傳感器與智能儀表 050721-啤酒自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線控制要求和檢測要點(diǎn)_百

2024年2月13日發(fā)(作者：八上語文書)

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任務(wù)一 啤酒自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線控制要求和檢測要點(diǎn)

一、任務(wù)目標(biāo)：

(1)掌握啤酒自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線控制功能；

(2)熟悉啤酒自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線中傳感器與智能儀表檢測與控制點(diǎn)。

二、任務(wù)描述：

通過具體項(xiàng)目啤酒生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程來應(yīng)用前面章節(jié)所學(xué)傳感器和智能儀表，本節(jié)主要是學(xué)習(xí)啤酒生產(chǎn)線的各種設(shè)備的工作原理和在運(yùn)行過程中需要控制的要求和檢測要點(diǎn)。

三、實(shí)施條件：

實(shí)訓(xùn)室和多媒體教室

四、相關(guān)知識(shí)：

1、啤酒包裝車間的組成

在啤酒行業(yè)中，啤酒包裝線的主要組成設(shè)備有卸箱機(jī)、洗瓶機(jī)、驗(yàn)瓶機(jī)、灌裝壓蓋機(jī)、殺菌機(jī)、貼標(biāo)機(jī)、裝箱機(jī)等。在啤酒生產(chǎn)線中每個(gè)設(shè)備發(fā)揮其重要的作用，它的好壞直接關(guān)系到啤酒的質(zhì)量和啤酒的外觀。為了解傳感器和智能儀表在啤酒生產(chǎn)線中的作用，必須先了解設(shè)備的基本的工作原理和檢測要點(diǎn)。

2、洗瓶機(jī)的工作原理和檢測要點(diǎn)

在啤酒生產(chǎn)線中洗瓶機(jī)主要分為單端洗瓶機(jī)和雙端洗瓶機(jī)，本節(jié)以單端洗瓶機(jī)為例進(jìn)行介紹。

7-1-1 單端洗瓶機(jī)

圖7-1-2為單端洗瓶機(jī)的在洗瓶過程的工藝流程圖：

7-1-2 洗瓶機(jī)工藝流程圖

洗瓶機(jī)的工作原理主要是將行進(jìn)過程中的啤酒瓶清洗、殺毒和除標(biāo)等功能。需要洗滌的啤酒瓶，由輸瓶帶被輸送到洗瓶機(jī)的理瓶臺(tái)上，在理瓶臺(tái)排列完成后，由進(jìn)瓶裝置把酒瓶送入由主鏈帶動(dòng)的載瓶架之瓶盒中，首先經(jīng)過預(yù)浸泡槽沖洗灰塵并預(yù)熱瓶子，再經(jīng)過一道預(yù)噴淋，然后進(jìn)入堿槽Ⅰ進(jìn)一步加熱殺菌、兩次沖標(biāo)、堿噴淋Ⅰ；走出堿槽Ⅰ后進(jìn)入堿槽Ⅱ浸泡殺菌、兩次沖標(biāo)、堿噴淋Ⅱ；走出堿槽Ⅱ后進(jìn)入堿槽Ⅲ浸泡殺菌、兩次沖標(biāo)、堿噴淋Ⅲ；走出堿槽Ⅲ后進(jìn)入堿槽Ⅳ浸泡殺菌、堿噴淋Ⅳ；然后經(jīng)過中間水噴淋、熱水槽浸泡、熱水噴淋、溫水、冷水噴沖、清水噴沖，最后由出瓶裝置把清潔的瓶子送出洗瓶機(jī)完成洗瓶過程。

洗瓶機(jī)主要由進(jìn)瓶臺(tái)、預(yù)處理系統(tǒng)、堿槽結(jié)構(gòu)、除標(biāo)結(jié)構(gòu)、后處理系統(tǒng)、出瓶機(jī)構(gòu)、主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)備的管路系統(tǒng)組成。

