縱覽國內外貼標機,其工作原理均大同小異,都是以標簽剝離轉移加滾壓貼之而成,但其在控制與制造上卻不盡相同。一般貼標機由標簽機構、滾貼機構、熱燙印字機構、輸送機構、傳動(dòng)機構、機架和控制系統等組成。其中,滾貼機構還分為適用于扁瓶的滾輪滾貼方式與適用于圓瓶的滾貼座滾貼方式。同時(shí),貼標機按瓶子狀態(tài)分立式、臥式;按送標速度分低速、中速、高速;按被貼容器特性分圓瓶、扁瓶、方瓶、長(cháng)瓶等(異形瓶在制藥工業(yè)較少);按貼面要求分單面貼、雙面貼;按標簽特性分一般標簽、透明標簽。
1、從主功能和控制上談選擇
過(guò)去貼標機所檢測的貼標位是以瓶體前緣為感光點(diǎn),因不同直徑的瓶子需作相應的電眼移動(dòng)或貼標時(shí)間更改,若不作此變動(dòng)就不能確保貼標在每只瓶子所要求的位置上。而現在的產(chǎn)品均帶有“自動(dòng)計算標簽長(cháng)度”功能,此功能有效地彌補上述弱點(diǎn)!白詣(dòng)計算標簽長(cháng)度”是在PLC與伺服電機技術(shù)結合上形成的自動(dòng)控制技術(shù),當輸送帶瓶子通過(guò)檢測電眼時(shí),便測出瓶子的半徑,并取瓶體外圓緣上的最突點(diǎn)作為貼標信號的感應點(diǎn),即不管瓶子直徑多小,皆是以瓶子外圓緣上的最突點(diǎn)為貼標信號的感應點(diǎn),這樣電眼至剝離板之間距離就不必作機械性的調整,出標時(shí)間也根本不必另作調整,這就是“自動(dòng)計算標簽長(cháng)度”的自動(dòng)控制原理。這也是人們對貼標機應有功能的首選點(diǎn)。
在控制速度的同步性上,貼標機除應帶上述“自動(dòng)計算標簽長(cháng)度”功能外,還應自動(dòng)完成輸送帶速度、出標速度、出標長(cháng)度等同步調整,這也是與傳統貼標機的區別之處,更是貼標質(zhì)量穩定性的保證。傳統貼標機的控制速度是依靠人為經(jīng)驗而作調整的,而人為調整的困難是所有動(dòng)作難以同步性。若不同步性,貼標過(guò)程則會(huì )頻頻發(fā)生變化,從而造成貼標質(zhì)量不佳。
在控制系統上,首選(PLC+人機界面)的控制系統為主,相對于早期的單片機(單板機)來(lái)說(shuō),使用通用型PLC作主控器件,能使PLC控制系統達到以下目的:(1)更穩定、更可靠;(2)以后的維護更方便,升級更簡(jiǎn)單;(3)能方便地和上下工位進(jìn)行聯(lián)機控制。
此外,還要考慮到增加視覺(jué)系統,其能對打印的完整性、字粒狀況,以及貼標后的標簽是否有無(wú),是否完整等進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測、控制與報警。
2、從送標速度、印字速度與產(chǎn)量上談選擇
在選擇貼標機時(shí),人們往往只關(guān)注貼標的產(chǎn)量(即每分鐘能貼多少件),而沒(méi)能綜合地從送標速度、印字速度、滾貼速度等加以同步考慮。固然,貼標產(chǎn)量涵蓋了其它指標,但其它速度指標對使用質(zhì)量與生產(chǎn)發(fā)展起著(zhù)關(guān)鍵的作用,人們可從其分析中觀(guān)察出各機構的優(yōu)劣與潛在的能動(dòng)性,這也是選擇貼標機應綜合考察的緣故。
(1)貼標機的送標速度,現在常有人在配套貼標機產(chǎn)量時(shí),沒(méi)能根據標簽寬度和印字速度加以綜合確認,只憑制造商樣本中的最高產(chǎn)量指標作選擇也是不合理的,因為一般制造商樣本所給出的最高產(chǎn)量指標是以某個(gè)標簽長(cháng)度與某種印字方法為依據而定的。因此,在貼標機的產(chǎn)量選擇上應首先考察其送標速度,從理論上送標速度與貼標產(chǎn)量的關(guān)系為:Q=1000V/(L+a)
其中:Q為以最大送標速度計算出的最大貼標產(chǎn)量,件/分;V為最大送標速度,m/min;L為單個(gè)標簽長(cháng)度,mm;a為標簽之間間距,mm。
例如,對一個(gè)直徑φ36瓶進(jìn)行貼標時(shí),L=52mm,a=3mm,V=25m/min,則Q=454件/分。也就是當你選擇V=25m/min,考慮到其它因素,貼標簽長(cháng)度L=52mm時(shí),最大貼標產(chǎn)量也只能在400件/分范圍,更不要再考慮到以后提速或更換更長(cháng)標簽。
