第二章 包装机械设备.ppt.ppt

第二章 包装机械设备,学习目标:1.了解包装机械设备类型、技术经济评价指标。2.了解不同类型包装机械设备中，常用设备的基本组成和特点。3.了解不同类型包装机械设备的用途和配置原则。,包装机械设备,包装机械设备指完成全部或部分包装过程的一类机器。包装过程包括充填、裹包、封口等主要包装工序，以及与其相关的前后工序，例如：清洗、干燥、杀菌、计量、成型、标记、紧固、多件集合、集装组装、拆卸及其他辅助工序。,包装机械设备分类,自动化程度,全自动包装机,半自动包装机,包装产品类型,专用包装机,多用包装机,通用包装机,包装机械设备的功能,充填机械罐装机械裹包机械封口机械贴标机械清洗机械干燥机械杀菌机械捆扎机械集装机械多功能包装机械设备,包装机械设备的作用,产品包装处于生产过程的末尾和物流过程的开头，既是生产的终点又是物流的开始。(一)大幅度地提高生产效率(二)改善劳动条件，降低劳动强度(三)节约原材料，降低产品成本(四)保证产品卫生，提高包装质量(五)降低包装成本，节约储运费用(六)延长保质期，方便产品流通(七)减少包装场地面积，节约基建投资,包装机械设备的组成,包装机械设备的组成,1.包装材料的整理与供送系统2.被包装物品的计量与供送系统3.主传送系统4.包装执行机构5.成品输出机构6.动力机与传动系统7.控制系统8.机身,包装机械设备的特点,结构复杂，运动速度快，动作精度高用于食品和药品的包装机要便于清洗电动机功率较小一般都采用无级变速装置，以便灵活调整包装速度、调节包装机的生产能力一般具有通用性及多功能性,包装机械设备的技术经济指标,生产能力；对包装对象品种、规格的适应程度；完成工序操作的准确性；“人一机”关系的协调性；运行功率消耗；维修周期及工作量。,第三节 包装机械设备的运用与管理,充填机械常用进给系统充填机械是将产品按预定量的多少充填到包装容器内的机器.,充填机械常用进给系统,螺旋推进器,重力流动系统,振动进料器,输送带进料器,螺旋进料器,振动料仓进料系统,级联充填系统,真空充填系统,螺旋推进器,重力流动系统,振动进料器,真空充填系统,包装机械 充填机械,充填机将包装物料按预定量充填到包装容器内的机器。容积式充填机，包括：量杯式充填机；气流式充填机；柱塞式充填机；螺杆式充填机；计量泵式充填机；插管式充填机。称重式充填机，包括：单秤斗称重充填机；组合式称重充填机；连续式称重充填机。计数充填机，包括：单件计数充填机；多件计数充填机；定时充填机。,包装机械 充填机械,1容积式充填机械 适合于干料或稠状流体物料的充填。特点结构简单计量速度快造价低，但计量精度较低。适用于价格比较便宜的物品的包装作业,包装机械 充填机械,螺杆式充填机主要用于粉状物料 或小颗粒状物料的计量。优点:结构紧凑无粉尘飞扬还可扩大计量范围。特别适用于在出料口容易飞扬 而不易落下的物料，如咖啡粉、蛋糕混合料、面粉等物料。,包装机械 充填机械,螺杆式充填机工作原理：当容器到位后，传感器发出信号使电磁离合器合上，带动螺杆转动。料加好后，离合器脱开，制动器使螺杆停止转动，停止物料流下。充填的体积完全由螺杆的转动圈数决定。,包装机械 充填机械,计量泵式充填机：利用计量泵中齿轮的一定转数量取产品,并将其充填到包装容器内的机器.适用于颗粒状、粉状物料的计量，适应于散堆密度稳定，流动性好，无结块的细粉粒物品，如茶叶末、精盐等小定量值的包装计量。,包装机械 充填机械,柱塞式充填机 工作原理：柱塞推杆向上移动时，由于物料的自重或黏滞力，使进料活门向下压缩弹簧，物料则从活门与柱塞顶盘之间的环隙进入柱塞下部 缸体的内腔。当柱塞向下移动时，活门在弹簧的作用下关闭环隙，柱塞下部的物料 被柱塞压出并充填到容器中。适用范围：柱塞式充填机适用范围较广，粉、粒及黏稠类物料均可采用，但由于其工作速度较慢，故不应用在要求较高速度的工作场合。,工作原理：柱塞推杆向上移动时，由于物料的自重或黏滞力，使进料活门向下压缩弹簧，物料则从活门与柱塞顶盘之间的环隙进入柱塞下部 缸体的内腔。当柱塞向下移动时，活门在弹簧的作用下关闭环隙，柱塞下部的物料 被柱塞压出并充填到容器中。,包装机械 充填机械,称重式充填机 将产品按预定质量充填到包装容器内的机器。对计量精度要求较高的各类物料的包装，可采用称重式充填机。,巧妙地将容积法与称重法相结合，采用两次加料的形式，实现高速度、高精度的计量充填。,包装机械 充填机械,单秤斗称重充填机工作原理:将物料倒入料斗中，物料通过细供料斗及粗供料斗送人秤斗中，荷重传感器检测秤斗中被送入的物料。