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包装设备_图文_
- 2020-11-11 00:57-

  包装设备 内容 2.1 概述 2.2 包装设备的组成及特点 2.3 常见的包装设备 2.4 包装设备的应用范围及选择原则 本章将系统地介绍包装设备的概念、分类、作用、 组成、特点、技术经济指标,学习常见的包装设备诸如: 充填设备、灌装设备、封口设备、裹包设备、多功能包 装机、贴标机、捆扎机、集装设备的基本知识以及设备 选用、配置原则。 2.1 概述 2.1.1 包装的定义、功能及分类 1) 包装的定义 定义1. 包装是指为在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售,按一定技术方 法而采用的容器、材料及辅助材料等的总体名称。 定义2. 包装也指为了达到上述目的而采用容器、材料、辅助材料的过程中施加的 一定技术方法等的操作活动。 2) 包装的主要功能 (1) (2) (3) (4) 保护功能 提供便利 传递信息 促进销售 (1) 保护功能 a.保护自身安全 (1) 保护功能 b.保护外部环境 氢氧化钠 硫酸 (2) 提供便利 为商品的储藏、装卸、运输、销售和消费提供便利 (3) 传递信息 产品成分、功能、使用与储存方法、企业信息与服务承诺、运输要求等 (4) 促进销售 包装通过包装装潢设计的文字、图案、色彩、造型等使商品吸引消费者 3) 包装的分类 教材P19-P20按包装要求的目的、功能、形态、方式对包装进行了分类。 运输包装 包装 销售包装 前者为了减少运输过程破损,降低流通费用等; 后者为了保护产品,利于销售、提高价格。 2.1.2 包装设备的概念、作用、分类及型号编制 1) 包装设备的概念 包装设备(packaging machinery)是指完成全部或部分包装过程的机器。 包装过程包括: a.成型、重托、裹包、封口等主要工序; b.清洗、干燥、杀菌、粘贴、捆扎、集装、拆卸等前后工序; c.打印、贴标、计量等辅助工序。 2.1.2 包装设备的概念、作用、分类及型号编制要求 1) 包装设备的概念 狭义:在机械化、自动化的批量生产中对产品进行包装的一种机械工具或设备。 广义:各种销售包装机械、运输包装机械、容器的加工机械、装潢印刷机械和搬运 机械等。 2) 包装设备的作用 ⑴ 提高生产效率 ⑵ 改善劳动条件 ⑶ 降低产品成本 ⑷ 提高包装质量 ⑸ 节约运输费用 ⑹ 方便产品流通 ⑺ 节约基建投资 啤酒灌装机 桶装水灌装机 全自动无菌液体包装机 3) 包装设备的分类 (1)按包装机械的功能分类 按国标《包装机械分类》(GB/T 19357-2003): 充填机 灌装机械 封口机械 捆扎机 裹包机械 贴标机械 清洗机械 封口机 干燥机械 捆扎机械 集装机械 辅助包装机械 多功能包装机械 裹包机 (2)按包装机械的自动化程度分类 ?全自动包装机 ?半自动包装机 (3)按包装产品的类型分类 ?专用包装机 ?多用包装机(两种及其以上同类产品) ?通用包装机(两种及其以上不同类产品) 4) 包装设备的型号编制 包装机械型号用以表示包装机械名称、主要参数、改进设计顺序和派生型代号, 应反映产品的类别、系列、品种、规格、派别和改进的全部信息。 