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快、准、稳—贝加莱旋转吹瓶解决方案

快、准、稳—贝加莱旋转吹瓶解决方案

2022/3/21 11:55:15

旋转吹瓶机是吹瓶中的王者,它是一台巨型设备,每小时可以吹出72000乃至108,000个塑料瓶,通常它会与整个灌装机、旋盖、贴标等连线生产。它必须高速、高品质连续运转,才能让饮料生产稳定的输出,供应市场所需。

高速挑战

如图1所示,整个旋转吹瓶系统的结构,瓶胚由瓶胚注塑机注射成型,然后进入瓶胚提升机,通过理胚单元,像士兵队列一样排列整齐,进入瓶胚加热单元,在这里,它会被多段温区加热变软(瓶口必须确保能够被夹装到送瓶轮),以利于后道进入模具后的吹制。瓶胚由送瓶星轮机构次序送入对应的模具中,并合模,开始吹瓶过程,等吹瓶完成,将由取胚轮取走送出机器,进入后续的过程,需要清洗、消毒后进入灌装单元。

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图1-高速吹瓶系统结构与流程

高速伺服拉伸

对于一个吹瓶的过程,可以看到在整个圆盘吹瓶系统中,每个吹瓶工站都将沿着整个圆周次序展开工作,如图2所述,当送瓶星轮将前道预加热的瓶胚送入吹瓶模具中,并合模,进入吹制阶段。在初始阶段完成预吹动作,并进入高压吹瓶过程,再回收气体,并排气,然后瓶子即吹制完成,由吹瓶星轮送出

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图2-吹瓶过程的图形描述

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图3-吹瓶模具内伺服拉伸杆的工作过程

在吹瓶过程中,伺服拉伸动作至关重要,它将配合吹气阀动作过程,将瓶胚向下送入,并快速提升,这个动作过程仅在百毫米级的时间完成,而对应的伺服拉伸动作将需要高性能且稳定的伺服系统配合。

紧凑空间的挑战

由于吹瓶站工位处于旋转体内部,由于机械结构限制,使得其必须体积更为紧凑,并多达数十个吹瓶站,因此,贝加莱的ACOPOSmotor伺服与驱动一体的产品最为合适,它可以通过ACOPOSmulti的供电模块提供动力输出,并通过滑环连接进入圆盘吹瓶机械机构内部。通过ACOPOSremote的分线盒进行动力分配,然后控制伺服拉伸动作。

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图4-ACOPOSmotor伺服驱动与电机一体系统

快、准、稳-高速吹瓶解决方案

ACOPOSmotor精准的曲线控制

对于伺服拉伸动作而言,必须确保整个过程曲线光滑,贝加莱库的高阶曲线,确保了伺服拉伸动作的平滑,并且高速,这样确保了在整个拉伸过程中的机械振动小,这使得整个拉伸机构的寿命会更长。

掉电停车支持能力

由ACOPOSmulti的动力系统支持能源再生,在系统突然掉电时,主轴的惯量会产生制动能量,它将通过内部的AC-DC-AC转换,将机械能量转化为电能并经由整流逆变输出给其它小功率吹瓶站的ACOPOSmotor,这样,系统在掉电时实现同步停车,确保在掉电时系统不会产生能量以确保稳定的停车。

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图5-贝加莱旋转吹瓶控制系统架构

整个贝加莱旋转吹瓶系统的架构如图5所示,通过POWERLINK网络,达到百微秒级的任务刷新,ACOPOSmotor、X67的模块均可在现场安装,并达到IP65防护等级,适合于啤酒饮料等生产现场,并且,ACOPOSmotor还支持“单技术”—接线方便且成本低。

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图6-ACOPOSremote采用直线电机控制

在更为高速,例如达到72,000瓶乃至108,000以上的机器中,还可以采用响应速度更高的直线电机来进行伺服拉伸动作,而贝加莱的ACOPOSremote模块可以直接驱动第三方的直线电机,来获得更高性能的机器控制。

满足卫生级要求的HMI

贝加莱的卫生级HMI采用全不锈钢的外壳、纯平设计、并整体达到IP69K的防护等级,非常适合于啤酒饮料、制药等领域对于洁净和冲水的要求。

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图7-满足卫生级要求的多点触摸屏

当然,高防护等级HMI配合贝加莱的mappVIEW软件,则可以让机器获得更为便捷的操控体验,且可以支持不同的终端访问,可以实现多点触摸、视频、动画的设计,使得机器更显得易用,便捷的操作。

包括ACOPOSmotor、ACOPOSremote、IP69K的HMI,这些都是为食品饮料、制药装备而开发的产品,经过了全球及中国本土该领域的众多用户的机器现场运行考验。

每天,大家喝的矿泉水、茶饮料等各种塑料瓶装饮料都需要这些高性能的机器来实现,贝加莱,在背后默默支撑系统长期、稳定、高品质的运行。

作者:贝加莱技术传播经理 宋华振

时间:2022-03-16

首发:贝加莱官方服务号

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