A3设备原理与作用

1、A3设备原理与作用设备原理与作用云南伊利设备部目录目录 第一单元第一单元.设备结构简介设备结构简介 第二单元第二单元.供应系统供应系统 第三单元第三单元.无菌系统无菌系统 第四单元第四单元.夹爪系统夹爪系统 第五单元第五单元.终端终端 第六单元第六单元.灌注系统灌注系统 第七单元第七单元. ICU第一单元第一单元.设备结构简介设备结构简介1.主体结构2.纸路简介1.主体结构主体结构1.上部结构2.机器主体3.驱动系统4.夹爪系统5.最终折角器6.ASU7.伺服单元8.电气柜2.2.纸路简介纸路简介包材经过ASU后从纸仓缓冲装置出来首先被附贴上贴条，用来以后封合两侧包材。包材在通过ASU后纸仓内

2、及贴条附贴器时，应注意正确的穿过各导致滚轮。在穿引包材时应将包材前端剪切成椭圆形，以便包材顺利的通过各滚轮及导纸装置。然后包材经过机器的敞开空间进入双氧水槽，双氧水槽内含有定量的双氧水且该双氧水被双氧水槽外层的加热毯加热。双氧水是用来给包材表面灭菌的。当包材从双氧水槽出来后经过挤压滚轮以除去包材上多余的双氧水，之后包材进入干燥室经过气刀。气刀内部的热空气将进一步除去残留在包材上的双氧水。TPA3/Speed灌装机顶部无菌室与干燥室之间装有UV灯装置，用来对包材进行二次灭菌处理，以确保包材在生产中的无菌效果。之后包材将成型及灌注产品。 灌装机的成型单元由位于无菌室的几组成型环组成，当包材形成完整

3、的纸管前贴条将包材两侧密封上，最终形成完整的纸管。 纸管靠灌注管添加产品，灌注管由上下灌注管组成。灌注要保持一定的液位以获得正确的产品容量。之后纸管进入夹爪系统。夹爪是灌装机的主要单元。夹爪系统驱动灌装机各个系统的运动。当纸管进入夹爪后，图案校正电眼将读取包材上的26位条形码，以便获取正确的图案信息，从而确保在正确的时刻切割包材以及获取完整的横封，预成形的包装被切割后排除夹爪。灌装机的最后部分是最终端成型。预成形的包装经过传送带（滑槽皮带）进入终端折角器，以便完成折角的粘贴，从而获得完整的包装盒。栈链将包装盒送到拨包器，由拨包器将包装盒排出至下一单元：输送链条。输送链条由灌装机控制。分包器：用

4、来增加包与包的间距；打印机：完成每包产品日期的打印；根据需要可以添加取样系统。第二单元第二单元.供应系统供应系统1.气动系统气动系统2.水供应水供应3.润滑油脂系统润滑油脂系统1.1.气动系统气动系统 气动单元供应阀组气动单元供应阀组2.2.水供应水供应连接盘：压缩空气连接口电气连接口热水连接口冷却水连接口水盘冷却水（软化水）主要供应：终端冲洗、夹爪喷淋润滑、ICU清洗用水、水枪及制冷系统补水等。水的作用：冷却、润滑、稀释、密封、加热介质、清洗、溶解。制冷系统制冷系统循环冰水循环冰水制冷系统制冷系统1.扩展缓冲缸2.压力表3.温度传感器4.离子交换器5.球阀（补水）6.单向阀7.过滤器8.热交

5、换器（循环冰水）9.热交换器（UV灯冰水）10.热交换器（冷媒冷却）11.节水阀12.扩展阀（UV灯冰水）13.扩展阀（循环冰水）14.冷媒阀（UV灯冰水）15.冷媒阀（循环冰水）16.透视镜17.干燥过滤器18.压差变送器19.制冷压缩机20.压力传感器（循环冰水）21.安全阀22.冰水循环泵23.流量计（SA）24.流量计（循环冰水）25.流量计（LS）26.流量计（FFU）27.排气阀28.流量计（TS左）29.流量计（TS右）30.流量开关（TS右）31.流量开关（TS左）纯净水纯净水UV灯冷却和灯冷却和H2O2稀释稀释UV灯元件灯元件1.发生器2.热电偶3.UV灯4.紫外线辐射计5.

