包装操作单元机械化、自动化设计指导方案

物料种类化工企业包装的物料主要各种气体、液体、固体原料，中间产品，产品以及辅助生产用料（例如各种化学药剂、添加剂）。其中危险物料一般包括：爆炸物，易燃物料，气溶胶，氧化性物料，加压气体，自反应物料，自燃物料，遇水放出易燃气体的物料，有机过氧化物，腐蚀性物料，毒性物料，刺激性物料，致敏性物料，致癌性物料等。包装形式不同状态的物料其包装形式有包装箱、盒、袋、瓶、桶等。包装的操作方式依据客户需求或行业规定确定物料的包装形式，包装材料一般由推车或叉车等搬运至包装区。气体物料一般由压缩机输送至包装区缓冲罐；液体物料一般由机泵输送至包装区缓冲罐；固体物料一般由机械输送或气力输送至包装区中间料仓。缓冲罐或中间料仓的物料经计量后，进行充填、封口、传送、喷码、装箱/裹包、码垛等工序，完成包装。物料的包装宜选用全自动流水线。常见的自动包装流水线有：自动包装线、自动充装线以及自动灌装线等。能够实现包装材料的自动整理、裁剪、封口；物料的自动计量、充填；包装后的输送、喷码、装箱/裹包、码垛等工序。机械化、自动化操作要求包装机械种类众多，主要有：灌装机、封口机、灌装封口一体机、打码机、贴标机、套标机、封口包装设备、热收缩包装机、胶带封箱机、装盒设备、装箱设备等。包装过程包括充填、封口、裹包、码垛等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、拆卸等。此外，包装还包括在包装件上喷码等工序。固体包装过程需设置自动除尘系统，除尘是利用吸尘罩捕集生产过程产生的粉尘，在风机的作用下，含尘气体沿管道输送到除尘设备中，将粉尘分离并处理。除尘系统主要包括吸尘罩、管道、除尘器、风机四个部分。以下为几种自动包装机组的介绍。固体自动包装线本包装线适用于医药、化工等行业包装粉粒状物料，如固体医药、农药、粉粒状添加剂、染料等。主要包括加料机、自动包装机、热封口机+自由滚筒输送机、包边缝包机、皮带输送机、袋倾倒装置+输送机、金属检测机和皮带输送机等。包装线主要包括计量、夹袋、充填、封口、缝包、传送等工序。电子自动计量包装机选用高精度高速度计量专用仪表，采用滚筒和输送带传送。通过专业机械手完成码垛（如需裹包的由裹包机完成），托盘由滚筒输送机送至指定位置等待入库。气雾剂自动充装线本包装线适用于气雾剂的包装。将待充装气雾瓶放入生产线理瓶区，瓶盖倒入瓶盖整理振盘的储料仓，将包装纸箱（未展开）放入纸箱暂存区，生产线将自动完成瓶罐整理→加瓶盖→抽真空→定量充装→封盖→余料回抽→水浴检漏→不良品剔除→称重（不良品剔除）→罐体风干→水分擦拭→罐体二次风干→喷码→装箱（含自动开箱）→封箱→码垛。液体自动灌装线本包装线适用于各类液体、膏体的定量灌装、封盖、堆垛。将相同规格和型号的桶整齐摆放在指定位置，由机械手取出包装桶，通过动力轨道将包装桶精确输送到灌装嘴下面。自动灌装机设有计量装置，配备引风机及尾气处理系统消除异味，将物料灌装到桶内，当达到设定值（重量或体积）时，灌装嘴停止加料。桶经过动力轨道送到自动理盖机下，分盖机通过机械手吸取桶盖，准确放置到灌装好的桶上，由封口机完成封口。封口后的桶传递到自动堆垛机下。自动堆垛机通过专业机械手，将包装桶放置到设定的托盘内。