第十一章食品包装机械与设备.ppt

第十一章第十一章 食品包装机械与设备食品包装机械与设备2021/9/231第一节第一节 概述概述u一、食品包装机械定义一、食品包装机械定义u食品包装是选用保护性、装饰性的包装材料或容器，借助适当的技术手段实施包装作业，以达到在流通直至消费的整个过程中使之容易储存搬运、防止产品破损变质、不污染环境、便于识别应用和回收废料，有吸引力、广开销路，不断促进扩大再生产。u食品包装机械是指完成全部或部分包装过程的机器，以及与主要包装工序紧相关联（如容器清洗与灭菌等）的机械，既有单机、多功能机，也有包装生产线。2021/9/232 成型机 竖起成型机 充填机 裹包机食品包装机械 清洗、干燥、防微生物、防污染用机械 功能包装机 装璜、标记和紧固包装容器或包装件用机械 辅助机械和设备 第一节第一节 概述概述u二、食品包装机械分类二、食品包装机械分类u1、按包装工艺分2021/9/233第一节第一节 概述概述u二、食品包装机械分类二、食品包装机械分类u2 2、按食品包装功能分、按食品包装功能分u内包机械：完成分装和封罐（袋）操作；u外包机械：完成贴标、装箱、封箱和捆扎等操作。2021/9/234第一节第一节 概述概述 分类分类 型号型号产品名称产品名称 充填机械充填机械CL CL 量杯式充填机量杯式充填机CS CS 柱塞式充填机柱塞式充填机CD CD 料位式充填机料位式充填机灌装机械灌装机械GF GF 负压灌装机负压灌装机GC GC 常压灌装机常压灌装机GD GD 等压灌装机等压灌装机封口机械封口机械FR FR 热压式封口机热压式封口机FX FX 旋合式封口机旋合式封口机FB FB 卷边式封口机卷边式封口机FZ FZ 折叠式封口机折叠式封口机裹包机械裹包机械BS BS 收缩包装机收缩包装机BT BT 贴体包装机贴体包装机BL BL 拉伸裹包机拉伸裹包机BN BN 扭结式裹包机扭结式裹包机多功能包装机械多功能包装机械DZ DZ 真空包装机真空包装机DC DC 充填充填DG DG 灌装灌装DQ DQ 充气包装机充气包装机贴标机械贴标机械 TN TN 粘合贴标机粘合贴标机TS TS 收缩贴标机收缩贴标机捆扎机械捆扎机械 KJ KJ 捆结机捆结机KS KS 压缩打包机压缩打包机集装机械集装机械JZ JZ 集装机集装机JD JD 堆码机堆码机辅助包装机械辅助包装机械UY UY 打印机打印机UZLUZL整理机整理机UX UX 重量选别机重量选别机UJ UJ 异物检验机异物检验机US US 输送机输送机2021/9/235第一节第一节 概述概述u三、食品包装机械特点三、食品包装机械特点u1 1、具有一定的使用范围、具有一定的使用范围u是指包装机所能完成一定的包装形式、适用包装物料的种类和规格、包装材料的品种和规格等。u通常,当包装机的应用范围小时,它的结构较简单,生产率较高,而且易实现生产的自动化。u若扩大包装机的应用范围,虽然可以实现一机多用,但往往造成机械结构的复杂、提高成本。u因此要根据使用工厂的实际需要、物料性质、包装材料性质以及包装产品的批量来确定包装机的使用范围。2021/9/236第一节第一节 概述概述u三、食品包装机械特点三、食品包装机械特点u2 2、满足生产率高、满足生产率高u理论生产率是理论生产率是指一台机器在单位时间内所包装物料的数量或件数。u在实际生产中,有时要做生产的准备、要停机装添物料和包装材料、调试和维修机器、检验产品质量等,所以在实际生产中,一般用实实际际生生产产率率来表示包装机的生产率,是指一台包装机在一段时间内(一日、一班)包装物料的数量。u要求满足使用要求的前提下,要尽量提高生产率。2021/9/237第一节第一节 概述概述u三、食品包装机械特点三、食品包装机械特点u3 3、具有一定的精度、具有一定的精度u生产中,要求包装机的生产率高、可靠性高、包装成品质量好、噪音小等,因此包装机本身应具备一定的精度。u精度分为静力精度、运动精度和动力精度。u静力精度是指包装机空运空运转时部件的运动精度和相互间的位置精度。u运动精度是指包装机的工作部件运动均匀性和协调性。u动力精度是指包装机在工作过程中（包括温升振动等）的运动精度和相互位置精度。u包装机的精度愈高,对机械的制造精度、零件材料的要求愈高,使机械制造成本高。2021/9/238第一节第一节 概述概述u三、食品包装机械特点三、食品包装机械特点u4 4、提高包装机的工作质量、提高包装机的工作质量u包装机的工作质量是以物料被包装后的成品质量来衡量的，一般用被包装成品的正品率正品率表示。u正品率是表示在一段时间内,被包装物料的总数与其中包装质量合格的数量之比。废品是指包装物料或材料损伤、物料外露、空包及计量不准确等。u包装机的工作质量高,能直接提高包装机的生产效率、降低产品成本,所以设计机器时应给予极大的重视。2021/9/239u四、计量充填与封口机械四、计量充填与封口机械u计量是物料包装的一个必要工序，是一种机、电、气相结合，自动化程度较高的机构和设备，精确程度直接影响包装产品的质量。