作者：貝加萊技術傳播經理 宋華振

旋轉吹瓶機是吹瓶中的王者，它是一臺巨型設備，每小時可以吹出72000乃至108,000個塑料瓶，通常它會與整個灌裝機、旋蓋、貼標等連線生產。它必須高速、高品質連續(xù)運轉，才能讓飲料生產穩(wěn)定的輸出，供應市場所需。

高速挑戰(zhàn)

如圖1所示，整個旋轉吹瓶系統(tǒng)的結構，瓶胚由瓶胚注塑機注射成型，然后進入瓶胚提升機，通過理胚單元，像士兵隊列一樣排列整齊，進入瓶胚加熱單元，在這里，它會被多段溫區(qū)加熱變軟（瓶口必須確保能夠被夾裝到送瓶輪），以利于后道進入模具后的吹制。瓶胚由送瓶星輪機構次序送入對應的模具中，并合模，開始吹瓶過程，等吹瓶完成，將由取胚輪取走送出機器，進入后續(xù)的過程，需要清洗、消毒后進入灌裝單元。

圖1-高速吹瓶系統(tǒng)結構與流程

高速伺服拉伸

對于一個吹瓶的過程，可以看到在整個圓盤吹瓶系統(tǒng)中，每個吹瓶工站都將沿著整個圓周次序展開工作，如圖2所述，當送瓶星輪將前道預加熱的瓶胚送入吹瓶模具中，并合模，進入吹制階段。在初始階段完成預吹動作，并進入高壓吹瓶過程，再回收氣體，并排氣，然后瓶子即吹制完成，由吹瓶星輪送出

圖2-吹瓶過程的圖形描述

圖3-吹瓶模具內伺服拉伸桿的工作過程

在吹瓶過程中，伺服拉伸動作至關重要，它將配合吹氣閥動作過程，將瓶胚向下送入，并快速提升，這個動作過程僅在百毫米級的時間完成，而對應的伺服拉伸動作將需要高性能且穩(wěn)定的伺服系統(tǒng)配合。

緊湊空間的挑戰(zhàn)

由于吹瓶站工位處于旋轉體內部，由于機械結構限制，使得其必須體積更為緊湊，并多達數(shù)十個吹瓶站，因此，貝加萊的ACOPOSmotor伺服電機與驅動一體的產品最為合適，它可以通過ACOPOSmulti的供電模塊提供動力輸出，并通過滑環(huán)連接進入圓盤吹瓶機械機構內部。通過ACOPOSremote的分線盒進行動力分配，然后控制伺服拉伸動作。

圖4-ACOPOSmotor伺服驅動與電機一體系統(tǒng)

快、準、穩(wěn)-高速吹瓶解決方案

ACOPOSmotor精準的曲線控制

對于伺服拉伸動作而言，必須確保整個過程曲線光滑，貝加萊運動控制庫的高階曲線，確保了伺服拉伸動作的平滑，并且高速，這樣確保了在整個拉伸過程中的機械振動小，這使得整個拉伸機構的壽命會更長。

掉電停車支持能力

由ACOPOSmulti的動力系統(tǒng)支持能源再生，在系統(tǒng)突然掉電時，主軸的慣量會產生制動能量，它將通過內部的AC-DC-AC轉換，將機械能量轉化為電能并經由整流逆變輸出給其它小功率吹瓶站的ACOPOSmotor，這樣，系統(tǒng)在掉電時實現(xiàn)同步停車，確保在掉電時系統(tǒng)不會產生能量以確保穩(wěn)定的停車。

圖5-貝加萊旋轉吹瓶控制系統(tǒng)架構

整個貝加萊旋轉吹瓶系統(tǒng)的架構如圖5所示，通過POWERlink網(wǎng)絡，達到百微秒級的任務刷新，ACOPOSmotor、X67的模塊均可在現(xiàn)場安裝，并達到IP65防護等級，適合于啤酒飲料等生產現(xiàn)場，并且，ACOPOSmotor還支持“單電纜技術”—接線方便且成本低。

圖6-ACOPOSremote采用直線電機控制

在更為高速，例如達到72,000瓶乃至108,000以上的機器中，還可以采用響應速度更高的直線電機來進行伺服拉伸動作，而貝加萊的ACOPOSremote模塊可以直接驅動第三方的直線電機，來獲得更高性能的機器控制。

滿足衛(wèi)生級要求的HMI

貝加萊的衛(wèi)生級HMI采用全不銹鋼的外殼、純平設計、并整體達到IP69K的防護等級，非常適合于啤酒飲料、制藥等領域對于潔凈和沖水的要求。

圖7-滿足衛(wèi)生級要求的多點觸摸屏

當然，高防護等級HMI配合貝加萊的mappVIEW軟件，則可以讓機器獲得更為便捷的操控體驗，且可以支持不同的終端訪問，可以實現(xiàn)多點觸摸、視頻、動畫的設計，使得機器更顯得易用，便捷的操作。

包括ACOPOSmotor、ACOPOSremote、IP69K的HMI，這些都是為食品飲料、制藥裝備而開發(fā)的產品，經過了全球及中國本土該領域的眾多用戶的機器現(xiàn)場運行考驗。

每天，大家喝的礦泉水、茶飲料等各種塑料瓶裝飲料都需要這些高性能的機器來實現(xiàn)，貝加萊，在背后默默支撐系統(tǒng)長期、穩(wěn)定、高品質的運行。