隨著電子計算機技術發展，上世紀末，國外瓶罐玻璃行業陸續推出了伺服供料機，引領了料滴成形的極大改善并取得了快速發展。同時出現了全伺服和在原機械式供料機基礎上增加了部分伺服機構，僅把沖料和剪刀這兩個部分改換成了伺服機構，不僅同樣可實現不同料重的同機生產，也提高了供料機設備的性價比的兩種不同型式的伺服供料機。
01.全伺服供料機
1.1 全伺服供料機的特征
完成玻璃瓶罐料滴制備的供料機需進行勻料、沖料、剪料等過程，其沖料裝置和剪料裝置要執行一定的運動軌跡，才能沖制出適合工藝要求的料型。要讓它們執行一定的運動軌跡，就得依靠一定曲線的凸輪來完成。沖料、剪料的運動軌跡以及勻料筒的高度和速度要隨制品的品種、機速和工藝要求而變化。
機械凸輪式供料機，這是由一個電機經過同步帶傳動，驅動渦輪變速箱，變速箱的兩個出軸分別安裝剪刀凸輪和沖料凸輪，凸輪控制導桿而帶動沖頭和剪刀的運行；勻料器也是由電機、變速箱、機械調速機構等驅動勻料筒運行。這種結構方式不僅復雜，而且制約了高速、高質、輕量化的制品生產。在更換制品品種或調整機速時，都要更換上不同的機械凸輪。沖頭的沖程、沖頭高度要通過手搖桿進行調整，調整困難，操作復雜。
伺服供料機與機械供料機相比，其特征就是用伺服電機驅動沖料機構和剪切機構的運行，把描述凸輪的數據下載到計算機，計算機按照凸輪數據的要求控制伺服電機驅動剪切和沖料的運行動作，運行過程中，由計算機控制的伺服電機實時改變每一點的運行速度，達到平滑精確實現各種凸輪的運行效果。
這就實現了換品種、調機速、調組數不改變機械機構，不更換機械凸輪，只需在計算機上選擇各種需求的凸輪數據下載到計算機控制器，在現場通過按鈕或者現場終端機調整沖程、零點、相位等數據，實現方便的操作，精確的控制，使沖料、剪切、勻料相互協調運行，實現高精度的沖料以及多滴料的平行剪切；以準確的勻料速度及勻料筒高度調整達到精確的料重控制，操作方便、運行可靠、控制精確靈活，有效的提高了產品產量和產品質量，克服了機械供料機所存在的缺點。
1.2 全伺服供料機組成
伺服供料機由電氣控制部分和伺服供料機機械主體兩大部分組成。
機械主體主要由伺服沖料器、伺服剪切器和伺服勻料筒及其電氣控制部分組成（圖1、圖2）。
（1）伺服沖料器
不同制造商伺服沖料器的結構有所差別，但都是通過控制伺服電機的實時運行速度，實現沖頭的特定凸輪曲線。
（2）伺服剪切器
伺服電機經過同步帶、變速箱或者齒條、齒輪驅動剪刀臂帶動剪刀運行。伺服電機按照可編程的凸輪曲線驅動剪刀的剪切運動。
（3）伺服勻料器
伺服供料機的伺服勻料器，它不但實現電氣調整勻料筒的速度，還通過伺服電機或者步進電機驅動勻料筒的高度調整裝置，實現勻料筒高度的準確調整，達到料重的精確控制。
（4）電氣控制部分
伺服供料機由電氣控制部分和伺服供料機機械主體兩大部分組成。
電氣控制部分由伺服驅動器、伺服沖料控制板、伺服剪切控制板、伺服勻料控制板和通訊底板（與電子定時公用）、電源變壓器、伺服沖料控制盒、伺服剪切控制盒等組成。
伺服供料機與機械供料機相比，其最大的優勢體現在：
①用電子凸輪取代機械凸輪，更換品種和調整機速不用更換機械凸輪，給控制器下載不同的凸輪數據即可。
②使用現場按鈕或者現場終端調整相位、行程、零點，取代了手動的機構調整。
③伺服電機運行的電子凸輪，特性優良，曲線平滑，運行穩定，適合于輕量化控制，高機速運行。
