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自動(dòng)包裝與包裝物料及包裝方式密切相關(guān)染料包裝有著與其它行業(yè)包裝不同的特點(diǎn)。首先染料顆粒特別細(xì)，一般粒度在200呻~250斷,粉塵易飛揚(yáng)造成環(huán)境污染。因而對(duì)粉塵污染有很嚴(yán)格的妾求;其次物料內(nèi)、外摩擦系數(shù)比較大，物料流動(dòng)性很差，在流動(dòng)過程中很容易形成架橋、搭拱;最后染料包裝機(jī)包裝時(shí)必須經(jīng)常更換品種，因而需經(jīng)常用水沖洗,以防止前批染料對(duì)后面染料的污染。染料包裝方式一般是25kg/包,外面為紙箱，里面為PE薄膜袋，包裝形式比較特殊。因而國內(nèi)染料包裝一直都釆用人工包裝，染料自動(dòng)包裝一直是包裝行業(yè)中的一個(gè)難點(diǎn)。但人工包裝，工作環(huán)境差，工作強(qiáng)度大，且包裝精度無法保證。近期因?yàn)槿玖闲袠I(yè)發(fā)展很快，國外大公司紛紛來華設(shè)廠,對(duì)包裝提出了新的要求，我們抓住市場(chǎng)機(jī)遇，在國內(nèi)還沒有成功先例的情況下，參考國外先進(jìn)技術(shù)，自主開發(fā)了DCS-25SG型自動(dòng)染料包裝機(jī)。
1設(shè)計(jì)方案
針對(duì)這些特點(diǎn)，制訂了如下設(shè)計(jì)方案：
為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，先將包裝袋置于包裝箱中,一起放置于包裝機(jī)上，除空包裝箱的放置及包裝完成后包裝箱的移動(dòng)人工進(jìn)行外，其余工作由包裝機(jī)自動(dòng)完成。
因?yàn)榧埾浜桶b袋有皮重，而每只紙箱的重量是有差別的，根據(jù)實(shí)際測(cè)量，最大可相差100g,而要求的是包裝袋中染料的凈重在要求的誤差范圍內(nèi)，即25kg±50gt所以必須先稱量岀紙箱及包裝袋的重量進(jìn)行去皮。釆用底部稱量的方式，將升降裝置安裝在平臺(tái)秤上,從一不置于平臺(tái)秤上的自由輻子輸送機(jī)中穿過，進(jìn)行包裝時(shí)升降裝置升起，包裝袋和紙箱就置于平臺(tái)秤上，平臺(tái)秤就能夠稱量出包裝袋和紙箱的重量。在程序中進(jìn)行去皮處理后，包裝秤即能稱量出包裝物料的凈重。而當(dāng)升降裝置下降時(shí)，紙箱就置于自由輻子輸送機(jī)上，可以很方便地移動(dòng)。如圖1所小。
為防止粉塵污染,當(dāng)染料裝入包裝袋時(shí)，夾袋必須很嚴(yán)密,以免粉塵從夾袋口溢出,并且在包裝機(jī)內(nèi)有流暢的回風(fēng)排氣裝置,避免包裝袋中的空氣排入環(huán)境中。在包裝完成后有振動(dòng)裝置將殘余物料振入包裝袋中。
螺旋給料機(jī)的出料口插入夾袋裝置中，但不與夾袋裝置接觸，夾袋裝置置于平臺(tái)秤上,這樣平臺(tái)秤感受到的重量為包裝箱及物料的重量。

