机在国内就有近百台之多。
三、从2002年至今为第三阶段。这个阶段是中国贴标机技术成熟阶段,是中国贴标机历史上的一个重大转折点。这四年,国产贴标机的生产企业在互相竞争的同时,也形成了与国外贴标机生产企业竞争的态势,在竞争中提高、在提高中发展、在发展中创新,在创新中壮大,逐步完成了一个“质”的飞跃。2002年9月,平航自主研制出PH40-8-8(生产能力50,000瓶/时)的高速回转式贴标机,该机在北京“2002中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上一亮相,立即引起了业内的轰动。同年11月,金华金狮啤酒有限公司和福建燕京啤酒有限公司敢为天下先,在‘南轻’的40,000瓶/时啤酒灌装生产线上同时选用了PH40-8-8高速回转式贴标机,成为第一个“吃螃蟹”的人。使得这一新产品有了一个试用、提高、完善的平台。2003年,平航PH40-8-8高速回转式贴标机获4项国家实用新型专利。该项目于2004年8月在浙江金华市通过科技成果鉴定(到目前为止,仍是全国唯一通过省
级鉴定的国产贴标机)。该项目荣获2005年度广东省科技进步二等奖。被列为“2005年国家重点新产品计划”。这是中国贴标机制造业的一件大事,是国家对中国贴标机制造业的首肯。不仅仅是平航,也是所有同行乃至啤酒界的骄傲。因为它标志着国内啤酒高速生产线长期被国外贴标机垄断的局面已被打破,高速贴标机领域不二价的时代一去不复返了!这之后,“秦皇岛中德”、“青岛德隆”也相继推出45-8-9高速贴标机。这些生产贴标机的骨干厂家一方面拥有了高、中、低速各类型号贴标机的拳头产品,另一方面在产品质量上和技术含量上都有了不同程度的提高。过去,人们总喜欢问我:“你的产品跟进口产品比有没有差距、有多大差距?”现在,人们有时候会问我:“你的产品与“克朗斯”的产品相比还有哪些差距?”是否可以这样理解,国外贴标机产品除“克朗斯”外,其他品牌的贴标机已经不如国产的好了?从2002年至今国内贴标机的供求量就足以说明问题。据不完全统计,目前在中国啤酒行业贴标机的年需求量大约100多台,“平航”占大约40%的市场份额,德国“克朗斯”约占5%左右的份额,其他国外品牌基本上销声匿迹,已无蛋糕可分。国产贴标机在中国市场上独领风骚,国外产品已经陷入“无可奈何花落去”的境地。长期充斥国内市场的外国产品有的受到了致命的打击,有的感受到了“唇齿之寒”的威胁。
中国贴标机虽然在短短的三年时间里把绝大部分国外产品挤出了“国门”,在国内市场上树立了霸主地位,但是,在国际市场中仍无地位可言。究其原因,大致如下: 1. 缺少核心技术,或者说核心技术发掘不够,产品质量的稳定性提高不大,与国际一流的产品尚有差距。 2. 产品品种单一,缺乏系列产品,如套标机、热熔胶贴标机、不干胶贴标机等,这些产品虽然在“2006中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上偶见一、二,也基本上属于“拿来主义”产物,尤其在高速领域仍是空白。 综上所述,国产贴标机若要全面占领国内啤酒、饮料的需求市场,打入国际市场,提高国际竞争力,就应该在“质”和“量”上下功夫,在产品的稳定性、可靠性、实用性上下功夫,在发掘自己的核心技术、自主创新上下功夫。
“平航”在发掘和完善自身的核心技术和提高产品竞争力的长期实践中,找到了影响贴标机质量的五个“三要素”。不但对制造贴标机有了理论基础,对贴标机使用过程中出现的故障也有排查依据。依此贴标机理论,平航新研制出了PH48-8-8高速回转式贴标机,生产能力为68,000瓶/时,可同时贴四种标签。是目前国产贴标机中贴标速度最高的,是贴标机制造行业一次新的革命。该机在“2006中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上一亮相,就被“北京燕京啤酒集团公司”选中,与同时在展会上展出的由“南京轻工业机械集团公司”最新推出的48,000瓶/时的啤酒灌装生产线配套,全新展示了行业技术的最新水平。
第一章 自动贴标机的工作原理和结构特点 1.1自动贴标机的工作原理和结构特点
不干胶自动贴标机的工作原理及结构特点,主要用途:本贴标机适用制药、食品、轻工、日化等行业的圆形塑料瓶、玻璃瓶等或类似物体的贴标。该机能自动完成分瓶、送标带、同步分离标签,标贴和自动打印批号,字迹清晰。工作原理及结构特点:由于该贴标机采用机电一体化的技术,选用大力矩步进电
机驱动,光电控制装置、电源保护装置等先进系统,因此具有启动缓冲功能,整体灵敏度高,低速扭矩大,速度稳定,工作电压稳定,抗干拢能力强等技术特性。技术参数:贴标范围:Φ20mm-Φ100mm 生产能力:50-100瓶/分(打印批号:40-80瓶/分)标签规格:标签卷筒芯内径:Φ76mm, 标签宽度:20-100mm 标签卷最大外径:Φ30mm, 标签长度:30-200mm 电源: 220V 50Hz 功率: 250W 外形尺寸:1820×1100×1500mm
1.2 贴标机的结构和组成
图1为贴标机的组成原理框图,整机结构由五大部分组成:贴标头、履带式传送带、上瓶机构、底座支架、单片微型计算机控制系统。贴标头主要用于安装步进电机、送纸机构、回纸机构、张紧机构、不干胶标带、压标装置、出标装置、控制装置,完成标带的输送与控制。
瓶数数量 贴标头 步进 送纸机构 电机 回纸机构 驱动 张紧机构 上瓶机构 带有定位机构的履带式传送带 底 座
图1 贴标机的组成原理
