【正文】 有幾克乃至幾十克的小袋，也有近千克的中袋和幾十公斤的大袋；包裝對(duì)象有粉粒體、膠體、液體、氣體和大塊物體，而且袋裝與傳統(tǒng)裹包、灌裝等包裝形式相互滲透，有的甚至取而代之，這也促進(jìn)了袋裝機(jī)械的不斷更新與發(fā)展。對(duì)設(shè)計(jì)包裝機(jī)的基本要求，有以下幾個(gè)方面。1． 包裝機(jī)的功能與應(yīng)用范圍包裝機(jī)的功能，是指其所能完成的包裝工序的種類；而應(yīng)用范圍，則是指其包裝不同物品的能力，包括所能包裝的物品的類型與所能采用的包裝材料的種類。一般來說，減少功能和縮小應(yīng)用范圍，可以簡化機(jī)器結(jié)構(gòu)、降低制造成本、提高生產(chǎn)率、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。反之，增加功能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，則可以一機(jī)多用、相對(duì)縮小占地面積、有利于擴(kuò)大機(jī)器制造批量，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。2． 包裝質(zhì)量與生產(chǎn)率（1） 包裝質(zhì)量影響包裝質(zhì)量的因素很多，它既與被包裝物品、包裝材料的性能以及所用的包裝技術(shù)方法有關(guān)，也與包裝機(jī)的質(zhì)量及其使用條件和操作者的技術(shù)成熟度有關(guān)。就包裝機(jī)而言，主要考慮以下兩個(gè)方面：1） 包裝成品的質(zhì)量。其一是包裝工序完成后的質(zhì)量，如裹包的緊密程度，計(jì)量精度，封口的牢度和密封性等；其二是包裝過程對(duì)包裝質(zhì)量的影響，如被包裝物品和包裝材料由于受到摩擦、振動(dòng)、包裝工藝力以及環(huán)境污染等機(jī)械和化學(xué)作用，對(duì)包裝內(nèi)在和外觀質(zhì)量的影響。在任何情況下對(duì)質(zhì)量的影響都不應(yīng)超過允許的程度。2）被包裝物品和包裝材料的損耗。在機(jī)械包裝過程中，由于片狀、塊狀物品的變形損壞，粉狀、顆粒狀物料的飛揚(yáng)散落，液體物料的滴漏溢出，包裝材料的撕裂破損，以及缺少自動(dòng)控制引起多余供料、包裝不良等原因所造成的各種損耗，通?？偸请y以避免的，所以應(yīng)從包裝工藝設(shè)計(jì)、機(jī)型選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制及制造精度等方面綜合采取有效措施，以降低這些損耗，提高包裝正品率。（2） 生產(chǎn)率常用的是計(jì)件生產(chǎn)率，即單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的包裝件的件數(shù)，又稱為理論生產(chǎn)率。在實(shí)際生產(chǎn)中，開機(jī)前后的準(zhǔn)備和結(jié)束工作時(shí)間，添加包裝材料及發(fā)生故障時(shí)所造成的生產(chǎn)停歇時(shí)間，以及出現(xiàn)空位和廢次品等的損失時(shí)間總是難免的，因此，實(shí)際生產(chǎn)率總是小于理論生產(chǎn)率。所以，有的工廠為管理方便，常用一個(gè)工作班次內(nèi)所能包裝的產(chǎn)品的重量或數(shù)量來表示包裝機(jī)的生產(chǎn)率。生產(chǎn)率愈高，對(duì)機(jī)器的制造精度、零件材料的選用、潤滑條件、自動(dòng)控制等的要求愈高，同時(shí)對(duì)包裝材料的要求也愈嚴(yán)格。應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)可能及經(jīng)濟(jì)合理性來確定生產(chǎn)率的高低。提高生產(chǎn)率的措施，主要有縮短輔助操作時(shí)間、分散包裝工序、增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)頭數(shù)、合理擬定執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和提高制造精度等。3． 自動(dòng)化和自動(dòng)控制現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為包裝機(jī)的自動(dòng)化和自動(dòng)控制提供了先進(jìn)的技術(shù)手段，同時(shí)也對(duì)它提出了更高更新的要求。在確定所設(shè)計(jì)的包裝機(jī)的自動(dòng)化程度和自動(dòng)控制方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況區(qū)別對(duì)待。既要盡量采用先進(jìn)技術(shù)、趕超國際先進(jìn)水平，又要結(jié)合我國國情、講究經(jīng)濟(jì)效益、便于推廣應(yīng)用。4． 