毕业设计(论文)-洗衣粉生产线的包装系统.doc
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1、成都信息工程学院毕业设计(论文) I 论 文 摘 要 重量控制系统是现代包装控制系统的重要组成部分,其技术是包装控制中不可或缺 的关键技术之一,其控制效果直接影响到产品的质量、精度和消耗量。本文针对洗衣 粉包装环节,阐述了 JINYI 包装机填充计量部分的构成和原理,分析了以容积式主加 料法和静态称重补加料法相结合的这一新型填充计量技术。在具体的系统电气连接图 的基础上,给出了其主加料和补加料的控制结构框图。 关键词关键词:洗衣粉,包装控制,重量控制,容积主加料法,静态称重补加料法 洗衣粉填充加料系统的设计 II ABSTRACT Weight control system is the im
2、portant composition part of modem packing control system,its technology is one of indispensable crucial technologies of packing control technology,its control effect directly affects the amount of the quality of product, the precision of product and consumption.This paper aims to the Wash-Powder pac
3、king tache,and it analyses and studies according to the structure and principium with the JINYI packer,and it analyses the new type technique of filling and measuring by combining two methods(one is the method of the main filling by cubage,and other one is the method of the supplementing by static w
4、eighing up).This paper is based on the material electric connecting drawing,and last it gives the structure drawing of the controlling according to the main filling and supplementing. KEY WORDS:Wash-Powder;packing control;weight control;method of the main filling;method of the supplementing by stati
5、c weighing up 成都信息工程学院毕业设计(论文) III 目目 录录 论论 文文 摘摘 要要.I ABSTRACTII KEY WORDS:WASH-POWDER;PACKING CONTROL;WEIGHT CONTROL;METHOD OF THE MAIN FILLING;METHOD OF THE SUPPLEMENTING BY STATIC WEIGHING UP .II 第第 1 1 章章 引引 言言.1 第第 2 2 章章 包装工艺及填充计量设备包装工艺及填充计量设备.2 2.12.1 洗衣粉包装工艺洗衣粉包装工艺.2 2.22.2 包装材料管理系统包装材料管理系统
6、3 2.2.12.2.1 工艺目的及背景工艺目的及背景: :.3 2.32.3 原粉供应系统原粉供应系统4 2.3.1.2.3.1.工艺目的及背景工艺目的及背景: :4 2.42.4 填充称量系统填充称量系统4 2.4.1.2.4.1.工艺目的及背景工艺目的及背景4 2.52.5 皮带输送系统皮带输送系统(CONVYER(CONVYER SYSTEM)SYSTEM)5 2.5.1.2.5.1.工艺目的及背景工艺目的及背景: :5 2.5.2.2.5.2.设计控制设计控制: :6 2.62.6 辅助系统辅助系统: :6 2.6.1.2.6.1.工艺目的及背景工艺目的及背景: :6 2.6.2.2