國內市場(chǎng)上,一般貼標機產(chǎn)品的最大送標速度38m/min,而有技術(shù)實(shí)力的公司把產(chǎn)品的最大送標速度定為70m/min,這指標可說(shuō)明:在確保原貼標產(chǎn)量情況下,也能適應標簽長(cháng)度變換(變長(cháng));高送標速度是建立在機械硬件質(zhì)量、元件高配置與伺服控制的技術(shù)上,不是一般制造商能制造的,其值恰正是反映了制造商的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水準。
(2)貼標機的印字速度,對制藥工業(yè)所用貼標機而言,標簽能在位印上批號尤為重要。因此,在貼標機送貼與滾貼的速度選擇時(shí),還要考慮所配印字機的印字速度,取其最小者才能算作實(shí)際貼標生產(chǎn)能力值。
不干膠標簽上印批號在制藥工業(yè)中一般以熱燙印字為主,熱燙印字是以加熱字頭通過(guò)色帶打印出文字的技術(shù)。為何熱燙印字是制藥工業(yè)不干膠標簽印批號的首選方式呢?熱燙印字與新近噴墨打印方式相比,一則是熱燙印字的生產(chǎn)成本與設備維護成本低;二則是熱燙印字不會(huì )發(fā)生類(lèi)似部分噴墨打印裝置打印時(shí)溶劑所散發(fā)異味會(huì )影響空調系統的循環(huán);三則是色帶能回收,有著(zhù)環(huán)保的一面。
雖然,熱燙印字有著(zhù)其特點(diǎn),但其也有弱點(diǎn),便是其印字速度有一定限止,國內熱燙印字機最快速度一般在400次/分,過(guò)了此值打印出文字就不清晰。故有人認為:帶熱燙印字的貼標機最高產(chǎn)量也只能定為400件/分,超過(guò)500件/分產(chǎn)量的貼標機便要配噴墨打印了。
3、從特殊用途角度談選擇
在瓶子貼標時(shí),常會(huì )遇到特殊用途的問(wèn)題,對制藥生產(chǎn)而言,可能會(huì )遇到:(1)雙面貼;(2)類(lèi)似塑料瓶表面由于脫模劑而引起標簽附著(zhù)力下降或產(chǎn)生貼標表面有“氣泡”現象。這對貼標機的選擇提出了更特殊要求。
3.1對雙面貼在選擇上應考慮方面
若需對扁瓶、方瓶、圓瓶進(jìn)行雙面貼時(shí),至少應考慮以下幾點(diǎn):(1)標簽頭可實(shí)現多維空間的調整,以確保貼標的準確度,如6維空間的調整;(2)標簽頭采用雙壓輥設計,以提高標簽的張緊力,以利與長(cháng)標簽的出標。
3.2貼標表面易產(chǎn)生“氣泡”問(wèn)題的考慮方面
(1)應消除靜電的影響,可采用去靜電離子風(fēng)機對瓶身作靜電處理,同時(shí)用靜電毛刷去除標簽的靜電;(2)增加標簽的貼標壓力,盡可能增加標簽與瓶子間的附著(zhù)力;(3)貼標過(guò)程中,盡可能使標簽與瓶子成線(xiàn)接觸,以徹底趕走“氣泡”。
4、從貼標的質(zhì)量上談選擇
一般公認的貼標質(zhì)量要求為:(1)貼標誤差≤±1mm,即使重新反復多次貼標的重合位置也能達到此值;(2)貼后標簽與瓶面應貼合,應平整,無(wú)皺紋、無(wú)“氣泡”現象;(3)打印批號字跡清晰可辨,無(wú)重疊和模糊現象,且批號位誤差<±1mm。
要能實(shí)現上述貼標要求的話(huà),除標簽質(zhì)量與合理操作外,還與設備有關(guān),故選擇上應考慮以下幾點(diǎn):(1)貼標的平整度,主要看滾貼機構的合理設計與高精度的加工,在滾貼壓力下要確保標簽與瓶體表面的線(xiàn)接觸;(2)驅動(dòng)元件的高配置要求,因為送標動(dòng)作的核心是1臺高精度超低慣量的伺服電機,為確保貼標質(zhì)量,其系統應用閉環(huán)控制,同時(shí)電機本身能時(shí)刻在校正自己的位置進(jìn)行自己補償;(3)檢測方式與檢測元件,也是確保貼標質(zhì)量與貼標產(chǎn)量的基礎,有技術(shù)實(shí)力的生產(chǎn)商一改過(guò)去檢測元件只檢測標簽印刷所帶來(lái)的不完善之處,現在把檢測方式改為測厚度,其利用標簽與標簽之間的縫隙所產(chǎn)生的厚度變化來(lái)控制伺服電動(dòng)的運行,這是當前最佳的檢測方式,這樣的可靠性更大;(4)要能達到完美貼標的話(huà),整機的控制也十分關(guān)鍵,尤其是輸瓶速度與送標速度。在選擇控制上應注意,生產(chǎn)速度信號能經(jīng)同步送至系統,再經(jīng)分析計算送至伺服電機,要求二者運行速度匹配;(5)元件配置,由于當今高速貼標是建立在機器連續運轉的,其要求各部件反應迅速,所有動(dòng)作都是要在瞬間完成,這對檢測元件配置也提出要求。例如,對貼標伺服馬達、貼標馬達驅動(dòng)器、輸送帶馬達、收紙馬達、分離馬達、變頻器、貼標電眼、標簽檢出電眼、收紙停止近接開(kāi)關(guān)、可編程控制器、人機操作界面元件都有配置的要求