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    自動化包裝流水線的組成與特點分析

    目前IT技術、高級自動化機械以及智能型檢測、控制、調節裝置等已被引入物流包裝當中,從而促進了自動包裝流水線的發展。自動包裝流水線集紙箱成型、自動裝箱、自動封箱等設備和技術為一體,卻并非多個不同包裝設備的簡單組合,需要根據企業產品的不同進行最適當的搭配。

    隨著市場需求變化、高新技術發展,原本屬于勞動密集型的物流包裝領域,也在發生著變化。單一包裝設備已無法滿足大批量產品包裝的高效、細致的要求,因此自動化包裝流水線應運而生,得到廣泛應用。

    自動包裝流水線集紙箱成型、自動裝箱、自動封箱等功能于一體,可根據客戶不同的包裝要求進行個性化設計和制造,從而大大提升了包裝領域的安全性、準確性,進一步解放了包裝勞動力。實際上,自動包裝流水線并非多個不同包裝設備的簡單組合,需要根據企業產品的不同進行最適當的搭配,從而簡化路徑和提升效率。

    一、自動包裝流水線的特點介紹

    自動包裝流水線主要是按照包裝的工藝過程,將自動包裝機和有關輔助設備用輸送裝置連接起來,再配以必要的自動檢測、控制、調整補償裝置及自動供送料裝置,成為具有獨立控制能力,同時能使被包裝物料與包裝材料、包裝輔助材料、包裝容器等按預定的包裝要求和工藝要求與工藝順序,完成物料包裝全過程的工作系統。

    采用自動包裝流水線,產品的包裝不再是以單機一道一道地完成單個包裝工序,而是將各自獨立的自動或半自動包裝設備和輔助設備,按照包裝工藝的先后順序組合成一個連續的流水線。被包裝物料從流水線一端進入,以一定的生產節拍,按照設定的包裝工藝順序,依次經過各個包裝工位,通過各工位的包裝設備使包裝材料與被包裝物料實現結合,完成一系列包裝工序之后,形成包裝成品從流水線的末端不斷輸出。

    自動包裝流水線可以改善勞動條件,提高勞動生產率,可以提高包裝產品的包裝質量,合理利用資源,還可以降低產品包裝成本,一般適用于少品種、大批量的產品包裝,是大規模包裝生產的重要系統。

    1.自動化包裝流水線的分類

    1)按包裝機之間連接特征可分為:

    ①剛性自動化包裝流水線,是指各包裝機間直接用輸送裝置連接起來,以一定的生產節奏完成包裝作業的生產線。這一生產線有一個缺點,即所有機器按同一節拍工作,如果某一生產環節出現故障,將會導致全線停產。

    ②柔性自動化包裝流水線,在每個包裝機之間均加設儲存裝置,根據需要由輸送裝置送至下一包裝工序。這樣就克服了剛性包裝自動生產線的缺陷,即使某臺包裝機發生故障,也不會影響其他包裝機的包裝作業。

    ③半柔性自動化包裝流水線,將自動生產線分成若干區段,對不易出現故障的區段不加設儲存裝置,以提高其剛性;對經常出現故障的區段加設儲存裝置,以提高其柔性,這樣既保證了生產率,又減少了投資。

    2)按包裝機的組合布局可分為:

    ①串聯自動化包裝流水線,各包裝機按照工藝流程單向連接,各單機生產節奏相同。這種流水線的結構比較簡單,布局比較緊湊,要求各包裝機的作業速度比較一致。

    ②并聯自動化包裝流水線,將具有相同包裝功能的設備分成數組,共同完成同包裝作業,直至完成物料包裝的全部任務。在這一類流水線中,一般需加設換向或合流裝置。

    ③混聯自動化包裝流水線,在一條生產線上同時采用串聯和并聯兩種形式,其目的主要是為了平衡各包裝機的生產節拍,實現各包裝機的生產率匹配。不過,這樣常會使包裝自動生產線較長、機器數量較多,因此輸送、換向、分流、合流等裝置的種類也隨之復雜。

    2.自動包裝流水線的組成

    自動包裝流水線的種類繁多,所包裝的產品也各不相同,但總體上可分為控制系統、自動包裝機、輸送裝置和輔助工藝裝置4個組成部分。

    1)控制系統

    在包裝自動生產線中,控制系統起著類似于人類大腦的作用,它將生產線中所有的設備聯結成一個有機的整體?刂葡到y主要是由工作循環控制裝置、訊號處理裝置以及檢測裝置組成。

    隨著科學技術的發展,各種高新技術,如數控技術、光電控制、電腦控制等被大量采用到包裝自動生產線中,從而使控制系統更加完善、可靠,效率也更高。

    2)自動包裝機

    自動包裝機是一種無需操作人員直接參與、主要由操作系統控制、在規定時間內各機構自動實現協調動作并完成包裝作業的機器設備。自動包裝機是包裝自動生產線上最基本的工藝設備,是包裝自動生產線的主體,主要包括完成包裝材料(或包裝容器)與被包裝物料的輸送、供料、計量、充填、包封、貼標簽等作業的設備,如灌裝機、充填機、裝箱機、捆扎機、封口機等等。

     

