基于全自动圆瓶贴标机的一种圆弧分瓶装置设计

廖兴展，陈国贵

（揭阳职业技术学院，广东 揭阳 522000）

商品标签都是附着在商品的外部或附着在商品包装容器的外部，用来说明商品重要的信息。近年来，随着人们对商品的外观世界越来越重视，消费者了解商品信息，最直接的方式就是阅读包装上的标签，标签是商品不可或缺的一部分。贴标的效果影响产品的外观，贴标的速度直接影响产品的生产效率。贴标机作为一种商品包装的自动贴标装置，是现代商品包装中不可或缺的一个重要组成部分。为了提高贴标机的贴标稳定性，降低故障率，提高贴标效率和使用寿命，科技人员对贴标机作了相关工作的研究，促进了贴标机的发展。刘琳琳研究了转瓶凸轮设计，验证了圆形瓶多工位贴标机转瓶凸轮设计方法的可行性；马博文、麦云飞改良设计了一款新型贴标机，采用“刷贴法”的同步接触粘贴方法，提高贴标效率。随着工业4.0 的深入，科技的不断革新、不断进步，使得机械化程度的不断提高，国内市场中的包装机械开始向着自动化和智能化方向转型。

目前在食品行业中，酱料产品基本上都是采用圆瓶进行灌装，在产品生产的最后一道贴标工序，多数厂家使用全自动圆形贴标机进行贴标工序。但目前的立式圆瓶贴标机在输送圆瓶存在不足，圆瓶可能出现不等间距输送，降低了贴标效率。针对这样现象，本文对一款新型贴标机的传送机构进行优化设计。

1 圆形贴标机的主要结构

如图1 所示，圆形贴标机的主要结构有7 个部分。

图1_

（1）放卷轮：为被动轮，用于安放卷筒标签。通常装有可调节摩擦力的摩擦制动装置，目的是控制卷筒速度及张紧力，保持平稳输纸。

（2）缓冲轮：工同弹簧相连。可往复摆动。目的是当装置启动时能吸收卷筒材料的张紧力，保持材料同各辊接触，防止材料断裂。

（3）导向辊：由上下两个组成，起卷筒材料的导向和定位作用。

（4）驱动辊：由伺服电机驱动，由一组主动的摩擦轮组成，以设定的速度拉动标签底纸。通常一个为橡胶辊，一个为金属辊，底纸在其间通过，作用是驱动卷筒材料，实现正常贴标。

（5）收卷轮：为带摩擦传动装置的主动轮，作用是复卷贴标后的底纸。收纸轮的转动收纸同驱动轮的办理纸互不干扰，同步传动由摩擦装置调节。

（6）剥离板：离板一端有一角度（一般小于30°），目的是使底纸在经过剥离板改变方向时，标签便于出标、脱离底纸，实现同贴标物体接触。

（7）贴标辊：将脱离底纸的标签均匀、平整地贴敷在待贴物品上。

2 圆形贴标机的工作原理

控制系统下发贴标脉冲信号到送标器的伺服电机，伺服电机驱动的驱动辊运转，并带动紧挨的导向辊运转，使标签纸被拉动，并拉动放卷轮放出标签。标签绕过剥离板时被剥离，且由贴标辊覆盖到瓶子上，底纸则绕过驱动机构，由收卷轮收集。当标签检测电眼检测到标签间隙时，控制系统控制标签继续走过设置的标签位移长度后停止电机。若标签卷上遗失标签，则按照设置的标签长度由控制系统转换为输出脉冲数，在完成脉冲数后停止电机，完成一次送标动作。

3 圆瓶贴标机在包装行业的应用

圆瓶贴标机一般适用于制药、食品、日化等行业的圆瓶贴标。自动化技术促进了自动贴标机的发展，并且其良好的工作效率和贴标效果，为企业节省了劳动力和节约成本。圆瓶贴标机采用标准PLC、触摸屏和标准传感器电控系统控制，功能强大，具有贴标平整、不起皱、无气泡，贴标精度好、效率高、稳定性好等优点。随之科技的不断进步，圆瓶贴标机自动化和智能化水平不断提高，人机交互界面、完善的故障提示功能和操作教导功能，大大降低了工人作业强度或流水线对接难度。具有无物不贴标、无标自动校正、自动检测、故障报警、生产计数、参数设置保护等功能。技术的不断发展，生活中出现了越来越多的新式产品，各种圆形包装材料均可使用自动贴标机进行自动贴，全自动圆瓶贴标机是使用比较广泛的一种机械。随着智能化技术、自动化技术以及多功用化技术在我国走向成熟，更加智能的全自动圆形贴标机不断被开发，顺应市场的需求，有效降低产品成本，提升产品美观度，增加产品竞争力。但在酱料食品的贴标工序中，全自动圆瓶贴标机是没有等间距分瓶这一功能的设计。圆形酱料产品进行封盖工艺后，圆瓶不是等间距输送进入全自动圆瓶贴标机的输送带，在连续高速贴标过程中，可能造成贴标质量不好、贴标位置不稳、漏贴等现象。

4 圆弧分瓶装置设计建模

为了有效提高贴标效率，在全自动圆瓶贴标机的输送带侧面安装一圆弧分瓶装置，使得圆瓶等间距进入贴标，保证贴标的效果。将伺服电机安装固定在输送带侧面；弧形转盘中心孔与电机转轴相嵌套，通过螺钉安装固定在伺服电机的转轴上；弧形转盘以圆心对称其外边有多个弧形，弧形直径比圆瓶直径略大；多个圆瓶从输送带输送过来，控制系统发出脉冲信号驱动伺服电机带动弧形转盘转动，对称弧形转盘对罐装瓶筛选，使经过转盘后的罐装瓶在输送带上间距相等，有利于贴标机匀速贴标，保证了贴标位置精准，有效提高贴标效率及合格率。使用UGNX 软件，在全自动圆瓶贴标机的输送带侧面进行分瓶装置建模，如图2 所示。设计圆弧分瓶装置结构简单，实用性强。

图2

5 圆弧分瓶装置实际应用

以HTT-CB 圆瓶自动贴标机作为研究对象，贴标机的基本参数（见表1）。

表1

根据UGNX 软件的设计模型，在全自动圆瓶贴标机的输送带侧面安装一圆弧分瓶装置，如图3所示。控制系统增加分瓶控制程序，控制系统发出脉冲信号驱动伺服电机带动弧形转盘转动。经现场测试，安装圆弧分瓶装置后，贴标的合格率是100%。对于不同规格的圆瓶，可通过更换相应规格的圆弧转盘。

图3

6 结语

在立式全自动圆瓶贴标机的输送带侧面安装一圆弧分瓶装置，由控制系统驱动伺服电机带动弧形转盘转动，使输送带的圆瓶实现等距分瓶，能够有效提高贴标效率，具有良好的推广性。