1問題的提出
水泥最終是以包裝好的形式發運出廠的，包括袋裝和散裝。而對於勞動強度大、機械化程度高的袋裝係統，國內外差距目前還比較大。國內由於人工成本較低，基本還在使用人工插袋，人工裝車（一般借助裝車機）;而國外由於人工成本高（發達國家）或工人熟練程度不夠（不發達國家），較多地采用全自動包裝係統。
國內目前包裝機本身的技術隨著在國內市場的大量應用已有很大程度的提高，形成了一定的產業規模。但是，與包裝機配套的輔助設備卻很長一段時間沒有突出的進步，從而製約了整個包裝係統的產業發展。
下麵介紹一下國外水泥行業一些先進的包裝技術，以便給國內的水泥包裝市場提供一些借鑒。
2國外一條完整水泥袋裝生產線的介紹
在國際水泥工程總包市場的開拓中，由於不同業主的要求，使我們得以了解並熟悉了一些世界上比較先進的生產技術和裝備。其中，在2005年由某建設有限公司為多米尼加業主Domicem建設的2750TPD水泥生產線中，就安裝了兩套全自動化的水泥袋裝係統。
這套包裝係統的主機都布置在地麵上，非常易於實現機械化操作，減少人工勞動。下圖（圖1）為其平麵布置圖。

除了通常的包裝機喂料、卸包、計量、破包設備外，這套係統在包裝機前增加了自動插袋機，破包機後增加了自動堆垛機和打包機。
此係統的工作流程如下:
工人按時間間隔將紙袋分批次放入自動插袋機前送袋機上的儲槽內，隨著包裝機的運轉，插袋機自動將紙袋插到包裝機的料咀上。水泥灌裝完畢後，水泥袋經過校正/計量和輸送，進入堆垛係統。
工人將木托盤用叉車放到自動進給的輥道上，根據堆垛進度,托盤一個一個地被運送到堆垛機上。水泥袋經過程序控製,按擺放要求自動排布後，一層產一層地被放到托盤上，直到滿足層高要求，然後被技輸送到打包係統。    
堆垛好的每個托盤經過打包機時被機器按程序用塑料薄膜進行纏繞，形成適合特定氣候條件下運輸的水泥包，再被運送到儲存區域，用叉車裝車，或按指定高度堆放整齊。

下麵是對其中主要設備的詳細介紹。
1）自動插袋機
自動插袋機包括送袋機、傳遞裝置和插袋機組成。
送袋機的作用相當於破碎機前的板喂機，負責將紙袋自動分批次的喂給插袋機。紙袋由工人一疊一疊地按方向要求放到送袋機上的儲槽（叉架）內。自動送袋機由步進電機驅動，傳動為鏈條，每次將一個儲槽（托架）內的包裝袋傳送給自動插袋機的接袋裝置；接袋裝置到達工作位置後，位置傳感器將啟動送袋機工作。
包裝袋由叉式托架承載，在送袋機轉動時自動將袋放在接袋裝置上。接袋裝置也是叉式的，與叉式托架正好交錯開。

接袋裝置由扭轉型氣缸驅動,在接到包裝袋後，轉回到另一個工作位置；在將紙袋傳給下一接收裝置後，再轉回到接袋位置。位置傳感器報告接袋裝置的位置，控製送袋機/接袋器的動作。接袋裝置回到送袋工作位置後，由撥叉將整摞紙袋推到下一接袋器上，如圖5所示。

