自動(dòng)充填封口機(jī)的廢品率及回收研究

自動(dòng)充填封口機(jī)的廢品率及回收研究

1乳酸奶的包裝近年來，自動(dòng)填充包裝被廣泛應(yīng)用于食品飲料的生產(chǎn)中。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，這種類型收割機(jī)的殘值率約為2%，這給飲料生產(chǎn)商造成了巨大的損失。筆者所在工廠在包裝乳酸奶時(shí)也采用了自動(dòng)充填封口包裝機(jī),也存在廢品率高等系列問題,經(jīng)過幾年實(shí)踐摸索,找出了問題的癥結(jié),并對(duì)設(shè)備進(jìn)行了改造,取出了較滿意的結(jié)果,現(xiàn)撰文供讀者參考。本文將該機(jī)簡(jiǎn)稱為“灌封機(jī)”,包裝形式為瓶式包裝。在生產(chǎn)過程中,廢品主要產(chǎn)生在配料之后的包裝流程。因此,要解決灌封機(jī)的缺陷,首先要了解灌封機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和外觀,灌封機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)見圖1。2廢品的發(fā)生和原因2.1產(chǎn)生了錯(cuò)誤的問題為筆者所在公司為例,1997年總廢品達(dá)1922721支,廢品率1.95%。廢品產(chǎn)生的問題主要有:A.漏奶;B.裙邊不正;C.不滿瓶;D.花蓋;E.臟瓶;F.變形瓶;G.其它。根據(jù)廢品的分布情況我們作出排列圖,見圖。由圖2可以看出廢品率偏高的主要原因是漏奶和裙邊不正,占廢品總數(shù)的82.77%,這兩個(gè)問題也就是我們要解決的主要問題。2.2模板回用跟蹤統(tǒng)計(jì)針對(duì)找出的兩個(gè)主要問題:漏奶和裙邊不正。我們收集到末端因素共8個(gè),分列如下:(1)產(chǎn)品輸送過程落差大。(2)供應(yīng)廠家材料質(zhì)量不好。(3)各熱封頭溫度不一致。(4)放瓶不正。(5)模板傾斜和偏位。(6)灌注閥滴漏。(7)浮球不穩(wěn)定。(8)廢膜拉卷太緊或太松。對(duì)8個(gè)末端因素進(jìn)行分析,其中因素2不屬設(shè)備問題,予以排除。然后,對(duì)余下的7個(gè)末端因素進(jìn)行確認(rèn)。2.3.1模板傾斜和偏位的確認(rèn)我們抽取傾斜和偏位角度為0°、2°和4°的3組模板(每組為12支產(chǎn)品)分別進(jìn)行廢品跟蹤統(tǒng)計(jì),得出各自廢品平均數(shù)為0,3,8支。隨著角度增大,廢品數(shù)額急劇增加,所以我們確認(rèn)模板傾斜和偏位為要因。2.3.2灌注閥滴漏的確認(rèn)我們找出兩個(gè)泄漏嚴(yán)重的灌注閥進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,其中廢品數(shù)達(dá)到產(chǎn)品總數(shù)的94.57%,產(chǎn)生廢品嚴(yán)重,所以確認(rèn)灌注閥滴漏為要因。2.3.4各熱封頭溫度不一致的確認(rèn)利用觸點(diǎn)式溫度計(jì)對(duì)各組熱封頭進(jìn)行測(cè)溫,選擇溫差為8,15,20℃的3組熱封頭(每組兩個(gè)熱封頭)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)各組產(chǎn)生廢品的比率為1∶1.4∶2,溫差越大,廢品越多,所以確認(rèn)各熱封頭溫度不一致為要因。