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      全自動(dòng)立式充填真空包裝機(jī)的研制

      發(fā)布時(shí)間:2020-06-08 11:34:35 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

      1引盲

      食品真空包裝是通過改變 被包裝食品的儲(chǔ)存環(huán)境條件而達(dá)到延長(zhǎng)保鮮和上架期 技術(shù)。然而,傳統(tǒng)式真空包裝機(jī)包裝工序獨(dú)立均需由人 工操作十分繁鎖,包裝過程太多人工介入極易造成人、 物交叉污染,不利于食品衛(wèi)生安全要求,而且舊式機(jī)存 在耗能高,效率低、用工多、綜合成本高等問題,制約了 真空保鮮技術(shù)的利用和行業(yè)發(fā)展,因此,研究和開發(fā)一 種能從提升給料,稱重,拉膜制袋,充填,抽真空,封切成 型,和輸送一條龍全自動(dòng)化完成的最新機(jī)型,就成了擺 在食品加工及包裝機(jī)械行業(yè)面前的重大任務(wù)和迫在眉 睫的課題。

      2設(shè)計(jì)思路

      本項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)思想和技術(shù)路線:(1)是思想上 要使新型設(shè)備既能符合國(guó)情,滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求,又 要體現(xiàn)中國(guó)制造世界先進(jìn),并可打入國(guó)際市場(chǎng)目標(biāo)。(2) 是在技術(shù)路線設(shè)計(jì)上,針對(duì)國(guó)內(nèi)外真空包裝存在機(jī)型 舊,包裝過程工序獨(dú)立不連續(xù)自動(dòng)化且太多介入人工操 作,用工多、耗能大、生產(chǎn)效率太低、技術(shù)落后等現(xiàn)狀,組 織科技攻關(guān),切實(shí)解決上述諸問題,研究開發(fā)一種使食 品在柔性袋抽真空包裝時(shí)自動(dòng)化水平高,操作簡(jiǎn)便,用 工少,且耗能低,包裝速度快,效率高和綜合生產(chǎn)成本低 的具有自主創(chuàng)新技術(shù)的最新型真空包裝設(shè)備。

      2.1提高自動(dòng)化程度,實(shí)現(xiàn)高速高效連續(xù)抽真空包 裝

      1. 原來的舊型真空包裝機(jī)設(shè)備不論型號(hào)與包裝方 式的改變,也只是單室或雙室(真空室)的分別,在功能 上沒有多大差異,只是單真空室機(jī)的真空室較臺(tái)式的大 些比雙室機(jī)小些而已,始終無(wú)法擺脫設(shè)置真空室結(jié)構(gòu)。 單室真空包裝機(jī)的典型結(jié)構(gòu)和真空工作系統(tǒng)如圖1所 不0小氣室。在大氣壓的作用下,使熱封裝置對(duì)包裝袋加壓, 同時(shí)電熱帶通電將包裝袋封口,封口完畢斷電停留片 刻,使包裝袋冷卻,然后閥2通電導(dǎo)通,將大氣引入真空 室。此時(shí)方可開蓋取出已包裝好的物品,并同時(shí)進(jìn)入下 一個(gè)循環(huán)操作。我們從以上操作原理中看到原來舊式真 空包裝機(jī)除抽真空外其他工序都是獨(dú)件操作,費(fèi)時(shí)費(fèi) 工,均以人工操作為主,自然會(huì)造成生產(chǎn)效率低,能耗 高、人物交叉污染機(jī)會(huì)大,危害食品衛(wèi)生安全和人力資 源浪費(fèi)等問題。

      舊式機(jī)包裝過程要先在真空室內(nèi)放好包裝物品再 合上真空室蓋后,導(dǎo)入大氣閥2處于閉合狀態(tài)使真空室 與大氣隔絕,閥4和1通電導(dǎo)通,使真空室6和小氣室 同時(shí)抽氣。達(dá)到預(yù)定的真空度后,閥4斷電,閥3通電導(dǎo) 通向真空室充氣,充氣完畢,閥3和1斷電,讓大氣進(jìn)入

