高精度灭火器自动灌装生产线，是我公司科研人员参照国内外灭火器生产的要求和特点设计、制造的新产品，它的成功标志着消防灌装自动化步入了一个新台阶。自动生产线配置相关高精度传感器，在可编程序控制器（PLC）的控制下，对速度、位置、重量、扭矩、密封性等各项参数进行测试和监控，形成闭环控制系统。而各工位传递、动作采用气压传动控制，实现了光、机、电、气、动于一体的自动化设备。该产品主要由以下单元组成：托辊输送机、原装剂源装置、粗灌、精灌系统、振动装阀、瓶阀旋紧、加压工位、泄漏检查、贴标签或丝带打印等，其各组成部分，既可做为一个独立单元工作，又能有机结合在一起，生成一条自动化的生产线。节省人力、产出量高，每条生产线只需2-3人即可完成组装工作。以4kg灭火器为例：每小时产出成品220个。本公司为拥有50年的生产经验而自豪，它可应客户的特殊要求生产各种用于灭火器生产的设备。
二、产品的主要技术参数
2．1 生产能力： 4kg灭火器 220瓶/时
2．2 输送线速度： 6 米/分
2．3 灌装速度： 30kg/分
2．4 装量精度： ≤0.7%
2．5 气驱压力： 0.4—0.8Mpa
2．6 电源配线： AC380V/220V/50Hz
三、设备安装
设备运抵现场后，首先把辊子输送机主输送线和逆传递线放置地平面连接，随后调整输送机的垂直和平行。以地平面为基准整条线的垂直度不得低于11级，托辊两端支撑架的平行度不低于10级。再安装输送机两端的托盘升降机构。由于升降接盘和输送机的传递方式为摩擦转动，所以在调整主动轮（输送机辊子传动轮）与被动轮（接盘的辊子传动轮）之间的距离时不能大于1mm（主动轮为钢件，从动轮为聚氨脂件）。当然，在安装时视情况而定，以升降自如、没有冲击即可。然后按照粗灌装、精灌装、振动插阀、旋紧机构、充气装置、气密机械臂等顺序，依次定位于输送机旁，而各工位之间的定位距离，以主工位拦截器底孔为准。再把真空装置、除尘装置、原装剂源及支架搁置在生产线后面合理摆放，把粗灌装的吸粉管经真空装置和剂源出粉口相接，而吸气管则接到真空装置即可，精灌装的补粉管一端和精灌储粉筒连接，另一头与剂源的另一出粉口接连，把整机用气动气源和储气筒出口接好，整机的传递、定位、气源由空压机供给。除尘装置有两条管线，一条接于粗灌，另一条线用于精灌除尘。粗灌称重传感器的传感线与粗灌称重仪连接，精灌称重传感器的传感线与精灌称重仪连接，其连接方式为对接。最后接好电源配线，采用AC380V/200V/50Hz。
四、各工序原理及调整
4．1 粗灌装
采用真空射流技术，利用负压为干粉动力源，将干粉吸入被装容器。
首先调整灌粉口与灭火器之间距离，通过主控面板上的上升与下降按钮来实现。打开电气主控箱总开关，开启空压机，接通PLC电源，将灭火器放在托盘内，把托盘移到粗灌主工位，升气气缸自动升高后，按动上升或下降钮，观察粉口与灭火器口的状态，直至完全吻合，升降气缸的升起速度调整，通过气动电磁阀主控箱的粗灌升降节流阀调整，调整升起速度的快慢以不冲击下料口为合适。因各灭火器的高度不尽相同，所以调整时，必须以被装灭火器筒体为标准。按仪表开机键，仪表进入自动归零阶段，当显示为零时，再先把被装干粉的重量值预置称重显示仪，开启粗灌启动按钮，进入装粉阶段。当灌装量到预定值时，通过称重显示仪与控制系统互动，完成灌装过程。由于粗灌过程中装料速度快，产生动态误差值，因此在设定预置重量值时，一般取实际灌装量的90%。例如：以灌装4kg灭火器为例。瓶体重1.95kg，需装干粉4 kg，灭火器专用托盘1.39 kg，总数为1.95 kg+4 kg+1.39 kg=7.34 kg，则设定预置仪表内的数值为7.34 kg×90%=6.60 kg。称重显示仪预置数值的操作方法如下：按[净/毛/设置]键，显示仪显示“-------”，按[↑↓/峰值]键，显示仪显示“d××××××”，然后按[净/毛/设置]键，显示仪显示“t××××××”，继续按[净/毛/设置]键，显示仪显示“c××××××”，继续按[净/毛/设置]键，显示仪显示“p××××××”。当显示仪显示“L××××××”时，若显示的数值与所需的数据不同时，则需重新输入。