包装机械型号一般由主型号和辅助型号两部分组成,以汉语拼音字母和阿拉伯 数字、罗马数字表示,按国家标准《包装机械分类》(GB/T 19357-2003)执行。 (1) 主型号的编制 主型号包括包装机械的类别代号(分类名称代号)、结构型式代号、选加项目代 号。 类别代号以其代表性汉字名称的第一拼音字母表示,遇有重复字母时,其类别代 号可采用第二拼音字母以示区别。 结构型式代号、选加项目代号根据企业产品标准自行确定。 (2)辅助型号的编制 辅助型号包括产品的主要技术参数、改进顺序代号和派生顺序代号。 主要技术参数用阿拉伯数字表示,应取其极限值。当需要表示两组以上参数时, 可用斜线“/”隔开。包装机械类产品常用的主参数有充填量、包装尺寸、封口尺寸、 灌装阀头数、生产能力等。 (3)型号编制格式 主型号 辅助型号 改进设计顺序代号(可省略) 派生顺序代号(可省略) 主要技术参数 选加项目代号(可省略) 结构型式代号(可省略) 类别代号(分类名称代号) (4)型号编制示例 G P 45 B 可简称为G45 G―― 负压式灌装机 P―― 装瓶(可省略) 45―― 灌装阀头数为45头 B―― 第二次改进设计(可省略) (5)包装机械产品的名称、类别代号和主要技术参数 名称 类别代号 主要技术参数 被装入产品的容积∕质量/生产能 力 灌装阀头数∕生产能力 封口尺寸∕生产能力 包装尺寸∕生产能力 主要功能的∕生产能力 尺寸∕生产能力 生产能力 生产能力 生产能力 包装尺寸 充填机 灌装机 封口机 裹包机 多功能包装 机 贴标签机 清洗机 干燥机 杀菌机 捆扎机 C G F B D (可用多个字母组合表示) T Q Z S K 集装机 辅助包装机 J A(或根据机器名称第一个汉字 确定) 规格/生产能力/按产品标准确定 规格/生产能力/按产品标准确定 2.2 包装设备的组成及特点 2.2.1 包装机械的组成(4+3+1+1) (1)4项主要结构部件 ? ? ? ? 动力部分 传动部分 执行部分 控制部分 2.2.1 包装机械的组成(4+3+1+1) (2)3项辅助结构部件 ? ? ? 包材的整理供送 包装品的计量与供送 成品输出 2.2.1 包装机械的组成(4+3+1+1) (3)主传送系统 该系统是将包装材料和被包装物品由一个包装工位顺序传送到下一个包装工位的 系统。 单工位包装机没有传送系统。 2.2.1 包装机械的组成(4+3+1+1) (4)机身 机身用于安装、固定、支承包装机所有的零部件,满足其相互运动和相互位置的 要求。 机身必须具有足够的强度、刚度和稳定性。 2.2.2 包装机械的特点 ? ? ? ? ? ? 大多数包装机械结构复杂,运动速度快,动作精度高 动力机功率小 一般采用无级变速装置 高速化 标准化、通用性 多功能性 2.3 常见的包装设备 2.3.1 充填机 充填是将产品按一定规格要求充入到包装容器中的操作, 主要包括产品的计量和充入。 固体类产品充填 充填技术 液体类产品充填 (称为灌装) 2.3.1 充填机 按充填机所采用的计量原理不同,将充填分为: 容积式充填机 称重式充填机 计数式充填机 2.3.1 充填机 1) 容积式充填机 容积式充填机是将物料按预定容积充填至包装容器内的充填机。 特点:机构简单,体积较小,计量速度高、精度低。 适用范围:常用于表观密度较稳定的粉末、细颗粒、膏状物料,或体积比质量要求更重 要的物料。 