2.3.5廢膜拉卷太緊或太松的確認(rèn)在同一機(jī)臺(tái)上,用人手分力度過大、適中和過小3種情況進(jìn)行卷廢膜操作。統(tǒng)計(jì)產(chǎn)生的廢品比例為1.5∶1∶1.3,當(dāng)廢膜拉卷太緊或太松時(shí),產(chǎn)生的廢品明顯增多,所以確認(rèn)廢膜拉卷太緊或太松為要因。2.3.7產(chǎn)品運(yùn)輸過程落差大的確認(rèn)模擬生產(chǎn)過程中的落差0.15m和0.65m,用正品進(jìn)行落差實(shí)驗(yàn),得出的結(jié)論是:產(chǎn)品運(yùn)輸過程落差大并不會(huì)使廢品率發(fā)生明顯變化,所以排除這個(gè)因素。根據(jù)以上分析,我們確認(rèn)產(chǎn)生廢品的要因如下:(1)模板傾斜和偏位。(2)灌注閥漏液。(3)放瓶不正。(4)各熱封頭溫度不一致。(5)廢膜拉卷太緊或太松。3關(guān)閉設(shè)備的精確安裝3.1保持板板水平狀態(tài)如圖3所示在模板2下面加導(dǎo)軌3,使模板在運(yùn)行過程中保持水平狀態(tài),減少瓶子傾斜。每月生產(chǎn)前調(diào)整模板與輸送鏈條的固定螺栓,使瓶的中心線對(duì)正灌注閥中心線。3.2沖切、熱整形把改造前的閥芯軸改為偏心軸,并在下端增加閥座3、閥芯4和彈簧5,見圖4、5。閥芯4上下端都鉆小孔,中間空心,當(dāng)偏心軸大邊頂住閥芯時(shí),閥芯下壓彈簧,由閥芯上下端孔形成通道;當(dāng)偏心軸小邊對(duì)住閥芯時(shí),彈簧頂上形成密封。由于減少了灌注閥滴漏,使投料收得率從96.41%上升到99.61%。新封口方式:旋切—※熱封Ⅰ—※熱封Ⅱ—※熱整形(2)由于旋切易產(chǎn)生粉塵,而且封口膜與瓶子又未封合,可能造成粉塵混入奶液中,所以我們把旋切改為沖切;同時(shí)為了保證切斷方便,動(dòng)作迅速,我們還增加了封口膜上、下壓板,用于壓緊和固定封口膜,如圖7所示。(3)為了保證瓶子與切膜裝置對(duì)正,我們?cè)诜饪谀は聣喊逑旅嬖黾恿似孔佣ㄎ粔K,如圖7所示。(4)為了保證沖切后的封口膜不從瓶口上掉下來,我們?cè)跊_切刀內(nèi)裝入了發(fā)熱管,并且加上了傳熱的封口壓頭,使沖切后的封口膜與瓶子粘合,如圖所示。(5)由于圖7中裝置已具備發(fā)熱整形的條件,所以我們?cè)跊_切刀內(nèi)裝入整形套,同時(shí)完成熱整形。改造后的沖切裝置代替了原來的旋切和熱整形。4經(jīng)過改造的封鎖裝置4.1封口膜裝置即封口裝置改造后的灌封機(jī)(見圖9)與改造前的灌封機(jī)(見圖1)比較:(1)改造后增加了瓶子定位裝置(圖9(2))。(2)改造后封口膜裝置比原來(圖1(5)(6)1213)提前(圖9(6)(7)(8)(9)10)。(3)把原來的熱封Ⅰ、旋切和整形(圖1(8)1011)合并為三位一體(圖9(9))。(4)由原來的3個(gè)發(fā)熱板(圖1(8)(9)11)變?yōu)?個(gè)發(fā)熱板(圖9(9)11)。4.2療效評(píng)價(jià)表4.2.1廢品率從1.95%下降到0.96%,可節(jié)約費(fèi)用:0.21×(1.95%-0.96%)×3886.8800=8.0808萬(wàn)元其中:0.21———每支廢品的單價(jià),元/支3886.8800———表示1998年7～12月灌封總量,萬(wàn)支4.2.2由于減少了灌注閥漏,使投料收得率從.