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1、第十章 包装生产线,第一节 概 述第二节 工艺路线与设备布局第三节 包装生产线的生产率,第一节 概 述 随着包装产业的迅猛发展，产品的包装不再是以单机完成一道道工序、生产效率极低的作业过程了，取而代之的是：包装流水线及包装自动线。包装流水线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。,图10.1 方便面包装流水线示意图1-面供给装置 2-面装碗装置 3-自动放碗机构 4-加热封口
2、机构 5-输送装置 6-包装机 7-热收缩包装机,图10.1为一方便面生产流水线示意图，该生产线需人工完成供盖、整理装箱及封口等工作。,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。如图10.2所示。,图10.2 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。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
3、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。如图10.4(a)所示。,图10.4 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,图10.4(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。图10.4(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
4、用。,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。设计包装工艺路线时,应保证包装质量、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。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；对于翻领成形器而言，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。,减少了中间输送、存
5、贮、转向等环节,使机构得以简化；缩减了生产线的占地面积;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。,工序集中的特点:,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。,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
6、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。,二、绘制工艺原理图 在选择和确定了包装工艺方案之后，就应着手绘制工艺原理图。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。图10.5所示为装箱自动生产线的工艺原理图。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。,图10.5 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、
7、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。,图10.6 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,图10.7 灌装和装箱自动生产线布置示意图1洗瓶机 2灌装机 3、9-输送机 4封口机 5检验机 6-贴标机 7升降机 8装箱机 10-取瓶机,四、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。,
8、图10.8 铝活塞自动包装线工作循环图,第三节 包装自动生产线的生产率一、包装自动生产线的生产率 1.挠性生产线的生产率(10-1)式中：Q生产率 Tk基本包装工艺时间 Tf辅助时间 Tn循环外损失时间之和,2.刚性生产线的生产率 刚性生产线中各台设备按同一节拍工作,忽略设备间的不协调因素,可认为刚性生产线的理论生产能力取决于最后一台设备的工作循环周期和持续工作时间。(10-2)式中:q一生产线中包装机械的台数,3.连续式包装机组成的自动生产线的生产率(10-3)式中:i转盘式包装机的头数 n转盘的转速,二、影响生产线生产率的因素1对于刚性顺序组合包装自动生产线的实际生产率，随着包装机台数的增
9、加生产率相应提高，但不是简单的正比关系。当台数增加到一定数量后，再增加包装机台数，生产率反而下降。主要因为循环外时间损失成为影响生产率的主要因素。2对于挠性包装自动生产线,随着包装机台数的增加,生产率初始提高得很快,随后变得缓慢,直至稳定。在循环外时间损失相同的条件下,挠性包装自动生产线的生产率总高于刚性生平线。3对于半挠性生产线其分段数对生产率也有影响。包装生产线分段时应有利于减小循环外时间损失,提高生产率。,三、提高生产线生产率的途径 为提高生产线的生产率，必须认真分析影响生产率的主要因素，从而采取相应的措施，克服不利因素。1从式10-1可以看出，减小Tk、Tf、Tn可以提高生产率。为此，
10、设计时应尽量使空程辅助时间Tf与基本工艺时间 Tk重合,各种空程时间互相重合或部分重合。2增加包装机的台数可提高包装机的工艺速度,缩小基本工艺时间Tk,从而提高生产率。但随着台数的增加,出现故障的几率增大,时间损失增大,生产率反会降低。因此,应综合考虑。,3.采用先进设备,提高设备本身的可靠性,减少调整、维修时间。4.采用连续性包装机,尽可能减少或消除辅助操作时间。5.将工艺时间较长的包装工序用若干台包装机并联完成,或者分散在若干个工位上联合完成。,6定期对设备进行检修和保养,可减少设备的事故次数。7设置必要的自动检测系统。实现自动诊断、自动排除、自动报警和自动保护等，减少因事故造成的停机损失。8提高生产和组织者的操作、管理水平，尽量消除人为因素造成的影响。,