当托盘内桶的个数达到指定数目，需要裹包的由裹包机完成。5集中控制的要求自动包装线多采用PLC控制系统，由设备供应商提供。控制参数及信息由通讯接口传输至中央控制室操作台进行监视。6典型包装单元设计方案某企业生产制冷剂R134a，按客户需要包装成气雾瓶。实际产能要求：≥45瓶/分。选用气雾瓶真空盖下自动充装生产线。气雾瓶的规格包括300ml、340ml、500ml。R134a充装流程：罐区R134a由泵打入充装站R134a计量罐内，物料经过R134a充装泵通过管道输送到R134a气雾瓶充装线，在充装线内完成自动包装和检测，然后自动封箱码垛。在充装过程中通过真空泵抽真空，同时在充装过程中通过R134a快速回收机回收R134a物料，回收的物料返回R134a计量罐。R134a气雾瓶充装线的流程为：将待充装气雾瓶放入生产线理瓶区，瓶盖倒入瓶盖整理的储料仓，将包装纸箱放入纸箱暂存区，生产线将自动完成瓶罐整理→加瓶盖→抽真空→定量充装→封盖→余料回抽→水浴检漏→不良品剔除→称重（不良品剔除）→罐体风干→水分擦拭→罐体二次风干→喷码→装箱（含自动开箱）→封箱→码垛。将散乱的气雾瓶摆放至理罐机平台，该平台可以摆放气雾瓶数量500只以上，输送链板将气雾瓶排列整齐，并将其引入输送带，引导至加盖机的入口。加盖机由储料仓进行给料、振动料斗和加盖机头组成。储料仓一次能放入10000只左右的阀盖，当检测到振动料斗缺阀盖时，会自动放料放满后会自动关闭，振动料斗是将阀盖散件整理成一列方向统一的阀盖流，然后通过专用料道送至加盖头工位。加盖机功能是把阀盖分成单一阀盖后，将阀盖送至空罐口，完成喂阀盖过程，再经转盘送至输送带。加好阀盖的气雾瓶通过输送带进入灌装机，冷媒真空盖下灌装机一个主机两组共6个头，一边一组三个头，配置防护罩，玻璃为PC玻璃，不易破碎。整机工作由电气控制系统等组成，并自成独立系统。灌装机配有SMC数字显示真空表，保证每个罐子内的真空度的一致，而且具备真空达到延时抽真空功能，保证罐内的真空度。每个罐装头配置独立的可调计量缸、进料切断阀、抽真空开关阀、回抽开关阀。封口采用涨压方式，确保涨压后阀盖不泄露。灌装机完成罐装的气雾瓶通过一个转盘收集器汇总到一条输送带上，进入称重检测装置。气雾瓶进入称重机之前由分瓶机构进行分瓶，分瓶后再由夹瓶机送入称重机。重量不合格的拨杆自动剔除，合格品进入出口夹瓶机，再送入下一道工序。称重完成的气雾瓶进入水浴检漏机；水检采用吊罐式结构，由螺杆进行分瓶送至转盘，转盘再送至吊爪，吊爪经链条送至水浴槽内，最后送入出口转盘进行送出；对于检测出现泄漏的气雾瓶，自动剔除。水检完成后，配置风干与擦拭装置，确保罐体完全干燥后进入喷码机。为保障喷码质量，采用罐体加持式喷码；夹瓶链采用硅橡胶条以保护罐子不被划伤，硅橡胶条链板采用转动手轮调整间距大小，可快速完成不同规格气雾瓶的切换。将从前道设备流转来的气雾瓶，按照不同的装箱排列方式，自动分道输送至抓取工位。根据确定的装箱排列方式，设计不同的抓手，以保证气雾瓶准确和安全的放入纸箱内，放置完成，自动放置隔板。预储存60-80个箱子。设备自动打开纸箱并将底部内页及外页折好送入装箱工位，装好产品的纸箱送至自动封箱机，封箱机自动将上部内页及外页折并上下贴好胶带