1.平臺(tái)秤2.升降裝置3.自由輪子輸送機(jī)B91稱重升降裝置
從儲(chǔ)料倉到螺旋給料機(jī)人口,都設(shè)有破拱裝置,以保證物料正常流動(dòng)。
2包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)
染料包裝的前道工藝，一般為干燥設(shè)備，根據(jù)包裝生產(chǎn)的要求，該設(shè)備應(yīng)具有如下功能:染料的中間緩沖儲(chǔ)存;可調(diào)控給料速度的給料裝置;回風(fēng)除塵:自動(dòng)稱量控制除螺旋給料機(jī)由電機(jī)駆動(dòng)外，其余執(zhí)行機(jī)構(gòu)勻由氣缸驅(qū)動(dòng)，由PLC控制自動(dòng)完成動(dòng)作。
該包裝機(jī)由儲(chǔ)料倉、可變頻調(diào)速的螺旋給料機(jī).回風(fēng)除塵機(jī)構(gòu)、夾袋機(jī)構(gòu)及包裝箱升降裝置、平臺(tái)秤由轅子輸送機(jī)、稱重控制系統(tǒng)及可移動(dòng)機(jī)架等部分組成如圖2所示。

4.夾袋機(jī)構(gòu)5.包裝箱升降裝置6.平臺(tái)秤7.自由輻子輸送機(jī)8.可移動(dòng)機(jī)架9.電控系統(tǒng)
圖2包裝機(jī)結(jié)構(gòu)圖
2.1儲(chǔ)料倉
儲(chǔ)料倉有效容積為0.5m',料倉上設(shè)有高低料位及助流裝置，暫時(shí)儲(chǔ)存干燥機(jī)干燥后的物料，并為螺旋給料裝置提供較為穩(wěn)定的物料,當(dāng)料位達(dá)到高料位時(shí),產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，或控制上道設(shè)備;當(dāng)料位到達(dá)低料位時(shí)，包裝機(jī)停止工作;因?yàn)槿玖蠟榧?xì)粉狀物料,內(nèi)摩擦系數(shù)一般比較大，常會(huì)產(chǎn)生架橋搭拱現(xiàn)象，為有利于物料流動(dòng)，料倉設(shè)計(jì)錐角為60。，設(shè)置的助流裝置能使物料正常流動(dòng)，防止因?yàn)槲锪霞軜蚨a(chǎn)生包裝機(jī)斷料現(xiàn)象。
2.2可變頻調(diào)速的螺旋給料機(jī)
螺旋給料機(jī)保證按照稱重后的控制信號(hào)，通過變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)快速、中、慢速給料;設(shè)計(jì)螺旋直徑為120mm,螺旋快加料時(shí)轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分,中速加料時(shí)轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分,慢速加料時(shí)轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分?？焖偌恿系侥繕?biāo)重量的80%即20kg時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為中速加料，中加料到目標(biāo)重量的95%即23.75kg,余下的慢加料到目標(biāo)值，這樣既能保證較高的包裝速度,又能保證較高的包裝精度。螺旋給料機(jī)設(shè)有清洗口,方便清洗時(shí)的快速開啟;螺旋給料機(jī)的進(jìn)料口設(shè)有機(jī)械破拱裝置，以保證物料順利進(jìn)入螺旋中;出料口設(shè)有快速禰止閥,當(dāng)包裝物料達(dá)到目標(biāo)重量時(shí)，快速截?cái)辔锪?根據(jù)染料的特性,螺旋給料機(jī)的螺旋設(shè)計(jì)為變距,即從進(jìn)料口到出料口螺距逐步加大,以防止螺旋的卡死現(xiàn)象。
2.3回風(fēng)除塵機(jī)構(gòu)