    全自動低臺打包機

    3)輸送裝置

    輸送裝置是將各臺完成部分包裝的自動包裝機連接起來,使之成為一條自動線的重要裝置,擔負著包裝工序間的傳送任務,并且使包裝材料(或包裝容器)和被包裝物料進入包裝自動生產線,以及成品離開包裝自動生產線。常用的輸送裝置大致分為重力式和動力式兩種,其中動力式輸送裝置是利用動力源(如電動機)的驅動作用,使物料得以輸送的裝置,是包裝自動生產線中最常用的輸送裝置,不但可實現由高處向地處的輸送,而且可實現由低處向高處的輸送,并且輸送速度穩定可靠。

    4)輔助工藝裝置

    在包裝自動生產線中,為滿足工藝上的要求,使包裝自動生產線能有節奏、協調地工作,需要配置一些輔助工藝裝置,如轉向裝置、分流裝置、合流裝置等等。

    轉向裝置,是為了滿足包裝需要,用于改變被包裝物體輸送狀態或改變被包裝物料的輸送方向的裝置。轉向裝置結構形式多樣,應根據不同物料、不同要求進行選擇。

    分流裝置,是為了平衡生產節拍、提高生產率,在前臺包裝機完成其包裝作業后,將被包裝物分流給其他包裝機來完成后續工序的裝置。常用的分流裝置有擋臂式、二直角式、搖擺式、活門式、導軌滑板式等等。

    合流裝置,是為了達到合流作用,用于連接前道工序多臺包裝機與后道工序一臺包裝機的裝置,常用的合流裝置有導板式、推板式、回轉圓盤式等種類。

    3.自動包裝流水線的特點

    目前IT技術、高級自動化機械以及智能型檢測、控制、調節裝置等已被引入物流包裝當中,從而促進了自動包裝流水線的發展。自動包裝流水線也體現出在包裝領域的優勢,具體特點表現在諸多方面。

     

    后道無人化包裝流水線

    1)包裝自動化

    自動化程度是衡量包裝設備和技術水平的重要標志,其內容包括工藝過程、工藝參數、物料流動、產品質量、運行故障、安全防范等的自動控制和包裝物、包裝材料或容器、包裝產品、包裝過程的自動檢測兩個方面。

    在整個包裝流水線的工藝流程上都采用自動化設備,如包裝材料或包裝容器的自動整理、輸入以及產品的輸出,單機及機組和生產線的自動協調工作與故障的自動處理,對包裝質量的在線自動檢測和自動剔除不合格品等。

     

    自動化包裝設備

    2)設備成套性強

    自動包裝流水線多為連續作業的單機聯動線和機組,成套性較強,通常是把具有不同功能的單機或機組與輔助設備配套成連續作業線,或者設計制造具有多種功能的作業線,將現代化生產中制袋、充袋、封口、稱量、碼垛、運輸、清洗滅菌、計量、貼標、打印、檢測和傳遞輸送等功能結合起來組成成套作業線。

    3)通用性較強

    包裝設備的通用化、系列化,包裝線及裝備的構成模塊化,更有利于實現包裝自動化。用戶在物料的特性、稱量精度以及裹包、封口等方面可能會有不同的要求,但有很多動作是相同或相似的,只是尺寸大小不一樣。因此,包裝自動生產線通用化,可提高包裝自動生產線的利用價值。

    4)技術含量高

    IT技術、傳感技術等新技術的應用,形成高新技術與傳統技術的復合,提高了包裝自動生產線的工作質量、精度、速度和可靠性,促進了包裝生產線向智能化、高度自動化方向的發展,如計算機控制技術應用于實現物料定量包裝的精確計量、高速充填和包裝過程自動控制。在包裝自動生產線的發展中,管理控制一體化的要求也越來越高。

    三、自動包裝流水線的未來發展

    面對巨大的市場潛力,物流包裝設備企業必須積極提升技術水平,通過技術創新提高行業對市場的適應能力,從而更好地滿足客戶對于物流包裝的需求。因此,在自動化包裝流水線的規劃和設計當中,需要關注一些新的變化。

    1.對生產效率的要求越來越高

    快節奏的生活帶動了周圍的一切事物,包裝行業也不例外。高速包裝機要求與前道工序要有相關銜接,不需搬運環節,包括控制銜接。整個生產線接生產及包裝工序排列要做到倒序啟動,順序停機。

    2.對包裝設備的靈活性要求越來越高

    由于所服務的行業跨度大,行業的不同以及產品生產模式的不同都需重新設計解決方案,這是物流包裝環節設計的難點之一。未來將要求包裝設備要具有很高的柔性和靈活性,允許在一定的尺寸范圍內包裝物大小可以變化。因為產品的生命週期遠短于設備使用壽命,變更產品及包裝不至于更換昂貴的包裝生產線。

    3.對包裝機械要求越來越高

    要保證生產和物流運作高效,要求包裝設備必須具有自動識別功能,例如可以自動識別包裝材料的厚度、硬度、反彈力等,通過電腦反饋到機械手調整動作幅度,保證不反彈。另外,通過對物料位置進行識別,將物品按準確的位置及方向放入托盤中,快而且準,排除人工操作帶來的誤差。 

     



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