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1前言
全自動制袋包裝機的結(jié)構(gòu)組成，除去動力、傳動和輸送部分及控制系統(tǒng)外，主要由制袋裝置、計量充填裝置、封口切斷裝置等構(gòu)成°該機主要適用于顆粒狀、粉狀及流體或半流體物料的小袋包裝°隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高、以及對外貿(mào)易的迅速擴大，在商品流通中人們對小袋商品的包裝提出了越來越高的要求，不僅要求包裝美觀、便于運輸、儲存、使用方便和產(chǎn)品保質(zhì)，而且要求包裝袋內(nèi)的商品計量準(zhǔn)確，誤差小。“計量"是包裝過程中的重要組成部分，因此商品包裝的精確計量是包裝行業(yè)時刻關(guān)注的一項重要課題。為此，我們將多年來和企業(yè)合作研制的容積式和動態(tài)稱重式計量裝置方案總結(jié)、比較如下4;容積式計量裝置。容積式計量裝置適用于視密度穩(wěn)定、容量較小的物料計量。其結(jié)構(gòu)簡單，計量速度快，成本低，但計量精度低（一般只能達到3%?1.5%）2.1容杯式計量裝置

圖1為固定容杯式計量裝置結(jié)構(gòu)簡圖°其中:（2）適用于顆粒狀、粉狀物料包裝。主要由料斗、定量杯、轉(zhuǎn)盤、刮板、粉罩、活門、轉(zhuǎn)軸及機架等組成°其工作原理為：轉(zhuǎn)盤帶動定量杯在轉(zhuǎn)軸的作用下作旋轉(zhuǎn)運動，當(dāng)定量杯轉(zhuǎn)入由刮板隔斷的料倉時，向其內(nèi)充填物料，同時料斗補充物料，以便定量杯充滿物料；當(dāng)定量杯轉(zhuǎn)出由刮板隔斷的料倉時，刮板將其上口物料刮平，保證各杯料高一致；當(dāng)定量杯轉(zhuǎn)到卸料口時，由固定在機架上的頂桿撥開其底部的活門，物料經(jīng)下料管落入包裝袋，落料完畢再由頂桿關(guān)閉其底部的活門，完成計量自動落料的動作要求#(b)適用于粉狀物料包裝#主要由料斗、定量杯、滑板、滑座、滑座蓋、支座、攪拌器及機架等組成。其工作原理為：滑板帶動定量杯在驅(qū)動機構(gòu)的作用下做等幅往復(fù)滑移，攪拌器勻速轉(zhuǎn)動防止物料結(jié)塊"當(dāng)定量杯滑到料斗的下料口時，其內(nèi)充填物料，不僅保證了定量杯中能夠充滿物料，而且保證了其內(nèi)物料比重均勻；當(dāng)定量杯滑出料斗下料口時，滑座蓋將其上口刮平，保證其料高一致；當(dāng)定量杯滑到漏斗上口時，其內(nèi)物料經(jīng)漏斗落入包裝袋，完成計量自動落料的動作要求。后者比前者生產(chǎn)效率低，但能更好地適應(yīng)粉料計量。
圖,為可調(diào)容杯式計量裝置結(jié)構(gòu)簡圖#適用于物料視密度變化對計量精度有較大影響的顆粒狀、粉狀物料包裝。主要由料斗、可調(diào)量杯、旋轉(zhuǎn)盤、定盤、刮板、粉罩、調(diào)整機構(gòu)、控制裝置及機架等組成#其工作原理為：旋轉(zhuǎn)盤帶動可調(diào)量杯(由固定杯和可調(diào)杯組成)、下刮板隨轉(zhuǎn)軸在原動機的驅(qū)動下一起作旋轉(zhuǎn)運動，當(dāng)可調(diào)量杯隨旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)入料斗底部時，料斗中的物料自動填充量杯，并由固定在料斗上的上刮板(由收集板和刮平板組成)將杯口刮平，保證旋轉(zhuǎn)盤上不積物料和各可調(diào)量杯料高一致；當(dāng)計量杯再轉(zhuǎn)至定盤的長圓孔卸料口時，可調(diào)量杯中的物料落入包裝袋的同時固定在可調(diào)杯后與可調(diào)杯同步旋轉(zhuǎn)的下刮板將可調(diào)杯滲出的物料刮至卸料口落入包裝袋，完成計量自動落料的要求#可調(diào)杯的上端套在固定杯的外表面，下端與定盤接觸，并在定盤上滑動；可調(diào)杯與固定杯內(nèi)表面組成的內(nèi)腔為計量容腔；可調(diào)杯與定盤在調(diào)整機構(gòu)的作用下可上下滑動，以改變計量容腔的容積。調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整軸兩

