MX型平板式鋁塑包裝機的機電角度檢查及調(diào)整方法

摘

要：從MX型平板式鋁塑包裝機簡介入手，介紹了該設(shè)備的軸編碼器功能，鑒于設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)的問題，探討了鋁塑包裝機的機械角度與軸編碼器電子角度的檢查及同步調(diào)整的方法，以便設(shè)備協(xié)調(diào)運行。關(guān)鍵詞：MX型平板式鋁塑包裝機；軸編碼器；角度檢查；同步調(diào)整

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引言隨著醫(yī)藥企業(yè)對生產(chǎn)自動化要求的提高，鋁塑包裝機、裝盒機已經(jīng)成為藥品包裝生產(chǎn)必需的設(shè)備。我公司于2013年引進了意大利CAM（康湃）公司生產(chǎn)的鋁塑包裝機、裝盒機、裹包機生產(chǎn)線，在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。其中，MX型平板式鋁塑包裝機的機械角度與軸編碼器電子角度需在實際生產(chǎn)中進行必要的檢查及調(diào)整，以使設(shè)備協(xié)調(diào)運行。1

MX型平板式鋁塑包裝機簡介MX型平板式鋁塑包裝機外形如圖1所示，其生產(chǎn)流程如下：PVC膜預(yù)熱后經(jīng)夾具牽引到達成型模具處，下模具在成型凸輪的驅(qū)動下上升，與固定的上模具緊密接觸壓緊PVC膜后，上模具室內(nèi)的成型頭才在氣缸的帶動下下降，把加熱好的PVC膜擠壓拉伸成型，待成型頭回位后，下模具下降，模具打開，三組夾具（通過連桿連接在一起）同時牽引PVC膜，依次完成藥丸充填、照相檢測、熱封（與成型同步）、打碼、裁切、廢品剔除等工位后，被輸送進入產(chǎn)品周轉(zhuǎn)箱或下游裝盒機。該設(shè)備的主電機是帶電磁鐵、剎車控制的制動電機。正常情況下，設(shè)備停機，電磁鐵斷電，剎車片在彈簧張力作用下回位，能夠把電機轉(zhuǎn)子抱死，主軸不會因機器傳動凸輪的慣性而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。裁切裝置則由伺服電機單獨控制。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)格的不同（即產(chǎn)品泡罩板的大小和牽引行程不同等），設(shè)備主軸旋轉(zhuǎn)一周，裁切機構(gòu)在設(shè)定參數(shù)的控制下，可進行1～3次裁切，每次可裁切1～3板不等。主軸設(shè)計速度最大可以達到50r/min，機器最大生產(chǎn)能力可達到300板/min。2

設(shè)備軸編碼器目前，市面上絕大多數(shù)設(shè)備只會安裝一個軸編碼器，用來檢測機器運行角度并完成相應(yīng)功能。但是，MX型平板式鋁塑包裝機安裝有三種型號共四個編碼器E8、E23、E24、E25（其中E24、E25型號相同），分別與顯示面板下方的三個顯示儀（圖2）U2、U28、U29組合，實現(xiàn)各自不同的功能。（注：文中所涉及到的編碼器等代碼，除E23外，采用設(shè)備隨機說明書中的代碼。）編碼器E8通過同步帶與第一組夾具連接，與長度測量儀U2一起，對機器牽引行程進行測量和顯示。編碼器E23、E24（圖3）與機械主傳動軸通過同一根同步帶連接。編碼器E24在設(shè)備運行時產(chǎn)生電子信號，完成成型單元、夾具運輸系統(tǒng)以及下料機構(gòu)和密封單元的一些功能，與角度測量儀U28一起，測量并顯示機器主軸和成型凸輪的角度。編碼器E25（圖4）與裁切裝置機械傳動軸通過同步帶連接。設(shè)備運行時產(chǎn)生電子信號，完成裁切機構(gòu)的一些功能，與角度測量儀U29一起，測量并顯示裁切裝置的角度。同時，在U29上，還可以設(shè)定連接到裁切裝置上三組泡罩板吸盤氣管上電磁閥的負壓和壓縮空氣通斷轉(zhuǎn)換的角度機時間參數(shù)，控制每個裁切周期泡罩板吸取、釋放的時間。編碼器E23在設(shè)備運行時產(chǎn)生電子信號，完成編碼器E24、E25和設(shè)備PLC之間的通信傳遞，確保設(shè)備正常運行。

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問題的提出MX型平板式鋁塑包裝機運行時，各執(zhí)行機構(gòu)在PLC和三個編碼器（E23、E24、E25）的共同作用下，嚴格按程序設(shè)定的時序配合機械動作進行工作。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后，導(dǎo)致了主編碼器E24與機械傳動主軸相連的同步帶跳齒，導(dǎo)致U28顯示E24的角度值與機械主傳動軸實際角度不符。裁切機構(gòu)使用久了刀口變鈍，當(dāng)有產(chǎn)品不能順利切斷時，使裁切裝置的機械傳動受阻，造成機械位置發(fā)生變化（嚴重時還會卡停設(shè)備），導(dǎo)致U29顯示E25的角度值與裁切機構(gòu)傳動軸實際角度不符。4

