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1、本章要点5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机TB24-8-6型回转式贴标机 BZ350-型糖果包装机 XS-ZY-250型塑料注射成型机TC-DGP4型陶瓷滚压成型机ZDK-160型自动制袋包装机M900型半导体料条激光打标机本章难点其工作原理、主要结构特点等基本知识几种典型自动机第1页/共78页5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机5.1.1 概述 目前我国大中型啤酒生产企业所使用的液体灌装压盖机，规格已呈系列化趋势，随着机电一体化技术的发展和应用，其控制系统大多数采用计算机编程控制、人机界面显示，实现故障在线诊断，设备运行更加智能化，操作灵活方便、安全，进一步提高生产效率，减
2、轻劳动强度。本节将以ZPBT120/20型啤酒灌装压盖机为例，着重介绍其工作原理、主要结构特点等基本知识。5.1.2 主要技术特征及工作原理 1.主要技术特征 ZPBT120/20型灌装压盖机用于啤酒、含有CO2气体的饮料的装瓶及皇冠盖的压盖，它具有二次预抽真空性能，是以CO2气体做背压的等压灌装压盖机 本机主要技术参数如下:第2页/共78页公称生产能力：（640ml啤酒瓶）40000瓶/h；灌装头分布圆直径：36000mm；压盖头分布圆直径：600mm；灌装头数：120个；压盖头数：20个；适用瓶型：瓶高130350mm；瓶径5282mm；适用瓶盖：GB454484皇冠盖；灌装温度：04；灌
3、装压力：1.41053.5105Pa；压缩空气消耗量：10m3/h；无菌空气消耗量：9m3/h；CO2气消耗量：0.2510-2kg/L；去除碎玻璃耗水量：0.6m3/h整机总功率：45kW。5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机 本机主要技术参数如下:第3页/共78页图5.1 灌装压盖机灌装部分总体结构简图5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机第4页/共78页 2.工作原理图5.2 灌装阀工艺流程示意图 5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机第5页/共78页5.1.3 主要组成结构 1）灌装机部分3）控制部分2 2）压盖机部分）压盖机部分图5.4是ZPBT120/20型灌装
4、压盖机的传动系统示意图，该机由双动力驱动，采用PLC和变频调速控制，实现整机的同步运行工作。1.传动系统4）工作台部分5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机 图5.4 传动系统示意图第6页/共78页灌装阀是灌装压盖机的核心部件，其性能的好坏关系到机器能否正常而高效地工作。它可分为长管式三室等压灌装阀、短管式预真空阀和电子控制阀，常见使用的灌装阀是短管式预真空阀。5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机2.灌装阀灌装阀的灌注工艺过程如下：灌装阀的灌注工艺过程如下：1）预抽真空2）充气等压3）灌装排气4）液满卸压 第7页/共78页5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机3.供料装置
5、供料装置主要由环形贮液缸、分配头、液面控制浮阀等组成。灌装机在工作过程中，环形贮液缸做回转运动，而输料管固定安装。图5.6 供料分配头结构示意图 供料系统的输液管采用圆形不锈钢管，其内径可以根据下式求得：其中：第8页/共78页4.托瓶装置ZPBT120/20型灌装压盖机的瓶托装置采用气动与机械组合式结构，也称托瓶气缸。它按照一定的程序将瓶子托起，使瓶口与灌装头紧密接触进行灌装，装料完毕使瓶子下降并与灌装头脱离，因此，灌装机在工作过程中，托瓶装置必须运行平稳、准确、安全。5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机图5.8 托瓶装置结构简图第9页/共78页图5.9 瓶盖搅拌器结构简图5.1 ZP
6、BT120/20型液体灌装压盖机5.送盖理盖及压盖头装置第10页/共78页5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机6.高度调节装置灌装容器改变，即产品规格改变时，灌装阀、压盖头和贮液缸之间应进行高度调整，图5.12所示是本机的贮液缸高度调节装置结构简图。这种自动调高装置在结构设计及制造时应注意以下几点：1）合理分布调高立轴。2）合理选择调高电机。3）保证各齿轮传动同步。4）齿轮和齿圈的强度可靠。5）调高立轴螺杆部分的传动螺纹型式和螺距应选择得当。第11页/共78页图5.12 贮液缸调高装置1调高电机 2小齿轮 3大齿圈 4压紧轮 5支撑板 6轴承座 7立柱螺母 8调高立轴第12页/共78页
