上海昱音机械有限公司

啤酒包装自动生产线解决方案

1.工艺流程及平面布局
(1)啤酒包装自动生产线工艺流程
如图1所示是生产能力为36000瓶/h啤酒灌装生产线流程示意图。其主要组成单机有:卸箱机、洗瓶机、验瓶机、灌装压盖机、杀菌机、贴标机、装箱机或热收缩薄膜包装机等。

啤酒包装自动生产线工艺流程图
图1 啤酒包装自动生产线工艺流程图

(2)啤酒包装自动生产线车间平面布局
①平面布局依据的条件
进行车间的平面布局设计,需要提供以下资料:
·生产线的规模及生产工艺要求;
·车间建筑平面图;
·啤酒瓶及瓶箱规格,配套设备情况及相关资料;
·用户要求。
②平面布局应该注意以下几点
·设备分布间隔要合理、场地使用要合理、布局要紧凑;
·各台设备的操作者位置应该尽量考虑集中在一个公共的操作场地,形成一个操作中心,达到一人操作两台机器,减少操作工数量;
·操作者通道畅通,位置宽松,有良好的通风采光及安全设施,充分体现以人为本的企业管理理念;
·输送系统有较大的缓冲时间和贮存能力,使瓶子运送畅通;
·车间内要有一定的空箱和木板堆放空间;
·车间内或设备间有一定的维修场地;
·预留以后扩大生产的余地。
③啤酒包装自动生产线平面布局形式
可分为如下两大类:直线布局形式、U形布局形式。
U形布局方式:

啤酒包装生产线U形布局方式
啤酒包装生产线U形布局方式

优缺点:
·脏瓶区与成品区分隔在车间的两端,二者相距较远,更符合水平卫生条件;
·潮湿区与干燥区分开较远,使得贴标后的成品不容易受潮;
·车间区域地面有利于成品堆放,工作环境较好;
·卸垛机与码垛机分隔距离较长,使得木板输送线路拉长,投资较大。
直线布局形式:

啤酒包装生产线直线布局方式
啤酒包装生产线直线布局方式

优缺点:
·卸垛机与码垛机之间的木板输送线路较短,节省投资;
·卸垛机与码垛机布置在车间的同一端,铲车可以交替使用,提高利用率;
·布局比较紧凑,中间有一个公共场地可作设备维修使用;
·脏瓶区与成品区在车间的同一端,二者相距较近,有可能使得成品酒受到卸脏瓶时的尘埃污染。
2.单机生产能力的选配
啤酒生产线通常以杀菌机(或灌装压盖机)为基准,其前后设备的生产能力逐级递增5%~10%,如图2所示。

啤酒生产线生产能力关系图
图2 啤酒生产线生产能力关系图

若以杀菌机为基准,这样保证了杀菌机之前各台设备提供足够的瓶子给杀菌机,使其以100%的能力运行,也保证杀菌机之后的各台设备发生短时间停机时不会影响杀菌机的运行。也就是说,杀菌机的生产能力是啤酒包装生产线的公称生产能力,其他设备的生产能力与之匹配,整个啤酒包装生产线才能获得最佳的生产效率。
如果杀菌机的公称生产能力为Q瓶/h,则生产线上其他单机的公称生产能力依次为:
(1)卸垛机(码垛机)
考虑会出现木板底损坏,塑料箱排列有误及设备故障等因素,卸(码)垛机的公称生产能力为(b为每个塑料箱的装瓶数量)

卸垛机(码垛机)的公称生产能力计算公式

(2)卸箱机(装箱机)
考虑到箱子变形、未装满或混有杂牌瓶子、设备故障等因素,卸(装)箱机的公称生产能力为(b为每个塑料箱的装瓶量)

卸箱机(装箱机)的公称生产能力计算公式

(3)洗瓶机(贴标机)
考虑到设备故障和杂牌瓶子等因素,洗瓶机(贴标机)的公称生产能力为

洗瓶机(贴标机)的公称生产能力计算公式

(4)灌装压盖机
考虑到啤酒供料、瓶盖缺陷及设备故障等等因素,灌装压盖机的公称生产能力为

灌装压盖机的公称生产能力j计算公式

目前啤酒包装生产线上主要单机如灌装压盖机、贴标机、洗瓶机、装箱机等采用变频调速控制系统,因此,使生产线各个单机生产能力之间互相协调更加方便,单机生产能力的选择也比较方便。
3.主要设备及性能参数
本条啤酒自动包装生产线设备组成为装卸箱机、洗瓶机、灌装压盖机、杀菌机、贴标机、装箱机、洗箱机、输盖机、CIP清洗、喷码机、码箱垛机各1台;配置输送系统、输箱系统、总电控柜各1套;配置无压力输送2套。
该生产线上主要设备性能参数见表。

