打包瓶装水的裹包作业线的一体化

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Earth2O公司位于美国宾西法尼亚州的Culver市，他们从1991年开始利用品质上乘的地下水资源生产一次性瓶装水的业务。公司在1996年增加了一条旋转生产线和一条5加仑装生产线。从那以后，它又添加了一条1加仑装的生产线和一条零售PET作业线，用来生产容量为12、16.9、20 和24盎司的包装瓶，以及1升和1.5升的包装瓶，装瓶速度为每分钟300瓶。这些零售产品最初是被包装在瓦楞纸托盘里的，但公司认识到了减少瓦楞纸的使用无论在经济上还是在环境上都大有益处，于是在去年春天他们用ARPAC Group 公司生产的一种Brandpac BPMP-5000薄膜合装包装机代替了原来的装箱机。这种包装机是市场上通用性最强的装置之一，在Earth2O公司它分别以4、6、8、10、12和24瓶为单位进行包装。
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Arpac 打包机的特点

4 I1 t" q" ?2 ?0 P7 W% ?1 @) N. o　　这个Brandpac Model BPMP-5000系列包装机是连续运作的印刷套准瓶包装系统，用于打包没有支撑的包装瓶捆（它还可以包裹托盘，但是Earth2O公司已经不再使用托盘包装了）。Earth2O公司以最高可达每分钟70个包装的速度处理不变形不收缩、带有高品质印刷图形的薄膜。这种高性能的包装膜由Shields Bag & Printing 公司出品，最多可以印刷8种颜色，是专门设计用来替代纸板和瓦楞包装的一种选择，用于打包组合包装瓶、罐和其他容器。它异常清澈透明，有很好的收缩特性和力学特性，可以用作独立无支撑的包装材料。包装上制造的“舷窗”似的开口是消费者在处理过程中施力最大的位置，使用起来很方便。
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6 S( l- g0 ?" p9 ^8 C* v2 c/ N　　该Arpac包装机带有一个底部交叠封口系统，这是一个新设计，可以消除接缝处的重叠条。进行封口时，它将包装瓶组底部薄膜的前端和尾端交叠，而后交叠部分在收缩隧道中被封好。

( D& u; G1 c/ s% a$ Q* P9 b　　在PD前去参观时，这条生产线正在处理20盎司装的包装瓶， 包装瓶被捆扎成4×6的形式。这些PET材质的包装瓶是由Ball 公司提供的，被传送带成批地送到打包机上，并在那儿形成6列，通过一台负责维护这些行列的马达驱动穿梭分组装置进入机器。那些包装瓶成组的从分组装置上释放出来，每组四瓶，这样就形成了24瓶的包装配置。

薄膜的裹包过程

! M( d3 u: D5 U+ P3 ?8 Y7 M　　单独的一卷薄膜被安装在间歇式运动的机器的侧面，然后从与包装瓶运动方向垂直的方向进入机器。薄膜先经过一个45度的滚筒，滚筒将它的方向改为与包装瓶前进的方向相同，而后又经过一系列张紧滚筒，这些滚筒把薄膜从滚轴上拉下来，并将其向上送进打包机。在每一个打包周期之后，一个制动装置将薄膜的运动停下来，以便进行登记。当待打包的成组包装瓶进入打包区域后，由一个马达驱动、锋刃朝下的锯齿状刀具将薄膜切割成长度合适的包装材料。以上这些牵引辊和刀具都是由马达驱动的， 驱动马达由Parker Hannifin 公司出品。
' t2 v( D$ O$ H2 I* g精确感应的空气清洗装置