角度檢查以主軸旋轉(zhuǎn)一周，裁切機構(gòu)裁切兩次時設(shè)備停機為例。當(dāng)PLC接收到停機指令后，在內(nèi)部程序的控制下，編碼器E24、E25同時到達各自設(shè)定值時會使機器正常停止，此時顯示儀U28、U29顯示值分別為106°和61°（設(shè)備停機時，已經(jīng)完成PVC吹泡罩成型動作，但上下成型模具還沒有打開）。當(dāng)設(shè)備故障使機械角度與編碼器顯示的電子角度不符時，設(shè)備自己是檢測不出來的，各電氣原件仍然是以編碼器的角度，按程序設(shè)定的時序執(zhí)行各自的動作。所以，停機時U28、U29顯示值依然分別是106°和61°。設(shè)備出現(xiàn)故障使得機械、電子角度不符時，會導(dǎo)致由PLC控制的電氣系統(tǒng)執(zhí)行單元的動作時間與機械運行動作不合拍，輕則影響產(chǎn)品質(zhì)量或設(shè)備效率，重則對設(shè)備造成機械性損傷。所以，應(yīng)定期檢查設(shè)備的機械和電子角度，確保編碼器對應(yīng)的角度測量儀上顯示的電子角度與其機械角度基本保持一致。4.1

主軸編碼器在設(shè)備主軸、分切傳動凸輪等傳動部件上，都刻有一字長槽，槽內(nèi)涂有紅漆，此標記為設(shè)備各部分傳動的0°基準點。在設(shè)備主軸末端和PVC成型凸輪傳動軸的末端，分別連接并固定著兩個刻度為360°的分度圓盤，通過固定在旁邊設(shè)備機器上的指針，可以讀取設(shè)備停機或運行時的對應(yīng)軸的機械角度（兩個分度盤指針讀數(shù)是一致的）。停機后打開設(shè)備防護罩，可以查看分度盤指示值與U28顯示值是否一致，如不符，必須調(diào)整。當(dāng)其角度值相差太大時，會出現(xiàn)以下故障：PVC膜成型時吹的泡眼不好；機器會頻繁停機，并顯示加熱密封站下方的位置傳感器S33、S33A、S33B、S33C和第三組夾具行程錯誤等報警信息。4.2

裁切機構(gòu)編碼器主軸機械電子角度校準后，點動設(shè)備，使裁切機構(gòu)輸送PVC膜的牽引連桿（控制裁切行程）和與裁切機構(gòu)主軸連接的偏心傳遞輪到達圖5所示位置，即偏心傳遞輪上的水平線和連桿重合最多并同時保持水平時，U29的顯示值應(yīng)為0°，如不符，必須調(diào)整。當(dāng)其角度值相差太大時，會出現(xiàn)以下故障：裁切機構(gòu)會被頻繁卡死；泡罩板不能正確地落到產(chǎn)品輸送帶上；分切后的泡罩板頻繁卡在切刀內(nèi)；不合格產(chǎn)品不能準確被剔除等。5

同步調(diào)整5.1

主軸編碼器停機后，打開設(shè)備防護罩，查看與傳動軸端連接的兩個分度盤指針讀數(shù)（任何一個都行），用4mm以內(nèi)六角扳手松開圖3中與E24旋轉(zhuǎn)軸連接的同步帶輪緊固螺栓，再用4mm以內(nèi)六角扳手調(diào)整E24旋轉(zhuǎn)軸，使U28顯示值與分度盤指示的讀數(shù)保持一致，然后鎖緊同步帶輪上的緊固螺栓即可。5.2

裁切機構(gòu)編碼器調(diào)整好主軸編碼器與主軸同步后點動設(shè)備，至牽引調(diào)節(jié)連桿和與裁切機構(gòu)主軸連接的偏心傳遞輪到達圖5位置，打開設(shè)備后身的裁切機構(gòu)防護罩，用4mm以內(nèi)六角扳手松開緊固在裁切主軸上與E25連接的同步帶輪緊固螺栓，松開后旋轉(zhuǎn)此同步帶輪，使U29顯示值為0°，然后鎖緊同步帶輪上的緊固螺栓即可。5.3

其他編碼器編碼器E23負責(zé)在編碼器E24、E25和設(shè)備PLC之間的通信，其電子角度與機械實際角度無關(guān)，無需調(diào)整。編碼器E8測量牽引行程，只要不更換E8與第一組夾具連接的同步帶，其顯示值一般不會出現(xiàn)錯誤。在牽引行程的調(diào)節(jié)電機和絲桿間，發(fā)生傳動過載時會使其傳動同步帶跳齒，嚴重時會導(dǎo)致自動調(diào)整行程的功能（由旋鈕開關(guān)控制該電機運行）失效。此時，松開電機與絲桿間傳動的同步帶，用手動調(diào)整方式，使兩桿上的滑塊回到各自正確的位置，再安裝好同步帶和張緊輪即可。即使行程顯示錯誤或自動調(diào)整功能失效，也可采用手動調(diào)整行程結(jié)合直尺測量實際行程的方法來調(diào)整好設(shè)備的牽引行程，這雖然會浪費一些時間，但設(shè)備不會因該故障而停止生產(chǎn)。6

結(jié)語MX型平板式鋁塑包裝機主軸是給設(shè)備除裁切機構(gòu)以外的所有機械動作提供動力的，其他電氣元件