包装工艺生产线设计

1、第9章第一节 概 述,（一、包装生产线定义 包装自动生产线：按照产品的包装工艺过程，利用分流、合流、储存、传送装置把包装机以及辅助设备连接起来，而形成的有独立控制装置的包装生产系统。在包装生产线上，被包装物上线后，以一定的生产节拍，按照设定的包装工艺顺序，顺序经过各个包装工位，完成预定的包装作业后再下线。 自动化程度取决于人参与生产的程度 自动包装生产线：被包装物自动地经过各个包装工位完成预定包装，工人不直接参与工艺操作）,二、自动包装生产线优点 有利于应用先进的科学技术和现代企业管理技术，简化生产布局，减少生产工人数量、中间仓库和被包装物贮备量，缩短生产周期，提高包装产品质量，提高劳动生产率

2、，降低生产成本，改善劳动条件，促进企业生产实现现代化。 三、自动包装生产线缺点 投入成本高，占地面积大，生产组织管理的水平要求高,第一节 概 述,四、组成 自动包装机、传送储存装置、信号及检测系统、控制系统,第一节 概 述,五、包装生产线分类 按包装生产工艺路线的不同：直线型、台阶型、回转型和组合型 按自动包装生产线的组合方式不同：串联型、并联型和串并联混合型 按包装生产线布置方式的不同：直线型、曲线型、环形和树枝型 按包装产品或成品的性状不同：流体或半流体包装线、粉粒状物品包装线、颗粒状物品包装线、块状物品包装线 按产品在自动线上的移动特征：间歇运动型、连续运动型和间歇与连续并存型 按包装机

3、之间连接特征的不同：刚性型、柔性型和半柔性型,第一节 概 述,一、总体设计,一、总体设计 二、工艺路线设计 三、设备选型 四、设备布局,总体设计是整个设计最重要的环节，总体设计正确、合理与否，对生产线的生产效率、运行可靠性、设备复杂程度、成本造价、生产节拍等起决定性的作用，决定整条生产线项目的成功与否 注意： 对包装物和包装材料形状、特性进行充分研究 考虑包装物品能否以稳定正常的状态进入下道包装工序 对自动包装线设置合适的中间缓冲储存区 使内、外包装机的生产能力匹配。,第二节 包装生产线设计及实例,1. 包装工艺路线的设计 保证包装质量基础上，力求高效率、低成本、结构简单、便于自动控制 2自动

4、包装线布置形式的选择 考虑被包装物特点、生产纲领、生产条件等因素，分析不同类型生产线优缺点，确定生产线布置形式。 3. 生产节拍、输送速度的确定 根据生产纲领、自动线布置形式、工位最长工艺时间、工件传送平稳性要求，确定间歇型自动线的生产节拍，或确定连续型自动线的输送速度 4. 自动控制系统的确定 采用PLC控制还是采用计算机控制；是采用时序控制、行程控制还是混合控制；是采用集中控制还是分散控制；是采用机械控制、流体控制还是采用电器控制,一、总体设计内容,二、工艺路线设计,设计原则 合理选择包装材料和包装容器 满足工序的集中与分散 选择工艺路线的形式 平衡工序的节拍,满足工序的集中与分散,工序集

5、中，可减少中间输送、储存、转向等环节，使机构得以简化，缩减生产线的占地面积。工序过分集中，会对包装工艺增加更多的限制，降低生产线的通用性，增加机构的复杂程度。采用集中工序时，应保证调整、维修方便，运行可靠，有一定通用性。 工序分散，可提高生产率，平衡工序的生产节拍，减小机构的复杂程度，提高工作可靠性，便于设备调整和维修等。例如：回转式自动灌装机头数愈多，生产率愈高,遵循生产适用、技术先进、经济合理原则 1. 技术先进性2. 可靠性3. 经济性4. 消耗性 5. 操作性、安全性6. 成套性7. 灵活性8. 维护性,三、设备选型,四、设备布局,简单、实用、经济的原则布置设备 1.平面布置 应力求生

6、产线短、布局紧凑、占地面积小、整齐美观以及调整、操作、维修方便 2.立面布置 综合考虑包装工序特点、厂房大小及高度、人员行走方便、卫生安全条件的诸多因素，可将自动包装生产线进行立面布置，力求降低成本、因地制宜、灵活安排,灌装和装箱自动生产线布置示意图，将洗瓶设备、装箱设备同灌装设备布置在不同的楼层，卫生、合理。 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,控制系统划分,本生产线的控制系统根据其实现的功能可分为插板阀控制系统、除尘控制系统、称重控制系统、包装机控制系统、输送检测单元控制系统和码垛机控制系统等6个子系统。,联锁关

