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      糧食氣調(diào)保鮮小包裝機(jī)的研制
      
        
      發(fā)布時(shí)間：2020-07-10 14:57:39 |來源：網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
      
      
      
      
      
        
      

      1前言
      


      隨著人們生活水平提高，糧食小包裝銷售是 糧食消費(fèi)市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前的自動(dòng)包裝 機(jī)中能達(dá)到5千克的大袋包裝機(jī)很少，致使現(xiàn)有 的大米小包裝幾乎都是用人工稱量后熟封而成， 這僅是一種低效率的分裝而己。把氣調(diào)保鮮技術(shù) 運(yùn)用在自動(dòng)包裝機(jī)上，使糧食的自動(dòng)包裝和糧食 的防蟲、防霉、防陳化等保質(zhì)要求結(jié)合起來,是糧 食小包裝銷售及其包裝機(jī)設(shè)計(jì)的最佳選擇。對(duì) 此，我們?cè)O(shè)計(jì)制造了 DCKQ5000型包裝機(jī)（已取得 國(guó)家專利）。該包裝機(jī)集自動(dòng)計(jì),、充填、充（換） 氣、熱封、卸料于一體，自動(dòng)化程度較高，經(jīng)生產(chǎn)和 試驗(yàn)證明性能可靠,維護(hù)使用方便,能廣泛用于大 米、豆類、玉米、花生仁、瓜子、種子及飼料等需保 鮮的顆粒狀物料包裝，也可用于顆粒狀物料的一 般密封包裝。
      


        
	
      1. 機(jī)組簡(jiǎn)介
        2. 

      


      2.1工作流程
      


      由于包裝5千克的袋子較大，若包裝機(jī)自動(dòng) 制袋，則制袋機(jī)構(gòu)較復(fù)雜和龐大，所以該機(jī)采用預(yù) 制包裝袋，人工套袋后其余工序則自動(dòng)進(jìn)行，工作 流程如下：
      


      自動(dòng)稱量—
      


      （人工套袋）-夾袋-充氣七充料-機(jī)械手下 降-拉袋-熱封-卸袋
      


      2.2機(jī)組結(jié)構(gòu)及工作原理
      


      包裝機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1示，主要由自動(dòng)稱■機(jī)構(gòu)， 機(jī)械手、升降機(jī)構(gòu)、熱封機(jī)構(gòu)、充氣機(jī)構(gòu)、壓縮空氣
      


      包裝機(jī)示意圖
      


      圖1機(jī)垠示靂圖
      


      I 一壓縮空氣源（空壓機(jī)）2-機(jī)架 IS制箱 4一（保鮮氣體）充氣系統(tǒng)5-自動(dòng)稱暈機(jī)構(gòu) &~將料斗7—出料門8—升降機(jī)構(gòu) 9一岀科導(dǎo)管10-顯示板11—機(jī)械手
      


      12—包裝袋13~熱封機(jī)構(gòu)
      


       
      


      系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)組成。
      


      工作原理為：包裝物料由稱量機(jī)構(gòu)自動(dòng)稱好,人工把包裝袋套在出料導(dǎo)管上，機(jī)械手11便 自動(dòng)夾緊包裝袋，此時(shí)袋內(nèi)充填有保鮮作用的隋 性氣體，同時(shí)出料門7打開，稱好了的物料被裝 入袋內(nèi)，裝料充氣結(jié)束后，放料門關(guān)閉，稱量機(jī)構(gòu) 進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的稱量，機(jī)械手則夾持著裝好了 物料的包裝袋在升降機(jī)構(gòu)8帶動(dòng)下下降，并把袋 口拉平，送至熱封機(jī)構(gòu)13熱封，熱封完成后卸袋,
      

      


       
      


      
	
		
      
			 
		
      
		
      
			 
			包裝機(jī)各工序時(shí)序圖
		
      
	      

      


      然后升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)機(jī)械手上升到原來位置，進(jìn)行 下一個(gè)循環(huán)。各工序進(jìn)行的時(shí)序圖見圖2,整機(jī)由可編程 序控制器（PLC）進(jìn)行控制，使之各部分按時(shí)序圖 自動(dòng)循環(huán)工作。
      


      太料門機(jī)組設(shè)計(jì)有兩大特點(diǎn)：一是改變了傳統(tǒng)包裝 機(jī)的電機(jī)、鏈齒驅(qū)動(dòng),執(zhí)行機(jī)構(gòu)全部用氣動(dòng)元件驅(qū) 動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整容易；二是其稱量裝置選用了 最簡(jiǎn)單的臺(tái)秤改裝,成本低，可靠性高°
      


        
	
      1. 機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)
        2. 

      


      ⑴生產(chǎn)率：6~12秒/袋
      


      （2）       包裝質(zhì)量：2500g~5000fe/袋
      


      （3）       計(jì)量精度：誤差蕓±1%,滿足《零售商 品稱重計(jì)量監(jiān)督規(guī)定〉
      


      （4）       外形尺寸：1100 x 900 x 2500bim
      


      （5）      總功率：1.5kW
      


      （6）      適宜包裝物料:顆粒料物體
      


        
	
      1. 主要部件設(shè)計(jì)及工作原理
        2. 

