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1前言
全自動(dòng)制袋包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)組成，除去動(dòng)力、傳動(dòng)和輸送部分及控制系統(tǒng)外，主要由制袋裝置、計(jì)量充填裝置、封口切斷裝置等構(gòu)成°該機(jī)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高、以及對(duì)外貿(mào)易的迅速擴(kuò)大，在商品流通中人們對(duì)小袋商品的包裝提出了越來(lái)越高的要求，不僅要求包裝美觀、便于運(yùn)輸、儲(chǔ)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(jì)量準(zhǔn)確，誤差小。“計(jì)量"是包裝過(guò)程中的重要組成部分，因此商品包裝的精確計(jì)量是包裝行業(yè)時(shí)刻關(guān)注的一項(xiàng)重要課題。為此，我們將多年來(lái)和企業(yè)合作研制的容積式和動(dòng)態(tài)稱(chēng)重式計(jì)量裝置方案總結(jié)、比較如下4;容積式計(jì)量裝置。容積式計(jì)量裝置適用于視密度穩(wěn)定、容量較小的物料計(jì)量。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，計(jì)量速度快，成本低，但計(jì)量精度低（一般只能達(dá)到3%?1.5%）2.1容杯式計(jì)量裝置

圖1為固定容杯式計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(pán)、刮板、粉罩、活門(mén)、轉(zhuǎn)軸及機(jī)架等組成°其工作原理為：轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)定量杯在轉(zhuǎn)軸的作用下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)定量杯轉(zhuǎn)入由刮板隔斷的料倉(cāng)時(shí)，向其內(nèi)充填物料，同時(shí)料斗補(bǔ)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(cāng)時(shí)，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(shí)，由固定在機(jī)架上的頂桿撥開(kāi)其底部的活門(mén)，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(mén)，完成計(jì)量自動(dòng)落料的動(dòng)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(jī)架等組成。其工作原理為：滑板帶動(dòng)定量杯在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下做等幅往復(fù)滑移，攪拌器勻速轉(zhuǎn)動(dòng)防止物料結(jié)塊"當(dāng)定量杯滑到料斗的下料口時(shí)，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(shí)，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(shí)，其內(nèi)物料經(jīng)漏斗落入包裝袋，完成計(jì)量自動(dòng)落料的動(dòng)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(jì)量。
圖,為可調(diào)容杯式計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖#適用于物料視密度變化對(duì)計(jì)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(pán)、定盤(pán)、刮板、粉罩、調(diào)整機(jī)構(gòu)、控制裝置及機(jī)架等組成#其工作原理為：旋轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)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(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)可調(diào)量杯隨旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)入料斗底部時(shí)，料斗中的物料自動(dòng)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(pán)上不積物料和各可調(diào)量杯料高一致；當(dāng)計(jì)量杯再轉(zhuǎn)至定盤(pán)的長(zhǎng)圓孔卸料口時(shí)，可調(diào)量杯中的物料落入包裝袋的同時(shí)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(jì)量自動(dòng)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(pán)接觸，并在定盤(pán)上滑動(dòng)；可調(diào)杯與固定杯內(nèi)表面組成的內(nèi)腔為計(jì)量容腔；可調(diào)杯與定盤(pán)在調(diào)整機(jī)構(gòu)的作用下可上下滑動(dòng)，以改變計(jì)量容腔的容積。調(diào)整機(jī)構(gòu)的調(diào)整軸兩

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

個(gè)外伸端上，一端與伺服電機(jī)直接相聯(lián)，另一端與手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)離合式聯(lián)接，因此可實(shí)現(xiàn)計(jì)量的手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。但自動(dòng)調(diào)節(jié)需裝配電子檢測(cè)裝置，并將檢測(cè)到的瞬時(shí)變化訊號(hào)經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)調(diào)整計(jì)量容腔,達(dá)到計(jì)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(jì)量裝置
轉(zhuǎn)鼓式計(jì)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(shí)現(xiàn)計(jì)量的。適用于密度穩(wěn)定和流動(dòng)性好的物料包裝。
圖3為轉(zhuǎn)鼓式計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。其中：(a)為扇形轉(zhuǎn)鼓計(jì)量裝置，主要由料斗、轉(zhuǎn)鼓、殼體及機(jī)夾等組成#其工作原理為：轉(zhuǎn)鼓在傳動(dòng)軸的作用下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓上的扇形槽轉(zhuǎn)到料斗下部的進(jìn)料管位置時(shí),物料從料斗經(jīng)進(jìn)料管落入轉(zhuǎn)鼓的扇形槽；當(dāng)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)出進(jìn)料管位置時(shí)，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(jì)量腔隨轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)到出料管時(shí)，物料經(jīng)出料管落入包裝袋，完成計(jì)量自動(dòng)落料的要求。(b)為槽形截面可調(diào)容腔的圓柱形轉(zhuǎn)鼓計(jì)量裝置，主要由料斗、轉(zhuǎn)鼓、殼體、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及機(jī)夾等組成。其工作原理同它是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺絲，改變計(jì)量容腔中柱塞板的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)量調(diào)節(jié)的