7、5.1.4 生产率分析及技术特点 5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机1.生产率分析回转式液体灌装压盖机的生产率与其转盘的工作转速和灌装头的分布数量有关，计算公式为：（5.2）灌装机转盘半径尺寸满足的条件为：（5.3）2.ZPBT120/20型灌装压盖机的技术特点其中，R灌装头回转半径（m）；g重力加速度（m/s2）；n转盘转速（r/min）；f瓶底与瓶托之间的滑动系数。第13页/共78页5.1 ZPBT120/20型液体灌装压盖机1）采用变频同步调速技术，使整机的传动系统简单，同步性能可 靠，运转平稳。2）采用二次抽真空技术，以CO2气体作背压，灌装速度快，酒液 中CO2气体损失少，
8、酒损少。3）控制系统的监控操作采用人机界面，工作可靠，由文字、图形 及指定的PLC参数所构成的多幅操作图面组成，方便操作，利 于维护。4）环形贮液缸的料位液面采用自动调节进入，灌装平稳，灌装精 度高。5）采用先进的高度调节机构，能适应多种产品规格的生产，用途 广泛。6）润滑系统采用定量定时集中自动润滑，确保生产的连续性。7）设有破瓶喷冲系统，对灌装台上的碎玻璃进行自动清除。8）设有CIP清洗系统，符合食品卫生标准。2.ZPBT120/20型灌装压盖机的技术特点第14页/共78页5.2 TB24-8-6型回转式贴标机5.2.1 概述TB24-8-6型贴标机是近年来我国工程技术人员在吸收国外先进技
9、术基础上而开发的一种回转式连续贴标机，它采用系列化、标准化、通用化设计标准，适用于啤酒、白酒、饮料等圆形容器的贴标。本机主要由传动系统、输瓶星轮装置、进瓶螺旋装置、托瓶转塔、标签盒、涂胶装置、贴标转鼓、取标转鼓、熨平装置、机架、自动控制系统、润滑系统、气路系统、CIP清洗系统等组成。第15页/共78页5.2 TB24-8-6型回转式贴标机5.2.2 主要技术特征及工作过程1.主要技术特征参数额定生产能力：26000瓶/h（变频调速）。托瓶盘数：24个。取标板数：8个。夹标转鼓夹指数：6个。适用瓶直径：50100mm。适用瓶高：150/350mm。标签宽度：背标最大70mm，身标最大130mm。
10、机器净重：5吨。主电机功率：7.5kW。机器外形尺寸（长宽高）：3265mm2480mm2200mm。第16页/共78页2.TB24-8-6型贴标机的工作过程TB24-8-6型回转式贴标机的结构主要围绕三部分设计：容器运行部分、标签纸运行部分、胶水供给部分。图5.13 回转式贴标机总体示意图5.2 TB24-8-6型回转式贴标机第17页/共78页整机工作过程如下：1）上胶 2）取标 3）传标 4）贴标 5）滚压、熨平图5.14 贴标机工艺流程示意图5.2 TB24-8-6型回转式贴标机图5.14是本机的工艺流程示意图。第18页/共78页5.2 TB24-8-6型回转式贴标机15.2.3 主要装
11、置由前述工作过程可以看出，贴标机要完成要求的工艺程序，必须同时有容器的输送、标签纸的输送、胶水的输送。这三部分协调同步地运动，机器才能正常工作。1.传动系统贴标机工作台上运行的各机构、标签台各部件工作的动力均来自传动系统，它分为主传动和标签台传动。图5.15 主传动系统示意图1标签台 2托瓶转塔 3电机 4蜗轮减速器 5出瓶星轮 6进瓶星轮 7进瓶螺旋输送器第19页/共78页5.2 TB24-8-6型回转式贴标机2.容器输送装置图5.15 主传动系统示意图1手轮 2压瓶凸轮 3滚子 4定瓶组件 5主轴 6托瓶台 7托瓶盘 8电动机及减速机第20页/共78页3.标签输送装置 如图5.17所示，在
12、标签台上完成抹胶、取标、送标至夹标转鼓的工作过程。5.2 TB24-8-6型回转式贴标机图5.17 标签台组件示意图1标签盒 2标签纸 3夹标转鼓 4标签台 5取标板 6胶辊图5.18 取标过程示意图1胶辊 2取标板 3标签盒 4夹标转鼓 TT是取标板中心线第21页/共78页5.2 TB24-8-6型回转式贴标机4.胶水供给装置 回转式贴标机的胶水供给装置属于机外供给装置5.自动控制系统 TB24-8-6型贴标机的自动控制系统分为工作速度自动控制系统和无瓶不上胶、无瓶不取标的功能控制系统。（1）工作速度控制系统（2）无瓶不上胶、无瓶不取标的功能控制 系统图5.20 瓶流控制示意图第22页/共7
13、8页5.2.4 生产率分析及技术特点1.生产率分析5.2 TB24-8-6型回转式贴标机 回转式贴标机的理论生产率与其托瓶转塔的转速和托瓶盘的分布数量有关，计算公式为：（5.4）2.主要技术特点 1）采用回转式连续贴标工作原理，各个部件运动精度高，具有 无级调速功能，生产能力适宜范围广泛，占地面积小。2）胶水装置中设有胶水温度调节系统，按照环境温度设定最佳 粘贴温度，贴标质量更好。3）具有无瓶无胶无标的全自动控制功能，标签、胶水损耗 较少。4）托瓶凸轮部件设有专用的集中供油循环润滑系统，标签台有 单独的叶片泵供油润滑，期于润滑油点分布合理，能使各个 运动部件得到充分的润滑。5）更换零部件的操作