%上升到.%,可節(jié)約:0.11×(99.61%-96.47%)×3886.8800÷99.61%=13.7354萬(wàn)元其中:0.11———表示每支產(chǎn)品內(nèi)容物的單價(jià),元/支3886.8800÷99.61%———表示1998年7～12月投料總量,萬(wàn)支4.2.3封口膜由改造前的兩邊固定變?yōu)橛缮w膜板固定,膜寬度由330mm減少為310mm,即減少封口膜用量6.45%,可節(jié)約:38×3886.8800×4.3×6.45%=4.0975萬(wàn)元其中:38———封口膜的價(jià)格,元/公斤4.3———每萬(wàn)支產(chǎn)品耗用封口膜重量,公斤/萬(wàn)支4.2.4發(fā)熱板由3塊減為2塊,9臺(tái)機(jī)可節(jié)約電費(fèi):0.86×28.8×81.6×9=1.9410萬(wàn)元其中:0.86———每度電價(jià)格,元/度28.8———一塊發(fā)熱板一天用電量,度/天81.6———1998年7～12月總生產(chǎn)天數(shù),天4.2.5總經(jīng)濟(jì)效益:8.0808+13.7354+4.0975+169410=27.8547萬(wàn)元5放瓶違法確認(rèn)過浮通過改造,較好地解決了廢品率偏高的問題,同時(shí)還提高了投料收得率,使產(chǎn)品的外觀質(zhì)量得到非常大的改觀,封品膜的使用量和電耗也比原來下降。2.3.3放瓶不正的確認(rèn)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),我們?nèi)藶榈匕涯唐糠牌?偏心角在2°內(nèi)),然后進(jìn)行跟蹤和統(tǒng)計(jì)。與奶瓶放正的情況相比,廢品率高出30.21%,所以確認(rèn)放瓶不正為要因。2.3.6浮球不穩(wěn)定的確認(rèn)模擬生產(chǎn)過程中的浮球變動(dòng)位置,用人手控制浮球處于上、下限位置進(jìn)行生產(chǎn)。跟蹤和統(tǒng)計(jì)廢品情況,發(fā)現(xiàn)廢品率與正常情況相比,基本持平,所以排除浮球不穩(wěn)定這一因素。2.3分析和評(píng)價(jià)最終因素3.3證牛奶不擺動(dòng)在模板孔中嵌入塑料圈,減小空隙,保證奶瓶不晃動(dòng)。在人工放瓶后架設(shè)如圖6所示的定位裝置,依靠定位頭上下間歇運(yùn)動(dòng)校正奶瓶位置,保證奶瓶垂直。3.4熱封頭的溫度異常的糾正熱封頭上的溫度(熱量)系由發(fā)熱管通過貯熱板的熱傳遞而獲得的。只要把熱封頭的直徑減少或增大,調(diào)整傳熱間隙,就可獲得溫度較平均的熱封頭。3.5對(duì)于廢膜的分段分配,把其移轉(zhuǎn)成密前,保證了廢膜放線前,3.5.1切膜裝置改造(1)原切膜裝置處在熱封完畢后,熱封后的封口膜與瓶子連成一片,因廢膜拉卷力度的過大或過小,瓶子會(huì)產(chǎn)生前傾或向仰,切蓋整形后,就會(huì)產(chǎn)生裙邊不正。為了不受廢膜拉卷力度大小的影響,我們把整個(gè)切割裝置移至封前,保證廢膜拉卷時(shí),切下的封口蓋已經(jīng)與廢膜分離。改前、后的封口方式如下:原封口方式:熱封Ⅰ—※熱封Ⅱ—※旋切—※熱整形3.5.2發(fā)熱板數(shù)量的變化經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)新的沖切裝置不僅能替代旋切和熱