旋盖机 仍然是包装线上一致的元素之一。他们日复一日地高速封闭容器,通常在大修之间运行数百万次循环。然而,在过去的二十年里,它们周围的技术发生了巨大的变化。十五或二十年前制造的机器是为机械可靠性和基本可重复性而设计的。当今的生产要求包括更严格的公差、更短的转换时间、许多类别的零缺陷期望、完全可追溯性以及收集有意义的性能数据的能力。
在某些情况下,完全更换封盖机仍然是正确的决定,特别是当底座、传动系统或转塔组件已达到其机械寿命时。然而,在很多情况下,核心机械结构仍然处于良好状态。其局限性在于控制系统、传感精度、调节机制、缺陷检测能力以及缺乏实时数据。升级和改造提供了一种使旧机器更接近当前性能水平的方法,而无需与全新机器相关的全部资本支出、长时间和生产中断。
改造和更换之间的决定通常归结为四个主要问题。
首先,机械底座还完好吗?许多 2000 年代初(有时甚至是 1990 年代末)的封盖机都使用铸铁或重型钢框架、超大轴承和坚固的齿轮系。如果维护得当,这些组件通常还有数十年的使用寿命。如果转塔、主轴组件、驱动轴和主机架没有明显磨损、开裂或过度游隙,则基础值得保留。
其次,主要的绩效差距是什么?对旧机器的常见抱怨包括扭矩不一致、某些瓶盖样式的缺陷率高、转换时间长、频繁的手动干预、缺乏自动剔除以及没有有用的生产数据。如果这些问题可以追溯到过时的控制装置、缺失的传感器或难以准确重复的机械调整机制,那么通常可以通过有针对性的升级来解决这些问题。
第三,成本和时间比较如何?全面更换涉及购买新设备、运输、安装、操作员培训、验证以及通常的生产线搬迁或重新布局。改造的重点是现有机器最薄弱的部分。停机时间通常以几天或几周而不是几个月来衡量。
第四,未来的预期是什么?如果生产线在未来几年需要运行新的封闭类型、更轻的容器、更高的速度或更严格的质量文件,改造可以弥补当前机器与这些要求之间的差距,而无需立即购买新机器。
当这些问题的答案有利于保留基础机器时,改造就成为一条合乎逻辑的路径。
当应用于老式封盖机时,三类技术始终能产生最大的性能飞跃:基于伺服的自动化、视觉检测和具有数据连接的数字监控。
伺服驱动运动和控制升级
较旧的封盖机通常使用定速电机、机械凸轮驱动器、离合制动系统和手动调节螺钉。当公差较大且转换不频繁时,这些安排是可以接受的。如今,伺服电机和驱动器提供了更加精确的控制。
用伺服系统替换主驱动电机可以在封盖应用周期内实现可变速度曲线。机器可以快速加速到封盖位置,在施加扭矩时平稳减速,如果需要某些防盗带,还可以轻轻反转。这减少了瓶盖损坏,提高了扭矩重复性,并降低了容器上的机械冲击。
伺服扭矩控制还可以对施加的扭矩进行直接闭环监控。该系统不依赖气压或弹簧设置,而是测量电流消耗或使用专用扭矩传感器来验证每个闭合件是否符合规格。超出范围的应用程序可能会立即被拒绝。
转换速度显着加快。操作员无需使用扳手和仪表来调整数十个机械点,而是在触摸屏上选择存储的配方。伺服系统自动将头部、主轴、皮带和导轨移动到正确的位置。一些生产线以前需要两到四个小时才能完成格式更改,现在只需十五分钟即可完成任务。
视觉检测系统
视觉技术改变了封盖生产线的质量控制。较旧的机器通常依赖机械塞尺、接近传感器或操作员目视检查。这些方法会遗漏许多缺陷,尤其是在较高速度下。
现代视觉系统使用位于封盖站之后的一台或多台高分辨率摄像机。照明经过精心设计——通常是漫射背光、环形灯或有角度的聚光灯的组合——以在瓶盖、容器和背景之间形成清晰的对比。
| 方面 | 旧方法 | 现代视觉系统 | 主要优点/改进 |
|---|---|---|---|
| 检验技术 | 机械塞尺、接近传感器、操作员目视检查 | 高分辨率摄像机位于封盖站后 | 以更高的速度可靠地检测缺陷 |
| 照明/对比度 | 不适用/最低限度 | 精心设计的照明(漫射背光、环形灯、倾斜聚光灯) | 在瓶盖、容器和背景之间形成清晰的视觉对比 |
| 缺陷检测可靠性 | 遗漏许多缺陷,尤其是在速度方面 | 先进的图像处理和实时分析 | 显着减少漏检缺陷 |
系统可以验证:
先进的系统还可以读取瓶盖或瓶颈上的日期代码、批号或二维代码,并根据生产订单进行交叉检查。被拒绝的容器在到达下一台机器之前由气动推缸或空气喷射器转移。
集成通常很简单。摄像机安装在现有的传送带轨道上或卸料星轮上方的附加小桥上。图像被实时处理,剔除信号被发送到简单的气动剔除站。
数字监控和数据连接
添加传感器和现代人机界面将封盖机从黑匣子变成了可操作信息的来源。典型的监测变量包括:
许多改造还包括与全厂系统的连接。生产计数、停机原因、缺陷类型和 OEE 指标会输入到台式计算机或移动设备上的仪表板中。当与制造执行系统集成时,封盖机可以在性能超出可接受范围时发送警报。
一个好的改造项目遵循明确的顺序,可以正确完成工作,同时尽可能缩短生产中断时间。
改造很少能顺利进行。以下是经常出现的问题以及如何处理这些问题:
| 挑战 | 描述/问题 | 实用的解决方案/建议 |
|---|---|---|
| 空间不足 | 摄像头、灯光、控制箱、剔除站占用空间 | 使用紧凑型工业相机和灯,远程安装 I/O,设计紧密配合的支架 |
| 现有机械磨损 | 磨损的轴承、拉伸的链条、弯曲的主轴、松动的钥匙破坏了新的控制装置 | 在改造之前或改造过程中修理或更换磨损的机械零件 |
| 匹配上游/下游机器 | 更快的上限或更改时间会导致备份或间隙 | 尽早与灌装机、贴标机和输送机供应商协调,以进行细微的时间调整 |
| 运营商抵制变革 | 工作人员更喜欢熟悉的手动调整 | 展示节省时间和精力,在调试期间提供实践培训 |
| 预算有限 | 资金不允许一次全面升级 | 分阶段升级:从投资回报率最高的项目开始(例如视觉拒绝),稍后添加伺服和数据 |
当改造计划和实施良好时,公司通常会看到如下结果:
实际数字取决于机器的启动情况以及升级的全面程度。
在升级和改造旋盖机方面,创振机械是一个可靠的合作伙伴,了解生产线的实际优先事项。他们在将伺服自动化、视觉检测和数字监控集成到现有设备方面的专业知识可在速度、瓶盖质量、转换时间和整体生产线效率方面带来可衡量的收益,而无需更换整个机器。
通过注重实际工程、与旧框架和炮塔的精确兼容性以及清晰的操作友好界面,创振机械使升级过程简单有效。选择创真意味着投资于一种解决方案,可以延长宝贵资产的使用寿命,减少计划外停机时间,减少浪费,并通过不断变化的产品要求和质量标准保持生产线平稳运行,从而在未来几年提供长期绩效和信心。