u充填是将计量物料装入包装容器的操作过程，液体物料也称灌装。u在自动包装机中，计量机构可以是包装机的一个组成部分，与充填机构合二为一，也可以是单独的计量机械。u封口机械只完成封口操作或排气（可再充气）后封口。第一节第一节 概述概述2021/9/2310第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u一、分类与基本组成一、分类与基本组成u1 1、分类、分类u（1 1）按容器运动路线分类）按容器运动路线分类 u根据灌装时的容器运动路线不同，可分为：旋转式灌装机、直线移动式灌装机。u（2 2）按灌装方法分类）按灌装方法分类 u可分为：常压灌装法、等压灌装法、负压灌装法、虹吸式灌装法、机械压力式罐装法。u（3 3）按定量装置分类）按定量装置分类 u可分为：旋塞式、阀门式、滑阀式、气阀式。2021/9/2311第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u一、分类与基本组成一、分类与基本组成u2 2、基本组成、基本组成u液体装料机是定量地将液体食品装入容器（瓶、罐）的设备，通常称为灌装机，完成灌装工艺（送送进进包包装装容容器器、按按工工艺艺要要求求灌灌装装产产品品、将将包包装装物送出物送出）。l由于存在物物料料性性质质、灌灌装装工工艺艺、生生产产规规模模等方面的差异，因此，食品液体灌装机的类型相当繁多。l灌装机基本上由以下几部分组成：定定量量机机构构、装装料料机机构构、控控制制系系统统，瓶瓶罐罐升升降降机机构构（若瓶罐固定不动，则装料机构无升降机构），瓶瓶罐罐输输送送机机构及传动系统构及传动系统等。l不同类型的液体装料机的差异主要存在于定定量量、装装料料及及容容器器的的输输送送方方式式等方面。2021/9/2312第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u二、包装容器输送机构二、包装容器输送机构u容器输送机构主要用于将外围瓶罐输入灌装机和将瓶罐从机中输出。常用的连续平移连续平移输送装置输送装置有皮带式皮带式和链板式链板式两种输送器，以链板式的应用最为广泛。u一般瓶罐通过链板式输送带将瓶子传递给灌装机，又将灌装后的产品传递给输送带，送往下道包装工序。链带与灌装机之间一般通过螺螺旋旋蜗蜗杆杆、拨拨轮轮机机构构进行衔接。2021/9/2313第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u1 1、圆盘输送机构圆盘输送机构u是一种常用的集中式瓶罐供送装置。u瓶罐存放在回转的圆圆盘盘上，借惯性及离心力作用，移向圆盘边缘，在边缘有挡挡板板挡住瓶罐以免掉落，在圆盘一侧，装置有弧弧形形导导板板，它与档板组成导槽，经螺旋分隔器整理，进行等距离等距离排列，再由爪式拨轮拨轮拨进装料机构进行装料。2021/9/2314第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u2 2、链板、拨轮、链板、拨轮输送机构输送机构u瓶罐由链板式输送机链板式输送机送入，由四爪拨轮四爪拨轮分隔整理排列，完成输送瓶罐工作。2021/9/2315第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u三、包装容器升降机构三、包装容器升降机构u灌装机容器升降一是为了使阀阀管管进进出出容器内，二是利用容器升降控制阀阀管管开开闭闭。因此，灌装机分为直线型直线型和回转型回转型。u升降机构分为：机械式升降机构、气动式升降机构、气动-机械混合式升降机构。2021/9/2316第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u三、包装容器升降机构三、包装容器升降机构l1 1、机械式升降机构、机械式升降机构l也称为滑道式升降机构，是采用（固定）圆柱形凸轮机构与偏置直动从动杆机构相结合方式，对瓶罐高度进行控制的机构。2021/9/2317第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u三、包装容器升降机构三、包装容器升降机构l1 1、机械式升降机构、机械式升降机构l（1 1）工作过程）工作过程l圆柱凸轮导轨展开图。装在灌装回转体偏置直动从动杆上的容容器器托托（其上放置容器）随回转体旋转时，从基线位沿导角为的斜斜坡坡上上升升h，在距基水h高度的水平位置保持一段时间后，又沿导角为的斜斜坡坡下下降降到基线位置。因此，容器在灌装过程中同时产生回转和上下回转和上下复合运动。l（2 2）特点）特点l这种升降机构结构简单，但机械磨损大，压缩弹簧易失效，可靠性较差，同时对瓶罐的质量要求较高，主要用于灌装不含气液料不含气液料的中小型灌装机。