1一料斗2一上刮板3一旋轉(zhuǎn)盤.一計量杯5一定盤6—謂整機構(gòu)7—固定杯2—可調(diào)杯9—下刮板
圖2可調(diào)容杯式計量裝置結(jié)構(gòu)簡圖

個外伸端上，一端與伺服電機直接相聯(lián)，另一端與手動調(diào)節(jié)機構(gòu)離合式聯(lián)接，因此可實現(xiàn)計量的手動和自動調(diào)節(jié)。但自動調(diào)節(jié)需裝配電子檢測裝置，并將檢測到的瞬時變化訊號經(jīng)放大后驅(qū)動伺服電機調(diào)整計量容腔,達到計量準(zhǔn)確的目的；這樣不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本咼。
2.2轉(zhuǎn)鼓式計量裝置
轉(zhuǎn)鼓式計量裝置是依靠轉(zhuǎn)鼓外緣容腔和殼體內(nèi)表面形成的密封容腔實現(xiàn)計量的。適用于密度穩(wěn)定和流動性好的物料包裝。
圖3為轉(zhuǎn)鼓式計量裝置結(jié)構(gòu)簡圖。其中：(a)為扇形轉(zhuǎn)鼓計量裝置，主要由料斗、轉(zhuǎn)鼓、殼體及機夾等組成#其工作原理為：轉(zhuǎn)鼓在傳動軸的作用下作旋轉(zhuǎn)運動，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓上的扇形槽轉(zhuǎn)到料斗下部的進料管位置時,物料從料斗經(jīng)進料管落入轉(zhuǎn)鼓的扇形槽；當(dāng)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)出進料管位置時，由殼體內(nèi)表面將扇形槽內(nèi)多余物料刮去，保證轉(zhuǎn)鼓外緣容腔和殼體內(nèi)表面形成的密封容腔內(nèi)的物料體積一致；當(dāng)計量腔隨轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)到出料管時，物料經(jīng)出料管落入包裝袋，完成計量自動落料的要求。(b)為槽形截面可調(diào)容腔的圓柱形轉(zhuǎn)鼓計量裝置，主要由料斗、轉(zhuǎn)鼓、殼體、調(diào)節(jié)機構(gòu)及機夾等組成。其工作原理同它是通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺絲，改變計量容腔中柱塞板的位置來實現(xiàn)計量調(diào)節(jié)的

1一料斗2一進料管3一殼體1一進料管2一活塞板3一調(diào)節(jié)螺絲4一轉(zhuǎn)鼓5—下料管.一轉(zhuǎn)鼓5—出料管6一殼體
圖3轉(zhuǎn)鼓式計量裝置結(jié)構(gòu)簡
2.3柱塞式計量裝置
圖4為柱塞式計量裝置結(jié)構(gòu)簡圖。適用于粉狀、顆粒狀和粘稠物料包裝。更適用于流動性小、易結(jié)塊和產(chǎn)生架橋等柱塞現(xiàn)象的物料包裝#主要由料斗、殼體、柱塞及機架等組成。其工作原理為：柱塞在驅(qū)動機構(gòu)的作用下作直線往復(fù)運動，當(dāng)柱塞向左移動時，轉(zhuǎn)閥順時針方向轉(zhuǎn)動關(guān)閉出料管打開進料管，料斗中的物料經(jīng)進