伺服供料機的最大優勢不僅在于以電子凸輪取代機械凸輪而產生的巨大優勢，更在于其“現場調整相位、行程、零點”的方便性上。
【注意】無論是機械供料機還是伺服供料機，料滴成型工藝的調整規則和要求，都是一樣的。
1.3 伺服供料系統的先進功能
當今及今后伺服供料系統先進功能的研究，有如下幾方面：
1）精確的控制料溫，或者料溫與料重聯動智能控制；
2）伺服沖料的多凸輪曲線運行：由單個伺服電機控制的伺服沖頭，分時運行不同的凸輪曲線和沖程，例如，6組機，沖制一個44號凸輪，50mm的沖程；再沖2個59號凸輪，45mm沖程；再沖制3個73號凸輪，40mm沖程。周而復始，可以得到不同的料型和料重。在制瓶機中安裝不同的模具，就可以同時生產不同的品種。
3）多滴料的伺服沖料器，每個沖頭單獨控制：為了更好的實現多滴料的料重和料型的控制，采用多個伺服電機，每個伺服電機驅動一個沖頭，可以運行不同的凸輪曲線、不同的零程。使多滴料的料重和料型全面符合要求。
4）尋找自動檢測料重的方法，實現供料系統的料溫、料重、料型全自動智能控制。
02.機械與伺服機構結合的供料機
2.1 簡 述
隨著伺服供料機的逐步推廣應用收到了比較好的效果。近幾年世界上又在原有機械式供料上進行了部分伺服化的探索，即在原有機械式供料機的基礎上，僅把沖料和剪刀機構局部改換成伺服機構。我們把它定義為“械機與伺服機構結合的供料機”（或稱為部分伺服），取得了較好的成果。這種做法不僅提高了料滴成形的性能，同時也能實現同機不同料重的生產,提高供料機的設備性價比。
2.2 雙馬達剪刀機構 海葉2323(圖3)
（1）雙馬達伺服剪刀機構的設計特點
① 雙馬達伺服剪刀機構的剪切面趨于平行
兩個剪刀臂的運動旋轉中心同軸，因此在剪切瞬間剪刀片的運動軌跡垂直于中心軸（實為平行剪切）。
② 剪刀與料碗距離最小化
剪切點與料碗之間的距離最小為1/2英寸。
③ 無換向動作
每個剪刀臂均由一個三相伺服電機單獨控制。每次剪切，兩個電機均完成一次完整的旋轉動作，因此在剪切點無需換向。控制兩個剪刀臂的運動電機相環鎖定，從而實現同步控制。
④ 低磨損
運動部件之間的傳力接頭全部為球面輥子軸承，幾乎實現零磨損和零反沖力。
（2）雙馬達伺服剪刀機構特征
① 剪刀機構的功能更先進─結合供料機可實現多瓶種生產；
② 剪刀機構的應用更靈活─可安裝到其他任何品牌的供料機上，配合行列式制瓶機同機臺上不同重量的多品種的靈活生產；
③ 剪刀機構的模塊化設計使設備的價格有明顯降低。
（3）技術優勢
剪刀片運動（剪切瞬間）軌跡垂直于中心軸，這種瞬間即逝的動作實際上就是平行剪切的軌跡；
極好的動作重復性（最大時間偏差0.2毫秒），改善料滴重量的一致性；
剪刀動作軌跡可預先選擇；
高剪切速度適于高速生產，250剪/分鐘；
延長了剪刀臂在張開位置的停留時間，有利于剪刀片冷卻；
延長剪刀片使用壽命；
延長剪刀機構使用壽命；
維護簡單，幾乎為零。
2.3 伺服沖料機構 海葉2329 型
伺服電機通過沖頭傳動軸驅動沖頭臂支撐架梁，傳送架梁帶動沖頭主軸上下往復運動，由限位開關分別限定往復運動的高位和低位。通過架梁傳送給沖頭的行程運動，可有效避免附加給沖頭和勻料筒的彎曲力和橫向力(圖4)。
