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目前市場上粉狀物料品種繁多面粉、專用粉、元宵粉等。這些粉狀物料計量和包裝基本上都是由手工來完成的°生產(chǎn)效率極低，父不苻合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，而義污染空氣.待別對工人的健康不利。目前對于粉粒松散物料的小包裝自動包裝機,國產(chǎn)的僅有小袋（25?50g）包裝，而包裝更景為0.5?2.5kg的自動小包裝機國產(chǎn)的沒有。為了實現(xiàn)面粉等粉狀物料小袋包裝自動化，我們調(diào)査了許多生產(chǎn)廠家，仔細地研究了進口同類包裝機.結(jié)合我國的實際情況.應(yīng)用定容計髭原理，氣壓傳動知識和電氣自動控制理論.設(shè)計了粉狀物料自動包裝機〈如圖所示）。
1系統(tǒng)
1-1粉狀物料的性質(zhì)和計量方式的確定
粉狀物料屬于松散物料，般的粒度都比較小.質(zhì)燈輕，粉塵易飛揚，它的散堆密度（視比重）受溫度、濕度及堆積方式的影響。但在外界條件變化不大的情況下，粉狀物料的密度比較穩(wěn)定.由于其粉粒特別小,又比較干燥.所以流動性較好。但還易與接觸材料粘附等待性。?
根據(jù)粉狀物料的這些性質(zhì)以及其他因素綜合起來專慮.采用螺桿容積計最方式比校合理。它是利用每個螺旋相同的理論容積之原理來完成定鼠葉髭的。鼻螺桿轉(zhuǎn)的圏數(shù)來實現(xiàn)不同級別的計懺。這樣可使粉狀物料在計信過程中始終處在-個與外界隔絕的空冋里.保證計敝不受外界因素的干擾.借助于螺桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的軸向力推動粉狀物料沿軸向此進，實際上是強通供料。這對于保證高速度的自動包裝是很有利的.這是采用螺桿定容計量的主要原因。

1.2嫁桿形式的逸擇及其計鼻
螺桿用于計量的軸向難形常用的是梯形和矩形.在螺桿外鶴、內(nèi)祥及鎌距相同的情況下?矩形爆桿產(chǎn)生的軸向力大,旦垂直安裝時末端一圏螺紋下端粘附粉塵的可能性W、?所以采用單頭矩形截面螺桿.
螺桿外徑"=90mm.內(nèi)徑d=40mm、中徑Q,=65mm、螺距尸=40mm、矩形螺紋的厚度2=3mm
由螺桿螺旋升的計算公式
那么計算螺桿每-周轉(zhuǎn)計餃容腔容積為
現(xiàn)以水磨幡米粉（元宵粉）為例，每次裝袋的重耄為500g,其散堆密度q=0.4358/cn
則計量螺桿每轉(zhuǎn)一圈供送元宵粉的重量為：
Ga=Vp=192.9>0.435=83.94g/r假設(shè)每計景一袋，螺桿轉(zhuǎn)”=5§強則下料的重量為：
G=G。?r=83.94X5y=486.85g動力源選用氣馬達，可無級調(diào)速。只控制進氣閥或排氣閥開閉的程度，就能調(diào)節(jié)馬達的輸出功率和轉(zhuǎn)速。
裝袋計量500g時.螺桿的轉(zhuǎn)速為250r/min則計量一次所需的時間為：
由于電密離合器脫開有一定時間誤差，而螺桿由于慣性到完全停止轉(zhuǎn)動也需-定的時間，則可用以補償余的重量。
電磁離合器斷開時間極限誤差為0.3s則補償重量
螺桿轉(zhuǎn)速從250r/min降到零，最多需0.0眾螺桿取平均轉(zhuǎn)項250+2=125r/min,則補償重量為
相時誤羞為
其總的相對誤差為
能夠滿足要求
一次需要1.42=2s
則螺旋計量的生產(chǎn)能力為：
Q,-500g/2s（按每包500g計算,間隔2s的時間完成包裝動作）
所以包裝機的生產(chǎn)能力為：
Q=500g/4s=500XISg/rrdn—0.5X15X60=450kg/h
1.3計量系統(tǒng)的其他裝五
為了使專用粉的密度均勻，在螺桿上方的錐體料斗內(nèi)裝有攪拌器，通過齒輪傳動使其與螺桿的旋轉(zhuǎn)方向相反.
