A3设备原理与作用【稻香书屋】

1、A3设备原理与作用,云南伊利设备部,1,学习幻灯,目录,第一单元.设备结构简介 第二单元.供应系统 第三单元.无菌系统 第四单元.夹爪系统 第五单元.终端 第六单元.灌注系统 第七单元. ICU,2,学习幻灯,第一单元.设备结构简介,1.主体结构 2.纸路简介,3,学习幻灯,1.主体结构,1.上部结构 2.机器主体 3.驱动系统 4.夹爪系统 5.最终折角器 6.ASU 7.伺服单元 8.电气柜,4,学习幻灯,2.纸路简介,包材经过ASU后从纸仓缓冲装置出来首先被附贴上贴条，用来以后封合两侧包材。包材在通过ASU后纸仓内及贴条附贴器时，应注意正确的穿过各导致滚轮。在穿引包材时应将包材前端剪切成

2、椭圆形，以便包材顺利的通过各滚轮及导纸装置,5,学习幻灯,然后包材经过机器的敞开空间进入双氧水槽，双氧水槽内含有定量的双氧水且该双氧水被双氧水槽外层的加热毯加热。双氧水是用来给包材表面灭菌的。当包材从双氧水槽出来后经过挤压滚轮以除去包材上多余的双氧水，之后包材进入干燥室经过气刀。气刀内部的热空气将进一步除去残留在包材上的双氧水。 TPA3/Speed灌装机顶部无菌室与干燥室之间装有UV灯装置，用来对包材进行二次灭菌处理，以确保包材在生产中的无菌效果,6,学习幻灯,之后包材将成型及灌注产品。 灌装机的成型单元由位于无菌室的几组成型环组成，当包材形成完整的纸管前贴条将包材两侧密封上，最终形成完整的

3、纸管。 纸管靠灌注管添加产品，灌注管由上下灌注管组成。灌注要保持一定的液位以获得正确的产品容量,7,学习幻灯,之后纸管进入夹爪系统。 夹爪是灌装机的主要单元。 夹爪系统驱动灌装机各个系统的运动。当纸管进入夹爪后，图案校正电眼将读取包材上的26位条形码，以便获取正确的图案信息，从而确保在正确的时刻切割包材以及获取完整的横封，预成形的包装被切割后排除夹爪,8,学习幻灯,灌装机的最后部分是最终端成型。 预成形的包装经过传送带（滑槽皮带）进入终端折角器，以便完成折角的粘贴，从而获得完整的包装盒。栈链将包装盒送到拨包器，由拨包器将包装盒排出至下一单元：输送链条,9,学习幻灯,输送链条由灌装机控制。 分包

4、器：用来增加包与包的间距； 打印机：完成每包产品日期的打印； 根据需要可以添加取样系统,10,学习幻灯,第二单元.供应系统,1.气动系统 2.水供应 3.润滑油脂系统,11,学习幻灯,1.气动系统,12,学习幻灯,气动单元供应阀组,13,学习幻灯,2.水供应,连接盘： 压缩空气连接口 电气连接口 热水连接口 冷却水连接口水盘 冷却水（软化水）主要供应：终端冲洗、夹爪喷淋润滑、ICU清洗用水、水枪及制冷系统补水等。 水的作用：冷却、润滑、稀释、密封、加热介质、清洗、溶解,14,学习幻灯,制冷系统循环冰水,制冷系统 1.扩展缓冲缸 2.压力表 3.温度传感器 4.离子交换器 5.球阀（补水） 6.

5、单向阀 7.过滤器 8.热交换器（循环冰水） 9.热交换器（UV灯冰水） 10.热交换器（冷媒冷却） 11.节水阀 12.扩展阀（UV灯冰水） 13.扩展阀（循环冰水） 14.冷媒阀（UV灯冰水） 15.冷媒阀（循环冰水） 16.透视镜 17.干燥过滤器 18.压差变送器 19.制冷压缩机 20.压力传感器（循环冰水） 21.安全阀 22.冰水循环泵 23.流量计（SA） 24.流量计（循环冰水） 25.流量计（LS） 26.流量计（FFU） 27.排气阀 28.流量计（TS左） 29.流量计（TS右） 30.流量开关（TS右） 31.流量开关（TS左,15,学习幻灯,纯净水UV灯冷却和H2O