例如:咖啡、奶粉、白糖、牙膏 1) 容积式充填机 ⑴ 容积式充填机的分类 不同计 量方式 根据充填物的流量及时间 根据计量筒规格 1) 容积式充填机 (2) 常见的容积式充填机 量杯式 螺杆式 充填计 量装置 柱塞式 计量泵式 气流式 插管式 ① 量杯式充填机 量杯式充填机是指物料靠自重落入量杯,刮 板将量杯上多余物料刮去,量杯中物料在自 重作用下充填到包装容器中。 ② 螺杆式充填机 螺杆式充填机是通过控制螺杆旋转的转数或时 间来量取物料,并将其充填到包装容器内的机械设 备。 ③ 计量泵式充填机 计量泵式充填机是利用计量泵中计量容腔及转鼓 的转速对物料进行计量,并将物料充填到包装容 器内的机械设备。 ④ 柱塞式充填机 柱塞式充填机是采用可调节柱塞行程而改 变计量物料容量的柱塞量取物料并将其充 填到包装容器内的机械设备。 ⑤ 气流式充填机 气流式充填机是利用真空吸附原理将包 装容器或量杯抽真空,再充填物料的机 械设备。 ⑥ 插管式充填机 插管式充填机是将内径较小的插管插入 储粉斗中,利用粉末之间的附着力上粉, 到卸粉工位由顶杆将插管中的粉末充填 到包装容器内的机器。 容积式充填机的分类、适用范围及特点 分 类 量杯式充填机 适用范围 特点 流动性良好的粉末状、颗粒状、碎片状 工作速度高,计量精度低、 结构简单 物料 流动性良好的粉末状、颗粒状的物料或 结构紧凑,无粉尘飞扬,计 在出料口容易起桥而不易落下的物料, 量范围宽 如:咖啡粉、蛋糕混合料、面粉等 表观密度稳定、流动性好,无结块细粉 结构紧凑,计量速度高 粒物料,如茶叶末、精盐等 粉料、粒料及黏稠类物料 计量精度高,工作速度低, 计量范围易于调节 计量精度高,可减少物料的 氧化 螺杆式充填机 计量泵式充填机 柱塞式充填机 气流式充填机 医药、化工行业粉料 插管式充填机 药行业的小剂量药粉 计量范围小,计量精度低 2.3.1 充填机 2) 称重式充填机 称重式充填机是将物料按预定质量充填到包装容器的机械设备。 特点:机构复杂、体积较大、计量精度高,计量速度低。 适用范围:易受潮而结块的物;颗粒大小不均、流动性差,表观密度变化幅度较大及 价值高的物料。 (1) 称重式充填机的工作原理 由供料机构将待称物料供到称量机构中,当达到所需要的质量时停止供料,再由开 斗机构开斗放料充填。 (2) 称重式充填机的分类 不同计 量方式 毛重式充填机 净重式充填机 ① 毛重式充填机 毛重式充填机是指对完成充填作业的物料和包装容 器一起称重的机械设备。 ② 净重式充填机 净重充填机是指对物料称出预定质量后再 将物料充填到包装容器的机械设备。 称重式充填机的称重方式及特点 分 类 毛重 无秤斗称 式 重充填机 单秤斗称 重充填机 多秤斗称 重充填机 净重 多斗电子 式 组合式称 重充填机 连续式称 重充填机 称重方式 在充填过程,物料连同包装容器一起称 重 由单台秤称出预定物料的质量,并将其 充填到包装容器内 由多台秤(2~4台)各自称出预定物料 的质量,并将其分别充填到包装容器内 由多台秤各自称出一定的质量,然后通 过微机将某几个秤斗的质量组合起来, 使之最接近预定的质量,并将其充填到 包装容器内 应用连续称量检测和自动调节技术,确 保在连续运转的输送机上得到稳定的物 料质量流率,然后进行等分截取,以得 到各个相同的定量份值 适用范围 易结块或粘滞性强 流动性较好、颗粒均匀 的物料如粮食、种子、 饲料等。 