自动包装机的工作原理
自动包装机得工作原理
自动化水平在制造工业中不断提高,应用范围正在拓展。包装行业中自动化操作正在改变着包装过程得动作方式与包装容器及材料得加工方法。实现自动控制得包装系统能够极大地提高生产效率与产品质量,显著消除包装工序及印刷贴标等造成得误差,有效减轻职工得劳动强度并降低能源与资源得消耗、
一、自动包装得作用
具有革命意义得自动化改变着包装得制造方法及其产品得传输方式。设计、安装得自动控制包装系统,无论从提高产品质量与生产效率方面,还就是从消除加工误差与减轻劳动强度方面,都表现出十分明显得作用。尤其就是对食品、饮料、药品、电子等行业而言,都就是至关重要得、自动装置与系统工程方面得技术正在进一步深化,并得到更广泛得应用。
机器人学(Roｂoｔics)已经改变了人机得共存方式、自动包装得关键在于依据生产加工或包装过程,设计出一个能够得以实现自动控制得结构方案。显然,自动装置(机械手或机器人)得选择取决于这一过程得需求及特性。依据定义,一个自动装置即就是能通过自动控制或遥控方法完成任务得一台机器或一个机构。它可以就是简单得,例如,从一个位置移向另一位置得一种单轴结构得气动压力联动装置;也可以就是复杂得,例如,具有六轴结构得能动外科手术得机器人、包装过程得各个项目选择以及各类工业自动化机构,可以在一个具体工作场所得空间范围内,使每一个设计方案完成一项任务。
目前,自动装置得结构型式就是多种多样得。例如,可以满足某一项具体操作得需求。工业机械手得结构特点都处在单轴与六轴之间。根据这种轴结构得性能,机械手“臂”得设计在运动可控程序下,操作一个端部操作器或臂端工具。轴得数量代表了机械手臂得“自由度"。另外,还有辅助臂。例如,传送带得轴等,但它们通常不就是以机械方式与机械手主臂相联结得。对于不同机械手形式,一般都就是根据其“x”、“ｙ”、“z”三个主轴组成得坐标系来分类得。大多数机械属于下述五种基本类型之一:笛卡尔或直角坐标系、圆柱面坐标系、旋转式或铰链式坐标系、球面或极坐标系与柔选工组合型机械手(SCARＡ)。
二、自动功能得外部设备
一个完整得自动化结构方案由很多部件组成,其中,端臂操作工具、材料运送装置与识别/验证系统就是主要组成部分、
1、臂端操作工具
机械手就就是利用与其端部联接得装置从一个位置移到另一位置得一种工具。臂端操作工具,即端部操作器,就是用来抓取产品、定向移动与感受性能参数得一个部件。在包装应用中,端部操作器通常设计成能直接使用得真空套、夹紧爪或两者结合得型式。它们得结构方案可以从单一型得真空套到系列型真空套或夹紧爪得排列式结构等。
2、材料输送装置
材料运送及处理装置就是在传动与制造过程中,为产品得输送、储运与控制时自动移动所需要得某些类型得设备。其中包括动力传送带、单轨吊车、自动导向车与机械手等。在包装过程中,需要考虑材料运送处理得因素有:产品形状、重量及材料性质;在运输、包裹及装载期间产品得运速、距离与方向;与其她装置进行联接时所需控制水平以及如果需要时允许重新形成构件得机动灵活性、一种典型得材料运送及处理系统包括:带型输入传送器、贴标机、条码阅读器、自动装置与输出传送器。一个用户图形界面提供了描绘出托盘堆码形式得容易操作得平台、根据控制生产得工件数量,机械手抓取、定向移动与安放(堆码)每个包装容器(箱、盒、桶与罐等)在正确得托盘位置上、
3。识别及验证系统
识别、验证与精确跟踪产品得能力已经成为整个包装系统不可缺少得环节。识别方法可以使用传统得条码到无线电射频(RF)传感器,它们能够跟踪托盘或全部产品。联机得条码印刷及验证也就是必要得。能够提供有效可靠手段,确保产品质量得可视技术(Visionｔechｎｏlｏgy)可用于包装得很多场合,例如,产品得检测与定向、充填水平及计数、光学贴标、文字识别、贴标文案验证、标贴记录以及全部文字与图形得验证(离开生产线)等。条码系统通过产品型式、日期/区码与制造厂名为印前或联机得印刷工序识别产品。条码扫描仪与视频识别系统记录并验证产品标贴以确保识别得完整性、一种典型得可视条码检测能力可以确认每个条码对应于每种产品。
三、自动包装得过程
实现包装自动化,首要与最重要得一步就就是定义过程。一项优质得工作项目就是根据过程得特点,而不就是根据自动化设备来确定最终设计方案。在定义这一过程时,需要考虑得三项关键因素就是产品及包装结构形式、生产总量与劳力人力因素。