撥叉為往複運動，在把紙袋推到位置後，向下移動到低於接袋裝置的高度，再回到原來位置；在推紙袋前，先從下向上移動，達到超過紙袋的高度。接袋器又分兩部分，一部分將紙袋接住，並向上移動，達到取袋器的工作位置；在這一摞紙袋被使用了部分後,另一托袋裝置快速移動到接袋器下，代替接袋器繼續托住紙袋,而接袋器向下移動，去重新接受另一摞紙袋。
插袋機本體由取袋器和插袋器兩組機構組成。取袋器包括兩組吸頭，由真空泵及壓縮空氣驅動，從托袋器上將紙袋一個一個地提取出來；其中，一組吸頭吸住紙袋中間靠上的部位，另一組吸住紙袋有插孔的一端。兩組吸頭共同動作，吸住紙袋後，一個連杆機構使紙袋轉到豎直位置，並在轉動過程中將插袋孔打開，然後交給插袋器。
插袋器由凸輪-連杆機構組成，在凸輪旋轉過程中的一個極限位置，插袋器連杆上的夾臂將立起的紙袋從取袋器上接過,隨著凸輪-連杆機構的運轉，在另一個極限位置將紙袋送到包裝機的出料咀所在位置；夾臂為氣動，由於凸輪的旋轉，其運動軌跡與包裝機料咀的運動軌跡有一定重合，在插袋器與包裝機共同旋轉的過程中將紙袋插到出料咀上，然後鬆開紙袋。
2）自動堆垛機
堆垛機由一組設備組成，包括整形裝置、布包器、緩衝裝置、推包器、伸縮平台、升降機構、傳送輥道、插取器等。
從包裝機出來的經檢驗合格的袋裝水泥，經過吹掃、噴碼，被輸送到整形裝置，將紙袋內的多餘氣體盡量釋放，使水泥包形狀均勻，然後由布包器按一定規律排列。
在木托盤上，要求每層包為5包,按3橫2順—2順3橫—3橫2順一層層地反複交錯排列。
由於從包裝機過來的水泥包均為順包，所以，在布包器上設置了兩個擋板,按排列要求定期動作，使所有水泥包經過後形成需要的排列組合。紙袋經排列後，由推包器依次推到堆包器（伸縮平台）上。
推包器分以下三步工作，第一步，由後麵的一個擋板將第一排包推到緩衝台上；第二步，由後麵的一個擋板將第二排包推到緩衝台上；第三步（與第一步重合）,由前麵的一個擋板將排好的5個包推到堆垛機上，同時，由後麵的一個擋板將下一排包推到緩衝台上。
緩衝皮帶的作用是在紙袋排成一整排前臨時放置紙袋,等最後一包到達後一起傳送到推包器處。堆垛機上麵有一可伸縮的平台，在一層包裝袋到達後，由整形裝置（氣動擋板）堆到固定位置，然後伸縮平台打開，將包裝袋落到袋垛上，伸縮平台再合上，接受下一層包裝袋。如圖8所示。

堆垛機前麵有托盤自動送進係統，包括電動輥道及插取器。木托盤的位置狀態由輥道上的感應裝置監測，在前一輥道上空出位置後，後一輥道自動向前運送托盤。在人工將木托盤放到最後一個輥道上後，木托盤就能實現自動向前傳送了。
插取器負責從一疊托盤中隻提取出一個托盤向前傳送。插取器每次將除最下麵一個托盤外的上部托盤插起，由電動輥道將最下麵的那個托盤送向前一輥道,然後插取器將上部的托盤放到輥道上，插子向後縮出，再向上移動一個托盤的高度，執行下一個插取命令。

經過插取器後，木托盤被擋板推到規定的位置（橫向），然後送到堆垛機上，並由氣動擋板固定位置（縱向），以保證伸縮平台上的水泥包準確地落到其上麵。
堆垛機在接到空的木托盤後，由升降台帶動快速上升，使托盤頂到伸縮平台下表麵，然後稍下降一點，等待接包；在一層水泥包從伸縮平台上落下後，升降台下降一定高度，待伸縮平台合並後，重新向上升起，頂住伸縮平台後再稍向下動一點，以不阻礙伸縮平台的打開；在一垛水泥袋達到要求的高度後（一般為10層高，由光電感應裝置檢測），升降台快速下降到輥道所在平麵，將一整垛水泥包傳送給下一輥道。然後，在下一層水泥包排布期間，快速接受新的空托盤，並上升到位。這一過程充分體現了邏輯程序控製的優勢。
堆垛好的水泥包在托盤上被電動輥道運送到打包機處。
3）自動打包機
打包機包括封頭裝置、纏繞裝置、刀架等。
打包機前麵有兩台電動輥道，用於緩存完成堆垛發送過來的水泥包。此處設置多個光電感應開關，如果打包機處沒有水泥包，則輥道自動將發送過來的水泥包送到打包機下。