14、、压瓶机头的升降调节方便，机器适用瓶 型广泛。6）可以根据实际情况选配贴标的种类。第23页/共78页5.3.1 概述糖果包装机属于食品类产品包装机，按照包装的形式有折叠式包裹、扭结式包裹两大类。这种包装机一般采用卷盘式包装材料，在主机上实现包装材料分切、包裹及封口工序。本节所介绍的BZ350-型糖果包装机属于扭结式包裹，是较为传统的一种糖果包装机。它广泛应用于中小型糖果生产企业，自动化程度较高，既可以完成单层或多层纸的包装，也可以包装多种形状的硬糖或软糖，包装方法简单美观、结实牢靠，使用方便。5.3 BZ350-型糖果包装机第24页/共78页5.3 BZ350-型糖果包装机5.3.2 主要技术
15、特征及工艺流程1.BZ350-型糖果包装机主要技术特征 生产能力：200300粒/min（无级调速）。糖块规格：圆柱形糖（直径长度）13mm32mm；长方形糖（厚宽长）11mm16mm27mm。包装纸规格：衬纸：宽度为30mm的糯米卷筒纸或蜡纸。外包装纸：宽度为90mm的蜡纸或透明卷筒纸。主电机：0.75kW，额定转速1410 r/min。理糖电机：0.35kW，额定转速1350 r/min。外形尺寸（长宽高）：1530mm970mm1570mm。整机重量：约700。第25页/共78页图5.21 BZ350-型糖果包装机外形简图 5.3 BZ350-型糖果包装机2.工艺流程及循环图1盘车手轮
16、2扭结部件 3料斗 4理糖盘装置 5离合器手柄 6张紧轮 7开关 8调速轮 9机座 10机架 11工序盘 12薄膜卷 13内衬薄膜卷 14供纸装置 15成品输出装置第26页/共78页5.3 BZ350-型糖果包装机图5.22 扭结裹包工艺流程示意图1输送带 2糖块 3前冲头 4辊刀 5裹包薄膜 6后冲头 7固定抄纸板 8钳糖手 9下抄纸板 10扭结手 11打糖杆第27页/共78页5.3 BZ350-型糖果包装机图5.23所示是糖果包装机的工作循环图。第28页/共78页5.3 BZ350-型糖果包装机5.3.3 主要组成结构 BZ350-型糖果包装机主要由传动系统、理糖盘装置、供纸切纸装置、钳糖
17、工序盘、扭结机械手及裹包装置、电气控制装置、缺糖检测装置等组成。1.传动系统（1）主传动系统（2）理糖传动系统图5.24 理糖传动示意图 理糖装置的作用是使待包装糖块通过整理排列，依次整齐地传入输送带，由输送带被送至裹包工位。第29页/共78页图5.25 钳糖工序盘结构简图5.3 BZ350-型糖果包装机2.钳糖工序盘装置1糖钳 2弹簧 3、4扇形齿轮 5滚子 6摆臂 7键 8铜套 9转盘轴 10转盘 11上凸轮 12下凸轮第30页/共78页图5.26 供纸装置 5.3 BZ350-型糖果包装机3.供纸和切纸装置图5.27 卷纸架结构简图1、2纸卷架 3导纸辊 4切纸装置1轴 2衬套 3套筒
18、4、5夹纸盘 6调节轮 7制动皮带 8螺钉 9托架 10调节螺杆 11滚轮 12弹簧 13紧定螺钉 14油杯第31页/共78页图5.28 切纸装置 5.3 BZ350-型糖果包装机1法兰盘 2、10螺栓 3卷纸轴 4刀架 5固定刀 6导板 7滚刀 8橡胶辊 9支架 11重锤 12、14销轴 13螺母第32页/共78页4.裹包机构BZ350-型糖果包装机的裹包机构完成如下几个动作：前冲头送糖、后冲头接糖、活动折纸板折纸、固定折纸板折纸，见工艺流程图5.22中的(b)(c)(d)(e)所示。根据主传动系统图，其前冲头、后冲头、折纸板各动作通过偏心轮和连杆机构实现，图5.29是偏心轮机构结构简图。5
19、.3 BZ350-型糖果包装机图5.28 切纸装置 1连杆 2销轴 3连接叉 4螺母 5双头螺杆 6套环 7定位板 8偏心盘 9轴第33页/共78页5.3 BZ350-型糖果包装机5.扭结机械手糖块被包裹后由钳糖工序盘送至待扭结工位，由扭结机械手完成糖果的两头扭结。扭结机械手对称布置安装，同向同速回转，二者结构完全相同。根据工艺要求，扭结机械手应完成如下三种动作：1）手爪的自动张开与闭合运动，以夹紧和松开糖块。2）扭结回转运动。3）轴向进退运动。另外，扭结机械手的开合动作与进退动作一定要协调，它靠圆柱凸轮的曲线来保证。6.缺糖检测装置图5.31 缺糖检测装置第34页/共78页5.3.4 生产率
20、分析及技术特点从以上分析可知：糖果包装机的生产率与工序盘的转速和其上所分布的裹包头数量有关，计算公式为:5.3 BZ350-型糖果包装机 （5.5）Z350-型糖果包装机具有如下特点：1）上糖块、包裹、卸糖果全部实现机械化操作，自动化程度高,减轻人工劳动强度，符合人性化特点，产品符合食品卫生要 求。2）设有无级调速机构，机器的生产率可以根据不同的需要改变，且能够满足不同的包装材料要求。3）关键零部件调节方便，能满足不同的产品规格要求。4）采用六槽轮机构驱动工序盘，传动系统结构紧凑，同步性能 可靠，运转平稳。5）设有故障检测自动停机等功能，方便操作，维护简单，寿命 比较长。第35页/共78页5.