- Q, _, z$ X1 H: ~" z& h; G　　这些Earth2O 公司出品的PET瓶在接收时是装在托盘上的。在经过托盘之后，它们被传送到一个封闭的房间里进行卫生清洁处理，冲洗、填充和贴标过程都要在这里进行。启动这一操作时，包装瓶首先进入一台由Bevco Conveying Systems公司制造的空气清洗装置。在进入清洗装置的入口处，包装瓶被以高于进料传送带的速度运动的平行钳传送带抓起，造成包装瓶之间的间隙。包装瓶被绕着轮子倒转过来，经过喷气机，随后是一个真空头。然后瓶子又被绕着另一套轮子翻转过来，正面朝上，并被堆积在出料传送带上。这条传送带的速度与传送钳的速度非常接近，以保持包装瓶之间的空隙。解读出这个间隙的大小就可以确定在这条作业线上是否发生了阻塞。如果有阻塞发生的话，包括进料传送带在内的清洗器会在阻塞到达机器之前停下来。在阻塞被清除之后，机器会自动重新启动。
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如上图所示，一组共24个包装瓶被推进包装机中。
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如下图所示，一张已经切割好的薄膜从分组传送带和打包传送带之间的一个缝隙传送进来，而后另外一条移动导杆将薄膜的后端抬起，并在包装瓶组的顶端折叠，之后向下拉，将整组的包装瓶裹住。
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　　位于清洗器进料口的一个传感器感知到包装瓶的存在后，如果经过了一个预定的时间段后，仍没有包装瓶到达，气流就会被关闭。一旦传感器重新探测到包装瓶的存在，气流又会在包装瓶碰到空气头之前重新启动。如果发生了包装瓶拥塞，清洗器出口处的一个开关会迅速使机器停止运转。由于这种情况通常是由很少发生的拥塞状态造成的，所以机器的出料口必须在清理后手工重新启动清洗器。如果冲洗介质到达了一个低压状态，压力开关就会将机器关闭。有了这个开关，如果操作工在启动时没有打开装置上的进料阀，清洗器就不会启动。如果在运转过程中气压降低的话，它也会关闭。

" a) a5 |8 g; ^1 W+ \　　针对不同的包装瓶尺寸，平行钳的间隙可通过一个手轮来调节。喷淋头也是用一个手轮来调节的，以便根据瓶颈来设置喷嘴的高度。
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加盖及填充液氮
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0 n- K/ S- m% }  t6 P6 z  a; D+ W. W　　然后包装瓶被传送到一个Fogg Filler出品的整体式重力填充/加盖机上，这台机器有48个填充台和16个加盖操作头。在操作过程中，一个位于填充器进口处的计时螺丝定量地向星形轮供应包装瓶，这个星形轮又轮流将瓶子放到装有弹簧并各自独立的包装瓶底座上。当机器旋转时，每一个底座都会将瓶子逆着重力填充阀底部的封口抬高升起，封口上集成了一个通风口。位于阀门底部的导向装置用于确保包装瓶的顶部对阀门来说是居中的。在底座继续抬高包装瓶的过程中，它将阀门套向上推，填充操作就这样开始了。这个操作在填充器旋转时会一直持续，直到被填充的产品到达阀门套的底部时才停止。在充填包装瓶的过程中，瓶中的空气通过通风孔被置换到充填碗的顶部。充填周期经过仔细的设置，使得当充填器旋转着将包装瓶带到距离机械分流星型轮很近的位置时，被充填的产品正好到达阀门套的底部。在该位置上，瓶子支架下降，使充填阀门关闭，包装瓶移动到分流星型轮处。
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　　在瓶子离开充填器之后，液氮经由一个VBS International 出品的注入系统注入，使包装瓶密封。该系统有一个精密的纵向注入头，安装在充填头和加盖机之间。当传感器察觉到有包装瓶进入液氮注入区时，将启动注入操作，进行一次很小量的液氮注入，向每个瓶子内注入大约0.1克、温度为零下320度的液氮。液氮进入包装瓶后从液态变为气态，体积迅速膨胀。
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　　作业线上的加盖机结合了一个Sidel公司出品的Sidel-Aidlin瓶盖排序/进料器。瓶盖被存放在地面的储料罐中，并从那里由一条空中倾斜的传送带向上传送到加盖器中。传送带经过精心设计，它将只传送那些开口朝外的瓶盖。而那些开口朝里的瓶盖则会自动从传送带上跌落下去，回到储料罐中。在接近传送带的顶部，瓶盖被倾倒在一个斜道上，送往加盖机。超过了这一点的瓶盖将沿着一条塑料管掉下来，回到储料罐中。

　　斜道上的瓶盖被送进旋转加盖机上的一个入口。当有瓶子到达时，传感器指示打开这个入口，并触发操作，将瓶盖加到瓶子上。一个卡盘随后下降，并旋转，将瓶盖在瓶口上紧，直至磁离合器到达规定的转距而后滑脱。这时卡盘系统脱离。一个分离的变速轴驱动器使卡盘能够以加盖器转动架的速度为起始速度独立旋转。这样就可以对加盖的速度进行精确调节，使它最好地配合瓶盖和瓶子的螺纹。

