摘要：本文敘述了雙端式進(jìn)出瓶洗瓶機(jī)的組成和洗瓶工藝過程，論述了洗瓶機(jī)傳動系統(tǒng)的同步運行，利用電導(dǎo)率檢測堿液濃度的控制及堿液溫度控制原理。
關(guān)鍵詞：雙端進(jìn)出瓶 洗瓶機(jī) 同步控制 電導(dǎo)率
The electric control of the washing bottle machine with pairs
of end pass in and out
Zhang You Liang
Xi’an Hwasum Packing Technological Institude
Xi'an 710077
Abstract: This paper analyzes the components of washing bottle machine with pairs of end pass in and out and the technological process of washing bottle, expounding the synchronous operation principle of the transmission system of the washing bottle machine. At the same time,the paper introduces the control principle of measuring the density of the lye and the lye temperature utilizing the rate of conductance.
Keyword: pairs of end pass in and out The washing bottle machine
The synchronous operation Conductance rate
洗瓶機(jī)在飲料、啤酒生產(chǎn)線中是不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備之一。洗瓶機(jī)進(jìn)出瓶是從同一端進(jìn)出，稱之為單端進(jìn)出瓶洗瓶機(jī)。把瓶子從一端進(jìn)從另一端出的洗瓶機(jī)，稱之為雙端進(jìn)出瓶洗瓶機(jī)，雙端進(jìn)出瓶洗瓶機(jī)是目前比較先進(jìn)的洗瓶機(jī)，廣泛應(yīng)用于飲料、啤酒生產(chǎn)線，特別是純生啤酒生產(chǎn)線中，雙端進(jìn)出瓶洗瓶機(jī)是工藝先進(jìn)洗瓶設(shè)備。
1.雙端進(jìn)出瓶洗瓶機(jī)簡介
1.1雙端進(jìn)出瓶洗瓶機(jī)主要組成及作用
雙端進(jìn)出瓶洗瓶機(jī)主要由進(jìn)瓶平臺、進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)、箱體、輸瓶鏈盒、出瓶機(jī)構(gòu)、出瓶平臺組成。
箱體由五部分組成，預(yù)噴淋槽、預(yù)浸泡槽、堿液浸泡槽Ⅰ、Ⅱ、熱水浸泡槽、熱水槽和溫水槽。
進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)是將進(jìn)瓶平臺上的瓶子送入瓶盒中去，其過程是將垂直的瓶子送入到水平的瓶盒中去。旋轉(zhuǎn)部件每旋轉(zhuǎn)180°時，瓶子就進(jìn)給一次，將一排瓶子送入瓶盒，瓶盒架帶動瓶盒對瓶子進(jìn)行清洗。
瓶子從進(jìn)瓶臺進(jìn)入后就進(jìn)入預(yù)加熱區(qū)，為了防止瓶內(nèi)殘留飲料殘渣污染下游處理面過大，首先將瓶內(nèi)倒空，排出機(jī)外。由內(nèi)噴淋和外噴淋系統(tǒng)構(gòu)成的噴洗系統(tǒng)，預(yù)加熱和預(yù)清洗瓶及瓶盒架。
