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枕形包杏仁产品的高速包装一体机的应用

2021-08-18 来源:贵阳机械信息网

枕形包杏仁产品的高速包装一体机的应用

位于美国加利福尼亚的蓝色钻石种植者(BlueDiamondGrowers)公司进入零售市场以后,最近添置了一套包装流水线,生产枕形包杏仁产品。这条流水线替代了较早前的两条产能较低的流水线。在PD访问该厂时,这条流水线正以每分钟80袋的速度包装每袋8盎司的杏仁。这条流水线还能以每分钟120包的速度包装每包2盎司或23克的枕形包。

这条流水线的起点是由包装设备公司生产的VPK260型垂直成型/填装/封口机。这台装备了伺服传动器和可编程逻辑控制器(PLC)的流水线是当前市面上功能最多样的立式袋一体机。机器后部的一个卷轴上安放着一卷薄膜,薄膜被机器前部安装的摩擦驱动带和真空辅助组合装置牵引着通过整个机身。它设有用于定位薄膜边缘的传感器,薄膜离开滚轴时,整个薄膜箱沿着水平方向移动,保持薄膜在机器内的正确运动轨迹。由Markem公司提供的智能日期喷墨打印机在薄膜离开滚轴时将编码日期打印在上面。一个编码器不停地测量薄膜移动的速度,并自动调整打印速度,以适应薄膜的前进速度。

薄膜穿过机器顶部的一系列轧辊和张力调节棒,源源不断地向前,通过机器。这些部件与轴芯内的气囊一道,在薄膜上保持合适的背压。薄膜围绕在机器前部的一只成型管上,一只连续发热条封口器在两只陶瓷辊轴之间往复移动,产生垂直叠盖的封口。杏仁从机器顶部的称重系统间歇地落下,通过成型管,进入不断向前移动的已成型薄膜管内,然后离开垂直成型工作区。

接下来,薄膜通过伺服驱动控制的封口夹钳,组成D形构造。封口夹钳夹紧薄膜,利用感应热在薄膜上留下水平封口。封口夹钳连同薄膜向下移动,按规定停留一段时间形成封口,然后从薄膜上移开,返回上部,开始下一个封口动作循环。每个封口循环结束时,在封口夹钳脱离之前,夹钳中心的一只气动刀具伸展开来,将已成型的枕形包从薄膜上切断。枕形包从机器中吐出时是背面朝上的,一套翻转机构让包袋的正面朝上,平放在传送带上。

薄膜存放盒上也安装了一个传感器,用于检测薄膜上的穿孔标记,并启动每一个工作循环。它可以补偿薄膜长度上的任何微小差别,并确保每一包产品的尺寸和对位都一致。这套系统的基本功能是指示封口器和切刀何时动作,也能指示编码日期打印装置何时启动。整台设备在一套Allen-Bradley的ControlLogix可编程逻辑控制器的操纵之下,它包括三套A-B1394伺服驱动器,全部由罗克维尔自动化公司提供,分别负责操作垂直封口机、左右两条牵引带以及封口钳和切刀总成。

填装产品经由一个Multipond提供的14位转盘式称重系统输入立式袋一体机,这套系统安装在机器上方的平台上。产品通过位于电子秤上方平面的装料斗落到振动式传送带上,然后再进入称重系统上方的振动圆锥体中。一个位于中心圆锥下方的可编程装载室负责启动或结束产品填装动作,并保持圆锥内适宜的产品顶面高度。

称重系统包含14个独立的称重头,安装在顶部振动圆锥的周围。每一只称重头都由两个主要部件组成:上装料筒和位于其下、配有称重单元的下装料筒。开关振动托盘按照预先设定的时间和幅度动作,并将特定数量产品从圆锥送入装料筒中。托盘的振动幅度能自动调整,以适应产品流量的变化,并保持装料精度和工作效率。

相应地,装料筒将产品放入称重筒内。为了提高称重精度,设备随时监测称重单元的物料下落特征及响应时间,并通过电子过滤器去除工作不正常的振动,确保迅速而准确地对称重信号进行评估。

每一次进入称重筒内的产品数量大约是包装最终完成重量的四分之一左右。对于每一次称重动作,控制系统都会选择三到四个称重筒进行组合,使总重量最接近全包重量,而又不至于份量不足。每一次投料过程都显示在计算机屏幕上,其中包括填装重量、哪几台电子秤被选中投放产品以及其他统计数据。电子秤将产品投入安放在称重平台正下方的立式袋一体机的填装管。

Multipond称重系统在工作过程中不断地自动归零和自我校正,以确保投料精度。连接在称重筒上的DMS称重单元进一步确保了这种精度。每一个称重单元都配备了一个精确基准重量,用于电子秤在正常操作中周期性地对每个称重单元进行重新校正。

称重系统包含了一架彩色HMI和内置打印机,用于提供生产状况和配置报告。该系统包含了一套综合数据包,其中包含长期和短期历史记录、生产过程日志、自我诊断、输入输出设备故障排除以及帮助手册。控制系统监测长期平均重量,并自动对目标进行调整,将损耗控制在最低水平。

Rovema设备完成的枕形包通过一套由A.C.Horn&Co.公司提供的校验系统。这套系统装有一个摆动门,计算枕形包的数量并将它们码放在两个平行的传送带上,送往装箱车间。系统能识别空包,并将它们从传送带上吹落。

两名工人将完成的枕形包手工码放在纸箱内,并将纸箱推上另一条传送带,将它们送进由Bestpack包装系统公司提供的纸箱上下底自动封口机。箱子进入这一单元,就会有一只拉杆将箱子的前口盖压倒,然后用折边臂将压倒后口盖。箱子继续向前行进,拉杆又将两侧的口盖放倒,最后用胶带将箱子上下底上的缝隙封住。箱子被手工码放整齐,然后用热缩膜封装。

设备还安装了一套14位转盘称重系统,从上部向立式袋一体机提供填装产品,而下部可以通过各种尺寸的枕形包。机器的成品出口处还有一套校验系统,将已经填装完毕的枕形包码放在两条平行的传送带上。

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