當(dāng)物料由螺旋給料機(jī)進(jìn)入包裝袋時(shí)，包裝袋中的空氣與粉塵會(huì)排出來，此時(shí)該機(jī)構(gòu)上的除塵蝶閥關(guān)閉，粉塵除塵罩經(jīng)過旁通管進(jìn)入除塵機(jī)，這樣既能將回風(fēng)產(chǎn)生的粉塵吸走,又不至于吸走物料;而當(dāng)進(jìn)料完成時(shí),除塵蝶閥自動(dòng)打開,除塵機(jī)直接吸走包裝袋口的粉塵這樣當(dāng)包裝完成松開夾袋時(shí),能保證包裝袋口的粉塵不外溢。由于風(fēng)壓對(duì)包裝精度及除塵效果有較大的影響，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)我們要求除塵機(jī)風(fēng)壓要求在0.01~0.03baro
2.4夾袋機(jī)構(gòu)及包裝箱升降裝置
染料成品包裝一般為內(nèi)置薄膜袋,外面用紙箱包裝。夾袋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為外面為方形，中間為圓形下料口,包裝箱和包裝袋由升降機(jī)構(gòu)點(diǎn)動(dòng)上升150mm,包裝袋插入到夾袋口,這時(shí)前后左右四個(gè)方向的夾袋塊沖四個(gè)氣缸驅(qū)動(dòng)，夾緊包裝袋，保證粉塵不從夾袋口溢出。夾袋裝置上安裝有余料振動(dòng)裝置，包裝完成后可將沾附在下料口的物料振入包裝袋中。包裝箱首先置于自由輻子輸送機(jī)上,當(dāng)包裝開始時(shí)，升降機(jī)構(gòu)從自由掘子輸送機(jī)中間將包裝箱頂起離開自由輾子輸送機(jī),因升降機(jī)構(gòu)置于稱量系統(tǒng)上，這樣能稱量出包箱及物料的重量。稱量完畢下降后，包裝箱又置于自由槌子輸送機(jī)上，利于包裝箱的移動(dòng)。
2.5稱重控制系統(tǒng)
由稱重平臺(tái)秤、稱重儀表、PLC等組成,稱重控制系統(tǒng)能夠?qū)⒅亓啃盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),并根據(jù)設(shè)定的重量自動(dòng)控制螺旋給料裝置的給料速度，實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動(dòng)工作過程。    、
平臺(tái)秤釆用4只我公司生產(chǎn)的MT-100型波紋管傳感器，該傳感器密封性好，能適應(yīng)粉塵較多的環(huán)境;普通平臺(tái)秤的晃動(dòng)比較大，會(huì)影響稱重的準(zhǔn)確性,我們參考國外的先進(jìn)結(jié)構(gòu)，采用的一.根水平束縛桿，該束縛桿只承受水平方向的力，垂直方向?yàn)槿嵝缘?這樣既限制了平臺(tái)秤的晃動(dòng).又不影響稱量精度：平臺(tái)秤的精度為1成.
稱重控制儀表釆用我公司生產(chǎn)的PANTHER-100型.該儀表A/D轉(zhuǎn)換速度達(dá)300次/秒，響應(yīng)速度快，性能穩(wěn)定。
2.6可移動(dòng)機(jī)架
因?yàn)槿玖习b需經(jīng)常更換品種，因而需經(jīng)常用水清洗,可移動(dòng)機(jī)架能使包裝機(jī)方便地移動(dòng)，利于清洗工作的進(jìn)行。
3工作原理及工作過程
平臺(tái)秤的傳感器將重量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過稱重儀表轉(zhuǎn)化為重量，儀表可設(shè)定SP1粗加料轉(zhuǎn)中加料重量、SP2中加料轉(zhuǎn)細(xì)加料重量目標(biāo)值、P2落差補(bǔ)償，通過PLC控制螺旋給料裝置的快速、中速、慢速加料及最后的截?cái)嗟刃?因?yàn)樵诎b機(jī)停止加料肘，還有一段物料在空中沒有落入包裝袋中，即還有一段空中飛料沒擰稱量.因而我們應(yīng)在達(dá)到目標(biāo)重量前提前停止加料，這一提前值即為P2值。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),設(shè)定SP1為20kg,SP2為23.751^CPS為25kg,P2值根據(jù)實(shí)際情況包裝機(jī)可自動(dòng)進(jìn)行修正。加料曲線如圖3所示。