21、4 XS-ZY-250型塑料注射成型机5.4.1 概述 1）使物料熔化或软化，呈现流动性或可塑性；2）赋予制品一定的形状；3）对于某些塑料，从单体或低分子化合物开始，按照一定的程序进 行反应，制成所需要的材料或制品；4）通过加工操作，利用原辅材料的物理性质达到塑性改性的目的。塑料制品在现代社会生活中随处可见，用途越来越广泛，这些制品一般要经过塑料成型加工。塑料成型加工包括以下四个方面：塑料的成型方法主要有：挤出成型、注塑成型、压延成型、模压成型、吹塑成型等。本节将对大中型塑料企业普遍使用的XS-ZY-250型塑料注射成型机加以介绍。第36页/共78页5.4.2 主要技术参数及工艺流程5.4 X
22、S-ZY-250型塑料注射成型机1.主要技术参数图5.32 注射成型机外形简图最大注射量：250cm3。螺杆直径：50mm。注射压力：130MPa。注射行程：160mm。螺杆转数：25、31、39、58、89（r/min）。锁模力：1800kN。最大注射面积：500cm2。模具高度（最大最小）：350mm200mm。拉杆间距：295mm373mm。模板行程：500mm。注射方式：螺杆式。合模方式：液压曲肘式。外形尺寸：4700mm1000mm1820mm。机器重量：450kg。注射时间：2.0s。第37页/共78页2.XS-ZY-250型注射成型机工艺流程 塑料注射成型机注射成型工艺流程用简单
23、方框图表达如图5.33所示。5.4 XS-ZY-250型塑料注射成型机图5.33 注射工艺流程方框图第38页/共78页5.4 XS-ZY-250型塑料注射成型机整个注射成型进程由三个阶段组成:（1）合模、注射（2）保压、定型（3）预塑、制品脱模5.4.3 主要组成结构 根据注射成型的工艺过程，一般将塑料注射成型机分三大部分：注射装置、合模装置、传动及控制系统。注射装置作用是将塑料均匀地塑化，以足够的压力和速度将一定量的熔料注射到模具的型腔中。1.注射装置第39页/共78页图5.35 注射装置5.4 XS-ZY-250型塑料注射成型机注射装置主要由螺杆驱动装置、塑化部件（机筒、螺杆、喷嘴等）、料
24、斗、计量装置、注射油缸和注射座移动油缸等组成。第40页/共78页5.4 XS-ZY-250型塑料注射成型机2.合模装置 合模装置的主要作用是保证成型模具可靠地闭合，实现模具的开闭动作。在注射过程中，进入模腔中的熔料有一定的压力，因此要求合模装置需符合下列要求：1）有足够的夹紧力即锁模力或合模力，防止模具在熔料作用下 打开。2）足够的模板面积、模板行程、模板间开距，以满足不同制品 的尺寸要求。3）合理的的模板运动速度。合模时应先快速后慢速，开模时应 按照慢快慢速度运动，防止模具间有冲击性碰撞，实现制 品平稳顶出。4）合模装置的开启、闭合，应有安全保护措施，保证操作员工 的安全。合模装置有多种结构
25、形式，归纳分为：液压式、液压-曲肘式两大类。液压-曲肘式合模装置又可分为液压-单曲肘和液压-双曲肘两种形式。第41页/共78页图5.39 XS-ZY-250型注射机液压传动示意图5.4 XS-ZY-250型塑料注射成型机3.液压和电气控制系统液压系统由电器控制，完成如下动作（1）合模 1）慢速合模 2）快速合模（2）注射机座前移，电磁铁D2、D5、D9通电，大泵卸载（3）注射 1）一级注射 2）二级注射（快慢）快速 3）二级注射（慢快）（4）保压，电磁铁D2、D4、D5、D9、D12通电（5）注射机座后退，电磁铁D2 、D10通电（6）预塑化螺杆移动，电磁铁 D2、D8通电（7）开模（8）制品
26、顶出第42页/共78页5.4.4 注射成型机的操作方式及应用1.调整操作注射机的操作调整也称点动操作，它是指注射机各部分的工作运动在按住相应的按钮开关时才能慢速动作，手一旦离开按钮，动作即停止。这种操作主要应用在模具的安装调整、试验、检验某一部位的运动及维修拆卸螺杆时。2.手动操作 手动操作指用手按住某一按钮，其相应控制的某一零部件开始运动，直至完成动作停止。这种操作应用在模具安装好后试生产时，检验模具装配质量、模具的锁模力的大小调试。半自动操作指注射机的安全门关闭后，制品的各个生产动作由继电器和限位开关控制，机器按照预先调整好的程序动作顺序进行，直到制品成型，打开安全门，取出制品。这种操作应
