来源:网络转载更新时间:2020-09-01 09:54:17点击次数:2766次
商品包装是一个新兴的行业,是在商品经济日益繁荣,市场竞争日趋激烈的新形势下,逐步成长起来的。在商品流通中,人们对粉状颗粒状小袋商品的包装要求主要有两个方面,一是要求包装美观,以便吸引顾客,并保证商品在流通环节中包装袋不出现任何形式的破损。其二是要求包装袋内的商品计量准确.误差小(包装行业标准要求计量误差小于5知),以维护商品生产厂商的信誉、形象。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。
1定容积式计量装置
在现有小型全自动包装机中,定容积式自动计量的方案有以下几种:
图1为定容积量杯式计量方案,如方案a所示:转盘2随轴1在原动机的驱动下转动。转盘2上固定有定容积式量杯6。料斗4、刮板3、透明罩5随机架固定不动,且刮板3、透明罩5与活动转盘2上平面形成一定容积的料仓(为1/2转盘面积,由料斗4补充上料)。当转盘2上的定容积量杯6转入由刮板3隔断的料仓时,量杯内充填粉状颗粒状物料;转过180。时,量杯上口被刮板刮平;再转一定角度到隅料口时,由机构顶开量杯的下底盖7,将定容积的物料倒入落料口,以完成定计量自动落料的动作要求,图1(b)为移动式定容积量杯自动计量的方案。料斗11固定在机架上,由匀速转动的搅拌器10阻止物料结块,保证落入量杯的物料比重均匀。安装在滑板上的定容积式量杯,在滑板等幅往复滑移时,将物料填人量杯刮平,再落入岀料口
图2为转鼓定容积式计量方式,料斗1随机架固定,转鼓3由原动机驱动作匀速转动,每转动90。即从料斗中分离出一定容积的物料,再转90。把定容积的物料送入包装漏斗7,经制袋切断机构的协调动作,将散装的粉粒颗粒状商品分装成小袋商品。
上述三种方案都是间歇式落料方案,也就是两次落料过程之间有一定的时间间隔,这样有利于包装制袋的横封,并保证转鼓、量杯计量的物品与落入包装袋中的物料容积保持一致,以确保计量的相对准确性。
图3为螺旋输送式定容积计量方案,螺旋推进器8通过皮带传动2由主电机1驱使转动,落料量的多少可由电磁闸门7的动作控制,也可由电磁离合器10控制。
圏1定容积杯计量装置简图
1一转轴2—转盘3—刮板4一料斗5—透明罩6—定量量杯7—活动底盖8—支建9一滑座2—搅拌器11一料斗12一计量杯13—滑板14一漏斗
圏2转鼓定審积计量装置筒图
1-料斗2-壳体3-转鼓4-薄膜5-纵封轮6-横封切断器7-导管
上述几种落料计量方案,结构简单,动作灵活,传动效率高。但定容积量杯和转鼓容积不可调整,只能适用于某单一品种的某一限定计量的包装,且由于量杯、转鼓的制造误差,加上物料的密度变化,计量误差无法调整;螺旋输送式计量虽可调整,但调整误差,动作不够敏捷,面对品种繁多的商品自动化包装要求,上述计量方案实用意义不大,都需要改进C
2容积可调式量杯计量装置
1996年7月,笔者应用户要求,设计制作了容积可调式量杯计量的食盐全自动包装机,计量
圏3杆式容积计量装置简图
1-电机2-皮带传动机构3-进料管4-料斗
5-导管6-漏斗7-电磁闸门8“计量蝶杆
9-搅拌器电磁离合器
为500g/袋,生产效率60袋/min,因湿度影响盐的比重,故要求计量误差可调,其自动计量方案如图4所示。
料斗1罩壳4刮板3固定联接在可调心轴2上,可调心轴2与固定心轴6采用螺纹联接,由锁紧螺母9并紧后固定在机架平板17上,使上述各部件工作时保持静止不动。其中罩壳4刮板3与转盘5的上平面组成一个1/4圆的密封料仓,由料斗I补充盐粉。
转盘5由减速电机20通过链轮11、滚子链齿圈K)驱使转动;转盘5与滾子链齿圈10采用六条滑键配合连接。{六条滑键用螺钉固定在滚子链齿圈10上,在转盘5圆周面上均匀开设六条长圆孔,六条滑键插在长圆孔内,与长圆孔侧面保持线接触,以减小接縫应力,并使转盘5相对机架平
图4容积可调式量杯计量装置
I一加料斗2—可调心轴3一刮板4一罩壳5一转盘6一固定心轴7—大量杯8—小量杯9-锁紧嫌毋—滾子链齿圏11一链轮I2-B轮轴13—端羞14一挡BSM—套杯16-联軸器17—固定平板18—电机座 19一漏斗20—碱速电机,TYPECF28O.75kW360r/min 21一活套圈