速度控制 主驱动电机 标签带 压标装置 出标装置 控制装置 光点传感器 标签 输送带中定位有无待贴检测 瓶检测 输送带 中瓶是 否到达 标签位 置 单片微型计算机(主控) 蜂鸣器控制 带有定位机构的履带式传送带主要用于安装主驱动电机、上瓶机构、装有定位机构的履带板、检测定位机构是否到位的光电传感器的微调机构,完成瓶的定位和输送。上瓶机构是由链传动带动分瓶轮,通过滑道保证连续、同步上瓶的机构。单片微型计算机控制系统由硬件和软件两部分组成。要完成贴标系统的控制、计数和报警。底座支架主要起连接支承贴标头、带有定位机构的履带式传送带的作用及实现贴标头的上下、左右调整作用。
(1) (2) (3) (4)
如何保证瓶的定位精度是设计的技术关键,采用夹持定位法,利用随行夹具解决了瓶的定位精度难度。
为了提高贴标速度,既要在瓶匀速运行中进行贴标,又要保证贴标的位置精度。
对于瓶的定位、上标、贴标等几个工位必须保持严格的相位关系,这种关系一旦失调,将使贴标的位置不准,造成大量废品。
为了保证贴标机能够连续地独立工作,不仅要保证连续地将瓶送上传送带,而且要保证上瓶与传送带中的随行夹具同步和传送带中瓶口方向的一致。
第二章 贴标机的贴标过程
取标机构简图如图2所示.标板轴12沿转台1l周向均布,并随转台一起转动.每根标板轴的上端装有与标纸对应的标板6,下端装有小齿轮4和扇形齿轮5.小齿轮与标板轴采用键联接,扇形齿轮通过轴承空套在标板轴上.滚子在半径变化的凸轮槽中滚动,带动扇形齿轮绕标板轴摆动,扇形齿轮与相邻某侧标板轴上的小齿轮相啮合,而小齿轮与标板同轴,从而使标板摆动贴标机工作时,转台以角速度 顺时针匀速转动,标板在凸轮控制下相对转台运动.标板的运动便构成了取标机构工作的各种状态.首先,标板通过与胶辊相接触而在表面抹上一层胶水;然后,有胶水的标板滚过标盒,将一张标纸吸附在表面;最后,夹标转鼓的夹指将标纸从标板上揭下来.这也是取标过程的三个工位:上胶,滚标,夹标.其中,上胶工位要求标板在通过胶辊时,标板表面与胶辊表面间隙均匀,间隙即为胶水膜的厚度,即两者在任何时刻都是无接触的纯滚动状态,在接触点(实际上隔一层胶水膜)上,两者的线速度必须相等;滚标工位要求标板在通过标盒时,标板圆柱面在标纸平面上作无滑动的滚动,使标纸能平整地粘贴在标板上;
图2 取标结构简图
1一滚子;2一凸轮;3一标盒;4一小齿轮;5一扇形齿轮;6一标板;7一胶辊;8一夹指;9一夹标转鼓;10一海绵;11一转台;12一标板轴
夹标工位要求夹标转鼓的夹指能将标签从标板上顺利、平整的掀下来,标板与标纸之间应无滑动的分开。
第三章 自动贴标机的总体设计 3.1 贴标头的设计
图3是贴标头结构原理图,贴标头由盘式标带的架带、送带、收带、刹带、出标机构组成,采用间歇运动方式。每一个瓶到达贴标位置时,标带自动运行一步,让标准确地贴在瓶上。贴标的位置精度由三个光电传感器联合控制:光电传感器2用于检测输送带中是否有瓶,光电传感器1用于检测标的定位,光电传感器3用于检畏I输送带中瓶是否到达贴标位置。
图3 贴标头结构原理图
1一弹簧 2一标带纸盘 3一光电传感器2 4一标带回纸盘 5一偏心压辊 6一送纸辊 7一出标板 8一压标辊 9一光电传感嚣1 10一导纸管 11一贴标数星示窗口 12一标带张紧压块 l3一标带张紧导纸管 l4一标带 l5一加纸管
标带的传动,选用了步进电机带动送纸辊,依靠偏心压辊与送纸胶辊同的挤压力所产生的摩擦力带动标带运行,同时,步进电机通过带传动带动标带回纸盘收回废纸带。由于贴标时送纸辊每次贴标转过的角度基本一致,而标带回纸盘的直径逐渐由小变大,为了避免纸带张力过大把纸带拉断或影响标带的定位精度,设计中我们采用了摩擦打滑结构,保证了送纸辊与标带回纸盘之间的张力在整个贴标过程基本不变。由于步进电机有四大优点:一是转速可调,简化了变速箱和传动机构;二是步进电机具有同隙运动的准确性, 在高速运行时也有良好的制动响应;三是在失电时有自锁功能;四是它的驱动器易于与微机接口,可以实现连续控制和微调。由光电传感器l控制每次贴标后步进电机的制动,可以保证标的停止位置一致,从而保证了贴标时标签的运行速度一致。为
了避免贴标带松弛造成光电传感器l定位不准,影响贴标的位置精度,增加了标带张紧压块机构。这样就使送纸辊与标带张紧压块同的贴标带始终具有一定的张力,从而保证了光电传感器l的定位精度。架纸管与标带纸盘轴间通过杠杆机构构成摩擦刹带机构,当标带运行时,在张力的作用下架纸管绕支点转动使刹带机构松开,标带纸盘绕轴转动使标带放松张力减小,在弹簧力的作用下又使架纸管绕支点反向旋转将标带纸盘刹住,避免了标带纸盘在惯性力的作用下继续运转使标带过分松弛影响贴标精度。通过调出标板的角度可以改变标的输出角度,以便改变标与瓶的接触点和标在压标辊的作用下水平方向的运行速度与输送带的运行速度相匹配,保证贴标位置的前后一致性。
3.2 上瓶机构的设计
为了满足贴标机能够连续地独立贴标的要求,需要一套自动上瓶机构。图5为上瓶机构原理图,不仅保证了将瓶连续、同步地送上输送带,而且保证了瓶口方向一致。上瓶机构与输送带通过等比链传动实现连续、同步上瓶。由于输送带链轮每转动一周走过七个夹具,为了保证每个夹具中只送一个瓶。所以设计的分瓶轮为每两个叶片间容纳一个瓶、有七个叶片的盘型分瓶轮。
图5 上瓶结构原理图
1-排序滑道 2-下瓶滑道 3-分瓶轮 4-从动小链轮 5-瓶子
6-链条 7-主动小链轮 8-输送带从动链轮 9-输送带 10-夹具
