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液体灌装机计量误差分析与改进
日期:2020.02.19

摘要:液体灌装机在运行过程中,计量误差有逐步拉大趋势,严重影响品牌形象和企业效益。以中桶油品灌装机(可灌装15--20L油品)计量存在的问题为例,通过大量的现场数据分析,寻找出了影响油品灌装计量精度的主要因素,提出了中桶灌装机计量改进措施,实施后提高了灌装计量精度。经过在其他多条称重式油品灌装机上进行类似的改进,发现具有较好的效果;相信本文针对中桶油品灌装机计量的改进措施对其它液体灌装机也有一定的借鉴作用。

1概述

兰州润滑油厂是中国石油昆仑润滑油的主要生产厂家之一,拥有自动灌装生产线十一条,其中只有最早的三条4L油品灌装机为容积式,其他八条油品灌装机全部为称重式,早期的容积式灌装机已基本被称重式灌装机所替代。

计量准确率作为包装油品质量的一部分,随着用户质量意识的提高与国家质量标准的提升,准确计量在包装油生产中显得日益重要。提高油品灌装过程中的计量准确率,不但能够避免因油品短量而影响品牌的形象,而且能够避免因灌装超量而给企业带来的经济损失。

本文以兰州润滑油厂中桶油品灌装机为例,针对称重式灌装设备在计量方面存在的问题,通过大量的现场数据分析,寻找出了影响灌装计量精度的主要因素,提出了中桶灌装机计量改进措施,实施后取得了良好的效果。

2中桶自动灌装机组成及工作流程

2.1组成

兰州润滑油厂1999年引进了意大利SASIB公司的RAPP8/60型自动液体灌装机,该设备可完成15立升至20立升的开口容器液体产品的灌装,计量方式为电子秤重仪,控制方式为自动灌装控制仪。RAPP8/60型称重灌装机,由动力斜坡线、灌装秤重线、灌装主机、无动力斜坡线、电控系统和气路系统等组成,工作示意图见图1.

2.2工作流程

RAPP8/60型称量灌装机为直排、连续式液体灌装设备,中桶依次经过2#、3#4灌装嘴进行粗灌装,到5#灌装嘴进行精确灌装后,由传送带输送到下道工序。工作流程是:人工将空桶放人自动液体灌装输送链条上,推桶器将空桶推到灌装称重线上的2#灌装工位,2#电子升起,放桶延时到点后,空桶重量值被采人进行自动去皮,然后灌装头开启,开始大流量快速预灌装,达到预灌装量后,2#电子秤降下,中桶依次进入3#4#灌装嘴进行粗灌装(3#、4#灌装嘴无称重设备,灌装量根据2#灌装嘴的灌装时间长短来确定),之后中桶进入5并灌装工位,5#电子秤升起,灌装嘴进行灌装至粗关阀设定值后转入小流量慢速灌装,灌装至精关阀设定值后准装头完全关闭;灌装完成后灌装秤重线再次启动,灌装秤重线带动将重桶送至下道工序,至此,灌装秤重工作完成。

3存在问题

3.1灌装计量偏差大

国家《定量包装商品计量监督管理办法》规定,20L桶单桶计量误差士160g,我广内控标准为土100g。在实际灌装操作中,单桶误差值在一130g+150g之间,最大超重150g。

3.2灌装效率低为保证所灌装油品计量准确,操作人员需要经常停机对灌装量进行调节,耽误生产,降低了灌装效率。

4问题分析

针对以上问题,我们以CD40柴油机油为代表在灌装过程中采集数据,通过对90组以上计量数据的收集、分析得出油量变化规律,发现灌装精度不准确、计量偏差大的问题主要受三方面因素影响。

CD40柴油机油的运动粘度(mm/s,100C)为:12.5-16.3

包装物:20L注塑桶100个,平均皮重1.13kg灌装参数:2#灌装嘴预灌装量:2.5kg灌装净总量(5#称重仪测得净灌装量):16.0kg;单桶允许计量误差:土100g

4.1油品温度变化对灌装精度的影响

在油品低温状态下,粘度高流速慢,油品在灌装过程中对电子秤的冲击力小,相对灌装精度高,计量误差小,单桶计量误差在规定范围内;但随着温度的上升,油品粘度下降,油品在灌装过程中对电子秤的冲击力增大,油品灌装精度下降,计量误差增大,误差在一110kg~十150g之间,计量误差超出士100g的允许误差。