* @( u! y5 I$ v0 B  |) i0 l- Q% |　　充填碗和加盖机旋转架都可以通过电动控制来升高或降低，使改变包装瓶尺寸的操作更为容易。进一步帮助改换瓶子的是经过彩色编码和雕刻的包装瓶处理部件，这些部件不需要借助任何工具就可以更换。该充填/加盖装置结合了Allen-Bradley变频驱动器，一个SLC 5/04 可编程逻辑控制器（PLC）和一台安装在底座上由Rockwell Automation 公司出品的PanelView 600操作台。
贴标、打码
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# [* ?7 [7 P  t. e6 Q) I　　包装瓶离开加盖机后又被传送到一台Trine Model 4500热熔胶贴标机处， 这台加标机由Accraply-Trine公司出品。经过加盖的包装瓶被转移到加标签传送带上，然后由一条进料螺杆把它们送进一个星形轮，星形轮把它们定量的送入贴标区域。
* g+ [! X, V9 q) ]7 G5 b一卷标签被水平的安装到机器的卸货端，并通过标签切割操作台之前、紧邻该操作台的一个加料辊来运转。
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# ?* W8 n! D& y3 g, S! [0 u4 @/ m　　当标签进入贴标机后，它们经过一个Fife公司出品的标签料卷导向系统，该系统包括一个传感器、一个控制器和一系列纵向滚筒，当标签在贴标机上移动时，这些滚筒在枢轴上转动使标签保持在最佳高度上。

　　包装瓶离开贴标机以后，从前面经过一台SmartLase CO2的激光打码机，打码机再将日期编码打印到瓶肩上。

　　标签离开料卷导轨之后通过一个电子套准系统，该套准系统检测到每个标签上的套准标记，并调节进料滚筒的速度，使标签在进入切割系统时处于最佳位置。套准系统包括一个旋转的鼓形圆筒，上面附有刀具，当这个刀具与另一个固定刀具接触时就可以将料卷上的标签切割下来。

　　然后，被切割下来的独立标签被传输到一个旋转真空鼓上，真空鼓传送标签经过一个热熔胶贴标机。Earth2O公司采用缠绕式的标签，所以热熔胶贴标机只将胶水涂在每个标签前端和尾端的边缘。一些固定衬垫被安装在真空鼓上，真空鼓将标签上该涂胶水的部分抬高，这样它们就可以接触到贴标机，而标签的其他部分则紧靠在真空鼓上不动，因而不会接触到胶水。 http://www.98jx.com/UploadPic/200786/200786212817178.jpg
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1 b3 D2 n% X7 v3 _9 V( c. l包装瓶离开贴标机以后，从前面经过一台SmartLase CO2的激光打码机，打码机将日期编码打印到瓶肩上。
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　　随后，标签和包装瓶移动到一处，标签在瓶子的转动过程中被转移到瓶子上，在整个标签都被贴在包装瓶上以后，标签接缝就形成了。
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& P) b9 i' k. s　　这些用于Earth2O公司产品的有六种颜色的聚丙烯标签由Superior Tape & Label公司和Relm West Labels, Inc.公司提供。标签上的彩色图案采用柔版印刷技术印在标签材料的背面，这样可以避免印刷图案被刮伤，还可以突出图形的效果。

/ C' _8 i2 p! `5 N" f　　然后，包装瓶被送出充填室，并移动到一个批量传送带上，这条传送带绕过一条U形曲线将它们传送到前面介绍过的Arpac打包机和收缩隧道处。当包装瓶捆离开收缩隧道时，一台Videojet Technologies 出品的Marsh Patrion喷墨打印机在薄膜上打印出产品代码。二十四瓶一组的瓶捆随后被传送到一个手工加货盘操作台上。二、四、六、八和十二瓶一组的瓶捆或者被手工加货盘或者被Container Handling Systems 公司出品的一台机械推动器推到传送带较远的一端。之后，传送带再把它们送到一台机器上，由这台机器对这些小分组进行集合，形成每组24瓶的分组，并用塑料薄膜打包。

( P! Q- K+ }/ p) D1 F: V: |　　Arpac公司是参照填充室设计的这一整套包装瓶传送系统，作为整个集成系统中的一部分，它还对作业线进行了其他几个重要的改进和提高。
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如上图所示，整体重力加盖/填充机有48个填充操作台和16个加盖头。该系统包括一个液氮注入系统，可以向每一个包装瓶中注入大约0.1克液氮，用来密封包装瓶。
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# Y3 z. j4 G6 }  m$ I如下图所示，贴标机，用热熔胶将缠绕式标签贴在包装瓶上。该装置结合了一个由传感器、控制器和一系列在轴上转动的纵向滚筒构成的标签薄膜导向系统，使标签在移动中保持在正确的位置上。

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我没有直接搞过这种设备，看看也开眼界。谢谢楼主！