2021/9/2318第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u三、包装容器升降机构三、包装容器升降机构l2 2、气动式升降机构、气动式升降机构l容器托与活塞气缸的活塞相连，容器升降由气缸活塞两侧气压差控制，气压差随升降要求而发生变化。可以是直线式，也用于回转式。2021/9/2319第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u三、包装容器升降机构三、包装容器升降机构l2 2、气动式升降机构、气动式升降机构l克服了机械式升降机构的缺点（当发生故障时，瓶罐被卡住），当发生故障时，压缩空气室如弹簧一样被压缩，瓶托不再上升而不会挤坏瓶罐不会挤坏瓶罐。l但下降时冲击力较大，并要求气源压力稳定。l该机构适用于灌装含气饮料的灌装机。2021/9/2320第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u三、包装容器升降机构三、包装容器升降机构l3 3、混合升降机构、混合升降机构l利用压缩空气上升、滑道下降。l保证瓶上升不被挤破，下滑平稳。2021/9/2321第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u四、定量方式与机构四、定量方式与机构l液体食品灌装机一般采用容积式容积式定量机构。l根据液体性质和包装容器形状，容积式液体定量机构分为液位定量机构、量杯定量机构和定量泵定量机构。l1 1、液位定量机构、液位定量机构n（1 1）原理）原理n通过调节插入容器内的排气管高度排气管高度控制液位，达到定量装料目的。2021/9/2322第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u四、定量方式与机构四、定量方式与机构l1 1、液位定量机构、液位定量机构n（1 1）原理）原理n当液体从进液管注入瓶内时，瓶内的空气由排气管排出，随着液面上升至排气管时，因瓶口被碗头压紧密封，上部气体排不出去，液体继续流入时，这部分空气被略微压缩，稍超过排气管口瓶内液面就不能再升高。n根据连连通通器器原原理理，液体还可从排气管上升，直到与供液槽有相同液位为止。瓶子随托盘下降，排气管内的液体立即流入瓶内，至此定量装料工作完成。n所以，改变排气管插入瓶内的位置，即可改变其装料量。2021/9/2323第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u四、定量方式与机构四、定量方式与机构l1 1、液位定量机构、液位定量机构n（2 2）特点）特点n结构简单，使用方便，辅助设备少。n但由于它只根据瓶的高度定量，故其定量精度直接受瓶子的几何精度影响。2021/9/2324第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u四、定量方式与机构四、定量方式与机构l2 2、量杯式定量机构、量杯式定量机构n对于装料精度要求较高、黏度低的液体，可用量杯式量杯式定量方式。n（1 1）旋塞式定量杯机构）旋塞式定量杯机构n旋塞将供液槽与定量杯连通时，液体靠静静压压力力（与贮液槽相连的）通过进液管进入定量杯，当杯内的液面到达细管的下端时不再升高，但细管中的液位还将上升,直至与贮液槽内液位相平，如此，使定量杯中液体得到定量。n将旋塞旋转 90，定量杯中液体由灌装嘴流入瓶、罐之中。n定量机构比较准确，密封性好，但不适合含气液体的装料。2021/9/2325第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u四、定量方式与机构四、定量方式与机构l2 2、量杯式定量机构、量杯式定量机构n（2 2）升降式量杯机构）升降式量杯机构n量杯定量通过升降过程实现。n当定量杯内的液面与杯内的定量调节定量调节管管（同时也是放液管）口相平时，杯内的液体不再能够往下流动，从而实现定量调节。n量杯在杯口位置低于贮液槽液面位置装满液体，然后开始上升，上升到杯口高于液面时，与定量杯相连的灌装阀开启，使液体灌入瓶子，从而完成一次定量灌装。2021/9/2326第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u四、定量方式与机构四、定量方式与机构l3 3、定量泵定量杯机构、定量泵定量杯机构n利用活塞泵腔的恒定容积定量，灌装量的大小通过调节活塞行程实现。n将定量泵与贮液槽、进料排料阀体及灌装头紧凑地整体配合在一起。n定量泵也可通过卫生软管与贮液槽及灌装头相连接，从而可以较灵活地安排灌装机构与贮液槽。2021/9/2327第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l根据与液体灌装时的压力状态，分为常压灌装、等压灌装、真空灌装和加压灌装等。