1一料斗2一進(jìn)料管3一殼體1一進(jìn)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(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
2.3柱塞式計(jì)量裝置
圖4為柱塞式計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。適用于粉狀、顆粒狀和粘稠物料包裝。更適用于流動(dòng)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(jī)架等組成。其工作原理為：柱塞在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)柱塞向左移動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)閥順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉出料管打開(kāi)進(jìn)料管，料斗中的物料經(jīng)進(jìn)

1—料斗$—殼體％一柱塞&—出料管5一轉(zhuǎn)閥6—進(jìn)料管
圖4柱塞式計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
料管被吸入柱塞和殼體形成的容腔實(shí)現(xiàn)計(jì)量；當(dāng)柱塞向右移動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)閥逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料管打開(kāi)出料管，物料被推入出料管落入包裝袋，完成計(jì)量自動(dòng)落料的要求+
2-螺桿式計(jì)量裝置
螺桿式計(jì)量裝置是一種利用螺旋給料器來(lái)完成計(jì)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(jì)量。該裝置的裝料距離短，很少飛揚(yáng)粉塵，且速度快，適用于粉狀物料包裝。但計(jì)量
圖5為螺桿式計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。主要由驅(qū)動(dòng)裝置、計(jì)量螺桿、料斗、攪拌器及機(jī)架等組成。其工作原理為：驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)計(jì)量螺桿和攪拌器將由送料口送入計(jì)量管,經(jīng)接料斗落入包裝袋，完成計(jì)量自動(dòng)落料的要求+計(jì)量精度通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)計(jì)量的要求，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整麻煩、必須停機(jī)調(diào)整；即使采用了自動(dòng)調(diào)整，也無(wú)法避免由于一組定量容腔的制造誤差所引起的計(jì)量精度誤差+因此為了提高計(jì)量精度，必須減小計(jì)量裝置的計(jì)量容腔的制造誤差。

1—驅(qū)動(dòng)裝置2—攪拌器3—計(jì)量管4—接料斗5—計(jì)量螺桿6—料斗7—送料口

圖5螺桿式計(jì)量裝

3稱(chēng)重式動(dòng)態(tài)計(jì)量裝置
稱(chēng)重式動(dòng)態(tài)計(jì)量是指對(duì)變化或運(yùn)動(dòng)中的物料進(jìn)行稱(chēng)重計(jì)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(jì)量。其結(jié)木復(fù)雜，計(jì)量速度慢，成須高，但計(jì)量精度高（能達(dá)到19?0.1%）。
3-1連續(xù)稱(chēng)重式計(jì)量
連續(xù)稱(chēng)重式計(jì)量實(shí)質(zhì)上是定時(shí)計(jì)重量+通過(guò)閉環(huán)控制系統(tǒng)控制物料的穩(wěn)定流量及其流動(dòng)時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)量。
圖6為連續(xù)稱(chēng)重式計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。其中（a）為電子皮帶秤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，適用于粉粒物料包裝。主要由料斗、輸送裝置、計(jì)量秤、傳感器、稱(chēng)重調(diào)節(jié)控制器及機(jī)架等組成。其工作原理為：當(dāng)物料由料斗經(jīng)自動(dòng)控制閘門(mén)流到輸送帶上時(shí)，連續(xù)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)的輸送帶將物料帶到秤盤(pán)，皮帶秤立即測(cè)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(hào)傳給稱(chēng)重調(diào)節(jié)控制器，控制料斗自動(dòng)調(diào)節(jié)閘門(mén)的開(kāi)度，保證物料流量的穩(wěn)定#再經(jīng)與皮帶電子秤同步運(yùn)轉(zhuǎn)的等分盤(pán)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(jì)量自動(dòng)落料的要求為螺旋秤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。適用于不會(huì)產(chǎn)生粘附和起拱的顆粒物料#主要由料斗、伺服電機(jī)、螺桿給料器、擋板、傳感器、調(diào)節(jié)控制器及機(jī)架等組成。其工作原理為：伺服電機(jī)帶動(dòng)螺桿給料器作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將料斗中的物料由螺桿給料器向前推動(dòng)經(jīng)下料口落到擋板上；物料對(duì)擋板沖力的垂直分量能經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)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(jī)的轉(zhuǎn)速，改變物料的流量；由于傳感器的輸出信號(hào)的強(qiáng)弱與物流沖力成正比，所以能夠保證物料流量穩(wěn)定，達(dá)到準(zhǔn)確定時(shí)計(jì)量的目的#再經(jīng)與螺桿秤同步運(yùn)轉(zhuǎn)的等分盤(pán)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(jì)量自動(dòng)落料的要求。