当物料已达到预定计量的8090时，粗供料斗停止供料，此时细供料斗还继续供料；当秤斗中的物料已达到预定计量时，细供料斗停止供料，此时可通过操作开斗电机使秤斗打开，这时物料将被排出。适用范围:主要用于流动性较好，颗粒均匀的物料的称重充填，一般不适宜片、块状物料。速度较慢，只适宜于单独使用人工接袋封口，而不宜与包装机联合工作。,包装机械 充填机械,多秤斗称重充填机(图26)一般是由一个储料斗、多台供料器、多套称重系统、多个秤斗、多套开斗机构、一个漏斗等构成，其工作原理与单秤斗称重充填机基本相同，所不同的是由于采用了多套称重系统，因而工作效率可以成倍提高。,图2-6 多秤斗称重充填机,包装机械 充填机械,多秤斗称重充填机适用范围:速度较快，单独使用时人工难以跟上生产节拍，故更多地与包装机联合工作。多秤斗电子组合式称重充填机是最先进的称重式计量充填机。它的不同机型适宜于范围极其广泛的物料的计量充填，其对颗粒不均匀及形状不规则物料的计量尤其适用，此机代表了称重式计量充填机的发展方向。,包装机械 充填机械,连续式称重充填机 用于测量输送过程中散料的流量，并对散料流量进行积分，求得被输送物料的总质量。适用范围：连续式称重充填机可用于粒度均匀、小颗粒状物料的计量。计量范围一般在500g以下。选用时应充分注意其速度高而精度低的特点。,工作原理：物料加入料斗内，通过闸门落到胶带上，再经过胶带连续送到秤斗内，然后落到配料转盘上。,包装机械 充填机械,计数充填机计数定量的方法一类是被包装物品具有一定规则的整齐排列，计数机构常见的有长度、容积、堆积等几种计数型式另一类是从混乱的被包装物品的集合体中直接取出一定个数，常用的有转盘、转鼓、推板等形式，主要用于颗粒状、块状物品的计数。,包装机械 充填机械,（1）长度计数机构 工作原理计量时，排列有序的 物品经输送机构送到 计量机构中，当行进 计量物品的前端触到 计量腔的挡板时，挡 板上的微动开关动作，横向推板将一定数量 的物品送到包装台上进 行包装。,适用范围：主要用于长度固定的一些产品的计数充填，主要用在食品、化工流通中。,包装机械 充填机械,(2)容积计数机构工作时物品自料斗下落到定容箱内，形成有规则的排列。当定容箱充满时，即达到了预定的计量数时，料斗与定容箱之间的闸门关闭，同时定容箱底门打开，物品就进入包装盒。包装完毕后，定容箱底门关闭，进料闸门又打开，如此周而复始。,图29容积计数机构示意图1料斗；2闸门；3定容箱,包装机械 充填机械,(2)容积计数机构适用范围通常用于一定等径、等长类物品的包装。容积计数机构结构简单，但计量精度较差，主要用于低价格及计数允许偏差较大的场合，如钢珠等，其选用原则是被包装物品能够形成规则的排列。,包装机械 充填机械,堆积计数机构包装时，计量托体与上下推头协同动作，完成取量及大包装工作。首先托体作间歇运动，每移动一格，则从料斗中落送一包包装物至托体中，托体移动4次后完成一大包的计量充填。这种机构主要用于几种不同品种的组合包装。在流通中主要用于粮食、化工产品、水泥等大袋计数,图2l0堆积计数机构示意图1一托体；2一料斗；3一被包装物品,包装机械 充填机械,转盘式计数机构包装时定量盘转动到其上的小孔与料斗底部接通，料斗中的物料落入小孔中(每孔一颗)。定量盘上的小孔计数额分为三组，互成120。方位,图2一11转盘式计数机构示意图1一料斗；2-定量盘；3一卸料槽；4底盘；5一卸料盘；6一支架,包装机械 充填机械,(5)转鼓式计数机构转鼓运动时，各组计量孔眼在料斗中搓动。物品靠自重充填人孔眼。当充满物品的孔眼转到出料口时，物料靠自重落入包装容器中。这类计数机构主要 用于小颗粒物品的计数。,图212转鼓式计数机构示意图1一料斗；2一拨轮；3一计数转鼓；4一输送带,包装机械 罐装机械,灌装机将定量的液体物料充填入包装容器内。该类型机不仅可以使黏度较低的物料，依靠自重以一定速度流动，例如，酒类、油类、果汁、牛奶、饮料、酱油、醋、药水等，也可以使某些黏稠物料，依靠压力以一定速度流动，例如，酱类、牙膏、洗发膏、药膏等。这种物料的包装容器常用玻璃瓶、金属罐、塑料瓶、塑料袋、复合纸盒、复合纸袋等。,包装机械 罐装机械,灌装机的基本组成包装容器的供送装置灌装物料的供送装置灌装阀包装容器的供送装置的作用主要是将容器间隔地送至灌装工位，待灌装后，再将瓶子送出灌装机。灌装物料的供送装置的作用主要是将物料提供给灌装阀，再灌装入包装容器。