6、2稀释,UV灯元件 1.发生器 2.热电偶 3.UV灯 4.紫外线辐射计 5.流量开关 6.过滤器 7.热交换器 8.净化水单元 9.离子交换器 10.热电偶 11.循环泵 12.纯净水罐 13.电导仪 14.H2O2稀释阀 15.H2O2罐,16,学习幻灯,UV灯结构,UV等元件 1.发生器 2.热电偶 3.UV灯 4.紫外线辐射计 5.流量开关 6.过滤器 7.热交换器 8.净化水单元 9.离子交换器 10.热电偶 11.循环泵 12.纯净水罐 13.电导仪 14.H2O2稀释阀 15.H2O2罐,17,学习幻灯,制冷系统循环冰水,18,学习幻灯,制冷系统UV灯冷却和H2O2稀释,19,学

7、习幻灯,3.润滑油脂系统,20,学习幻灯,润滑油脂系统流程图,21,学习幻灯,第二单元.单元回顾,1.水的作用 2.制冷系统循环冰水的用途 3.纯净水的用途 4.润滑油脂作用于机器哪些部位,22,学习幻灯,第三单元.无菌系统,1.部件结构与工作原理 2.工艺过程-梯形图 3.喷雾的控制过程,23,学习幻灯,洗擦器,洗擦器： 功能：充分进行汽水混合。 原理:洗擦器内的水喷嘴，有散射作用，散射开的水分子可以充分与吸入的气体进行混合。内置的滤网可通过水分子，可滤掉一些杂质,24,学习幻灯,气水分离器,气水分离器顾名思义，就是对气水混合物进行分离。分离后的气体进入主加热器杀菌，从而形成无菌空气，把分离

8、出来的水排到稀释槽。 原理:气水混合物是以切线进入分离器中的，可以增大混合物的表面积，有利于气水分离，混合物从侧壁切线进入还可以防止飞溅，有利于稳定。从图中可以看出分离器包含三个主要部件，过滤器、浮球阀、高液位探测器。 过滤器，可以使气体分子通过，并阻隔水分子，水靠重力作用下落到底部。 浮球阀，采用浮力原理,积水多浮球漂起，浮球带动排水阀排水,水少了浮球靠重力下落，关闭排水阀停止排水。 高液位探测器，如浮球发生故障可以使水位上涨，水有可能进入到其它部件内损坏部件，如主加热器等。所以用高液位探测器检查分离器的水位，从而保护系统部件,25,学习幻灯,水环式压缩机,个小腔 。如果以叶轮的下部0为起点

9、，那么叶轮在旋转前180时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸入口相通，此时气水混合物被吸入，当小腔由1转到2的位置时腔体变大了，腔内原有的气体体积也将变大，同时腔内压力会变小，腔内压力就会小于吸入口的压力，因面会产生吸力。当吸入终了时小腔则与吸入口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，与前半转正好相反，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，被压缩的气体携带少量的水便被排出泵外,水环压缩机是产生无菌空气的动力源，可以从洗擦器吸入气水混合物进行加压，并送到气水分离器。 工件原理: 水环式压缩机叶轮偏心地安装在泵体内，起动前向泵内注入一定高度的水，叶轮旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成

10、了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干,26,学习幻灯,主加热器,主加热器把从气水分离器送来的带有一定压力的空气进行高温杀菌，经过主加热器高温杀菌后的气体称为无菌空气。 作用:利用产生的360度的高温对空气杀菌,27,学习幻灯,热交换阀,热交换阀可以控制是否使用热交换器，从而得到我们需要的无菌空气温度，为了快达到280度进行喷雾，在杀菌时热交换阀处于旁通位置，不进行热交换,28,学习幻灯,喷雾喷嘴,原理:喷嘴有内外两个腔，外腔通入