（a）1—料斗$—自動(dòng)控制閘門(mén)3—秤盤(pán)4—稱(chēng)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(jī)11—阻尼器12—副秤體

（b）1—料斗$—伺服電機(jī)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(chēng)重式計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3.2間歇稱(chēng)重式計(jì)量
間歇稱(chēng)重式計(jì)量實(shí)質(zhì)上是通過(guò)閉環(huán)控制系統(tǒng)控制進(jìn)入秤斗物料多少進(jìn)行計(jì)量#適用于粉粒物料包裝#
圖7為間歇稱(chēng)重式計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。其中(a)為利用槽式振蕩器供料的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。主要由料斗、槽式振蕩器、秤斗、測(cè)力傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及機(jī)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(mén)和細(xì)給料調(diào)節(jié)閘門(mén)控制成一定厚度，分別通過(guò)振動(dòng)槽和槽端的粗加料開(kāi)關(guān)閘門(mén)和細(xì)加料開(kāi)關(guān)閘門(mén)流入秤斗，與秤斗直接接觸的測(cè)力傳感器將物重直接變成電信號(hào)傳給單片機(jī)控制系統(tǒng)，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)秤斗內(nèi)的重量達(dá)到設(shè)定值的901時(shí)，發(fā)出粗加料終了信號(hào)，使槽式振蕩器的粗加料開(kāi)關(guān)閘門(mén)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(dú)供料，直至發(fā)出滿秤信號(hào)，使槽式振蕩器的細(xì)加料開(kāi)關(guān)閘門(mén)在氣缸或電磁鐵的作用下關(guān)閉，槽式振蕩器停振，并下達(dá)放料指令，在氣缸或電磁鐵的作用下通過(guò)秤斗門(mén)撥桿打開(kāi)秤斗門(mén)，物料經(jīng)充填斗落入包裝袋，完成計(jì)量自動(dòng)落料的要求#落料完畢發(fā)出信號(hào)重復(fù)上述動(dòng)作。&)為利用螺旋桿供料的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。主要由料斗、步進(jìn)電機(jī)＜斗、供料螺桿、測(cè)力傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及機(jī)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(guò)控制步進(jìn)電機(jī)單位時(shí)間的驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)實(shí)現(xiàn)給秤斗的快、慢速加料。實(shí)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(dòng)態(tài)供料的

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

7—秤斗開(kāi)門(mén)撥桿9—測(cè)力傳感器9—充填斗10—單片機(jī)控制系統(tǒng)11—槽式振動(dòng)器

1—料斗4—步進(jìn)電機(jī)3—單片機(jī)控制系統(tǒng)6—測(cè)力傳感器5—秤斗開(kāi)門(mén)撥桿6—秤斗7—供料螺桿
圖7間歇稱(chēng)重式計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
以上幾種方案不僅能夠?qū)崿F(xiàn)物料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中計(jì)量，而且能夠通過(guò)隨機(jī)調(diào)整供料量實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量和動(dòng)態(tài)誤差調(diào)整，滿足不同品種物料的不同計(jì)量要求，并能達(dá)到較高的計(jì)量精度。
稱(chēng)重式動(dòng)態(tài)計(jì)量裝置與容積式計(jì)量裝置相比雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計(jì)量速度慢、成本高，但是單機(jī)不僅能夠滿足多品種、多計(jì)量的粉粒包裝要求，而且計(jì)量準(zhǔn)確#隨著科技進(jìn)步和組合秤的使用不僅提高了稱(chēng)重式動(dòng)態(tài)計(jì)量裝置的計(jì)量速度，而且大大降低了成本#因此，動(dòng)態(tài)計(jì)量包裝作為包裝行業(yè)的發(fā)展方向，一定會(huì)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(jì)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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