首先，连续按[↑↓峰值]键，直至将显示仪上原显示的数值消除到“0.000”为止。此时末位数会自动循环显示“0-9”十个数字，再把所需的重量值输入即可。其方法为：例如灌装4kg的灭火器时，应把“L”值设为“6.60”，当末位数显示“6”时，迅速按[↑↓峰值]键确认，当末位数显示“6”时节，迅速按[↑↓峰值]键确认，当末位数显示“6”时，迅速按[↑↓峰值]确认，当末位数显示“0”时，迅速按[净/毛/设置]键，此时重量显示仪显示为“H××××××”，此数值出厂前已编定好，不需另输入数值（注H数值必须大于L数值，如果H数值小于L数值时，会出现所需重量不能自动停止，应按照输入L数值的办法，输入H数值），最后再按一次[净/毛/设置]键。本机具有去皮和设定数值的功能，并且具有记忆模块，当把所需数值置入仪表后，它会永远执行此数据。如果需改变数值，只能重新预置数值量。（以上××××××均为任意数）。
4．2 精灌装
采用螺旋输送方式装料， 出料速度的快慢通过改变转速来实现。本工序主要由：电机拖动的螺旋送料机、不锈钢储粉筒、升降架总成、补粉控制器等组成。粗灌结束，输送机将灭火器送到精灌工位，由拦截器准确定位，升起托盘及灭火器，通过主控板上的升降按钮，适当调节下料口与被装灭火器之间的高度。由于本工位有除尘功能，以第一次升起后能灌装、除尘和第二将升起后把被装瓶口附着的粉尘吸干净为准。因为在灌装时，粉垂直落入瓶内，会有少许粉尘外溢，经吸尘装置，回收、集中重新利用，螺旋送料机的送料速度，由无级调速的拖动电机控制，装粉量的多少，由称重显示仪、出粉控制阀及送料机与拖动电机之间的电磁离合装置，三者之间相互作用，实现精灌。为不影响连续灌装，储粉筒内应保证有足量的粉。当粉被灌装减少到一定时，料位指示器被动作，进行补充，当补充到一定时，上料器指示，停止补粉。本工位采用气缸二次升起完成装粉和除尘，通过调整气动控制阀主控箱的精灌升起节流阀，使升起气缸缓慢升起，其升起速度以精灌称重仪的数量变化为基础，当升起时，仪表的重量值变化不超过200g为合适。
此工位的称重电子称和粗灌装工位使用的称重电子称是一样的，具体使用方法和粗灌工位电子称的操作方法相同，这里不再赘述。
4．3 振动装阀
利用电动振动器产生的冲击力，流化被装瓶内干粉，以利于安装喷粉阀。已灌装干粉的灭火器被送到振动主工位，被振动平台升起。按设定的工作时序振动，此时人工把喷粉阀插入瓶内，并将阀和瓶的丝扣旋接。
4．4 旋紧工位
电子接近开关和拦截器准确定位，通过安装在灭火器专用夹头上的视觉型传感器定位喷粉阀手柄，放低气缸让夹头装夹手柄，电动旋紧喷粉阀。
本工位的组成：升降导柱及升降电机、旋紧电机、视觉型传感器、拦截器、扭矩传感器及其电子显示仪、喷粉阀专用夹头、自定心夹具等。前一工序结束后， 灭火器被送至本工位后，经拦截器和电子接近开关准确定位后，托盘自动升起时，自动定心夹具把灭火器卡住并扶正后，旋紧电机转动，装在其旁边的视觉型传感器，精确定位对准喷粉阀手柄放低气缸使专用夹头下降装卡喷粉阀，并开始旋转，直至扭力达到设定值后，自动停止。再把灭火器喷粉阀手柄旋紧一定方向，为充气工序做好准备。托盘升起气缸及自动空心夹具主气缸的动作要快于放低气缸及自定心夹具的辅助气缸。这此动作差的实现，依靠可调整节流阀适当调整，观察气缸进退速度，直至合适。扭矩传感器显示仪具体设定量值的操作方法如下：
|
名 称 |
说 明 | |
|
显 示 窗 |
①测量值显示窗 |
l 显示测量值 l 在参数设置状态下，显示参数符号、参数数值 l 末位小数点为记录指示 |
|
指示灯② |
l 各报警点的报警状态显示 | |
|
操
作
键 |
③ 设置键 |
l 测量状态下，按住2秒钟以上不松开，则进入设置状态 l 在设置状态下，显示参数符号时，按住2秒钟以上不松开，进入下一组参数或返回测量状态 |
|
④ 左 键 |
l 在测量状态下无效 l 在设置状态下：①调出原有参数值 ②移动修改位 | |
|
⑤ 确认键 |
l 在测量状态下无效 l 在设置状态下，存入修改好的参数值 | |
|
⑥ 增加键 |
l 在测量状态下启动打印 l 在设置状态下增加参数数值或改变设置类型 | |
|
⑦ 减小键 |