灌装阀的作用是根据灌装工艺要求切断或沟通液室、气室和待灌容器之间液料流通的通道。,包装机械 罐装机械,常见的灌装机,图213膏体灌装机,洗净的瓶子由分件供送螺杆和拨瓶星轮送到托瓶台上，瓶子上升后瓶口与灌装阀紧密接触，进行等压灌装，灌装结束后，由拨瓶星轮将瓶子送到压盖 机上,包装机械 封口机械,封口机械的作用主要是在包装容器内盛装产品后，为了使产品得以密封保存，保持产品质量，避免产品流失，对容器进行封口。制作包装容器的材料很多，如纸类、塑料、玻璃、陶瓷、金属、复合材料等，封口机械适合于用任意材料制成的包装容器的封口，容器内可以盛装任意物品，但由于包装容器的形态及物理性能各不相同，因此，所采用的封口形式及封口装置也不一样。,包装机械 封口机械,手压式封口机 封合方法：采用热板加压封合或脉冲电加热封合。特点：这类封口机多为袖珍形，造型美观，重量轻，占地小，适于放在桌上或柜台上使用。组成:手柄、压臂、电热带、指示灯、定时旋钮等元件。工作原理：该机不用电源开关，使用时只要把交流电源线插头插入插座，根据封接材料的热封性能和厚度，调节定时器旋钮，确定加热时间，然后将塑料袋口放在封接面上，按下手柄，指示灯亮，电路自动控制加热时间，时间到后指示灯熄灭，电源被自动切断，12s后放开手柄，即完成塑料袋的封口。,包装机械 封口机械,脚踏式封口机脚踏式封口机与手压式封口机的热封原理基本相同，其显著的不同之处是采用脚踏的方式拉下压板。操作方法：双手握袋，轻踩踏板，瞬间通电完成封口，既方便，封口效果又好。该类封口机可采用双面加热，以减小热板接触面与薄膜封接面间的温差，提高封接速度和封口质量，有的还配有印字装置，在封口的同时可以打印出生产日期、重量、价格等。有些脚踏式封口机的工作台面可以任意倾斜，以适应封接包装液体或粉状物料的塑料袋。,包装机械 封口机械,落地式自动封口机构成：环带式热压封口器传送装置电气控制装置落地支架等几部分组成。环带式热压封口器是完成塑料薄膜袋封口的主要部件，它的全部元件安装在一个箱形结构的框架上，整个装置固定在落地支架的后部。,包装机械 封口机械,4卧式自动封口机 工作原理及结构形式与落地式自动封口机基本相同，不同之处是卧式自动封口机没有落地支架。卧式自动封口机体积较小，可放在桌上、柜台上或其他工作台上使用。主要用于包装体积小的干燥物品。,包装机械 封口机械,立式自动封口机 工作原理与落地式封口自动机基本相同。主要区别是在落地式自动封口机中，环带式热压封口器的带轮轴是水平安放的，而在立式自动封口机中，其带轮轴则是垂直安放的。这样可使包装袋直立在输送带上运行并进行封口，因此这种封口机可以用于内装物不能平放的(如液体、黏稠体)包装袋的封口。,包装机械 封口机械,超声波封口机,超声波封口机是一种投资费用较大，适应薄膜种类较多的热封设备。常用于封焊塑料软管、铝塑复合管等较厚的材料，对于厚度不匀的材料也能取得较好的封口效果。,包装机械 封口机械,超声波塑料软管封口机能对直径2050mm的塑料圆筒状软管(如牙膏管、化妆品管、饮料管、果酱管和药膏管等)进行超声波封口。构成：加料斗、超声波封头、回转台、箱体、超声波发生器等部件组成。回转台有八个工位：第一工位是灌装；第二工位是封尾；第三工位是切尾；第四工位是出管；其余各工位为插管。工作原理：工作时八工位转台逆时针间歇回转，当塑料软管进入第一工位时，红外线检测器发出信号，进行灌装；灌装后进入第二工位，经红外线检测后发出信号，封尾夹头闭合，即超声波发生，进行封尾；第三工位将封合好的软管尾部裁切整齐，并使软管的长度一致；第四工位将封合好的软管卸出。,包装机械 封口机械,自动缝合机构成：缝纫机头、线挑、机头支架、备用支架、输送带、脚踏开关等部件组成。自动缝合机在机头支架上相对安装两个机头，一旦发生故障，转动支架即可更换机头，以免延误生产。可以在备用支架的上方，安装一台称重装置，即可得到一个完整的称重兼封口设备。输送带的高度可以调整，以适应不同高度的袋子。适用范围:可用于缝合较重的包装袋，输送带的速度可调，能与各种包装生产线匹配，完成封口工作。,包装机械 封口机械,半自动手扳热排封口机 工作原理：1.首先热排，即封口前，加热罐头瓶及内容物，使瓶内空气密度减小，趁热封口，冷却后形成真空的工艺方法。2.将已装罐加盖的罐头瓶置于旋转压头与托罐盘之间；3.踏下脚踏板，通过拉杆(链条)、转臂使压轮与压头一起下降，压头紧压罐头瓶并带动它旋转；4.手扳把手通过偏心作用使滚轮径向接触瓶盖完成第一道、第二道封口工序。