自动化流水线设备

自动化流水线设备

  

自动包装流水线集纸箱成型、自动装箱、自动封箱等功能于一体,可根据客户不同的包装要求进行个性化设计和制造,从而大大提升了包装领域的安全性、准确性,进一步解放了包装劳动力。实际上,自动包装流水线并非多个不同包装设备的简单组合,需要根据企业产品的不同进行最适当的搭配,从而简化路径和提升效率。
   一、自动包装流水线的特点介绍
  自动包装流水线主要是按照包装的工艺过程,将自动包装机和有关辅助设备用输送装置连接起来,再配以必要的自动检测、控制、调整补偿装置及自动供送料装置,成为具有独立控制能力,同时能使被包装物料与包装材料、包装辅助材料、包装容器等按预定的包装要求和工艺要求与工艺顺序,完成物料包装全过程的工作系统。
  采用自动包装流水线,产品的包装不再是以单机一道一道地完成单个包装工序,而是将各自独立的自动或半自动包装设备和辅助设备,按照包装工艺的先后顺序组合成一个连续的流水线。被包装物料从流水线一端进入,以一定的生产节拍,按照设定的包装工艺顺序,依次经过各个包装工位,通过各工位的包装设备使包装材料与被包装物料实现结合,完成一系列包装工序之后,形成包装成品从流水线的末端不断输出。
  自动包装流水线可以改善劳动条件,提高劳动生产率,可以提高包装产品的包装质量,合理利用资源,还可以降低产品包装成本,一般适用于少品种、大批量的产品包装,是大规模包装生产的重要系统。
  1.自动化包装流水线的分类
  (1)按包装机之间连接特征可分为:
  ①刚性自动化包装流水线,是指各包装机间直接用输送装置连接起来,以一定的生产节奏完成包装作业的生产线。这一生产线有一个缺点,即所有机器按同一节拍工作,如果某一生产环节出现故障,将会导致全线停产。
  ②柔性自动化包装流水线,在每个包装机之间均加设储存装置,根据需要由输送装置送至下一包装工序。这样就克服了刚性包装自动生产线的缺陷,即使某台包装机发生故障,也不会影响其他包装机的包装作业。
  ③半柔性自动化包装流水线,将自动生产线分成若干区段,对不易出现故障的区段不加设储存装置,以提高其刚性;对经常出现故障的区段加设储存装置,以提高其柔性,这样既保证了生产率,又减少了投资。
  (2)按包装机的组合布局可分为:
  ①串联自动化包装流水线,各包装机按照工艺流程单向连接,各单机生产节奏相同。这种流水线的结构比较简单,布局比较紧凑,要求各包装机的作业速度比较一致。
  ②并联自动化包装流水线,将具有相同包装功能的设备分成数组,共同完成同包装作业,直至完成物料包装的全部任务。在这一类流水线中,一般需加设换向或合流装置。
  ③混联自动化包装流水线,在一条生产线上同时采用串联和并联两种形式,其目的主要是为了平衡各包装机的生产节拍,实现各包装机的生产率匹配。不过,这样常会使包装自动生产线较长、机器数量较多,因此输送、换向、分流、合流等装置的种类也随之复杂。
  2.自动包装流水线的组成
  自动包装流水线的种类繁多,所包装的产品也各不相同,但总体上可分为控制系统、自动包装机、输送装置和辅助工艺装置4个组成部分。
  (1)控制系统
  在包装自动生产线中,控制系统起着类似于人类大脑的作用,它将生产线中所有的设备联结成一个有机的整体。控制系统主要是由工作循环控制装置、讯号处理装置以及检测装置组成。
  随着科学技术的发展,各种高新技术,如数控技术、光电控制、电脑控制等被大量采用到包装自动生产线中,从而使控制系统更加完善、可靠,效率也更高。
  (2)自动包装机
  自动包装机是一种无需操作人员直接参与、主要由操作系统控制、在规定时间内各机构自动实现协调动作并完成包装作业的机器设备。自动包装机是包装自动生产线上最基本的工艺设备,是包装自动生产线的主体,主要包括完成包装材料(或包装容器)与被包装物料的输送、供料、计量、充填、包封、贴标签等作业的设备,如灌装机、充填机、装箱机、捆扎机、封口机等等。
  (3)输送装置
  输送装置是将各台完成部分包装的自动包装机连接起来,使之成为一条自动线的重要装置,担负着包装工序间的传送任务,并且使包装材料(或包装容器)和被包装物料进入包装自动生产线,以及成品离开包装自动生产线。常用的输送装置大致分为重力式和动力式两种,其中动力式输送装置是利用动力源(如电动机)的驱动作用,使物料得以输送的装置,是包装自动生产线中最常用的输送装置,不但可实现由高处向地处的输送,而且可实现由低处向高处的输送,并且输送速度稳定可靠。