同上 视情况而定 粒度均匀、小颗粒状物 料 2.3.1 充填机 3) 计数式充填机 计数充填机是将物料按预定数目充填到包装容器内的机械设备。 计数式充填机的分类: 不同计 数定量 方式 被包装物品按规则整齐排列(长度、容积、堆积) 混乱的物料集合中直接取出(转盘、转鼓、推板) ⑴ 规则排列物料充填机 ① 长度计数充填机 长度计数充填机指对长度固定的物料进行计数充填的机械设备。 如:饼干、香烟、小盒包装后的第二次大包装等。 ② 容积计数充填机 容积计数充填机用于等径或等长类规则排列的物料包装的机械设备。 适用范围:低价格且计数允许偏差较大的场 合,如钢珠等。 ③ 堆积计数充填机 堆积计数充填机可将几种不同品种进行组合包装,每种各取一定数量(数量可以相等或不 等)包装成一个大包;也可用于形状及大小差异的物料小包计数充填。 适用范围:粮食、化工、水泥等行业 的大袋计数。 ⑵ 杂乱无序物料充填机 适用范围:颗粒状、块状等呈杂乱状排列的物料。 常见形式:的有转盘式、转鼓式、推板式等计数充填机。 2.3.2 灌装机 灌装机是将液体产品按预定量灌注到包装容器内的机械设备。 等压、负压、常压、压力 灌装阀的灌装原理 容积式压力灌装机 称重式定量灌装机 类别 直线式灌装机 灌装阀排列形式 回转式压力灌装机 灌装机 灌装机 1) 等压式灌装机 等压灌装机是先向包装容器内充气,使容器内压力与储液箱内压力相等,再将储液箱 的液料罐入包装容器内的机械设备。 应用范围:啤酒和碳酸饮料等含CO2气体的饮料 工作原理:加压下灌装能保持CO2气体的含量 1) 等压式灌装机 2) 负压式灌装机 负压式灌装机(真空式灌装机),是利用灌装机中配置的真空系统,使包装容器处于 一定的真空度,从而使储液箱的液料在一定的压差或真空状态下注入包装容器。 重力式负压灌装机 分类 压差式负压灌装机 3) 常压灌装机 常压灌装机指液料箱和计量装置处于高位,包装容器置于下方,在大气压力下,依靠 液料自重自动流进包装容器内的机械设备。 原理:属重力灌装,由进液管流通截面积、液料箱与包装容器内的液位高度差决定灌装 速度。 应用范围:不含气液料灌装,最常用的灌装方式之一。福建体彩网 3) 常压灌装机 根据定量方法和所用器具的不同分类: 液面感应式灌装 溢流式灌装 虹吸式灌装 定量杯式灌装 涡轮计灌装 隔膜泵式灌装 称重式灌装 计时式灌装 4) 压力灌装机 压力灌装机是指灌装密封系统处于高于大气压力的状态中,将正压力加于液料上使液 料被“压入”包装容器的机械设备。 原理:压力灌装法与负压灌装法正好相反 应用范围:主要用于不含气饮料(如矿泉水)、调味品、农药及一些低黏度液料的塑 料瓶灌装。 分类方法 灌装机机型 应用范围 用于啤酒、碳酸饮料及其它含气体(如富氧水)的包装,也可以灌 装不含气饮料 用于不含气饮料、酒类的灌装,灌装阀很少有滴漏现象 容积定量,重力灌装。用于酒类、乳品、调味品以及矿物油、药品、 保健品等化工类产品的灌装,液损很少 用于不含气饮料(如水饮料)的液体灌装,灌装速度较快,无液损 背压式(柱塞)灌装,定量准确并可调节。用于植物油、洗涤类日 用化工产品等低黏稠液体的灌装 用于饮料原浆、酒类。