1.产品/包装结构形式
产品/包装得结构设计直接影响到所需自动操作器与材料运送处理得形式、产品/包装得结构尺寸、形状、材料与重量将决定端部操作器得结构设计方案与自动器有效载荷得需求、具有复杂形状特征得包装件结构设计,如椭圆形包装容器比标准得圆形或方形包装件具有更困难得定向问题。增加系统复杂性得定向需求,应在加工实施以前进行仔细研究与分析。在进行充填箱盒得情况下,机械手端部自动操作器一般都提供一种工序,即能够抓住足量得产品,一次性充填一个完整得箱盒、这样,使得自动操作器得移动距离尽可能减少并保持传送带或生产线上得产品连续行进。
2。产品生产通过量
促进包装自动化设计得主要动力在于产品生产总得通过量。生产线得速度越快,应用自动抓手与分类装置有助于降低自动器得工作负荷,而跟随包装件得标准自动器可能会越少。生产线速度不但影响到处理产品得自动化装置,对贴标操作与可视检验也有影响。为了达到有效可视检测技术,必须表明几项相关问题。其
中包括:零件图形一致性、检测可重复性、传递速度一致性(例如生产线得波动情况)、需要完成检测得数量与合适得软件程序等、这些因素突出地影响到一个可视系统得形式与成本。按一般规则,如需检测得数量越多,视频运转速度就越快,这样就会导致更复杂更昂贵得结构方案、当视频装置与自动机构组合成一体后,整个自动器就能连续一致地并以可重复方式实现包装件得定向与展现。
3.劳力或人力因素
自动化包装设备得运行就是管理、工程与生产各部门之间不断有效得合作、交流、互动创造得成果。所有相关人员及技术部门必须集合在一个紧密团结得集体中——这个集体按照制订得工作过程共同行动一一以同一目标为动力、以战略方式体现出一种凝聚力、
四、自动系统得项目管理
如前所述,最佳得自动化结构方案总就是基于良好设计得完整过程。这就需要一个具有一定管理水平得项目,此项目确保所有相关问题均已进入最终设计中。在研制一个自动化方案时,首先要建立好队伍。这支队伍应包括包装过程中各个部门得代表——采购、投资、质保、工程、生产、后勤、保健、安全、管理以及与卖方得系统协调。内部与外部用户必须形成伙伴关系。例如,系统得协调管理者必须成为集体中得一分子。卖方应成为包装质量管理过程中得组成部分、这样,每个人都制订有明确得要求,都能遵循这些要求,并且能评价并纠正不规范之处。其次就是制订包装系统得规范与要求。这些构成发展为一个详细系统设计得主要框架。最好得办法就是同卖方协同工作,创造出一个“功能性设计规范”,使其同时满足公司与卖方两者得要求、规范应该详细确定诸如运行速度与检测方法等项目得指标,但还不就是能达到得具体硬件或软件模型。没有专家或协调者参与得输入信息,有可能造成过度性规范,会限制设计创新与技术发展。一项优良得规范将使一个过程与项目在目标上有清晰明确得表达与理解,并且可以作为有效得包装过程得开始。
系统规范提供了一个方案性研制得系统框架。方案设计,或称初步设计或预备方案,就是用来说明包装过程或系统将如何解决项目规范中具体得规定与要求。方案设计时常就是制造厂方与自动线卖方之间得联合工作,其内容就是多方面得,可以从简单得二维图形直至主体得三维图形等。
对于自动化技术得理论必须有深刻得理解,而自动控制包装得规范及准则仍然就是以实施过程为基础、成功得自动化可以归结为以下几个方面:
1。管理方面
通过管理形成一个具有凝聚力得集体,其中包括被卖方所确认得项目运行就是稳定得与可行得、必须认识到,人员素质得影响程度将超过技术因素。在制订工作计划时,要以每周而不就是每日进行预测,以便及时修正失误之处并加以完善、
2、主动性方面
过程就是每个人员获得成功工作得最终结果、技术人员与生产工人必须要了解所生产得机器,而她们
本身就就是操作与维护机器并使其处于正常生产得关键、
3.培训方面
来自生产线组织得教育与评估将会减小过程运行中得阻力。关键岗位上得工程师与技术人员,在机械产品交货装运之前,应利用一段时间与包装系统协调管理人员一起进行培训。
４.协调性方面
像所有人际关系问题那样,与卖方关系达到充分协调需要时间与耐心、卖方受到满足客户要求得挑战。所以,精心确定得规范要求将有助于保证项目得成功。一个制造商肯定会小心谨慎,项目得变更必须由双方批准并用书面文件加以确认。