浅谈PLC控制36000瓶/小时啤酒灌装生产线
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浅谈“南轻”36000瓶/小时啤酒灌装生产线 </P><P> <BR> 消费日报 <BR> </P><P> 北京燕京啤酒集团公司总部于2003年购进第一条国产36000瓶／小时啤酒灌装线，它是由南京轻工业机械集团提供的640毫升啤酒灌装线。该线自5月投入使用以来，性能稳定，运行良好。</P><P> 在使用南京轻工机械集团的36000瓶／小时啤酒灌装设备过程中我们有一些体会，谨供同行参考。</P><P> <BR> 这条生产线除贴标机、码垛机、验瓶机外，均为南轻厂提供，该线汇集了南京轻机集团啤酒灌装机械的所有新技术，如灌装机配置了有自主知产权并且已获得国家专利的“外置式流体机械阀”；洗瓶机采用双端式洗瓶机；装、卸箱机为平移式；杀菌机采用PU值自动控制等。</P><P> 经过一段时间的使用，我们感觉该设备性能基本稳定，主要设备运行稳定。其中配备“外置式流体机械阀”的灌装压盖机使用效果很好，成品酒的液位控制稳定，灌装精度高；瓶盖损失率少，在6个月的使用时间中，瓶盖的损失为 0.4％左右。杀菌机PU值自控系统使用正常，啤酒pH值稳定，精度高，但在使用过程中，我们也发现一些问题，与厂家一道对其进行了改造，效果良好：一是洗瓶机至灌酒机之间的无压力链道有倒瓶现象。无压力链道因输送带具有15° 的倾斜角度，瓶子可靠自重滑向较低侧导向带，每段输送带的速度是渐进的，瓶子会因渐进增加的速度而分开，间隙形成后，瓶子会从背后一行滑入补充到间隙中，从而完成排瓶。但由于国产链板的表面光洁度差，使用瓶子杂，瓶子底部花纹多等原因，瓶子在排瓶过程中，不是所有的瓶子都能很好地排成一行，造成倒瓶现象的发生。我们根据现实情况，在瓶子自动排瓶过程中，安装了一个由垫条牵引的重锤，在排瓶阶段靠重锤的自重帮助酒瓶排成一行。同时，安装润滑液喷点，使酒瓶表面光滑，减少摩擦。经过改动，使无压力链道的倒瓶现象明显减少。</P><P> 二是洗箱机存在卡箱问题。我们使用回收的塑料24瓶酒箱，酒箱的规格不统一，并且存在较多的破酒箱，使得洗箱机存在卡箱问题，增加了人员的劳动强度，使车间不得不在洗箱机岗位增加人员。我们对洗箱机上下两层翻转处的防护由原有圆钢防护变为钢板防护，使酒箱在钢板做成的隧道中输送，防止了破损箱子钩刮，避免此处的卡箱现象。同时， 在中层链道链条输送加装链条导轨，减少原有链条的不稳的现象，避免链条脱离链轮。</P><P> 一、全线配置图(略)：二、各主机技术特点：</P><P> (一)装、卸箱机：啤酒瓶装、卸箱的运行轨迹均由两台交流同步伺服电机所驱动的水平运动和垂直升降运动实现，抓瓶点和放瓶点均缓慢平稳，中途运动较快，缩短非工作时间，生产效率高。该机机械结构合理，动作可靠，电控技术先进，其主传动和输瓶传动均设有高低两档速度，与整条生产线同步匹配。</P><P> (二)双端洗瓶机：?}进、出瓶在不同端，减少了洁净瓶子的二次污染。</P><P> ?}碱槽采用立式布置，占地面积小。</P><P> ?}采用目前先进的旋转喷射系统，清洗效果好，水耗低，喷嘴不容易堵塞。</P><P> ?}配有碱液自动检测、控制装置，确保洗瓶工艺的稳定性，避免人为因素对洗瓶效果造成的影响。</P><P> ?}碱槽底采用弧底结构，避免旧结构碱槽底碎标容易沉积的不足，除标效果好，同时也提高碱液的耐用度。 </P><P> ?}进瓶端包括预浸泡槽共三级升温，循环水热能的吸收率高、能耗小。采用三级升温，温升梯度小，破瓶率低。</P><P> ?}出瓶端具有一个循环的热水槽，共5级降温，降温梯度平缓，科学地把从碱槽出来的瓶子上的碱及温度降到最低。</P><P> ?}进、出瓶分别设置安全保护及自动复位机构。</P><P> 机器的运行安全可靠。?}PLC控制，故障显示及喷淋水压力报警系统避免人为因素的干扰，实现智能化。 </P><P> ?