传感器与智能仪表 050721-啤酒自动灌装生产线控制要求和检测要点_百

2024年2月13日发(作者：八上语文书)

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任务一 啤酒自动灌装生产线控制要求和检测要点

一、任务目标：

(1)掌握啤酒自动灌装生产线控制功能；

(2)熟悉啤酒自动灌装生产线中传感器与智能仪表检测与控制点。

二、任务描述：

通过具体项目啤酒生产线的生产过程来应用前面章节所学传感器和智能仪表，本节主要是学习啤酒生产线的各种设备的工作原理和在运行过程中需要控制的要求和检测要点。

三、实施条件：

实训室和多媒体教室

四、相关知识：

1、啤酒包装车间的组成

在啤酒行业中，啤酒包装线的主要组成设备有卸箱机、洗瓶机、验瓶机、灌装压盖机、杀菌机、贴标机、装箱机等。在啤酒生产线中每个设备发挥其重要的作用，它的好坏直接关系到啤酒的质量和啤酒的外观。为了解传感器和智能仪表在啤酒生产线中的作用，必须先了解设备的基本的工作原理和检测要点。

2、洗瓶机的工作原理和检测要点

在啤酒生产线中洗瓶机主要分为单端洗瓶机和双端洗瓶机，本节以单端洗瓶机为例进行介绍。

7-1-1 单端洗瓶机

图7-1-2为单端洗瓶机的在洗瓶过程的工艺流程图：

7-1-2 洗瓶机工艺流程图

洗瓶机的工作原理主要是将行进过程中的啤酒瓶清洗、杀毒和除标等功能。需要洗涤的啤酒瓶，由输瓶带被输送到洗瓶机的理瓶台上，在理瓶台排列完成后，由进瓶装置把酒瓶送入由主链带动的载瓶架之瓶盒中，首先经过预浸泡槽冲洗灰尘并预热瓶子，再经过一道预喷淋，然后进入碱槽Ⅰ进一步加热杀菌、两次冲标、碱喷淋Ⅰ；走出碱槽Ⅰ后进入碱槽Ⅱ浸泡杀菌、两次冲标、碱喷淋Ⅱ；走出碱槽Ⅱ后进入碱槽Ⅲ浸泡杀菌、两次冲标、碱喷淋Ⅲ；走出碱槽Ⅲ后进入碱槽Ⅳ浸泡杀菌、碱喷淋Ⅳ；然后经过中间水喷淋、热水槽浸泡、热水喷淋、温水、冷水喷冲、清水喷冲，最后由出瓶装置把清洁的瓶子送出洗瓶机完成洗瓶过程。

洗瓶机主要由进瓶台、预处理系统、碱槽结构、除标结构、后处理系统、出瓶机构、主传动机构、设备的管路系统组成。

在进瓶台中为控制啤酒瓶在运行的过程中准确的推入啤酒筐，需要严格同步运行，由一个接近开关传感器来接通和断开此驱动马达，这个接近开关的控制是由两个安装在曲柄盘旁边的可调节的操纵圆盘来执行，接近开关接近，用于推进装置—链条的传动装置的驱动马达就运转。进瓶同步结构图如图7-1-3所示

7-1-3 同步调整结构

前处理系统主要将啤酒瓶倒置，对瓶子进行升温，清除瓶上附着的浮物，预喷淋可以有效地除去附着异物。预处理系统通常是利用洗瓶机热量，将洗瓶产生的热水送到进瓶端对瓶子进行预处理的过程。热水中含有少量从碱槽中通过瓶盒、链条、瓶子带入的碱液。热水经水泵送到预喷淋，喷淋后的水经过过滤网后流入预浸泡槽中，再多余的水经预浸泡槽排出机体。因此前处理系统需要控制温水的温度和预喷淋的压力。

碱槽就是将啤酒瓶经过瓶盒的传送，进入到碱槽。经过碱液的化学作用，灭菌并去除瓶内的脏物、油脂、商标等。通常情况下，每个碱槽有两次除标的过程

除标是通过大流量的碱液经过除标口形成高流速，从而将松动的商标从瓶身上削离的过程。在瓶盒经过碱液浸泡后，进入下一个工序前对瓶内外壁进行冲洗，达到洗涤的目的。在清洗的过程中需要控制各个环节的压力和温度。碱槽结构如图7-1-4所示。

7-1-4 碱槽结构

后处理的作用是将瓶中的脏物彻底清除干净，同时也将碱液从瓶中清洗干净。通常情况经过以下的几个步骤：热水喷淋、热水浸泡、热水喷淋、温水喷淋

清水喷淋（新鲜水喷淋）。在此之后，瓶中的水被立干，达到残留水不超过３滴。

此阶段水是重复利用的，清水喷淋后进入温水区，温水喷淋后进入热水槽进行热水喷淋和浸泡，热水喷淋后用泵送到进瓶端对瓶子进行预处理。喷淋管与瓶口对中的调整对洗瓶效果极为重要。同样在这个环节中，需要控制各个环节的压力和温度。

7-1-5 后处理系统

7-1-6 后处理系统

3、验瓶机

借助加速装置、进瓶星轮、进瓶螺旋和皮带分配站将到达的啤酒瓶分开，形成较小的间隙。在设备进瓶之前，利用传感器识别倒瓶、超高瓶、超矮瓶，用击打器将其剔除。并通过颜色传感器剔除颜色不同的啤酒瓶。验瓶机要实现的功能是对啤酒瓶进行全方位的检测，将检测结果信息送给控制系统，控制系统对接收到的信息进行分析汇总，控制单段式或多段式剔除器将不合格的瓶子剔除。下图为空瓶检测机。