1—料斗$—殼體％一柱塞&—出料管5一轉(zhuǎn)閥6—進料管
圖4柱塞式計量裝置結(jié)構(gòu)簡圖
料管被吸入柱塞和殼體形成的容腔實現(xiàn)計量；當(dāng)柱塞向右移動時，轉(zhuǎn)閥逆時針方向轉(zhuǎn)動關(guān)閉進料管打開出料管，物料被推入出料管落入包裝袋，完成計量自動落料的要求+
2-螺桿式計量裝置
螺桿式計量裝置是一種利用螺旋給料器來完成計量的裝置。在每一裝料循環(huán)中，只要精確控制螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)，就能獲得所要求的計量。該裝置的裝料距離短，很少飛揚粉塵，且速度快，適用于粉狀物料包裝。但計量
圖5為螺桿式計量裝置結(jié)構(gòu)簡圖。主要由驅(qū)動裝置、計量螺桿、料斗、攪拌器及機架等組成。其工作原理為：驅(qū)動裝置帶動計量螺桿和攪拌器將由送料口送入計量管,經(jīng)接料斗落入包裝袋，完成計量自動落料的要求+計量精度通過控制驅(qū)動裝置驅(qū)動計量的要求，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整麻煩、必須停機調(diào)整；即使采用了自動調(diào)整，也無法避免由于一組定量容腔的制造誤差所引起的計量精度誤差+因此為了提高計量精度，必須減小計量裝置的計量容腔的制造誤差。

1—驅(qū)動裝置2—攪拌器3—計量管4—接料斗5—計量螺桿6—料斗7—送料口

圖5螺桿式計量裝

3稱重式動態(tài)計量裝置
稱重式動態(tài)計量是指對變化或運動中的物料進行稱重計量的方式。適用于易吸潮結(jié)塊、顆粒不均勻及視密度變化較大等物料的計量。其結(jié)木復(fù)雜，計量速度慢，成須高，但計量精度高（能達到19?0.1%）。
3-1連續(xù)稱重式計量
連續(xù)稱重式計量實質(zhì)上是定時計重量+通過閉環(huán)控制系統(tǒng)控制物料的穩(wěn)定流量及其流動時間間隔進行計量。
圖6為連續(xù)稱重式計量裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。其中（a）為電子皮帶秤結(jié)構(gòu)簡圖，適用于粉粒物料包裝。主要由料斗、輸送裝置、計量秤、傳感器、稱重調(diào)節(jié)控制器及機架等組成。其工作原理為：當(dāng)物料由料斗經(jīng)自動控制閘門流到輸送帶上時，連續(xù)勻速運轉(zhuǎn)的輸送帶將物料帶到秤盤，皮帶秤立即測出該段皮帶上物料的重量，并將物料容重變化經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)變成電信號傳給稱重調(diào)節(jié)控制器，控制料斗自動調(diào)節(jié)閘門的開度，保證物料流量的穩(wěn)定#再經(jīng)與皮帶電子秤同步運轉(zhuǎn)的等分盤將皮帶秤輸送帶上某段范圍內(nèi)的物料分成分量相等的充填量落入包裝袋，完成計量自動落料的要求為螺旋秤結(jié)構(gòu)簡圖。適用于不會產(chǎn)生粘附和起拱的顆粒物料#主要由料斗、伺服電機、螺桿給料器、擋板、傳感器、調(diào)節(jié)控制器及機架等組成。其工作原理為：伺服電機帶動螺桿給料器作旋轉(zhuǎn)運動，并將料斗中的物料由螺桿給料器向前推動經(jīng)下料口落到擋板上；物料對擋板沖力的垂直分量能經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)化為電信號傳給調(diào)節(jié)控制器，并由調(diào)節(jié)控制器調(diào)節(jié)控制伺服電機的轉(zhuǎn)速，改變物料的流量；由于傳感器的輸出信號的強弱與物流沖力成正比，所以能夠保證物料流量穩(wěn)定，達到準(zhǔn)確定時計量的目的#再經(jīng)與螺桿秤同步運轉(zhuǎn)的等分盤將螺桿給料器推出的某段范圍內(nèi)的物料分成分量相等的充填量落入包裝袋，完成計量自動落料的要求。