27、用在批量生产某一制品时。5.4 XS-ZY-250型塑料注射成型机3.半自动操作第43页/共78页4.全自动操作 全自动操作指注射机的电气控制系统采用编程控制，按照一定的程序运作，机器一旦进入生产状态，无须操作人员的参与，便完成塑料制品的注塑加工全过程。这种操作要求机器自动化程度比较高，生产批量比较大的场合。5.4 XS-ZY-250型塑料注射成型机第44页/共78页5.5 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机5.5.1 概述 本节所介绍的TC-DGP4型陶瓷滚压成型机，用来生产日用陶瓷产品，是目前陶瓷冷滚成型的传统设备之一，属于固定工作台式半自动双头滚压成型机。它不但适用于碗类、盘类产品成型，还具
28、有深坯产品成型的特点，其结构简单紧凑、生产效率高、操作简便、劳动强度低。第45页/共78页图5.40 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机外形图5.5 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机图5.41 滚头轴位置调节示意图第46页/共78页5.5 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机5.5.2 主要技术特征及工作过程1.技术特征参数 产品规格：盘类267mm；碗240mm；杯深140mm。生产能力：1224件/min。装机总功率：4.85 kW。滚压头功率：0.55 kW。外形尺寸：1140mm1200mm1460mm。机器重量：1500 kg。2.工作过程 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机的工作过程如下：在一个工
29、作循环中，主轴和滚压头的工作状态如图5.42所示。第47页/共78页1）凸轮轴转角从0100，主轴处于静止状态，滚压头在上止点位置。这时由人工将模型座中已有模坯体取出，放入空模并向模型内投入泥料。2）转角从100150，主轴的摩擦离合器结合，主轴旋转，滚压头快速下降，直至滚压头与模型中的泥料接触为止。3）转角从150200，主轴继续旋转，滚压头慢速下降，泥料在滚压头的压延作用下逐渐在模型中成为坯体，多余的泥料从边缘排出，被切边头切除，切边头随同滚压头一起下降，直到滚压头达到下止点为止。4）转角从200280，主轴继续旋转，滚压头保持在下止点位置。5）转角从280310，主轴继续旋转，滚压头慢速
30、上升，离开坯体。6）转角从310360，主轴的摩擦离合器脱开，主轴停止转动，滚压头快速上升回到上止点位置。至此，滚压机完成一个工作循环。图5.42 滚压成型机工作循环图5.5 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机第48页/共78页5.5.3 传动系统 图5.43是本机的传动系统示意图，该传动系统主要实现三个运动：1）模座的转动。2）滚压头的上下运动。3）滚头转动运动。图5.43 传动系统示意图5.5 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机第49页/共78页5.5 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机5.5.4 几个主要参数选定1.主轴转速常用转速为500800r/min。主轴转速对成型操作的影响有以下几个方面：1
31、）从成型质量看，成型速度快，时间短，则泥料水分损失小，坯 体质量就高，因此，应适当提高主轴转速。2）在一定的成型时间内，滚压头对泥料施加的压延次数增加，坯 体结构就比较紧密，表面比较光滑，成型质量高。3）提高主轴转速可以缩短泥坯的成型时间，从而提高产量。4）在每一个工作循环时间内，主轴每启动一次和制动一次，都会 产生惯性力。因此，提高主轴转速应该考虑模型与模型座间的 摩擦力是否足以克服惯性力这个因素。5）模型中旋转的泥料会产生离心力，若离心力大于泥料与模型间 的粘附力，泥料就会被甩出，产生“飞泥”现象。第50页/共78页2.滚头倾角滚头中心线与主轴中心线之间的夹角 称为滚头倾角。如图5.44所