導(dǎo)管與嫁桿間留有適當(dāng)?shù)拈g隙。導(dǎo)管卜方連接固定漏斗，而固定瀨斗又連接活動鴨咀漏斗.它能夠自動升降，由兩個能自動閉合和張開的霄咀片組成.在裝袋時啓咀片下降，伸入到袋底部，鴨咀片自動張開.動狀物料尊自重裝入袋內(nèi)，然后上升閉合離袋.這樣可避免粉塵飛為,粘附在袋口封接部位.影響封口質(zhì)最.
2自動包裝系統(tǒng)
2.1    乞裝材料和邑裝袋形式的確定
專用粉等都是粉狀、細顆粒狀的物料.所以應(yīng)采用軟性包裝材料。故確定以聚乙烯作為包裝材料。
由粉狀物料的性質(zhì)和包裝的函最.選用三面封口扃平袋的形式。
2.2包裝糸統(tǒng)忌體方案的叔定
2.2.1工藝路線及機器的類型
粉狀物料包裝的工藝路線是制袋一充填料一封口一切斷。將包裝過程分為四個工位：
a、包裝制袋成型;b、橫封和充壊料2、縱封;d、切斷.由此看岀包裝過程比較復(fù)雜.需要比較多的執(zhí)行機構(gòu)。選用臥式間歇宜線運動的多工位機構(gòu).具體地說是氣壓臥式聯(lián)合制袋包裝機。

2.2.2主傳動系統(tǒng)
為了使料袋產(chǎn)生間歌的直線運動，我們設(shè)計成以氣缸作動力源，驅(qū)動轉(zhuǎn)輪機構(gòu)帶動同步
齒形帶作間歇運動.拉帯機構(gòu)也是以氣缸作動力源.上述兩個氣覽在氣壓回路上由氣壓元件保證作同步運動，因此拉帶機構(gòu)和同步齒形帶也將保持間歐式的同步運動.
2.2.3包裝系統(tǒng)的其他裝置
a、    包裝材料的供送
為了使包裝材料間歌式的送到各個工位.設(shè)計了一個供紙架和拉帶機構(gòu)（縱封器完成縱封的同時作間歐移動）.供紙架由薄膜卷盤、導(dǎo)輾、三角形成型器、U形導(dǎo)桿和封接器等組成。紙長的改變由拉帶機構(gòu)實現(xiàn)。供紙架上配置有附件.用以調(diào)節(jié)紙在供送過程中的松緊程度.
b、    三角形制袋成型器
三角形制袋成型器安裝時應(yīng)呈傾斜狀態(tài).與水平面的夾角有一個最佳值此角度越大，則壓力角也越大，薄膜成形的阻力也越大薄膜在翻折時就越容易變形，甚至有被撕裂或拉斷的可能。此角度越小.成形的阻力也就越小，于薄膜對折有利.但會使三角板長度増加，結(jié)構(gòu)増大。該角度熨根據(jù)薄膜流動時的阻力、變形以及三角板的具體結(jié)構(gòu)來確定.
根據(jù)該機的包裝速度這個傾斜角度應(yīng)取28.通過三角形公式可計算出三角板內(nèi)角的值為52。，其厚度取15mm.三角形的高視包裝重量的不同.可由公式計算得到。
c、    袋口的封接及切斷裝置
利用包裝材料聚乙烯在加熱時，會軟化成為熔融的熱塑化狀態(tài)，在袋的封接部位兩層薄膜受熱軟化到熔融狀態(tài)時.對其施加接觸壓力使處于熔融狀態(tài)的封接部位材料界面間被突破而融接成一體冷卻后就得到熔接聯(lián)接.這就是我們常說的熱融封接。該機的縱橫封口結(jié)構(gòu)就是根據(jù)此原理設(shè)計的。
縱橫器的結(jié)枸均采用板條式在封接壓頭.頂端裝著熱容量小的鐐銘條借作為熱封接的發(fā)熱體為避免發(fā)熱體粘結(jié)包裝材料.其間置聚四氟乙烯布隔離，當(dāng)壓頭將待封的薄膜層壓驚后，給發(fā)焦體通的瞬時脈沖大電流，產(chǎn)生高溫將待封的薄膜層加熱.促使其熔接,并配以水和空氣冷卻裝置,使其迅速冷卻。待封接處的薄膜恢復(fù)強度及定形后再退回壓頭.
