CAM-PMM间歇式装盒机喷胶系统改造方案探讨

彭 涛 罗小刚 毛家芬

（武汉科前生物股份有限公司，湖北武汉430206）

0 引言

我司的CAM-PMM间歇式装盒机（图1）用于10支装产品的包装，小盒采用插舌式成型方式，在运输搬运途中，小盒的插舌会因盒内产品的碰撞而打开，小盒从箱中取出后，盒内产品会滑出。因此，有部分消费者会以盒内产品缺失对我司产品进行投诉。为维护企业形象，彻底杜绝此类问题的发生，我司经研讨后决定，在该装盒机上增加一套热熔胶的喷胶系统，以便在包装过程中实现小盒的自动粘胶成型，确保小盒中没有产品遗漏。

2017年11月，我司订购了德国保盟生产的4L热熔胶机。由笔者负责该胶机喷枪系统的安装以及相关机械零件的设计、外加工，胶机电路的布线连接，喷胶电磁阀的PLC、触摸屏程序的编写和完善工作。在德国保盟胶机技术人员和公司其他相关人员的协同配合下，利用生产间隙，于2017年12月中旬完成了热熔胶机的安装和调试工作。2017年12月22日正式生产了第一批喷胶小盒产品，此后胶机生产性能稳定，喷胶位置和喷胶量控制良好。

1 改造方案的确定

图1 CAM-PMM间歇式装盒机

传统的小盒喷胶成型，一般是四片成型：首先是两边的侧耳（左右两片）完成封盒，接着是下片（喷胶嘴水平安装）或上片（喷胶嘴垂直安装）成型，一段或多段胶水喷在上面，最后在上片或下片成型时完成小盒粘胶。如果CAM-PMM间歇式装盒机采用这种传统的小盒喷胶成型方式，那么装盒机会因增加上片翻转和成型通道而进行很多改动，这有可能对该设备的部分结构造成破坏，同时改造费用也会增加。

基于此，我们对该装盒机小盒插舌式成型的具体过程进行了详细观察和分析，得出如下结论：如果不采用上述传统的小盒粘胶成型方式，保持小盒现有的插舌式成型方式，仍然采用原来纸盒，把胶水喷到小盒插舌上，即在瓶子进入小盒、两侧耳（左右两片）完成封盒后，在折舌工位折舌成型前，把胶水喷射到插舌内侧，完成喷胶，随后小盒继续前移，在原插舌工位，插舌与粘胶工序同时完成。这样小盒仍然保持原有成型方式，设备上新增部件不多，设备改造费用也会降低很多。

需要注意的是，不管哪种粘胶成型方式，热熔胶枪都是固定不动的，当小盒移动到胶枪位置时，电磁阀接通，打开胶枪，把高温胶水喷射到纸盒上，纸盒成型后胶水温度降低，将小盒粘贴牢固。

2 机械设计

在改造项目申报前，笔者就已完成对小盒成型通道各部位的布局和尺寸测量工作，根据测量实况，绘制出小盒成型通道的三维立体图，并按传统小盒粘胶成型方式，设计出上片成型通道所需要增加的各部位零件三维立体图，初步确定好胶枪（垂直安装）在设备上的位置，在三维模型中按实际尺寸绘制胶枪及固定安装支架的示意图。

改造项目获批准后，笔者又对原设计进行了优化，绘制出零件加工图。依照厂家提供的胶枪三维图，按事先确定好胶枪在设备安装区域的结构和尺寸，并根据该设备生产规格，即小盒尺寸不变的实际情况，重新对胶枪安装支架的设计进行优化，优化后的胶枪安装三维图如图2所示，绘制出前胶枪安装块、后胶枪安装块、胶枪安装轴、喷胶检测电眼安装板，示意图分别如图3～图6所示。