l 在设置状态下减小参数数值或改变设置类型 | |
报警设定值的设置方法：
报警设定值在第1组参数，无报警功能的仪表没有该组参数。
（1）按住设置键2秒以上不松开，进入设置状态，仪表显示第1个参数的符号。
（2）按确认键可以顺序选择本组其它参数。
（3）按左键调出当前参数的原设定值，闪烁位为修正位。
（4）通过左键移动修改位、增加键增值、减小键减值，将参数修改为需要的值。
（5）按确认键存入修改好的参数，并转到下一参数。若为本组最后1个参数，则按确认键后退出设置状态。
重复②-⑤步，可设置本组的其它参数。
« 如果修改后的参数不能存入，是因为OAI参数被设置为ON，使本组参数受密码控制，应先设置密码。
密码设置方法：
当仪表处于测量状态或第1组参数符号显示状态时，可进行密码设置。
（1）按住设置键不松开，直至显示OA。
（2）按左键进入修改状态，在左键、增加键、减小键的配合下将其修改为1111。
（3）按确认键，密码设置完成。
« 密码在仪表上电时或1分钟以上无按键操作时，将自动清零。
其它参数的设置方法：
（1）首先按密码设置方法设置密码
（2）第2组参数因为是密码参数所在组，密码设置完成后，按确认键可选择本组的各参数。
（3）其它组的参数，通过按住设置键不松开，顺序进入各参数组，仪表显示该组第1个有效参数的符号。
（4）进入需要设置的参数所在线后，按确认键顺序循环选择本组需设置的参数。
（5）按左键调出当前参数的原设定值，闪烁位为修改位。
（6）通过左键移动修改位，增加键增值，减小键减值，将参数修改为需要的值。
« 以符号形式表示参数值的参数，在修改时，闪烁位应处于末位。
（7）按确认键存入修改好的参数，并转到下一参数。
重复④-⑦步，可设置本组的其它参数。
退出设置：在显示参数符号时，按住设置键不松开，直到退出参数设置状态。
« 在参数设置过程中，若1分钟以上无按键操作，将自动退出设置状态。
4．5 加压工位
利用压差加压，灭火器需要压力1.2Mpa时，把气源出口调压器的输出压力调到1.4-1.6Mpa之间，从而达到灭火器贮压压力值要求。氮气灌装是生产线的关键部位之一，机构复杂，灌装压力大，对充气嘴和被充瓶出口的定位要求严格，主要由电子接近开关、拦截器、双升降机构、瓶体双侧定位、喷粉阀上定位卡块、压力自控充气装置等组成，前一工序把摆正的灭火器送到本工位后，托盘升起时，上定位卡块准确卡住喷粉阀，并限定高度。双侧定位扶正灭火器，充气嘴对准喷粉阀口并与之吻合，同时打开粉阀，充气开始，到设定压力值后自动停止。各功能部件复位，本工序压力自控采用电接点压力表，与PLC控制。本工位的各动作气缸的控制，均在气动电磁阀集成箱内，调节气阀节流阀使与之对应的气缸支使合乎要求。托盘升起气缸稍慢，上定位卡块气缸动作快速，双侧定位速度次之，充气进给气缸及压把气缸适当调整即可。
4．6 气密试验
灭火器贮压后，要确保一定时期内无泄漏，气密试验是灌充后灭火器质量检测的重要环节。气密检测分两种方法：一种方法采用在氮气灌充时加入少量氦气，灌装后在密闭室箱内用氦气检测传感器检查瓶体及接合处密封是否合格；另一种方法是把灌充的灭火器浸入水中，观测气泡的方法。本设备采用的是后一种方式。
本工位由机械臂、灭火器轨道、推进器、盛装灭火器吊拦、升降旋转支架、电动减速机等组成。上一工序完成，灭火器被送到气密工位后，经电子接近开关与拦截器准确定位，机械臂前进、机械手准确抓卡灭火器，然后提升使灭火器与托盘脱开，机械臂沿直线运动，把灭火器送入轨道内，依次推放若干个灭火器到位后（因灭火器筒体有大有小，以实际为准），推进器把灭火器推进吊拦，吊拦内装满灭火器后，支架升起，并转动120º，再下降把盛装灭火器的吊拦放入水槽中做泄漏检查的同时，另一吊拦到位，做好接收灭火器的准备。各动作机构复位，重复上述动作，实现循环作业。
在机械臂的作用下，灭火器与托盘脱开后，托盘进入回收装置，并自动下降，由主输送下面的逆输送将其返回生产线的起始端，实现不间停的连续作业。气密试验结束后，依靠人力把灭火器从吊蓝内取下，擦干或凉干后，贴标签或丝带打印，贴标签或丝带打印是一独立工位，不设置在生产线上，它是根据贴标要求和生产的需要，放置在一个合适的地方。
