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全自动包装机的特点及在纯碱包装中的应用

发布时间:2021-02-03 09:47:02 |来源:网络转载

1国内外纯碱包装技术现状。
纯碱的自动包装,国内企业的水平可以说参差不齐,大多数小企业的包装还是手工包装;一些大中型企业是半自动包装,采用人工装袋,而国外很多纯碱生产企业已经淘汰了半自动人工装袋,更不用说人工包装了。
国际先进的包装企业主要集中在日本的新龙工业和亚洲的大和、理查森、贝米斯、穆勒、H&B、WH、BL等欧美公司。包装粉末时,这些公司的包装机主要技术指标一般在25~40kg/袋,800袋/小时左右,每个公司的包装机对包装袋都有自己的特殊要求:有的只适应枕头袋,不适应M袋;有些连枕头袋都要求是单层包,不适合双层包,对包本身的硬度和强度有一定要求,等等。
为了彻底改变包装落后的局面,山东某股份有限公司于2003年率先在国内使用无锡某公司研发的全自动机器人。
汽水包装机。这种包装机的使用使其企业在现代生产管理上迈出了新的一步。
2CZQ800C机器人自动汽水包装机的设计。
无锡某化工机械有限公司在综合比较国外各种包装机技术的基础上,开发出具有自主知识产权的机器人全自动纯碱包装机。2003年,提供了6条全自动包装生产线,并在亚洲最大的纯碱企业山东海化集团投入使用,取得了非常理想的效果。全自动包装生产线产能超过800袋/小时,包装线上全自动包装。
该机各有特色,既适应单层枕袋、M型袋,也适应内衬薄膜袋的双层袋。
在这条纯碱全自动包装生产线上,有许多单元设备,如伺服电子秤、机器人全自动包装机、自动封口机、金属检测、重量检测机等。由于空间限制,本文重点研究机器人全自动包装机。
机器人自动包装机。
该机主要由六部分组成:①全自动仿生机器人手提袋机;②喂袋机;③夹袋装置;(4)移入输送装置;
⑤送袋小车;⑥控制系统。机器的部件组成见图1。
苏打粉包装有其特殊要求:苏打粉细,易飞,温度高达80℃,像袋装水。
在高温材料的作用下,口袋变软,硬度降低,难以站立。根据这些特点,机器人纯碱自动包装机做了如下一些独特的设计。

机器人全自动包装机组成图和全自动仿生机械手

全自动仿生机械手动作图


3.11全自动仿生机械手(如图2所示)
自动装袋机最大的核心结构是仿生机械。
手,它被设计成完全模仿人类手臂和手指的结构。在气缸的动力驱动下,“手臂”弯曲到口袋位置,“手指”张开夹紧口袋,然后“手臂”将口袋送到口袋夹紧装置。口袋夹紧装置夹紧机械手送来的口袋后,机械手在气缸的作用下松开“手指”,弯曲“手臂”。
在原始取包位置,准备抓取第二个包(如图3所示)。
因为两个“手指”靠气缸的动力驱动一对齿轮。
,结构设计简单独特,动作相当可靠。一次抓住、捏紧并装入袋子。这种仿生机械手不仅适用于枕袋,也适用于其他各种形式的袋,如M型袋、双层袋等。,适应性广,不破坏原有包的形状,是一种创新的抓包结构(目前正在申请专利)。
水平取袋和袋口定位结构系统到目前为止,世界上所有的自动装袋机都有一个共同的特点,就是抓袋、取袋和开袋都必须通过真空吸盘来完成,而送袋式则分别有水平送料和纵向送料。所谓纵向进给,是指将口袋放入口袋库,使口袋底部面向取口袋位置,真空吸盘吸住口袋底部,然后在压辊的作用下纵向移动,使口袋等待取口袋位置。在这个等待取口袋位置,口袋靠着一个稍微倾斜的支撑板站立,等待另一个摆动的吸盘吸住口袋,这是过去大多数自动包装机的形式。这种机器的口袋送料有两个缺点:(1)对口袋长度和尺寸误差的控制要求高。袋子沿着袋子的纵向移动,当它到达装袋机时,它被袋子的底部定位。由于摆动吸盘的位置是不变的,所以吸盘吸袋口时,袋的长度和尺寸的公差较高。如果公差超过规定的公差,很有可能吸盘要么不吸袋,要么吸袋的位置离袋口太远,影响下一个动作的完成;
②口袋对硬度和强度要求高。如果口袋没有达到一定的硬度,可能会使袋子直立,向前倒下。因此,这种形式对口袋制造的质量要求更高。
无锡利玛制袋机采用横向进袋的形式,即将袋子放在袋仓上,袋子的一侧面向取袋位置,真空吸盘吸住袋子的一侧,取袋时袋子水平躺在制袋机上。交付的袋子的位置位于袋子开口的一侧。当机器人打开袋子开口时,对袋子的整体尺寸的公差没有要求。由于袋子正躺在制袋机上等待打开,因此对袋子的软硬质量没有要求,从而降低了袋子的制造成本。如果一个普通包和一个质量要求较高的包的成本差是0.1元/包,对于一个年产60万t的企业来说,每年的成本差就是150万元。所以这一口袋成本的每一点降低,都会给一个生产规模大的企业带来可观的经济效益。
3.22送袋机。
从图1可以看出,给袋机可以根据用户的要求放置2~3摞袋子(每摞80~100袋),自动给袋机的吸盘会一个一个的吸住袋子,然后另一摞袋子会自动上去。这样,操作者每次只需将一叠袋子放入进袋机,其余工作由自动进袋机和自动进袋机完成。
3.33包夹装置(如图4所示)
1)夹袋装置配有吸盘袋拉伸系统。也就是说,吸盘安装在夹袋上,机械手不需要完成开袋动作,而是可以在将袋子送到夹袋位置后立即返回抓取第二个袋子,比装袋机取袋处打开袋口节省了0.5~0.8s,为提高装袋速度奠定了基础。此外,由于口袋的开口是在口袋的口部完成的,因此可以适应各种形状的口袋。
2)袋夹装置自动安全识别系统。
当机械手盖上口袋并夹紧时,电子秤称量的纯碱物料会倒入口袋。如果口袋没有盖好,或者口袋本身的口部损坏,在将材料倒入口袋时,会有一些材料从口袋中掉出。为了防止这种现象,装袋机的袋夹上有一个判断开关。如果袋口四个角中只有一个没有装上,开关就会发出信号,这样上面电子秤中的物料就不会倒入口袋,脱圈的口袋就会自动被剔除。这种识别系统可以保证自动装袋机的袋夹喷洒率降低到万分之一以下。

