为何“扭力传感器+伺服控制”才是高精度旋盖机的天花板？

在饮料、药品、农化等瓶装包装行业的生产线上，自动旋盖机是必不可少的核心设备。旋盖工序看似简单，实则是决定产品密封性、保质期和用户体验的关键环节。

传统自动旋盖机面临一个核心矛盾：如何在保证高速生产节拍的前提下，精确控制每一个瓶盖的旋紧力度？力度过大会导致瓶口变形或难以开启，力度不足则引发泄漏、变质甚至安全风险，直接拉低产品合格率。

01

传统方案的困局：

精度与效率的不可兼得

要将旋盖机的扭盖力度控制得“恰到好处”，还真并非易事，它需要依靠尽可能精确的位置控制和扭矩控制加以实现。而且，旋盖机也不能为了保障扭力精度，而过多降低节拍速度，否则将会拖慢整条生产线的效率。

当前主流旋盖机普遍采用两种方式：

依赖机械摩擦片打滑限扭，响应慢、精度低（±10%~15%），且随着部件磨损精度会持续下降。

虽在位置控制上有所提升，但本质上缺乏对输出扭矩的实时感知与闭环调节能力。面对瓶盖、瓶口不可避免的尺寸公差、材质差异或轻微变形等干扰因素，这些方案显得力不从心，难以动态适应变化，最终导致旋盖质量的离散度过大。

02

破局关键：

闭环扭矩感知 + 伺服动态响应的融合

真正实现旋盖工艺的突破，核心在于将高分辨率扭矩实时感知与高速伺服动态响应深度结合，构建全闭环控制系统。针对这个问题，台达联手金旺智能共同开发出了一套“天花板”级的高精度旋盖方案。这套方案的核心优势，可以精炼地概括为“精”、“快”、“巧”三大特点。

高精度旋盖的核心在于对扭矩变化的精确捕捉与即时响应。在台达方案中，专门搭载了由台达研发的0.003Nm分辨率的扭力传感器和闭环控制技术，使系统具备了堪比人类触觉的微力感知能力。该传感器实时监测旋盖过程中螺纹啮合、密封圈压缩等关键阶段产生的细微扭矩波动，并将数据反馈至控制系统。

区别于传统开环或半闭环控制，基于扭矩反馈的闭环系统能够动态调整电机输出力矩，而非机械执行预设角度或时间指令。这使得每个瓶盖都能在设定的目标扭矩阈值内精准旋紧，控制精度可达±1%~3%，有效克服瓶盖/瓶口个体差异带来的影响，从根本上解决旋力过大或不足的顽疾。

▲0.003Nm分辨率的台达扭力传感器

为“机器指尖”赋予精准感知还只是第一步，要对如此细微的差异做出迅速反应，还离不开“疾如闪电”的运动控制，这便是这套高精度旋盖方案的第二个特点——“快”。

传统“PLC指令→伺服驱动器执行”的控制链路存在固有延迟，难以满足高速旋盖对实时性的需求。台达方案采用了高性能伺服系统ASDA-A3的二次开发平台，无需经过PLC，在驱动器层级直接实现扭矩闭环控制算法，彻底绕开了PLC通信的延时瓶颈。这种架构将控制周期压缩至微秒级，对扭矩波动的响应速度提升数十倍。在瓶盖接触瓶口、螺纹啮合、旋紧到位的瞬间，系统能在极短时间内完成“感知-决策-执行”的闭环动作，精确抑制力矩过冲或欠扭，在保障旋盖精度的同时，完美匹配高速生产线的节拍要求。

▲台达高性能伺服系统ASDA-A3二次开发平台

最后，为了在精准扭盖的同时，还能保持“行云流水”的工作节拍，就不得不说说这套高精度旋盖方案的第三个特点——“巧”了。

为了让旋盖机更加“心灵手巧”，把活干得又快又好，台达方案还采用了高动态响应伺服电机配合AI控制算法，实现了“动态跟随式”旋盖。旋盖头可智能追踪流水线上连续移动的瓶体，在无需停顿瓶身的情况下完成精准旋紧动作，大幅提升整线效率。

不仅如此，台达解决方案还能够通过实时采集每次旋盖的脉冲数、扭力值，并构建“角度-扭矩”曲线进行监测、分析和完整记录，一旦发现由于歪盖、斜盖而导致的扭力数据异常，则可以及时剔除不合格品，并支持对旋盖流程中的扭力数据进行追溯，从而实现从“事后抽检”到“全过程监控”的质控模式升级。

▲台达解决方案可对扭力数据曲线进行监测、分析及完整记录，剔除歪盖、斜盖等不合格品

03

扭力传感器+伺服控制

高精度旋盖的天花板

今天，依托这套创新的高精度旋盖方案，金旺不仅将旋盖机设备的生产良品率提升到了99.5%，还为用户实现了“精度更高、速度更快、良率更优”的多重价值。

用户的最佳实践验证了其技术优越性。究其本质，我们可以看到该方案三个特点所具备的独特优势：