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糧食氣調(diào)保鮮小包裝機的研制

發(fā)布時間：2020-07-10 14:57:39 |來源：網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載

1前言

隨著人們生活水平提高，糧食小包裝銷售是 糧食消費市場發(fā)展的必然趨勢。目前的自動包裝 機中能達到5千克的大袋包裝機很少，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 運用在自動包裝機上，使糧食的自動包裝和糧食 的防蟲、防霉、防陳化等保質(zhì)要求結合起來,是糧 食小包裝銷售及其包裝機設計的最佳選擇。對 此，我們設計制造了 DCKQ5000型包裝機（已取得 國家專利）。該包裝機集自動計,、充填、充（換） 氣、熱封、卸料于一體，自動化程度較高，經(jīng)生產(chǎn)和 試驗證明性能可靠,維護使用方便,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. 機組簡介

2.1工作流程

由于包裝5千克的袋子較大，若包裝機自動 制袋，則制袋機構較復雜和龐大，所以該機采用預 制包裝袋，人工套袋后其余工序則自動進行，工作 流程如下：

自動稱量—

（人工套袋）-夾袋-充氣七充料-機械手下 降-拉袋-熱封-卸袋

2.2機組結構及工作原理

包裝機結構如圖1示，主要由自動稱■機構， 機械手、升降機構、熱封機構、充氣機構、壓縮空氣

包裝機示意圖

圖1機垠示靂圖

I 一壓縮空氣源（空壓機）2-機架 IS制箱 4一（保鮮氣體）充氣系統(tǒng)5-自動稱暈機構 &~將料斗7—出料門8—升降機構 9一岀科導管10-顯示板11—機械手

12—包裝袋13~熱封機構

 

系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)組成。

工作原理為：包裝物料由稱量機構自動稱好,人工把包裝袋套在出料導管上，機械手11便 自動夾緊包裝袋，此時袋內(nèi)充填有保鮮作用的隋 性氣體，同時出料門7打開，稱好了的物料被裝 入袋內(nèi)，裝料充氣結束后，放料門關閉，稱量機構 進行下一個循環(huán)的稱量，機械手則夾持著裝好了 物料的包裝袋在升降機構8帶動下下降，并把袋 口拉平，送至熱封機構13熱封，熱封完成后卸袋,

 
  包裝機各工序時序圖

然后升降機構帶動機械手上升到原來位置，進行 下一個循環(huán)。各工序進行的時序圖見圖2,整機由可編程 序控制器（PLC）進行控制，使之各部分按時序圖 自動循環(huán)工作。

太料門機組設計有兩大特點：一是改變了傳統(tǒng)包裝 機的電機、鏈齒驅(qū)動,執(zhí)行機構全部用氣動元件驅(qū) 動，結構簡單，調(diào)整容易；二是其稱量裝置選用了 最簡單的臺秤改裝,成本低，可靠性高°

  1. 機組主要技術參數(shù)

⑴生產(chǎn)率：6~12秒/袋

（2）       包裝質(zhì)量：2500g~5000fe/袋

（3）       計量精度：誤差蕓±1%,滿足《零售商 品稱重計量監(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. 主要部件設計及工作原理

4.1稱量裝置結構及工作原理

結構如圖3所示，考慮到成本及可靠性等，本 機選用市售臺秤作稱量主體，經(jīng)改裝加上電子控 制而成。工作原理為:稱量剛開始時，安裝在儲料 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。當物料達到一定量，秤桿 剛抬起時,電控使大供料門關閉，只剩下小料門加 料，當物料達到規(guī)定量時，秤桿上抬到一定位置， 由光電開關控制的小料門關閉，完成稱量。稱量 完成后充料時，出料門11打開，通過出料導管向 包裝袋充料。

機械手結構及工作原理

結構如圖4所示，兩個對稱的機械手（圖中只 畫了一半）用來完成夾、卸袋等工序，兩機械手間 的距離可調(diào)節(jié)，以滿足不冋大小的包裝袋。當人 工把包裝袋套在出料導管5上時，順手觸動開關, 夾緊氣缸2便推動夾子8從兩邊夾緊袋子，當充 氣充料完成后，升降機構使機械手夾著裝好了物 料的袋子下降至熱封機構位置，下降的同時拉袋 氣缸3工作，把袋口拉平直,并帯動打袋桿9把袋 口打偏到熱封機構的上下熱封板間，當熱封完成 后，夾子8松開卸袋,升降機構帯動機械手上升到 原先位置，開始下一個循環(huán)。

4.3充氣系統(tǒng)的設計

包裝袋內(nèi)充（換）保鮮氣體以能達到保鮮要求 為目的，據(jù)試驗情況，本機選用了簡單的掃氣換氣 法（或稱氣體沖洗法）來實現(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)出達到換氣目的。因此充氣系 統(tǒng)的結構較為簡單，主要由高壓儲氣瓶（市售）、二 位二通電磁閥、塑料氣管、充氣管等組成，充氣管 裝于充料導管內(nèi)，充氣時電磁閥開通，充氣管將保 鮮氣體充入包裝袋內(nèi)，充氣完成后電磁閥關閉C 充氣壓力可調(diào)，據(jù)用（A氣體充氣實驗，包裝袋內(nèi) CQ濃度可達50%以上，Q含量下降至2?5%左 右,能滿足糧食儲存保鮮要求。

包裝機機械手示意圖

圖4機械手示憲圖

 

1 一移動支架 2^緊氣血 H（緊）袋氣血

4一升降導桿—岀料導管 &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熱封機構的結構及工作原理

結構如圖5所示,根據(jù)實驗情況，本機選用了 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：當機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 動下往下壓，壓緊的同時電熱絲瞬時加熱,熱合好 后，冷卻一定時間,上熱封板離開，機械手卸料，熱 封壓力及加熱時間是可以調(diào)的。

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

有關實驗證明，當二氧化碳濃度増加到40% 以上時，霉菌受到抑制，米象、谷蠢、赤擬谷盜、鋸

熱封機構示意圖

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。同時二氧化碳濃度増加，混合氣體 中氧的濃度將降低，此時糧粒的呼吸受到押制，糧 粒在儲存過程中干物質(zhì)的消耗和糧粒內(nèi)部的化學 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)包裝機選用四川聯(lián)合大學生產(chǎn)的聚乙烯 醇復合膜制作的包裝袋，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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