CAM-PMM間歇式裝盒機(jī)噴膠系統(tǒng)改造方案探討

彭 濤 羅小剛 毛家芬

（武漢科前生物股份有限公司，湖北武漢430206）

0 引言

我司的CAM-PMM間歇式裝盒機(jī)（圖1）用于10支裝產(chǎn)品的包裝，小盒采用插舌式成型方式，在運(yùn)輸搬運(yùn)途中，小盒的插舌會因盒內(nèi)產(chǎn)品的碰撞而打開，小盒從箱中取出后，盒內(nèi)產(chǎn)品會滑出。因此，有部分消費(fèi)者會以盒內(nèi)產(chǎn)品缺失對我司產(chǎn)品進(jìn)行投訴。為維護(hù)企業(yè)形象，徹底杜絕此類問題的發(fā)生，我司經(jīng)研討后決定，在該裝盒機(jī)上增加一套熱熔膠的噴膠系統(tǒng)，以便在包裝過程中實(shí)現(xiàn)小盒的自動粘膠成型，確保小盒中沒有產(chǎn)品遺漏。

2017年11月，我司訂購了德國保盟生產(chǎn)的4L熱熔膠機(jī)。由筆者負(fù)責(zé)該膠機(jī)噴槍系統(tǒng)的安裝以及相關(guān)機(jī)械零件的設(shè)計、外加工，膠機(jī)電路的布線連接，噴膠電磁閥的PLC、觸摸屏程序的編寫和完善工作。在德國保盟膠機(jī)技術(shù)人員和公司其他相關(guān)人員的協(xié)同配合下，利用生產(chǎn)間隙，于2017年12月中旬完成了熱熔膠機(jī)的安裝和調(diào)試工作。2017年12月22日正式生產(chǎn)了第一批噴膠小盒產(chǎn)品，此后膠機(jī)生產(chǎn)性能穩(wěn)定，噴膠位置和噴膠量控制良好。

1 改造方案的確定

圖1 CAM-PMM間歇式裝盒機(jī)

傳統(tǒng)的小盒噴膠成型，一般是四片成型：首先是兩邊的側(cè)耳（左右兩片）完成封盒，接著是下片（噴膠嘴水平安裝）或上片（噴膠嘴垂直安裝）成型，一段或多段膠水噴在上面，最后在上片或下片成型時完成小盒粘膠。如果CAM-PMM間歇式裝盒機(jī)采用這種傳統(tǒng)的小盒噴膠成型方式，那么裝盒機(jī)會因增加上片翻轉(zhuǎn)和成型通道而進(jìn)行很多改動，這有可能對該設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)造成破壞，同時改造費(fèi)用也會增加。

基于此，我們對該裝盒機(jī)小盒插舌式成型的具體過程進(jìn)行了詳細(xì)觀察和分析，得出如下結(jié)論：如果不采用上述傳統(tǒng)的小盒粘膠成型方式，保持小盒現(xiàn)有的插舌式成型方式，仍然采用原來紙盒，把膠水噴到小盒插舌上，即在瓶子進(jìn)入小盒、兩側(cè)耳（左右兩片）完成封盒后，在折舌工位折舌成型前，把膠水噴射到插舌內(nèi)側(cè)，完成噴膠，隨后小盒繼續(xù)前移，在原插舌工位，插舌與粘膠工序同時完成。這樣小盒仍然保持原有成型方式，設(shè)備上新增部件不多，設(shè)備改造費(fèi)用也會降低很多。

需要注意的是，不管哪種粘膠成型方式，熱熔膠槍都是固定不動的，當(dāng)小盒移動到膠槍位置時，電磁閥接通，打開膠槍，把高溫膠水噴射到紙盒上，紙盒成型后膠水溫度降低，將小盒粘貼牢固。

2 機(jī)械設(shè)計

在改造項目申報前，筆者就已完成對小盒成型通道各部位的布局和尺寸測量工作，根據(jù)測量實(shí)況，繪制出小盒成型通道的三維立體圖，并按傳統(tǒng)小盒粘膠成型方式，設(shè)計出上片成型通道所需要增加的各部位零件三維立體圖，初步確定好膠槍（垂直安裝）在設(shè)備上的位置，在三維模型中按實(shí)際尺寸繪制膠槍及固定安裝支架的示意圖。

改造項目獲批準(zhǔn)后，筆者又對原設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化，繪制出零件加工圖。依照廠家提供的膠槍三維圖，按事先確定好膠槍在設(shè)備安裝區(qū)域的結(jié)構(gòu)和尺寸，并根據(jù)該設(shè)備生產(chǎn)規(guī)格，即小盒尺寸不變的實(shí)際情況，重新對膠槍安裝支架的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的膠槍安裝三維圖如圖2所示，繪制出前膠槍安裝塊、后膠槍安裝塊、膠槍安裝軸、噴膠檢測電眼安裝板，示意圖分別如圖3～圖6所示。