图2 胶枪安装三维示意图

图3 前胶枪安装块

图4 后胶枪安装块

图5 胶枪安装轴

图6 喷胶检测电眼安装板

前、后两个胶枪是安装在纸盒压盒导轨的宽度固定的横梁上，两个安装孔都是利用设备上原来已经存在的孔或长槽，因此对设备没有造成一丝损伤。

3 程序编写及修改

3.1 触摸屏程序

利用CAM-PMM间歇式装盒机的出厂备份程序，在参数设定界面，增加了胶机选用按钮（M15.6），以便在生产不同产品时启用或停用胶机；为方便设置前、后胶枪的喷胶位置，设置了前胶枪起始角度（DB6DBW2）、终止角度（DB6DBW4）和后胶枪起始角度（DB6DBW8）、终止角度（DB6DBW10）。启用胶机后，喷胶检测电眼检测到小盒，胶机工作，把热熔胶喷射到小盒插舌上。为方便胶枪的维修，又增加了前（M40.0）、后（M40.1）胶枪测试按钮。

3.2 PLC程序

在西门子S7-314的PLC程序中，主程序中增加了启用喷胶语句以及喷胶控制程序块。在设备调试初期，程序中只用了M15.6、DB6DBW2、DB6DBW4、DB6DBW8、DB6DBW10与传感器输入开关量信号——胶机准备好I7.4、喷胶传感器I6.4（盒在位检测），以及启用输出触点——后喷胶电磁阀Q3.3、前喷胶电磁阀Q3.6。为了避免在设备故障期间，盘动设备时喷胶传感器I6.4检测到小盒会喷胶，在编程语言中串入了电机Q2.0的常开触点，这样在设备运行时喷胶传感器I6.4检测到小盒才会喷胶。程序使用一段时间后，在编程语言中又增加了点动选择开关M35.7，这样设备点动时喷胶传感器I6.4检测到小盒也不会喷胶。

触摸屏和PLC程序分别如图7、图8所示。

图7 触摸屏程序

4 安装调试

4.1 程序调试

在热熔胶机购回前，我们就完成了装盒机PLC程序的初步调试：安装并调整好喷胶传感器B20（I6.4）的位置，用空盒触发喷胶传感器B20，使PLC的I6.4有输入信号，先找准小盒喷胶的大致角度在160°～220°，再编写后喷胶电磁阀Q3.3的控制语句，给I7.4输入24V信号，模拟胶机准备好的状态，运行设备，用空盒检查，当I6.4有输入信号时，后喷胶电磁阀Q3.3也会输出信号（触点指示灯会亮）。后期再逐步对程序进行完善。

4.2 胶机安装

空开、电源线、胶机信号线的接线工作由胶机厂家技术人员完成；热熔胶机到达后，安装好前、后胶枪（喷胶电磁阀与胶枪固定在一起），并把喷胶电磁阀与PLC之间的接线连接好，胶管与胶机连接也是由胶机厂家技术人员完成。

由于前、后胶枪处的插舌控制机构结构不同，安装空间不一样，后胶枪垂直安装时可以把胶液喷射到小盒插舌上，而前胶枪只能以喷胶嘴向前（小盒过来的方向）倾斜的方式安装，才能与后胶枪同步喷射胶液，如垂直安装，就无法把胶液喷射到小盒前插舌的后半部分。

图8 PLC程序

4.3 连机调试

2017年12月21日生产结束后，设备厂家技术人员接通了胶机电源和控制线路，连接好胶管，更换出胶机内原来的胶液，开始连机调试：用空盒试机，设置好前胶枪起始角度为172°、终止角度为202°，后胶枪起始角度为175°、终止角度为205°；调整好前、后胶枪的喷胶量。接着连续用4组、每组约20个空盒进行试机生产，检查发现喷胶位置、喷胶量控制良好。

5 结语

我司在CAM-PMM间歇式装盒机上自行改造增加的喷胶系统，截至目前已经使用较长时间，未出现任何故障，与我司其他设备上使用的诺信喷胶系统相比，其工作噪声低，车间正常生产时几乎听不到喷胶阀喷胶的声音，喷胶量调节也相当简单，只需旋转调节旋钮即可。