通过分瓶轮从封闭滑道内有序拨瓶实现上瓶的同步和连续。为了防止分瓶轮的叶片切入点与封闭滑道内的瓶子出现卡死现象,在封闭滑道死区附近开了一个活门,以使卡住的瓶可以顺利通过。在下瓶滑道前增设了排序机构,保证了进入分瓶器的瓶口方向一致。
3.3 贴标机进瓶螺旋的设计
进瓶机构是将要贴标的容器(下面均称“瓶”)定时定距地送到包装工位,它包括进瓶螺旋、止瓶星轮、侧板、进瓶星轮、中心导板等部件,如图6所示
图6 进瓶结构原理图
进瓶螺旋由传动系统驱动将输送装置送来的瓶子导入螺旋槽中,瓶子在螺旋的推动下前进,同时被螺旋槽分隔开,到达出口端即传送给星轮与中央导板组成的转送装置,这样就可实现依次定距供送瓶子的目的。进瓶螺旋杆每回转一周,从进瓶螺旋杆入口导入一个瓶子,螺旋槽中的瓶子前进一个螺距,螺杆出口端排出个瓶子。从以上的运动描述中,不难发现起主要作用的是进瓶机构中的进瓶螺旋杆,要达到定距分隔定时供给的工艺要求,这条螺杆必须满足以下几个条件:
(1)把瓶顺畅导入螺旋槽;
(2)瓶沿进瓶螺旋杆前进,时应平稳; (3)瓶与星轮能够顺利衔接。
设贴标机的贴标速度n=50000瓶/h,进瓶星轮齿数z=12,对贴标机的进瓶螺旋进行分析与设计。在瓶的供送过程中,为使瓶平稳地被导入进瓶螺旋秆的传送段,在圆柱螺杆的前端通常加锥形台。进瓶螺旋一端进瓶,另一端和星形拨轮相过渡,两端速度不同,且经过计算可知瓶的运动速度需要达到145mm/s左右,速度较快,因而进瓶螺旋杆采用三段式设计[6] 。
在供送的过程中,为了减轻速度突变或是加速度的改变带来的冲击造成的斗震,在螺旋杆的第一段使用等速变化的螺旋,即其螺距相同。螺旋杆的最后一段是和星形拨轮相过渡的,所以螺旋的螺距和星轮的节距要相同。螺旋杆的中间段设计为过渡段,螺旋应该在与星轮啮合前逐渐改变螺距,因而中间段为加速段。加速段的目的是让瓶子的速度在瓶子到达与星轮完全啮合前加速到与星轮的线速度相同,等加速结构简单,是首选的螺距改变方式。但是有了等加速段的存在就有了加速度,瓶子刚进入螺旋传送时候是等速运动的,加速度为零,因此在等速段与加速段间加入加速度按照正弦规律变化的变加速段以解决加速度突变带来的冲击问题。
3.4 螺旋槽截面形状设计计算
螺旋的截面形状设计很关键,直接影响到螺旋杆传送机构设计的合理性。将瓶子视为均匀的圆柱体,其主体部分的母线可与螺杆自由贯穿,让瓶子与螺杆的轴心线间距保持一定并让瓶子和螺杆的轴心互相垂直。那么当物体按反转法原理给定的内空间螺旋线产生移动和滚动时,每根母线与螺杆某一轴向剖面所形成的各迹点的包络面,即为螺槽的螺旋面,中轴面上也形成了螺旋槽剖截面(如图7所示)。对于等螺距螺杆,显而易见每个剖面自身是对称的;而对于变螺距螺杆而言,其截面是不对称的,各个截面之间也各不相同。可求出槽宽:
sW=2xxr2lrr (10)
螺旋槽的宽度是改变的,可推断出是随着螺距的增长而变宽,这就为螺旋槽的设计加工提供了理论依据。对供送圆柱体物件,决定螺旋槽的轴向剖面几何形状及宽度的主要因素是r1,r0,r2,s0当r0,r1 ,s的值确定后,还要考虑合理确定螺杆外径对螺旋槽轴向剖面几何形状及传送稳定性的影响。在不同部位上的截面是各不相同的,螺距变化越大这种差别就越明显。
图7 螺旋槽剖截面
3.5 螺旋杆的设计分析
设贴标机的贴标速度n=40000瓶/h,进瓶星轮齿数Z=48,其转速应该是
n500001.157 nb=(1) zb1036000拨轮的节距取为Cb=125 mm,其直径为
=477.46480mm (2) 即取其节距Cb=125.663mm(考虑到带动星轮运动的传动齿轮可以选择的模数4,
DB=
CBZb=
12512对星轮节圆直径进行圆整)
螺旋杆的转速与进瓶星轮的转速之间保持一定的传动比,螺旋杆末端的节距与进瓶星轮的节距相同。螺旋杆每转一周,螺旋槽中的瓶就前进一个螺距,螺杆末端也就旋出一个瓶进入进瓶星轮。瓶被输送带拖动往前运动的时候,螺杆起着隔档的作用。并在末端有输送带速度Vl、螺杆的最大供送速度V3m和拨轮的节圆线速度Vb均相等,即
vtv3mvbCbnb125.6631.157145.392mm/s (3)
进瓶部分采用等速段,因而等速段螺旋的螺距应略大于瓶子的直径,设为
s012r1 (4)
为两相邻啤酒瓶的平均间隙,主要取决于瓶子加工的精度。考虑到啤酒瓶的直径的制造误差不大,取△为1 mm。
由于是等速段,螺距是恒定的,故而螺旋角为
s tg0101 (5)
D
周向展开长度为
H1S01I1 (6)
传送速度为
v0s01nDntg01 (7)
其中D 为螺杆外直径。
在等速段瓶和传送链条最大的传送速度差为:
vmv1v0(cbs01)n (8)
酒瓶通常为640ml瓶,瓶径半径r1约37mm,根据啤酒瓶贴标机的进瓶螺旋设计经验,取螺旋小径预选为r0=33 mm,大径为r2,预选分压比=0.8,螺杆大径为
r20.8(r0r1)0.8(3337)56mm (9)
r2取r为56mm
第四章 贴标机的送标机构
贴标机的送标机构是贴标机的关键环节之一,它直接关系到贴标机取标、贴标的质量。它应连续、准确、稳定、可靠、逐张地将标签送出。为了实现上述要求。采用摇杆机构为送标机构的传动基础。利用传动中的运动机构,从而形成了适应标签长度范围较大的多种标签,是具有仿生动作的送标机构[9]。
4.1 结构原理
送标机构原理如图8所示。当回转轴K以等角速度连续回转时。导杆0A以变角速度往复摆动。每往复摆动一次则带动标签船完成一次送标动作。这样的往复连续动作,便实现了贴标机的送标机构的动作[11]。
