本技術(shù)改造項(xiàng)目是針對(duì)杭州某制藥企業(yè)的瓶裝聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線之貼標(biāo)機(jī)的電氣控制部分的改造，以提高其生產(chǎn)能力，確保動(dòng)作準(zhǔn)確、到位，降低廢品率。
現(xiàn)有杭州某制藥企業(yè)購(gòu)置的固體制劑瓶裝聯(lián)動(dòng)線（圖1）。該設(shè)備廠方設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力每分鐘60瓶。但是因瓶型不同、貼標(biāo)機(jī)設(shè)備工裝件考慮不夠周到，造成調(diào)整麻煩，電傳感設(shè)造光器對(duì)變更產(chǎn)品時(shí)適應(yīng)范圍小，打碼機(jī)打印位置出現(xiàn)位移、偏離等問題，造成產(chǎn)品包裝不合格，產(chǎn)品流程不暢，班生產(chǎn)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等問題。
該生產(chǎn)過程為:當(dāng)瓶子到達(dá)貼標(biāo)口時(shí),光電傳感器監(jiān)測(cè)到來瓶信號(hào),該信號(hào)觸發(fā)送標(biāo)機(jī)構(gòu)送標(biāo),在送出標(biāo)貼紙后,通過單片機(jī)預(yù)先設(shè)定好的程序,通過指叉式光電感應(yīng)器監(jiān)測(cè)紙帶位置并產(chǎn)生停止送標(biāo)信號(hào),停標(biāo)后立即完成打碼動(dòng)作。
故障現(xiàn)象:當(dāng)標(biāo)貼停止時(shí),打碼位置經(jīng)常不準(zhǔn),標(biāo)貼上的“生產(chǎn)日期、生產(chǎn)批號(hào)、有效期”只允許1mm的誤差,如果大于1mm就會(huì)錯(cuò)位而使產(chǎn)品出現(xiàn)不合格,而要使位置準(zhǔn)確,就必須保證停標(biāo)位置準(zhǔn)確。原貼標(biāo)機(jī)設(shè)備是靠停標(biāo)光電傳感器捕捉到信號(hào)后控制一只機(jī)械式小型繼電器,再由小型繼電器去控制送標(biāo)機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器停止。從監(jiān)測(cè)到停標(biāo)信號(hào)到停止送標(biāo)大約只有1毫秒的時(shí)間,小型機(jī)械式繼電器一方面動(dòng)作時(shí)間跟不上,另一方面一個(gè)班次工作下來上萬次瓶裝運(yùn)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(duì)該貼標(biāo)機(jī)生產(chǎn)要求,需要達(dá)到動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確、動(dòng)作速度快、動(dòng)作頻繁的特性,考慮改用電子線路代替原機(jī)械式繼電器是必然的選擇。
首先測(cè)量原線路對(duì)繼電器的要求,實(shí)測(cè)線圈吸合電壓24V,一對(duì)常開觸點(diǎn)通過的電流為28mA,另一對(duì)常開觸點(diǎn)4mA,常閉觸點(diǎn)空置。根據(jù)以上要求,用光電耦合器把線圈與觸點(diǎn)電源隔離開,然后用光電耦合器驅(qū)動(dòng)晶體三極管,用晶體管開關(guān)特性代替原來機(jī)械式繼電器的常開觸點(diǎn),光電耦合器內(nèi)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮大約通過10mA的電流,把以上元件裝配好,上機(jī)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)送標(biāo)機(jī)的停送標(biāo)部分能測(cè)到停送標(biāo)信號(hào),但還是停止位置不準(zhǔn)確。
進(jìn)而觀察,停機(jī)信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)太短暫,小于1毫秒時(shí)間。后繼續(xù)改進(jìn),在光電耦合器的發(fā)光二級(jí)管電壓輸入端并聯(lián)只10μF/50V的電解電容器(圖3圖4),再上機(jī)試驗(yàn),動(dòng)作正確敏捷。
最后,把整條瓶裝線生產(chǎn)速度調(diào)至最大值,即每分鐘60瓶的生產(chǎn)能力,貼標(biāo)機(jī)工作節(jié)奏有序,可以輕松配合前后工序完成貼標(biāo)、打碼工作。
此項(xiàng)改進(jìn),使瓶裝聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線各工序協(xié)作力增強(qiáng),提高了關(guān)鍵工序的生產(chǎn)能力,提高生產(chǎn)效率30%,合格率顯著提高,經(jīng)使用一個(gè)月后,未發(fā)現(xiàn)改進(jìn)前類似故障,維修率降低。經(jīng)測(cè)算(按每周停工維修1小時(shí)計(jì)),該項(xiàng)改進(jìn)每年可為企業(yè)節(jié)約維修經(jīng)費(fèi)及停產(chǎn)損失近15萬元。
原貼標(biāo)機(jī)設(shè)備上的枧械式繼電器如(圖5)所示,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如(圖6)所示。
現(xiàn)將該繼電器內(nèi)部構(gòu)件拆除,僅保留外殼和外部引腳,自行制作如下電子電路,將制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(biāo)機(jī)設(shè)備其他部分的線路不變,見(圖8)。
最后,將改制后的電子器件重新安裝到原有設(shè)備電路中去,即完成本次技術(shù)改造項(xiàng)目,可開機(jī)調(diào)試。