圖3
將包裝袋置于包裝箱中-人將包裝箱置于自由輻子輸送機(jī)-人理袋口-按升降按鈕升降機(jī)構(gòu)上升-夾袋機(jī)構(gòu)自動(dòng)將袋口夾緊-儀表自動(dòng)清零去除皮重-螺旋截止閥打開、除塵蝶閥關(guān)閉-螺旋給料機(jī)快速進(jìn)料、機(jī)械破拱裝置工作-物料到達(dá)SP1時(shí)-螺旋給料機(jī)中速進(jìn)料-達(dá)到SP2時(shí)螺給料機(jī)慢速進(jìn)料-達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值時(shí)螺旋給料機(jī)停止-氣動(dòng)振打裝眺動(dòng)將余料振下-螺旋截止閥關(guān)閉、除塵蝶閥打開-夾袋打開-升降機(jī)構(gòu)下降-包裝箱落在自由輻子輸送機(jī)上-人工移開包裝箱-開始下一個(gè)循環(huán)。
提升力數(shù)據(jù)和曲線看，活性藏青TS提升力基本與標(biāo)準(zhǔn)染料一致，二者均可提升到8%以上。標(biāo)準(zhǔn)深度都為
1.3.3印花色牢度
測(cè)試操作按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行町測(cè)試結(jié)果見下表。

從印花色牢度數(shù)據(jù)得知:樣品牢度性能與標(biāo)準(zhǔn)染料基本一致，均達(dá)到了較高色牢度。
2.1尿素用量對(duì)印花的影響
印花方法按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB2388-8O《活性染料印花色光和強(qiáng)度的測(cè)定方法》E中有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
印花條件:烘干1OOT,2分鐘;汽蒸100龍,7分鐘。
尿素用量：5^100gj0g/100gj5g/100gs20g/100g.25g/100印花結(jié)果見下表。
尿素用員gMOCMlnteg值）    -

尿素是作為染料溶解劑和吸水媒體:尿素用量多不直接影響染料固著程度。從Integ值數(shù)據(jù)上看隨著尿素量的增加，印花布樣由深到淺,Int昭值逐漸變小，從而看出尿素用量要適度。尿素用量在50g/L布樣得色最高。
2.2固色時(shí)間對(duì)印花強(qiáng)度的影響
印花深度:!％
印花溫度:烘干100    2分鐘；
汽蒸100C聞、2.5啊、5啊、7.5啊、10徹印花結(jié)果見下表。

從數(shù)據(jù)上看，在100無,7.5分鐘Integ值最高,此時(shí)印花布樣得色最高，所以取固色時(shí)間為7分鐘為佳。
3結(jié)論
活性藏青TS可用于印染天然及再生纖維素纖維,為達(dá)到理想的印花效果，印花前的織物一定要有較高的吸水性。對(duì)于棉織物來說,經(jīng)過絲光處理，活性染料的得色量和色澤鮮艷度可得到提高，印花糊料要選擇中性的海藻酸鈉，用量在80磯比較適宜。尿素用量50磯得色最深。尚色溫度100t.固色時(shí)間7分鐘時(shí)Int零值最高郎花織物的后處理也很重要,織物必須徹底清洗浮色才能得到良好的堅(jiān)牢度和高鮮艷度。
4使用效果及技術(shù)指標(biāo)
以前釆用人工包裝時(shí)，包裝過程包括加料、稱量、補(bǔ)料、內(nèi)袋熱封、裝紙箱、紙箱貼合及貼標(biāo)簽，整個(gè)包裝線需用三個(gè)工人才能完成，包裝速度為30包/小時(shí)，包裝精度差別比較大。工人勞動(dòng)強(qiáng)大,勞動(dòng)環(huán)境差。
采用染料自動(dòng)包裝機(jī)后，整個(gè)包裝過程一個(gè)人就可輕松完成，在25kg/包時(shí),根據(jù)不同的物料，包裝速度在40~60包/小時(shí),包裝準(zhǔn)確度為0.2級(jí)，十包平均誤差在士0.1%內(nèi)，且能夠保證長期穩(wěn)定的包裝精度。
該包裝自2002年第一臺(tái)投產(chǎn)使用，性能穩(wěn)定,可靠性高,清洗檢修方便，維護(hù)簡單方便,產(chǎn)品整體性能已達(dá)到國外進(jìn)口包裝秤的水平，包裝速度、準(zhǔn)確度及環(huán)保指標(biāo)都達(dá)到了用戶的要求，得到用戶一致好評(píng)，并有向其它相類似的粉體行業(yè)推廣的潛力。
 

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