1前言
全自动制袋包装机的结构组成，除去动力、传动和输送部分及控制系统外，主要由制袋装置、计量充填装置、封口切断装置等构成°该机主要适用于颗粒状、粉状及流体或半流体物料的小袋包装°随着国民经济的发展，人民生活水平的提高、以及对外贸易的迅速扩大，在商品流通中人们对小袋商品的包装提出了越来越高的要求，不仅要求包装美观、便于运输、储存、使用方便和产品保质，而且要求包装袋内的商品计量准确，误差小。“计量"是包装过程中的重要组成部分，因此商品包装的精确计量是包装行业时刻关注的一项重要课题。为此，我们将多年来和企业合作研制的容积式和动态称重式计量装置方案总结、比较如下4;容积式计量装置。容积式计量装置适用于视密度稳定、容量较小的物料计量。其结构简单，计量速度快，成本低，但计量精度低（一般只能达到3%〜1.5%）2.1容杯式计量装置

图1为固定容杯式计量装置结构简图°其中:（2）适用于颗粒状、粉状物料包装。主要由料斗、定量杯、转盘、刮板、粉罩、活门、转轴及机架等组成°其工作原理为：转盘带动定量杯在转轴的作用下作旋转运动，当定量杯转入由刮板隔断的料仓时，向其内充填物料，同时料斗补充物料，以便定量杯充满物料；当定量杯转出由刮板隔断的料仓时，刮板将其上口物料刮平，保证各杯料高一致；当定量杯转到卸料口时，由固定在机架上的顶杆拨开其底部的活门，物料经下料管落入包装袋，落料完毕再由顶杆关闭其底部的活门，完成计量自动落料的动作要求#(b)适用于粉状物料包装#主要由料斗、定量杯、滑板、滑座、滑座盖、支座、搅拌器及机架等组成。其工作原理为：滑板带动定量杯在驱动机构的作用下做等幅往复滑移，搅拌器匀速转动防止物料结块"当定量杯滑到料斗的下料口时，其内充填物料，不仅保证了定量杯中能够充满物料，而且保证了其内物料比重均匀；当定量杯滑出料斗下料口时，滑座盖将其上口刮平，保证其料高一致；当定量杯滑到漏斗上口时，其内物料经漏斗落入包装袋，完成计量自动落料的动作要求。后者比前者生产效率低，但能更好地适应粉料计量。
图,为可调容杯式计量装置结构简图#适用于物料视密度变化对计量精度有较大影响的颗粒状、粉状物料包装。主要由料斗、可调量杯、旋转盘、定盘、刮板、粉罩、调整机构、控制装置及机架等组成#其工作原理为：旋转盘带动可调量杯(由固定杯和可调杯组成)、下刮板随转轴在原动机的驱动下一起作旋转运动，当可调量杯随旋转盘转入料斗底部时，料斗中的物料自动填充量杯，并由固定在料斗上的上刮板(由收集板和刮平板组成)将杯口刮平，保证旋转盘上不积物料和各可调量杯料高一致；当计量杯再转至定盘的长圆孔卸料口时，可调量杯中的物料落入包装袋的同时固定在可调杯后与可调杯同步旋转的下刮板将可调杯渗出的物料刮至卸料口落入包装袋，完成计量自动落料的要求#可调杯的上端套在固定杯的外表面，下端与定盘接触，并在定盘上滑动；可调杯与固定杯内表面组成的内腔为计量容腔；可调杯与定盘在调整机构的作用下可上下滑动，以改变计量容腔的容积。调整机构的调整轴两

