Циклограмма работы упаковочной машины АР-4Ж

 

1. Расчет максимально допустимого периода полного рабочего цикла:

 

 

2. Последовательность переходов в выполняемой автоматом технологической операции:

1) подача взвешенной порции продукта из ковша 9 цепного конвейера в загрузочный бункер 8;

2) протяжка полиэтиленовой плёнки 10 роликами 6;

3) сворачивание протягиваемого полотна в рукав 3 на воротниковом рукавообразователе 7;

4) сваривание внахлестку вертикальным швом краев свернутой в рукав 3 пленки сварочной линейкой 5;

5) прижим и образование нижнего поперечного шва (дна упаковки) свариванием пленки клещеобразным прижимом 2;

6) непрерывная протяжка рукава 3 клещеобразными прижимами 2 и 4;

7) заполнение рукава взвешенной порцией продукции из загрузочного бункера 8;

8) прижим и образование верхнего поперечного шва свариванием пленки клещеобразным прижимом 4;

9) отделение клещеобразным прижимом 4 от рукава 3 наполненные и запечатанные пакеты 11 и их сбрасывание на конвейер 1;

10) перемещение наполненного и запечатанного пакета 11 по конвейеру 1 на шаг из рабочей зоны автомата.

 

Наименование перехода	Время, с			Тц = 2,7с
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
1. Подача порции продукта из ковша
2. Протяжка пленки
3. Сворачивание полотна в рукав
4. Сваривание рукава по продольному шву
5. Образование нижнего поперечного шва
6. Протяжка рукава
7. Заполнение рукава порцией продукции
8. Образование верхнего поперечного шва
9. Отделение готовой упаковки от рукава
10. Перемещение пакета по конвейеру

Рис. 3. Технологическая циклограмма автомата модели АР-4Ж

 

Характеристика АР-4Ж по классификации Артоболевского

 

По классификации С. И. Артоболевского все упаковочное технологическое оборудование в зависимости от характера движения рабочих органов можно разделить на I, II и III классы.

Упаковочная машина АР-4Ж относится к технологическому оборудованию II класса: изготавливаемый объект (пакет с продукцией) в процессе обработки дискретно или непрерывно последовательно перемещается по всем его рабочим позициям, при этом исполнительные механизмы неподвижны и занимают на каждой позиции заданное им положение.

 

Приводные устройства и механизмы упаковочной машины АР-4Ж

 

Работа механизма цепного и механизма ленточного конвейера осуществляется мотор-редукторным приводом. Он представляет собой управляемую электромеханическую систему, предназначенную для преобразования электрической энергии в механическую и управления этим процессом. Отличительной чертой данного привода от обычного электрического привода является мотор-редуктор – это электродвигатель и редуктор, совмещенные в одном корпусе. Мотор-редуктор может также иметь частотный преобразователь для привода исполнительных механизмов с низкой регулируемой частотой вращения и тормозом, обеспечивающим мгновенную остановку, что необходимо в приводах лентопротяжного механизма.

В механизме протяжки ленты, продольной сварки, а также клещеобразных прижимов применяется пневматический привод. Пневматический привод (пневмопривод) – это совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение частей машин и механизмов посредством энергии сжатого воздуха.

В общих чертах, передача энергии в пневмоприводе происходит следующим образом:

1. приводной двигатель передаёт вращающий момент на вал компрессора, который сообщает энергию рабочему газу;

2. рабочий газ после специальной подготовки по пневмолиниям через регулирующую аппаратуру поступает в пневмодвигатель, где пневматическая энергия преобразуется в механическую;

3. после этого рабочий газ выбрасывается в окружающую среду, в отличие от гидропривода, в котором рабочая жидкость по гидролиниям возвращается либо в гидробак, либо непосредственно к насосу.

 

Типовая схема пневмопривода

 

Воздух в пневмосистему поступает через воздухозаборник 1. Фильтр 2 осуществляет очистку воздуха в целях предупреждения повреждения элементов привода и уменьшения их износа. Компрессор 3 осуществляет сжатие воздуха. Так как, согласно закону Шарля, сжатый в компрессоре воздух имеет высокую температуру, то перед подачей воздуха потребителям (как правило, пневмодвигателям) воздух охлаждают в теплообменнике 4 (в холодильнике). Чтобы предотвратить обледенение пневмодвигателей вследствие расширения в них воздуха, а также для уменьшения коррозии деталей, в пневмосистеме устанавливают влагоотделитель 5. Ресивер 6 служит для создания запаса сжатого воздуха, а также для сглаживания пульсаций давления в пневмосистеме. В маслораспылителе 9 в сжатый воздух добавляется смазка, благодаря чему уменьшается трение между подвижными деталями пневмопривода и предотвращает их заклинивание. В пневмоприводе обязательно устанавливается редукционный клапан 10, обеспечивающий подачу к пневмодвигателям сжатого воздуха при постоянном давлении. Распределитель 12 управляет движением выходных звеньев пневмодвигателя. В пневмодвигателе (пневмомоторе или пневмоцилиндре) 13 энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую энергию.