32、示，图（a）为阴模滚压，图（b）为阳模滚压。图5.44 滚头倾角5.5 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机滚头的尺寸除了与坯体尺寸有关，也与滚头的倾角大小有关。滚头倾角的大小对成型操作和产品质量都有影响。滚头倾角要根据泥料的性质确定，通常取1530。第51页/共78页3.滚头转速滚头转速nr与主轴转速n之比称为滚压头的转速比，用i表示。5.5 TC-DGP4型陶瓷滚压成型机设t为滚压成型机的工作循环时间，理论生产能力为Qt，则（5.6）滚头转速的选择，通常要根据泥料的性质、产品的形状和大小，参照同类型机器按照类比、试验等方法确定。目前常用阳模滚压=0.61，阴模滚压=0.30.7。4.生产能力计算
33、（5.7）考虑到机器的调整、保养及故障排除等停机原因，实际生产能力Q 为：（件/min）（件/min）（5.8）式中，停顿系数，一般取=0.80.9；t 工作循环时间，与产品种类、泥料性质有关，一般取 t=612s。第52页/共78页5.6 ZDK-160型自动制袋包装机5.6.1 概述自动制袋包装机所使用的包装材料为卷筒薄膜形式，在工作过程中实现自动制袋、装填、封口、切断等全部工序，适用于液体料、粉料、颗粒料、半流体料等物质的包装，也有用于块状物体的包装。包装材料为塑料单层膜、多层复合膜、纸塑复合膜或铝塑复合膜。包装成品的袋型常见有中缝式两端封口、对折式三边封口、四边封口和定型自立袋。不同产
34、品的袋型有所不同，要求包装机的结构略有差异，但主要结构和工作原理基本相同。整机结构按总体布局分为立式和卧式两大类；按制袋运动形式分为间歇式和连续式。通常自流性好的物料采用立式包装机，而半流体或块状物体包装选用卧式间歇包装机。自动制袋包装机的规格型号多样，本节主要介绍目前使用比较普遍的ZDK-160型立式自动制袋包装机。第53页/共78页1.主要技术参数公称生产能力：50100袋/min（连续可调）。包装容量：2040ml。计量方式：容积计量。包装材料：单层或双层塑料膜，厚度 0.03mm以下。塑料膜宽度：160mm以下。塑料膜卷筒外径：最大300mm。成品袋尺寸：最大80mm110mm。控制方
35、式：时间控制。主电机：370W/220V，1440r/min。加热器：纵封220W/110V2。横封：220W/110V2。主机外形尺寸（长宽高）：600mm800mm1800mm。全机总重量：约350kg。5.6 ZDK-160型自动制袋包装机5.6.2 主要技术参数及工艺流程第54页/共78页5.6 ZDK-160型自动制袋包装机2.工艺流程图5.45 自动制袋包装机工艺流程示意图工艺流程可简单用图5.46所示的框图表示。图5.46 自动制袋包装工艺流程框图第55页/共78页5.6 ZDK-160型自动制袋包装机5.6.3 主要组成结构图5.47 自动制袋包装机外形图1.薄膜供送装置：薄膜
36、供送装置包括退卷架、预牵引、惯性制动、容让装置、导引和纠偏装置。薄膜在供送过程中必须保持平稳无跳动，正确到位而不会偏移。（1）退卷架图5.48 带轴向调节的退卷架第56页/共78页5.6 ZDK-160型自动制袋包装机（2）预牵引和惯性制动图5.49 制动装置示意图薄膜卷在使用中直径越来越小、质量越来越轻，牵引力会发生变化。为了保证成型时的薄膜张力恒定，通常都设计有预牵引和惯性制动装置。图5.49是常用的几种制动装置示意图，本机采用图(a)所示的方式制动。（3）恒张力装置、导引和纠偏装置 图5.50 恒张力装置示意图如图5.50所示是恒张力装置示意图。安装在预牵引装置和纠偏装置之间，利用薄膜辊
37、的自重对后工段的薄膜进行张紧，其张力恒定，预牵引的薄膜在此储存。第57页/共78页图5.51 象鼻制袋成型器5.6 ZDK-160型自动制袋包装机2.制袋成型装置 在自动制袋包装机中，薄膜卷由舒展平坦到输送至卷折成各种袋型的过程中，制袋成型器对包装的形式、尺寸及其质量有直接影响。常用的制袋成型器有多种形式，如翻领成型器、象鼻成型器、三角板成型器、U形板成型器及缺口导板成型器。该机所采用的是象鼻成型器，如图5.51所示。成型器的结构有以下要求：1）尽量减少薄膜通过成型器所受的 阻力，使薄膜不产生纵向或横向的 拉伸变形以及皱褶等。2）确保薄膜自然贴合、无拉伸、无腾 空地通过成型器，自然卷合，正确
38、成型。3）结构简单可靠，制造方便，调试容 易。第58页/共78页3.纵封牵引装置 图5.52 纵封牵引装置5.6 ZDK-160型自动制袋包装机 1安装板 2座套 3，4纵封滚轮 5发热元件 6支座 7锁母 8封板 9调节套筒 10调节螺杆 11圆螺母 12小弹簧 13大弹簧 14可调轴承座 15，16纵封轴 17支承座 18调心球轴承 19，20，21齿轮第59页/共78页4.横封与切断装置图5.52 纵封牵引装置5.6 ZDK-160型自动制袋包装机 1安装板 2座套 3，4纵封滚轮 5发热元件 6支座 7锁母 8封板 9调节套筒 10调节螺杆 11圆螺母 12小弹簧 13大弹簧 14可调