5.放开把手，滚轮在弹簧力作用下离开瓶盖复位；6.松开脚踏板，压头上升复位；完成一次封口工作循环。,包装机械 封口机械,半自动旋合式封口机该机能对带瓶肩的罐头瓶进行真空封口。半密封:对瓶身与瓶口直径相差10mm以上的罐头瓶，封口时的密封容积由罐头瓶与机器共同形成，并靠摩擦力防止封口时罐头瓶旋转；全密封:当瓶身与瓶口直径的差值在10mm以下时，封口时则需将罐头瓶置于机器的密封容积之中，并需要夹持瓶身，防止封口时转动。,包装机械 封口机械,半自动旋合式封口机工作流程：将已灌装加盖的罐头瓶置于托盘上的导筒内踩下脚踏板，旋阀打开，送进气缸与真空管路接通，由真空气缸活塞推动托盘连同罐头瓶一起上升，与机头形成密封容积，此时真空气阀打开使密封腔接通真空源，对罐头瓶抽真空，并利用真空负压驱使夹盖气筒、旋盖气筒(全密封式还有夹瓶气筒)分别动作，完成旋合式封口放松脚踏板，各部件自动复位，由人工取出封好的罐头瓶，完成一个工作循环。,包装机械 裹包机械,裹包机械 用挠性包装材料进行全部或局部裹包产品的包装设备统称为裹包机械。裹包机械是包装机械设备行业中最重要的组成部分之一。适用范围：适合于对块状，并具有一定刚度的物品进行包装。有些粉体和散粒体物品经过浅盘、盒等预包装后，可按块状物品进行包装。,包装机械 裹包机械,裹包挠性材料：常用的有纸、玻璃纸、单层塑料薄膜及复合材料等。由于新型透明裹包材料(玻璃纸等)的出现，使许多新型裹包机及相关机械得到了发展，这些新型机械具有高速、高效，对包装物品尺寸的变化有较大的适应性等特点。,聚丙烯(PP)聚苯乙烯塑料(PS)聚酯(PET)：,包装机械 裹包机械,裹包机械,按包装成品的形态,全裹包机,半裹包机,按裹包方式,折叠式裹包机接缝式裹包机覆盖式裹包机扭结式裹包机拉伸式裹包机缠绕式裹包机贴体式裹包机收缩式裹包机,包装机械 裹包机械,裹包机械的共同特点是用薄型挠性包装材料(如玻璃纸、塑料膜、黏膜、各类复合膜、拉伸膜、收缩膜等)将一个或多个固态物品进行裹包，广泛用于食品、烟草、药品、日用化工品、音像制品等产品的裹包。裹包机械种类繁多，功能各异，因而裹包机械的结构较为复杂，其调整、维修需要一定的技术水平。,包装机械 裹包机械,1悬臂式拉伸薄膜缠绕裹包机 悬臂式拉伸薄膜缠绕包装机(图217)，可自动进料、上膜、缠绕、切膜、贴膜、出料、仓储等，实现无人操作，采用PLC可编程控制器及人机对话触摸屏，能自动警示，自动故障报警等，独立的控制柜，便于维护。,包装机械 裹包机械,2接缝式裹包机(了解)构成：进料填充部分由等间距推料器构成的封闭链环组成供膜成型部分由薄膜安装架、输送辊筒组、日期打印系统、成型器组成。工作时做匀速直线运动，将被包装物品按包装周期，规律地送入成型器，完成裹包程序。片状包装薄膜随主机下膜辊筒、牵引轮做匀速运动，通过输送辊筒组，完成定点日期打印，同时自动调节包装材料在分切卷筒时产生内应力所造成的张力不均，进入成型器后实现对物品的裹包成型。,包装机械 裹包机械,2接缝式裹包机 适合于各类固定形状物品的单件或多件的连续枕形包装。根据不同的包装要求，可进行普通包装、带托盘包装、无托盘集合包装等。所用的包装材料：各类复合膜，也可以是PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)等热收缩单膜。接缝式裹包机广泛应用于流通中不同物品的包装。在选用时关键要根据自身产品的包装装潢特征来选取适用的包装机，还要考虑包装机的生产能力、尺寸规格、企业环境条件以及性能价格比。,包装机械 贴标机械,贴标机的主要作用是采用黏结剂将标签贴在包装件或产品上。组成：供标装置取标装置打印装置涂胶装置连锁装置,包装机械 贴标机械,RGl001型自动双面贴标机主要适用于制药、食品、轻工、日化等行业的圆形塑料瓶、玻璃瓶等或类似物体的贴标。该机能自动完成分瓶、送标带、同步分离标签、标贴和自动打印批号，字迹清晰。,包装机械 捆扎机械,捆扎机械是利用带状或绳状捆扎材料将一个或多个包件紧扎在一起的机器，属于外包装设备。利用机器捆扎替代传统的手工捆扎，不仅可以加固包件、减少体积、便于装卸保管、确保运输安全，更重要的是可大大降低捆扎劳动强度，提高工效，因此是实现包装机械设备化、自动化必不可少的设备。