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　　包装自动线注意事项 必须了解包装物的物理化学性质 必须事先对包装物的形状、特性、包装材料等进行充分地研究。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。 再者，与制造工序连成自动线时，因包装机发生故障而使制造装置停止是几乎不可能的。 另外，高温的食品如面包，方便面等，必须冷却到常温才进行包装。因此，自动线应尽可能确保储存空间。 在机器之间设置缓冲区 包装机单机的运行率为99％，若两台刚性连接，则理论上运行率为98.01%，三台，为97.03%，台数越多，从理论上讲总运行率越低，太低，则组成自动线失去意义。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，等机器正常工作后顺利进行包装。反之，前道工序出现短时间故障，缓冲单元储存的制品仍可供后道工序的机器进行正常的包装作业。 通常，后道工序机器的生产率比前道工序高10%～20％ 内包装机与外包装机应匹配 作为运输的外包装，一般是把多个经过内包装的商品汇集 成一个外包装。所以，自动线一般由数台内包装与一台外包装机相连。 外包装机的包装能力取决于内包装机排出的商品合流后向外包装机供给的能力。 第四节 包装自动线 输送装置 包装自动生产线采用输送装置的目的，不仅仅是起着中间的传送作用，而是将所配备的全部包装工艺设备有机地联系起来而成为一个协调的工作整体，并同时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。因此，其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。设计时必须根据工艺要求和总体布局合理地加以设计和选用。 按输送力的来源大体可分为重力式，动力式两大类。 ? 图10.11 滑槽 一、重力式输送装置 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。 1.滑槽 如图10.11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。 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(用链传动各滚柱，如图10.13所示 )、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。 ? (a)? 弯道 (b)直道 图10.12 重力滚道 图10.13 动力滚道 1.带式输送机 图10.14 输送带的托板及托滚 1.带式输送机 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。 按输送带下部支承的结构不同，分为托板式及托辊式两种，如图10.14所示。前者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；后者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。如图10.15。 图10.15 带式输送装置 2.链式及板链式输送机 (1)链式 如图10.16所示，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。 图10.16 承载式输送链 ? 图10.17 推进式输送链 1-推头 2-上托板 3-导轨 4-下托板 如图10.17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10.18 板链式输送装置 (2)板链式 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 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。 ? 图10.19 多列板链式分流装置简图 二、合流装置 对平面布局为并联及混联的自动线，配置合流装置也是必不可少的，以便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。 图10.20所示为合流装置简图。其中(a)、(b)两图适用于瓶罐的合流装置。(c)图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。(d)图适用于袋、盒、箱类物件的合流装置。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°)而变换其运动方向，但重心位置往往维持原状。常用的转弯装置如图所示。其中挡板式(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，其尺寸关系大致如下导辊式(图e所示)主要用于块状(箱、盒)及袋状物件的转弯输送。设计时应使v2＞v1,以改善转向效果。 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.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。 图中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。 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。 图10.23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10.23 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。 通常，为满足自动包装线后续主机的进料需要而设置这种装置。图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10.24 翻身调头装置简图 * * 第一节 概述 随着科学技术的发展，包装工艺发展到分别进行内包装、外包装、运输包装等包装操作。将这些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，即成为包装流水线。 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。在包装流水线中，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。 一、包装自动生产线的基本组成 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。 自动包装线基本组成方框图 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。 (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。一般可靠性非常高的包装机可采用该连接方式。 生产线示意图 (a)刚性生产线 (b)挠性生产线 (c)半挠性生产线一中间存贮器 (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。 ? (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、自动包装生产线 自动线形式的选择 要综合考虑被包装物的特点、生产纲领、生产条件（如厂房面积）等因素。 