39、轴承座 15，16纵封轴 17支承座 18调心球轴承 19，20，21齿轮第60页/共78页4.横封与切断装置图5.54 横封辊结构简图5.6 ZDK-160型自动制袋包装机1、8回转轴 2、6热封板 3电热管 4刀板 5切刀 7调节螺杆 9螺母 无论是纵封辊还是横封辊，其热封头外一般都包有四氟布，防止包装薄膜熔化后与热封辊粘接，同时可以增加封合牢固。四氟布有条状和卷状两种。当四氟布烧焦或表面损坏时，必须及时更换，以保证封接质量。第61页/共78页5定量供料装置图5.55 转盘式定量供料装置5.6 ZDK-160型自动制袋包装机第62页/共78页6.传动与控制系统5.6 ZDK-160型自动制
40、袋包装机 主电机1的动力经无级调速机构2传至减速比为i=20减速器，通过链传动带动主轴运转，再通过主轴分配，形成三路传动路线，分别驱动定量供料器12、纵封滚轮10和横封辊9。三路传动路线如下：1）主轴通过锥齿轮Z30带动立轴，再经过齿轮Z20及 Z40驱动轴，使定量供料器12回转。2）主轴通过间隔齿轮5和过渡齿轮Z65、Z90带动齿轮 Z60，使轴旋转。3）主轴通过偏心链轮机构3输出一个不等速运动，带动齿 轮Z30，经齿轮Z20、Z40、Z17驱动横封辊相对回转。图示传动系统，主轴回转一周，横封辊旋转半周，即封切一 袋包装产品。第63页/共78页5.6.4 生产率分析及技术特点5.6 ZDK-
41、160型自动制袋包装机1.生产率分析 自动制袋包装机的生产率主要与包装容量、纵封牵引时间t1、横封切断时间t2，以及定量供料时间t3有关。设计时要求机器的运行速度在一定范围内可调，由于上述三个基本功能同步进行，因而机器的生产周期T应稍大于其中最大的一个。当包装容量增加时，一般情况下，袋长需变化，而横封切断时间不变，物料定量时间也会变化，也就是说纵封牵引时间t1、定量供料时间t3会增大，此时整机工作时间可能会发生变化。理论生产率Q60/T（包/min）。机器进入正常工作后，由于受到更换包装材料和色带的影响，实际生产率将略小于理论生产率，操作熟练时可达到理论产量的95%以上。第64页/共78页5.
42、6 ZDK-160型自动制袋包装机2.自动制袋包装机技术特点 本节所介绍的自动制袋包装机具有如下特点：1）包装速度在一定范围内可调，可达到与制袋、充填、封合、切断环节的最佳匹配。2）袋长可在所定范围内任意设定。3）当包装薄膜有色标定位标志时，制袋可实现光电自动检测，定位封合切断，以保证袋图案完整。4）与包装薄膜和产品接触的零部件均采用优质不锈钢制造，符 合食品卫生要求。5）滚轮式地脚支承，使用移动方便，场地要求灵活。6）机器操作调整方便，维修保养简单，使用寿命长。第65页/共78页5.6 ZDK-160型自动制袋包装机2.自动制袋包装机技术特点 本节所介绍的自动制袋包装机具有如下特点：1）包装
43、速度在一定范围内可调，可达到与制袋、充填、封合、切断环节的最佳匹配。2）袋长可在所定范围内任意设定。3）当包装薄膜有色标定位标志时，制袋可实现光电自动检测，定位封合切断，以保证袋图案完整。4）与包装薄膜和产品接触的零部件均采用优质不锈钢制造，符 合食品卫生要求。5）滚轮式地脚支承，使用移动方便，场地要求灵活。6）机器操作调整方便，维修保养简单，使用寿命长。第66页/共78页5.7 M900型半导体料条激光打标机5.7.1 概述 电子产业（亦称半导体产业，因绝大多数电子组件都是以半导体硅为基材做成的）已经成为当今全球规模最大，发展最迅猛的产业之一。半导体技术又是整个电子产业的支柱和核心。半导体技
44、术最大的应用是集成电路IC（Interrgrated Circuit）。目前，IC芯片的功能日趋多元化，产品种类多，尺寸越来越小，对品质的要求越来越高。我国是世界上最大的集成电路产品应用市场，占据全球市场40%的份额。半导体料条激光打标机是集成电路制造装备之一，它广泛应用于IC行业的集成电路板的表面打标。根据使用要求的不同，IC行业使用的集成电路板有料条（组合芯片）、芯片（块粒状芯片）和晶圆三种形式。第67页/共78页5.7 M900型半导体料条激光打标机 料条是由若干芯片组合而成的板料如图5.58（a）所示，对料条上的每一块芯片打标时，是直接通过输送料条实现自动打标的。每块料条上芯片的数目视