l1 1、常压灌装、常压灌装l是一种最简单最直接的灌装形式，也是应用最广泛的装填灌注方式之一。l特点是灌装时容器与大气相通。l有两种方式，分别用于低黏度液体和黏稠物料灌装低黏度液体和黏稠物料灌装。2021/9/2328第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l（1 1）低粘度料液常压灌装）低粘度料液常压灌装l在常压灌装中，液料箱和计量装置处于高位，包装容器置于下方，在大气压力下，液料靠自重经导液管注入容器中。l当瓶子在低位时，由弹簧通过套筒将阀门关闭；瓶子上升将阀打开，进行灌装，瓶内的空气通过排气管排出；完成后阀门随着瓶子的下降回到关闭状态。l适用于低黏度不含气液体，如牛奶、白酒、酱油等的灌装。2021/9/2329第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l（2 2）粘稠料液常压灌装）粘稠料液常压灌装l黏稠料液的灌装可以采用滑阀活塞泵方式进行定量灌装。l容器在灌装过程中始终与大气相通，不需要有专门的排气管。2021/9/2330第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l2 2、等压灌装、等压灌装l含气饮料需要采用等压灌装法，以免CO2在灌装过程中损失。l（1 1）等压灌装原理）等压灌装原理l先用压缩（CO2或无菌空气）气体给灌装容器充气，待灌装容器与灌装机贮液槽压力接近相等时，料液靠自重自重流入容器内。l按此原理，通过贮液槽结构贮液槽结构和供气排气方变化供气排气方变化，可构成不同形式的等压灌装装置。2021/9/2331第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l2 2、等压灌装、等压灌装l（2 2）单室等压灌装）单室等压灌装l灌装阀有进气管、进液管、l排气管3个阀管。l每个灌装周期可以分为充气等压、进液排气、推气卸压、排除余液4步骤。l这种装置在一个贮液槽内同同时时贮贮液液和和气气，结构上比较简单。但每次灌装必然会将空瓶中的空气带入贮液槽内。2021/9/2332第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l2 2、等压灌装、等压灌装l（2 2）单室等压灌装）单室等压灌装l单室等压灌装过程中三个阀管的开闭状态如下。2021/9/2333第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l2 2、等压灌装、等压灌装l（3 3）三室等压灌装）三室等压灌装l三室式等压灌装装置的灌装过程基本与单室情形相似。l但灌装时瓶内回气进入独立的背压室，因此，可避免每次灌装有空气进入贮液区的现象。2021/9/2334第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l3 3、真空灌装、真空灌装l（1 1）真空灌装原理）真空灌装原理n先对被灌装容器抽真空，再使贮液箱的液料在一定的压差或真空压差或真空状态下注入容器。n分为两种形式：n灌装容器和贮液箱处于同一真空度，液料实际是在真空等压状态下以重重力力流动方式完成灌注；n灌装容器和贮液箱真空度不相同，前者的真空度大于后者，液料在压压差差状态下完成灌注。此种形式可大大提高灌装效率。n适用于富含维生素的果蔬汁饮料灌注，以及各类罐头的糖水、盐水、清汤等的灌注。2021/9/2335第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l3 3、真空灌装、真空灌装l（2 2）单室真空灌装）单室真空灌装n是指真空室和贮液箱合二为一，灌装机不设单独的真空室。l结构：结构：液料由进液管进液管进入，通过浮子浮子控制进液阀（图中未画出）的开闭，从而维持贮液箱适当的液面高度。贮液箱顶部安装有真空管真空管，连接真空泵。2021/9/2336第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l3 3、真空灌装、真空灌装l（2 2）单室真空灌装）单室真空灌装n灌装过程：灌装过程：工作时，通过真空泵抽气，使贮液箱内达到一定的真空度。当待灌瓶子被瓶托顶升压合灌装阀时，瓶内空气由灌装阀的中央气管抽入贮液箱液。当瓶内真空度达到一定值时，贮液箱内液料靠重力流入瓶内，进行灌注。2021/9/2337第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l3 3、真空灌装、真空灌装l（2 2）单室真空灌装）单室真空灌装n与与等等压压法法比比较较：单室式真空灌装过程及所用的阀与等压灌装法类似。不同的是，先使瓶内与贮液槽内处于相近真空度真空度条件，然后进行液位定量的等压（等真空度）灌装。