      (2)本機(jī)“全自動(dòng)立式充填真空包裝機(jī)"的設(shè)計(jì)由提 升給料裝置,電子稱重裝置,拉膜制袋裝置,呼吸式自動(dòng) 抽真空裝置和成品輸送裝置所組成。包裝時(shí)只需將物料 投入提升給料裝置的儲(chǔ)料斗內(nèi),通過自動(dòng)提給料裝置將 物料送入多斗式電子稱重裝置,稱量后充填入隨機(jī)拉膜 制好袋子的袋腔內(nèi),由自動(dòng)抽真空裝置進(jìn)行抽真空并同 時(shí)熱封切成型,最后經(jīng)輸送裝置將成品自動(dòng)輸出。全自 動(dòng)完成整個(gè)包裝過程連續(xù)工作,且在包裝過程中無(wú)人操 作,具有安全衛(wèi)生,用工少、包裝速度快、效率高等優(yōu)點(diǎn)。 2.2實(shí)現(xiàn)包裝全自動(dòng)化關(guān)鍵在攻克取銷真空室技術(shù) 難題

      柔性袋真空包裝要實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)化,最關(guān)鍵技術(shù) 在于要攻克解決取銷真空室技術(shù)難題,才能使抽真空包 裝過程連續(xù)全自動(dòng),實(shí)現(xiàn)改變?nèi)嵝源婵瞻b不能全自 動(dòng)化和達(dá)到有效真空度的歷史。

      2.2.1無(wú)真空呼吸式抽真空裝置的工作原理

      本設(shè)計(jì)是一種安裝在立式包裝機(jī)上不需真空室的 呼吸式抽真空裝置,是直接在柔性包裝袋腔內(nèi)抽氣的專 用技術(shù)裝置,由微機(jī)依據(jù)PLC編程控制系統(tǒng)指令,通過 對(duì)抽氣裝置的抽速和抽氣量與熱封切三位同步動(dòng)作的 精密控制,直接從已充填好物的袋腔內(nèi)抽氣,同時(shí)運(yùn)用 提升給料裝置和智能電子稱裝置與拉膜制袋裝置的協(xié) 調(diào)同步動(dòng)作,完成連續(xù)給料,制袋,充填,抽真空包裝,封 切一體化,全自動(dòng)完成。

      3實(shí)現(xiàn)包裝過程高度全自動(dòng)化

      (1)將需包裝的物料由提升給料倒入電子稱重裝置 儲(chǔ)料斗中,自動(dòng)進(jìn)入主振盤上,經(jīng)過電子稱量裝置自振 將物料分配給進(jìn)料斗,進(jìn)料斗再按設(shè)定數(shù)據(jù)稱重后將符 合重量要求的物料經(jīng)稱料斗下端的閥板放下落入成型 落料管內(nèi),進(jìn)入抽真空包裝程序,自動(dòng)抽真空裝置接到 包裝指令后按給定程序啟動(dòng)拉膜制袋,抽氣,封切等一 系列動(dòng)作,完成對(duì)物料的包裝過程。其中包裝膜經(jīng)過設(shè) 定的走紙路線進(jìn)入翻領(lǐng)制袋器成型后,包裏在成型落料 管外壁上,經(jīng)拉膜裝置帶動(dòng)向下轉(zhuǎn)動(dòng),包裝膜在經(jīng)過縱 封塊和橫封塊自動(dòng)完成包裝膜的袋邊縱封和袋底橫封 形成筒狀袋腔,當(dāng)物料落入開口袋腔此時(shí)計(jì)算機(jī)指令氣 缸動(dòng)作,氣缸活塞帶動(dòng)抽氣管向下伸超過自動(dòng)橫向封口 裝置的橫封封模,然后計(jì)算機(jī)控制密封塊閉合,將已充 填好物料的開口袋腔形成一個(gè)密封室,同時(shí)真空泵開始 工作。電磁閥將連接真空泵的抽氣口連接管開啟,迅速 抽氣,當(dāng)抽氣動(dòng)作完成后氣缸活塞開始自動(dòng)復(fù)位(向上 退)。

      (2) 口機(jī)同步拉膜制袋

      • 拉膜裝置。制袋成型管兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有拉膜同步 帶,拉膜同步帶內(nèi)側(cè)兩端設(shè)有拉膜同步從動(dòng)輪和拉膜同 步主動(dòng)輪,拉膜同步從動(dòng)輪與機(jī)架軸接,拉膜同步主動(dòng) 輪后端的機(jī)架上設(shè)有步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)通過減速箱和 傳動(dòng)關(guān)節(jié)聯(lián)軸器帶動(dòng)拉膜同步主動(dòng)輪,能一次連續(xù)準(zhǔn)確 地完成整個(gè)拉膜工作過程。