45、每块芯片尺寸的大小而定，如图5.58（a）所示的料条上，就有328256块芯片。送往打标机准备打标的料条，是由前道工序按要求装入图5.58（b）所示的槽式料箱中送去的。一个槽式料箱中可以插入近40块料条。图5.58 料条与槽式料箱第68页/共78页5.7 M900型半导体料条激光打标机 图5.59所示为激光打标原理，利用激光器发出来的激光，经过镜头聚焦后将光能集中在其镜头焦距的一个微小的点上（约16直径大小），瞬间在半导体料条上进行标刻，形成凹槽，产生标记效果。激光所发出的光斑点经过激光头中的XY双向振镜电机指挥方向后，能够在打标范围内快速移动，形成各种字母及形状。图5.59 激光打标原理第6
46、9页/共78页5.7.2 工艺流程及相关参数图5.60 激光打标机的打标工艺流程5.7 M900型半导体料条激光打标机1.打标工艺流程第70页/共78页2.相关参数5.7 M900型半导体料条激光打标机1）生产能力：900条/h。2）料条种类：BGA、QFP、QFN等。3）料条规格：长度：180260mm；宽度：3080mm。料条最大弯曲度：1.5mm。4）电压：220VAC。5）最大电流：25A。6）平均电流：20A。7）外形尺寸：1400mm1100mm1650mm。8）重量：750kg。第71页/共78页5.7.3 结构组成1上料出箱台 2推料出箱机构 3槽式料箱 4上料机械手 5标前剔
47、除装置 6料条输送装置 7方向检测装置 8批号检测装置 9激光打标装置 10标后质量检测装置 11下料机械手 12标后剔除装置 13下料出箱台 14PC机 15电控系统 5.7 M900型半导体料条激光打标机图5.61 料条激光打标机的结构组成第72页/共78页5.7 M900型半导体料条激光打标机5.7.4 工作过程5.7.5 特点 1）该机上料装置的上料机械手采用上下、前后两个方向的滚珠丝杆传 动，来带动夹头组件移动 2）料条间歇输送采用四个AC电动机独立带动的四组输送滚轮和与之 相对应的四组压轮共同完成对料条的输送。3）沿输送导轨的两侧依次设置有标前和标后检测装置，标前检测装置 主要检测
48、料条方向是否放反，检测料条的产品编号（条形码）。4）在标前、标后检测装置旁边，分别设置有标前剔除装置和标后剔除 装置，分别将方向不合格的料条和打标质量不合格的料条自动剔除 出去。5）前、后输送导轨安装在工作台面上，且与一个同步电动机带动的螺 旋传动装置相连，后导轨固定，前导轨可在螺旋传动带动下，与后 导轨做相对平行移动，以满足各种规格料条的输送宽度要求。6）激光打标头向下对着料条的上面打标。7）在前后输送导轨之间且在料条运行方向的下方，设置有四个通过 PC机电连并由微型气缸控制的料条定位挡块，实现料条在各设定 位置的停顿定位。第73页/共78页小 结 在前面几章里，主要介绍了自动机与自动线的基
49、本知识理论、自动机的在前面几章里，主要介绍了自动机与自动线的基本知识理论、自动机的常用装置以及检测与控制基本知识。本章作为前几章知识的综合运用，介绍几常用装置以及检测与控制基本知识。本章作为前几章知识的综合运用，介绍几种典型的自动机，这些自动机具有技术先进、应用广泛等特点，弄明白其工作种典型的自动机，这些自动机具有技术先进、应用广泛等特点，弄明白其工作原理及结构特点，会起到举一反三的作用。原理及结构特点，会起到举一反三的作用。第74页/共78页习 题 1.1.如何确定灌装机的拨瓶星轮和螺旋输瓶器的高度？如何确定灌装机的拨瓶星轮和螺旋输瓶器的高度？2.2.简述灌装机的高、低液位控制阀的工作原理。
50、简述灌装机的高、低液位控制阀的工作原理。3.3.含汽液体和不含汽液体装瓶时各有何要求？有何保证措施？含汽液体和不含汽液体装瓶时各有何要求？有何保证措施？4.4.灌装压盖机高度调节装置的作用是什么？灌装压盖机高度调节装置的作用是什么？5.5.试回答贴标机的工作过程。试回答贴标机的工作过程。6.6.请分析影响贴标机生产率的因素。请分析影响贴标机生产率的因素。7.7.简述无瓶不取标、无标不涂胶、无瓶不贴标的工作原理。简述无瓶不取标、无标不涂胶、无瓶不贴标的工作原理。8.8.试分析并回答糖果包装机扭结机械手的工作原理。试分析并回答糖果包装机扭结机械手的工作原理。9.9.如何保证糖果包装机使用的薄膜在输