7-1-7 空瓶检测机

检测系统分六大检测模块：进瓶检测模块、侧壁检测模块1、瓶口检测模块、瓶底检测模块、侧壁检测模块2、残留液检测模块。需要不同的传感器在实现以上功能。

4、灌装机

液体灌装机按灌装原理可分为常压灌装机、压力灌装机和真空灌装机。啤酒的灌装主要采用等压法灌装，利用贮液箱上部气室的压缩空气给包装容器充气，使两者的压力接近相等，然后使液料靠自重流入包装容器内的灌装方法。

从洗瓶机出来的洁净瓶子由输瓶带送入灌装机的进瓶螺旋，经进瓶星轮送至回转台的托瓶气缸上并升高．瓶口在定中装置的 导向下紧压灌装阀的下料口，形成密封。瓶子 在被抽真空后，贮液缸内的背压气体(CO2，)被冲 人瓶中，当瓶

中气体压力与贮液缸内气体压力 相等时，液阀在液阀弹簧的作用下开启．此时 啤酒通过回气管上伞型反射环的导向作用．自 动沿瓶壁灌入玻璃瓶内，玻璃瓶中的CO2，通过 回气管被置换回贮液缸内．当酒液上升到一定 高度并将回气管口封闭时．自动停止下酒。然 后将液阀和气阀关闭，排掉瓶颈部位的压力气 体以防止带气酒液在玻璃瓶下降时的喷涌，完成了整个灌装过程。

7-1-8 灌装机结构示意图

灌装机主要由机座、驱动装、升降元件、灌装机构 、辅助装置 、酒缸、电气控制装置等几部分组成。啤酒灌装机一般采用回转式结构，在回转的过程中，完成啤酒的灌装。如图7-1-9 所示。

7-1-9 灌装机结构示意图

在灌装过程中主要完成以下动作：抽真空-净化、灌装、吸气。合格的瓶子进入装酒机，经过第一次抽真空 ，二氧化碳吹扫 ， 第二次抽真空，二氧化碳备压，然后快速灌装 ，达到额定灌装数值后，经过泄压，灌装工作全部完成，进入封盖机封盖

通过图表来展示啤酒灌装的过程。首先对啤酒瓶进行抽真空。如图7-1-10。

7-1-10 啤酒瓶抽真空

然后利用二氧化碳进行净化，将啤酒瓶中吹扫干净。如图7-1-11所示。

7-1-11 二氧化碳净化

吹扫干净完毕，进行二氧化碳背压。如图7-1-12所示。

7-1-12 二氧化碳背压

背压完成后，啤酒液体开始进入啤酒瓶进行灌装。如图7-1-13所示

7-1-13 啤酒灌装

啤酒灌装完毕，要完成气体的泄压，防止瓶内压力过高。如图7-1-14所示。

7-1-14 啤酒瓶卸压

在灌装的过程中，需要检测酒缸的液面，如果酒缸液面不稳定就会造成灌装液面起伏较大。同时需要控制二氧化碳的压力等参数。

6、杀菌机

隧道式巴氏杀菌设备是保证啤酒保质期、提高啤酒生物稳定性的可靠和简便的方法。如图7-1-15所示

7-1-15 隧道式杀菌机

杀菌机的工作原理是温度控制仪将设定的PU值转化为各温区水槽的实际控制温度曲线，通过对温度的检测精确控制各温区的温度变化，主传动电机带动上下两层输瓶链网将瓶装啤酒依次经过三个温区的逐级升温预热、两个温区的杀菌和三个温区的逐级降温冷却过程，达到将啤酒杀菌又冷却至室温以保持风味特性的目的。

啤酒杀菌机主要是通过温度控制仪表来进行各个大区温度的调节。

7、贴标机

贴标机的工作原理是在瓶子进入贴标机后，止瓶星轮待到一定数量的瓶子后打开，瓶子由输送带带着前进，经过进瓶螺杆定距后进入进瓶星轮，然后拨入托瓶台，这时压瓶头在压瓶凸轮的作用下向下运动，压住瓶子，到达第一标站。 与此同时，气缸推动标盒前移，取标板与胶辊对滚上胶后，从标盒上取下一张标纸，再由夹标转鼓的夹子从标板上取下来，夹标转鼓夹住标纸转到瓶子相切时，就将标纸贴在瓶子上，贴标后托瓶台在凸轮作用下转过一定角度后，托瓶盘在公转的

同时，顺时针自转90度，瓶子在经过装有毛刷的区域时，标纸便由毛刷刷服，为使封顶标纸能由毛刷刷服，托盘瓶在公转通过顶标毛刷区域的同时，多次顺时针和逆时针自转，当转到第二站贴标位置时，瓶子背面与夹标转鼓相切，此时可贴上背标，再经过托瓶盘的自转，由毛刷将背标纸刷服。

7-1-16 贴标机

贴标机的主要工作机构由供标装置、取标装置、打印装置、涂胶装置及联锁装置等几部分组成。

贴标机主要检测标仓有没有仓纸，以及啤酒瓶位置是否有瓶，同时还要检测各个设备窗门是否关闭。

五、知识拓展

1、认真查找资料，能够讲述啤酒生产线中，啤酒瓶传输的速度改变的原理以及机械结构组成和检测要点。

2、根据啤酒生产线的运行过程，熟悉啤酒生产线中，啤酒瓶装箱原理以及机械结构组成和检测要点。