7、.6.2.设计控制设计控制: :7 2.72.7 机器功能概述机器功能概述7 2.7.12.7.1 技术条件技术条件.7 2.82.8 包装机功能特点包装机功能特点8 2.9JINYI2.9JINYI 填充设备介绍填充设备介绍8 2.9.12.9.1 专用名词专用名词.9 2.102.10 工作原理简介工作原理简介11 第第 3 3 章章 机器的维护和保养机器的维护和保养.30 3.13.1 称重斗称重斗31 3.23.2 补加料装置补加料装置31 3.33.3 称重体称重体32 3.43.4 变容筒变容筒32 3.53.5 上、下闸门上、下闸门33 3.63.6 清洁遥控器清洁遥控器33 3
8、.73.7 对物料的要求对物料的要求33 3.83.8 对流道的要求对流道的要求33 3.93.9 清洁保养制度参考清洁保养制度参考34 3.103.10 电气系统的维护与保养电气系统的维护与保养35 第第 4 章章常见故障处理常见故障处理36 4.14.1 开机后显示屏无显示开机后显示屏无显示36 4.24.2 显示屏上的显示的重量或内码不稳定、不正常显示屏上的显示的重量或内码不稳定、不正常36 4.34.3 主加料下料不稳定,经常发生报警主加料下料不稳定,经常发生报警37 4.44.4 不报警但实际重量偏差大不报警但实际重量偏差大37 4.54.5 称重斗噪音大或漏粉称重斗噪音大或漏粉.3
9、7 第第 5 5 章章 填充计量电气控制填充计量电气控制.38 5.15.1 电气控制主回路分析电气控制主回路分析.38 5.25.2 变容控制接线图分析变容控制接线图分析.39 洗衣粉填充加料系统的设计 IV 5.35.3 补加料控制电路分析补加料控制电路分析.40 5.45.4 主、补加料系统原理框图说明主、补加料系统原理框图说明.43 5.55.5 程序控制程序控制.44 5.65.6 可编程序控制器的组成及工作原理可编程序控制器的组成及工作原理.45 第第 6 6 章章 PLCPLC 与变频器与变频器 RS-485RS-485 的通讯的通讯63 第第 7 7 章章 总总 结结.68 参
10、考文献参考文献.69 文献综述文献综述.71 致致 谢谢.74 附录附录 1 1 电气连接图电气连接图75 附录附录 2 2 电气元件表电气元件表80 附录附录 3 3 PLCPLC 程程序注释序注释.81 成都信息工程学院毕业设计(论文) 1 第第 1 1 章章 引引 言言 洗衣粉生产线的包装系统是洗衣粉生产的最后一道工序,产品包装质量的优良直接 影响到产品在顾客心中的地位和对产品的定位。在包装中又分为产品外观和产品重量 两大组成部分。重量填充是包装最后封口前的一道工序,它直接影响以下几个方面: 1. 超包值(即超出每包的应有实际重量)过大会给公司带来损失 2. 欠包值(即低于每包的应有实际
11、重量)过大会影响公司的形象 3. 填充速度直接影响包装效率 4. 称重系统的稳定性(即非正常停机时间)影响生产效率 因此,为了提高包装工艺性能来满足公司市场的业务需求增加,引进新型包装控制 技术是非常有必要的。JINYI 包装机公司在国际通用的体积计量技术基础之上巧妙地将 静态称重计量技术引入包装的填充计量环节,大大控制了成品包的重量波动,并且采 用了美国著名衡器公司 HBM 制造的具有高速采样、智能通信的数字式传感器 AD104- R5,从而在保证了快速的填充速度。 洗衣粉填充加料系统的设计 2 第第 2 2 章章 包装工艺及填充计量设备包装工艺及填充计量设备 2.12.1 洗衣粉包装工艺洗
12、衣粉包装工艺 成品包装车间采用包装机自动包装,包装车间的工艺系统主要包括七个组成部分: 包材管理系统、原粉供应系统、填充计量系统、小袋成型系统、皮带传送系统、辅助 设施(中央重量控制系统,包括尘控,压缩空气,冷却水)系统和监测系统(Maple 软 件系统,称重反馈系统) 。 来自制造部门的原粉装入小车后,运送到包装部门二楼原粉倒料站,待化验合格后, 倒入原粉罐。当闸阀开启时,原粉经过振动筛筛去原粉中的大颗粒及杂质,通过竖管 流入计量系统的料斗。通过填充称量系统,洗衣粉被定量放下,经成型筒落入半成型 小袋中,经过封口系统热封,成型为完整的成品小袋。包装好的小袋经棍子输送皮带, 通过电子称精确称量
13、把重量数据传送到中央重量控制系统,系统修正计量系统。小袋 送到捆扎皮带装大袋,包装好的大袋在粘贴合格证后被送至库房入库。在整个工艺过 程中,尘控,压缩空气,冷却水等辅助系统与包装机连锁,它们的正常运行,是整个 工艺系统正常运行的不可缺少的必要条件。其工艺流程图如 2-1 图所示: 图(1) 包装工艺流程图 . Flow chart 流程图: 原粉供应系统 填充计量系统 小袋成型系统 皮带输送系统 尘 控 中央控制系统 称重反馈系统 Maple 软件系统 成都信息工程学院毕业设计(论文) 3 包装线 1.包装材料供应系统 2.原粉供应系统 3.自动闸阀 4.振筛机 5.称重机料仓 6.下料 7.
