包装流水线

第四章包装生产线趋势：包装流水线及包装自动线取代单机生产原因：适应现代生产方式：国际化生产专业化生产社会化生产标准化生产目的：提高生产效率、降低劳动成本、保证产品质量第一节概述工艺：劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工和处理，改变它们的几何形状、外形尺寸、表面状态、内部组织、物理和化学性能以及相互关系，最后使之成为预期产品的方法及过程。工艺流程：一个产品，从原材料一直到成品，制作过程中所涉及到的方法和途径。例1折叠纸盒制造工艺：开切备料、制印刷版印刷、(表面加工)上光烫金压花、制模压版模切压痕、剥离落料、制盒、入库例2纸袋制造工艺：管状成型、切成袋坯、折叠组装并粘合生成袋底、压紧粘合区、裹包工序：一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。完成某个工艺过程要分成几步、做每个步骤就是一道工序划分工序的依据：工作地是否变化、工作是否连续问题：折叠纸盒的制造可划分为几道工序？方底纸袋的制造可划分为几道工序？具体工序的划分与生产方式有关！装夹：工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定的过程。安装：一次装夹所完成的那部分加工过程。安装是工序的一部分安装要求：在同一工序中，安装次数应尽量少。这样做能提高生产效率；减少由于多次安装带来的加工误差。为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，使工件在一次安装中，可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。要求：在同一工序中，工位数应尽量多。作用：采用多工位加工，可提高生产率和保证被加工件各结构间的相互位置精度工步：所有加工工艺条件均保持不变的情况下所完成的工位内容。工步是工序的组成单位。工艺条件：机加工加工表面、加工用量(指加工速度、背吃刀量和进给量)、加工刀具当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工时,则为复合工步。划分工步的目的：便于分析和描述比较复杂的工序、更好地组织生产和计算工时几个例子：饮料包装过程、塑料复合袋的制造、无菌包装机包装流水线：将相互独立的自动、半自动包装设备以及辅助设备等，按包装工艺的先后顺序结成一个统一整体，以便劳动对象的加工、检验和运输等能自动地连续进行的一系列生产设施。在包装流水线中，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。工人只参与一些辅助的包装作业，如整理、输送、包装容器供给等。例：方便面生产流水线示意图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。作用：人工完成供盖、整理装箱及封口等工作。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整个包装工艺过程。这种工作系统即称包装自动生产线。工人不需直接参与操作，仅需完成开机、出现故障时进行调整检修、控制等从工艺角度来看，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。包装自动线节拍Cycletime：连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）之间的间隔时间。即指完成一个产品所需的平均时间。如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。瓶颈Bottleneck：狭义：一个流程中生产节拍最慢的环节。广义：整个流程中制约产出的各种因素。人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞。瓶颈——漂移包装自动线的基本组成：见课件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。包装自动生产线的主要类型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。按照包装机联结的特征可分为刚性、柔性和半柔性生产线三种类型。图示见课件！1、4、8一被包装物2、6、9一包装机3、7、11一成品5、10一中间存贮器刚性生产线的特点：被包装物在生产线上完成全部包装工序、各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,其余各机均应停机柔性生产线的特点：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、所有机器可按不同的节拍工作、生产线中某台包装机出现故障，不会影响其余包装机正常工作半柔性生产线的特点：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、各区段间为柔性联接刚性和半柔性生产线较常用。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。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。设计要求：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。包装工艺路线的设计原则如下：合理选择包装材料和包装容器：糖果包装机应采用卷筒包装材料,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。满足工序的集中与分散确定工序集中与分散程度的原则：从更能全面、综合地保证质量、提高生产率和降低成本等因素而确定的。工序集中的特点：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。