在進(jìn)瓶臺(tái)中為控制啤酒瓶在運(yùn)行的過程中準(zhǔn)確的推入啤酒筐，需要嚴(yán)格同步運(yùn)行，由一個(gè)接近開關(guān)傳感器來接通和斷開此驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，這個(gè)接近開關(guān)的控制是由兩個(gè)安裝在曲柄盤旁邊的可調(diào)節(jié)的操縱圓盤來執(zhí)行，接近開關(guān)接近，用于推進(jìn)裝置—鏈條的傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)就運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)瓶同步結(jié)構(gòu)圖如圖7-1-3所示

7-1-3 同步調(diào)整結(jié)構(gòu)

前處理系統(tǒng)主要將啤酒瓶倒置，對瓶子進(jìn)行升溫，清除瓶上附著的浮物，預(yù)噴淋可以有效地除去附著異物。預(yù)處理系統(tǒng)通常是利用洗瓶機(jī)熱量，將洗瓶產(chǎn)生的熱水送到進(jìn)瓶端對瓶子進(jìn)行預(yù)處理的過程。熱水中含有少量從堿槽中通過瓶盒、鏈條、瓶子帶入的堿液。熱水經(jīng)水泵送到預(yù)噴淋，噴淋后的水經(jīng)過過濾網(wǎng)后流入預(yù)浸泡槽中，再多余的水經(jīng)預(yù)浸泡槽排出機(jī)體。因此前處理系統(tǒng)需要控制溫水的溫度和預(yù)噴淋的壓力。

堿槽就是將啤酒瓶經(jīng)過瓶盒的傳送，進(jìn)入到堿槽。經(jīng)過堿液的化學(xué)作用，滅菌并去除瓶內(nèi)的臟物、油脂、商標(biāo)等。通常情況下，每個(gè)堿槽有兩次除標(biāo)的過程

除標(biāo)是通過大流量的堿液經(jīng)過除標(biāo)口形成高流速，從而將松動(dòng)的商標(biāo)從瓶身上削離的過程。在瓶盒經(jīng)過堿液浸泡后，進(jìn)入下一個(gè)工序前對瓶內(nèi)外壁進(jìn)行沖洗，達(dá)到洗滌的目的。在清洗的過程中需要控制各個(gè)環(huán)節(jié)的壓力和溫度。堿槽結(jié)構(gòu)如圖7-1-4所示。

7-1-4 堿槽結(jié)構(gòu)

后處理的作用是將瓶中的臟物徹底清除干凈，同時(shí)也將堿液從瓶中清洗干凈。通常情況經(jīng)過以下的幾個(gè)步驟：熱水噴淋、熱水浸泡、熱水噴淋、溫水噴淋

清水噴淋（新鮮水噴淋）。在此之后，瓶中的水被立干，達(dá)到殘留水不超過３滴。

此階段水是重復(fù)利用的，清水噴淋后進(jìn)入溫水區(qū)，溫水噴淋后進(jìn)入熱水槽進(jìn)行熱水噴淋和浸泡，熱水噴淋后用泵送到進(jìn)瓶端對瓶子進(jìn)行預(yù)處理。噴淋管與瓶口對中的調(diào)整對洗瓶效果極為重要。同樣在這個(gè)環(huán)節(jié)中，需要控制各個(gè)環(huán)節(jié)的壓力和溫度。

7-1-5 后處理系統(tǒng)

7-1-6 后處理系統(tǒng)

3、驗(yàn)瓶機(jī)

借助加速裝置、進(jìn)瓶星輪、進(jìn)瓶螺旋和皮帶分配站將到達(dá)的啤酒瓶分開，形成較小的間隙。在設(shè)備進(jìn)瓶之前，利用傳感器識(shí)別倒瓶、超高瓶、超矮瓶，用擊打器將其剔除。并通過顏色傳感器剔除顏色不同的啤酒瓶。驗(yàn)瓶機(jī)要實(shí)現(xiàn)的功能是對啤酒瓶進(jìn)行全方位的檢測，將檢測結(jié)果信息送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對接收到的信息進(jìn)行分析匯總，控制單段式或多段式剔除器將不合格的瓶子剔除。下圖為空瓶檢測機(jī)。