6、流量开关6.过滤器7.热交换器8.净化水单元9.离子交换器10.热电偶11.循环泵12.纯净水罐13.电导仪14.H2O2稀释阀15.H2O2罐UV灯结构灯结构UV等元件等元件1.发生器2.热电偶3.UV灯4.紫外线辐射计5.流量开关6.过滤器7.热交换器8.净化水单元9.离子交换器10.热电偶11.循环泵12.纯净水罐13.电导仪14.H2O2稀释阀15.H2O2罐制冷系统制冷系统循环冰水循环冰水制冷系统制冷系统UV灯冷却和灯冷却和H2O2稀释稀释3.润滑油脂系统润滑油脂系统润滑油脂系统流程图润滑油脂系统流程图第二单元第二单元.单元回顾单元回顾1.水的作用2.制冷系统循环冰水的用途3.纯净水

7、的用途4.润滑油脂作用于机器哪些部位第三单元第三单元.无菌系统无菌系统1.部件结构与工作原理2.工艺过程-梯形图3.喷雾的控制过程洗擦器洗擦器 洗擦器： 功能：充分进行汽水混合。 原理:洗擦器内的水喷嘴，有散射作用，散射开的水分子可以充分与吸入的气体进行混合。内置的滤网可通过水分子，可滤掉一些杂质。气水分离器气水分离器 气水分离器顾名思义，就是对气水混合物进行分离。分离后的气体进入主加热器杀菌，从而形成无菌空气，把分离出来的水排到稀释槽。 原理:气水混合物是以切线进入分离器中的，可以增大混合物的表面积，有利于气水分离，混合物从侧壁切线进入还可以防止飞溅，有利于稳定。从图中可以看出分离器包含三个

8、主要部件，过滤器、浮球阀、高液位探测器。 过滤器，可以使气体分子通过，并阻隔水分子，水靠重力作用下落到底部。 浮球阀，采用浮力原理,积水多浮球漂起，浮球带动排水阀排水,水少了浮球靠重力下落，关闭排水阀停止排水。 高液位探测器，如浮球发生故障可以使水位上涨，水有可能进入到其它部件内损坏部件，如主加热器等。所以用高液位探测器检查分离器的水位，从而保护系统部件。水环式压缩机水环式压缩机个小腔 。如果以叶轮的下部0为起点，那么叶轮在旋转前180时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸入口相通，此时气水混合物被吸入，当小腔由1转到2的位置时腔体变大了，腔内原有的气体体积也将变大，同时腔内压力会变小，腔内压力

9、就会小于吸入口的压力，因面会产生吸力。当吸入终了时小腔则与吸入口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，与前半转正好相反，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，被压缩的气体携带少量的水便被排出泵外。 水环压缩机是产生无菌空气的动力源，可以从洗擦器吸入气水混合物进行加压，并送到气水水环压缩机是产生无菌空气的动力源，可以从洗擦器吸入气水混合物进行加压，并送到气水分离器。分离器。 工件原理工件原理: : 水环式压缩机叶轮偏心地安装在泵体内，起动前向泵内注入一定高度的水，叶轮旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切

10、，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干主加热器主加热器主加热器把从气水分离器送来的带有一定压力的空气进行高温杀菌，经过主加热器高温杀菌后的气体称为无菌空气。 作用:利用产生的360度的高温对空气杀菌。热交换阀热交换阀热交换阀可以控制是否使用热交换器，从而得到我们需要的无菌空气温度，为了快达到280度进行喷雾，在杀菌时热交换阀处于旁通位置，不进行热交换。 喷雾喷嘴喷雾喷嘴原理:喷嘴有内外两个腔，外腔通入压缩气，内腔通入双氧水，空气流到喷嘴处时，在内层前端产生负压，使双氧水通过喷嘴喷入流动有高温空气的管路中， 并经