      制袋裝置。在接受編程控制系統(tǒng)發(fā)出指令后啟動(dòng) 拉膜裝置拉動(dòng)包裝薄膜向下,薄膜經(jīng)過一定的走紙路線 進(jìn)入翻領(lǐng)制袋器,在翻領(lǐng)制袋器成型后由拉膜皮帶將包 裝薄膜向下拉動(dòng),完成一次拉膜制袋,每拉一次即成一 個(gè)袋,實(shí)現(xiàn)連續(xù)制袋。

      • 自動(dòng)提升給料;由給料電機(jī)帶動(dòng)的主傳動(dòng)輪設(shè)于 機(jī)架下端,與主傳動(dòng)輪平行位置的機(jī)架上設(shè)有調(diào)節(jié)輪松 緊調(diào)節(jié)裝置,從動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪位于機(jī)架的拐角,給料電 機(jī)受編程控制系統(tǒng)的指令,主傳動(dòng)輪和從動(dòng)輪帶動(dòng)傳送 鏈運(yùn)動(dòng)完成提升,給料,控料動(dòng)作全自動(dòng),具有無(wú)需人工 操作,上料簡(jiǎn)便,控給料準(zhǔn)確,效率高等優(yōu)點(diǎn)。
      • 口封,切斷。拉膜牽引機(jī)構(gòu)在光電檢測(cè)和可編程 序控制電磁離合器間歇運(yùn)動(dòng)下,按設(shè)定的包裝長(zhǎng)度將縱 向封合的柔性膜筒、簡(jiǎn)歇往橫封切口裝置里推進(jìn),讓充 填器間歇充填物料同時(shí)抽氣管下降至筒腔內(nèi)迅速完成 抽氣后退出,同時(shí)橫封剪切裝置自動(dòng)配合完成每包裝袋 的、橫向封合和切斷,并將成品自動(dòng)送出。
      • 包裝材料的應(yīng)用:不論是真空包裝或充氣包裝, 除選擇性能良好的包裝設(shè)備外,要保證達(dá)到有效真空度 和保鮮要求,根據(jù)不同的包裝要求選用合適包裝材料亦 是包裝成功與否的關(guān)鍵。真空包裝材料的性能,質(zhì)量直 接影響食品的真空,存貯壽命及風(fēng)味的變化。
      • 本設(shè)計(jì)機(jī)型適用于各種可熱合的塑料復(fù)合薄膜, 或鋁薄復(fù)合薄膜,使用時(shí)可選用如滌綸/聚丙烯,尼龍/聚 丙烯,聚丙烯/尼龍/聚丙烯,滌綸/鋁箔/聚丙烯等。

      4結(jié)論

      本設(shè)計(jì)是一種全自動(dòng)立式充填真空包裝機(jī)主要技 術(shù)是由提升給料裝置,電子稱量裝置,拉膜制袋裝置, 自動(dòng)抽真空裝置和輸送裝置所組成。從該機(jī)的研制到使 用情況看是成功的,真空包裝機(jī)取銷真空室使達(dá)到高 速,連續(xù)包裝是一個(gè)革命性的創(chuàng)造,獲得多項(xiàng)國(guó)家和世 界發(fā)明專利,2009年榮獲中國(guó)機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步二等 獎(jiǎng),潮州市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

      4.1該機(jī)具有的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

      (1) 在真空包裝機(jī)上取銷真空室是革命性的創(chuàng)造, 無(wú)需在真空室內(nèi)進(jìn)行抽真空包裝,不需預(yù)制袋。

      (2) 能一次性連續(xù)自動(dòng)完成整個(gè)包裝過程,由計(jì)算 機(jī)按編定的程序控制,自動(dòng)化水平高。

      (3) 包裝過程無(wú)人工介入操作,杜絕食品在包裝過 程中人、物交叉污染的危險(xiǎn),保證食品衛(wèi)生安全。

      (4) 不需大量操作工,節(jié)約人力解決目前操作工短 缺矛盾。

      (5) 高速;最快達(dá)到65次/min是目前國(guó)內(nèi)外其他牌 號(hào)真空包裝機(jī)的4一20倍。

      (6) 根據(jù)用戶需要,可由轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換抽或充氣裝 置。

      (7) 包裝效率高,耗電低、節(jié)能效果十分明顯。

      (8) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作維修方便,造價(jià)低。

      (9) 整機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,性能穩(wěn)定釆用標(biāo)準(zhǔn)化,模塊 化設(shè)計(jì),智能化與自動(dòng)化水平較髙,同時(shí)產(chǎn)品外觀美 麗,可與進(jìn)口機(jī)相媲美。

       

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