包装机械化10

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。图10.9所示 为食品灌装和装箱自动生产线布置实例。该布置将洗瓶、 装箱过程同灌装分开,从卫生方面看是合理的。
设备的合理布置是一个综合性问题。应力求降低成本、 因地制宜、灵活安排。 四、 包装生产线工作循环图 包装生产线是一组自动化程度较高的有机组合体。为 确保生产线能按预定的规律动作，需合理编制生产线的工 作循环图即借助图表将自动机及辅助装置的运动配合关系 简明地表达出来。
图10.6 设备布局图
1-取瓶机 2-塑料周转箱 3-输送装置 4-装箱机 5-检液装置6-贴标机 7-封口机 8-灌装机 10-空瓶检查台 11-洗瓶机
图10.6和图10.7所示为两种布局形式。 图10.6所示各台 设备间设置了平面输送装置。 图10.7所示为在设备上部 空间设置输送装置。
图10.7 设备上部空间设置输送装置
工序集中的特点： 由于工序集中,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。但是,工序过分集中,会对包装工艺增加更多的限 制，降低了通用性,增加了机构的复杂程度,不便于调整等。 所以,采用集中工序时,应保证调整、维修方便,工作可靠, 有一定通用性等。
为提高生产率，便于平衡工序的生产节拍,可以将包 装操作分散在几个工序上同时进行,使工艺时间重叠,即工 序分散。例如： 回转式自动灌装机头数愈多,生产率愈 高。工序分散可减小机构的复杂程度,提高工作可靠性,便 于调整和维修等。但生产线占地面积大,过分分散也使得 成本增加,不太经济。
Q 1 T k T f qT N
(10-2)
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
(10-3)
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。 2．对于挠性包装自动生产线,随着包装机台数的增加,生产 率初始提高得很快,随后变得缓慢,直至稳定。在循环外时 间损失相同的条件下,挠性包装自动生产线的生产率总高于 刚性生平线。
二、包装自动生产线的主要类型
包装自动生产线按照包装机排列形式分为串联、并联 和混联三种类型。一般以串联和混联生产线较多；按照包 装机联系的特征可分为刚性、挠性和半挠性生产线三种类 型。
图10.4(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。
总之，对于工序的集中和分散,应根据生产线的特点 全面综合地进行分析比较,力求合理,方案最佳。 3．平衡工序的节拍 平衡工序的节拍是制定包装自动生产线工艺方案的重 要问题之一。各台包装机具有良好的同步性,对于保证包 装自动生产线连续协调地生产非常重要。平衡节拍时,反 对压抑先进,迁就落后的平衡办法。具体采取如下措施：
该图编制形式与自动包装机工作循环图相似、拟定方 法也相同、主要区别是前者表示的是各主机及辅助装置 的动作顺序和时间。
图10.10所示是铝活塞自动包装线的工作循环图。包括 塑料薄膜制袋袋装机、装盒机、装箱机及捆扎机等主机、 袋装机与盒装机之间借滑槽与机械手连接；装盒机与装 箱机之间借连续回转的输送带连接；装箱机与捆扎机之 间借水平导槽连接，而总的构成则为一条刚性串联型自 动线。全线由控制柜统一进行程序控制。绝大多数执行 机构依靠油缸驱动，只有少数用电动机。各主机每完成 一次工作循环均需8秒。
开机、出现故障时进行调整检修、控 制等。这种工作系统即称包装自动生 产线。如图10.2为一综合自动包装线。
从工艺角度来看，包装自动生产 线除了具有流水线的一般特征以外， 还具有更严格的生产节奏性和协调性。 目前在我国包装各行业中已广泛地应 用着不同程度的包装流水线和包装自 动生产线。 一、包装自动生产线的基本组成
包装自动生产线的建立，不仅提高了产品包装质量、 包装速度、减轻了工人劳动强度、减小占地面积，而且， 为产品包装过程的连续化、高速化奠定了基础。
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。根据包 装自动生产线的工艺特点,提出以下设计原则：
所完成的功能。图10.5所示为装箱自动生产线的工艺原 理图。工艺原理图是不可缺少的原始资料，绘制工作循 环图及有关机构的设计和选择，都以此为基础。
图10.5 装箱自动生产线的工艺原理图
三、设备布局 包装工艺路线和设备确定后,本着简单、实用、经济 的原则布置设备。 力求方案最佳。 另外,还应考虑可 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。