药品和植物油等要求定量准确液体的灌装, 称量方法有电子秤和机械秤两种 间歇式步进输送,适用于特殊形状包装容器、大容器的灌装,生产 效率较低 由直线式灌装机发展而成的普遍形式,高速连续工作,设备的生产 效率较高 等压灌装机 负压灌装机 按灌装阀 的灌装原 理分类 常压灌装机 压力灌装机 容积式压力灌 装机 称重式定量灌 装机 按灌装阀 的排列形 式分类 直线式灌装机 回转式灌装机 2.3.3 封口机 封口机是将充填有包装物的容器进行封口的机械设备。 功能:有利于保护产品,使产品在保质期内不损坏变质;有利于包装产品的储存、运输 及销售陈列等。 封口机的分类 包材种类(金属、塑料、纸箱、玻璃) 工艺要求(真空、充气、普通) 成型方法(卷封、卡封、旋封、热封和粘封) 封口方式(热压、熔焊、压盖、压塞、旋合、卷边、压力、滚压、缝合、 结扎) 不同包材的包装 金属包装 塑料包装 不同包材的包装 纸箱包装 玻璃包装 不同工艺要求的包装 真空包装 充气包装 普通包装 不同成型方法的包装 卷封包装 卡封 不同成型方法的包装 旋封包装 热封包装 粘封包装 2.3.3 封口机 1)热压式封口机 热压力封合机是通过加热包装容器封口部材料,使其达到黏流状态后加压使之粘封的 机械设备。 根据热封头的结构形式及加热方法的不同分类: 普通热封 熔断热封 脉冲热封 超声波热封 高频热封 感应热封 ⑴ 普通热压封合法 特点:结构及操作简单、封口强度高 普 通 热 封 形 式 平板热封 圆盘热封 带式热封 滑动夹热封 …… ⑴ 普通热压封合法 ① 平板热封 工作原理:同时加热加压 ⑴ 普通热压封合法 ② 圆盘热封 工作原理:圆盘加热、加压 特点:可实现连续热封操作 适用范围:不易热变形薄膜材料的封合,特别适用于 复合薄膜容器的封口。 ⑴ 普通热压封合法 ③ 带式热封 工作原理:袋口通过两个移动钢带在连续移动过 程中经加热板加热、钢带加压而完成热封,再经 冷却器通过压紧的细带吸收热量冷压,把封合好 的包装袋推送出。 ⑴ 普通热压封合法 ④ 滑头夹封 工作原理:平板加热器加热薄膜,加压辊压合 薄膜完成热压封合。 特点:可连续封合 适用范围:易热变形且热变形较大的薄膜热封 合。 ⑵ 熔断封合 工作原理:这种热封合方法是用加热刀或金属线将薄膜加热到熔融状态后加压封合,同 时将已封合的容器与其余材料部分切断分离。 ⑶ 脉冲封合 工作原理:脉冲封合是用镍铬合金线压住待封合薄膜后,瞬间通过的脉冲大电流加热 薄膜并使其压合,冷却后放开加热、加压的合金线。 ⑷ 超声波封合 工作原理:超声波封合是用经放大的超声波经振动头传递到待封薄膜上,使之振动摩擦 而放热,从而完成薄膜熔接封合。 热压式封口机实例 工作原理: a. 通常采用热板加压封合或脉冲电加热封合。 b. 根据封接材料的热封性能和厚度,调节定 时器旋钮,确定加热时间。 手压式封口机 热压式封口机实例 工作原理: a. 采用脚踏方式拉下压板; b. 可采用双面加热,以减小热板接 触面与薄膜封接面间的温差,提 高封接速度和封口质量; c. 有的配有印字装置,在封口的同 时可以打印出生产日期、重量、 价格等。 脚踏式封口机 2.3.3 封口机 2)熔焊式封口机 工作原理:一般采用非接触方式加热,使包装材料熔合而封闭包装容器。 适用范围:封合较厚的包装材料,采用其它热封难以封合的材料,如聚酯、聚烯烃和无 纺布等。 