图8 送标机构原理
4.2 运动参数的求解
用解析法求解运动参数。做机构的矢量简图,见图7。得矢量方程式:R+A=S 其在X,Y轴上的投影方程式为:
+rsinrssinR (11) rcosrscosR (12)
其中s2r2a22arcos(900r)r2a22arsinr (13)
将(11)(12)两式对时间求导得:
Rrcos(rR)/s (14)
求出摇杆R后,便可以对送标机构作定量分析与计算。
来自输送线的瓶子,经拨瓶轮进入贴标工作台,同时,来自贴标部件的标签,经夹鼓将标签贴到瓶上。视需要,可贴单贴、双贴或三贴。贴标后的瓶子,经拨瓶轮又输出到输送线上。转盘的转动,一方面带动标板回转,同时带动胶辊、夹鼓转动;另一方面,通过安装在下面的固定平面槽凸轮,带动滑套在标板轴上的扇齿轮摆动,进而使与标板轴固联的小齿轮摆动,从而使标板在回转的同时,绕自身轴摆动,以完成标板上胶、取标、夹标转位功能。
第五章 贴标机的贴标过程和动作分析 5.1 贴标机的上胶工位
从工艺分析,上胶工位应满足如下要求: a.保证不同规格标签的标板表面均能涂上胶水; b.标板上的胶水要薄而均匀;
c.标板不应与胶辊撞击、挤压以提高胶辊使用寿命。
从理论上讲,在上胶过程中,标板应处于与胶辊相切,即标板的圆心应在与胶辊同心的圆弧P—P上如图9所示。这样便能有效地满足上述要求。其次,标板的运动应以O1O2为对称中心线,以确保整个标板均匀上胶。
根据上述.该段凸轮应为降程,使标板在顺时针回转的同时,作顺时针摆动。运动规律应保证满足标板与胶辊相切的位置要求,且取对称的形式。
图9 贴标过程及运动分析
5.2 取标工位
从取标工艺分析,对该工位提出如下要求: a.确保不同规格的标签能正确地粘贴在标板上; b.取标可靠且只取一张标签。
要满足上述要求,除在标盒上应采取相应的措施,对标纸、胶水提出一定要求外,标板应在标纸上作均匀滚动且整个运动应以1D为对称中心如图10所示。其次,标板在标签面上的绝对速度方向应利于取标。为此,以O1D为对称中心线。
5.3 贴标机得到夹标转位
该工位应满足如下要求:
a. 保证规格不同的标签均能可靠地夹标转位; b.标签转位到夹鼓上要平滑,不能拱曲太大; c.标签不能擦伤;
d.要考虑夹鼓夹钳的凸轮设计。
图10 取标工艺及分析
由此,凸轮转位运动段设计应注意:运动段应为降程.使标板顺时针摆动;开始夹标转位,标板宜作匀速摆动运动;最小标板沿夹钳的切向速度应大于夹钳的切向速度,以保证在一定转角内,标签端部能进入夹钳内以便夹标,但速差又不宜太大.否则标签拱曲严重;标板与夹鼓砧板最窄处应留有1--2 mm 间隙.以防擦伤标签如图11所示。
图11 夹标转位工艺及分析
5.4 夹标转位段凸轮曲线设计
由于夹鼓直径及夹钳位置可调,说明开始夹标的位置不是太严格的,只要保证最大和最小标签能在有效区域内完成夹标即可。现假设最大标板与夹鼓相切于A1标板与夹鼓砧板最窄处留有1—2mm间隙,夹鼓最小直径为260mm。标板与中心线夹角为9.95,标板位置角为151.82。
至于该段凸轮的降程0,标板转至该运动段终点时,标板位置角为96.1。合
理选定该段凸轮的中心角0,使最小标板在合理区域内完成夹标转位动作。现取0=30,仍选用“摆动一匀速”组合运动规律[15],摆线占1/30,运动规律如前所述,但为降程。
现设标板在凸轮运动段初始位置角为a,转过0/6后到A1,其位置角为
151.82,代入运动规律
b图12标板运动分析 而降程终点位置角为 这
样
求
010ig151.82 (18)
b0ia96.1 (19) 得参数为:
017.14,b158
图12 夹标转位分析
5.5 最小标板夹标转位校核
假设标板转过0/2,则此时最大标板位置角为127.05,最小标板位置角为
182.68,夹鼓直径为268mm,标板与砧板间有2mm间隙如图13(a)所示。
假设夹钳夹标量为6 mm,夹钳张开5mm (其中2 mm为间隙,3 mm为夹钳在 标签背面的间隙[17])。这样,最小标板端面要伸入夹钳内6mm约0.1176秒,相当 与转盘转过6.7,夹鼓转过9,夹钳、标纸端面总的水平位置移量约为:
123.41.65mm
经分析,能保证最小标板夹标转位且夹鼓有9的转角,对控制夹钳闭合的夹鼓凸轮是可行的。
第六章 故障分析及解决方案
通常发生这种故障的原因有以下几个
6.1故障分析
一、标签底纸边缘有裂口
不干胶标签在模切加工成成品后,一般会将底纸留得比标签宽一些,这样做是为了在客户贴标时有利于揭标。在标签包装运输和搬运的过程中很容易将标签边缘的底纸磕裂造成小裂口。自动贴标机在贴标时都有一定的张力,底纸边缘有裂口的标签很容易在张力的作用下被拉断导致贴标断带。另外也有自动贴标机上的辊轮调整不合适导致辊轮压裂标签边缘的底纸造成贴标断带的情况。一般由辊轮压伤底纸造成的贴标断带,底纸的裂口比较有规律。
二、标签复卷过紧造成渗胶
如果成品标签复卷过紧就会造成不干胶中的粘胶剂被挤出导致渗胶,渗出的胶水会粘在底纸的背面使整卷标签不容易松开。这种情况在夏季尤为明显。如果标签比较窄底纸在单位面积上的抗拉强度就不会太大。自动贴标机在贴标过程中是有一定的张力的。当有渗胶现象的一卷标签被用来做自动贴标的时候,在贴标过程中很可能出现揭去标签的底纸在贴标机张力和来自卷身内部的张力的作用下被拉断造成贴标断带。这种情况造成的贴标断带,由于是拉力拉断所以底纸断裂无规律,但是断裂面比较齐。
三、模切不良