托盤被送到打包機下後，電動輥道下的升降裝置將托盤升起一定高度，然後打包機開始工作。
封頭裝置負責將一塊塑料薄膜蒙在水泥包頂部。在開始封頭前，先通過類似圖紙打印機的裝置從一卷薄膜中切割出一張薄膜，然後通過提升裝置傳遞給封頭裝置，由其橫向移動，蓋到水泥包頂部，最後回複原位。
打包機的纏繞裝置使塑料薄膜從托盤處開始將下、中部纏繞幾周，邊纏繞邊向上移動，在將封頭的薄膜纏繞住後，按程序編排，自上而下將整個托盤再纏繞一到幾遍。
纏繞裝置也由電機帶動滾筒,實行主動送給，以免拉斷薄膜。
最後，刀架將薄膜割斷，並將新斷頭重新壓在刀架上（刀架在纏繞開始時是薄膜的起點和固定點）。電動輥道的升降裝置使托盤降落到輸送輥道
高度，打好包的水泥托盤被送到緩存區。
緩存區有兩排輥道，一台移動小車根據輥道上的感應裝置自動將打好包的水泥包分配到兩排輥道上。
在位於兩排輥道端部的兩個輥道上放有水泥包後，其中一個能夠移動的輥道向另一排的那一輥道靠近，然後由叉車一次將兩包水泥袋叉走。在托盤離開輥道後，感應裝置將使輥道複位，並啟動後一輥道將其上的托盤向前傳送。
3結論
在這套係統中,大量采用了各種自動控製技術，包括接近開關、光電感應開關、步進電機、氣動裝置、邏輯程序控製器等，充分實現了自動化生產，大大減少了人工勞動。
采用這套係統，正常生產隻需1~2人就可保持係統的運行，其中一人負責將打包好的水泥包直接裝車或堆放好（叉車操作），另一個人負責添加水泥袋和木托盤（此人隻是部分時間工作在生產線上）。由於主要工作基本是機械操作，所以即使這1~2人的勞動強度也不是很高。如果是兩套包裝係統同時工作，也隻需增加一人進行裝車或堆放打包好的水泥托盤。就目前的技術水平來看，如果使用人工進行插袋操作，90t/h（按50kg水泥袋，1800袋/h，6咀）及以下產量的回轉包裝機可以用單個操作員來實現，90t/h以上的產量需要兩個操作位才能實現。而操作位的增加將減少灌裝時間間隔，對包裝精度的控製有一定的影響。
在國際市場上，隨著水泥廠的大型化，包裝係統的產量也有了很大程度的提高。上文提到的多米尼加項目使用了120t/h的兩套8咀包裝機,即已使用了自動插袋、堆垛、打包裝置。目前市場上還有150t/h的10咀包裝機，180t/h的12咀包裝機。而且，在一些地區，散裝市場需求不高，而包裝袋要求使用25kg的。這都使得包裝係統的水泥袋處理量越來越大，如果繼續使用人工，將使得包裝車間的規模不必要地加大。
從成本控製方麵講，因為全自動包裝機需要歐洲生產，設備投資會增加，但土建投資和生產管理成本會大幅降低。
隨著生產規模的擴大，以及人工成本的逐步提高，生產過程中的高強度勞動將不得不考慮由機械化手段來實現。雖然目前這一進程在國內的生產企業中還顯得比較緩慢，但應該相信這是人類技術發展的一個趨勢。

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除

深圳市k8凯发版官网儀器有限公司是一家專門從事稱重儀表和全自動包裝碼垛生產線的研發及生產的高新技術企業，所生產的JY500係列稱重顯示控製器（包括配料秤儀表、皮帶秤儀表、包裝秤儀表、重量變送器等）高速高精度，使用壽命長。k8凯发版官网儀器有十數年的現場校驗經驗，在業內有良好的口碑，且有專門的售後工程師幫忙解決產品使用過程中遇到的技術問題，客戶可以放心省心順心的使用我司的產品。如果對我司的產品感興趣，歡迎谘詢。