包装生产线

第四节 输送装置
一、输送装置分类
包装线使用的输送装置按输送力的来源大体可 分为重力式，动力式两大类。
二、重力式输送装置
重力式输送装置是依靠物件自身的重力或惯性 力以克服滑槽或滑道等的接触摩擦阻力而实现输送 的，
常见装置有： 滑槽，
滚道 滑轮
缺点：由上向下输送，运动稳 动性差。
优点：结构简单。
图7.6 滑槽
第一节 概述 第二节 工艺路线与设备布局 第三节 包装生产线的生产率 第四节 输送装置 第五节 分合流及换向装置 第六节 中间储存装置
第一节 概述
一、包装流水线
所谓包装流水线是将相互独立的自动或半自 动包装设备，辅助设备等按包装工艺的先后顺序 组合起来，使被包装物品从流水线一端进入，经 过不同的包装设备，包装材料在相应的包装工位 加入，包装成品从流水线的末端不断输出。
图7.18 转向装置简图 1—主动曲柄 2一信号凸轮 3一微动开关 4一托架 5 一托杆 6一压盘 7—气缸
4.翻身调头
翻身调头换向是将物件绕水平轴线回转一定角度)其重心 位置大都发生变化，但原运动方向保持不变。
图7.19所示为翻身调头的不同型式。其中，导槽式 (图a所示)和导轨式(图b所示)，是以后者推动前者进行翻 身调头为动力的，适用于尺寸不大的块状或圆柱状物件的 输送。若将导槽或导轨延伸，可将物件翻至任意所需的角 度。
转筒式(图c所示)、跌落式(图d、e、f所示)和摩擦带 式(图g所示)则适用于输送盒装产品或块状物件，被翻转的 角度已在图中注明。扭曲带式(图h所示)仅适合对较轻的杆 状物件进行调头。
图7.19 翻身调头装置简图
5.组合换向
若将上述的转弯(转角)、翻身、拐角平移、转向、 翻身调头等换向方式加以组合则形成组合式换向装置。 图7.20(a)是翻身90与拐角平移的组合型式。 图7.20(b)、(c)是翻身与转向的组合型式。前者翻 身与转向各90°,后者翻身90°,转向180°。 图7.20(d)是翻身与转角的组合型式。这是利用间歇 机构带动一夹板装置来实现的。
1.滑槽 如图7.6所示，一般滑槽均有直槽和弯槽两部分构成。 一 般 用 于 包 装 物 块 长 宽 比 小 于 3 ～ 4 。 常 取 侧 壁 高 H= （0.25～0.35）物宽（或直经）。
2.重力滚道 用于大箱件，重袋等物件的运输。
当物件沿重力滚道向下运动时，它与滚柱的接触部位 和滚柱两端的轴承内部都存在着摩擦(滑动或滚动的)阻力。 这些阻力都有碍于物件受重力作用而向下运动。
1减小Tk、Tf、Σ Tn 可以提高生产率。为此，设计 时应尽量使空程辅助时间Tf 与基本工艺时间 Tk 重 合,各种空程时间互相重合或部分重合。 2．增加包装机的台数可提高包装机的工艺速度, 缩小基本工艺时间Tk,从而提高生产率。但随着台 数的增加,出现故障的几率增大,时间损失增大,生 产率反会降低。因此,应综合考虑。
(c)转板式(翻身与转向组合)
(d）翻板式(翻身与转角组合)
图7.20 组合换向装置
第六节 中间贮存装置
当自动包装线各主机的生产节拍出现了不平衡状态， 或者某台主机需更换包装材料、调整有关执行机构、遇有 故障而停车时，为了保证全线正常工作，必须在自动包装 线中设置相应的储存装置，使其变成柔性或半柔性的自动 包装线，以利于提高生产率和产品质量。
1.转弯(转角)
图7.16 转弯(转角)简图
2.拐角平移
拐角平移的换向方式是在输送过程中，物件重心位置 不变，又不绕任何轴线回转，而仅改变其运动方向。 在自动包装线上，通常为满足包装工艺及设备布局的 需要，而采用这种装置。 图7.17所示的两种型式主要用来对块状物件或盒装产品 的输送。其执行机构，(a)图采用往复运动的推板；(b)图采 用由两付带推头的输送链所组成。在输送中要求工作密切 配合，动作协调，顺序输送，以免损坏产品。
图7.5 设备上部空间设置输送装置 1一灌身制造机 2-翻边机 3-自动检漏机 4-卷 边封口机
1.平面布置
包装自动生产线的排列可采用多种形式布置，如直 线型、直角型或框型等。
2.立面布置 包装自动生产线中的设备在不同楼层布置时,要 考虑各种条件。如厂房大小及高度、设备外形尺 寸及重量、各工序及包装工艺路线的特点、卫生、 安全等。
3.采用先进设备,提高设备本身的可靠性,减少调整、维修 时间。 4.采用连续性包装机,尽可能减少或消除辅助操作时间。 5.将工艺时间较长的包装工序用若干台包装机并联完成,或 者分散在若干个工位上联合完成。 6．定期对设备进行检修和保养,可减少设备的事故次数。 7．设置必要的自动检测系统。实现自动诊断、自动排除、 自动报警和自动保护等，减少因事故造成的停机损失。 8．提高生产和组织者的操作、管理水平，尽量消除人为因 素造成的影响。
图7.6
灌装和装箱自动生产线布置示意图
1—洗瓶机 2—灌装机 3、9-输送机 4—封口机 5—检验机 6-