模切质量的好坏同样对自动贴标时是否容易断带有很大的影响,如果模切压力过大会造成底纸被切穿引起底纸抗拉强度下降导致贴标断带。模切不良导致的贴标断带底纸断裂面比较齐,且裂口在模切线位置上。
四、离型层被破坏
如果底纸的离型层(通常为硅油层)被破坏也会导致贴标断带。这种情况引起的贴标断带,
底纸的断裂面为锯齿状。造成离型层破坏的原因有原材料生产涂布时的缺陷,同时在印刷厂检验补标的工序中由于手法不当也可能造成离型层擦伤。
6.2解决方案
根据以上提到的几个原因对号入座来解决问题,有时贴标断带的故障不是孤立的一种原因造成的,而是上述几个原因综合导致。例如上面提到的那个公司就是模切不良和复卷过紧渗胶两个原因导致的贴标断带。(end)
中国贴标机虽然在近3年时间里把绝大部分国外产品挤出了“国门”,但在国际市场中仍无地位可言。国产贴标机要想打入国际市场,提高国际竞争力,应该在“质”和“量”上狠下功夫。
中国是啤酒生产大国,啤酒总产销量已连续三年位居世界第一,每年保持两位数的递增速度已是不争的事实,这种增长速度预计还将持续一个时期。当然,啤酒消费市场的竞争也很激烈,用壮烈、惨烈来形容恐怕也不过分。实际上这种竞争是一种全方位的、多元化的竞争,排除其他因素,单就外包装而言,其优劣程度有时候也会起到决定成败的作用。这一点已被这个行业的决策者们所认同。而提高包装质量和外观档次,关键的设备当属贴标机。产品外观质量的好坏会直接影响人们的取舍观。因此,啤酒生产企业在贴标机的选择上非常慎重,在使用中备受呵护,在维护保养上也不惜投入人力、物力和财力。
中国啤酒年产量从不足300万千升迅猛发展到今天的年产量3,189.5万千升,经历了大约20年时间,而中国贴标机的发展过程与啤酒生产一样,也只有20年左右的时间,我认为,中国贴标机的生产发展过程可分为三个阶段:
一、从20世纪80年代末到1994年为第一阶段。这个阶段主要是引进、仿制国外已淘汰的功能不全的贴标机。当时几个贴标机生产厂家只能生产贴二标(颈、身标)的贴标机,一种是型号为12-8-6回转式贴标机,一种是型号为15-4-6回转式贴标机。大约有近200台的型号为15-4-6(生产能力24,000瓶/时)贴标机和200多台的型号为12-8-6(生产能力12,000瓶/时)贴标机装备在国内各啤酒厂的灌装生产线上运行,而大部分灌装生产线上的贴标机都是进口产品。这一时期,啤酒包装只需贴二标,这些国产机器基本上还可以满足要求。由于国产设备在功能、性能、外观和贴标质量方面与进口设备相比差距太悬殊,对进口设备不可能产生任何威胁。因此、大家处于相安无事状态。这个时期进口贴标机在中国市场上占主导地位,绝大部分啤酒厂家还是选择进口贴标机。广东省内的啤酒厂基本上用的都是德国克朗斯(KRONES)的产品。
二、从1995年至2001年为第二阶段。这个阶段是中国贴标机生产的提升阶段。一是贴标速度的提升,从24,000瓶/时提升到33,000瓶/时,二是贴标功能的提升,从贴二标(颈、身标)提升到贴四标,即同时可贴头、颈、身、背标。从1995年开始,国内各啤酒生产厂家为了提高产品装潢档次,提出在啤酒瓶上贴头标和背标。为了适应这一发展趋势,各贴标机生产企业一方面研究在原二标机上增设贴头标和背标的功能,另一方面也积极研发四标贴标机。 1995年,“青岛机床厂”率先推出了18-8-6(生产能力26,000瓶/时)三标贴标机,可贴颈、身、背标,无贴头标功能。这一机型是当时国内生产的最大型号的贴标机。我认为,这一款贴标机的问世应该是一个里程碑。是中国第二代贴标机(四标机)研制开发
的前奏曲。1997年,“广东轻工机械集团”推出了18-8-6四标机,1998年,“南海平航”(以下称平航)也推出了PH18-8-6四标机。1999年平航又研制成功PH24-8-6(生产能力33,000瓶/时)的四标机。2000年“秦皇岛中德”ZD18-8-6四标机和“广轻’24-8-6四标机相继问世。这些机型在功能上有重大突破,结束了过去国产贴标机只能贴二标的历史。在贴标速度上也有很大提高,速度从2,4000瓶/时到33,000瓶/时的提升,为高速贴标机的研发奠定了基础。同时在外观和内在质量上也有了重大改进,大大缩小了与进口贴标机的差距。但是,由于这些产品均属于试生产阶段,耐用度和稳定性仍有待于提高,加上用户长期以来对国产设备持有怀疑态度,还是普遍认为进口的贴标机比国产的要好,所以,在国内市场进口贴标机仍占主导地位。国产贴标机仍然对进口贴标机没有构成多大威胁。从1998年到2001年的几年间,由于“克朗斯”的产品价格长期居高不下,国产四标贴标机还处于襁褓之中,所以,外国其他品牌的贴标机乘机大量涌入中国市场,仅盖奈普(GERNEP)、科时敏(KOSME)、萨西布(SASIB)等各种型号的贴标机在国内就有近百台之多。