n特特点点：结构简单，清洗容易，对破损瓶子（由于无法抽气）不会造成误灌装。但由于贮液箱兼作真空室，使液料挥发面增大，对需要保持芳香气味的液料（例如果蔬原汁等）会造成不良影响。2021/9/2338第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l3 3、真空灌装、真空灌装l（3 3）双室真空灌装）双室真空灌装n采用独立的真空室，与贮液箱分离。n工作时，空瓶上升将灌装阀密封胶胶垫垫压紧形成瓶口密封。瓶内空气随即通过抽气管排出，进入真空室内，瓶内形成一定的真空度。n接着，贮液箱内的液料在压压差差作用下，通过吸液管注入瓶中。瓶中液面在升至抽气管下端时，液料开始沿抽气管上升，直至与回流管的液柱等压为止，灌注完成。n随后，关闭灌装阀，瓶子下降脱离灌装阀。n抽气管内的余液在下一次灌装开始时先被吸入真空室内，再经回流管流入贮液箱。2021/9/2339第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l3 3、真空灌装、真空灌装l（3 3）双室真空灌装）双室真空灌装n双室式真空灌装机比单室式的灌装速度要快，而且液料挥发量较少，但其结构较单室式要复杂，清洗也没有单室式方便。2021/9/2340第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l3 3、真空灌装、真空灌装l（4 4）三室真空灌装）三室真空灌装n在双室式真空灌装机中，由于真空室和贮液箱分离，而贮液箱是处于常压状态的，当回流管与真空室连通时，在工作中难免会产生液气波动，状态欠稳定。为解决这一问题，常采用三室式真空灌装机。2021/9/2341第二节第二节 液体灌装机液体灌装机u五、灌装方式与装置五、灌装方式与装置l3 3、真空灌装、真空灌装l（4 4）三室真空灌装）三室真空灌装l三室真空灌装的真空室不止一个，中间采用过渡式的真空室与贮液箱连通，以求稳定的工作状态和良好的气液密封性。l三室式真空灌装机的真空度较前两种大幅度提高，而且液流状态也较稳定，但结构更复杂，密封性要求更高。2021/9/2342第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u固体食品装入包装容器的操作过程通常称为充填。u由于性质比较复杂和形状（一般有颗粒状、块状、粉状、片状等几何形状）的多样性，所以总体上固体物料的充填远比液体物料灌装困难，并且其充填装置多属专一性，型式较多，不易普遍推广使用。u按定量方式分为容积定量、称量定量和计数定量容积定量、称量定量和计数定量三种类型充填机。2021/9/2343第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u一、容积式充填机一、容积式充填机u容积式充填机是按预定容量将物料充填到包装容器的设备。u容积充填设备结构简单，速度快，生产率高，成本低，但计量精度较低。u容积法定量型式主要有：容杯式充填机、螺杆式定量填充机、转鼓式计量设备、柱塞式计量设备等。2021/9/2344第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u一、容积式充填机一、容积式充填机u1 1、容杯式充填机、容杯式充填机u利用容杯对固体物料进行定量。u主要由装料斗装料斗、平面回转圆盘平面回转圆盘、圆筒状计量容杯圆筒状计量容杯及活门底盖活门底盖等组成。u回转圆盘平面上装有粉罩粉罩及刮板刮板。u粉料从供料斗送入粉罩内，物料靠自重装入计计量量容容杯杯内，回转圆盘运转时，刮板刮去多余的粉料。已装好粉料的定量杯，随圆盘回转到卸料工位时，顶杆推开定量杯底部的活门，粉料在重力重力作用下，从定量杯下面落入漏斗，进入瓶罐内。2021/9/2345第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u一、容积式充填机一、容积式充填机u1 1、容杯式充填机、容杯式充填机u可调容杯及调节：可调容杯及调节：u可调容杯由直径不同的上、下容杯相叠而成，通过调整上下容杯的轴向相相对对位位置置，可实现改变容积、从而改变定量的目的。u这种容杯调整幅度不大，主要用于同批物料的视密度随生产或环境条件发生变化时的调整。调整方法有手动及自动两种。u手动调整方法是根据装罐过程检测其重量波动情况，用人工转动调节螺杆的手轮，使下（或上）容杯发生升降来实现。u自动调整方法，利用物料视密度的在线检测电讯号作为容杯调节系统的输入信号，根据此信号，自动调节机构完成相应的调整动作。2021/9/2346第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u一、容积式充填机一、容积式充填机u1 1、容杯式充填机、容杯式充填机u可调容杯及调节：可调容杯及调节：l固定计量容杯充填机可以更换容杯改变填充量，用于视密度非常稳定的粉料。