直线型的结构相对比较简单，工件传送方便，自动线两旁的加工设备比较容易布置，但传动链较长，工位比较多时显得狭长。 曲线型和封闭环型可以PG电子平台合理利用厂房面积，结构布局比较紧凑，传动链相对集中，上、下料在同一位置，但需要设置导向、转向机构使包装物在传送中导向、转向。 树枝型可以从不同位置上料，实现工件的分流、汇合，适合产品的包装、组装、分检等，但结构，传动链等比较复杂。 2 生产节拍、输送速度的确定 对间歇型自动线要确定生产节拍，对连续型自动线要确定其输送速度。 要根据设计生产纲领、自动线形式、自动线上最长工艺时间以及工件传送的平稳性要求来计算。 3 自动线机架结构 常采用型材组焊、铆接、螺栓连接等方式组拼成框架式结构。 4 自动线控制系统 自动线由控制系统将组成自动线的所有自动机械和辅助设备连接成一个有机的整体。它操控着自动线各个组成部分的工艺动作顺序、持续时间、预警、故障诊断和自动维修等。 二、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，应保证包装质量的基础上，力求高效率、低成本、结构简单、便于实现自动控制、维修和操作方便。根据包装自动生产线的工艺特点，提出以下设计原则： 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。 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。 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： (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。 总之,工艺方案的选择是一个非常复杂的问题,必须从产品包装质量、生产、成本、可靠性、劳动条件和环境保护等诸方面综合考虑。所制定的包装工艺方案应是先进、可靠和切实可行；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。在制定包装工艺方案时，一般应同时拟定几个不同方案,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。应当指PG电子平台出，工艺方案的合理性并非一成不变,它应随着生产的发展和条件的变化而发生变化。 三、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。 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。 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。 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 ? 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。 灌装自动生产线。洗箱机通常按平行于洗瓶机的中心线布置。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。 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。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。 灌装和装箱自动生产线—封口机 5—检验机 6-贴标机 7—升降机 8—装箱机 10-取瓶机 五、 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。 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。 下图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。 下面，结合该自动包装线)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。 (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。 第三节 典型包装生产线 一、粉料包装自动线 工作时，在方底袋自动包装机7中，装填内装物的纸袋被排放到传送带8上，经重量监测仪、金属探测仪被引入传送带11。通常，靠90度转弯传送装置12推上传送带14，靠推进器15以每次5袋的规律推进3次，将纸袋送至瓦楞纸箱坯板上，由裹包式装箱机完成装箱作业。 如果装箱机短时间停止，传送带14上将有物品积存，当积压物达到光电传感器的位置时，转弯传送装置12将停止动作，缓冲门21打开，物品被推入缓冲传送带13。当装箱机重新开始运行时，如果积存物品在光电传感器以内，缓冲门关闭，转弯传送装置动作恢复正常。如果纸袋的稳定性不太好，可靠人工搬动物品。 二、啤酒无菌罐装生产线 生产线由垛板输送、箱子输送、瓶子输送、检验站等组成。 （1）垛板输送。通常，卸垛机与码垛机靠的很近。卸垛之后首先进行垛板检验，即采用自动设备检验垛板的承载能力；接着是垛板的储备库，因为从垛板卸载完毕到重新码垛还有一段很长的时间；随后是码垛机以及为了保险起见而设置的垛堆捆扎设备，通过这种布置，保证卸垛/码垛机之间的垛板输送；与此同时，利用叉车可以毫不困难接送空瓶垛和成品垛。 （2）箱子输送。箱子必须顺利流畅地从卸垛设备经由卸箱机和装箱机最后抵达码垛设备，由于箱子在运输过程中可能变得很脏，在箱子卸空之后都要经过洗箱机和翻转机予以清洗，清洗之后的箱子储存于箱库，备用。 （3）瓶子输送。生产线中有储瓶站，它们起到了单列分流、多道汇流等输送环节“中转站”的作用，无需人工干预。 洗瓶机输入侧一般设有大段的缓冲区，而在输出侧也有小段的缓冲区。瓶子一般分别由机器两端出入。同理，在灌装机和压盖机的两侧也设有缓冲区，这样，当相邻机器出现短时间故障，不至于使机器停顿。 （4）检验站。利用机器可以检验：箱子颜色；重复封盖的瓶子，除去多于的盖；瓶子的形状、颜色及高度等；对已经清洗的空瓶作彻底检验，包括瓶口有无破损，瓶底有无异物、污迹、残液，瓶壁由于污迹，瓶子内液位是否精确，瓶子上标签位置是否端正，箱子的装填状况以及标签是否具有统一朝向。 整个设备的核心是灌装机/压盖机，为此，啤酒厂总是优先保证灌装机/压盖机生产正常。通常在机器之间都设计了缓冲区，用以补偿各单机的停顿时间，保证灌装机始终运转。 为了确保灌装机及压盖机运转顺利，必须以灌酒机为核心匹配整个生产线％计，则其他设备的速率分别为： 卸垛机135－140％ 卸箱机120－125％ 洗瓶机110－115％ 灌装机100％ 贴标机110－120％ 装箱机120－125％ 码垛机135－140％ 三、调味品、药品包装自动线 该包装线是将数个小袋包装制品汇集起来，装入小盒，然后以销售要求的数量为单位用牛皮纸进行包装，最后装入瓦楞纸箱内。个体包装机1装袋后排成6排，给排均通过集合装置2堆码到规定的层数（通常是5～10层）。6排同时由传送带传送给装盒机7装盒。然后经检查装置8、制品倒立装置9送到堆码装置10整理成10盒一组，然后靠传送带11按组传送，送入牛皮纸包装机14，再送入瓦楞纸箱装箱机16装箱。 该生产线属于半挠性混联包装自动线。 *

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