7、系,本生产线控制系统中，如下四个控制系统可实现联锁运行方式，除尘系统、插板阀控制系统可独立运行。,称重控制单元,包装控制单元,输送检测控制单元,包装控制单元,包装控制单元,码垛控制单元,卸料信号,允许卸料信号,正常运行信号,正常信号,启动信号,（2）啤酒包装工艺,概述 包装过程目标： （1） 生产现场以及设备符合卫生以及食品安全标准 （2） 减少二氧化碳损失，保证啤酒口味和泡沫性能 （3） 尽量低的增氧，防止因氧化作用而影响啤酒的风味稳定性和非生物稳定性 （4）经过包装的终产品外观瓶瓶精美,包装关键工艺控制：,概述,氧：灌装增氧、瓶颈空气,杀菌单位,新鲜度,外包装：外观、贴标、封箱、射码等,1

8、、瓶装生产流程,拆垛,验瓶,洗瓶,装酒,压盖,杀菌,验酒,封箱,贴标,清酒,膜过滤,喷码,塑封,装筐,码垛,包装生产线主要流程,2、易拉罐装生产流程,罐底打印,包箱,液位检测,码垛,拆垛,装酒,冲罐,压盖,杀菌,清酒,膜过滤,包装生产线主要流程,3、桶装、纯生生产流程,上桶,装酒,桶清洗,标识,液位检测,清酒,膜过滤,瞬时杀菌,入库,包装生产线主要流程,啤酒灌装整线设备,灌装设备中的各种机器必须相互有机的结合在一起，为了充分发挥设备能力，还必须使各单机的速度尽可能的协调。 为确保灌装机及压盖机运转顺利，必须以灌酒机为核心匹配整个生产线的功率。 若以灌酒机速率为100%计，其他设备速率分别为：

9、卸垛机 135%140% 洗瓶机 110%115% 贴标机 110%120% 装箱机 120%125% 码垛机 135%140% 每套灌装生产线都因场地原因或特殊要求采用不同的设计布局。,.洗瓶,洗瓶的目的就是：清除掉瓶子内外的可见脏物或污迹，又要保证杀灭细菌。 啤酒瓶的干净程度对于啤酒保质期具有决定性的意义。由于回收空瓶的脏污程度差别很大，因此必须使所有的瓶子，也包括非常脏的瓶子经过处理后达到卫生状态。 通常情况必须通过以下操作： 瓶子必须经过机械清洗。 所有对啤酒有害的微生物必须彻底清除和杀灭。,洗瓶的工艺控制,净瓶质量标准,洗净率%=【1-（验瓶处的脏瓶数+验酒处的脏酒数）/ 洗瓶机上瓶

10、数】% 洗瓶基本流程（1）浸泡或淋洗预热（2）热碱水浸泡清洗，逐步升温 （3）洗掉碱水（用浸泡 t -温度(),杀菌单位：在60经历1min所引起的啤酒灭菌效应为一个巴氏灭菌单位，即1个PU值。 50以上的灭菌温度，每提升7 ，灭菌时间可缩短9/10，即在同样的杀菌时间下，温度提高7 ，PU值增加10倍。,杀菌单位,冷核（Cold Spot）： 啤酒容器中传热最后到达的部分，冷核位于容器正中，约在距瓶内底上方1.02.0厘米处。,杀菌过程评估参数,出口酒温（BOT）： 是指杀菌机出口端啤酒容器内的平均温度，不是冷核的温度,致死率：单位时间内（每分钟）死亡微生物占活的微生物的比例,杀菌过程评估参

11、数,在一定气压下，空气中所含的水蒸气会凝结成液态水从空气中析出的温度。当气温降到此温度时，凝结的水沾聚在固体上就会变成露。 露点随着季节、湿度的变化而出现规律性的变化。 出口酒温根据露点的变化进行调整，保证BOT大于露点。 出口酒温最好大于露点3以适应包装生产。,露点（Dew Point）或露点温度,杀菌过程评估参数,1.水的流量？ 2.水的质量？,最好使用低硬度水或处理过的水 硬度小于8.0德国度，pH 7.08.0。,杀菌机用水要求,杀菌原理,隧道式杀菌灌装后杀菌 是目前应用最广泛的巴氏杀菌方法。灌装后的啤酒连续进入杀菌机的预热区、杀菌区、降温区，达到预定杀菌效果后，又顺序送出杀菌机。 高

