高速容器包装生产线的可靠性保护技术

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　　容器包装是医药、化工、日用品和食品等产品或原料的最重要的包装方法之一。随着包装工业的迅猛发展，容器包装生产线的生产能力已由20年前的400瓶/分提高到当今的1000瓶/分。甚至1200瓶/分或1300瓶/分。包装生产线正向着高速、高效和高自动化方向发展。相应地，输瓶装置也要求具有更高的输送能力。在高速输送过程中，倒瓶、破瓶和阻瓶等现象不仅影响生产的连续性，造成在制品的浪费，而且有可能损坏单机，造成生产率的下降。严重时如果需要相当长的修理时间而被迫中止原料投入、在制品进行冷藏、销售合同不能兑现，其损失就更加难以估计。因此，高速输瓶的风险很大。输送装置不再是各单机之间简单的联结，而是一个综合的系统。为了保证现代高速容器包装生产线从容器的供给到最后包装的整个过程都能稳定和无故障地输送，输送系统的正确设计和布置对于确保整条生产线的性能和效率具有特别重要的意义。
　　1、影响输瓶系统的可靠性的因素
　　在高速输送过程中，容器的倾倒、破损和堵塞等严重影响输瓶系统的可靠性，降低系统的输送能力。产生这些现象的原因主要是由于容器在输送过程中的不稳定性造成的。影响容器稳定性的主要因素有：容器本身、输送机的制造精度、输送速度、工艺路线布置的合理化程度、过程控制参数和控制元件尤其检测传感器的可靠度。此外与操作人员的熟练程度也有很大关系。
　　根据对所输送容器的稳定性参数值进行验算知，通常输送带的速度v不应超过15~20m/min，否则容易造成倒瓶或破瓶。经验表明，v=15.2m/min是生产线上可以实现的最高进料速度或在出口处的最大输出速度。在高速灌装生产线上，为了保证容器供给连续不断，在生产线的入口和出口端可以采用并列的多列输送机，并采用动作互锁控制技术，即通过采用程序控制器。
　　2、容器的存储与输送技术
　　在高速容器包装生产线中，为了保证生产过程的稳定连续性，输送系统能够按设计输送能力工作的最好标志就是容器被连续不断地送入各单机，又连续不断地从各单机输出。
　　在容器的输送过程中，利用调节输送链的速度和在一定的部位设置容器存储器(又称集瓶台)的方法，即通过微电子控制的停开和速度调节的结合来补偿容器输送量的不断波动，可防止在各单机处发生容器输送中断或堵塞的现象。

图1  高速容器包装生产线输送过程

　　高速容器包装生产线的主要设备是灌装机，它对其它生产线设备的容器输送量起支配作用，如图1所示。为了保证容器的稳定供给，灌装机前后的主要设备的生产率必须高于灌装机。为了保证灌装机持续不断地高效工作，防止存储器中所存储的容器全部输入灌装机而运空，灌装机蕊的容器输送量必须加快到足以使容器能够重新装满集瓶区段的程度。相反，为了使灌装后的容器能及时运走，避免集瓶区段塞满容器并又堵回到灌装机，灌装机出口输送链也应以高于灌装机本身的运转速度的速度工作。这样，可保证集瓶区段运空和灌装机的连续工作。
　　存储技术不仅用于平衡生产线中各工序的节拍，而且可提供必要的在线维修或排除故障的时间。这样就避免了在生产过程中因局部的暂时性中断而导致整线生产的中断。这也是保证整个生产线的可靠性最有效的方法。因此，中间存储器在系统中起着极其重要的作用。
　　3、容器的并合单列输送技术
　　所谓容器并合单列输送技术，即利用宽度逐渐变窄的输送导向侧板，将大量的容器由多列输送并合为单列输送的一种方法。
　　从满足高速灌装的需要来说，在输瓶系统的其他地方则要采用比15.2m/min更高的输送速率，如灌装机的进出瓶端、贴标机前后以及验瓶机前后等。这些地方由于必需使用单道，且瓶速率要达到50~6Om/min，采用单级输送速度几乎是不可能的。为了提高输送速度，可以采用分级加速输送链和逐渐增加容器输送速度的导板结构。从集瓶台开始，容器输送速度逐步加快，到本段输送链的末端形成单列输送时，输送速度可达到大约61m/min。
　　4、容器低挤压技术
　　在高速输送过程中，在容器处于侧面导板和存储区段这些易产生推挤现象的地方，容器互相推挤的压力是容器与链板之间的摩擦系数与容器重量的乘积的若干倍，极易造成破瓶和倒瓶。
　　容器低挤压力技术就是采用存储的办法，通过设置光电管和限位开关等传感器和互锁装置，使各个容器保持一定间隔，以避免容器之间的相互碰撞和挤压。
　　为了防止对前方容器的冲擅，通常采用一种输送速度较慢而宽度较大的大型输送机将容器在输送机上分开，这种大型输送机的宽度可达19cm的2~3倍，从而使生产率保持在较高的水平上，此时输送机速度可达15.2m/min。
　　瓶、罐高速输送技术综合运用了机械、机电、电工、电子等各学科领域的最新成果，从而使输送机得以极高的速度进行输送。