7-1-7 空瓶檢測機(jī)

檢測系統(tǒng)分六大檢測模塊：進(jìn)瓶檢測模塊、側(cè)壁檢測模塊1、瓶口檢測模塊、瓶底檢測模塊、側(cè)壁檢測模塊2、殘留液檢測模塊。需要不同的傳感器在實(shí)現(xiàn)以上功能。

4、灌裝機(jī)

液體灌裝機(jī)按灌裝原理可分為常壓灌裝機(jī)、壓力灌裝機(jī)和真空灌裝機(jī)。啤酒的灌裝主要采用等壓法灌裝，利用貯液箱上部氣室的壓縮空氣給包裝容器充氣，使兩者的壓力接近相等，然后使液料靠自重流入包裝容器內(nèi)的灌裝方法。

從洗瓶機(jī)出來的潔凈瓶子由輸瓶帶送入灌裝機(jī)的進(jìn)瓶螺旋，經(jīng)進(jìn)瓶星輪送至回轉(zhuǎn)臺(tái)的托瓶氣缸上并升高．瓶口在定中裝置的 導(dǎo)向下緊壓灌裝閥的下料口，形成密封。瓶子 在被抽真空后，貯液缸內(nèi)的背壓氣體(CO2，)被沖 人瓶中，當(dāng)瓶

中氣體壓力與貯液缸內(nèi)氣體壓力 相等時(shí)，液閥在液閥彈簧的作用下開啟．此時(shí) 啤酒通過回氣管上傘型反射環(huán)的導(dǎo)向作用．自 動(dòng)沿瓶壁灌入玻璃瓶內(nèi)，玻璃瓶中的CO2，通過 回氣管被置換回貯液缸內(nèi)．當(dāng)酒液上升到一定 高度并將回氣管口封閉時(shí)．自動(dòng)停止下酒。然 后將液閥和氣閥關(guān)閉，排掉瓶頸部位的壓力氣 體以防止帶氣酒液在玻璃瓶下降時(shí)的噴涌，完成了整個(gè)灌裝過程。

7-1-8 灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

灌裝機(jī)主要由機(jī)座、驅(qū)動(dòng)裝、升降元件、灌裝機(jī)構(gòu) 、輔助裝置 、酒缸、電氣控制裝置等幾部分組成。啤酒灌裝機(jī)一般采用回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，在回轉(zhuǎn)的過程中，完成啤酒的灌裝。如圖7-1-9 所示。

7-1-9 灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

在灌裝過程中主要完成以下動(dòng)作：抽真空-凈化、灌裝、吸氣。合格的瓶子進(jìn)入裝酒機(jī)，經(jīng)過第一次抽真空 ，二氧化碳吹掃 ， 第二次抽真空，二氧化碳備壓，然后快速灌裝 ，達(dá)到額定灌裝數(shù)值后，經(jīng)過泄壓，灌裝工作全部完成，進(jìn)入封蓋機(jī)封蓋

通過圖表來展示啤酒灌裝的過程。首先對啤酒瓶進(jìn)行抽真空。如圖7-1-10。

7-1-10 啤酒瓶抽真空

然后利用二氧化碳進(jìn)行凈化，將啤酒瓶中吹掃干凈。如圖7-1-11所示。

7-1-11 二氧化碳凈化

吹掃干凈完畢，進(jìn)行二氧化碳背壓。如圖7-1-12所示。

7-1-12 二氧化碳背壓

背壓完成后，啤酒液體開始進(jìn)入啤酒瓶進(jìn)行灌裝。如圖7-1-13所示

7-1-13 啤酒灌裝

啤酒灌裝完畢，要完成氣體的泄壓，防止瓶內(nèi)壓力過高。如圖7-1-14所示。

7-1-14 啤酒瓶卸壓

在灌裝的過程中，需要檢測酒缸的液面，如果酒缸液面不穩(wěn)定就會(huì)造成灌裝液面起伏較大。同時(shí)需要控制二氧化碳的壓力等參數(shù)。

6、殺菌機(jī)