  (4)辅助工艺装置
  在包装自动生产线中,为满足工艺上的要求,使包装自动生产线能有节奏、协调地工作,需要配置一些辅助工艺装置,如转向装置、分流装置、合流装置等等。
  转向装置,是为了满足包装需要,用于改变被包装物体输送状态或改变被包装物料的输送方向的装置。转向装置结构形式多样,应根据不同物料、不同要求进行选择。
  分流装置,是为了平衡生产节拍、提高生产率,在前台包装机完成其包装作业后,将被包装物分流给其他包装机来完成后续工序的装置。常用的分流装置有挡臂式、二直角式、摇摆式、活门式、导轨滑板式等等。
  合流装置,是为了达到合流作用,用于连接前道工序多台包装机与后道工序一台包装机的装置,常用的合流装置有导板式、推板式、回转圆盘式等种类。
  3.自动包装流水线的特点
  目前IT技术、高级自动化机械以及智能型检测、控制、调节装置等已被引入物流包装当中,从而促进了自动包装流水线的发展。自动包装流水线也体现出在包装领域的优势,具体特点表现在诸多方面。
  (1)包装自动化
  自动化程度是衡量包装设备和技术水平的重要标志,其内容包括工艺过程、工艺参数、物料流动、产品质量、运行故障、安全防范等的自动控制和包装物、包装材料或容器、包装产品、包装过程的自动检测两个方面。
  在整个包装流水线的工艺流程上都采用自动化设备,如包装材料或包装容器的自动整理、输入以及产品的输出,单机及机组和生产线的自动协调工作与故障的自动处理,对包装质量的在线自动检测和自动剔除不合格品等。
  (2)设备成套性强
  自动包装流水线多为连续作业的单机联动线和机组,成套性较强,通常是把具有不同功能的单机或机组与辅助设备配套成连续作业线,或者设计制造具有多种功能的作业线,将现代化生产中制袋、充袋、封口、称量、码垛、运输、清洗灭菌、计量、贴标、打印、检测和传递输送等功能结合起来组成成套作业线。
  (3)通用性较强
  包装设备的通用化、系列化,包装线及装备的构成模块化,更有利于实现包装自动化。用户在物料的特性、称量精度以及裹包、封口等方面可能会有不同的要求,但有很多动作是相同或相似的,只是尺寸大小不一样。因此,包装自动生产线通用化,可提高包装自动生产线的利用价值。
  (4)技术含量高
  IT技术、传感技术等新技术的应用,形成高新技术与传统技术的复合,提高了包装自动生产线的工作质量、精度、速度和可靠性,促进了包装生产线向智能化、高度自动化方向的发展,如计算机控制技术应用于实现物料定量包装的精确计量、高速充填和包装过程自动控制。在包装自动生产线的发展中,管理控制一体化的要求也越来越高。
  三、自动包装流水线的未来发展
  面对巨大的市场潜力,物流包装设备企业必须积极提升技术水平,通过技术创新提高行业对市场的适应能力,从而更好地满足客户对于物流包装的需求。因此,在自动化包装流水线的规划和设计当中,需要关注一些新的变化。
  1.对生产效率的要求越来越高
  快节奏的生活带动了周围的一切事物,包装行业也不例外。高速包装机要求与前道工序要有相关衔接,不需搬运环节,包括控制衔接。整个生产线接生产及包装工序排列要做到倒序启动,顺序停机。
  2.对包装设备的灵活性要求越来越高
  由于所服务的行业跨度大,行业的不同以及产品生产模式的不同都需重新设计解决方案,这是物流包装环节设计的难点之一。未来将要求包装设备要具有很高的柔性和灵活性,允许在一定的尺寸范围内包装物大小可以变化。因为产品的生命週期远短于设备使用寿命,变更产品及包装不至于更换昂贵的包装生产线。
  3.对包装机械要求越来越高
  要保证生产和物流运作高效,要求包装设备必须具有自动识别功能,例如可以自动识别包装材料的厚度、硬度、反弹力等,通过电脑反馈到机械手调整动作幅度,保证不反弹。另外,通过对物料位置进行识别,将物品按准确的位置及方向放入托盘中,快而且准,排除人工操作带来的误差。

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