板17作升降调整时,(滚子链齿圈10相对链轮11的水平位置不变)滚子链齿圈10沿滚柱分布圆等距均布有204个@7.95的圆柱销通孔,并等距安装有204个$7.95的B型(GB882-86)圆柱销,各圆柱销间中心距为12.7mm,从而形成滚子链内齿圈10与链轮11(齿距12.7mm,17齿)按1:12的减速比传动;当减速电机20以360r/min的转速驱使链轮11转动时,转盘5将以30r/min的转速与滚子链齿圈10同步转动。
在转盘S上焊接固定有两个大量杯7,另有两个小量杯8活套在大量杯7内。两个量杯的容积组合可实现盐粉从300g至8翊的计置调整要
求,也可满足多种商品如白糖、碱面、淀粉、味精等的自动包装计量要求。计量调整时,松开锁紧螺母9,转动可调心轴2,可实现转盘5相对机架平板17的上下(高低)位置调整,从而实现大小量杯7、8组合的容积变化。当然这种调整必须在停机条件下进行.调整过程也比较麻烦,调整后须及时并紧锁紧螺母9。
考虑两组量杯的制造会有尺寸误差,在小量杯下端装有活套圈21,当两组量杯组合后容积不一致时,可微调其中一个小量杯的相对高度,再用紧定螺钉固定小量杯8与活套圏21的相对位置,使两组量杯的组合容积趋于一致,活套圈的另一个作用是增加与机架平板17的接触面积,减少磨损和摩擦阻力,并减少量杯底部在平板17上滑移时的捻粉泄漏。在小量杯底部装一圆形橡皮舌头,当量杯在平板17上滑移时,橡皮舌头作底与平板接触,以减少盐精世漏;当量杯落料时,橡皮舌头被盐粉压人长圆孔,随后又自动翻起,形成小量杯底。
当组合量杯随转盘5转入料仓位置时,盐粉自动填充量杯,并在刮板3处刮平,再转至平板17的长圆孔处卸料,把量杯计量的盐粉,通过漏斗19倒入盐袋之中。当转盘以30r/min的转速均速转动时,通过转盘上的两组量杯即可实现60袋/min的小袋盐粉包装自动计量要求。
容积可调式量杯计量方案在一定范围内满足了多品种物料包装的计量要求。经过细致的调整,可满足较高的计量精度要求,而且调整后,可保持相对稳定的工作状态,生产效率较高。缺点是调整十分麻烦,必须停机调整,而且结构比较复杂。
3容积可调式动态计量装置
为了实现更高的计量精度要求,1998年6月,应用户要求,笔者又设计制作了适合于动态计量误差检测和调整的新式计量装置如图5所示。
这套计量装置釆用步进电机为驱动元件,直接驱动螺旋推进器计量所包装的物料。
S5容积可调式动态计装宣
1一步进电机2—电机座3—联轴器4一盖板5—螺旋杆&一加料斗7—出料口8-盖根9一底板10—端畫
用内径中20,外径@5。,螺距40mm的推进螺旋,选用13OBC31OOA型步进电机(步距角1.2"),需用1770个脉冲当量即可实现500g食盐的计量,每次计量运行时间为0.5秒。假设包装机的生产效率仍为60袋/min,我们可用Q.5秒钟完成1720个工作脉冲的快速落料,用0.1-0.2秒实现50个眛冲的慢速调整计量.再把整个落料过程电子秤动态检测得的计量误差反馈到计算机系统”相应作出反应,随机调整落料计量步进电机的駆动脉冲电流数,这样就实现了商品包装中自动计量误差的动态调整,进而实现更高的计量精度要求。
4结论
容积可调式动态计量装置,不仅操作方便,计量准确,适应性广泛,结枸也十分简单,是值得推广的计量方式。尽管在调试中也发现了一些不尽人意的问題:如用步进电机作驱动元件,成本校高;步进电机矩频特性与样本显示的数据总有一定差距,影响了计量装置的工作性能与可靠性;从检测手段上动态计量误差调整的理想化还有待于进一步的解决。但笔者深信,随着科技进步的发展,步进电机应用的日益广泛,其成本会逐步降低,步进电机的性能也会不断提高,小袋物品包装的动态计量调整,作为包装行业的发展方向,我们仍以盐粉作为包装物品,按理论计算,一定会很快得以发展、进步、完善、提高。
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