11、过一个网状物与高温空气充分混合。网状物内有钢珠增加接触面积，使双氧水与热空气充分混合，作用相当于雾化器。 转换阀转换阀U70K2350烘干、停烘干、停机、排空机、排空0、准备、准备、封管、加封管、加热灭菌、热灭菌、喷雾喷雾生产生产蒸汽压力调节器蒸汽压力调节器H2O2罐液位罐液位9900mV：准备部骤，：准备部骤，H2O2泵启动前的达到液位（停止添加）泵启动前的达到液位（停止添加）9000mV：准备部骤，：准备部骤，H2O2泵启动后的达到液位（停止添加）泵启动后的达到液位（停止添加）8400mV：安全液位，灌注：安全液位，灌注H2O2槽之前的低液位报警（罐内的槽之前的低液位报警（罐内的H2O2低

12、于该液位可能不足于灌满低于该液位可能不足于灌满H2O2槽）槽）2500mV：安全液位，生产中的高液位报警（罐内的：安全液位，生产中的高液位报警（罐内的H2O2高于该液位机器会停机）高于该液位机器会停机）375mV：生产中的高液位，：生产中的高液位，H2O2罐停止添加罐停止添加H2O2219mV：生产中的低液位，：生产中的低液位，H2O2罐开始添加罐开始添加H2O230mV：生产中的最小液位，报警，停机，：生产中的最小液位，报警，停机，H2O2泵停止泵停止H2O2浓度计1. H2O2表故障-（黄色报警）H2O2浓度的测量值为负值或罐内H2O2的温度与浓度计探测到的温度相差超过10。2. H2O2

13、浓度超出范围-（黄色报警）程序步骤在喷雾之前：H2O2浓度低于32%或者大于50%。程序步骤至喷雾及之后：H2O2浓度小于30%或者大于50%。3. H2O2浓度警告-（蓝色）程序步骤在喷雾之前：H2O2浓度在32-34%或者在48-50%之间。程序步骤至喷雾及之后：H2O2浓度在30-32%或者在48-50%之间。4. H2O2浓度表故障警告- （黄色报警）发现内部错误。1个或多个内部参数超出范围。必须清洁棱镜或是折射仪的光源、接收器或透镜已经损坏。拆装注意！如果浓度计的电源线和热电偶线缆已经断开，必须先连接热电偶线缆。A3梯形图梯形图-TPOP管封管封-无菌室门关闭，纸管循环完全清洁。条件

14、：纸路各个部件动作正常。准备管封准备管封-下灌注管位置，液位调节阀膜片泄漏检测，伺服阀动作，水环式压缩机准备就绪，H2O2浓度和液位OK。条件：未选择下一个生产阶段，未选择慢速寸动夹爪准备准备-H2O2泵启动，H2O2浓度及仪表故障检查，H2O2罐液位OK，检查转换阀（气刀阀和蝴蝶阀）的位置，热交换阀，CIP杯，水分离器液位，温度传感器（TC）连线。条件：水、电、气、蒸汽。A3梯形图梯形图-TPOP信号至杀菌机信号至杀菌机-产品准备好生产，各个组件功能OK。条件：灭菌结束。灭菌结束灭菌结束-各个组件杀菌功能OK，DE准备就绪。条件：烘干结束。烘干烘干-消毒功能OK,无无菌部件报警，烘干步骤15

15、分钟。第1分钟B阀在关闭状态，灌注管静止1分钟后B阀打开，第14分钟后B阀再次关闭，灌注管冷却1分钟。喷雾喷雾-灌注时间为3秒至10秒，喷雾时间为18秒至38秒，55秒喷雾步骤结束。时间表（秒）：灌注0*3-10*11，喷雾12*30-50*55。*为液位检测报警时段加热灭菌加热灭菌-喷嘴清洁，预杀菌温度达到280度，30秒后开始自动喷雾。条件：管封结束。A3梯形图梯形图-TPOP生产生产-滑槽进生产位置，把夹爪做出来的包装滑送到终端站链，包装在站链中完成折角成形 。条件：灌注OK（A阀打开，产品流量大于60%，灌注窗口OK），包装图案OK（+/-1.5mm）。马达启动马达启动-按程序上按钮，