11、压缩气，内腔通入双氧水，空气流到喷嘴处时，在内层前端产生负压，使双氧水通过喷嘴喷入流动有高温空气的管路中， 并经过一个网状物与高温空气充分混合。网状物内有钢珠增加接触面积，使双氧水与热空气充分混合，作用相当于雾化器,29,学习幻灯,转换阀,U70K2350,烘干、停机、排空,0、准备、封管、加热灭菌、喷雾,生产,30,学习幻灯,蒸汽压力调节器,31,学习幻灯,H2O2罐液位,9900mV：准备部骤，H2O2泵启动前的达到液位（停止添加） 9000mV：准备部骤，H2O2泵启动后的达到液位（停止添加） 8400mV：安全液位，灌注H2O2槽之前的低液位报警（罐内的H2O2低于该液位可能不足于灌满

12、H2O2槽） 2500mV：安全液位，生产中的高液位报警（罐内的H2O2高于该液位机器会停机） 375mV：生产中的高液位，H2O2罐停止添加H2O2 219mV：生产中的低液位，H2O2罐开始添加H2O2 30mV：生产中的最小液位，报警，停机，H2O2泵停止,32,学习幻灯,H2O2浓度计,1. H2O2表故障-（黄色报警） H2O2浓度的测量值为负值或罐内H2O2的温度与浓度计探测到的温度相差超过10。 2. H2O2浓度超出范围-（黄色报警） 程序步骤在喷雾之前：H2O2浓度低于32%或者大于50%。 程序步骤至喷雾及之后：H2O2浓度小于30%或者大于50%。 3. H2O2浓度警告

13、-（蓝色） 程序步骤在喷雾之前：H2O2浓度在32-34%或者在48-50%之间。 程序步骤至喷雾及之后：H2O2浓度在30-32%或者在48-50%之间。 4. H2O2浓度表故障警告- （黄色报警） 发现内部错误。1个或多个内部参数超出范围。 必须清洁棱镜或是折射仪的光源、接收器或透镜已经损坏。 拆装注意！如果浓度计的电源线和热电偶线缆已经断开，必须先连接热电偶线缆,33,学习幻灯,A3梯形图-TPOP,34,学习幻灯,A3梯形图-TPOP,35,学习幻灯,A3梯形图-TPOP,36,学习幻灯,A3梯形图-TPOP,37,学习幻灯,喷雾的控制过程,灌注时间为3秒至10秒，喷雾时间为18秒至

14、38秒（或者喷雾时间为第30秒至第50秒之间,38,学习幻灯,H2O2液位继电器的锁定功能,39,学习幻灯,第三单元.单元回顾,1.热交换阀开度在0%和100%的状态 2.转换阀的3个位置 3.H2O2罐的7个液位 4.喷雾杯灌注和喷雾的时间,40,学习幻灯,第四单元.夹爪系统,1.夹爪结构及动作分解图 2.图案校正原理,41,学习幻灯,夹爪结构,1.润滑油脂汽缸 2.驱动单元 3.感应电能传输-IPT 4.排包架 5.图案校正 6.容量调整,夹爪的作用：拉纸、包装成形、容量控制、密封、切割,42,学习幻灯,夹爪包装成形,43,学习幻灯,夹爪包装成形,折角翼（拉耳,44,学习幻灯,夹爪包装成形

15、,TS-IPT 间隙调整,45,学习幻灯,夹爪排包架（滑槽,46,学习幻灯,47,学习幻灯,48,学习幻灯,49,学习幻灯,50,学习幻灯,51,学习幻灯,52,学习幻灯,53,学习幻灯,54,学习幻灯,55,学习幻灯,56,学习幻灯,图案校正原理,主要部件： 图案校正电眼、TMMCC2卡、图案校正伺服电机驱动卡（DMC）、图案校正伺服电机、夹爪伺服电机驱动卡（DMC）、夹爪驱动伺服电机、拉耳机构、PLC。 功能: 使包装盒上的图案处于正确的位置。 原理: 图案校正电眼识别包材的26位条形码后将信号传给TMCC卡，TMCC卡同时阅读夹爪伺服电机驱动卡（DMC）的虚拟的角度值（角度编码器角度值）