三、从2002年至今为第三阶段。这个阶段是中国贴标机技术成熟阶段,是中国贴标机历史上的一个重大转折点。这四年,国产贴标机的生产企业在互相竞争的同时,也形成了与国外贴标机生产企业竞争的态势,在竞争中提高、在提高中发展、在发展中创新,在创新中壮大,逐步完成了一个“质”的飞跃。2002年9月,平航自主研制出PH40-8-8(生产能力50,000瓶/时)的高速回转式贴标机,该机在北京“2002中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上一亮相,立即引起了业内的轰动。同年11月,金华金狮啤酒有限公司和福建燕京啤酒有限公司敢为天下先,在‘南轻’的40,000瓶/时啤酒灌装生产线上同时选用了PH40-8-8高速回转式贴标机,成为第一个“吃螃蟹”的人。使得这一新产品有了一个试用、提高、完善的平台。2003年,平航PH40-8-8高速回转式贴标机获4项国家实用新型专利。该项目于2004年8月在浙江金华市通过科技成果鉴定(到目前为止,仍是全国唯一通过省级鉴定的国产贴标机)。该项目荣获2005年度广东省科技进步二等奖。被列为“2005年国家重点新产品计划”。这是中国贴标机制造业的一件大事,是国家对中国贴标机制造业的首肯。不仅仅是平航,也是所有同行乃至啤酒界的骄傲。因为它标志着国内啤酒高速生产线长期被国外贴标机垄断的局面已被打破,高速贴标机领域不二价的时代一去不复返了!这之后,“秦皇岛中德”、“青岛德隆”也相继推出45-8-9高速贴标机。这些生产贴标机的骨干厂家一方面拥有了高、中、低速各类型号贴标机的拳头产品,另一方面在产品质量上和技术含量上都有了不同程度的提高。过去,人们总喜欢问我:“你的产品跟进口产品比有没有差距、有多大差距?”现在,人们有时候会问我:“你的产品与“克朗斯”的产品相比还有哪些差距?”是否可以这样理解,国外贴标机产品除“克朗斯”外,其他品牌的贴标机已经不如国产的好了?从2002年至今国内贴标机的供求量就足以说明问题。据不完全统计,目前在中国啤酒行业贴标机的年需求量大约100多台,“平航”占大约40%的市场份额,德国“克朗斯”约占5%左右的份额,其他国外品牌基本上销声匿迹,已无蛋糕可分。国产贴标机在中国市场上独领风骚,国外产品已经陷入“无可奈何花落去”的境地。长期充斥国内市场的外国产品有的受到了致命的打击,有的感受到了“唇齿之寒”的威胁。
中国贴标机虽然在短短的三年时间里把绝大部分国外产品挤出了“国门”,在国内市场上树立了霸主地位,但是,在国际市场中仍无地位可言。究其原因,大致如下: 1. 缺少核心技术,或者说核心技术发掘不够,产品质量的稳定性提高不大,与国际一流的产品尚有差距。 2. 产品品种单一,缺乏系列产品,如套标机、热熔胶贴标机、不干胶贴标机等,这些产品虽然在“2006中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上偶见一、二,也基本上属于“拿来主义”产物,尤其在高速领域仍是空白。 综上所述,国产贴标机若要全面占
领国内啤酒、饮料的需求市场,打入国际市场,提高国际竞争力,就应该在“质”和“量”上下功夫,在产品的稳定性、可靠性、实用性上下功夫,在发掘自己的核心技术、自主创新上下功夫。
“平航”在发掘和完善自身的核心技术和提高产品竞争力的长期实践中,找到了影响贴标机质量的五个“三要素”。不但对制造贴标机有了理论基础,对贴标机使用过程中出现的故障也有排查依据。依此贴标机理论,平航新研制出了PH48-8-8高速回转式贴标机,生产能力为68,000瓶/时,可同时贴四种标签。是目前国产贴标机中贴标速度最高的,是贴标机制造行业一次新的革命。该机在“2006中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会”上一亮相,就被“北京燕京啤酒集团公司”选中,与同时在展会上展出的由“南京轻工业机械集团公司”最新推出的48,000瓶/时的啤酒灌装生产线配套,全新展示了行业技术的最新水平。
6.3啤酒贴标机的调整小结
随着社会的发展和消费水平的不断提高,消费者对瓶装饮品的外在要求也在不断的提高。贴标机是啤酒灌装生产线的主要设备,它对啤酒生产过程中的外包装起着关键作用。通过笔者多年来对贴标机实际维护的经验和对贴标原理的深入剖析,对贴标机的调整进行小结,希望对贴标机的操作人员有所帮助。
1.进瓶星轮、出瓶星轮、进瓶螺旋杆的调整。
(1)在对进、出瓶星轮和进瓶螺旋杆进行调整时,以标机的压瓶头为准。首先调整进瓶星轮,当压瓶头刚好压倒瓶子时,调整进瓶星轮,使瓶子位于星轮凹槽中间;
(2)进瓶螺旋杆的调整:以进瓶星轮为准,当瓶子位于进瓶星轮凹槽正中间时,调整螺旋杆,使螺旋杆进瓶侧靠紧瓶子但不产生位移。
(3)出瓶星轮的调整:当压瓶头刚刚抬起,调整星轮使瓶子位于星轮的凹槽中间。 2.标签盒的调节
(1)标盒中心线,标站中心轴与标签纸相切,标板中心轴三点成一线,调整标板与标签纸相切(0距离),再将标盒移近1mm~2mm即可;
(2)标纸在标盒与两边压条的间隙应在0.8mm~1mm之间,间隙太大造成标纸在标盒里移位,出现斜标,间隙太小会造成推标不畅; (3)标盒抓标钩位置的调节:上下、左右的抓标钩在同一垂直平面上并且均匀吃力于标纸,则可顺利抓标;
(4)标签供给滚轮的调节:在没有标签的时候,标签压板能够压到标签盒的最前端并且装有标签时,标签钩指附近的标签不能被压坏。 3.压刷装置的调整
(1)标刷的中心对正标签并且两边对称; (2)标刷垂直于容器表面;
(3)压刷横扫容器的重叠间隙为:单个压刷为10mm~15mm,组合压刷为5mm~10mm; (4)清洗刷距离海绵的位置为1mm~2mm。
4.压瓶头的调节 压瓶头在没有瓶子时应比有瓶子时低20mm。
5.标站的调整 (1)刮胶板与胶辊的调整:刮胶板与胶辊在整个长度内不能出现间隙,如果有间隙可以通过调整偏心螺栓来调整刮胶板; (2)胶辊与标板的调节:标板与胶辊之间只是相互接触而没有任何压力。间隙过大,标板上胶过多,造成甩胶。间隙过小,接触太紧,会将胶水挤走,标板半边没有胶水。实践证明,标板与胶辊间隙在0.1mm~0.2mm之间为最佳。可以通过调整胶辊下部的轴承座来实现,必要时对胶辊上部的轴承进行调节。 6.