隧道式巴氏殺菌設(shè)備是保證啤酒保質(zhì)期、提高啤酒生物穩(wěn)定性的可靠和簡便的方法。如圖7-1-15所示

7-1-15 隧道式殺菌機(jī)

殺菌機(jī)的工作原理是溫度控制儀將設(shè)定的PU值轉(zhuǎn)化為各溫區(qū)水槽的實(shí)際控制溫度曲線，通過對溫度的檢測精確控制各溫區(qū)的溫度變化，主傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)上下兩層輸瓶鏈網(wǎng)將瓶裝啤酒依次經(jīng)過三個(gè)溫區(qū)的逐級(jí)升溫預(yù)熱、兩個(gè)溫區(qū)的殺菌和三個(gè)溫區(qū)的逐級(jí)降溫冷卻過程，達(dá)到將啤酒殺菌又冷卻至室溫以保持風(fēng)味特性的目的。

啤酒殺菌機(jī)主要是通過溫度控制儀表來進(jìn)行各個(gè)大區(qū)溫度的調(diào)節(jié)。

7、貼標(biāo)機(jī)

貼標(biāo)機(jī)的工作原理是在瓶子進(jìn)入貼標(biāo)機(jī)后，止瓶星輪待到一定數(shù)量的瓶子后打開，瓶子由輸送帶帶著前進(jìn)，經(jīng)過進(jìn)瓶螺桿定距后進(jìn)入進(jìn)瓶星輪，然后撥入托瓶臺(tái)，這時(shí)壓瓶頭在壓瓶凸輪的作用下向下運(yùn)動(dòng)，壓住瓶子，到達(dá)第一標(biāo)站。 與此同時(shí)，氣缸推動(dòng)標(biāo)盒前移，取標(biāo)板與膠輥對滾上膠后，從標(biāo)盒上取下一張標(biāo)紙，再由夾標(biāo)轉(zhuǎn)鼓的夾子從標(biāo)板上取下來，夾標(biāo)轉(zhuǎn)鼓夾住標(biāo)紙轉(zhuǎn)到瓶子相切時(shí)，就將標(biāo)紙貼在瓶子上，貼標(biāo)后托瓶臺(tái)在凸輪作用下轉(zhuǎn)過一定角度后，托瓶盤在公轉(zhuǎn)的

同時(shí)，順時(shí)針自轉(zhuǎn)90度，瓶子在經(jīng)過裝有毛刷的區(qū)域時(shí)，標(biāo)紙便由毛刷刷服，為使封頂標(biāo)紙能由毛刷刷服，托盤瓶在公轉(zhuǎn)通過頂標(biāo)毛刷區(qū)域的同時(shí)，多次順時(shí)針和逆時(shí)針自轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到第二站貼標(biāo)位置時(shí)，瓶子背面與夾標(biāo)轉(zhuǎn)鼓相切，此時(shí)可貼上背標(biāo)，再經(jīng)過托瓶盤的自轉(zhuǎn)，由毛刷將背標(biāo)紙刷服。

7-1-16 貼標(biāo)機(jī)

貼標(biāo)機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)由供標(biāo)裝置、取標(biāo)裝置、打印裝置、涂膠裝置及聯(lián)鎖裝置等幾部分組成。

貼標(biāo)機(jī)主要檢測標(biāo)倉有沒有倉紙，以及啤酒瓶位置是否有瓶，同時(shí)還要檢測各個(gè)設(shè)備窗門是否關(guān)閉。

五、知識(shí)拓展

1、認(rèn)真查找資料，能夠講述啤酒生產(chǎn)線中，啤酒瓶傳輸?shù)乃俣雀淖兊脑硪约皺C(jī)械結(jié)構(gòu)組成和檢測要點(diǎn)。

2、根據(jù)啤酒生產(chǎn)線的運(yùn)行過程，熟悉啤酒生產(chǎn)線中，啤酒瓶裝箱原理以及機(jī)械結(jié)構(gòu)組成和檢測要點(diǎn)。