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3.3兩種輸送整理方法的比較
共同點(diǎn)是均能完成異形瓶子從一列輸送變成多列輸送，采用了伺服電機(jī)的精確運(yùn)行功能。不同點(diǎn)方法1比方法2的機(jī)械機(jī)構(gòu)和控制方法復(fù)雜，方法1的輸入整理速度比方法2快，方法1沒有改變瓶子的輸送方向，方法2改變了瓶子的輸送方向，方法1比方法2的設(shè)備布局簡(jiǎn)單。
圖中：1單列變雙列機(jī)構(gòu) 2雙列輸瓶鏈 3多排瓶子輸送鏈
圖4異形瓶由列變行的瓶整理示意圖
4 抓瓶裝箱的設(shè)計(jì)和控制
4.1抓瓶裝箱的組成
抓瓶裝箱主要由驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)、抓瓶機(jī)構(gòu)、開箱機(jī)構(gòu)（針對(duì)紙箱）、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（水平和垂直方向）等組成。驅(qū)動(dòng)由伺服電機(jī)M1驅(qū)動(dòng)，根據(jù)裝箱過程的運(yùn)動(dòng)軌跡，精確的控制運(yùn)行情況。抓箱機(jī)構(gòu)根據(jù)不同的瓶型和箱型設(shè)計(jì)不同的機(jī)構(gòu)，根據(jù)設(shè)計(jì)的不同，每次可以抓一箱或多箱。開箱機(jī)構(gòu)主要針對(duì)紙箱，將紙箱的上封箱沿分開，便于瓶子的裝入。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是裝箱過程中進(jìn)行導(dǎo)向，包括水平和垂直兩個(gè)方向，垂直導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在水平導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上，可以整體水平移動(dòng)。
4.2抓瓶裝箱運(yùn)動(dòng)軌跡的設(shè)計(jì)
（1）大鏈輪傳輸方案。大鏈輪傳輸方案的傳動(dòng)關(guān)系示意圖如圖5所示，由驅(qū)動(dòng)大鏈輪、傳送鏈條、抓瓶機(jī)構(gòu)等組成。伺服電機(jī)M1驅(qū)動(dòng)大鏈輪，兩個(gè)被動(dòng)輪的小鏈輪對(duì)鏈條的傳動(dòng)進(jìn)行定向，提高了傳輸?shù)钠椒�(wěn)性。大減速比的減速機(jī)增加了驅(qū)動(dòng)扭矩，抓瓶的載重量集中在鏈條上。通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，在鏈條的帶動(dòng)下，做平面兩維運(yùn)動(dòng)，平穩(wěn)的把瓶子從輸送鏈上抓起放到空箱子中。
圖中： 1驅(qū)動(dòng)大鏈輪 2傳送鏈條 3抓瓶機(jī)構(gòu)
圖5 抓瓶裝箱傳動(dòng)關(guān)系示意圖(1)
（2）小鏈輪加滑軌的傳輸方案。小鏈輪加滑軌的傳輸方案的傳動(dòng)關(guān)系示意圖如圖6所示，由驅(qū)動(dòng)小鏈輪、被動(dòng)小鏈輪、傳送鏈條、滑動(dòng)軌道、抓瓶機(jī)構(gòu)等組成。伺服電機(jī)M1驅(qū)動(dòng)小鏈輪，減小了傳動(dòng)扭矩，減速機(jī)的減速比相對(duì)減小，增加了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩，抓瓶的載重量集中在鏈條或滑動(dòng)輪上，同方案1比較各有優(yōu)缺點(diǎn)。通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，做平面兩維運(yùn)動(dòng)，平穩(wěn)的把瓶子從輸送鏈上抓起放到空箱子中。
圖中：1運(yùn)動(dòng)滑軌 2滑動(dòng)連接軸承 3傳送鏈條 4抓瓶機(jī)構(gòu)
圖6 抓瓶裝箱傳動(dòng)關(guān)系示意圖(2)
4.3初始位在運(yùn)動(dòng)控制過程中的作用
對(duì)于任意一個(gè)傳送方案，伺服電機(jī)M1不可能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須按照一定的運(yùn)行軌跡正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，抓完瓶后正轉(zhuǎn)運(yùn)行裝箱，放完瓶后反轉(zhuǎn)，再去抓瓶。為了使伺服電機(jī)M1有序運(yùn)行，伺服電機(jī)M1就必須有初始位，初始位一般設(shè)在抓瓶的上方。在裝箱過程中，瓶子和箱子沒有就位，抓瓶機(jī)構(gòu)在初始位等待，就位后開始運(yùn)行抓瓶、裝箱。正常停機(jī)停在初始位，緊急停車時(shí)，停在任意位置，開機(jī)后繼續(xù)運(yùn)行。
4.4簡(jiǎn)易智能型控制方法
機(jī)械式抓瓶機(jī)構(gòu)在抓瓶和裝箱過程中會(huì)出現(xiàn)卡瓶現(xiàn)象，通過光電開關(guān)檢測(cè)卡瓶現(xiàn)象，對(duì)于普通裝箱機(jī)只有通過停機(jī)解決，否則就損壞抓瓶頭等部件。對(duì)于異形瓶裝箱機(jī)，由于采用伺服電機(jī)控制，控制過程中，如果在抓瓶處卡瓶，抓瓶機(jī)構(gòu)漫速退回初始位，再漫速下降到抓瓶處，如果在裝箱處卡瓶，抓瓶機(jī)構(gòu)漫速倒退一個(gè)瓶高的距離，再漫速下降到裝箱處。在這個(gè)過程中，操作人員可以及時(shí)處理卡瓶現(xiàn)象，沒有及時(shí)處理，檢測(cè)到再次卡瓶，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)，減少了故障和停機(jī)次數(shù)，同時(shí)保護(hù)了抓瓶機(jī)構(gòu)不損壞。
5 結(jié)束語
異形瓶的裝箱機(jī)從機(jī)械設(shè)計(jì)中本著簡(jiǎn)單易調(diào)試的思路設(shè)計(jì)，很好的解決了異形瓶的輸送整理難題，在裝箱機(jī)的設(shè)計(jì)中首次采用了伺服電機(jī)的優(yōu)越性，簡(jiǎn)化了機(jī)械的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文為了保護(hù)設(shè)計(jì)者的技術(shù)權(quán)益，對(duì)解決問題的方法和途徑進(jìn)行了設(shè)計(jì)探討，具體的實(shí)施過程和控制方法不便敘述，請(qǐng)讀者諒解。對(duì)運(yùn)行過程進(jìn)行反序調(diào)整，通過對(duì)程序的修改還可以作為卸箱機(jī)使用。
參考文獻(xiàn)（略）
作者簡(jiǎn)介
張有良（1962-）男 高級(jí)工程師，長期從事食品、飲料、乳品、包裝機(jī)械等的電氣設(shè)計(jì)和研究工作。
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