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      一種顆粒包裝機擺動式充填機構(gòu)的設(shè)計

      發(fā)布時間:2020-05-19 09:52:48 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

      傳統(tǒng)的顆粒包裝機的充填機構(gòu)是一個轉(zhuǎn)盤式的定量供料器。計量方法采用量杯式定容計量,落料依靠重力而下。定量供料器為圓盤式結(jié)構(gòu),盤中心定軸轉(zhuǎn)動。沿料盤圓周均布若干個( 一般為 4 個或 6 個) 量杯,物料從儲料倉流入料盤,旋轉(zhuǎn)的料盤經(jīng)固定的刮料板將物料填滿量杯完成計量。當(dāng)量杯轉(zhuǎn)到卸料工位時,開啟量杯底部活門,于是量杯中的物料在自重作用下充填到下方的包裝容器中去[1 - 5]。這種計量充填裝置有一些不足: 由于量杯底部的活門在落料時是來回轉(zhuǎn)動的,活門與量杯底部存在間隙,這會使被包裝物在包裝過程中破損、撒漏,見圖 1; 這種結(jié)構(gòu)由于料盤的安裝方式,拆裝清洗相對困難。趙曉麗[6] 設(shè)計了采用粗進料和細(xì)進料串行工作的混合式定量充填機構(gòu),改變了計量與落料機構(gòu); 孫兵[7] 介紹了一種包裝機產(chǎn)品采用三角杯作為容積計量容器,通過調(diào)節(jié)三角杯上下距離來控制被包裝物的容量; 而另一種產(chǎn)品則采用左右移動的活塞完成計量。由文獻(xiàn)[7]關(guān)于 2 種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與運動方式的啟發(fā),借鑒這兩種產(chǎn)品中其中一種的三角形容器結(jié)構(gòu)及另一種產(chǎn)品的活塞左右移動的計量運動方式,再增加三角形容器的擺動運動,設(shè)計了新的擺動式充填機構(gòu)。用可調(diào)容積法計量,計量容器由 2 個左右對稱的組合三角形結(jié)構(gòu)組成,且該容器是在包裝過程中動態(tài)形成的。在 2 個左右分別開口的三角形件 5,7 中間是中間隔板 6,在包裝動態(tài)過程中,擺動的三角形件與中間隔板組成計量容器。由儲料倉送物料進入計量容器的充料管 4 底部是一個平面,相當(dāng)于轉(zhuǎn)盤式計量充填裝置中的刮板,在充填過程中通過水平移動與中間隔板接觸而帶走多余物料,實現(xiàn)容積法計量。三角形件的上下位置可以調(diào)整,通過螺釘 1 和可調(diào)版 3 調(diào)節(jié)其與中間隔板的相對位置來調(diào)整計量容積的大小,如圖 2 中左側(cè)虛線所示。包裝過程中,2 個三角形計量容器 1 個充料計量( 圖示 7) 、1 個落料( 圖示 5) 交替進行,來完成被包裝物的充填落料。圖示三角件 5 的擺動由料斗轉(zhuǎn)軸 2 的定軸轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。在動態(tài)的包裝過程中,三角件擺動貼緊中間隔板形成計量容器時還未充填物料,故而不存在使被包裝物破損的現(xiàn)象; 而其落料部分的結(jié)構(gòu)完全安放在顆粒包裝機的袋成型器中,可以有效地克服被包裝物在包裝過程中撒漏的現(xiàn)象。在更換或拆去包裝材料后,此充填機構(gòu)完全暴露在外,且左右三角件安裝簡單,只需拆卸螺釘 1 即可卸下來,因而易于拆裝清洗。

      1. 擺動式充填機構(gòu)的功能運動實現(xiàn)

      根據(jù)對計量充填裝置的描述,要完成左右 2 個計量容器的充料計量,充料管需要移動,而由其底面作  為刮板的功能,需要穩(wěn)定的運動,因此充料管采用水 平往復(fù)移動。對用于計量、落料的左右三角形件,計  量時需要貼緊中間隔板,落料時要遠(yuǎn)離中間隔板,選  擇其運動為擺動,這樣落料時三角形的斜邊與水平線 之間的夾角更大,被包裝物料更易于落入包裝袋中, 也可使計量裝置在袋成型器中占據(jù)最小的空間。