序号 设备名称 生产能力 其他性能参数
1 洗箱机 1900 通道宽度消耗水量:1.25 m3/h
2 洗瓶机 8000 每排瓶盒数量3;运行重量
3 灌装压盖机 36000 装瓶阀数量2气消耗量g/L3/h
4 杀菌机 40000 最高杀菌温度3/h
5 贴标机 48000(变频调速) 托瓶盘数量50 
6 装箱机 1780 瓶台宽3/h

4.工作过程
啤酒包装生产线工作过程已经基本实现了自动化。卸垛机把堆成垛的空箱从堆垛中卸下来放在输箱带上,由输箱带运送到卸箱机位置;卸箱机把瓶子从塑料箱里取出,放在输瓶带上;瓶子由输瓶带被运送到洗瓶机的进瓶输送带上,经过洗瓶机的进瓶输送装置将待洗的脏瓶子送进洗瓶机内部,按照洗瓶机的工艺流程完成洗涤,由出瓶装置将已洗干净的瓶子推送到输送系统的输瓶带上;经过检验机的检验,合格的瓶子被运送到灌装压盖机位置;按照灌装压盖机的工艺流程完成啤酒的装瓶和压盖;已经装酒封口的瓶子由灌装机的出瓶系统被送至输瓶链道上,经过杀菌机的进瓶装置进入杀菌机内部按照杀菌工艺流程进行杀菌处理,杀菌之后的瓶酒由杀菌机的出瓶装置送至输瓶链道上;按照一定的检验要求对酒质量进行检验;合格的瓶酒由输送链被运送到贴标机处进行贴标签工序操作;完成贴标和印码的瓶酒由输送带被送到装箱机工作位置,由装箱机将瓶酒装进合适的箱子里,整个装箱工序基本完成;最后由输箱系统将产品送到仓库。
5.主要单机结构及工艺要点
(1)装(卸)箱机
装箱机用于把已装好酒的啤酒瓶从输瓶带上抓起放进塑料箱子里。主要结构有抓瓶头、输箱带、输瓶台、排瓶装置、驱动装置和控制系统等。
装箱机基本操作工艺流程如图3所示。

装箱机基本操作工艺流程
图3 装箱机基本操作工艺流程

(2)洗瓶机
洗瓶机大多数用来清洗回收的脏瓶,使瓶子达到无细菌、无标纸,符合卫生要求。主要结构有进瓶装置、出瓶装置、除标装置、传动系统、喷淋及管路系统、控制系统、加热装置等。
洗瓶机基本操作工艺流程如图4所示。

洗瓶机基本操作工艺流程
图4 洗瓶机基本操作工艺流程
(3)杀菌机
杀菌机主要由进瓶装置、出瓶装置、输送链网装置(或栅条输送)、喷淋管路系统、温度控制和电气控制系统等。
杀菌机分设几个温区,最高温度一般为62℃~63℃,采用严格的控制速度使瓶酒温度逐渐上升。本机杀菌时间定为10min,总处理时间为42.6min。
(4)灌装压盖机
(5)贴标机
6.质量要求
(1)人机系统要求
该生产线全部采用自动控制系统,大大地减轻了操作人员的劳动强度,操作者主要观察各个系统的运行,通过各种显示系统监视各台设备内部主要部位及工艺系统运行状态。
主要设备的运行状态均由显示装置指示,显示面板上设有各种控制按钮,还设有主要工艺参数、工艺运行平面示意图,图中的相应的位置上有发光显示,一旦设备发生故障或工艺参数发生变化,能容易观察出来。
(2)安全卫生要求
啤酒包装生产线设备均采用防腐材料制造,与酒接触的部位全部采用不锈钢及食用橡胶等材料,潮湿部位采用不锈钢或防锈材料、工程塑料等材料制造。输酒管道尽可能直线布置,减少弯折,降低阻力,酒缸内部抛光处理,各种控制阀元件选择使用蝶阀,阻力小、死角少,防止细菌的滋生繁殖。采用CIP清洗系统,定时对设备进行清洗,输瓶链道上的润滑液对链道起到润滑和清洗作用。
另外,要保证啤酒包装生产线的安全卫生要求,车间应有良好的卫生、通风、采光条件,采取自然采光与照明相结合,以照明为主,布光均匀,照明度适中。顶面要有防霉变、防潮处理,窗门应采取防蚊蝇措施,应有很好的排水、排污条件。
(3)操作注意事项及要求
生产线上设备操作管理人员应该有比较高的安全、质量意识。设备的管理和其他方面的管理一样,要求管理者扎扎实实地掌握一定的专业理论知识,有一定的实践操作能力。
针对操作人员行为规范要求,主要有五项纪律四项要求。
五项纪律:①实行人员定机操作;②保证设备的整洁,做好润滑维护;③遵守安全操作规程及交接班工作;④管理好工具和随机附件;⑤发现故障立即停机检查。
四项要求:①整齐;②清洁;③润滑;④安全。
设备的操作要按照各台单机的操作说明严格遵守。设备的维护包括日常维护和定期维护。日常维护由设备的操作者进行班前检查、班后清扫,保证设备处于良好的技术状态。定期维护周期根据不同的设备而异。






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