16、警号声响10秒第1秒，终端同步（终端马达动一下，终端有同步电眼）第3秒，双氧水槽开始灌注第9.9秒，检测双氧水温度和液位，检测到液位后双氧水排放阀通气关闭第12秒，机器启动（即警号声停止后2秒马达启动），C阀打开第14秒，A阀打开，图案校正系统开始工作，滑槽排包，排去经过双氧水槽和无菌室的包材，顶部无菌室温度维持到72度以上条件：折角加热器温度正确，双氧水罐温度正确，安全门关闭。准备生产准备生产-折角加热器开始加热，终端慢速寸动。如果折角加热器温度OK，5分钟不启机，程序步骤降至灭菌结束。条件：杀菌机产品准备好信号至灌装机。A3梯形图梯形图-TPOP准备下一次生产准备下一次生产-清洗或再次升温

17、。条件：排空结束。排空排空-10分钟。主加热器停止工作，压缩机输出的冷空气对无菌空气循环系统进行冷却降温；水浴加热器停止加热，继续循环流动降温；冷却阀打开，对H2O2罐中循环的H2O2进行冷却。条件：在生产结束步骤长按程序上按钮至排空或等待1分钟自动排空，在灭菌结束步骤长按程序下按钮至排空。生产结束生产结束-1分钟等待时间自动至排空。条件：在生产状态下长按程序上按键3秒至生产结束步骤。喷雾的控制过程灌注时间为3秒至10秒，喷雾时间为18秒至38秒（或者喷雾时间为第30秒至第50秒之间）H2O2液位继电器的锁定功能液位继电器的锁定功能第三单元第三单元.单元回顾单元回顾1.热交换阀开度在0%和10

18、0%的状态2.转换阀的3个位置3.H2O2罐的7个液位4.喷雾杯灌注和喷雾的时间第四单元第四单元.夹爪系统夹爪系统1.夹爪结构及动作分解图2.图案校正原理夹爪结构夹爪结构1.润滑油脂汽缸2.驱动单元3.感应电能传输-IPT4.排包架5.图案校正6.容量调整夹爪的作用：拉纸、包装成形、容量控制、密封、切割。夹爪夹爪包装成形包装成形夹爪压力拉纸TS切割夹爪夹爪包装成形包装成形折角翼（拉耳）夹爪包装成形TS-IPT间隙调整夹爪排包架（滑槽）图案校正原理主要部件：主要部件：图案校正电眼、TMMCC2卡、图案校正伺服电机驱动卡（DMC）、图案校正伺服电机、夹爪伺服电机驱动卡（DMC）、夹爪驱动伺服电机、

19、拉耳机构、PLC。功能功能: :使包装盒上的图案处于正确的位置。原理原理: :图案校正电眼识别包材的26位条形码后将信号传给TMCC卡，TMCC卡同时阅读夹爪伺服电机驱动卡（DMC）的虚拟的角度值（角度编码器角度值）并进行运算，输出控制信号给图案校正伺服电机驱动卡（DMC）来控制图案校正马达的位置从而调整凸轮的位置，而拉耳后面的滚轮直接和凸轮接触，凸轮的位置改变决定拉耳的开度，通过拉耳开度的大小来调整拉纸位置实现图案校正。拉耳张开度越大，图案校正时夹爪拉纸量越小；拉耳张开度越小，图案校正时夹爪拉纸量越大。条形码阅读条形码阅读26位位此图是我们生产包装上专为利乐灌装机设计的条形码图案，红色圆圈标

20、记的是设备中的图案监测电眼。当纸管向下运动，条形码图案通过电眼监测，两个电眼会在条形码经过后产生13 组二进制码，共26 位。（实际上电眼在监测这一组二进制码之前，预先会读到一个1 0 的信号，这个信号没有被记录到13 组二进制码内，我们把这个信号叫做预读码）。这组电信号被采用特定的编码形式回传至TMCC卡，再经TMCC 卡解码，与预先设置的程序进行比较，如果正确，便作为一个正确的图案脉冲信号被记录下来。这个图案信号对于图案校正来说是非常重要的，设备将把这个信号与预先设定好的生产角度范围作比较，当电眼信号正好落到这个角度范围内的时候，说明包材的预折痕位置与机器的某一角度一致，生产时图案就会被夹

