灌裝凈化車間廠房設備

灌裝凈化車間BFS一體機工作過程與基本結構介紹如下：

1.工作過程

BFS 一體機是采用一種專用無菌包裝技術，將聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)顆粒制成容器，全自動地完成灌裝和封口過程，快速地連續(xù)循環(huán)生產。具體操作有以下5個步驟：

①管坯擠出：顆粒狀PP/PE原料在原料緩沖間，通過真空作用輸送到擠出機螺桿，然后加入的塑料顆粒經過擠出機加熱、擠壓制成管胚，管胚不斷向下輸出進入打開的模具。

②吹瓶成型：當管胚長度達到設定時，左右兩側模具同時向中間運行合并，然后分膜刀將膜筒切斷，切斷的熱熔管胚在模具中真空作用下首先形成產品容器，同時在模具冷卻水作用下將形成的容器冷卻到一定的溫度。

③精確灌裝：模具中的容器在模具內由管胚工位在伺服電機驅動下移動到灌裝工位，在灌裝工位灌裝往下移動，同時芯軸中的灌裝嘴在程序控制下開始向成型瓶內灌裝程序設定好的液體。

④瓶口密封：灌裝完成后，芯軸向上移動回原位置，模具中的封口模塊移動將瓶口焊接密封。

⑤成品輸出：左右模具打開，終產品通過輸送帶輸出。對于PP類產品，因產品質地非常硬，很難手動將廢料和成品分離，還需要將產品在沖裁機中將廢料和成品分開。

2.基本結構

(1)氣動系統(tǒng)

氣動系統(tǒng)主要由壓縮空氣系統(tǒng)、管道和軟管分配器、控制和調節(jié)裝置以及指示儀表組成。設備設有壓縮空氣中央分配區(qū)，從總進氣口進入的壓縮空氣通過此分配區(qū)統(tǒng)一供給；中央分配區(qū)將進入的壓縮空氣分為工作用氣和工藝用氣兩個回路進入設備。第一回路的壓縮空氣是工作用氣，含有用于潤滑氣缸的油；第二回路的壓縮空氣是工藝用氣(輔助和緩沖空氣)需要經過過濾器。氣缸和操作元件構成各個功能單元。

(2)液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)包含帶油箱的油壓發(fā)生系統(tǒng)、液壓泵、高壓軟管、閥島、調節(jié)器和控制系統(tǒng)。由比例控制閥控制液壓關閉和打開模具的加速和延遲；油缸和操作元件構成各個功能單元；該系統(tǒng)配備冷卻系統(tǒng)用于冷卻液壓油；安裝有壓力和溫度指示。

(3)真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)用于熱塑塑料管胚的穩(wěn)定和成型，該系統(tǒng)由水環(huán)泵、帶液體分離器的分布系統(tǒng)、軟管和管道、隔膜閥控制系統(tǒng)、清潔管道等組成，可以使用不大于60℃的熱水清潔該系統(tǒng)。

(4)冷卻水系統(tǒng)

設備安裝有完整的冷卻水分布系統(tǒng)，該系統(tǒng)起始于一個中央冷水連接的多回路流量調節(jié)器，并帶有分流指示和溫度指示，與用戶的供排水管道和軟管連接點。根據(jù)不同的安裝，冷卻系統(tǒng)和構成部件包括液壓系統(tǒng)、真空發(fā)生器、模具的支架、頭模具、主模具、模具底部、擠出機支架系統(tǒng)并帶有顆粒吸入電子系統(tǒng)、電柜和項目選擇設備；設備上安裝有冷卻水入口壓力和溫度指示器。

(5)控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)安裝于全封閉防水、防塵的電器箱內，符合IP54防護標準；系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC)，并帶有15#彩色觸摸顯示屏(或者工控機)。顯示屏可以顯示以下內容：生產數(shù)據(jù)可以清晰顯示，也可以彩色圖表的方式顯示；以文本形式顯示設備操作指南和提供報告；設備的各種運行參數(shù)，包括擠出速度和溫度、緩沖氣壓和灌裝劑量都可以通過操作面板進行設定。設備具有存儲和調用功能，包括以下數(shù)據(jù)：冷卻水入口的壓力，冷卻水入口的溫度，液壓油的較高溫度和較低平面，擠出機的溫度，擠出機的速度，緩沖罐的空氣壓力，帶有打印機記錄相關數(shù)據(jù)。中凈環(huán)球凈化可提供灌裝凈化車間、潔凈廠房的咨詢、規(guī)劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

(6)主體框架

設備的主體框架為焊接結構，框架中包含安裝合模裝置、型坯頭、擠出機等機構的安裝框架。框架所使用材料的材質為304或碳鋼框架，本設備使用不銹鋼底撐，易于安全安裝和調節(jié)，方便灌裝凈化車間清潔。為了保證承受動載荷，設備支撐需錨接在地基上或重載荷固定；設備裝有拋光的不銹鋼防護板和經過專門焊接處理的框架以防止可能發(fā)生的事故；美觀且可視度高的大視窗采用具防沖擊的聚碳酸化合物玻璃制成；防護裝置在沒有使用專門的工具打開時，當門開啟，設備將自動停止。此時為了避免擠塑機螺桿堵塞，擠塑機電機將繼續(xù)工作。