加熱溫度在130?I50C的范圍內(nèi)，可通過調(diào)節(jié)電壓來控制.夾緊力控制在3?4kg/cm\由氣亂回路上的壓力繼電器來控制.旃熱時間為0-么,冷卻時間為0.
這種間歇式的縱橫封口裝置,只在包裝袋停止時進行工作,包裝材料成型后先進行橫封待充填料后.縱封器再開始工作.然后將包裝材料拉一個袋長距離.即縱封器起兩個作用:縱封口和拉帶.
在包裝過程中.包裝材料的運動和松狀物料的移動，由于靜電感應(yīng).都容易帶靜電，這樣粉塵極易粘附在袋口的內(nèi)壁上.使袋口封接不嚴(yán)或者不牢固.為了提高封口的質(zhì)在包裝袋的外側(cè)，供紙架上設(shè)置有靜電消除裝置。
最后一道工序是切斷。選取的是放刀式切斷機構(gòu)。
2.3彰響封接質(zhì)量因素的分析
2.3.1包裝材料的熱封性能
如果包裝材料的熱封性能很好，不但易于熱封，而且封口的強度很高。反之就可能因封口不嚴(yán)或野接不牢而導(dǎo)致專用粉等的泄漏。包裝材料本身的性能是影響封接質(zhì)延的主要因素.選用聚乙婦就比其它塑料薄膜熱封性好.
2.3.2熱對溫度、時間、壓力的控制
熱封溫度太高薄膜易產(chǎn)生“糊化而不能封接。塑料類的包裝材料.熱封溫度要求嚴(yán)格，不得超過150C。在這個范圍內(nèi).溫度越高，熱封的時間越短.施加的壓力也小。反之時間長，壓力大，這三個因素是互相制約的.但是都有一定的限度，可參看有關(guān)熱封的資料。
2.3.3壊充料的性質(zhì)
填充料的密度大，顆粒狀，封接質(zhì)鼠就好.專用粉等成粉末狀，密度也小，在包裝過程中要采取一定的措施.減少粉末飛揚，避免粘附在袋口封接部位.如裝料斗伸入袋內(nèi)，設(shè)靜電消除裝置等等。對己粘附在袋口封接部位的粉塵在封接前加一抖動機構(gòu)使袋口順動，驅(qū)使粘附的粉塵落入袋內(nèi),以提高包裝質(zhì)齡.
3結(jié)論與討論
利用氣壓傳動，由電氣控制的機器完全能夠勝任專用粉等的自動計量和自動包裝工作，而且比機械傳動和液壓傳動具有許多優(yōu)點。
3.1結(jié)枸簡單，運動袖度高
機器的執(zhí)行機構(gòu)動作可直接用氣壓元件來帶動.而旦又可無級變速.這樣傳動弛短比機械傳動省去很多變遜傳動機構(gòu).所以機器的結(jié)構(gòu)簡單.運動精度高；
3.2執(zhí)行機杓的動作迅速、準(zhǔn)確、可靠
氣動的動作比機動和液動迅速反.應(yīng)快.由于傳動鏈短由此運動產(chǎn)生的誤差小，反莊到執(zhí)行機構(gòu)末端件上運動精度高.動作準(zhǔn)確，可界.
3.3工作環(huán)境適應(yīng)，埃好.產(chǎn)A無汙親
粉狀物料的生產(chǎn),計量與包裝的環(huán)境-般多塵埃，振動大，氣壓比機械液壓柱制優(yōu)越，產(chǎn)品不受油類的污染，即使漏氣也不影響衛(wèi)生.
3.4僅囂的成本場廉.揉作爲(wèi)僅
由于傳動鮭短使用的零件數(shù)少，機器價格便宜機辭過栽能自動保護.維修方便.工作介質(zhì)里傳否易乂比較清淸減少對拜境的污染，
3.5般扶物料應(yīng)用電囹廣
除包裝季用物外還可以自助包裝其他粉料物品：包裝重量的范圍也很大.
 

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