1一料斗2一上刮板3一旋转盘.一计量杯5一定盘6—谓整机构7—固定杯2—可调杯9—下刮板
图2可调容杯式计量装置结构简图

个外伸端上，一端与伺服电机直接相联，另一端与手动调节机构离合式联接，因此可实现计量的手动和自动调节。但自动调节需装配电子检测装置，并将检测到的瞬时变化讯号经放大后驱动伺服电机调整计量容腔,达到计量准确的目的；这样不仅结构复杂，而且成本咼。
2.2转鼓式计量装置
转鼓式计量装置是依靠转鼓外缘容腔和壳体内表面形成的密封容腔实现计量的。适用于密度稳定和流动性好的物料包装。
图3为转鼓式计量装置结构简图。其中：(a)为扇形转鼓计量装置，主要由料斗、转鼓、壳体及机夹等组成#其工作原理为：转鼓在传动轴的作用下作旋转运动，当转鼓上的扇形槽转到料斗下部的进料管位置时,物料从料斗经进料管落入转鼓的扇形槽；当转鼓转出进料管位置时，由壳体内表面将扇形槽内多余物料刮去，保证转鼓外缘容腔和壳体内表面形成的密封容腔内的物料体积一致；当计量腔随转鼓转到出料管时，物料经出料管落入包装袋，完成计量自动落料的要求。(b)为槽形截面可调容腔的圆柱形转鼓计量装置，主要由料斗、转鼓、壳体、调节机构及机夹等组成。其工作原理同它是通过转动调节螺丝，改变计量容腔中柱塞板的位置来实现计量调节的

1一料斗2一进料管3一壳体1一进料管2一活塞板3一调节螺丝4一转鼓5—下料管.一转鼓5—出料管6一壳体
图3转鼓式计量装置结构简
2.3柱塞式计量装置
图4为柱塞式计量装置结构简图。适用于粉状、颗粒状和粘稠物料包装。更适用于流动性小、易结块和产生架桥等柱塞现象的物料包装#主要由料斗、壳体、柱塞及机架等组成。其工作原理为：柱塞在驱动机构的作用下作直线往复运动，当柱塞向左移动时，转阀顺时针方向转动关闭出料管打开进料管，料斗中的物料经进

1—料斗$—壳体％一柱塞&—出料管5一转阀6—进料管
图4柱塞式计量装置结构简图
料管被吸入柱塞和壳体形成的容腔实现计量；当柱塞向右移动时，转阀逆时针方向转动关闭进料管打开出料管，物料被推入出料管落入包装袋，完成计量自动落料的要求+
2-螺杆式计量装置
螺杆式计量装置是一种利用螺旋给料器来完成计量的装置。在每一装料循环中，只要精确控制螺杆的转数，就能获得所要求的计量。该装置的装料距离短，很少飞扬粉尘，且速度快，适用于粉状物料包装。但计量
图5为螺杆式计量装置结构简图。主要由驱动装置、计量螺杆、料斗、搅拌器及机架等组成。其工作原理为：驱动装置带动计量螺杆和搅拌器将由送料口送入计量管,经接料斗落入包装袋，完成计量自动落料的要求+计量精度通过控制驱动装置驱动计量的要求，但结构复杂、调整麻烦、必须停机调整；即使采用了自动调整，也无法避免由于一组定量容腔的制造误差所引起的计量精度误差+因此为了提高计量精度，必须减小计量装置的计量容腔的制造误差。

1—驱动装置2—搅拌器3—计量管4—接料斗5—计量螺杆6—料斗7—送料口

图5螺杆式计量装

3称重式动态计量装置
称重式动态计量是指对变化或运动中的物料进行称重计量的方式。适用于易吸潮结块、颗粒不均匀及视密度变化较大等物料的计量。其结木复杂，计量速度慢，成須高，但计量精度高（能达到19〜0.1%）。
3-1连续称重式计量
连续称重式计量实质上是定时计重量+通过闭环控制系统控制物料的稳定流量及其流动时间间隔进行计量。
图6为连续称重式计量装置的结构简图。其中（a）为电子皮带秤结构简图，适用于粉粒物料包装。主要由料斗、输送装置、计量秤、传感器、称重调节控制器及机架等组成。其工作原理为：当物料由料斗经自动控制闸门流到输送带上时，连续匀速运转的输送带将物料带到秤盘，皮带秤立即测出该段皮带上物料的重量，并将物料容重变化经传感器转变成电信号传给称重调节控制器，控制料斗自动调节闸门的开度，保证物料流量的稳定#再经与皮带电子秤同步运转的等分盘将皮带秤输送带上某段范围内的物料分成分量相等的充填量落入包装袋，完成计量自动落料的要求为螺旋秤结构简图。适用于不会产生粘附和起拱的颗粒物料#主要由料斗、伺服电机、螺杆给料器、挡板、传感器、调节控制器及机架等组成。其工作原理为：伺服电机带动螺杆给料器作旋转运动，并将料斗中的物料由螺杆给料器向前推动经下料口落到挡板上；物料对挡板冲力的垂直分量能经传感器转化为电信号传给调节控制器，并由调节控制器调节控制伺服电机的转速，改变物料的流量；由于传感器的输出信号的强弱与物流冲力成正比，所以能够保证物料流量稳定，达到准确定时计量的目的#再经与螺杆秤同步运转的等分盘将螺杆给料器推出的某段范围内的物料分成分量相等的充填量落入包装袋，完成计量自动落料的要求。

