自动包装机的工作原理

  具有革命意义的自动化改变着包装的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统,无论从提升产品质量与生产效率方面,还就是从消除加工误差与减轻劳动强度方面,都表现出十分明显的作用。尤其就是对食品、饮料、药品、电子等行业而言,都就是至关重要的。自动装置与系统工程方面的技术正在进一步深化,并得到更广泛的应用。

  实现包装自动化,首要与最重要的一步就就是定义过程。一项优质的工作项目就是根据过程的特点,而不就是根据自动化设备来确定最终设计的具体方案。在定义这一过程时,需要仔细考虑的三项关键因素就是产品及包装结构及形式、生产总量与劳力人力因素。

  产品/包装的结构设计直接影响到所需自动操作器与材料运送处理的形式。产品/包装的结构尺寸、形状、材料与重量将决定端部操作器的结构设计的具体方案与自动器有效载荷的需求。具有复杂形状特征的包装件结构设计,如椭圆形包装容器比标准的圆形或方形包装件具有更困难的定向问题。增加系统复杂性的定向需求,应在加工实施以前进行仔细研究与分析。在进行充填箱盒的情况下,机械手端部自动操作器一般都提供一种工序,即能够抓住足量的产品,一次性充填一个完整的箱盒。这样,使得自动操作器的移动距离尽可能减少并保持传送带或生产线、劳力或人力因素

  自动化包装设备的运行就是管理、工程与生产各部门之间不断有效的合作、交流、互动创造的成果。所有有关人员及技术部门必须集合在一个紧密团结的集体中——这个集体按照制订的工作过程共同行动一一以同一目标为动力、以战略方式体现出一种凝聚力。

  一个完整的自动化结构方案由很多部件组成,其中,端臂操作工具、材料运送装置与识别/验证系统就是主要组成部分。

  机械手就是利用与其端部联接的装置从一个位置移到另一位置的一种工具。臂端操作工具,即端部操作器,就是用来抓取产品、定向移动与感受性能参数的一个部件。在包装应用中,端部操作器通常设计成能直接用的真空套、夹紧爪或两者结合的型式。它们的结构方案可以从单一型的真空套到系列型真空套或夹紧爪的排列式结构等。

  材料运送及处理装置就是在传动与制作的完整过程中,为产品的输送、储运与控制时自动移动所需要的某些类型的设备。这中间还包括动力传送带、单轨吊车、自动导向车与机械手等。在包装过程中,需要仔细考虑材料运送处理的因素有:产品形状、重量及材料性质;在运输、包裹及装载期间产品的运速、距离与方向;与其她装置进行联接时所需控制水平以及若需要时允许重新形成构件的机动灵活性。一种典型的材料运送及处理系统包括:带型输入传送器、贴标机、条码阅读器、自动装置与输出传送器。一个用户图形界面提供了描绘出托盘堆码形式的容易操作的平台。根据控制生产的工件数量,机械手抓取、定向移动与安放(堆码)每个包装容器(箱、盒、桶与罐等)在正确的托盘位置上。

  识别、验证与精确跟踪产品的能力慢慢的变成了整个包装系统必不可少的环节。识别办法能够使用传统的条码到无线电射频(RF)传感器,它们能够跟踪托盘或全部产品。联机的条码印刷及验证也就是必要的。可提供有效可靠手段,确定保证产品质量的可视技术(Visiontechnology)可用于包装的很多场合,例如,产品的检测与定向、充填水平及计数、光学贴标、文字识别、贴标文案验证、标贴记录以及全部文字与图形的验证(离开生产线)等。条码系统通过产品型式、日期/区码与制造厂名为印前或联机的印刷工序识别产品。条码扫描仪与视频识别系统记录并验证产品标贴以确保识别的完整性。一种典型的可视条码检验测试能力可以确认每个条码对应于每种产品。

  机器人学(Robotics)已经改变了人机的共存方式。自动包装的重点是依据生产加工或包装过程,设计出一个能够得以实现自动控制的结构方案。显然,自动装置(机械手或机器人)的选择取决于这一过程的需求及特性。依据定义,一个自动装置即就是能通过自动控制或遥控方法达成目标的一台机器或一个机构。它可以就是简单的,例如,从一个位置移向另一位置的一种单轴结构的气动压力联动装置;也可以就是复杂的,例如,具有六轴结构的能动外科手术的机器人。包装过程的各个项目选择以及各类工业自动化机构,可以在一个具体工作场所的空间范围内,使每一个设计的具体方案完成一项任务。

  促进包装自动化设计的主要动力在于产品生产总的通过量。生产线的速度越快,应用自动抓手与分类装置有助于降低自动器的工作负荷,而跟随包装件的标准自动器可能会越少。生产线速度不但影响到处理产品的自动化装置,对贴标操作与可视检验也有影响。为了达到有效可视检测技术,必须表明几项有关问题。这中间还包括:零件图形一致性、检测可重复性、传递速度一致性(例如生产线的波动情况)、需要完成检测的数量与合适的软件程序等。这一些因素突出地影响到一个可视系统的形式与成本。按一般规则,如需检测的数量越多,视频运转速度就越快,这样就会导致更复杂更昂贵的结构方案。当视频装置与自动机构组合成一体后,整个自动器就能连续一致地并以可重复方式实现包装件的定向与展现。

  自动化水平在制造工业中逐步的提升,应用场景范围正在拓展。包装行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式与包装容器及材料的加工方法。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率与产品质量,显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差,有效减轻职工的劳动强度并降低能源与资源的消耗。

  目前,自动装置的结构型式就是多种多样的。例如,能够完全满足某一项具体操作的需求。工业机械手的结构特点都处在单轴与六轴之间。根据这种轴结构的性能,机械手“臂”的设计在运动可控程序下,操作一个端部操作器或臂端工具。轴的数量代表了机械手臂的“自由度”。另外,还有辅助臂。例如,传送带的轴等,但它们通常不就是以机械方式与机械手主臂相联结的。对于不同机械手形式,一般都就是根据其“x”、“y”、Baidu Nhomakorabeaz”三个主轴组成的坐标系来分类的。大多数机械属于下述五种基本类型之一:笛卡尔或直角坐标系、圆柱面坐标系、旋转式或铰链式坐标系、球面或极坐标系与柔选工组合型机械手(SCARA)。