但工序过分集中,增加了机构的复杂程度,不便于调整等，降低了通用性。故采用集中工序时,应保证调整、维修方便,工作可靠,有一定通用性等。工序分散的特点：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多个工序上同时进行,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。平衡工序的节拍：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。具体措施：(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。(3)采用新技术，改进工艺，从根本上消除影响生产率的工序等薄弱环节。按物料的输送方式，设备布局的基本形式有：平面布置、立面布置设备布局－平面布置见课件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-洗瓶机玻璃瓶灌装生产线设备布局－立面布置图见课件1一灌身制造机2-翻边机3-自动检漏机4-卷边封口机金属罐灌装生产线第三节输送装置输送装置的作用：中间传送，连接包装工艺设备，完成包装物品和包装材料的输入及包装成品和次品的输出。输送装置的工作性能影响着全线的自动化程度、生产能力、包装质量、产品成本、操作条件和卫生、安全等技术指标。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。一、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、滚道和滑轮输送道等。这种装置结构简单，应用较广。但：只能由上向下输送，运动稳动性差，对于一些严格要求自动线的工作节拍的场合，不宜直接采用。一、重力式输送装置1.滑槽：一般滑槽均由直槽和弯槽两部分构成。滑槽宽度B与包装物块长或宽之比一般小于3～4。常取侧壁高H=（0.25～0.35）物宽（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。二、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。它们能驱动物件作连续或间歇运动。典型的动力式输送装置大致有：动力滚道(用链传动各滚柱)、带式、链式、板链式输送机等。1、带式输送机结构简单、工作可靠、造价低廉、适应性强。特别对工作节拍没有严格要求而且比较干燥的生产场所，可采用柔性或半柔性自动包装线，输送袋、盒、箱等产品。1、动力式输送装置－带式输送机按输送带下部支承的结构不同，分为托板式及托辊式两种。托板在工作中稳定性较好，但摩擦阻力较大，适用于短距离及轻载的场合；托辊适用于长距离和重载的场合。带式输送机一般由主从动滚轮、张紧轮、挠性带、托板(或托辊)、拦板(或栏杆)和驱动装置等组成。挠性带常用棉织带、橡胶带、塑料带、钢带及金属丝编织带等，由于承载较轻，一般以薄型为主。承载式输送链：链条架在导轨上，直接承载大型箱体之类的物件。因无任何强制性推进元件，一般只适用于低速的水平输送。推进式输送链：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。板链式输送装置：瓶、罐等物件由架在轨道上的板链承载。(a)直移式：结构简单，只能沿直线方向移送；(b)转折式：结构较复杂，可沿曲折平面移送。第四节分流、合流及换向装置一、分流装置对平面布局为并联及混联的自动包装线，必须配备相应的分流(或分路)装置，以便将一条输送带上的物件有规律地分配到若干条并联输送带上去，再转送至并列的其他机组，以完成后续包装工序。分流装置类型较多，大体上有多列链带式、摆动挡板式、摆动导槽式、摆动输送带式和滚轮转向式等。多列板链式分流装置简图看PPT二、合流装置对平面布局为并联及混联的自动线，将若干台并列主机输送出来的包装产品，通过适当的合流装置，使其汇集到一条输送带上，供后续工序完成另外的包装作业。合流装置:挡板式转盘式推板式翻板式.图形见PPT.挡板式、转盘式：适用于瓶罐的合流装置。推板式：适用于块状物料的合流装置，其两侧推板与中间推板依次动作密切配合，达到有规律的两路合流输送的目的。翻板式：适用于袋、盒、箱类物件。翻板由光电发讯，控制气缸或油缸执行动作，使来自上层输送带的物件落至下层输送带汇流。。三、换向装置因工艺、布局、流向等要求，需将被输送物件改变其运动的方向或状态，如转弯(转角)、拐角平移、转向、翻身、调头以及上述方式的组合。1.转弯(转角)转弯(转角)的换向方式是使被输送的物件在水平面内绕某一垂直轴线转过一定角度(多为90°、180°)而变换其运动方向，但重心位置往往维持原状。转弯(转角)简图：挡板式(图a所示)和导板式(图b和c所示)主要用于小型圆筒状(瓶、罐等)物件的转弯输送。转盘式(图d所示)的输送对象与上述相类似，但可提高输送速度。当物件经过转盘时，应尽量减缓它与弧形栏板的碰撞和摩擦中应适当地限制转盘的转速，使自由放置在转盘上的物件保持相对静止。圆辊式(图g所示)与锥辊式主要区别为圆柱形辊筒的直径皆相等，但辊两端的链节距不相等。导辊式(图e所示)主要用于块状(箱、盒)及袋状物件的转弯输送。锥辊式(图f所示)适用于大型箱、盒、袋状物件的转弯输送。按辐射状排列的锥形辊受链条带动而绕各自的轴线回转。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。分为推板式、链带式。这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。3.转向转向的换向方式是在输送过程中使物件绕通过重心的垂直轴线回转一定角度，并保持原输送方向及重心位置不变。通常，为了满足自动包装线主机的进料和集积排列等后续工序的需要而设置这种装置。转向装置简图见课件转向装置简图1—主动曲柄2一信号凸轮3一微