全自动包装机袋夹装置

3.44可移动引入输送机(见图1)
导入装置可以在进入缝纫机前将口袋口整平,并保持一条直线,这样在折叠和缝制袋子时就可以平稳、直线地进入。
为了方便口袋进入导入装置,设计了一种可移动的导入结构,即在口袋进入导入装置之前,打开导入系统,在口袋进入导入装置之后,立即关闭导入装置,使得口袋的口部始终呈直线状,效果非常理想。
3.55夹送袋小车。
40公斤或50公斤物料从夹袋中掉落的袋口形状不规则,尤其是纯碱等80℃高温的粉末,很难在输送机上站稳。为了充分利用。
该袋材料平稳地进入导入系统和缝纫及折叠系统。袋子落入袋夹后,一方面两个托板将袋子托在袋子中间,另一方面袋口调平机构将袋子夹紧口,在气缸的作用下,迅速将口袋装入导入装置。

3.66控制系统。
自动装袋机的所有动作都由西门子可编程控制器控制。整个控制系统的软件程序已经在工业生产中测试多年。此外,大部分检测组件采用国外先进产品,整个系统运行稳定可靠。所有控制部件和主要电器的工作电源都是24VDC,非常安全。在控制系统中,钥匙开关、紧急停止按钮和控制继电器构成紧急停止电路。紧急情况下,切断PLC输出电路的电源可以使设备停止工作。PLC是包装机控制系统的核心,I/O处理速度快,可以直接与计算机可编程终端或其他带有RS-232C端口的设备连接,无需增加额外的功能模块。PLC程序可以通过EEPROM固化,手持编程器操作方便。控制系统还采用专用组态软件,具有完整的故障自诊断和判别系统。当整条生产线的某一部分出现故障时,其故障位置会显示在CRT上,可以减少维修工程师辨别故障的时间。
4.生产中的使用。
利用CZQ800机器人自动包装机,将原有纯碱的人工装袋包装线由4人改为1人,此人只需放置口袋,无需直接操作,不仅大大提高了劳动生产率,还降低了工人的劳动强度。由于机器内部特殊的防尘处理,工作环境中灰尘很少,减少了污染。
自动包装机的自动包装设计能力为800袋/小时(40~50公斤/小时),实际检验过程中最大能力达到840袋/小时。目前有6条纯碱自动包装线。
山东海化集团使用,经过现场连续生产考核,用户认为:“作为国内第一批用于包装纯碱原料的自动化纯碱包装机,根据纯碱原料的特点,设计合理,技术先进,运行平稳,完全能够满足纯碱行业连续可靠运行的要求”。
5结论。
1988年,我国第一代纯碱电子称重包装机(手动装袋)由无锡某化工公司率先研制成功,并在连云港、潍坊、唐山碱厂投入使用。后来,近90家大中型碱厂先后选择了这家公司的产品。多年来,无锡某公司一直致力于纯碱包装的技术进步。现在,电子称重不仅采用伺服控制技术(无气缸控制),而且成功开发出机器人自动纯碱包装机,取代人工装袋。CZQ800C机器人(纯碱)自动包装机在国内纯碱生产企业的成功应用,标志着公司从过去包装技术上模仿国外产品,跃上自主创新的新高度。这项旨在获得自主知识产权的技术创新必将推动我国自动包装技术的进步。

 

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