21、爪完整的切割。条形码阅读条形码阅读26位位 这里电眼B读到一个下降沿，电眼A读到黑色，1,0 (A ，B）信号传送给移位寄存器这里电眼B读到上升沿，电眼A读到白色， 0,1 (A ， B）信号传送给移位寄存器内容固定的寄存器内容固定的寄存器存储由电眼得到的二进存储由电眼得到的二进制数据的移位寄存器制数据的移位寄存器AB图案校正机械机构图案校正机械机构折角翼（拉耳）折角翼（拉耳）5个位置：1.零位2.预校正（灌注前）3.预校正（灌注液位达到）1704.生产（校正）生产角度40-1835.间隙设定(0.5mm)偏心轴的机械位置偏心轴的机械位置预先校正 步骤 0关闭位置步骤1000停止块零位零位传感

22、器 机械限位第四单元第四单元.单元回顾单元回顾1.夹爪的作用2.图案校正电眼读取几位二进制码3. 拉耳的5个位置名称4.拉耳张开度和拉纸量的关系第五单元第五单元.终端终端最终折角器最终折角器包装盒的成型包装盒的成型最终折角器的结构最终折角器的结构部件结构部件结构折角加热器折角加热器电气连接空气入口温度传感器加热器热空气喷嘴第六单元第六单元.灌注系统灌注系统灌注系统灌注系统主要部件有：A阀、液位传感器、浮筒、流量计、伺服配量阀（流量调节阀）、伺服电机驱动卡（DMC）、泄漏探测器、灌注管、TMCC、PLC。 工作原理：A阀打开控制产品的流入，磁性液位传感器利用浮筒的位置来测定纸管内部产品的液位。安

23、装在伺服配量阀前面的流量计显示产品流量。然后这两个信号发送到TMCC卡，由TMCC卡计算伺服配量阀的正确位置，以便在灌注系统内保持一个恒定的流量和产品维持一个恒定的液面。控制信号被伺服电机驱动卡转换成马达驱动阀快门的机械位置。泄漏探测器检测伺服配量阀膜片的泄漏情况。若TPOP上警报被激活，则需要更换膜片。灌注管由两个部件组成：一个是出口，它位于产品液面以下，以防止泡沫产生；另一个是反压桶，当夹爪系统成形一个包时，用它来增加纸管底部的压力。在标准机器上可以用手移动一个摆管，用它可在灌注系统的生产和CIP模式之间进行切换。伺服配量阀伺服配量阀产品液位监测产品液位监测液位传感器液位传感器产品液位监测

24、产品液位监测可能发生的故障可能发生的故障1.液位传感器未对液位传感器未对准浮筒的圆心点准浮筒的圆心点2.液位传液位传感器与浮感器与浮筒垂直面筒垂直面不平行不平行3.浮筒磁铁浮筒磁铁石有缺失石有缺失4.液位液位传感器传感器开关有开关有损坏损坏5.液位传感液位传感器进水受潮器进水受潮6.浮筒进产浮筒进产品品第七单元第七单元. ICU综合清洗单元综合清洗单元 独立的清洗装置，不再出现清洗冲突，方便快捷； 便于对设备清洗过程的监控。 学习内容：1.结构名称2.清洗步骤3.ICU的10个程序步骤4.清洗后的烘干ICU部件名称部件名称上部结构上部结构1.清洗罐 2.取样龙头3.清洗罐液位传感器 4.清洗泵

