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2020OEM机械设计技术研讨会云会议
控制系统

小茶叶,“大”包装∣英威腾控制系统在茶包装设备上的应用

  2020年07月22日  

        携一份淡泊,品一份宁静。

  相传神农时代开始,人们就开始利用茶叶,至今已经有近4,000多年的历史,茶文化始终是中国传统文化中不可或缺的分支。

  随着茶文化的衍变,茶叶的贮藏和包装也经历了一个由简单到复杂、从单一化到多样化的过程,而且随着现代技术的发展,各种包装新材料、新技术层出不穷,也逐渐给茶叶包装带来深远影响。

  就茶叶包装设备而言,无论是旋转茶叶机、内膜包装机还是真空包装机,都是主要针对茶叶及相关产品进行包装而设计,可以包装不同种类的茶叶产品,保证了茶叶在冬季产量低而带来的供不应求现象。如今,通过自动化控制的茶叶包装设备,可自动完成制袋、计量、充填、封合、分切、计数等工序,提高包装效率和质量,并实现更好的茶叶保存效果。而"小罐茶"这一包装形式的出现,替代了传统的茶在人们脑海中形成的观念和形象。小罐茶从外包装开始,就将现代的极简风带入茶文化中。

小罐茶,"大"包装

  包装是茶叶产品功能和用户体验密不可分的一部分,是品牌成功的重要因素之一。小罐茶的铝罐包装,实现了将不同品类的茶产品统一重量、统一形象、统一标准售卖,它解决了卫生、保存、携带,甚至仪式感的问题,真空充氮、一罐一泡、手不碰茶。

  这种小罐包装,应用食品级铝材和创新的充氮保鲜技术,既实现了可回收再利用的包装要求,同时更是让好茶更长久地保持新鲜,将中国茶的色香味形全方位还原到消费者口中。

  通过小罐茶自动包装封口机,从茶叶充填至铝罐中,到覆膜、封口,输出,一系列全自动化操作,高效、安全、卫生,通过真空充氮工艺进一步确保小罐茶不吸味、不受潮、不氧化、不破碎、不老化。

全自动,迎挑战

  小罐茶自动包装机设备主要分为称重灌装和抽真空覆膜封口两大部分,通过设备的全自动化设计,实现小罐茶的高效、低成本包装过程。

图1 小罐茶包装机整机图

  ●称重灌装:由储料桶、振动盘、称重盘、下茶斗、茶罐转盘、输送带几部分构成。从储料桶进料、振动盘的动作、称重放行到输送带堵料停止检测等都由PLC进行自动控制。

  ●抽真空覆膜封口:由入罐、取膜、抽真空热封、出罐等4个协同工作的工位构成。其中,入罐工位由步进电机控制转动,转盘是分度盘结构,定位控制直接使用速度模式控制;取膜工位由一个旋转气缸、一个伸缩气缸、一个真空吸盘和一个真空压力检测开关组成;抽真空热封工位由真空室、电磁加热系统、顶罐气缸组成,由PLC控制加热时间,从而达到控制铝罐的加热温度。当铝罐达到一定的温度和真空度,顶罐气缸把铝膜贴合在铝罐上,在高温的作用下,铝膜上的胶熔化,从而实现真空密封;出罐工位则由顶罐气缸、夹罐气缸、升降气缸和旋转气缸构成,完成出罐动作。

图3 覆膜封口机构

  ●事实上,整个小罐茶包装过程控制并不复杂,但如何以更简单的电气控制结构打造低成本的包装设备,如何实现简单直观的人机操作和快速参数调整,则是对控制系统提供商带来的挑战。

英威腾,高价值

图4 小罐茶包装机电气系统组成

  小罐茶包装设备控制系统的核心部分采用英威腾IVC1L系列PLC,通过步进驱动器和电磁阀分别控制下料转盘/封口装盘的转动,以及气缸的各个动作,实现了小罐茶生产从称重罐装到抽真空封口全自动流程作业,同时上位配备大屏人机交互界面--英威腾VS触摸屏,操作简便人性化,全机只需要一名操作员,设备运行速度高达600-700罐/小时,整个罐装快速精准,封口牢固美观,获得客户的认可。

  那么,不妨在最后进一步了解英威腾PLC和HMI的一些突出特点:

  IVC1L系列灵动性小型PLC:结构小巧,功能强大、IO配置灵活,最大扩展IO点数128点,标配3路独立串口,1路RS232,2路RS485,支持6路脉冲输入,支持3路100KHz高速脉冲输出,程序容量16K步,掉电数据永久保存,配备可充电锂电池,实时时钟保存3年,最多7个扩展模块……

  VS系列触摸屏:触摸屏分为自动控制,IO信息,报警信息和参数设置,显示丰富、内存容量大、组态功能强大,支持多种常用尺寸,丰富的画面控件,画面显示支持多国文字,支持多个通讯连接和次连接,可建立多达16个数据配方区……

  以小罐茶包装机为代表的现代茶叶包装,已经成为茶文化和茶品牌背后的重要元素组成。英威腾的全自动化解决方案,通过先进的电气控制技术,不但可以为小罐茶提供真正高效、高质量和低成本的包装利器,同样也大量应用于真空包装茶叶机和内膜包装机等更多设备上,从而帮助茶叶制造商打造更加满足消费者需求的产品,让中国茶文化得以更好的弘扬。

标签:英威腾我要反馈
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