取标器的调整
(1)夹指的调整:夹指必须与夹指垫条平行,不能超出夹指垫条的边缘并且与夹指垫条边缘平齐。夹指必须处于水平位置并且处于标板凹槽的中心。夹指夹标尺寸为:身标不小于5mm,铝箔标不小于7mm,要保证取标后身标与头标中心线在一条直线上; (2)夹指张力的调整:取标器的夹指在夹紧垫条时(标不能抽出为准),夹指不能超出夹指垫条,应该与夹指垫条平齐。导向轮与凸轮的尺寸:身标为13mm,头标为22mm或者28mm。每一根轴上的夹指应同时均匀地压在夹指垫条上;
(3)夹指垫条的调节:夹指垫条应该与标掌平行,身标夹指垫条与标掌的间隙为1.0mm~1.5mm。贴铝箔标时,夹指垫条与标掌的间隙应小于1mm。调节:连续慢步进车,一直到转塔中心及标纸前端边缘和取标器的中心处于同一条直线上。以运转方向相反的方向手动转动取标器,一直到夹指垫条准确地达到4mm~5mm,这样标板与夹指垫条即可达到较小的端点间隙。这时拧松夹指垫条的连接螺栓并按下列方法调节:夹指垫条平行于标板,夹指垫条与标板的间隙保持1mm并用同样的方法调整其它夹指垫条;
(4)取标器海绵的调节:海绵斜面应该安装在夹指垫条一侧。海绵宽度应该小于标纸的尺寸,高度以大于标纸的尺寸为宜。海绵厚度不能超过夹指垫条的高度,决不能与标掌相切。取标器的夹指夹标后,标纸的中心线应该与海绵的中心线在同一条直线上;
(5)海绵压力的调节:当容器、取标器轴和机头中心轴成为一条直线时,调整十字滑座,一直到海绵压进约10mm(身标),头标压进4mm~5mm为止。
(6)夹指关闭点的调节: ①标板的转塔中心、标板的边缘和取标器轴在同一条直线上,夹指垫条达到4mm~5mm,夹指垫条平行于标板且与标板的间隙在1mm左右; ②在这一位置上,夹指应当关闭并且没有任何张力,导向轮位于凸轮的凸出部位; ③如果不是这样,应重新调节取标器,卸掉盖板,拧松内六角螺栓,转动关闭凸轮,一直到夹指正确地接触到夹指垫条后,重新拧紧关闭凸轮的螺栓,在关闭位置上做好标记。
(7)夹指打开点的调节: ①机器的中心、容器的中心、标签的中心和取标器轴的中心成为一条直线时夹指打开; ②点动机器直到上述各点对齐,拧松内六角螺栓,转动打开凸轮,直到夹指打开到最大位置为止,此时导向轮在凸轮的凹下部位; ③进行此项操作时,确保关闭凸轮的背端和打开凸轮的前端直接处于上下位置; ④保持“打开凸轮在这个位置上,调节关闭凸轮到从前的标记处,拧紧内六角螺栓”。
附录:
关于玻璃啤酒瓶贴标质量的相关性研究
现在的啤酒企业大多使用玻璃型啤酒瓶,玻璃啤酒瓶上粘贴的商标,则有水印性和纸印性等几种类型。
在啤酒产品的包装上,不仅要求外在的纸箱独特美观,而且内在的啤酒商标也要精美。同时,商标要大方得体,具有独特魅力。
在啤酒生产过程中,啤酒瓶贴标胶的好坏不仅会影响啤酒的生产效率,而且也影响贴标质量。如果贴标效果差,会直接导致在运输过程中出现破标、皱标、掉标、标体倾斜等现象,严重影响商标的美观性,从视觉上影响消费者对啤酒产品的购买欲望。
本文就瓶装啤酒贴标过程中易出现的问题,以及影响贴标质量的因素进行了系统研究,供同行参考。
以下几个方面与贴标质量密切相关:商标本身的质量(包括使用的圈标、背标等);贴标机本身的质量;贴标胶的质量以及后期包装、美容、储存、运输过程中的相关因素。 一、商标的因素
纸制啤酒商标的类型主要有:铝箔标、铜板纸标、湿强纸标、镭射纸标等。通常,铜板纸的吸水率较高,镀铝纸的吸水率较低。
一般情况下,啤酒企业将商标吸水率控制在8%—18%。这就要求啤酒商标的品种纸要具有适中的吸水性,以及较小的商标膨胀系数。这样的商标在贴标过程中能够避免起皱和脱标的发生。
此外,选择适合啤酒瓶及一定环境温度的商标纸也是啤酒包装质量的重要方面。 在选择贴标纸时,我们可以通过在特定的贴标胶贴标过程中,使用几种不同的贴标纸来进行实验分析:将几种不同商标贴标纸的啤酒存放于较低温度的环境中,看哪种商标容易脱落,以研究商标的耐水性。
由于在啤酒存放期间,许多零售店都会把啤酒暂存于冰箱或冷藏柜中,极易使商标过度吸水以致脱落。上述实验也是模仿外界因素的一项预防性措施。
好的标签纸采购要求:标签纸表面光滑,印刷性能良好,商标胶不能透过,耐碱性好,拉断强度高,弯曲刚度小,即标签纸的韧性不应太大,湿态拉断强度应足够大,不低于干态的30%。边缘光滑不应有毛边,外形尺寸精度高,允许误差±0.25mm,吸水性太差,会导致标签边缘翘起。
标签的存放环境:相对湿度60%—70%,温度为20℃—25℃,以保证标签的平整性。 检验商标的水分是否合格,商标纸厚度是否合理,商标纸的纤维方向是否与瓶轴方向垂直等。
1.采用不同水温(5℃—30℃)对商标的脱落效果进行实验分析(表1)
注:耐水性评价指标:+++很好;++较好;+一般;+-较一般;-部分脱落;--大部分脱落
从表1的评价结果可以看出,随着水浴温度的缓慢上升,商标的吸水性也逐渐增强,即商标的周边脱落程度加快,耐水性逐渐下降。
2.采用同一水温(25℃)对不同商标的脱落效果进行评价图
从相对指数分析,在同一温度下对不同的商标进行耐水性描述结果显示:各型号的商标标签纸的耐水性有一定的差异。Ⅲ号标签纸的各型商标都有相对较好的耐水性。 3.采用特定的实验对选定的商标进行相应的检测分析 二、贴标机相关操作因素
针对使用的贴标机为回转式四标贴标机而言,为了使生产过程能有效快速进行啤酒瓶的贴标,在每次开机进行贴标的准备过程中,需要适时跟踪设备的点检和维护,确保以后的贴标效率和效果。
1.准备工作:将机器上及周围的杂物清理干净;检查各油标油位是否正常;检查瓶型及标型更换部件是否配套,各部件运动是否协调;检查机器运行中是否有卡、碰、阻等现象或
响声等。
2.生产运行过程:经常检查水、气供应是否正常;在更换品种改机时,做好装上去的瓶型或标型更换件的调试工作,保证贴标正常;保证压瓶头、贴标转鼓、瓶托、毛刷、工作台、星轮、导轨等卫生干净,胶水泵过滤网不堵塞,摩擦条保持干燥,以免贴头标时瓶子不转 3.设备的保养:贴标机在清洗保养时,严禁用水直接冲洗,只能用抹布将转鼓、标板、转台上的胶水仔细擦干净。如果使用水进行冲洗可能会使一些传动部位润滑不良,加大磨损度。在清洗完后,还要对所有部件进行润滑保养。
