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液体包装生产线多功能型vs单一高速型二

2021-07-09 来源:十堰农业机械网

液体包装生产线:多功能型vs单一高速型(二)

必须变更件的数量愈少愈好,变更件将利用定位销、夹具、刻度尺或数字显示器定位安装而不需要调整。为了简化这些调整,这些可调换的部件以特定容器的规格进行统一编号,这些编号将存储在PLC 中。

为了让工作程序简单、无误,每种瓶型的所有变更件都是按相同的颜色编好顺序。在生产线执行产品、瓶型、商标、纸箱、货盘的更换时,PLC 的变更程序一般能够提示需要更换变更件的部位、数量和安装方法。

此类设备除了一次性投资费用较高外,其它各项指标均优于常规的单一高速生产方案。

也正是由于设备投资成本加大,制约了设备制造商对快速转换生产线的研究开发,其主要原因还是考虑市场的容量和用户投资的经济性。

3 多功能型设备的经济性

自动控制理论的发展和计算机的广泛使用为新的技术解决方案的产生奠定了基础。

具有快速转换功能的数控多功能液体包装生产线,设备利用率高,生产具有柔性,可以响应生产变化。当市场需求或设计发生变化时,不需要系统硬件结构的变化,设备具有生产不同产品的柔性。由于它在解决多品种、中小批量生产上比传统的技术有明显的经济效益,因此随着国际竞争的加剧,无论发达国家还是发展中国家都越来越重视柔性技术的开发。具备数控快速转换的多功能性设计更容易在小型包装生产线上实现。

有报道显示,国外包装机械更换瓶型的快速转换设备最早出现在化妆品和药品包装领域。如前所述,化妆瓶包装更新换代比较快,这种市场需求触发了多功能包装机的开发。快速转换方式基本还是两种:一些部件无需使用工具实现快速换装,比如灌装机的星轮和导板;另一种如灌装缸的升降,贴标机、装箱机和码垛机的调整由PLC 控制若干伺服电机的运转调整到需要的位置。

一条液体包装生产线是否应具有快速转换的功能,亦即产品是单一高速型还是多功能型,取决于用户的需求,也取决于其经济性。

4 多功能型设备的局限性

大型生产线的多功能性有时可能并不具有经济性。以产品品种更换为例。灌装含气饮料灌装机的灌装阀较灌装不含气饮料灌装机的灌装阀复杂,设备造价高。一个企业以生产含气饮料为主,偶尔生产一点不含气饮料,可以采购一台含气饮料灌装机灌装两种产品;反之,若以生产不含气饮料为主,偶尔生产一点含气饮料,如按照含气饮料灌装机配置生产线,就可能会在采购一台不含气饮料灌装机的同时,另行配置一台小型的含气饮料灌装机,比较起来可能后者更显得经济。

再以产品瓶型更换为例。药品或化妆品瓶型的外形尺寸变化比较小,容易实现比较经济性的快速转换。如果瓶型的外形尺寸变化较大,则需另行考虑。比如一台液体灌装机要使用直径50 mm 和直径150 mm 两种瓶型,一般小规格瓶型灌装速度快、瓶间距小、设备转速高;大规格瓶型灌装速度慢、瓶间距大、设备转速低,因为设备的转速要按照小瓶型设计,设备的瓶间距(通常解释为设备的模数)要按照大瓶型设计,设备的经济性唯恐要大打折扣。高生产能力的理瓶设备则更不能容忍瓶型变化较大的设计。

对于贴标、装箱、码垛设备,包装的转换主要靠调整实现,一个新定位尺寸的实现由伺服电机执行,其准确性不容置疑。但位置实现后定位的稳定性和可靠性取决于定位器的刚性,对大型设备这也是加大投入的一个方面。所以对于发展中国家或发展中企业,在目前人力成本还比较低的情况下,有时更喜欢使用机械调整和机械更换,许多更换件的拆卸、安装、调整会耗费较多的时间,但较之数控快速转换设备可以降低投资。

5 结束语

尽管如此,随着劳动力资源的日趋紧缺,人力成本不断提高,以及行业生产的规模化、现代化程度的提高,具备快速装换功能的多功能包装设备已经成为产品设计的必然发展趋势。在进口设备大量涌进国门之前,国内的设备制造商应开始这方面的研究。在开发此类产品时,生产线更要具备监测、运行和故障诊断的显示系统,进行生产线运行的精确设计,才能使整条生产线的各种设备运转始终处于动态平衡之中,确保设备的效率和可靠性。

信息来源:食品与机械

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液体包装生产线多功能型vs单一高速型二