,包装机械 捆扎机械,(一)捆扎机械的分类 按捆扎材料，可分为塑料带、钢带、聚酯带、纸带捆扎机和塑料绳捆扎机；按自动化程度，可分为全自动、自动、半自动捆扎机和手提式捆扎工具；按包件类型，可分为普通式、压力式、水产式、建材用、环状物捆扎机；按接头接合形式，可分为热熔搭接式、高频振荡式、超声波式、热钉式、打结式和摩擦焊接黏式捆扎机；按接合位置，可分为底封式、侧封式、顶封式、轨道开闭式和水平轨道式捆扎机。目前我国生产的捆扎机基本上采用塑料带作为捆扎材料，利用热熔搭接的方法使紧贴包件表面的塑料带两端加压黏合，从而达到捆紧包件的目的。,包装机械 捆扎机械,(二)捆扎机的组成 导轨与机架送带机构收带紧带机构封接装置控制系统,包装机械 捆扎机械,常见捆扎机(了解)(1)普通型捆扎机(2)低台型自动捆扎机(3)侧封型自动捆扎机(4)双轨道型捆扎机(5)压力型捆扎机(6)顶封型自动捆扎机(7)水平轨道型自动捆扎机,低台型自动捆扎机,包装机械 捆扎机械,常用的机械式半自动捆扎机(了解)(1)高台型半自动捆扎机(2)中台型半自动捆扎机(3)低台型半自动捆扎机(4)台式型半自动捆扎机(5)侧封型半自动捆扎机,包装机械 捆扎机械,捆扎机械的选用 1包件批量2包件尺寸3维修能力 4捆扎材料,包装机械 集装机械,集装机械堆码机：包括码箱垛机(适用于堆码纸箱、塑料箱和木箱等)和码瓶垛机(适用于堆码啤酒瓶、汽水瓶等)；装卸机：包括装箱机(适用于啤酒瓶、汽水瓶等装箱)、卸箱机(适用于啤酒瓶、汽水瓶等卸箱)、卸箱垛机(适用于塑箱卸垛)及卸瓶垛机(适用于啤酒瓶、汽水瓶等瓶垛卸瓶)。特点：该类机械是由几个简单的机械结构组合而成的，通过控制系统实现集中装箱、集中卸箱、码成垛或卸垛等动作，以满足生产线的要求和搬运的要求。,包装机械 集装机械,1码箱垛机 码箱垛机(图220)是由几个机械装置按照一定的运行原理组合设计而成的。功能：底板的积存和输送；箱子的排列；箱层堆叠归垛；垛层输送。优点：提高单位面积的空间利用率，堆叠可以使货物向高层发展，节约场地；降低劳动强度，提高生产效率；采用先进的全自动电脑程序控制，节省劳动力；设计合理，易于监控，操作方便；结构简单，易于保养和维修；安全措施完善，设有安全监控系统，遇到障碍和机器运行不正常会自动停 机，以保护设备的安全。,包装机械 集装机械,2装箱机 装箱机(图221)的工作通过机械运转、气动和电控装置，将瓶子成组准确、可靠地放入包装箱中。适用于啤酒、饮料和其他行 业的装箱工作。特点:工作安全可靠；运行平稳；生产效率高；操作方便；结构简单、合理；符合卫生要求等特点。,包装机械 集装机械,连续式装箱机 连续式装箱机是指瓶子和箱子在整个装箱过程中处于连续运动状态。水平旋转式装箱机主要由同步输送带、同步输箱带、水平环形导轨及垂直升降抓头等部件组成。该机运动简单，由于是连续运动，减少了主电机的频繁起动和停止，减少了瓶子、箱子位置效准及缺瓶、缺箱等检测的等待时间，因此生产效率高、噪声低，而且动作准确、可靠和安全。垂直旋转式装箱机主要由同步输送带、同步输箱带、垂直双凸轮槽导轨及大十字形臂式抓头组等部件组成，该机与水平式装箱机具有相同的特点。,补充：其他仓储集装机械设备,货物单元集装化设备,码盘机械人,托盘码垛系统,拆码原理,托盘处理中心,第四节 包装自动生产线,随着现代科学技术的发展，电子计算机、智能机器人、各种高级自动化机械以及智能型检测、控制、调节装置等技术已被引入产品包装中，形成了包装自动生产线。包装自动生产线作用：提高劳动生产率；提高包装产品质量；改善劳动条件，降低工人劳动强度；减少占地面积；降低包装产品成本。包装自动线特别适用于少品种、大批量的产品包装中，是包装工业发展的方向。,纸箱成型开箱机,物料入口,装箱机构,自动折盖封箱机,裹包机,包装自动生产线示意图,贴标机,码箱垛机,穿剑式托盘捆包机,缠绕式裹包机,托盘分配机,印刷纸传送,不锈钢螺旋滑梯,一、包装自动生产线分类(一)按包装机排列形式分类1串联自动包装线。各包装机按工艺流程单台顺序连接，各单机生产节拍相同。2并联自动包装线。为平衡生产节拍，提高生产能力，将相同包装机分成数组，共同完成同一包装操作。在此类自动包装线中间一般须设置一些换向或合流装置。3混联自动包装线。在一条包装自动线上，同时采用串联和并联两种连接形式，主要是为平衡各包装机的生产节拍，,(二)按包装机之间的联系特征分类 1刚性自动包装线 各包装机间用输送装置直接连接起来，以一定的生产节拍运行。2柔性自动包装线 各包装机之间均连有储料器，由储料器为后续包装机供料。3半柔性自动包装线 将自动全线分成若干区段，对不宜出现故障的地方则不设储料器，提高其“刚性”；对经常出现故障的地方则设置储料器，提高其“柔性”。