本技术改造项目是针对杭州某制药企业的瓶装联动生产线之贴标机的电气控制部分的改造，以提高其生产能力，确保动作准确、到位，降低废品率。

现有杭州某制药企业购置的固体制剂瓶装联动线（图1）。该设备厂方设计生产能力每分钟60瓶。但是因瓶型不同、贴标机设备工装件考虑不够周到，造成调整麻烦，电传感设造光器对变更产品时适应范围小，打码机打印位置出现位移、偏离等问题，造成产品包装不合格，产品流程不畅，班生产量达不到设计要求等问题。

该生产过程为:当瓶子到达贴标口时,光电传感器监测到来瓶信号,该信号触发送标机构送标,在送出标贴纸后,通过单片机预先设定好的程序,通过指叉式光电感应器监测纸带位置并产生停止送标信号,停标后立即完成打码动作。

故障现象:当标贴停止时,打码位置经常不准,标贴上的“生产日期、生产批号、有效期”只允许1mm的误差,如果大于1mm就会错位而使产品出现不合格,而要使位置准确,就必须保证停标位置准确。原贴标机设备是靠停标光电传感器捕捉到信号后控制一只机械式小型继电器,再由小型继电器去控制送标机构的步进电机驱动器停止。从监测到停标信号到停止送标大约只有1毫秒的时间,小型机械式继电器一方面动作时间跟不上,另一方面一个班次工作下来上万次瓶装运行,使继电器老化较快,一般情况下每周需要更换一次继电器。

针对该贴标机生产要求,需要达到动作时间准确、动作速度快、动作频繁的特性,考虑改用电子线路代替原机械式继电器是必然的选择。

首先测量原线路对继电器的要求,实测线圈吸合电压24V,一对常开触点通过的电流为28mA,另一对常开触点4mA,常闭触点空置。根据以上要求,用光电耦合器把线圈与触点电源隔离开,然后用光电耦合器驱动晶体三极管,用晶体管开关特性代替原来机械式继电器的常开触点,光电耦合器内的发光二极管点亮大约通过10mA的电流,把以上元件装配好,上机试验,发现送标机的停送标部分能测到停送标信号,但还是停止位置不准确。

进而观察,停机信号到步进电机驱动器的信号太短暂,小于1毫秒时间。后继续改进,在光电耦合器的发光二级管电压输入端并联只10μF/50V的电解电容器(图3图4),再上机试验,动作正确敏捷。

最后,把整条瓶装线生产速度调至最大值,即每分钟60瓶的生产能力,贴标机工作节奏有序,可以轻松配合前后工序完成贴标、打码工作。

此项改进,使瓶装联动生产线各工序协作力增强,提高了关键工序的生产能力,提高生产效率30%,合格率显著提高,经使用一个月后,未发现改进前类似故障,维修率降低。经测算(按每周停工维修1小时计),该项改进每年可为企业节约维修经费及停产损失近15万元。

原贴标机设备上的枧械式继电器如(图5)所示,其内部结构如(图6)所示。

现将该继电器内部构件拆除,仅保留外壳和外部引脚,自行制作如下电子电路,将制作好的电子电路分别与原继电器引脚相连接,如(图7),这样可保持原有贴标机设备其他部分的线路不变,见(图8)。

最后,将改制后的电子器件重新安装到原有设备电路中去,即完成本次技术改造项目,可开机调试。