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包装生产线第十二章授课要点三、辅助装置一、概述二、包装生产线设计四、生产率五、典型生产线实例第一节概述一、包装生产线定义包装自动生产线：按照产品的包装工艺过程，利用分流、合流、储存、传送装置把包装机以及辅助设备连接起来，而形成的有独立控制装置的包装生产系统。在包装生产线上，被包装物上线后，以一定的生产节拍，按照设定的包装工艺顺序，顺序经过各个包装工位，完成预定的包装作业后再下线。自动化程度取决于人参与生产的程度自动包装生产线：被包装物自动地经过各个包装工位完成预定包装，工人不直接参与工艺操作二、自动包装生产线优点有利于应用先进的科学技术和现代企业管理技术，简化生产布局，减少生产工人数量、中间仓库和被包装物贮备量，缩短生产周期，提高包装产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，改善劳动条件，促进企业生产实现现代化。三、自动包装生产线缺点投入成本高，占地面积大，生产组织管理的水平要求高第一节概述四、组成自动包装机、传送储存装置、信号及检测系统、控制系统第一节概述五、包装生产线分类按包装生产工艺路线的不同：直线型、台阶型、回转型和组合型按自动包装生产线的组合方式不同：串联型、并联型和串并联混合型按包装生产线布置方式的不同：直线型、曲线型、环形和树枝型按包装产品或成品的性状不同：流体或半流体包装线、粉粒状物品包装线、颗粒状物品包装线、块状物品包装线按产品在自动线上的移动特征：间歇运动型、连续运动型和间歇与连续并存型按包装机之间连接特征的不同：刚性型、柔性型和半柔性型第一节概述1-被包装物品2-包装机3-中间存贮器4-成品按包装机的连接特征分类设计自动包装线关键因素：1）前序包装机的生产能力高于后序包装机生产能力10~15%2）缓冲存储区域刚性生产线。同一生产线、同一节拍工作，一台故障，全线停止挠性生产线。前道包装工序完成后，经中间贮存装置贮存，送至下一包装工序。某台故障，不会立刻影响全线生产半挠性生产线。生产线由若干区段组成，每区段以刚性联接，各区段间为挠性联接。如灌装生产线，其中灌装机与压盖机常以刚性联接组成机组。第一节概述一、总体设计第二节包装生产线设计一、总体设计二、工艺路线设计三、设备选型四、设备布局总体设计是整个设计最重要的环节，总体设计正确、合理与否，对生产线的生产效率、运行可靠性、设备复杂程度、成本造价、生产节拍等起决定性的作用，决定整条生产线项目的成功与否注意：对包装物和包装材料形状、特性进行充分研究考虑包装物品能否以稳定正常的状态进入下道包装工序对自动包装线设置合适的中间缓冲储存区使内、外包装机的生产能力匹配。1.包装工艺路线的设计保证包装质量基础上，力求高效率、低成本、结构简单、便于自动控制2．自动包装线布置形式的选择考虑被包装物特点、生产纲领、生产条件等因素，分析不同类型生产线优缺点，确定生产线布置形式。3.生产节拍、输送速度的确定根据生产纲领、自动线布置形式、工位最长工艺时间、工件传送平稳性要求，确定间歇型自动线的生产节拍，或确定连续型自动线的输送速度4.自动控制系统的确定采用PLC控制还是采用计算机控制；是采用时序控制、行程控制还是混合控制；是采用集中控制还是分散控制；是采用机械控制、流体控制还是采用电器控制第二节包装生产线设计一、总体设计内容二、工艺路线设计设计原则合理选择包装材料和包装容器满足工序的集中与分散选择工艺路线的形式平衡工序的节拍第二节包装生产线设计满足工序的集中与分散工序集中，可减少中间输送、储存、转向等环节，使机构得以简化，缩减生产线的占地面积。工序过分集中，会对包装工艺增加更多的限制，降低生产线的通用性，增加机构的复杂程度。采用集中工序时，应保证调整、维修方便，运行可靠，有一定通用性。工序分散，可提高生产率，平衡工序的生产节拍，减小机构的复杂程度，提高工作可靠性，便于设备调整和维修等。例如：回转式自动灌装机头数愈多，生产率愈高遵循生产适用、技术先进、经济合理原则1.技术先进性2.可靠性3.经济性4.消耗性5.操作性、安全性6.成套性7.灵活性8.维护性三、设备选型第二节包装生产线设计简单、实用、经济的原则布置设备1.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2.立面布置综合考虑包装工序特点、厂房大小及高度、人员行走方便、卫生安全条件的诸多因素，可将自动包装生产线进行立面布置，力求降低成本、因地制宜、灵活安排四、设备布局第二节包装生产线设计•瓶装啤酒自动生产线•由于生产工艺要求、厂房布局等多种因素不同，采用不同设备布置方式1-卸瓶机；2-验瓶机；3-瓶传送带；4-洗瓶机；5-灌装封盖机；6-瓶盖料仓；7-喷淋机；8-贴标机；9-瓶箱传送带；10-洗箱机第二节包装生产线设计灌装和装箱自动生产线布置示意图，将洗瓶设备、装箱设备同灌装设备布置在不同的楼层，卫生、合理。