l对于视密度易发生变化而定量精度要求较高的物料，采用可调式定容杯机构。2021/9/2347第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u一、容积式充填机一、容积式充填机u2 2、螺杆式定量充填机、螺杆式定量充填机u（1 1）原理）原理u螺杆每圈螺旋槽都有一定的理论容积，在物料视密度恒定前提下，控制螺杆转数就能同时完成计量和填充操作。u由于螺杆转数是时间的函数，因此，实际控制中螺杆转数可通过控制转动时间实现。u为了提高控制精度，还可以在螺杆上装设转数计数系统。2021/9/2348第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u一、容积式充填机一、容积式充填机u2 2、螺杆式定量充填机、螺杆式定量充填机u（2 2）定量螺旋要求）定量螺旋要求n必须精确加工；截面常为单头矩形截面；垂直安装使粉料充满全螺旋断面中；螺旋外径与导管间配合间隙要恰当选择；导管内的螺杆螺旋圈数一般大于5个为宜。n（3 3）特点）特点n螺杆式定量填充机适用于装填流流动动性性良良好好的颗粒状、粉状、稠状物料，但不宜用于易碎的片状物料或密度较大的物料。2021/9/2349第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u一、容积式充填机一、容积式充填机u3 3、转鼓式计量设备、转鼓式计量设备u转鼓形状有圆柱形、菱柱形等。u定量容腔在转鼓外缘。u容腔形状有槽形、扇形和轮叶形。u容腔容积有定容和可调的两种。u图示是可调容腔的槽形截面转鼓式定量装置。通过调节螺丝改变定量容腔中柱塞板的位置对容量进行调整。2021/9/2350第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u一、容积式充填机一、容积式充填机u4 4、柱塞式计量设备、柱塞式计量设备u柱塞式充填机通过柱塞的往复运动进行计量，其容量为柱塞两极限位置间形成的空间大小。u柱塞的往复运动可由连杆机构、凸轮机构或气缸实现。通过调节柱塞行程可改变单行程取料量，柱塞缸的充填系数K需由试验确定，一般可取 K=0.81.0。u应用比较广泛，粉、粒状固体物料及稠状物料均可应用。2021/9/2351第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u二、重量式定量充填机二、重量式定量充填机u1 1、特性、特性u（1 1）适应性）适应性u按预定重量将产品充填到包装容器内的充填机，常用于散状、密度不稳定的松散物料及形体不规则的块、枝状物品定量。u（2 2）精度）精度u称重计量的精度主要取决于称量装置的精度，一般可达0.1%。因此，对于价值高的物品也多用称重法计量。u（3 3）供料器）供料器u重量式定量充填机常用振动喂料器或螺旋喂料器供料。2021/9/2352第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u二、重量式定量充填机二、重量式定量充填机u2 2、称重方法、称重方法u（1 1）毛重法）毛重法u充填过程中称量产品是连同包装容器一起进行。多用于易结块或粘滞性强的产品如红糖包装等，不适合容器重量较大或重量变化较大的包装。2021/9/2353第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u二、重量式定量充填机二、重量式定量充填机u2 2、称重方法、称重方法u（2 2）净重法）净重法u指事先称出产品的重量，然后再充填入包装容器内。u采用电脑控制，可分别对粗加料和精加料进行称量、记录、控制，称量精度高。u广泛用于自由流动固体物料，如奶粉、咖啡等，也可用于膨化及油炸食品等。2021/9/2354第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u二、重量式定量充填机二、重量式定量充填机u3 3、单路和双路称重、单路和双路称重u为了提高充填计量精度计量精度并缩短计量时间计量时间，可采用分级进料方法，即大部分物料高速喂料，剩余小部分物料微量喂料。u上上述述又又称称单单路路称称重重充充填填设设备备。又叫一次加料称重设备。利用杠杆秤的原理，一次称重和装料，计量精度较低，为了提高称重精度，可由单路称重改为双路称重。u双双路路称称重重充充填填设设备备。又叫二次加料称重设备。即由粗粗称称和精精称称两部分来完成，粗称占全部重量的80%-90%，而剩下的10%-20%由精称完成。u双路称重装置的工作循环一般为10s左右，其最高速度不大于每分钟30次。