（a）1—料斗$—自动控制闸门3—秤盘4—称重调节控制器5—输送带6—接料斗7—传感器8一主秤体9—限位器10—电机11—阻尼器12—副秤体

（b）1—料斗$—伺服电机3—调节控制器4—传感器5—挡板6—下料口7—螺杆给料器

图6连续称重式计量装置的结构简图

3.2间歇称重式计量
间歇称重式计量实质上是通过闭环控制系统控制进入秤斗物料多少进行计量#适用于粉粒物料包装#
图7为间歇称重式计量装置的结构简图。其中(a)为利用槽式振荡器供料的结构简图。主要由料斗、槽式振荡器、秤斗、测力传感器、控制系统、执行机构及机架等组成。其工作原理为：槽式振荡器将料斗内的物料由粗给料调节闸门和细给料调节闸门控制成一定厚度，分别通过振动槽和槽端的粗加料开关闸门和细加料开关闸门流入秤斗，与秤斗直接接触的测力传感器将物重直接变成电信号传给单片机控制系统，并与设定值进行比较，当秤斗内的重量达到设定值的901时，发出粗加料终了信号，使槽式振荡器的粗加料开关闸门在气缸或电磁铁的作用下关闭出料口，由细给料振荡槽单独供料，直至发出满秤信号，使槽式振荡器的细加料开关闸门在气缸或电磁铁的作用下关闭，槽式振荡器停振，并下达放料指令，在气缸或电磁铁的作用下通过秤斗门拨杆打开秤斗门，物料经充填斗落入包装袋，完成计量自动落料的要求#落料完毕发出信号重复上述动作。&)为利用螺旋杆供料的结构简图。主要由料斗、步进电机＜斗、供料螺杆、测力传感器、控制系统、执行机构及机架等组成#其工作原理与图(a)基本相同#不同之处是该装置通过控制步进电机单位时间的驱动脉冲数实现给秤斗的快、慢速加料。实质上是控制供料螺杆的旋转速度和旋转角度完成动态供料的

1—料斗4—粗给料调节闸门3—细给料调节闸门6—细加料开关闸门5—粗加料开关闸门6—秤斗

7—秤斗开门拨杆9—测力传感器9—充填斗10—单片机控制系统11—槽式振动器

1—料斗4—步进电机3—单片机控制系统6—测力传感器5—秤斗开门拨杆6—秤斗7—供料螺杆
图7间歇称重式计量装置的结构简图
以上几种方案不仅能够实现物料在运动过程中计量，而且能够通过随机调整供料量实现准确计量和动态误差调整，满足不同品种物料的不同计量要求，并能达到较高的计量精度。
称重式动态计量装置与容积式计量装置相比虽然结构复杂、计量速度慢、成本高，但是单机不仅能够满足多品种、多计量的粉粒包装要求，而且计量准确#随着科技进步和组合秤的使用不仅提高了称重式动态计量装置的计量速度，而且大大降低了成本#因此，动态计量包装作为包装行业的发展方向，一定会得以迅速发展和不断提高完善。当然，根据不同物料和不同计量精度要求，我们可以选择不同的定量装置满足包装行业的不同需要。
 

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