基于全自動圓瓶貼標機的一種圓弧分瓶裝置設計

廖興展，陳國貴

（揭陽職業技術學院，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，圓瓶可能出現不等間距輸送，降低了貼標效率。針對這樣現象，本文對一款新型貼標機的傳送機構進行優化設計。

1 圓形貼標機的主要結構

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，保持平穩輸紙。

（2）緩沖輪：工同彈簧相連。可往復擺動。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。

（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。

2 圓形貼標機的工作原理

控制系統下發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，控制系統控制標簽繼續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轉換為輸出脈沖數，在完成脈沖數后停止電機，完成一次送標動作。

3 圓瓶貼標機在包裝行業的應用

圓瓶貼標機一般適用于制藥、食品、日化等行業的圓瓶貼標。自動化技術促進了自動貼標機的發展，并且其良好的工作效率和貼標效果，為企業節省了勞動力和節約成本。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、穩定性好等優點。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、參數設置保護等功能。技術的不斷發展，生活中出現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，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，在連續高速貼標過程中，可能造成貼標質量不好、貼標位置不穩、漏貼等現象。

4 圓弧分瓶裝置設計建模

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，控制系統發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

5 圓弧分瓶裝置實際應用

以HTT-CB 圓瓶自動貼標機作為研究對象，貼標機的基本參數（見表1）。

表1

根據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。控制系統增加分瓶控制程序，控制系統發出脈沖信號驅動伺服電機帶動弧形轉盤轉動。經現場測試，安裝圓弧分瓶裝置后，貼標的合格率是100%。對于不同規格的圓瓶，可通過更換相應規格的圓弧轉盤。

圖3

6 結語

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，由控制系統驅動伺服電機帶動弧形轉盤轉動，使輸送帶的圓瓶實現等距分瓶，能夠有效提高貼標效率，具有良好的推廣性。