六、 包装生产线工作循环图
第三节 包装自动生产线的生产率
一、包装自动生产线的生产率
1.挠性生产线的生产率
Q
1 Tk T
f
(7-1)
Tn
式中：Q—生产率 Tk—基本包装工艺时间 Tf—辅助时间 Σ Tn—循环外损失时间之和
1. 按照包装机排列形式分为：串联、 并联 混联 2. 按照包装机联系的特征分为：刚性 挠性 半挠性
图(a)所示为刚性生产线。被包装物在生产线 上完成全部包装工序均由前一台包装机直接传 递给下一台包装机,所有机器按同一节拍工作, 如果其中一台包装机出现故障,其余各机均应 停机。
图(b)所示为挠性生产线。被包装物在生产线上完 成前道包装工序后,经中间贮存装置贮存,根据需要 由输送装置送至下一包装工序。即使生产线中某 台包装机出现故障，也不影响其余包装机正常工 作。
二、工艺路线设计原则
1．合理选择包装材料和包装容器 2．满足工序的集中与分散 工序集中： 减少了中间输送、存贮、转向等环节,使机构得以简 化；可缩减生产线的占地面积； 降低了通用性，增加了机构的复杂程度，不便于调 整。 工序分散： 工序分散可减小机构的复杂程度，提高工作可靠性, 便于调整和维修； 便于平衡工序的生产节拍； 工艺时间重叠，提高生产率。 生产线占地面积大,过分分散也使得成本增加,不太经 济。
(2)板链式 如图9.18所 示是板链式输 送装置。瓶、 罐等物件由架 在轨道上的板 链承载。(a)图 结构简单，只 能沿直线方向 移送；(b)图 结构较复杂， 可沿曲折平面 移送。在自动 包装线上都得 到广泛应用。
图7.13 板链式输送装置
第五节
分流、合流及换向装置
一、分流装置
多列链带式、摆动挡板式、摆动导槽式、摆动输送 带式和滚轮转向式
三、平衡工序的节拍
包装机同步性工作时间。 (1)将包装工艺过程细分成简单工序,再按工艺的 集中、分散原则和节拍的平衡,组合为一定数量 的合理工序。 (2)受条件限制，不能使工序节拍趋于一致时， 则尽可能使其成倍数，利用若干台包装机并联达 到同步的目的。
四、绘制工艺 原理图
在确定了包 装工艺方案之后， 就应着手绘制工 艺原理图。包装 自动生产的工艺 原理图只需给出 各单机所完成的 功能。图7.3所示 为装箱自动生产 线的工艺原理图。
2.刚性生产线的生产率
Q
1 T k T f qT N
式中:q一生产线中包装机械的台数 3.连续式包装机组成的自动生产线的生产率
Q
1 1 in qT
n
式中:i—转盘式包装机的头数 n—转盘的转速
二、影响生产线生产率的因素
1．对于刚性顺序组合包装自动生产线的实际生产率，随着 包装机台数的增加生产率相应提高，但不是简单的正比关 系。当台数增加到一定数量后，再增加包装机台数，生产 率反而下降。主要因为循环外时间损失成为影响生产率的 主要因素。
图7.10 带式输送装置
2.链式及板链式输送机
(1)链式（只适用于低速的水平输送）
图7.11 承载式输送链
如图7.12 所示，链条架 在导轨上，块状物件被放在 托板上，借链条上的推头推 送，能始终保持一定的间距， 有利于实现所需的工作节拍。
图7.12 推进式输送链 1-推头 2-上托板 3-导轨 4向
图7.18 所示的五种型式可应用于盒、箱、袋类包装产 品。其中(e)图是一种由机、电、电控制系统组合而成的转 向装置，结构较复杂。根据需要可转90°、180°或270° 等角度。待转向的物件由动力滚道输送至托杆5上方，借气 缸7推动托架4连同托杆5上抬，使其夹在托杆5、压盘6之间 而脱离动力滚道。接着电磁离合器(图中未示)吸合使槽轮 机构的主动曲柄1回转，再带动槽轮连同托秆作间歇转位。 当与槽轮同步转动的信号凸轮2转到规定角度时，由于触动 微动开关3，离合器脱开，使槽轮机构停转，同时气缸7带 动拖架5下降，已转向的物件下落到动力滚道上排出。
图(c)所示为半挠性生产线。生产线由若干个区段组 成，每个区段内的各台包装机间又以刚性联接，各 区段间为挠性联接。目前，刚性和半挠性生产线较 常用。
第二节 工艺路线与设备布局
一、工艺路线
包装工艺路线是进行包装自动生产线总体设 计的依据，它是在调查研究和分析所收集资料的 基础上确定的。设计包装工艺路线时,应保证包 装质量、高效率、低成本、结构简单、便于实现 自动控制、维修和操作方便等。
图7. 7 重力滚道
二、动力输送装置
动力式输送装置不仅具有向下的输送能力，还有沿水平 和向上的输送能力，输送速度可调节。典型的动力式输送 装置大致有动力滚道、带式、链式、板链式输送机等。它 们能驱动物件作连续或间歇运动。本节只着重介绍后几种 类型的输送装置。
图7.8 动力滚道
图7.9 输送带的托板及托滚
图7.3 装箱自动生产线的工艺原理图
五、设备布局
包装工艺路线和设备确定后布置设备。 可根据厂房的变化,灵活安排布局并为以后 的技术改造留有余地。