（a）1—料斗$—自動控制閘門3—秤盤4—稱重調(diào)節(jié)控制器5—輸送帶6—接料斗7—傳感器8一主秤體9—限位器10—電機11—阻尼器12—副秤體

（b）1—料斗$—伺服電機3—調(diào)節(jié)控制器4—傳感器5—擋板6—下料口7—螺桿給料器

圖6連續(xù)稱重式計量裝置的結(jié)構(gòu)簡圖

3.2間歇稱重式計量
間歇稱重式計量實質(zhì)上是通過閉環(huán)控制系統(tǒng)控制進入秤斗物料多少進行計量#適用于粉粒物料包裝#
圖7為間歇稱重式計量裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。其中(a)為利用槽式振蕩器供料的結(jié)構(gòu)簡圖。主要由料斗、槽式振蕩器、秤斗、測力傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)及機架等組成。其工作原理為：槽式振蕩器將料斗內(nèi)的物料由粗給料調(diào)節(jié)閘門和細(xì)給料調(diào)節(jié)閘門控制成一定厚度，分別通過振動槽和槽端的粗加料開關(guān)閘門和細(xì)加料開關(guān)閘門流入秤斗，與秤斗直接接觸的測力傳感器將物重直接變成電信號傳給單片機控制系統(tǒng)，并與設(shè)定值進行比較，當(dāng)秤斗內(nèi)的重量達到設(shè)定值的901時，發(fā)出粗加料終了信號，使槽式振蕩器的粗加料開關(guān)閘門在氣缸或電磁鐵的作用下關(guān)閉出料口，由細(xì)給料振蕩槽單獨供料，直至發(fā)出滿秤信號，使槽式振蕩器的細(xì)加料開關(guān)閘門在氣缸或電磁鐵的作用下關(guān)閉，槽式振蕩器停振，并下達放料指令，在氣缸或電磁鐵的作用下通過秤斗門撥桿打開秤斗門，物料經(jīng)充填斗落入包裝袋，完成計量自動落料的要求#落料完畢發(fā)出信號重復(fù)上述動作。&)為利用螺旋桿供料的結(jié)構(gòu)簡圖。主要由料斗、步進電機＜斗、供料螺桿、測力傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)及機架等組成#其工作原理與圖(a)基本相同#不同之處是該裝置通過控制步進電機單位時間的驅(qū)動脈沖數(shù)實現(xiàn)給秤斗的快、慢速加料。實質(zhì)上是控制供料螺桿的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)角度完成動態(tài)供料的

1—料斗4—粗給料調(diào)節(jié)閘門3—細(xì)給料調(diào)節(jié)閘門6—細(xì)加料開關(guān)閘門5—粗加料開關(guān)閘門6—秤斗

7—秤斗開門撥桿9—測力傳感器9—充填斗10—單片機控制系統(tǒng)11—槽式振動器

1—料斗4—步進電機3—單片機控制系統(tǒng)6—測力傳感器5—秤斗開門撥桿6—秤斗7—供料螺桿
圖7間歇稱重式計量裝置的結(jié)構(gòu)簡圖
以上幾種方案不僅能夠?qū)崿F(xiàn)物料在運動過程中計量，而且能夠通過隨機調(diào)整供料量實現(xiàn)準(zhǔn)確計量和動態(tài)誤差調(diào)整，滿足不同品種物料的不同計量要求，并能達到較高的計量精度。
稱重式動態(tài)計量裝置與容積式計量裝置相比雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計量速度慢、成本高，但是單機不僅能夠滿足多品種、多計量的粉粒包裝要求，而且計量準(zhǔn)確#隨著科技進步和組合秤的使用不僅提高了稱重式動態(tài)計量裝置的計量速度，而且大大降低了成本#因此，動態(tài)計量包裝作為包裝行業(yè)的發(fā)展方向，一定會得以迅速發(fā)展和不斷提高完善。當(dāng)然，根據(jù)不同物料和不同計量精度要求，我們可以選擇不同的定量裝置滿足包裝行業(yè)的不同需要。
 

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