因此，既保证了生产效率高，投资又不至于过大。,二、包装自动生产线组成(一)自动包装机 自动包装机是自动线最基本的工艺设备，是自动线的主体。它无须操作人员直接参与，各机构能自动实现协调动作，在规定的时间内完成包装操作的机器。其动作主要包括包装材料(或包装容器)与被包装物料的输送与供料、定量、充填、包封、贴标等。如各种灌装机、充填机、装盒机、装箱机、捆扎机等。(二)辅助工艺装置 在包装自动线中，为满足工艺上的要求，使自动线能协调地工作，尚需配置一些辅助工艺装置，如转向装置、分流装置、合流装置等。,转向机构用于在输送过程中把被输送物的输送方向旋转90继续输送的场合。,直角移行式转向机构,1转向装置 主要用于改变被包装物品的输送方向或改变被包装物体输送状态。其结构形式很多，在选择中应根据不同物品、不同形状采用。,（a）简易分流装置；,(b)链条传动分流装置,90分流方式示意图,2分流装置 主要用于平衡生产节拍，提高生产率，在前台包装机完成加工后，须将其分流给几台包装机来完成后续工序。,30与45分流装置,30与45分流装置示意图,相对于分流装置，合流装置的设计要简单一些，需要注意的地方就是主道速度与岔道速度匹配的问题，如图437所示。,图437合流装置(a)45合流装置；(b)90合流装置。,3合流装置 若要连接前道工序多台包装机与后道工序一台包装机，必须设置合流装置。,(三)输送装置 输送装置是将各台自动包装机连接起来，使之成为一条自动线的重要装置。它不仅担负包装工序间的传送作用，而且使包装材料(或包装容器)、被包装物品进入自动线，以及成品离开自动线。自动线上常用的输送装置大体分重力式和动力式两类。1重力式输送装置 它是利用物品的重力克服输送过程的摩擦力而得以实现输送的，故不需要动力，其结构较简单。但这类装置只能由高处向低处输送，且输送时间难于精确保证。常见的重力输送装置有输送槽、滚道和滑轮输送道等。,重力式辊子输送机示意图,重力式辊子输送机倾斜角构成示意图,重力式滚轮输送机承载示意图,重力式滚珠输送机示意图,万向滚珠,(三)输送装置,2动力式输送装置 它是利用动力源(一般是电动机)的驱动使物品得以输送，是包装线中最常用的输送装置。它不但可实现由高处向低处的输送，也可实现由低处向高处的输送，且输送速度稳定可靠。常用的动力输送装置有带式输送机、动力滚道、链式输送机和链板式输送机等。,v形皮带驱动辊子示意图,连续式链条驱动辊子示意图,链条,圆皮带驱动辊子示意图,(三)输送装置,3其他输送装置 为适应不同物品材料的特性，还有一些特殊输送装置。如对钢铁材料物品，可采用磁性输送装置，对一些质量较小的圆形或薄形物品，则可采用摩擦带输送装置等。,悬挂式输送机,(四)控制系统,工作循环控制装置信号处理装置检测装置。随着科学的进步，各种新技术如光电控制、数控技术、电脑控制等在自动线中大量被采用，使其控制系统更趋完善，更加可靠，效率更高。,包装自动线设备的选择和布局（掌握）,(一)设备的选择 1必须了解包装物的物理性质 必须事先对包装物的形状、特性、包装材料等进行充分的研究。采用包装机组成自动线时，要考虑包装物品是否能以稳定正常的状态进入下道工序，特别是不稳定型形状的包装物容易出现异常传送现象，也易导致故障的产生。,滚筒支撑数与物品输送稳定性的关系示意图,包装自动线设备的选择和布局,2在机器之间设置缓冲区 从理论上讲自动生产线总运行效率与其组成的各个包装机的运行效率有关，连接的台数越多，运行效率越低。因此，为了防止运行率降低，在机器之间连接部位设置缓冲单元，即使下道工序的机器短时间内因故障而停机，从前道工序排出的制品则进入缓冲单元储存起来，等机器正常工作后再顺次进行包装。3内包装机与外包装机应匹配 作为运输包装的外包装，一般是把数个到数十个经过内包装的商品汇集成一个外包装。所以，内包装外包装自动线一般由数台内包装机与一台外包装机相连接。外包装机的包装能力取决于内包装机排出的商品合流(集合)后向外包装机供给的能力。此外，也可以考虑根据情况让外包装机的包装能力留有余量，只需增加内包装机便可提高自动生产线的生产能力。,(二)设备的布局 1包装工艺路线 包装工艺路线是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。在拟定包装工艺路线过程中，第一，要合理选择包装材料和包装容器。第二，确定工序的集中与分散程度。