}进(出)瓶机构、除标装置、喷淋区域的喷射冲洗系统如下：</P><P> 进瓶机构采用曲柄摇杆加自转的工作机构，克服了四连杆机构的运动死点。推瓶爪运动是推入轴旋转与摆杆往复摆动的合成运动。在回转运动的下终端位置，推瓶爪从进瓶装置上把最前面的瓶子取走，通过推入轴旋转与摆杆摆动的合成运动推动瓶子沿着塑料导轨前进至载瓶架瓶盒内，在回转运动的上终端位置处，将瓶子完全压入瓶盒内。在上述过程下，载瓶架每运行一个节距，推入轴运行1／2转。</P><P> 出瓶机构采用凸轮连接机构来实现接瓶，每卸载出一个瓶子(即载瓶运行一节距)凸轮就旋转1周。</P><P> 经过清洗干净的瓶子，首先由缓冲垫接出，再由接瓶爪将瓶送至输瓶工作台，然后被接瓶导轨推至输瓶带，工作非常平稳。</P><P> 做往复运动连杆的接瓶爪在接这些干净瓶子时，会停顿一个很短时间，从而保证机器的操作不会发生故障及影响可靠性。在改变要处理的瓶子种类时，也不用对瓶子的卸瓶机构进行调整。</P><P> 除标装置经碱液浸泡后，瓶上已脱离的商标，通过大流量叶轮泵不断输送液体形成液位差(即碱液槽内液面高于泵吸入口液面)，将商标带到圆筒过滤装置中，由过滤装置将商标与碱液分离开，碱液回到泵入口处，而商标则留在过滤筒上，过滤筒作转动将商标带至上部，通过设置在过滤筒上部喷管冲洗，将标纸冲落在金属输送网上，由输送网带出。</P><P> 这种经过滤的物质，是从内区流向外区的，因此，污物是不会掉在其中的。</P><P> 喷淋区域的喷射冲洗系统该系统喷射管是由一组两个组成，装在其旋转喷嘴轴上有一些高压喷射孔，它是支撑在耐磨材料制成的轴承内，由瓶子的输送系统驱动，在瓶子排列成行时(每排载瓶架)，喷射管旋转地进行喷射作业。输送链驱动使喷射管转动，能使之旋转90°，保证喷射嘴准确地对准瓶口中心。</P><P> 这种高压喷射冲洗系统的射流，是旋转运动的，于是能以不同的角度冲洗瓶子的内壁和瓶底，产生最佳清洗效果。</P><P> (三)灌装压盖机：1.传动采用模块化设计，变频无级调速。并分别设有机油和润滑脂两套自动润滑装置，分别按不同需要定时定量给各润滑点供油，润滑充分。</P><P> 2.用全不锈钢磁性料斗，皇冠盖的理盖、下盖、进盖均由磁力传送，压盖可靠并有自动卸荷功能，降低破瓶率。</P><P> 3.中导向采用导杆式对中，有预罩功能。进出瓶平稳可靠。</P><P> 4.缸、控制环及压盖机的升降采用电动控制，以适应不同的酒瓶高度。</P><P> 5.灌装缸内物料液位高度由电探针控制，保证液位稳定，灌装可靠。灌装缸内物料背压实现自动控制，其工作状况和参数可在控制柜上显示。</P><P> 6.灌装机具有两次抽真空能力，且有无瓶不抽真空功能。</P><P> 7.有高压激泡装置。</P><P> 8.配置“外置式流体机械阀”。</P><P> 此阀具有以下特点：?}气阀和酒阀没有弹簧，灌装液位精度高；?} 流道简洁，便于清洗，确保了卫生；? }气阀和酒阀分别开启，控制时间，能真正实现等压开阀；</P><P> 二次抽真空时的充气即使达等压，酒阀也不会开启，不像现行机械阀那样、调整不当而导致啤酒抽出；</P><P> 运转时缸中啤酒稳定，无现行内置式机械阀的搅拌作用，有利于灌装；</P><P> 双分流伞的回气管结构，灌装稳定；?}结构简单、维修方便。三、控制系统：全线各单机及输瓶、输箱系统 (洗箱机除外)均采用PLC控制，连锁控制严谨，保护完善。</P><P> 装、卸箱机的主传动采用交流伺服系统控制。位置精度高，可随时监测平移、升降系统所在的坐标位置。其余各单机主传动均采用变频无级调速。</P><P> 装(卸)箱机、洗瓶机、灌装压盖机均采用人机界面显示运行速度及各常见故障。杀菌机采用PU值自动控制，可显示各槽温度控制系统的设定值、当前值、电磁阀的通断过程，并可调出历史数据，打印、分析。(郁茂杰) <BR> <BR> <BR>
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