堿液槽主要是對瓶子浸泡，是瓶子上的污漬溶解，達(dá)到清洗的目的，瓶子在堿液槽中盡可能的浸泡時間長。堿液對瓶子污漬的清洗主要取決于堿液的溫度、堿液的濃度、瓶子的浸泡時間，瓶子的浸泡時間由洗瓶機(jī)的清洗周期決定。瓶盒載著瓶子進(jìn)入堿Ⅰ槽后，經(jīng)過兩道固定噴淋管的噴淋，使瓶子底部及外側(cè)的標(biāo)紙及污物逐漸脫落。同樣進(jìn)入堿Ⅱ槽進(jìn)行浸泡和噴淋，經(jīng)過兩組固定噴淋管噴淋后，使瓶子上的污物及標(biāo)紙徹底脫落。除標(biāo)裝置，使瓶子的標(biāo)紙能徹底脫落和帶出。
熱水浸泡和噴淋是瓶子和瓶盒架從堿液槽Ⅱ出來，進(jìn)入熱水浸泡槽中充分浸泡稀釋，進(jìn)行熱水噴淋，熱水噴淋處有一組固定噴淋和三組旋轉(zhuǎn)跟蹤噴淋，熱水槽外連接有過濾箱，防止水中的雜質(zhì)堵塞噴淋管。
瓶盒經(jīng)過溫水噴淋，共三組旋轉(zhuǎn)跟蹤噴淋對瓶子及瓶盒進(jìn)行噴淋 。溫水噴淋槽外連接有過濾箱，防止水中的雜質(zhì)堵塞噴淋管。
無菌水沖洗，它由一組固定噴管和兩組旋轉(zhuǎn)跟蹤噴管組成。無菌水直接來自機(jī)器外部。經(jīng)噴淋后溢流至溫水槽、熱水槽、熱水浸泡槽。
出瓶機(jī)構(gòu)是通過出瓶推盤來完成的，同時接瓶板有一個擺動，將瓶子送到出瓶推盤上。出瓶推盤的運動和進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)一樣。推盤在接瓶子的時候有一個短暫的停頓，提高接瓶子的可靠性，不會發(fā)生故障。出瓶推盤旋轉(zhuǎn)一周，接兩次瓶子，出瓶時推盤的旋轉(zhuǎn)速度就很慢，因此出瓶比較安全、可靠，出瓶推盤將瓶子接放到出瓶平臺上，出瓶輸送帶就將瓶子送出。
1.2洗瓶工藝
洗瓶工藝為待清洗的瓶子通過進(jìn)瓶輸送帶，傳送給進(jìn)瓶平臺，進(jìn)瓶平臺上的隔板，將瓶子分為若干排進(jìn)給到旋轉(zhuǎn)的進(jìn)瓶推盤上，進(jìn)瓶推盤將瓶子逐個推入到瓶盒架上的瓶盒中，由瓶盒架將待清洗的瓶子送入到箱體中，進(jìn)行連續(xù)不斷的多級浸泡、噴淋。
裝在瓶盒中的待清洗的瓶子隨著鏈道首先經(jīng)過預(yù)熱浸泡，再經(jīng)過預(yù)熱噴淋，進(jìn)入堿液浸泡槽Ⅰ、Ⅱ使瓶子在堿液中充分浸泡及堿液的噴淋，再經(jīng)過熱水浸泡槽，使瓶盒架及瓶子上的堿液得到稀釋，依次再經(jīng)過熱水、溫水、清水的噴沖，使瓶子成為符合無菌灌裝生產(chǎn)線要求的干凈瓶子。同時兩個堿液浸泡槽的外側(cè)都分別裝有一個除標(biāo)裝置，分別清除兩個堿液浸泡槽中的瓶子的廢標(biāo)及雜物。
這些被沖干凈的瓶子通過出瓶裝置上的旋轉(zhuǎn)出瓶推盤，將瓶子從瓶盒內(nèi)卸到出瓶鏈道上，經(jīng)過輸送鏈輸送到下道工序。
2.傳動系統(tǒng)的控制
2.1傳動系統(tǒng)的組成和控制方案
雙端式洗瓶機(jī)的傳動系統(tǒng)包括主驅(qū)動系統(tǒng)、進(jìn)瓶輸送機(jī)構(gòu)與進(jìn)瓶輸送鏈道、出瓶輸送機(jī)構(gòu)與出瓶輸送鏈三大部分組成，如圖1所示。雙端式洗瓶機(jī)要求瓶子在機(jī)器內(nèi)有足夠的停留時間，傳動系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行，保證瓶子的進(jìn)出平穩(wěn)過度，瓶子在箱體內(nèi)充分完成內(nèi)外噴沖、浸泡，達(dá)到洗瓶效果，傳動系統(tǒng)的控制是洗瓶機(jī)控制系統(tǒng)主要部分之一。