根 据 加 热 形 式 分 类 热板熔融热封 超声波熔焊封合 辐射熔焊封合 电磁感应熔焊封合 红外线)卷边式封口机 卷边式封口机是指用滚轮将金属盖与包装容器开口处相互卷曲勾合以封闭包装容器的 机器,又称封罐机。 适用范围:用镀锡铁板(俗称马口铁)或铝板制造金属容器。 卷边包装 2.3.3 封口机 4)压盖式封口机 适用范围:皇冠盖的折皱边压入瓶口凹槽内,并使盖内密封材料产生适当的压缩变形, 实施对瓶口的密封。 视频演示 2.3.3 封口机 5)滚压式封口机 工作原理:盖与瓶口套合后(封口前未加工螺纹),滚轮沿盖侧壁滚压一周,将盖侧壁压 制成与瓶口螺纹紧密相扣的螺纹,且使盖侧壁下缘变形紧扣瓶口凸缘。 适用范围:多用于玻璃瓶或塑料瓶的酒类或饮料封口,主要采用铝质盖。 2.3.3 封口机 6)旋合式封口机 旋合式封口机是用预制好的带螺纹或凸牙的盖与容器的螺纹口或卡口进行旋合封口的机械 设备。 特点:启封方便、启封后可再盖封 适用范围:玻璃瓶罐的封口及塑料瓶口的封合 旋合式封口实例 视频演示 2.3.4 裹包机 裹包机指用挠性包材对产品进行全/局部裹包的机械设备。 功能:用薄型挠性包装材料将一个/多个固态物品进行裹包 适用范围:适合于对块状、具有一定刚度的物品进行包装 2.3.4 裹包包装实例 食品包装 香烟包装 音响制品 视频演示 2.3.5 贴标机 贴标机是将事先印制好的标签粘贴到包装容器的特定部位的机械设备。 工艺过程:取标、标签传送、印码、涂胶、贴标、整平。 视频演示 2.3.6 捆扎机 捆扎机是使用捆扎带或绳捆扎产品或包装件,然后收紧并将捆扎带两端通过热效应熔融或 使用包扣等材料连接好的机械设备。 功能:将包装物捆紧、扎牢并压缩,增加外包装强度,减少散包所造成的损失,提高装卸 效率,节省运输时间、空间和成本。 适用范围:纸箱、木箱、书刊、软硬包及方状、筒状、环状等各种物体。 1) 捆扎材料 常用捆扎材料:钢带、尼龙带、聚丙烯带和聚酯。 (1)钢捆扎带 特点:所有捆扎带中抗张强度最高,张力衰减最小,应用中都不会伸长。 应用范围:使载荷成整体运输件或将载荷固定在火车车厢、拖车或远洋货轮内,经常用 于刚性载荷的捆扎。 (2)尼龙捆扎带 特点:持续张力高,伸长率和回复率比聚酯或聚丙烯捆扎带的大,是最贵的塑料捆 扎带。 应用范围:常用于重型物品和能经受住高的初始张力的收缩型载荷的捆扎。 (3)聚丙烯捆扎带 特点:伸长率和回复率高,但持续张力不如其他塑料捆扎带好,是最便宜的捆扎材料。 应用范围:常用于较轻型载荷的捆扎、打捆和封口纸箱 (4)聚酯捆扎带 特点:强度和持续张力都最高,在很多场合其性能与轻型规格的钢捆扎带一样好。 应用范围:用于装卸、运输和储存过程中一直紧紧保持捆扎张力的刚性载荷。 2) 捆扎形式 常见捆扎的形式:单道、双道、十字交叉、井字、多道交叉等。 3) 捆扎带接头方式 常见接头方式:热熔搭接式、结扎式、铁皮扣式。 结扎式 铁皮扣 2.3.7 集装化机械 集装机是指将包装件单元集成或分解,形成一个合适的搬运单元的机械设备。 堆码机是指将预定数量的包装件或产品按一定规则进行堆积的机械设备。 拆卸机是指将集合包装件卸开、卸下、分离的机械设备。 VEM系列装箱机有单列、双列和3列3种型式,单列最多1次抓9箱,3列1次最多抓18箱。 连续式装箱机使得瓶子和箱子在整个过程中都处于连续运动状态。 2.4 包装设备的应用范围及选择原则 详见各小节 实例: 灌装生产线作业过程 视频演示