摘 要: 從2024年開(kāi)始，全電動(dòng)吹瓶機(jī)突然火爆，與注塑機(jī)的全電動(dòng)化過(guò)程相比，似乎吹瓶機(jī)的電動(dòng)化過(guò)程發(fā)展得更晚一些，但實(shí)際上，它也是激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的一種必然選擇，在全電動(dòng)吹瓶機(jī)領(lǐng)域，貝加萊能夠?yàn)橛脩?hù)提供全套的機(jī)器控制所需的硬件和軟件。

全電動(dòng)吹瓶機(jī)的突然火爆，重要基于如圖1中所示的幾個(gè)原因：
· 出口機(jī)型的高端需求：隨著中國(guó)裝備的性能、穩(wěn)定性不斷提升，國(guó)產(chǎn)設(shè)備也越來(lái)越受到歐美高端市場(chǎng)用戶(hù)的信任，因此更多的全電動(dòng)吹瓶機(jī)需求興起，帶動(dòng)了該市場(chǎng)的快速成長(zhǎng)；
· 更高品質(zhì)：伺服傳動(dòng)更高的定位精度，機(jī)械磨損更小，避免了生產(chǎn)過(guò)程中的不良品，因此，整體質(zhì)量大幅提升，對(duì)于大量的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，良品率0.1%的提升都值得信賴(lài)；
· 節(jié)能：對(duì)于大型的終端用戶(hù)來(lái)說(shuō)，全電動(dòng)相對(duì)于液壓的能耗降低超過(guò)30%之多，能耗的節(jié)省對(duì)于常年累月的制品生產(chǎn)將是一個(gè)巨大的累積量，因此，全電動(dòng)這一節(jié)能特性受到了市場(chǎng)更多的青睞，隨著機(jī)器的量產(chǎn)，機(jī)電成本的不斷下降，全電動(dòng)吹瓶也越來(lái)越為用戶(hù)所采用；
· 環(huán)保：在食品、制藥領(lǐng)域，全電動(dòng)注塑機(jī)沒(méi)有液壓供油系統(tǒng)所帶來(lái)的污染風(fēng)險(xiǎn)，更適合這些領(lǐng)域的使用需求。

1 為人們每天的需求
需要用到吹瓶工藝的生產(chǎn)場(chǎng)景較多，例如日常的食品、飲料、化妝品、藥品的包裝容器，像小到小型酸奶瓶、藥瓶，大到如家用的5加侖PC料桶裝水、50L裝食用油/化工原料的容器，乃至100L以上的大型容器等等，都要采用擠吹的方式來(lái)進(jìn)行制作。
為了提高效率，廠(chǎng)商多采用雙工位的結(jié)構(gòu)進(jìn)行循環(huán)生產(chǎn)，并由配料系統(tǒng)、主機(jī)、產(chǎn)品后處理、機(jī)械手抓取、輸送、AGV搬運(yùn)等設(shè)備構(gòu)成一整套生產(chǎn)單元，即形成整體的智能制造單元。
對(duì)于電動(dòng)吹瓶機(jī)，模具在移模機(jī)構(gòu)定位到擠出口，并合模，由多個(gè)擠出單元共擠到模頭，然后熔融狀態(tài)的塑料進(jìn)入模腔，并由壁厚控制電機(jī)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，以控制壁厚。

抬頭電機(jī)則控制模頭與模具的定位。在模頭給料后，合模并在移模機(jī)構(gòu)將其移到吹針下進(jìn)行吹制，前道吹制完成將被機(jī)械手抓取并輸送至輸送帶；左右兩組模具將以交替的方式完成取料、吹瓶、抓取的循環(huán)動(dòng)作。

圖2是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的吹瓶機(jī)廠(chǎng)商的機(jī)器整體外觀(guān)，它不僅提供主機(jī)，也包括了輔助的生產(chǎn)單元機(jī)械接口和通信預(yù)留。

2 高性能系統(tǒng)
在全電動(dòng)吹瓶機(jī)領(lǐng)域，貝加萊能夠?yàn)橛脩?hù)提供全套的機(jī)器控制所需的硬件和軟件。貝加萊的Panel PC擔(dān)任集中控制與顯示功能，而通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)連接ACOPOS P3驅(qū)動(dòng)器的同步控制動(dòng)作；X20分布式I/O則實(shí)現(xiàn)機(jī)器的溫度與壓力控制。
在如圖3所示的雙工位快速移模全電動(dòng)吹瓶機(jī)系統(tǒng)中，硬件方面，貝加萊提供的ACOPOS P3通常根據(jù)電流提供1-3軸的電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力。在全電動(dòng)吹瓶機(jī)中，包括了左右開(kāi)合模、移模、抬頭機(jī)構(gòu)、吹針動(dòng)作、左右機(jī)械手總計(jì)超過(guò)12個(gè)伺服軸的同步工作。