14、收集鼓 8. 制袋机 9. 填充器控制板 10. 包装机控制屏 11.电子秤 12. 链杆输送机 13.小袋输送皮带 14. 大袋缝纫机 15 地台板 16. 冷却水装置 17.除尘管线 18.中央重量控制系统 2 5 包装 机机 8 冷却水入 冷却水回 9 10 11 13 M 16 冷却水出 粉流方向 除尘 除尘 除尘 除尘 12 原粉供应系统 计量系统 包装系统 小袋输送系统 制冷系统 3 15 6 7 除尘 冷却水回 大袋系统 17 中央重量控制系 统 18 1 自动闸阀- 振动筛 4 包材供应系统 图(2)包装工艺系统流程图 2.22.2 包装材料管理系统包装材料管理系统 2.2.1
15、2.2.1 工艺目的及背景工艺目的及背景: : 洗衣粉填充加料系统的设计 4 目前我们所使用的包装材料有膜卷和大袋.所有的包装材料都是由后勤部发放的,并且 均为检验合格无限制使 用的. PSG 的库房用于包装材料中转暂存.每天根据生产计划及 包装标准从后勤领出 24 小时生产所需的包装材 料.因为 BOPP 膜对温度的变化非常敏 感, 因此需要使用前在室温下静置 24 小时, 以消除温差对于包装质量的不利影响, 同 时此种做法也用于简化后勤与包装车间的操作.生产班组根据包装标准由包装材料库领 用当班使用的包装材料, 并做好出入库使用记录.此库内只允许存放包装材料及相应的 辅助设施, 如消防器材
16、等, 并且库房必须保持整洁, 由当班班组进行清理. 2.2.22.2.2 设计控制设计控制: : PSG 包装材料库内划分了不同的区域以存放不同品牌/不同规格的包装材料,每个区位有 独立的库位卡,库位卡 必须与库位内存放物品种类与数量一致.不合格的包装材料有单 独的库位及库位卡.包装材料使用“状态控制牌“来区分 限制使用及非限制使用.绿色表 示非限制使用,红色表示限制使用. 2.32.3 原粉供应系统原粉供应系统 2.3.1.2.3.1.工艺目的及背景工艺目的及背景: : 包装车间的原粉是由 MSG 提供的.原粉在 MSG 装料站被装入容量为 0.5 吨的粉车,送到 包装二楼, 化验合格 后,
17、MSG 放粉人员将粉车推到原粉罐倒料口,当粉车中的粉放尽后, 放粉人员将原粉从倒料口倒入原粉罐中.闸阀打开,原粉通过振动筛,进入竖管,进而进 入下一道工艺计量系统(参见 P-KE10-07).原粉罐是原粉供应系统中的缓冲区域,它可以 保证在空车与重车交替时下游工序仍可得到稳定的原料供应.闸阀是原粉供应通道的通 断控制器.在现场控制盘上有两种控制方式:自动和手动,当选择自动控制时,可以在一 楼填充称量控制面板上遥控启动;当选择手动时,可以在现场直接启动.闸阀启动时间由 事先设定的计时器数值决定.振动筛主要是通过不断振动的筛网,滤出原粉中带有的大 颗粒,结块以及其它较大尺寸的异物,这些大颗粒和异物
18、通过振动筛的粗料口流到粗料 筒内.从而保证原粉符合客户的要求.可滤除异物的尺寸取决于选择的筛网,目前包装车 间使用筛孔 12.7*12.7mm 的筛网.筛孔太大,将会使原粉中较大的颗粒及杂物流入原粉 料仓,而筛 孔太小,则会使合格的原粉被筛出,造成浪费,并且有可能造成筛网堵塞而影 响生产.下料竖管是原料供应的一条通道,其与下游工艺直接相连. 2.42.4 填充称量系统填充称量系统 2.4.1.2.4.1.工艺目的及背景工艺目的及背景 填充称量设备是包装工艺中的计量设备,是整个工艺的关键部位.此设备是根据容积式 原理对原粉进行计量的.原粉从上道工序通过下料竖管进入填充设备小料仓.该充填机 是采用