16、并进行运算，输出控制信号给图案校正伺服电机驱动卡（DMC）来控制图案校正马达的位置从而调整凸轮的位置，而拉耳后面的滚轮直接和凸轮接触，凸轮的位置改变决定拉耳的开度，通过拉耳开度的大小来调整拉纸位置实现图案校正。 拉耳张开度越大，图案校正时夹爪拉纸量越小；拉耳张开度越小，图案校正时夹爪拉纸量越大,57,学习幻灯,条形码阅读26位,此图是我们生产包装上专为利乐灌装机设计的条形码图案，红色圆圈标记的是设备中的图案监测电眼。当纸管向下运动，条形码图案通过电眼监测，两个电眼会在条形码经过后产生13 组二进制码，共26 位。（实际上电眼在监测这一组二进制码之前，预先会读到一个1 0 的信号，这个信号没有被

17、记录到13 组二进制码内，我们把这个信号叫做预读码）。 这组电信号被采用特定的编码形式回传至TMCC卡，再经TMCC 卡解码，与预先设置的程序进行比较，如果正确，便作为一个正确的图案脉冲信号被记录下来。 这个图案信号对于图案校正来说是非常重要的，设备将把这个信号与预先设定好的生产角度范围作比较，当电眼信号正好落到这个角度范围内的时候，说明包材的预折痕位置与机器的某一角度一致，生产时图案就会被夹爪完整的切割,58,学习幻灯,条形码阅读26位,这里电眼B读到一个下降沿，电眼A读到黑色，1,0 (A ，B）信号传送给移位寄存器,这里电眼B读到上升沿，电眼A读到白色， 0,1 (A ， B）信号传送给

18、移位寄存器,内容固定的寄存器,存储由电眼得到的二进制数据的移位寄存器,A,B,59,学习幻灯,图案校正机械机构,60,学习幻灯,折角翼（拉耳）5个位置：1.零位2.预校正（灌注前）3.预校正（灌注液位达到）1704.生产（校正）生产角度40-1835.间隙设定(0.5mm,61,学习幻灯,偏心轴的机械位置,预先校正,步骤 0,关闭位置,步骤1000,停止块,零位,零位传感器,机械限位,62,学习幻灯,第四单元.单元回顾,1.夹爪的作用 2.图案校正电眼读取几位二进制码 3. 拉耳的5个位置名称 4.拉耳张开度和拉纸量的关系,63,学习幻灯,第五单元.终端,64,学习幻灯,最终折角器包装盒的成型

19、,65,学习幻灯,最终折角器的结构,66,学习幻灯,部件结构,67,学习幻灯,折角加热器,电气连接,空气入口,温度传感器,加热器,热空气喷嘴,68,学习幻灯,第六单元.灌注系统,69,学习幻灯,灌注系统,主要部件有：A阀、液位传感器、浮筒、流量计、伺服配量阀（流量调节阀）、伺服电机驱动卡（DMC）、泄漏探测器、灌注管、TMCC、PLC。 工作原理：A阀打开控制产品的流入，磁性液位传感器利用浮筒的位置来测定纸管内部产品的液位。安装在伺服配量阀前面的流量计显示产品流量。然后这两个信号发送到TMCC卡，由TMCC卡计算伺服配量阀的正确位置，以便在灌注系统内保持一个恒定的流量和产品维持一个恒定的液面。

20、控制信号被伺服电机驱动卡转换成马达驱动阀快门的机械位置。 泄漏探测器检测伺服配量阀膜片的泄漏情况。若TPOP上警报被激活，则需要更换膜片。灌注管由两个部件组成：一个是出口，它位于产品液面以下，以防止泡沫产生；另一个是反压桶，当夹爪系统成形一个包时，用它来增加纸管底部的压力。在标准机器上可以用手移动一个摆管，用它可在灌注系统的生产和CIP模式之间进行切换,70,学习幻灯,伺服配量阀,71,学习幻灯,产品液位监测液位传感器,72,学习幻灯,产品液位监测可能发生的故障,1.液位传感器未对准浮筒的圆心点,2.液位传感器与浮筒垂直面不平行,3.浮筒磁铁石有缺失,4.液位传感器开关有损坏,5.液位传感器进