2021/9/2355第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机2021/9/2356第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u4 4、称重等分、称重等分u为了提高称重速度，可采取如下措施：将若干个天平秤安装在一个等速旋转的圆盘上，圆盘转速一般以r/min为宜，这样可以成倍地提高计量充填的速度。集中称重后再等分成若干份，进行充填包装。2021/9/2357第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u二、重量式定量充填机二、重量式定量充填机u5 5、连续式重量定量充填机、连续式重量定量充填机u常用电子皮带秤，特点是计量速度快，能适应视密度变化大的物料的计量。u电子皮带秤的计量速度为每分钟20-200包，计量范围为50-100/包，计量精度为士（1.5-2），适应的视密度变化范围为（10-30），秤感量0.5。2021/9/2358第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u二、重量式定量充填机二、重量式定量充填机u5 5、连续式重量定量充填机、连续式重量定量充填机u（1）控制闸门开启的电子皮带秤u物料在皮带输送过程中因视密度变化而发生重量变化，通过传感器转化为电量变化，与给定值进行比较，再综合放大后驱动执行机构，使控制闸门升降，以调节料层厚度。u（2）控制皮带速度的电子皮带秤u当皮带上的物料重量流量发生变化时，通过传感器、计重调节器、测速发电机和调速电机调整皮带的运动速度，从而使重量流量恢复到应有的数值。u（3）既控制闸门又调节皮带速度的电子皮带秤u通过同时调节闸门和皮带速度来调整物料重量流量并保持一个恒定值。2021/9/2359第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机2021/9/2360第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u二、重量式定量充填机二、重量式定量充填机u5 5、连续式重量定量充填机、连续式重量定量充填机u在电子皮带秤物料流出端的下方设置一个等速旋转的等分格转盘8。各分格在相同的时间内截取部分皮带上的物料，然后投入包装容器内。u适当调节皮带速度、闸阀和等分格转盘的速度，就能截取预定重量的物料进行充填。2021/9/2361第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u三、计数式计量充填机三、计数式计量充填机u计数式充填机是按预定件数件数将产品充填至包装容器的充填机。u其按计数的方式不同，可分为单件单件计数充填机和多件多件计数充填机两类。u单件计数式采用机械计数、光电计数、扫描计数方法机械计数、光电计数、扫描计数方法，对产品逐件计数。u多件计数式则以数件产品作为一个计数单元。多件计数充填机常采用模模孔孔计数装置、推板式推板式计数装置。2021/9/2362第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u三、计数式计量充填机三、计数式计量充填机u1 1、模孔计数装置、模孔计数装置u（1）特点与形式u模孔计数法适用于长径比小长径比小的颗粒物料，如颗粒状巧克力糖的集中自动包装计量。u这种方法计量准确，计数效率高，结构也较简单，应用较广泛。u模孔计数装置按结构形式分为转盘式和转鼓式转盘式和转鼓式。2021/9/2363第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u三、计数式计量充填机三、计数式计量充填机u1 1、模孔计数装置、模孔计数装置u（2）转盘式计数装置2021/9/2364第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u三、计数式计量充填机三、计数式计量充填机u1 1、模孔计数装置、模孔计数装置u（2）转盘式计数装置u在计数模板上开设有若干组孔孔眼眼，孔径和深度稍大于物料粒径，每个孔眼只能容纳一一粒粒物料。u计数模板下方为带卸料槽的固定承托盘，用于承托充填于模孔中的物品。u模板上方装有扇形盖板，刮除未落入模孔的多余物品。u由于定量盘上的小孔计数额分为三组，互成120方位，所以，当定量盘上的小孔有二组进入装料工位时，则必有一组处在卸料位卸料。u食品通过卸料槽口充入包装容器。2021/9/2365第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u三、计数式计量充填机三、计数式计量充填机u1 1、模孔计数装置、模孔计数装置u（3）转鼓式计数装置u转鼓运动时,各组计量孔眼在料斗中搓动(一般应以不破损物料为原则)，物料靠自重而充填人孔眼。u当充满物料的孔眼转到出料口时,物料靠自重跌落。u注意到各组计量孔眼的间距与出料口所占弧角的关系,同时还要考虑到物料与转鼓壳体的摩擦以及颗粒间的粘着力等问题。