19、称重法与容积法相结合的方式来进行称重充填工作的。首先,主加料所加的物 料是一开始通过容积法,即通过开上闸门让物料进入到一定容积的筒内,关上上闸门, 成都信息工程学院毕业设计(论文) 5 打开下闸门后物料便在重力的作用下自由落体到了称重斗内进行称重,得出了筒内的 重量,再经计算机运算后得到补加料需要补加的重量后,由计算机控制 4 个补加料盒 的组合动作,结合称重斗的动作(补加料不参与称重,除调试或中间补加检测过程外) , 当接受到投料信号才把当前这一包物料倒下去,完成一个称重充填工作循环. 料仓上 有一检修门,在检修门上装有传感器,当检修门打开时,计量系统立即停车,以保护人身 安全.控制参数由微
20、机控制盒设定.同时,微机控制盒与一台重量反馈秤连接,根据称量 结果随时进行重量反馈,调节下料数,以达 到设定的目标值. 工艺流程图 film frame film adj. sy. forming drop belt lenth seal knife cross seal ARIEL print assy. adjusting sys. dust control forming powder from MB potocell control cooling sys. heating sys. heating sys. cooling sys. Bag lenth seting 2.52.5 皮
21、带输送系统皮带输送系统(CONVYER(CONVYER SYSTEM)SYSTEM) 2.5.1.2.5.1.工艺目的及背景工艺目的及背景: : 皮带输送系统包括小袋输送皮带和长输送皮带.UVA 包装好的小袋通过下料溜槽,再溜入 小袋输送皮带,通过长输送.在这里小袋被装入大袋, 经大封口机封口,然后码垛在托盘. 洗衣粉填充加料系统的设计 6 2.5.2.2.5.2.设计控制设计控制: : (1).皮带速度:皮带的运转是靠电机的运转带动,通过调节电机的频率可以调节电机的 速度,从而达到根据生产速度调节皮带速度的目的. (2).大封口机的中心参数:大袋封口时,大封口机的操作要按中心参数调整到最佳工
22、作 状态,以保证大袋封口的质量. (4).皮带的联锁:小袋输送皮带,大输送皮带,缝纫机皮带三条皮带连锁,下游皮带不启 动,上游皮带则无法启动. (5)急停按钮:装在每条皮带上的急停按钮任何一个被按下,所有皮带都会停车. 2.62.6 辅助系统辅助系统: : 2.6.1.2.6.1.工艺目的及背景工艺目的及背景: : 辅助系统包括除尘,CVC,压缩空气,冷水机以及中央重量控制系统几个部分,这几个部分 对包装生产起着非常重要的作用.除尘系统与车间整个工艺系统相连接,在生产过程中, 将设备中每个收尘点的扬尘吸入到集粉仓中,使粉尘不外泄,从而达到公司酶卫生的要 求,使员工在一种好的环境中工作,减少酶易
23、感的可能.同时,对小袋封口同样起者非常 重要的作用.CVC 用于清除溢漏.压缩空气用于 UVA 的夹钳, 竖封臂等部位 , 靠压缩空 气对气缸的推动作用, 完成夹钳的开合等动作, 从而帮助完成小袋的成型.冷水机用于 UVA 横, 竖封夹钳的冷却,持续不断的冷却 水流是保证夹钳能够持续生产的重要条件. 除尘系统及 CVC 的详细内容请参见,下面是压缩空气及冷水机的 工艺流程图. 压缩空气工艺流程: 冷水机工艺流程: #2UVA #3UVA #4UVA #5UVA 压缩空气入口 压力表 #7UVA #1UVA 成都信息工程学院毕业设计(论文) 7 xc T H 2.6.2.2.6.2.设计控制设计
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