雙馬達剪刀機構可靈活與任何一款供料機匹配安裝。剪刀片的運動軌跡是單向連續環形運動。剪刀臂無換向運動，無反沖力，無支撐力，磨損也幾乎為零，可以使用錐形滾柱軸承。
（1）雙馬達伺服剪刀機構的設計特點
① 雙馬達伺服剪刀機構的剪切面趨于平行
兩個剪刀臂的運動旋轉中心同軸，因此在剪切瞬間剪刀片的運動軌跡垂直于中心軸（實為平行剪切）。
② 剪刀與料碗距離最小化
剪切點與料碗之間的距離最小為1/2英寸。
③ 無換向動作
每個剪刀臂均由一個三相伺服電機單獨控制。每次剪切，兩個電機均完成一次完整的旋轉動作，因此在剪切點無需換向。控制兩個剪刀臂的運動電機相環鎖定，從而實現同步控制。
④ 低磨損
運動部件之間的傳力接頭全部為球面輥子軸承，幾乎實現零磨損和零反沖力。
（2）雙馬達伺服剪刀機構特征
① 剪刀機構的功能更先進─結合供料機可實現多瓶種生產；
② 剪刀機構的應用更靈活─可安裝到其他任何品牌的供料機上，配合行列式制瓶機同機臺上不同重量的多品種的靈活生產；
③ 剪刀機構的模塊化設計使設備的價格有明顯降低。
（3）技術優勢
剪刀片運動（剪切瞬間）軌跡垂直于中心軸，這種瞬間即逝的動作實際上就是平行剪切的軌跡；
極好的動作重復性（最大時間偏差0.2毫秒），改善料滴重量的一致性；
剪刀動作軌跡可預先選擇；
高剪切速度適于高速生產，250剪/分鐘；
延長了剪刀臂在張開位置的停留時間，有利于剪刀片冷卻；
延長剪刀片使用壽命；
延長剪刀機構使用壽命；
維護簡單，幾乎為零。
2.3 伺服沖料機構 海葉2329 型
伺服電機通過沖頭傳動軸驅動沖頭臂支撐架梁，傳送架梁帶動沖頭主軸上下往復運動，由限位開關分別限定往復運動的高位和低位。通過架梁傳送給沖頭的行程運動，可有效避免附加給沖頭和勻料筒的彎曲力和橫向力(圖4)。
機構特征
① 傳送架梁上安裝了平衡氣缸，用于補償重力。。
② 勻料筒附近配備了控制盒，方便現場調整。
③ 沖頭底部配有手搖曲柄裝置。
④ 伺服驅動控制器采用西門子的多軸驅動系統SIMOTION®。
◎ 高質量的電器元件結合帶解碼器的伺服電機，實現可靠運行。哪怕是故障也不用擔心，因為系統的設計理念很人性化，故障診斷和處理操作非常方便。
◎每個機械部件的信號地址和程序儲存在數據存儲卡中，更換某部件后，程序和地址無需重新設定，一旦系統啟動，儲存卡里的數據會自動導出。這樣既節省了停機時間，也使得故障維修工作簡單化。
◎有關系統的故障及修改信息全部儲存在數據庫中，可通過觸摸屏按時間和日期追溯。
2.4 同臺機生產不同重量的料滴
2012年10月份，在德國杜塞爾多夫的玻璃展會上，德國HEYE展出了該公司最新模塊化產品：多瓶種生產技術。僅需更換伺服沖頭和雙馬達剪刀機構配合相應的控制軟件，即可實現同一臺行列機生產不同瓶重不同瓶型的產品，有利于試產和長期小單生產，有效節省模具儲備并可實現“不浪費一個料滴”。
【關注發展趨勢】
隨著國內市場對某些玻璃瓶產品“小批量多品種”的不同需求，要想在同一臺行列制瓶機上生產不同重量的產品，就必須選用局部伺服結構的供料機才能實現“多瓶種生產技術"。
對機械與伺服結合的供料機，可以在設備原來的基礎上以較少的投資更換某幾個適用的機構部件，從而使設備性能得以明顯提升或有利于操作的改善，它的必然結果是增加了經濟效益。可見任何設備不見得都必須是全伺服的就好。防止把設備都全伺服化當成是標準配置，從而走入了并不太適用的誤區。