工序集中与分散程度是依据哪一种设计更能全面、综合地保证质量、提高生产率和降低成本等因素而决定的。第三，平衡工序的节拍。平衡工序的节拍是制订包装自动生产线工艺方案的重要问题之一。平衡节拍时，反对压抑先进，迁就落后的平衡办法。,工序集中，减少了中间输送、存储、转向等环节，使机构得以简化，可缩小生产线的占地面积。工序过分集中，会对包装工艺增加更多的限制，降低了通用性，增加了机构的复杂程度，不便于调整。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中同时进行，使工艺时间重叠，即工序分散。,工艺方案的选择包装工艺方案应是先进、可靠和切实可行的；在保证包装质量的前提下，力求提高生产率；同时，应使生产线结构简单，噪声低，便于操作、维修等。在制订包装工艺方案时，一般应同时拟订几个不同方案，进行分析对比，在进行必要的试验之后，适当修改和综合，最后确定。,2生产线配置根据企业的生产能力规模、劳动力状况、运输条件、车间面积和流通要求等具体情况，并结合我国的国情，包装生产线有许多种配置方法，通常包括以下几个部分：1)自动机部分。2)输送机部分。3)电气部分4)动力部分。5)管线部分。6)辅助系统部分。7)备件部分。8)其他。如车间内的安全护栏、护网等安全防护设施，通风取暖，防振降噪，照明系统等。,包装自动线设备的选择和布局,包装自动线设备的选择和布局,3设备布置 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，合理解决包装生产线在车间中的排列走向和安装位置等具体问题，力求实现最佳布局。考虑平面布置，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、维修方便等。包装生产线的布局形式较为灵活，由于被包装物品的包装形式、工艺过程、生产能力及设备形式、场地情况不同，有着各种不同的布局方式，自动加工生产线，由于工序较多，要求场地空间利用率较高，所以采用空间布局较多，而包装生产线工序相对集中，所以，设备布局大多是采用平面形式。,在自动机之间设置输送装置：1 酒类自动灌装线的布局，其各台设备间都是沿平面输送物品的，在这类布局中，每一段输送装置都应配备一个驱动机，并根据自动机需要作连续或间歇运动。这样，组合或拆卸有关设备比较灵活，所以，自动包装生产线大都采用这种形式。在自动机之外设置输送装置。2 牙膏管自动线的布局，慢速循环运行的输送链载着空管依次通过每一台自动机旁；当自动机内输送装置停歇时，由机械手将空管逐个取下，再供给自动机加工；加工结束后，空管仍借停歇时间由机械手传递回输送链，当空管从印刷机送出和进入干燥室时，该输送链均为连续匀速运转，在这种布局中，输送链须与作间歇运动的自动机协调，并且物品要在输送线上反复取出、置入，影响生产线的运行速度和生产效率。,包装自动生产线的技术经济指标,包装自动生产线的技术经济指标 生产能力生产效率物料损耗产品质量包装材料损耗动力能源消耗劳动生产率等这些技术经济指标与包装生产线中机器设备的质量、性能密切关联，也和产品的包装材料、包装容器质量、工艺参数的选择及操作管理水平有关。,包装自动生产线的技术经济指标,(一)生产能力 生产能力是指包装线或机器设备在单位时间内完成包装的产品数量。生产能力通常分为以下几种。1设计能力 它是设计计算出的理论能力，应在公称能力和极限能力之间。它通常是包装生产线能力配置的依据。2公称能力(额定能力)公称能力是包装生产线通常可达到的能力。3极限能力 比公称能力大1020。4有效能力 它是包装生产线在总工作时间内，平均每小时完成的包装数量。有效能力=成品数量包装线总工作时间,包装自动生产线的技术经济指标,(二)生产效率 生产效率是包装生产线运行状态的综合评价指标，它集中反映了包装生产线设备性能，可靠程度及包装过程的操作管理等方面的影响。此值反映了生产线中其他机组对核心自动包装机及整条包装生产能力的干扰程度，是衡量各机组故障的标准。,包装自动生产线的技术经济指标,(三)物料损耗 物料损耗是评价包装生产线质量和运行效果的重要技术经济指标之一，也是评价包装生产线的运行过程、操作管理及经济核算的主要指标之一。在包装过程中由于包装材料、包装容器及包装工艺、设备机械因素等方面的原因，物料包装过程中可能造成一定的损失，由于物料损失造成产品和生产的直接浪费，直接影响产品的生产及企业的经济效益。因此，在包装过程中应尽最大可能降低物料的损失。