 

 

Рис. 3.Типовая схема пневмопривода:

1 – воздухозаборник; 2 – фильтр; 3 – компрессор; 4 – теплообменник (холодильник); 5 – влагоотделитель; 6 – воздухосборник (ресивер);

7 – предохранительный клапан; 8 – дроссель; 9 – маслораспылитель;

10 – редукционный клапан; 11 – дроссель; 12 – распределитель;

13 – пневмомотор; М – манометр.

К пакетоформирующему упаковочному оборудованию относятся такие технологические машины, в которых процесс изготовления пакетов совмещается с упаковыванием в них продукции. Разнообразие этих машин обусловливается следующими факторами:

- формой, вместимостью и исполнением изготавливаемого пакета (двухшовные, трехшовные и четырехшовные пакеты; пакеты с боковыми складками, полужесткие пакеты с плоским прямоугольным дном, декоративные и «стоячие пакеты» типа Doy Раск и т.д.);

- видом и исходным состоянием упаковочного материала, применяемого для изготовления пакетов (поступающие с одного рулона однослойные, полурукавные, рукавные без складок и с фальцевыми боковыми складками полимерные пленки; поступающие с двух рулонов полимерные и многослойные ленты; рулонные комбинированные полужесткие материалы на основе картона заготовки);

- физическим состоянием упаковываемой продукции (жидкая и пастообразная; легкосыпучая гранулированная, зернистая и мелкоштучноя: трудносыпучая порошкообразная, пылевидная и хлопьевидная; смешанная);

- принципом перемещения изготавливаемых объектов (последовательные многопозиционные, а также карусельные и конвейерные машины; роторные и роторно-конвейерные линии) и степенью универсальности (переналаживаемые и специальные машины);

- уровнем автоматизации выполняемого процесса (с ручным управлением, полуавтоматические и автоматические машины) и производительностью (одно-, двух- и многопоточные машины).

 

Горизонтальные автоматы широко применяются для мелкопорционного упаковывания гранулированной сыпучей и мелкоштучной продукции в трехшовные пакеты, которые изготавливаются из однослойного пленочного материала, поступающего с одного рулона. К такому оборудованию относится горизонтальная упаковочная машина модели ВАЭМ 4/1-10/Г, которая разработана и серийно изготавливается группой компаний ЗАО «ВАЭМ» (Беларусь). Этот автомат предназначен для упаковывания сыпучей и трудносыпучей продукции в плоские пакеты из рулонной пленки и ламинированной полиэтиленом бумаги. В зависимости от свойств упаковываемой продукции она комплектуется адекватным дозатором, а также может дополнительно оснащаться системой удаления пыли и укладчиком пакетов с продукцией в транспортную тару.

Устройство, технологические процессы и операции горизонтального упаковочного автомата показаны на рис. 1.

 

Рис. 1. Функциональная схема горизонтального автомата

ВАЭМ 4/1-10/Г:

1 - рулон; 2 - механизм размотки; 3 - направляющие ролики; 4 – механизм амортизации и натяжения ленты; 5 - формующий треугольник; 6 – шаговая валковая подача; 7 – вертикальные сварочные линейки; 8- механизм раскрытия пакетов; 9 - дозатор; 10 - горизонтальные сварочные линейки; 11 - зажимные планки; 12 - готовая упаковочная единица

 

Технологический процесс пакетоформирующего упаковочного горизонтального автомата осуществляется следующим образом. Рулон с упаковочным материалом 1 (рис. 1) устанавливается в механизме размотки 2, а затем лента с него через направляющие ролики 3 и механизм амортизации и натяжения ленты 4 подается в исполнительные механизмы автомата. К исполнительным механизмам относятся формующий треугольник 5, шаговая валковая подача 6, устройство термоконтактной сварки с вертикальными линейками 7, механизм раскрытия пакетов с вакуумными присосками 8, а также дозатор 9, механизм укупоривания пакетов с горизонтальными сварочными линейками 10 и клещевая подача, на зажимных планках 11 которой располагается отрезной нож. На следующей исполнительной позиции к стенкам сформированного пакета прикрепляются вакуумные присоски и, расходясь, раскрывают горловину пакета под загрузочным соплом дозатора, фасующим в пакет отмеренную порцию упаковываемой продукции. После этого вакуум в присосках отключается, и пакет перемещается в полурукавном полотне на позицию укупоривания, где смыкающимися горизонтальными сварочными линейками 10 герметично заваривается его горловина. Затем смыкающимися зажимными планками 11 клещевой подачи, срабатывающей синхронно с валковой подачей 6, полурукавное полотно перемещается на следующий шаг, равный ширине пакета. При этом вертикальный нож, встроенный в эти планки, разрезает полотно между сдвоенным вертикальным швом и отделяет от него готовую упаковочную единицу 12, которая по отводящему наклонному лотку перемещается на приемную позицию для укладки в транспортную тару, а разомкнувшиеся зажимные планки 11 клещевой подачи в это время возвращаются в исходное положение для выполнения следующего цикла.