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傳統(tǒng)的顆粒包裝機(jī)的充填機(jī)構(gòu)是一個(gè)轉(zhuǎn)盤式的定量供料器。計(jì)量方法采用量杯式定容計(jì)量，落料依靠重力而下。定量供料器為圓盤式結(jié)構(gòu)，盤中心定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。沿料盤圓周均布若干個(gè)( 一般為 4 個(gè)或 6 個(gè)) 量杯，物料從儲(chǔ)料倉(cāng)流入料盤，旋轉(zhuǎn)的料盤經(jīng)固定的刮料板將物料填滿量杯完成計(jì)量。當(dāng)量杯轉(zhuǎn)到卸料工位時(shí)，開啟量杯底部活門，于是量杯中的物料在自重作用下充填到下方的包裝容器中去［1 － 5］。這種計(jì)量充填裝置有一些不足: 由于量杯底部的活門在落料時(shí)是來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)的，活門與量杯底部存在間隙，這會(huì)使被包裝物在包裝過程中破損、撒漏，見圖 1; 這種結(jié)構(gòu)由于料盤的安裝方式，拆裝清洗相對(duì)困難。趙曉麗［6］ 設(shè)計(jì)了采用粗進(jìn)料和細(xì)進(jìn)料串行工作的混合式定量充填機(jī)構(gòu)，改變了計(jì)量與落料機(jī)構(gòu); 孫兵［7］ 介紹了一種包裝機(jī)產(chǎn)品采用三角杯作為容積計(jì)量容器，通過調(diào)節(jié)三角杯上下距離來(lái)控制被包裝物的容量; 而另一種產(chǎn)品則采用左右移動(dòng)的活塞完成計(jì)量。由文獻(xiàn)［7］關(guān)于 2 種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)方式的啟發(fā)，借鑒這兩種產(chǎn)品中其中一種的三角形容器結(jié)構(gòu)及另一種產(chǎn)品的活塞左右移動(dòng)的計(jì)量運(yùn)動(dòng)方式，再增加三角形容器的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)了新的擺動(dòng)式充填機(jī)構(gòu)。用可調(diào)容積法計(jì)量，計(jì)量容器由 2 個(gè)左右對(duì)稱的組合三角形結(jié)構(gòu)組成，且該容器是在包裝過程中動(dòng)態(tài)形成的。在 2 個(gè)左右分別開口的三角形件 5，7 中間是中間隔板 6，在包裝動(dòng)態(tài)過程中，擺動(dòng)的三角形件與中間隔板組成計(jì)量容器。由儲(chǔ)料倉(cāng)送物料進(jìn)入計(jì)量容器的充料管 4 底部是一個(gè)平面，相當(dāng)于轉(zhuǎn)盤式計(jì)量充填裝置中的刮板，在充填過程中通過水平移動(dòng)與中間隔板接觸而帶走多余物料，實(shí)現(xiàn)容積法計(jì)量。三角形件的上下位置可以調(diào)整，通過螺釘 1 和可調(diào)版 3 調(diào)節(jié)其與中間隔板的相對(duì)位置來(lái)調(diào)整計(jì)量容積的大小，如圖 2 中左側(cè)虛線所示。包裝過程中，2 個(gè)三角形計(jì)量容器 1 個(gè)充料計(jì)量( 圖示 7) 、1 個(gè)落料( 圖示 5) 交替進(jìn)行，來(lái)完成被包裝物的充填落料。圖示三角件 5 的擺動(dòng)由料斗轉(zhuǎn)軸 2 的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在動(dòng)態(tài)的包裝過程中，三角件擺動(dòng)貼緊中間隔板形成計(jì)量容器時(shí)還未充填物料，故而不存在使被包裝物破損的現(xiàn)象; 而其落料部分的結(jié)構(gòu)完全安放在顆粒包裝機(jī)的袋成型器中，可以有效地克服被包裝物在包裝過程中撒漏的現(xiàn)象。在更換或拆去包裝材料后，此充填機(jī)構(gòu)完全暴露在外，且左右三角件安裝簡(jiǎn)單，只需拆卸螺釘 1 即可卸下來(lái)，因而易于拆裝清洗。

2. 擺動(dòng)式充填機(jī)構(gòu)的功能運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)對(duì)計(jì)量充填裝置的描述，要完成左右 2 個(gè)計(jì)量容器的充料計(jì)量，充料管需要移動(dòng)，而由其底面作  為刮板的功能，需要穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)，因此充料管采用水 平往復(fù)移動(dòng)。對(duì)用于計(jì)量、落料的左右三角形件，計(jì)  量時(shí)需要貼緊中間隔板，落料時(shí)要遠(yuǎn)離中間隔板，選  擇其運(yùn)動(dòng)為擺動(dòng)，這樣落料時(shí)三角形的斜邊與水平線 之間的夾角更大，被包裝物料更易于落入包裝袋中， 也可使計(jì)量裝置在袋成型器中占據(jù)最小的空間。

充填機(jī)構(gòu)需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，即充料管的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)與三角件的擺動(dòng)。這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)都比較簡(jiǎn)單，但需要由一套傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)傳遞，并且二者相關(guān)聯(lián)。見圖3，該機(jī)構(gòu)首先設(shè)計(jì)一做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑枕 2，與料管聯(lián)接，直接帶動(dòng)充料管做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng); 與滑枕連接的推桿 1，推動(dòng)料斗轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)三角件計(jì)量斗的擺動(dòng)?？梢詫?shí)現(xiàn)水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有很多，比如曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，正弦機(jī)構(gòu)等，也可以采用氣缸直接推動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

物料包裝過程中，充料管的移動(dòng)與三角件容器的擺動(dòng)是反向進(jìn)行的。見圖 3a，當(dāng)左側(cè)容器充料時(shí)，左側(cè)的三角件不運(yùn)動(dòng)，依靠彈簧的彈力緊貼著中間隔板形成計(jì)量容器，滑枕帶動(dòng)充料管向左水平移動(dòng)將物料填入三角形計(jì)量斗中; 滑枕繼續(xù)向左移動(dòng)，此時(shí)已完成計(jì)量的右側(cè)三角件被與滑枕固聯(lián)的推桿推動(dòng)而繞料斗轉(zhuǎn)軸向右擺動(dòng)，將右側(cè)三角形計(jì)量斗中的物料填入包裝袋中，見圖 3b。反之，當(dāng)滑枕帶動(dòng)充料管向右水平移動(dòng)時(shí)，左側(cè)的三角形計(jì)量斗完成計(jì)量，右側(cè)的三角形計(jì)量斗復(fù)位，貼緊中間隔板; 滑枕繼續(xù)向右移動(dòng)，左側(cè)的三角形計(jì)量斗向左擺動(dòng)落料，右側(cè)的三角形計(jì)量斗開始充料。