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-取瓶机第二节包装生产线设计1）送料装置工作能力大；2）生产能力大的装置向生产能力小的装置送料；3）自动分拣机；4）产品以单列流过输送带，按一定数量分别包装。多列链带式第三节辅助装置一、分流装置一、分流装置二、合流装置第三节辅助装置三、变向装置第三节辅助装置三、变向装置第三节辅助装置四、夹持装置第三节辅助装置中间缓冲储存器的连接方式1、4-包装机2-被包装物品3-缓冲储存器5、6-闸板五、储存装置第三节辅助装置一、包装自动生产线的生产率1.柔性生产线的生产率1kfnQTTT•Q—生产线的生产率；Tk—费时最多的单台包装机工作循环内的基本工艺时间；Tf—工作循环内的辅助操作时间；ΣTn—循环外损失时间之和。第四节包装生产线生产率二、影响生产线生产率的因素1.刚性包装生产线，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。这主要是因为循环外时间损失成为影响生产率的主要因素。2.挠性包装生产线，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，挠性包装生产线的生产率总高于刚性生平线。3.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。第四节包装生产线生产率PVC粉料全自动称重包装码垛生产线用于PVC粉料的自动称重、包装、输送检测及码垛，主要由上料单元、称重单元、包装单元、输送检测单元、码垛单元以及辅助的除尘单元、真空与气动单元等组成第五节典型包装生产线总体布置图1-上料斗；2-螺旋输送机；3-储料斗；4-电子定量秤；5-二次料门装置；6-装袋机；7-夹口整形机8-缝口机；9-纸带热封机；10-立袋输送机11-倒袋输送机；12-整形压平机；13-除尘器；14-除尘管路；15-真空系统；16-包装机控制柜；17-供袋机；18-电子秤控制柜19-操作台；20-金属检测机；21-电子复检秤；22-自动拣选机23-输送机控制柜；24-喷墨打印机；25-斜坡输送机；26-缓停压平输送机；27-转位输送机；28-码垛机控制柜；29-编组机；30-推袋压袋机；31-垛盘输送机；32-分层机；33、35、37-托盘输送机；34-托盘仓；36-升降机工艺流程图包装生产线工作过程上料机构将待包装的粉粒状物料送至电子定量秤，经电子称的分料器进入全自动称重、包装系统，实现物料的全自动称重、包装，装满物料的料袋经过整形、缝口、热封工序后，送入金属检测机和电子复检秤，含有金属及重量不合格的料袋被自动拣选机剔除，合格的料袋继续输送，喷墨打码后，送入码垛单元，完成最后的整形、编组、码垛工序，垛盘由叉车下线入库。第五节典型包装生产线称重单元工作原理图称重原理电子定量秤对物料进行全自动称重，为自动包装机提供定量的物料，称重工作过程如下：前一次称重、卸料完毕后，放料气缸驱动称重箱翻门关闭，四连杆并联给料气缸驱动落料闸门全打开，进行粗给料；粗给料结束后，落料闸门关闭至细流口，进行精给料，同时，悬臂式电阻应变称重传感器测量物料的重量；当物料重量达到包装要求时，落料闸门全关闭，称重箱翻门打开，向空包装袋充填，完成一次自动称重过程。第五节典型包装生产线称重单元图片称重单元图片称重单元图片称重单元气动图1-抓袋器气缸2-抓袋器3-抓袋器真空吸盘4-包装袋托板5-机架6-袋输送器7-吸袋器直动气缸8-吸袋器摆动气缸9-吸袋器10-吸袋器真空吸盘11-供袋盘供袋机结构简图第五节典型包装生产线供袋机图片供袋机图片装袋机结构简图1-机架2-包装袋3-翻门缩口装置4-料门气缸5-取袋开袋夹送装置6-抓手7-缩袋气缸8-夹袋气缸9-料袋敦实机构10-伺服电机11-真空吸盘12-料门13-抱夹板第五节典型包装生产线转位输送机结构简图1-伺服减速电机2-转位机构3-门架子4-夹袋板5-气缸驱动装置6-输送机7-减速电机8-机架第五节典型包装生产线转位输送机图片转弯机结构图1-减速电机2-锥辊3-链条4-机架第五节典型包装生产线自动拣选机原理•用于不合格料袋的剔除及合格料袋的输送•拣选机由拣选机构和输送机构组成，分别由减速电机驱动。输送机构的减速电机通过链条传动带动链轮输送辊转动，完成料袋的输送，其输送速度与输送线速度相匹配。拣选机构通过气缸活塞杆推动翻转架升起，将料袋抬升离开输送机的输送辊，同时拣选电机启动，驱动皮带轮转动，将料袋从输送线上剔除，剔除的料袋由下线托盘滑下。•拣选机的工作状态是由金属检测机与电子复检秤输出的检测信号控制，当物料的金属检测及重量检测结果合格时，拣选机构不工作，当对物料的金属检测或重量检测不合格时，控制系统发出指令，拣选机的输送机停止运转，拣选机构动作，将料袋从输送线上剔除第五节典型包装生产线自动拣选机图片1-翻转架2-输送辊3-下线托盘4-翻转架气缸5-机架6-拣选减速电机7-输送机减速电机第五节典型包装生产线