      充填機構(gòu)需要實現(xiàn)兩個運動,即充料管的水平往復(fù)運動與三角件的擺動。這兩個運動都比較簡單,但需要由一套傳動系統(tǒng)來傳遞,并且二者相關(guān)聯(lián)。見圖3,該機構(gòu)首先設(shè)計一做水平往復(fù)運動的滑枕 2,與料管聯(lián)接,直接帶動充料管做水平往復(fù)運動; 與滑枕連接的推桿 1,推動料斗轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動實現(xiàn)三角件計量斗的擺動??梢詫崿F(xiàn)水平往復(fù)運動的機構(gòu)有很多,比如曲柄滑塊機構(gòu),正弦機構(gòu)等,也可以采用氣缸直接推動實現(xiàn)。

      物料包裝過程中,充料管的移動與三角件容器的擺動是反向進行的。見圖 3a,當(dāng)左側(cè)容器充料時,左側(cè)的三角件不運動,依靠彈簧的彈力緊貼著中間隔板形成計量容器,滑枕帶動充料管向左水平移動將物料填入三角形計量斗中; 滑枕繼續(xù)向左移動,此時已完成計量的右側(cè)三角件被與滑枕固聯(lián)的推桿推動而繞料斗轉(zhuǎn)軸向右擺動,將右側(cè)三角形計量斗中的物料填入包裝袋中,見圖 3b。反之,當(dāng)滑枕帶動充料管向右水平移動時,左側(cè)的三角形計量斗完成計量,右側(cè)的三角形計量斗復(fù)位,貼緊中間隔板; 滑枕繼續(xù)向右移動,左側(cè)的三角形計量斗向左擺動落料,右側(cè)的三角形計量斗開始充料。

      一般情況下,物料充填計量的時間比落料時間且由于充料管與滑枕聯(lián)接,其與滑枕一起往復(fù)運,而充料管內(nèi)一直裝有物料,在充料管移離落料容器之前不能落料,因此落料的擺動運動在時間上比充料管的水平往復(fù)運動要延遲一段時間。如圖 3a : 由于充料管的水平方向尺寸大于中間隔板,因此設(shè)計當(dāng)充料管處于圖 3a O 點的位置時左右兩個計量容器都不能擺動,需要貼緊中間隔板。當(dāng)滑枕向左移動時為保證不漏料,充料管移動到 A ,也即充料管的右邊緣接觸中間隔板的左側(cè)邊緣時,右側(cè)的計量容器開始擺動落料; 當(dāng)滑枕帶動充料管向右移動,充料管移動到 A ,右側(cè)擺動的落料斗也必須回位緊貼中間隔板。此段充料管從 O 點到 A 點移動距離為 la當(dāng)充料管向左移動到圖 3b 中的 B 點時,為充料管移動的極限位置由于充料管往復(fù)移動,其右側(cè)極位置為 C ,因此充料管的移動距離為 B,C 兩點間長度 lb ,而滑枕推動右側(cè)料斗擺動的距離為 A,B 兩點間長度 l即充料管的移動為全程的往復(fù)水平運動,斗的擺動只在接近極限位置段才進行運動。料斗 容積進行調(diào)整時可調(diào)整推桿的長度。

      1. 結(jié)論

      此擺動式充填機構(gòu)與轉(zhuǎn)盤式充填機構(gòu)一樣均采用容積法計量,因此計量精度不改變。由于擺動式充填機構(gòu)在包裝過程中只有左右三角件的擺動,故而不存在使被包裝物破損的現(xiàn)象,而其落料部分的結(jié)構(gòu)完全安放在顆粒包裝機的袋成型器中因此可以有效地克服被包裝物在包裝過程中撒漏的現(xiàn)象。在更換或拆去包裝材料時,充填機構(gòu)完全暴露在外,且左右三角件安裝簡單因而易于拆裝清洗。此擺動式充填機構(gòu)已申請專利,并投入生產(chǎn)實可以達(dá)到每分鐘 120 袋的包裝速度,已累計生產(chǎn)銷售了幾百臺,效果良好。該企業(yè)用此機構(gòu)在高端產(chǎn)品上完全代替了原來的轉(zhuǎn)盤式充填機構(gòu)

       

       

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