,包装自动生产线的技术经济指标,(四)包装材料、包装容器损失 包装材料、包装容器损失的原因主要有包装材料、容器的质量和规格不符合要求，包装作业的操作管理设备机械因素等亦是主要原因之一。,包装自动生产线的技术经济指标,(五)正品率 质量是产品的生命，包装质量指标是评价包装工艺、包装设备及操作管理的重要依据。产品的包装质量主要包括两个方面：一是包装的外观质量，产品包装的主要目的是装饰，保护产品，一般要求包装外观规则、表面整齐、封闭性好。影响包装外观质量的因素除材料(容器)本身的质量及规格外，主要是包装设备性能和机械因素的影响；二是包装的内部质量，有些产品在包装过程中由于工艺要求，须对物品进行必要的处理和整理。再者，包装过程本身亦可能对物品质量产生一定影响，另外，由于包装材料(容器)的质量和卫生条件等因素都可能对被包装物品的质量产生影响。产品的质量情况可用正品率(合格品率)表示。,包装自动生产线的技术经济指标,(六)动力、能源消耗 动力、能源主要指在包装生产过程中包装线的水、电、汽的耗用量。它综合反映出包装生产线设备的能源效率，从某种程度上来说，也是设备先进性的评价依据之一。一般常采用单位成品的动力、能源的消耗或用单位能源的产量(或产值)计算值表示，后者称为能源利用率。,包装自动生产线的技术经济指标,(七)劳动生产率 劳动生产率是指人们在包装生产中的劳动效率，是劳动者消耗一定的劳动时间完成一定数量合格产品的能力。它可以从用人在单位时间内所完成的合格包装产品数量表示，亦可用完成单位产品包装所耗用的劳动时间表示。因此，劳动生产率的提高，就意味着在单位时间完成包装的产品数量增加或完成单位产品所消耗的劳动时间减少。劳动生产率一般要用某范围人员在单位时间内所完成包装的合格产品数量表示。,计算劳动生产率涉及三方面的问题。劳动时间：可按需要分别以年度、季度、月、天等单位表示。产品数量：可采用实物单位计量或采用价值单位表示。人员范围：通常有按生产工人或全体人员两种方式，劳动生产率可分为生产工人劳动生产率和全员劳动生产率两种。劳动生产率的影响因素是多方面的，主要归结为工人操作水平、设备能力及自,包装自动生产线的技术经济指标,五、典型包装生产线,1.酒类灌装自动工厂2.听装自动生产线3.药品包装生产线4.香皂自动成型生产线,酒类装箱机,药品包装,复习思考题:P72第2,5,9 题,PET瓶装饮料中温灌装技术在高速生产线上的应用,背景PET瓶装饮料中温灌装技术（702）该技术是以普通PET瓶的耐温极限为出发点，通过与之配套的灌装生产线、灌装环境以及后续工艺，在不添加任何防腐剂的前提下来达到产品保鲜的目的。中温灌装技术与热灌装技术相比，优势在于：一方面能大幅度降低包材成本；另一方面可明显降低吹瓶费用。而冷灌装技术在实际生产中发现，因为没有高度保障果蔬汁无菌的有效途径，果蔬汁很容易，特别在企业刚开始使用生产线时感染杂菌，导致大量浪费,存在问题,1.中低速生产线的空瓶杀菌采用了保守的消毒液灌注、维持、倾倒方式，这种方式设备环节多、占地面积大，不适于生产线的高速化。2.中低速生产线的倒瓶杀菌采用倒瓶时间较长的网链输送带方式，该方式占地面积大、需辅以人工扶正瓶子，不适于生产线的自动化和高速化。,技术改进,1.优化空瓶的杀菌工艺、简化杀菌设备满足生产线实现高速化（由原来的消毒液灌注、维持、倾倒方式改为消毒液喷冲方式，空瓶杀菌采用喷头插入瓶口移动喷冲消毒液方式）2.将喷淋冷却机设计成喷淋杀菌机，以弥补倒瓶杀菌时间不足，使产品在冷却前得以充分灭菌。,技术改进,整条生产线关键设备（空瓶两次杀菌、冲洗、灌装、封盖五合一机）具有如下特点：1.采用风送道与进瓶拨轮直连技术，进瓶拨轮采用创新设计的具有分瓶功能的瓶口夹持机构，省掉了进瓶螺杆及输送链，变换瓶形无须更换及调整任何零件。2.瓶子传输全部采用卡瓶颈技术，并采用卡瓶口瓶夹代替传统的拨轮，变换瓶形无须调整设备高低，也无须更换及调整任何零件。3.特殊设计的全不锈钢冲瓶夹结实耐用，不接触瓶口螺纹部位，避免了瓶口二次污染。消毒液及无菌水冲洗管路均配备压力检测开关，具有低压保护功能。,4.采用UHT与灌装机直连方式，减少污染环节。进料方式为主液管通过动静密封与分配器相连，采用了无缸结构。灌装机设有CIP清洗杯，可以使灌装阀与物料接触的内、外壁均能进行有效CIP清洗和SIP杀菌。5.消毒液冲瓶机、无菌水冲瓶机、灌装机、旋盖机、过渡拨轮等转动件与非转动件之间均采用液槽密封隔离，有效保护轴承等碳钢零件免受消毒液的腐蚀。同时隔绝外界不洁空气侵入，保持洁净的灌装环