25、 5.泵排放阀 6.进水阀ICU部件名称部件名称化学品组件化学品组件7.酸酸/碱添加阀碱添加阀8.ICU洗擦器洗擦器9.酸酸/碱旁通阀碱旁通阀10.酸酸/碱泵碱泵11.酸酸/碱容器碱容器 液位传感器液位传感器12.酸容器酸容器13.碱容器碱容器14.冲洗阀冲洗阀15.截止阀截止阀ICU清洗的主要部件清洗的主要部件无菌产品阀、无菌产品管道、产品流量计、伺服配量阀、无菌产品阀、无菌产品管道、产品流量计、伺服配量阀、上灌注管、下灌注管、吊桶清洗容器上灌注管、下灌注管、吊桶清洗容器清洗的五要素1.流量：8000L/h(流速1.5-3.0m/s)2.浓度：碱液1.5-2.0%，酸液1.0-1.5%3.温

26、度：碱洗80-85，酸洗75-804.时间：碱洗30分钟，酸洗20分钟5.清洗介质：水，碱，酸清洗的步骤及作用清洗的步骤及作用酸漂洗酸漂洗酸清洗酸清洗碱漂洗碱漂洗碱清洗碱清洗热水漂洗热水漂洗预漂洗预漂洗排出管排出管道中的道中的产品残产品残留留溶溶解解糖糖分分溶解脂溶解脂肪和蛋肪和蛋白质白质排出管道中排出管道中的残留碱液，的残留碱液，冲洗至电导冲洗至电导率小于设定率小于设定值值溶解盐溶解盐和矿物和矿物质质排出管道中排出管道中的残留酸液，的残留酸液，冲洗至电导冲洗至电导率小于设定率小于设定值值中间清洗与最终清洗的区别中间清洗与最终清洗的区别中间清洗中间清洗最终清洗最终清洗ICU名称图解名称图解1.

27、清洗缸 2.蒸汽散发器3.清洗罐液位传感器4.循环泵 5.泵排放阀6.进水阀 7.管道转换8.转换阀 9.蒸汽进入阀10.蒸汽压力调节阀11.电导率/温度传感器12.主排放阀13.下灌注管(吊桶)清洗容器排放阀14.排放槽 15.清洗杯16.伺服配量阀 17.流量计18.酸/碱添加阀19.酸/碱添加连接头20.酸/碱泵旁通阀21.酸/碱泵 22.酸/碱液位传感器23.酸容器 24.碱容器25.冲洗阀 26.ICU洗擦器27.下灌注管(吊桶)清洗容器28.截止阀 29.蒸汽冲洗阀30.恒流阀 31.溢流水入口阀ICU清洗清洗10个程序步骤个程序步骤灌灌注注清清洗洗罐罐预预冲冲洗洗灌灌注注清清洗洗

28、系系统统加加热热循循环环碱碱循循环环酸酸循循环环冲冲洗洗排排空空冷冷却却水水循循环环系系统统排排空空最最终终排排放放ICU清洗程序步骤清洗程序步骤1灌注清洗罐灌注清洗罐进水阀打开，直至清洗罐达到高液位后关闭。溢流水入口阀打开。ICU清洗程序步骤清洗程序步骤2预冲洗预冲洗预冲洗排出灌注系统管道中的产品残留。 循环泵启动，缓慢加速，变频器控制，流量计监测，减小水流对伺服配量阀膜片的冲击。 低液位时循环泵停止，清洗罐注满水后泵再次启动。此程序执行3次。 吊桶清洗容器排放阀打开。转换阀打开。ICU清洗程序步骤清洗程序步骤3灌注清洗系统灌注清洗系统灌注清洗系统灌满清洗罐，循环泵低速运转(35Hz),稳定清洗缸液面。清洗系统循环补水。ICU清洗程序步骤清洗程序步骤4加热循环加热循环加热循环融化糖分，溶解堆积物和除去残留物。 泵运转，蒸汽加热。 当温度和流量参数达到设定范围时，系统计时10分钟循环。 循环时间到后，泵停止，下一个程序步骤是系统排空。 报警：在计时循环时，温度达不到设定值和流量太低。ICU清洗程序步骤清洗程序步骤5碱循环碱循环碱循环溶解脂肪和蛋白质。 碱泵运行直至清洗液浓度达到设定值(电导率mS/cm)。 伺服