3 工藝控制是關(guān)鍵
高性能硬件是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的關(guān)鍵。對(duì)于貝加萊而言，可同時(shí)提供工藝控制庫(kù)供用戶(hù)使用，以快速的配置出機(jī)器的整個(gè)運(yùn)行軟件系統(tǒng)。對(duì)于高端的吹瓶機(jī)而言，壁厚控制是其必配的系統(tǒng)，貝加萊在壁厚控制領(lǐng)域有著超過(guò)20年的積累，其壁厚控制技術(shù)，可以確保材料的最大節(jié)省，以及瓶子質(zhì)量的高良率。
（1）壁厚控制：平衡質(zhì)量與成本
如圖4所示，壁厚控制要求壁厚圖形各設(shè)定點(diǎn)間要連接圓滑，否則對(duì)于軸向壁厚分布系統(tǒng)（AWDS）在型胚上將出現(xiàn)環(huán)紋，在徑向壁厚分布系統(tǒng)（PWDS）上將出現(xiàn)軸向條紋。電液伺服控制；同時(shí)壁厚圖形要求容易調(diào)整；這就要求要設(shè)計(jì)合適的壁厚圖形算法，也是壁厚控制系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，壁厚圖形識(shí)別算法在壁厚控制系統(tǒng)中一般為曲線(xiàn)插值算法，也就是要求有一個(gè)合適的曲線(xiàn)插值算法。
材料節(jié)省參考：
根據(jù)實(shí)際用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)反饋，以常用的5加侖家用桶裝水的PC料桶為例，每個(gè)桶需用料800g左右，而采用貝加萊的壁厚控制可以省料約5-8%，每分鐘的生產(chǎn)2個(gè)產(chǎn)品的節(jié)拍。即使讓機(jī)器處于“早九晚五加雙休”的工作模式下，它一年節(jié)省的料約在11噸左右，相當(dāng)于成本在11萬(wàn)的節(jié)?。ò凑掌骄牧系膬r(jià)格取值）。
（2）溫度控制
對(duì)于注塑、吹瓶、吹膜、流延膜這類(lèi)聚合物成型而言，溫度控制是關(guān)鍵，這不僅關(guān)系到質(zhì)量，也同時(shí)跟產(chǎn)品的能耗緊密相關(guān)。它尤其要求在該領(lǐng)域要具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，才能根

據(jù)材料、壁厚需求、擠出速度等參數(shù)，獲得較為準(zhǔn)確的工藝控制參數(shù)及曲線(xiàn)。
如圖5所示，貝加萊的自適應(yīng)溫控算法，在溫度的精準(zhǔn)斜坡跟蹤、前饋?lái)憫?yīng)能力、多溫區(qū)解耦、濾波算法，以及持續(xù)的參數(shù)優(yōu)化與學(xué)習(xí)等方面具有深厚的經(jīng)驗(yàn)。
溫控能耗節(jié)省參考：
根據(jù)用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際反饋，貝加萊通過(guò)智能的溫度控制設(shè)計(jì)，可以讓吹瓶機(jī)較之其它吹瓶機(jī)節(jié)省5%的能耗。整機(jī)功率在100kW左右，而同樣讓機(jī)器在“朝九晚五加雙休”的工作模式下，每年節(jié)省的電力約為10,000kWh（這里僅指溫控算法帶來(lái)的能耗節(jié)?。?。
（3）快速移模：曲線(xiàn)光滑，機(jī)器壽命長(zhǎng)
為了提高效率，用戶(hù)多采用雙工位或四工位的快速移模技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)模具的切換。但這樣包括了模具、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)的移模系統(tǒng)一般重達(dá)數(shù)噸，而驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速移模曲線(xiàn)既要平滑，機(jī)械沖擊小，又要實(shí)現(xiàn)高精度的定位。
ACOPOS P3系統(tǒng)的高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，其高階曲線(xiàn)計(jì)算能力使得整個(gè)曲線(xiàn)光滑，并且針對(duì)不同的模具的變化而實(shí)現(xiàn)自整定，能夠響應(yīng)變化的生產(chǎn)需求。
（4）料長(zhǎng)控制：精準(zhǔn)與高效
型胚在模內(nèi)成型過(guò)程的料長(zhǎng)控制，將會(huì)影響產(chǎn)品合格率，在主電機(jī)給出運(yùn)動(dòng)后，將型胚測(cè)量值反饋，以給出調(diào)節(jié)值。系統(tǒng)將繼續(xù)控制主電機(jī)變頻的調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償料長(zhǎng)的差異，將誤差控制在0.5%以?xún)?nèi)。

4 為什么選擇貝加萊
· 豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與工藝封裝
實(shí)際上，在聚合物成型這類(lèi)應(yīng)用里，貝加萊有著超過(guò)30年的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并且通過(guò)不斷的工藝封裝，讓用戶(hù)可以快速地構(gòu)建自身的應(yīng)用系統(tǒng)；
·“出?！钡漠a(chǎn)品認(rèn)證與品牌影響力
除了在行業(yè)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)之外，貝加萊系統(tǒng)已經(jīng)獲得的各種國(guó)際資質(zhì)認(rèn)證（如CE/UL等），也使得廠(chǎng)商進(jìn)入海外市場(chǎng)更加快速；
· 遠(yuǎn)程維護(hù)與診斷能力
貝加萊的系統(tǒng)能夠?yàn)橛脩?hù)提供遠(yuǎn)程的維護(hù)和診斷能力，尤其是當(dāng)機(jī)器運(yùn)行在東南亞、東歐、南美等較遠(yuǎn)的海外市場(chǎng)時(shí)，可以為廠(chǎng)商的設(shè)備運(yùn)維服務(wù)帶來(lái)極大的便利性。