主驅(qū)動由電機(jī)M1、M3、M4、M5、M6、M7組成，M7作為主電機(jī)，M1、M3、M4、M5、M6作為從電機(jī)進(jìn)行變頻同步運行。進(jìn)瓶輸送機(jī)構(gòu)由伺服驅(qū)動電機(jī)M8完成，按照一定的運行曲線以電機(jī)M7為主電機(jī)同步運行，滿足進(jìn)瓶需要。出瓶輸送機(jī)構(gòu)由伺服驅(qū)動電機(jī)M2完成，按照一定的運行曲線以電機(jī)M7為主電機(jī)同步運行，滿足出瓶需要，其控制原理簡圖如圖2所示。
2.2主驅(qū)動控制系統(tǒng)
主驅(qū)動控制系統(tǒng)是由人機(jī)界面、PLC、電機(jī)M7、M6、M5、M4、M3、M1以及它們的變頻器和一些檢測元件組成。從圖2的控制系統(tǒng)原理圖可以看出，電機(jī)M6、M5、M4、M3、M1是電機(jī)M7的從電機(jī)，隨著M7的運行而運行，同步數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)總線傳輸電機(jī)M6等

的變頻器，通過旋轉(zhuǎn)編碼器，將電機(jī)的運行情況反饋給變頻器。為了降低控制成本，電機(jī)M6等不選用總線模塊，控制參數(shù)事先調(diào)試好，不受PLC的控制，無須從人機(jī)界面上進(jìn)行修改。PLC通過PROFIBUS-DP總線控制主電機(jī)M7，操作人員可通過人機(jī)界面對

M7的控制參數(shù)進(jìn)行修改，如電機(jī)的運行速度等。每一個傳動驅(qū)動中，裝有超載離合器、接近檢測開關(guān)，監(jiān)控驅(qū)動系統(tǒng)的正常運行。
2.3進(jìn)出瓶機(jī)構(gòu)的控制
進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)的控制是控制電機(jī)M8的運行，將垂直放在輸瓶平臺上待清洗的瓶子送入水平的洗瓶鏈盒中去，進(jìn)行清洗。控制原理如圖2所示，電機(jī)M8與主電機(jī)M7按照圖3所示的運行曲線同步運行，在一個運行周期內(nèi)，輸瓶推盤慢速將瓶子從輸瓶平臺上拾起，快速在軌道上運行，慢速送入輸瓶鏈的瓶盒中。電機(jī)M8采用伺服驅(qū)動電機(jī)，它的參數(shù)設(shè)置可以預(yù)先設(shè)置，也可以利用人機(jī)界面、PLC通過PROFIBUS-DP總線進(jìn)行參數(shù)修改。
出瓶機(jī)構(gòu)的控制是控制電機(jī)M2的運行，將放在水平的洗瓶鏈盒上已清洗的瓶子放在垂直的輸瓶平臺上。控制原理如圖2所示，電機(jī)

M2與主電機(jī)M7按照圖3所示的運行曲線同步運行，在一個運行周期內(nèi)，瓶子慢速從輸瓶鏈盒退出到出瓶推盤上，快速在軌道上運行，慢速放到輸瓶平臺上。電機(jī)M2采用伺服驅(qū)動電機(jī)，它的參數(shù)設(shè)置可以預(yù)先設(shè)置，也可以利用人機(jī)界面、PLC通過PROFIBUS-DP總線進(jìn)行參數(shù)修改。
從圖3可以看出，進(jìn)出瓶機(jī)構(gòu)同輸瓶鏈盒同步點不同，降底了鏈盒與進(jìn)出瓶機(jī)構(gòu)的機(jī)械同步的調(diào)試難度，簡化進(jìn)出瓶機(jī)構(gòu)的機(jī)械設(shè)計。
3.堿液槽的控制
3.1堿液槽控制系統(tǒng)的組成
雙端進(jìn)出瓶洗瓶機(jī)有兩個堿液槽，保證洗瓶過程中瓶子在堿液槽有足夠的浸泡和噴淋沖洗時間，除去瓶子的內(nèi)外污垢。堿液槽控制系統(tǒng)的主要由堿液泵、出標(biāo)過濾泵、堿液槽液位、堿液濃度和堿液溫度控制等組成。如圖4所示，堿液槽控制是洗瓶機(jī)控制系統(tǒng)的主要組成