(7)擠出機

擠出機包含塑料顆粒料斗、擠出套筒、擠出機軸套和擠出螺桿、加熱區(qū)和風冷式異步電機；其中加熱元件將被持續(xù)監(jiān)控，超過設定值10%的偏差將導致控制屏上出現(xiàn)報警信息并顯示相應的加熱區(qū)域，該偏差值可以在觸摸屏上進行設定。

(8)型坯頭

無限長的管胚由擠出的塑料通過型坯頭形成。型坯頭的芯模形成管胚的橫截面，芯模的間隙決定管胚的厚度，中間的調節(jié)機構決定管胚的平均速度；通過潔凈壓縮空氣的供給，可以確保管胚切除時前端是敞開的；帶有溫度探頭的加熱裝置使融化的塑料保持溫度的均一性； 所有的參數(shù)可以單獨調整以滿足相應的要求。

(9)熱切割裝置

采用電阻式熱切刀對管胚進行分切；管胚未膨脹之前由模具的真空支撐架支撐，在通入潔凈空氣膨脹的瞬間由熱切刀分割；優(yōu)化的切割溫度由電位器設定，切割速度由電-氣動控制閥決定。

(10)合模裝置

該裝置承載模具并通過很高的液壓閉合；主模和頭模的液壓閉合和打開由比例控制閥進行加速、減速和緩沖的調整，確保設備的同步運行有很高的精度，這些動作可以持續(xù)調整；模具的閉合可以用短遲滯時間以及高模具閉合力來優(yōu)化模具閉合動作；相應瓶型規(guī)格的調整參數(shù)可以提前保存，在更換瓶型規(guī)格時直接調取；從擠出機到灌裝工位的線性運動由移動裝置驅動，此裝置安裝在穩(wěn)定的線性導軌上并由伺服電機精確平穩(wěn)地定位。

(11)模具

模具采用對稱設計，由固定基座、真空支撐架、封口模具和容器模具組成。真空支撐架用于在管胚進入模具后的固定，保證切割時開口不閉合；固定基座用于固定封口模具和容器模具；封口模具和容器模具由高熱傳導性的材料制成；封口模具通過真空焊接邊緣形成容器的頭部輪廓并完全封口；容器模具形成整個塑料瓶并帶有肩部，頸部和瓶體的底部；模具包含模具長條狀分塊并帶有冷卻通道和真空及排氣用的小孔和槽，還包含所有固定在合模裝置上必要的準備和所有輔助介質(冷卻水，真空，真空區(qū)域的清洗)管道連接；可以根據(jù)客戶的需求在瓶體上印字、商標。

(12)灌裝裝置

灌裝裝置由芯軸單元、支撐和調節(jié)單元、緩沖罐等組成。支撐和調節(jié)單元用于支撐芯軸單元，并在一定范圍內通過氣動線性導向裝置驅動芯軸往復運動；由高質量不銹鋼(AISI 316L)制成的芯軸單元用來在模具里直接把灌裝產品灌裝到容器里，芯軸的錐度與容器的設計完全相配；灌裝嘴可精確定位，并且便于更換以適應不同的容器，可方便設定和調節(jié)灌裝容量；采用時間壓力法進行計量(TPD)，恒定的起始壓力須由一個帶恒定緩沖壓力控制的緩沖罐來保證；灌裝介質管線可以通過CIP和SIP來進行清潔和滅菌；計量原理參見包裝設備計量原理部分。

(13)緩沖罐

緩沖罐由材質為AISI 316L的不銹鋼制成，同灌裝介質管線相連；緩沖罐的輸入口易于產品流入，不受溫度影響的變化；緩沖罐的設計適合CIP和SIP，但也可拆卸便于手工清潔；設置產品液位調節(jié)器，用于產品管線閥門的控制、較大液位的灌裝和溢流報警的控制；帶有破片的法蘭安裝在緊靠緩沖罐的前端，用來保護、防止系統(tǒng)里不允許的過高壓力；破片由電子維電器能發(fā)開關監(jiān)控，當破片斷裂或有細微裂紋泄漏將觸發(fā)報警。

(14)自動加料單元

通過真空吸取將需要傳送的物料從輸入點(如物料儲箱，粉碎機)送到擠塑機的真空密閉的物料漏斗中；塑料原料中的雜質通過帶大面積的織物過濾器去除；所有與顆粒相接觸的材料由AISI 316L不銹鋼制造。

(15)沖切裝置

沖切裝置用來全自動從塑料框架中分離成品塊；輸出裝置接管安瓿成品塊并全自動定位，沖切模具將產品分成單容器或成品塊；沖出的成品塊經過一斜槽離開系統(tǒng)， 余下的廢料單獨輸出。沖切模具包含在沖切過程中用來精確定位和支撐安瓿成品塊的支撐架，同時也包含用來分切成品廢料的切刀，成品高度改變時，沖切模具可以調整以適應成品不同的高度。

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