      


      4.1稱量裝置結(jié)構(gòu)及工作原理
      


      結(jié)構(gòu)如圖3所示，考慮到成本及可靠性等，本 機(jī)選用市售臺(tái)秤作稱量主體，經(jīng)改裝加上電子控 制而成。工作原理為:稱量剛開始時(shí)，安裝在儲(chǔ)料 斗上的大小供料門7、8在氣缸4、5控制下均打 開，向稱量料斗9供料。當(dāng)物料達(dá)到一定量，秤桿 剛抬起時(shí),電控使大供料門關(guān)閉，只剩下小料門加 料，當(dāng)物料達(dá)到規(guī)定量時(shí)，秤桿上抬到一定位置， 由光電開關(guān)控制的小料門關(guān)閉，完成稱量。稱量 完成后充料時(shí)，出料門11打開，通過出料導(dǎo)管向 包裝袋充料。
      


      機(jī)械手結(jié)構(gòu)及工作原理
      


      結(jié)構(gòu)如圖4所示，兩個(gè)對(duì)稱的機(jī)械手（圖中只 畫了一半）用來完成夾、卸袋等工序，兩機(jī)械手間 的距離可調(diào)節(jié)，以滿足不冋大小的包裝袋。當(dāng)人 工把包裝袋套在出料導(dǎo)管5上時(shí)，順手觸動(dòng)開關(guān), 夾緊氣缸2便推動(dòng)夾子8從兩邊夾緊袋子，當(dāng)充 氣充料完成后，升降機(jī)構(gòu)使機(jī)械手夾著裝好了物 料的袋子下降至熱封機(jī)構(gòu)位置，下降的同時(shí)拉袋 氣缸3工作，把袋口拉平直,并帯動(dòng)打袋桿9把袋 口打偏到熱封機(jī)構(gòu)的上下熱封板間，當(dāng)熱封完成 后，夾子8松開卸袋,升降機(jī)構(gòu)帯動(dòng)機(jī)械手上升到 原先位置，開始下一個(gè)循環(huán)。
      


      4.3充氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
      


      包裝袋內(nèi)充（換）保鮮氣體以能達(dá)到保鮮要求 為目的，據(jù)試驗(yàn)情況，本機(jī)選用了簡(jiǎn)單的掃氣換氣 法（或稱氣體沖洗法）來實(shí)現(xiàn)包裝袋內(nèi)氣體的“換 氣”，即將欲充灌的保鮮氣體直接沖入包裝袋，把 袋內(nèi)原有的空氣驅(qū)出達(dá)到換氣目的。因此充氣系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，主要由高壓儲(chǔ)氣瓶（市售）、二 位二通電磁閥、塑料氣管、充氣管等組成，充氣管 裝于充料導(dǎo)管內(nèi)，充氣時(shí)電磁閥開通，充氣管將保 鮮氣體充入包裝袋內(nèi)，充氣完成后電磁閥關(guān)閉C 充氣壓力可調(diào)，據(jù)用（A氣體充氣實(shí)驗(yàn)，包裝袋內(nèi) CQ濃度可達(dá)50%以上，Q含量下降至2?5%左 右,能滿足糧食儲(chǔ)存保鮮要求。
      


      包裝機(jī)機(jī)械手示意圖
      


      圖4機(jī)械手示憲圖
      


       
      


      1 一移動(dòng)支架 2^緊氣血 H（緊）袋氣血
      


      4一升降導(dǎo)桿—岀料導(dǎo)管 &一包裝袋 1隰鮮氣體充氣管 8-夾子 9-打袋桿夾子擋柱
      


      4.4熱封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理
      


      結(jié)構(gòu)如圖5所示,根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，本機(jī)選用了 電熱絲式加熱方式，其熱封質(zhì)量比電熱管加熱式 好些。工作原理為：當(dāng)機(jī)械手將包裝袋口打偏在 上下熱封板3、5之間后，上熱封板在氣泵1的推 動(dòng)下往下壓，壓緊的同時(shí)電熱絲瞬時(shí)加熱,熱合好 后，冷卻一定時(shí)間,上熱封板離開，機(jī)械手卸料，熱 封壓力及加熱時(shí)間是可以調(diào)的。
      


        
	
      1. 糧食氣調(diào)保鮮包裝的
        
	有關(guān)理論和包裝材料
        
	5.1二氧化碳對(duì)大米品質(zhì)的保護(hù)作用
        2. 

      


      有關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)二氧化碳濃度増加到40% 以上時(shí)，霉菌受到抑制，米象、谷蠢、赤擬谷盜、鋸
      


      熱封機(jī)構(gòu)示意圖
      


      1 一熱封氣旬 2-連桿 3-上熱封板 4一電熱絲—下熱封板 6-支架
      


       
      


      谷盜、雜擬谷盜、黃粉蟲幼蟲等也將受到很大的抑 制和被殺滅。同時(shí)二氧化碳濃度増加，混合氣體 中氧的濃度將降低，此時(shí)糧粒的呼吸受到押制，糧 粒在儲(chǔ)存過程中干物質(zhì)的消耗和糧粒內(nèi)部的化學(xué) 變化將減少,起到防陳化的作用。
      


      5.2包裝材料的選擇
      


      本包裝機(jī)由于為氣調(diào)包裝，若選用的包裝袋 的阻氣、阻濕性差，其充壊的保鮮氣體（如CQ氣 體等）將透過包裝袋發(fā)揮不了氣調(diào)保鮮的作用，因 此本氣調(diào)包裝機(jī)選用四川聯(lián)合大學(xué)生產(chǎn)的聚乙烯 醇復(fù)合膜制作的包裝袋，其有較好的阻氣、阻濕性 能（CQ透過率為0.02c^/2 • 24h，20昭，噸透 過率為 O.OW/irf • 24h • 20T ,透濕率 16 ~ 22g/ irf , 24h）,成本也較低。
      


       
      


       
      


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