2021/9/2366第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u三、计数式计量充填机三、计数式计量充填机u2 2、推板式计数装置、推板式计数装置u规规则则块块状状物物品品有基本一致的尺寸，当这些物品按一定方向顺序排列时，则在其排列方向上的长度就由单个物品的长度尺寸与物品的件数之积所决定。u用一定长度的推板推送这些规则排列物品，即可实现计数给料目的。u该装置常用在饼干、云片糕等包装，或用于茶叶小盒等的二次包装等场合。2021/9/2367第三节第三节 固体物料充填机固体物料充填机u三、计数式计量充填机三、计数式计量充填机u2 2、推板式计数装置、推板式计数装置u待包装的规则块状物品经定向排列后由输送装置送达挡板之间，然后由推板推送物品到裹包工位。挡板之间的间隔尺寸即是推板所计量物品件数的总宽度。2021/9/2368第四节第四节 瓶罐封口机瓶罐封口机用于对充填或灌装产品后的瓶罐类容器进行封口。常见的瓶罐及其封口形式：卷边封口机、旋盖封口机、多功能封盖机。2021/9/2369第四节第四节 瓶罐封口机瓶罐封口机u一、卷边封口机一、卷边封口机u1 1、卷边封口概念与类型、卷边封口概念与类型u将罐身翻边与涂有密封填料的罐盖（或罐底）内侧周边互相钩钩合合，卷卷曲曲并压压紧紧，实现容器密封。罐盖（或罐底）内缘充填的弹韧性密密封封胶胶，起增强卷边封口气密性的作用。这种封口形式主要用于马口铁罐、铝箔罐等金属容器。2021/9/2370第四节第四节 瓶罐封口机瓶罐封口机u一、卷边封口机一、卷边封口机u2 2、卷边封口原理、卷边封口原理n（1）二重卷边作业要素n封罐机的卷封作业过程使罐体与罐盖的周边牢固地紧密钩合而形成的五层(罐盖三层、罐体两层)马口铁皮的卷边缝的过程，称作二重卷边二重卷边。n形成密封的二重卷边的条件离不开四个基本要素，即圆圆边边后后的的罐罐盖盖，具具有有翻翻边边的的罐罐身身，盖钩内的胶膜，和具有卷边性能的封罐机盖钩内的胶膜，和具有卷边性能的封罐机。n所用板材的厚度和调质度也会影响到密封的二重卷边的形成及封口质量。2021/9/2371第四节第四节 瓶罐封口机瓶罐封口机u一、卷边封口机一、卷边封口机u2 2、卷边封口原理、卷边封口原理n（2）卷边封口部件n直接与罐盖罐身接触并参与完成卷边封口工作部件包括压头、托底板（下托盘）、头道压头、托底板（下托盘）、头道滚轮和二道滚轮滚轮和二道滚轮。2021/9/2372第四节第四节 瓶罐封口机瓶罐封口机u一、卷边封口机一、卷边封口机u2 2、卷边封口原理、卷边封口原理n（3）封罐作业过程n第一次作业又称头头道道卷卷边边。未卷边前的位置如实线所示，头道卷边结束后则如虚线所示。开始时,头道卷边滚轮首先靠拢并接近罐盖，接着压迫罐盖与罐体的周边逐渐卷曲并相互逐渐钩合。当沿径向进给3.2mm左右时,头道卷边滚轮立即离开。2021/9/2373第四节第四节 瓶罐封口机瓶罐封口机u一、卷边封口机一、卷边封口机u2 2、卷边封口原理、卷边封口原理n（3）封罐作业过程n二二道道卷卷边边滚滚轮轮继续沿罐盖的边缘移动。二道卷边开始位置如图(a)示，结束位置如图(b)示。二道卷边能使罐盖和罐体的钩合部分进一步受压变形紧密封合，其沿径向进给量为0.8mm左右。2021/9/2374第四节第四节 瓶罐封口机瓶罐封口机u一、卷边封口机一、卷边封口机u2 2、卷边封口原理、卷边封口原理n（4）二重卷边形成过程n由于在罐盖的沟槽内预先涂有橡橡胶胶层层，因此，当罐盖与罐身卷合时，涂层受挤压将充塞于盖钩与身钩之间形成密封层。头道滚轮于 A 处与罐盖钩边接触；于 B,C,D 处逐渐向罐体中心作径向移动并形成卷边弯曲；在 E 处完成头道卷边作业。二道卷边滚轮于 F 处进入与卷边接触；于 G,H,I 处继续对卷边进行压合，在 J 处完成二道卷边作业。2021/9/2375第四节第四节 瓶罐封口机瓶罐封口机u一、卷边封口机一、卷边封口机u2 2、卷边封口原理、卷边封口原理n（5）卷边滚轮的槽形n参与二重卷边作业的头道滚轮与二道滚轮具有不同的槽形曲线形状槽形曲线形状。n一般而言，头道滚轮的圆弧曲线狭而深狭而深，二道滚轮的槽型曲线宽而浅宽而浅。n卷边滚轮的槽槽型型曲曲线线对封口质量极为重要，所以槽型的确定必须根据罐罐型型大大小小、罐罐盖盖盖盖边边圆圆弧弧形状、板材厚度形状、板材厚度等因素加以慎重考虑。n滚轮必须经过槽型曲线的设计，成型刀具车制，进行热处理以及曲线磨床精磨才能制成。2021/9/2376第四节第四节 瓶罐封口机瓶罐封口机u一、卷边封口机一、卷边封口机u2 2、卷边封口原理、卷边封口原理n（6）卷边滚轮运动形式u为了形成二重卷边缝，作为执行构件的卷边滚轮，相对于罐身必须完成某种特定的运动。u若卷封圆形罐,卷边滚轮相对罐身应同时完成两种运动，即周向旋转运动和径向进给运动周向旋转运动和径向进给运动。u若卷封异形