4.商标歪斜的原因:标盒不水平或标钩不对称;标板上胶不均匀或夹指松动;滚子轴承、小轴及凸轮磨损;夹指开度不对或吹标气压不足;转鼓与瓶子切点错位;标刷太脏或表刷压力不均匀。
5.破标或掉标的原因:上胶量太大或太小;标钓太紧;毛刷太紧或太松;转鼓脏或表刷脏;水阀没打开;标站与瓶子之间距离不对。 三、贴标胶的质量因素
啤酒瓶贴标胶大致可分为以下4类: 1.淀粉类(包括淀粉、氧化变性淀粉);
2.聚乙烯醇类(包括聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、改性聚乙烯醇缩甲醛); 3.干酪素类(干酪素、改性干酪素); 4.其他贴标胶。
胶水与标纸的选用是紧密相连的,胶水干燥时间一般小于45s。通常在商标干燥后的几天中,其耐水性会有所升高,随着时间的延长,其耐水性逐渐趋于稳定。
在实际贴标过程中,要考虑贴标胶胶温是否符合要求,胶粘度是否合理,胶膜调整是否不当等因素。 (1)干酪素类
干酪素,又称酪朊,是从脱脂牛奶中提取的,含磷球形蛋白质。其分子呈球形,具有交联支链的氨基酸链。
纯干酪素为白色颗粒或粉末,不溶于水和大多数非水介质,在酸或碱中,N原子结合H+转变成铵盐,或-COOH被碱中和转变成-COONa而溶于水。
以干酪素为主要原料制备的胶粘剂,系干酪素类贴标胶。它具有很好的初粘性和耐水性及干燥性。将定量的干酪素加入碱性水溶液中,在搅拌和加热条件下使其完全溶解,然后加入耐水剂、交联剂及消泡剂、防腐剂等助剂,制得一种能耐水的金属箔贴标胶。此胶具有黏度高、流动性好、初粘力强、干燥速度快的特点。
对一般贴标胶,除了要对外观进行相应的检查外,还应对部分指标进行相应的实验检测,以尽量满足对生产的贴标需要和最佳作用效果。 (2)淀粉类
淀粉基贴标胶具有原料广泛、价廉、无毒,且胶膜具有耐水性的优点。尽管其在初粘性、粘接强度、干燥速度、清洗性等方面存在不足,但可通过改性研究加以改进,尤其是与高分子复合改性后,其性能得到显著改进。 四、玻璃瓶本身的因素
至于贴标过程出现背标或身标不对称,以致背标或身标两边的距离不一样的情况,可能是因为瓶子本身有一定的倾斜性引起的。因此,对生产用瓶要抽查玻璃瓶的相关质量,包括重量、中轴偏心情况、瓶底是否平整等。
总之,随着啤酒行业设备的不断更新,生产线装瓶、贴标速度越来越快,对啤酒标签的质量要求也越来越高。在现行的啤酒标签验收标准中,不但有纸张质量要求、印刷质量要求,还有贴标适性要求。例如针对生产中的皱标、破标、掉标、翘标等现象,要制订酒标透水时间、平整度、水分及与水反应性等验收指标,以保证标签贴标质量。
贴标质量主要表现在标歪斜、划标、无标等现象,一旦出现这些情况,应立即停机维修,如调节商标料斗,商标机刷子,商标胶泵及商标机胶板,商标取标器等,使之达到合适的位置。
必要时从以下方面解决:
(1)检查商标是否具有良好的吸湿性和耐碱性。 (2)瓶外壁是否挂水珠。 (3)更换其它厂家商标或商标胶
平航标机压瓶头维修步骤维修步骤
序号工作步骤
工作内容
一
二
三
1.主维修人员:梁泽新
联系确认2.协助人员:廖璇 黄恩泽等; 3.通知操作人员;
4.切断电源并挂上警示牌。 1.准备好维修场地;
维修准备2.准备好维修工具: M4内六角扳手,M6内六角扳手,8-10呆扳手,轴卡簧钳, 游标卡尺,煤油;
3.准备好更换的配件:上固定座1个, 套管1根,下固定座 1个 ,滚轮 1个, 内弹簧1个 ,外弹簧1个 , 定心轴,1根,滚轮轴1个。
拆卸步骤1.拆除护罩;工具:M6内六角扳手;标准要求:逆时针拧脱护罩固定螺丝2颗。
2.取下压瓶头;标准要求:2个拇指把弹簧卡往外扳出后往下取出压瓶头。
3.
四 五 3.拆除下固定座,工具:8-10呆板;标准要求:逆时针拧脱固定座固定螺丝3颗。
4.拆除滚轮轴卡簧,工具:直头轴卡簧钳;标准要求:卡簧钳卡住挡圈,向外用力取出。
5.取出滚轮;标准要求:往里推出心轴后,取出滚轮。 6. 取出复位弹簧、套管; 7. 拆除上固定座,工具:8-10呆板;标准要求:逆时针拧脱固定座固定螺丝3颗。
8. 取出滑套﹑心轴和内弹簧,工具:M4内六角扳手;标准要求:逆时针拧脱滑套固定螺丝3颗。 1.清洗复位弹簧; 2.清洗上固定座; 3.清洗下固定座; 4.清洗压瓶滚轮;
清5.清洗滑座; 洗 6.清洗滚轮轴; 7.清洗管套; 8.清洗卡环; 9.清洗内压缩弹簧; 10.清洗定心轴。
1. 检查上﹑下固定座,工具:游标卡尺,要求内孔直径尺寸在40~40.5mm之间; 2.检查上固定座键槽尺寸,工具:游标卡尺,键槽尺寸不能>9mm;
检查 3. 检查套管,工具:游标卡尺,要求套管直径在39.5~40mm之间,表面无 伤痕;
4. 检查滑键,工具:游标卡尺,要求滑键宽度须在7.9~8mm之间; 5. 检查滑座,工具:游标卡尺,要求滑座内孔直径在16~16.2mm之间;
6. 检查定心轴,工具:游标卡尺,要求心轴直径在15.9~16mm之间; 7. 检查内弹簧,工具:游标卡尺,要求长度在147mm以上; 8. 检查外弹簧,工具:游标卡尺,要求长度在158mm以上; 9. 检查滚轮轴,工具:游标卡尺,要求直径在14.9mm以上;
10. 检查压瓶滚轮,要求轴承与塑料壳之间没有间隙且轴承完好无间隙; 1.根据检查结果判断备件是否需要更换;
六安装和更换备件
2.安装为拆卸顺序反过来。
总结
企业不仅要生产合乎标准和品质上乘的产品,而且要有端庄美观的商标和包装.方能称得上是一个完美而颇具吸引力和竞争力的产品。贴标机是包装车间倒数第二道工序,它的运行状态对包装质量起着决定性的作用。因此,要努力提高贴标技术.保证产品质量。
七试运行1.接通电源,点动主机按钮,观察部件运行情况;
2.要求套管上下滑动灵活,各部件配合精度达到要求。
1.清洗工具;
八清扫验收2.打扫现场;
3.填写维修记录单和电脑记录。
致谢词
本次设计是在指导老师的指导下完成的。在设计的过程中,老师给予了指导,并提供了很多与该设计相关的重要信息,培养了我对科学研究的严谨态度和创新精神,这让我受益匪浅,非常有利于我今后的学习和工作。在此表示衷心的感谢!
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