21、水受潮,6.浮筒进产品,73,学习幻灯,第七单元. ICU综合清洗单元,独立的清洗装置，不再出现清洗冲突，方便快捷； 便于对设备清洗过程的监控。 学习内容： 1.结构名称 2.清洗步骤 3.ICU的10个程序步骤 4.清洗后的烘干,74,学习幻灯,ICU部件名称上部结构,1.清洗罐 2.取样龙头 3.清洗罐液位传感器 4.清洗泵 5.泵排放阀 6.进水阀,75,学习幻灯,ICU部件名称化学品组件,7.酸/碱添加阀 8.ICU洗擦器 9.酸/碱旁通阀 10.酸/碱泵 11.酸/碱容器 液位传感器 12.酸容器 13.碱容器 14.冲洗阀 15.截止阀,76,学习幻灯,ICU清洗的主要部件,无菌产

22、品阀、无菌产品管道、产品流量计、伺服配量阀、上灌注管、下灌注管、吊桶清洗容器,77,学习幻灯,清洗的五要素,1.流量：8000L/h(流速1.5-3.0m/s) 2.浓度：碱液1.5-2.0%，酸液1.0-1.5% 3.温度：碱洗80-85，酸洗75-80 4.时间：碱洗30分钟，酸洗20分钟 5.清洗介质：水，碱，酸,78,学习幻灯,清洗的步骤及作用,排出管道中的产品残留,溶解糖分,溶解脂肪和蛋白质,排出管道中的残留碱液，冲洗至电导率小于设定值,溶解盐和矿物质,排出管道中的残留酸液，冲洗至电导率小于设定值,79,学习幻灯,中间清洗与最终清洗的区别,中间清洗,最终清洗,80,学习幻灯,ICU名

23、称图解,1.清洗缸 2.蒸汽散发器 3.清洗罐液位传感器 4.循环泵 5.泵排放阀 6.进水阀 7.管道转换 8.转换阀 9.蒸汽进入阀 10.蒸汽压力调节阀 11.电导率/温度传感器 12.主排放阀 13.下灌注管(吊桶)清洗容器排放阀 14.排放槽 15.清洗杯 16.伺服配量阀 17.流量计 18.酸/碱添加阀 19.酸/碱添加连接头 20.酸/碱泵旁通阀 21.酸/碱泵 22.酸/碱液位传感器 23.酸容器 24.碱容器 25.冲洗阀 26.ICU洗擦器 27.下灌注管(吊桶)清洗容器 28.截止阀 29.蒸汽冲洗阀 30.恒流阀 31.溢流水入口阀,81,学习幻灯,ICU清洗10个程

24、序步骤,灌注清洗罐 预冲洗 灌注清洗系统 加热循环 碱循环 酸循环 冲洗排空 冷却水循环 系统排空 最终排放,82,学习幻灯,ICU清洗程序步骤1灌注清洗罐,进水阀打开，直至清洗罐达到高液位后关闭。 溢流水入口阀打开,83,学习幻灯,ICU清洗程序步骤2预冲洗,预冲洗排出灌注系统管道中的产品残留。 循环泵启动，缓慢加速，变频器控制，流量计监测，减小水流对伺服配量阀膜片的冲击。 低液位时循环泵停止，清洗罐注满水后泵再次启动。此程序执行3次。 吊桶清洗容器排放阀打开。转换阀打开,84,学习幻灯,ICU清洗程序步骤3灌注清洗系统,灌注清洗系统灌满清洗罐，循环泵低速运转(35Hz),稳定清洗缸液面。清

25、洗系统循环补水,85,学习幻灯,ICU清洗程序步骤4加热循环,加热循环融化糖分，溶解堆积物和除去残留物。 泵运转，蒸汽加热。 当温度和流量参数达到设定范围时，系统计时10分钟循环。 循环时间到后，泵停止，下一个程序步骤是系统排空。 报警：在计时循环时，温度达不到设定值和流量太低,86,学习幻灯,ICU清洗程序步骤5碱循环,碱循环溶解脂肪和蛋白质。 碱泵运行直至清洗液浓度达到设定值(电导率mS/cm)。 伺服配量阀完全打开，减小对流量的影响。接近开关监测阀的全开状态。 当温度，浓度和流量达到后，清洗液的循环开始计时30分钟。 报警：温度、浓度达不到设定值，流量太低,87,学习幻灯,ICU清洗程序步骤6酸循环,酸循环溶解盐和矿物质。 酸泵运行直至清洗液浓度达到设定值(电导率mS/cm)。 当温度，浓度和流量达到后，清洗液的循环开始计时