圖2 膠槍安裝三維示意圖

圖3 前膠槍安裝塊

圖4 后膠槍安裝塊

圖5 膠槍安裝軸

圖6 噴膠檢測電眼安裝板

前、后兩個膠槍是安裝在紙盒壓盒導(dǎo)軌的寬度固定的橫梁上，兩個安裝孔都是利用設(shè)備上原來已經(jīng)存在的孔或長槽，因此對設(shè)備沒有造成一絲損傷。

3 程序編寫及修改

3.1 觸摸屏程序

利用CAM-PMM間歇式裝盒機(jī)的出廠備份程序，在參數(shù)設(shè)定界面，增加了膠機(jī)選用按鈕（M15.6），以便在生產(chǎn)不同產(chǎn)品時啟用或停用膠機(jī)；為方便設(shè)置前、后膠槍的噴膠位置，設(shè)置了前膠槍起始角度（DB6DBW2）、終止角度（DB6DBW4）和后膠槍起始角度（DB6DBW8）、終止角度（DB6DBW10）。啟用膠機(jī)后，噴膠檢測電眼檢測到小盒，膠機(jī)工作，把熱熔膠噴射到小盒插舌上。為方便膠槍的維修，又增加了前（M40.0）、后（M40.1）膠槍測試按鈕。

3.2 PLC程序

在西門子S7-314的PLC程序中，主程序中增加了啟用噴膠語句以及噴膠控制程序塊。在設(shè)備調(diào)試初期，程序中只用了M15.6、DB6DBW2、DB6DBW4、DB6DBW8、DB6DBW10與傳感器輸入開關(guān)量信號——膠機(jī)準(zhǔn)備好I7.4、噴膠傳感器I6.4（盒在位檢測），以及啟用輸出觸點(diǎn)——后噴膠電磁閥Q3.3、前噴膠電磁閥Q3.6。為了避免在設(shè)備故障期間，盤動設(shè)備時噴膠傳感器I6.4檢測到小盒會噴膠，在編程語言中串入了電機(jī)Q2.0的常開觸點(diǎn)，這樣在設(shè)備運(yùn)行時噴膠傳感器I6.4檢測到小盒才會噴膠。程序使用一段時間后，在編程語言中又增加了點(diǎn)動選擇開關(guān)M35.7，這樣設(shè)備點(diǎn)動時噴膠傳感器I6.4檢測到小盒也不會噴膠。

觸摸屏和PLC程序分別如圖7、圖8所示。

圖7 觸摸屏程序

4 安裝調(diào)試

4.1 程序調(diào)試

在熱熔膠機(jī)購回前，我們就完成了裝盒機(jī)PLC程序的初步調(diào)試：安裝并調(diào)整好噴膠傳感器B20（I6.4）的位置，用空盒觸發(fā)噴膠傳感器B20，使PLC的I6.4有輸入信號，先找準(zhǔn)小盒噴膠的大致角度在160°～220°，再編寫后噴膠電磁閥Q3.3的控制語句，給I7.4輸入24V信號，模擬膠機(jī)準(zhǔn)備好的狀態(tài)，運(yùn)行設(shè)備，用空盒檢查，當(dāng)I6.4有輸入信號時，后噴膠電磁閥Q3.3也會輸出信號（觸點(diǎn)指示燈會亮）。后期再逐步對程序進(jìn)行完善。

4.2 膠機(jī)安裝

空開、電源線、膠機(jī)信號線的接線工作由膠機(jī)廠家技術(shù)人員完成；熱熔膠機(jī)到達(dá)后，安裝好前、后膠槍（噴膠電磁閥與膠槍固定在一起），并把噴膠電磁閥與PLC之間的接線連接好，膠管與膠機(jī)連接也是由膠機(jī)廠家技術(shù)人員完成。

由于前、后膠槍處的插舌控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不同，安裝空間不一樣，后膠槍垂直安裝時可以把膠液噴射到小盒插舌上，而前膠槍只能以噴膠嘴向前（小盒過來的方向）傾斜的方式安裝，才能與后膠槍同步噴射膠液，如垂直安裝，就無法把膠液噴射到小盒前插舌的后半部分。

圖8 PLC程序

4.3 連機(jī)調(diào)試

2017年12月21日生產(chǎn)結(jié)束后，設(shè)備廠家技術(shù)人員接通了膠機(jī)電源和控制線路，連接好膠管，更換出膠機(jī)內(nèi)原來的膠液，開始連機(jī)調(diào)試：用空盒試機(jī)，設(shè)置好前膠槍起始角度為172°、終止角度為202°，后膠槍起始角度為175°、終止角度為205°；調(diào)整好前、后膠槍的噴膠量。接著連續(xù)用4組、每組約20個空盒進(jìn)行試機(jī)生產(chǎn)，檢查發(fā)現(xiàn)噴膠位置、噴膠量控制良好。

5 結(jié)語

我司在CAM-PMM間歇式裝盒機(jī)上自行改造增加的噴膠系統(tǒng)，截至目前已經(jīng)使用較長時間，未出現(xiàn)任何故障，與我司其他設(shè)備上使用的諾信噴膠系統(tǒng)相比，其工作噪聲低，車間正常生產(chǎn)時幾乎聽不到噴膠閥噴膠的聲音，噴膠量調(diào)節(jié)也相當(dāng)簡單，只需旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕即可。