12、温瞬时杀菌灌装前杀菌 是产品在灌装前利用高温进行短时杀菌的一种方法。,杀菌方式简介,隧道杀菌机的组成,传动装置 链传动 步移式 水循环系统和喷洒系统 一般有8个温区或6个温区,清水喷淋,进入杀菌机的生酒必须经过清水喷淋，喷冲掉附着在容器外面的酒液，防止污染杀菌机用水。,杀菌机卫生,减少啤酒爆瓶,极压超过瓶盖锁紧压力或瓶内压，导致漏气或爆瓶。,平缓的加热和降温速率，对降低啤酒爆瓶是有益的。,杀菌机卫生,杀菌不合格处置,、贴标机,啤酒瓶的装潢在激烈的市场竞争中扮演着重要的角色 贴标目的：在瓶子的指定位置上，牢固而端正的贴上一个标签 贴标要求： 商标整齐美观，紧贴瓶面，不脱落，周正无破损 贴标位置正

13、确 商标用纸应具备耐湿性 有选择地使用粘着剂,贴标机的组成,贴标机由：标盒、胶辊、取标板、转毂等组成,贴标机的工作原理和步骤,胶桶,胶泵,胶辊,取标板,取标板,标盒,转鼓,贴标,进瓶链道,止瓶星轮,进瓶螺旋,进瓶星轮,托瓶压瓶转台,中心导向架,喷码,出瓶链道,出瓶星轮,中心导向架,贴背标,毛刷刷标,毛刷刷标,贴标机工艺过程：上胶、取标、传标、贴标、刷标,商标涂胶的目的是：在商标背面均匀地涂上一层胶膜，胶膜厚度必须合理。 太厚导致粘固时间变长，且造成设备污染； 太薄的胶膜使贴标不牢，污染设备。 较为适宜的厚度为1.52.5mg/cm2,贴标机的工作原理和步骤,商标纸应具有的特性,表面光洁，可印刷

14、性好； 商标胶不易渗透； 耐碱性，不易碎烂； 拉断强度大； 弯曲刚度小，韧性不应太大； 良好的吸水性，较短的凝结时间； 冲切质量高，边缘光滑无毛边； 印刷面耐磨擦。,标签的吸水性：吸水性太差会导致标签边缘翘起，吸水性太强会引起标签贴到瓶子上以后打皱。,标签的纤维方向：正确的纤维方向应该是与瓶子的中轴相垂直，即为横向。,纸标背面湿水后卷曲方向,纸标背面湿水后卷曲方向,商标的存放,必须在正常的气温15-26的温度下，湿度60-70%以下存放。温度要求尤为重要，这点必须注意(因为在较高或较低的温度下商标纸的物理指标会发生比较大的改变)。,商标胶,淀粉胶: 酪素胶:,常用胶主要有：淀粉胶 、糊精胶 、

15、酪素胶、植物胶,商标胶应具有的特性,凝结时间短 胶膜能涂得很薄，生产成本低 抗冷凝水 在碱液浸泡时能快速溶解 不拉胶丝,贴标胶的参数与贴标之间的关系,胶的粘度越大，标签达到初始稳定度越快 酪素含量越高，贴标5分钟后能达到的粘结效果越好 涂胶层越薄，抗湿性越好 涂胶层越薄，胶的PH值越小，在碱液中标签越容易脱落,验瓶机、验酒机、液位检测机、验罐机 ,在线仪器的有效使用是控制不合格产品的有力工具！,在线检测仪器的有效性检查,成品酒外包装质量控制及卡酒,根据外包装指标的重要程度及其对产品外包装质量的影响，由重到轻将外包装各项指标分为A、B、C 三类。 将每项指标的可接受缺陷数及总项的合格率标准作为产品合格的判定标准，实际缺陷数和总项合格率互相制约，任一项不符合判定标准，均判定为外包装质量不合格。 总项合格率=合格品的数量抽样数量。 外包装质量判定不合格的产品，严格按包装卡酒原则进行处置。,成品酒外包装质量主要指标,成品酒外包装质量主要指标,成品酒外包装质量主要指标,定义及主要目的 当过程异常或检验发现质量问题时，对存在质量隐患的成品啤酒进行单独存放、检验确认，并采取正确的处置措施。 卡酒的目的是通过对存在质量隐患的产品进行再次抽样，以确认其质量状况是否达到放行的标准，对不能放行的产品采取必要的处置措施，从而确保出厂产品质