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旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)的基本原理

閱讀:8337      發(fā)布時(shí)間:2016-1-24
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利用PLC控制的旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)來進(jìn)行灌裝。圖:

 

瓶子由灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)繞主立軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)灌裝。

此機(jī)主要由流體輸送(即供料系統(tǒng))、容器輸送(即供瓶系統(tǒng))、灌裝閥、大轉(zhuǎn)盤、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)體、自控等部分所組成。

 

 

灌裝機(jī)的灌裝方法:

1)常壓法 

    常壓法也稱純重力法,即在常壓下,液料依靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。大部分能自由流動(dòng)的不含氣液料都可用此法灌裝,例如白酒、果酒、牛奶、醬油、醋等。 

(2)等壓法 

    等壓法也稱壓力重力式灌裝法,即在高于大氣壓的條件下,首先對包裝容器充氣,使之形成與貯液箱內(nèi)相等的氣壓,然后再依靠被灌液料的自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。這種方法普遍用于含氣飲料,如啤酒、汽水、汽酒等的灌裝。采用此種方法灌裝,可以減少這類產(chǎn)品中所含CO2的損失,并能防止灌裝過程中過量起泡而影響產(chǎn)品質(zhì)量和定量精度。 

(3)真空法 

真空法是在低于大氣壓的條件下進(jìn)行灌裝的,可按兩種方式進(jìn)行: 

(a)壓差真空式 

即貯液箱內(nèi)處于常壓,只對包裝容器抽氣使之形成真空,液料依靠貯液箱與待灌容器間的壓差作用產(chǎn)生流動(dòng)而完成灌裝,國內(nèi)此種方法較常用。 

(b)重力真空式 

即貯液箱內(nèi)處于真空,包裝容器首先抽氣使之形成與貯液箱內(nèi)相等的真空,隨后液料依靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi),因結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,國內(nèi)較少用。真空法灌裝應(yīng)用面較廣,它即適用于灌裝粘度稍大的液體物料,如油類、糖漿等。也適用于灌裝含維生素的液體物料,如蔬菜汁、果子汁等,瓶內(nèi)形成真空就意味著減少了液料與空氣的接觸,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,真空法還適用于灌裝有毒的物料,如農(nóng)藥等,以減少毒性氣體的外溢,改善勞動(dòng)條件。  

(4)壓力法 

利用機(jī)械壓力或氣壓,將被灌物料擠入包裝容器內(nèi),這種方法主要用于灌裝粘度較大的稠性物料,例如灌裝番茄醬、肉糜、牙膏、香脂等。有時(shí)也可用于汽水一類軟飲料的灌裝,這時(shí)靠汽水本身的氣壓直接灌入未經(jīng)充氣等壓的瓶內(nèi),從而提高了灌裝速度,形成的泡沫因汽水中無膠體尚易消失,對灌裝質(zhì)量有一定影響。

 

 

本論文灌裝機(jī)灌裝方法的確定:

對于一般的食用液料如瓶裝牛奶、瓶裝酒類、碳酸飲料等,可采用等壓灌裝法,真空灌裝法等,但考慮到成本,等壓灌裝法可以有效的減少CO2的損耗,保持含氣飲料的質(zhì)量,并能防止灌裝中過量泛泡,保證灌裝計(jì)量準(zhǔn)確。所以本論文采用等壓灌裝法。

 

瓶子在灌裝機(jī)中依次完成:1、進(jìn)氣,2、進(jìn)液回氣;3、停止進(jìn)液;4、排除余液等4個(gè)步驟。同時(shí)生產(chǎn)線上的各種檢測狀態(tài)傳感器全部接入到PLC中,由PLC根據(jù)傳感器的檢測狀態(tài)通過編制好的程序控制整個(gè)系統(tǒng)工作。

灌裝閥組件由液體閥、注氣管、氣閥、定心罩、排氣閥等組成

 

 

PLC采集信號:

  • 灌裝機(jī)瓶子托盤壓力
  • 定心罩壓力
  • 氣閥氣壓
  • 次品撿出器壓力
  • zui高液壓力
  • zui低液壓力

 

PLC輸出信號:

  • 傳送帶
  • 瓶子托盤
  • 氣閥
  • 灌裝閥
  • 次品指示燈
  • 次品傳送帶
  • 次品撿出器
  • 進(jìn)料閥
  • 回氣管
  • 壓蓋機(jī)
  • 包裝機(jī)

按下

 

正常工作流程

按下啟動(dòng)按鈕,傳遞輪子和灌裝機(jī)啟動(dòng)。再按下傳送帶啟動(dòng)按鈕,灌裝機(jī)的進(jìn)瓶傳送帶啟動(dòng)。瓶子進(jìn)入傳送帶以后,通過傳遞輪子將瓶子等間距送入瓶子托盤升降機(jī)構(gòu)。當(dāng)托盤檢測到壓力以后,托盤活塞給托盤升降機(jī)構(gòu)一個(gè)壓力,托盤開始帶著瓶子上升。在托盤上升的時(shí)間內(nèi),zui大上升時(shí)間為6S,如果注液口定心中罩檢測到壓力,則托盤停止上升,然后氣閥打開,開始對瓶子充CO2。zui大充氣時(shí)間為6S。當(dāng)氣閥檢測到氣壓,則停止充CO2,液閥開啟,開始灌裝。灌裝時(shí)間為6S。灌裝完畢以后,托盤開始下降,下降過程中同時(shí)關(guān)閉液閥,回氣管工作,開啟排氣和除余液操作。下降完畢的瓶子再轉(zhuǎn)過一定的角度由傳遞輪子送出,同時(shí)瓶子托盤向前繼續(xù)行進(jìn)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

 

當(dāng)檢測到次品時(shí):

1.當(dāng)次品為爆瓶時(shí)

接正常灌裝流程,當(dāng)zui大托盤時(shí)間上升6S到時(shí),注液口定心中罩沒檢測到壓力(瓶子為爆瓶,高度不足),則托盤開始下降,同時(shí)次品提示燈亮,托盤下降的時(shí)間6S。下降完畢托盤等待進(jìn)入下一次循環(huán)。同時(shí)次品檢出器啟動(dòng)。

2. 次品為破瓶時(shí):

接正常灌裝流程,當(dāng)zui大充氣時(shí)間6S到時(shí),氣閥沒有檢測到氣壓(破瓶,CO2充不滿),則停止充CO2,同時(shí)瓶子托盤開始下降,次品提示燈亮,托盤下降時(shí)間為6S,下降完畢托盤等待進(jìn)入下一次循環(huán),同時(shí)次品檢出器啟動(dòng)。

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