(2)找出关键的影响因素，以提高全线的生产率 自动线工作循环图编制对全线的生产率有直接影响。 所以应在拟订过程中要善于发现对全线生产率起主要决定 作用的某些关键设备和动作，并寻求合理解决的途径。 如该线中装盒机的生产率约为20盒／分，即包装一盒的 周期为3秒。 装箱机的生产率则主要取决于20只小盒集积 的时间，亦即与前两道工序完成产品的情况有关。实际上 影响全线生产率的关键设备是袋装机。而影响袋装机的关 键因素乃是横封切断机构与机械手(I)的动作配合。所以 在设计时必须妥善考虑其机构组成及工作特性。
图10.10 铝活塞自动包 装线工作循环图
下面，结合该自动包装线略作具体分析。
(1)加强主机的联锁性，使全线协调可靠地工作 刚性自动线内各主机的联锁性大都很强，编制工作循环 图时务必切实注意这—点。 该自动线袋装机与装盒机之间是借机械手来传送被包装 物品的，故应妥善协调袋装机的机械手(ⅠZ)与装盒机的 机械手(Ⅱ)之间的动作配合。 在装箱机与捆扎机之间也存在类似的情况,当步进油缸 结束了推箱程序并发出相应信号时，捆扎机才能进行捆扎， 而不应任意确定起始动作时间。它们之间采用输送带来传 送物品，该段联锁性不强，对装箱工作有利。
图10.8 灌装自动生产线平面布置示意图
1—取瓶机 2—集瓶台 3—洗瓶机 6、9一灌装封口机 7—装箱机
4—洗箱机
5、8、10、11、12一输送机
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
图10.9
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-贴标机 7—升降机 8—装箱机 10-取瓶机
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 Tn
(10-1)
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
2.刚性生产线的生产率 刚性生产线中各台设备按同一节拍工作,忽略设备间的 不协调因素,可认为刚性生产线的理论生产能力取决于最后 一台设备的工作循环周期和持续工作时间。
1一灌身制造机 2-翻边机 3-自动检漏机 4ห้องสมุดไป่ตู้卷边封口机
1.平面布置
平面布置应力求生产线短、布局紧凑、占地面积小、整 齐美观以及调整、操作、维修方便。 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。至于采用何种形式布置,需综合考虑。比 如：车间的平面布置、柱子间距、各台设备的外形尺寸和 生产能力、输送机形式等。另外,还要便于操作和实现集中 控制。图10.8所示为灌装自动生产线平面布置示意图。洗 箱机4通常按平行于洗瓶机3的中心线布置。若洗瓶机生产 能力为12000瓶／小时，则应配备两台生产能力为6000瓶／ 小时的灌装封口机6和9。输送机8为输送机5的延续。输送 机11上设有两个输瓶道兼作中间存贮器。 为保证安全在设备布局时。应将各运动部件间、各单机 间、机器与墙壁间以及生产线之间根据实际情况,留出适当 距离。
3．对于半挠性生产线其分段数对生产率也有影响。包装生 产线分段时应有利于减小循环外时间损失,提高生产率。
三、提高生产线生产率的途径
为提高生产线的生产率，必须认真分析影响生产率的 主要因素，从而采取相应的措施，克服不利因素。
包装自动生产线是由最基本的工艺 设备——自动包装机及将自动包装
图10.2 综合自动包装线
机联线的辅助设备（输送装置等），并依靠推动控制系统 完成确定的工作循环。如图10.3所示。
图10.3 自动包装线基本组成方框图
其中，辅助装置和自动控制系统是区别流水线与自动生产 线的重要标志。本章主要介绍包装自动生产线。
1．合理选择包装材料和包装容器 例如：糖果包装机中采用卷筒包装材料,有利于提高 包装机的速度；对于衣领成形器而言，宜选用强度较高的 复合包装材料；制袋一充填一封口机所使用的塑料薄膜应 预先印上定位色标，以保证包装件的正确封切位置；自动 灌装机中为使灌装机连续稳定运行，瓶口的形状与尺寸应 符合精度的要求等。 2．满足工序的集中与分散 工序集中与分散程度是依据哪一种原则更能全面、综 合地保证质量、提高生产率和降低成本等因素而确定的。
图10.1 方便面包装流水线示意图 1-面供给装置 2-面装碗装置 3-自动放碗机构 4-加热封口机构 5-输送装置
6-包装机 7-热收缩包装机
为进一步提高生产率，在流水线的基础上，再配置适当 的自动控制、检测、调整装置、自动供料及输送装置等， 使被包装物品能按既定的工序和一定的节拍自动完成包装 工艺过程。整个包装过程不需人直接参与操作，仅需完成
(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。