4.2灌装嘴导流孔孔径大小对灌装精度的影响

为减轻油品在灌装过程中对电子秤的冲击力,在灌装嘴加装不同孔径的导流孔,5#灌装嘴导流孔的孔径由4mm改造为2mm后,缓解了油品在灌装过程中对电子秤的冲击力,提高了灌装精度。表2是20L注塑桶净灌装量16.0kg时5称重仪所测得的5#灌装嘴导流孔孔径由4mm改造为2m后的一组数据。

在相同温度下,5#灌装嘴导流孔孔径由4mm改造为2mm后,灌装过程中油品对电子秤的冲击力减小,相对灌装精度提高,误差在一40g~十60g之间,误差小于士100g的允许误差,单桶计量误差在规定范围,效果较为理想。

4.3灌装参数对灌装精度的影响

将2#灌装嘴阀门开到最小,3#4#灌装嘴阀门开到最大,2#预灌装量设定到最大值4.61kg,通过延长2#灌装嘴的灌装时间,来增加3#4灌装嘴的预灌装量,使通过4#灌装嘴的灌装净重量达到15kg,到5#灌装嘴时只对剩余的1kg进行精确灌装。

在相同的温度下,更换导流孔后,调整2#、3#、4#灌装嘴阀门开度的大小,增加234#灌装嘴的预灌装量,减少5#灌装嘴灌装量,减小灌装过程中对电子秤的冲击力,油品灌装精度能够控制在士10g之间,误差小于士100g的允许范围,效果非常理想。

5提高灌装计量精度措施

5.1低温下湾装并保持油温稳定

温度变化对灌装精度影响较大。实际生产过程中,在不影响灌装速度的前提下,应适当保持油品低温,增大油品粘度,有利于提高灌装精度。实际操作中,夏季应禁止对灌内油品进行加热,在常温下灌装比较适宜;冬季可以提前开启电伴热对所灌装油品进行预热,降低开机过程中油品温度的大幅变化,将油品温度保持在相对稳定的状态下,有利于提高油品的灌装精度。

5.2调整5#灌装嘴的导流孔

更换5#灌装嘴的导流孔,将5#灌装嘴导流孔的孔径由4mm改造为2mm,并增加过滤网,降低油品在灌装过程中对电子秤的冲击。

5.3设置灌装机灌装参数

(1)将3#4#灌装嘴手动控制阀阀门开到最大。

(2)在精确灌装时,5#灌装嘴的手动控制阀开度应始终保持在最小,目的是减轻精确灌装时油品对电子称的冲击力,确保5#灌装嘴能够进行精确灌装。

(3)每班开机后,可根据油温变化,通过对2#灌装嘴预灌装量参数的调节进行粗灌装来延长3#4灌装嘴的灌装时间,以保证3#4灌装嘴的灌装量。油温高时则增加2#灌装嘴的预灌装量;增加3#4#灌装嘴灌装时间;油温低时,则减少2#灌装嘴的预灌装量,增加3#4#灌装嘴灌装时间。

(4)不同容积桶的参数设置;灌装20L(油品净重16kg桶时,在操作面板上将2#灌装嘴的预灌装参数设定为4.61kg,通过4#灌装嘴必须灌装出净重量为15kg的量;灌装16L(油品净重14kg)桶时,2#灌装嘴的预灌装参数设定为4.0kg,4#灌装嘴必须灌装出净重量为13.5kg的量,然后经过5#灌装嘴精确灌装,确保灌装精度,调解时要注意观察,避免造成灌装量超标。

6效果分析

经过以上调整后,计量灌装机的灌装精度能够保持在士10g之间,不但树立了昆仑品牌的优质形象,而且减少了全年超标灌装油品造成的经济损失。

7结束语

通过对自动填充机计量问题的分析,提出了改进填充机计量精度的措施,解决了填充系统计量精度差的问题;将同样的措施运用在其它多条称重式油品灌装机上,进行类似的调整,发现具有较好的效果。


多工位液体灌装机
液体灌装机基于单片机、射频卡及网络集成技术的现场管理、控制系统,可以对物料灌装进行实时有效的控制。实现对灌装重量的实时检测和灌装过程电磁阀的实时开闭,数据上传进行有效的微机化管理。
液体抽料混合配料系统的应用
配料系统采用双CPU构成冗余系统,由西门子公司提供的 STEP7MicroWin V4.0SP6 编程软件作为人机界面编写程序调试程序、下载程序等。PC 机与PLC 实验机用一根PC/PPI电缆连接进行通信,并对相应的参数进行设置。
自动液体灌装机功能应用
自动液体灌装机由变频器控制,实现无级变速,设定目标重量,操作简单灌装速度快,采用大、小两段给料灌装方式,可选配电脑连线或实时打印灌装日期、序号、净重、皮重、累计重量等灌装参数。
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