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包装生产线机械设备的自动化

  据统计,截止到90年代末全国约有1000多家企业生产包装生产线,从企业规模看,全国包装生产线设备企业职工人数在1000人以上的只有18.5%,也就是说包装生产线设备的企业规模是以中小企业为主。大型企业虽然数量不多,但也有一定比例,具有一定能量和影响,对生产线开发技术含量高和较复杂的产品提供了有利条件。
  从专业化程度看,目前国内包装生产线专业化程度还不高,57%的企业是兼业生产,只有沿海地区省、市专业厂较多。
  从企业的产品构成来看,我国的包装生产线主要集中在卷烟、饮料、轻工业方面比较多;化学工业、建材工业、冶金工业、制糖业、以及粮食加工方面的包装设备很少,即所谓重袋包装生产线设备很少。由于重袋包装设备在自动化方面要求比较高,科技含量也比较高,涉及机械、电气、电子、仪表、计算机、传感器、以及气液等方面,专业性强,需要投入的研制经费多所以科研单位及生产厂家也很少。
  我国包装生产线制造工业经近十年的努力,在数量、品种、质量、水平方面均有较大发展。但是,离国际水平还存在很大一段距离,尤其是在生产线科技含量上的差距更大,使得我国在建材工业、粮食加工业、冶金、制糖等需要包装活动的行业不能摆脱繁重的体力劳动,因而这些行业劳动生产率低下、生产成本高、产品质量不稳定、浪费太,严重困扰这些行业的发展。如在广西目前还没有一家生产自动重袋包装生产线的厂家。人工包装与自动包装所产出的经济成本及市场前景是截然不同的。国际上以先进生产技术以及管理,生产出来的价廉物美的产品,将给我国的生产方式及产品产生极大冲击。过去我们传统的手工作坊式的生产方法,生产出来的产品很难在国际上竞争。本文将就包装生产线自动化问题作一定层面上的探讨。
  1、自动包装生产线及设备
  自动包装线的生产流程大致如图1所示。

自动包装生产线流程图
图1 自动包装生产线流程图

  包装生产线设备按复杂程度可分为:简单、半自动和全自动三大类。而全自动包装生产线设备主要由二大部分组成:全自动包装设备和全自动码垛设备。
  (1)全自动包装生产线设备
  全自动包装机由自动上袋系统、包装秤(视需要可设计为单秤或多秤)、平台、整形设备、拆边机、批号及生产日期打印机、输送机(含倒袋输送机、立袋输送机和平袋输送机),还可设置收尘装置等组成。自动上袋系统是全自动包装和半自动包装的主要区别。自动上袋系统对包装袋的质量要求比较严格,当包装袋涂膜不符要求时,自动上袋系统的故障率随包装袋质量下降而上升。如果非出口产品、贵重产品及对产品包装有严格要求的物品包装,从降低包装袋的成本和包装机的价格着想,建议采用半自动包装机。
  自动包装机,每小时可包装50kg的物品50袋,最大可达800袋到1200袋;称重精度达0.2%,最高可达0.1%。
  (2)全自动码垛系统
  全自动码垛系统由码包机、垛型加固机、物品姿态控制装置、输送系统、控制系统等部分组成。全自动码垛系统有高槊式和低架式两种形式。
  高架式码垛机的班产量大于低架式码垛机的班产量。码垛按每层五袋,每袋加一5O妇,每垛40袋计算,则每小时可码垛600袋,最高可达每小时码垛1200袋。
  全自动码垛机配叉车储运,则有装车机动灵活,运输、码垛、拆垛、搬移等任务都可实现机械化操作。使作业时问大为缩短,作业劳动强度大大减轻。一条全自动包装码垛生产线,建议操作人员2—3人为好。
  对于年产量大于10万吨的企业,采用全自动包装码垛,可以产生极大的经济效益和社会效益;年产量在5万吨至10万吨的企业,也有明显的经济和社会效益;年产量在5000吨以上的企业,建议采用半自动包装码垛生产线,也可获得大的经济和社会效益。
  (3)全自动包装码垛生产线
  全自动包装码垛生产线的特点:
  ①自动化过程已逐步实现。包装材料或包装容器的自动整理、输人以及产品的输出;单机及机组和生产线的自动协调工作和故障的自动处理;对包装质量的在线自动检测和自动剔除不合格品;为适应多品种、小批量生产包装设备的实际需要,可实现柔性化自动包装码垛。
  ②包装码垛生产线设备成套性较强。包装生产线设备多为连续作业的单机联动线和机组,成套性较强其成套方式有:把具有不同功能的单机或机组与辅助设备配套成龙为连续作业;设计制造具有多种功能的作业线,现代化生产中包装生产线不仅将制袋、充袋、封口、称量、码垛、运输等功能组合在一起,而且将清洗灭菌、计量、贴标、打印、检测和传递输送等功能也结合起来组成成套作业。
  ③可靠性较高。全自动包装线系统功能多,工位多,机构复杂,要求运动准确.动作迅速、协调,工作可靠。在现代化工业生产中包装设备已是生产流水线上的关键设备。为此采用了必要的检测和监控措藏,对故障及时显示或报警。针对常见故障和误操作,设置安全防护措藏,使生产线设备即使在意外情况下也不致损坏。在报警发出后,由操作人员干预,使设备恢复正常运转。
  ④)较强的通用性。包装生产线设备的通用化、系列化、标准化,更有利于实现包装自动化。工业包装生产线线及装备的构成应该模块化。每一个特定用户在物料的性质、称量精度、生产率以至码包、封口方式等方向都可能有不同的需要,但是有很多动作是相同或相似的,只是尺寸大小不一样,粮食类谷物自动包装与化肥、矿物颗粒自动包装以及小包装的动作也有相似之处。因此,可以将包装装备的组件设计成通用化。国外,有的国家包装生产线的通用化程度已达70%-90%。
  (4)半自动包装系统
  由于产量及其他原因,由人工完成如供袋和封口作业,有时不要求进行在线整治、质量复棱、检测、打印和垛型加固等作业,这时系统也称为半自动包装系统。






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