随着人民生活水平的提高，人们对包装技术提出了更高的要求，针对这一需求，国内各食品包装企业争相投资现代自动包装机械的研究与开发，通过近几年的不断努力，各种大小包装机不断涌现市场[1—2]，已基本能够满足国内生产要求。但是同国外先进包装机械相比，我国包装机还有一定差距，尤其在高速包装机方面差距较大，我国包装机小袋包装速度能达到200 袋/分钟以上的机械还很少。包装机按包装物料的不同可分为颗粒状、液体、块状包装机[3]。文中设计的包装机包装物料为0.5 g 重颗粒散状物料，速度可达到240 袋/分钟，实现了高速包装，提高了生产效率。

1. 包装机总体设计和工作原理

1.包装机工作过程

该包装机主要由供料装置、纵封装置、横封装置、切断装置、膜输送装置以及其他辅助装置组成。各装置通过分工合作，共同完成包装过程。包装机总体机构见图1。该包装机的工作过程是集送膜、制袋、填充、封口、切断、输送为一体的流水线生产方式，提高了生产效率[4]。同时，该包装机设计有手动和自动两种工作模式，在自动模式下，连续执行包装过程，实现高效生产；在手动模式下，主要用来调试单个工作位置是否处于正常工作状态。

2.包装机工艺说明

包装机工艺设计是一台设备的核心。通过分析，整个包装过程主要为供料、纵封、横封、切断等部分。首先实现地是制袋过程，包装膜通过袋成型器将包装膜对折再经纵封装置将其封合成圆筒状，然后进行物料的填充和横封操作。包装袋的切断动作则是通过旋转编码器来测定，将旋转编码器所处的角度传送到PLC 控制中心进行处理，然后发送控制信号，将电磁阀吸合带动气缸动作，气缸推动切刀实现包装袋的切断变频器主要用于控制异步电机的转速，变频器外接电位计，通过调节电位计来控制电机频率，进而达

到包装速度可调，可根据生产需要设置包装速度的目的。触摸屏则取代了传统按钮的使用，减少了接线的繁琐，同时将控制温度实时显示在触摸屏上。本设计还可用于统计总的生产数量，并统计用时时间。

1. 1. 包装机横封装置

该横封装置采用一对独特的U 型装置，U 型横封块封合一次将实现上一个包装袋的上封口和下一个包装袋的下封口，提高了封合效率。同时在U 型横封块中还安装有切刀装置，在横封之后的瞬间，PLC 控制接通切刀电磁阀带动气缸，气缸推动切刀将包装袋切断，切刀电磁阀断电，切刀在弹簧的作用下自动复位。

1. 2. 包装机供料装置

该包装机物料的定量方式为容积式，在供料上盘上有8 个容积式小孔，小孔具有一定的深度，用于盛装物料。如图2 所示，在供料盘旋转时，物料落入小孔内，当转盘继续旋转，容积式小孔与物料出料口重合时，两者紧密贴合，小孔内的物料在高压气体的作用下被吹出进入包装袋内，完成一次填充。

传统包装机一般采用控制电磁阀通断来控制进气，很难实现快速响应性。综合考虑后，该设计采用聚四氟乙烯材料作为密封装置，聚四氟乙烯密封块始终保持和供料下盘紧密贴合，当供料下盘上的通气孔旋转到和密封块上的通气口相重合时，通气孔导通将供料上盘小孔内的物料由出料口吹出送入包装袋，当供料下盘继续旋转与密封块上的通气口不重合时则自动关闭。

3.结语

该包装机具有以下特点：包装机控制系统稳定可靠，平均无故障时间长；自动化水平高，是集制袋、填充、封口于一体的自动化生产设备；包装速度快， 利用压缩气体的快速响应性提高给料速度，实现了高速包装。

通过PLC 控制的系统设备具有良好的系统稳定性和先进性，与传统继电器和凸轮控制方式相比在生产效率上有了明显的提高。同时结合触摸屏技术，实现了良好的人机交互界面，提高了系统的人性化、智能化水平。

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