制造與維修在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡可能使制造與維修方便。可采取以下兩方面的措施：1） 提高包裝機(jī)的系列化、零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化的程度。提高“三化”程度是我國的一項(xiàng)重要的技術(shù)政策，也是包裝機(jī)械的一個(gè)發(fā)展方向。2） 改善結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械的結(jié)構(gòu)工藝性，由零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、加工表面數(shù)量、精度要求、對(duì)制造單位的適應(yīng)能力、零部件的可拆性及標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度等來評(píng)定。結(jié)構(gòu)工藝性差，不僅使制造成本增加，而且還使制造和維修周期延長，甚至難以達(dá)到預(yù)定的加工要求。5． 操作條件與工作可靠性包裝機(jī)的操縱、裝卸物料、排除故障、維護(hù)保養(yǎng)等工作應(yīng)省時(shí)、省事、省力；被包裝物品規(guī)格變化時(shí)，有關(guān)工作部件的調(diào)整或更換要方便迅速。此外，防誤動(dòng)作、過載保護(hù)、故障報(bào)警和自動(dòng)停機(jī)等。包裝機(jī)對(duì)環(huán)境的污染不僅使操作條件惡化，而且還會(huì)影響機(jī)器的使用性能和壽命。尤其是噪音，必須嚴(yán)加控制。一般要求生產(chǎn)車間的環(huán)境噪音不超過90dB(A)，單機(jī)噪音不超過85dB(A)?？刂圃胍簦紫纫O(shè)法降低主要噪聲，如減小激振力，降低聲源系統(tǒng)中振動(dòng)輻射部件對(duì)激振力的響應(yīng)等。另外，采用噪聲隔離和吸聲裝置以控制噪聲的傳送，也是一種簡單而有效的辦法。工作可靠性是評(píng)定包裝機(jī)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。若可靠性低，必然降低機(jī)器的效率，增加操作的困難，對(duì)組成包裝自動(dòng)線的包裝機(jī)尤應(yīng)重視。6． 經(jīng)濟(jì)性及其他在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意到經(jīng)濟(jì)性問題。這就要求制造成本低，功率消耗少，使用壽命長，運(yùn)輸、安裝、維修方便和生產(chǎn)率高。 此外，包裝機(jī)的占地面積小，外型應(yīng)美觀。這同操作條件、機(jī)械結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品銷售均有密切關(guān)系。美觀的外形和協(xié)調(diào)的色彩可以提高市場競爭能力。 包裝機(jī)按包裝袋來源分為制袋式和給袋式兩種，前者自動(dòng)化程度高，技術(shù)要求也復(fù)雜，某些特殊形狀的袋型采用后者較為理想。根據(jù)制袋成型的機(jī)理，制袋式包裝機(jī)的機(jī)型又分為折彎、折疊、對(duì)合及截取成型等幾種。 供料方案的選擇與比較供送系統(tǒng)是現(xiàn)代包裝機(jī)械不可缺少的組成部分，也就是說是整個(gè)設(shè)備的“咽喉”，其結(jié)構(gòu)與工作性能的好壞，對(duì)提高成品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平均起重要作用，并對(duì)整體布局產(chǎn)生直接影響。包裝機(jī)械的供送對(duì)象一般是指包裝物品、包裝容器和包裝材料如板片、卷帶等。這些對(duì)象不僅大小、形態(tài)、性質(zhì)千差萬別，而且初始給料方式和送至包裝工位的要求也不盡相同，需配備相應(yīng)的供送系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)良好的工藝效果。 通常，包裝物品按其狀態(tài)可劃分為液體、粉體、散粒體、呈剛性或半剛性的條狀及塊狀體，如啤酒、味精、藥丸、鉛筆、卷煙、香皂、面包等。包裝容器雖五花八門，但外形大都比較規(guī)則，如玻璃瓶、金屬罐、塑料盒、瓦楞紙箱等。上述的包裝物品和包裝容器，既然存在許多相似之處，以至所需的供送系統(tǒng)往往帶有一定的通用性。由于板片、卷帶等包裝材料多屬于柔性、半剛性的金屬或非金屬材料，與包裝物品和容器差別較大，顯然，其供送系統(tǒng)必另具特點(diǎn)。 槽式電磁振動(dòng)給料器其優(yōu)點(diǎn)：類型多樣，結(jié)構(gòu)簡單，輕巧緊湊，容易制造，適用性強(qiáng)，性能可靠，調(diào)節(jié)方便，可以遙控，耗電較少，無需潤滑，經(jīng)久耐用，成本不高?？傊?，1）上料平穩(wěn)，因工件的上料靠微小的振動(dòng)，沒有強(qiáng)烈的攪拌、撞擊、摩擦等現(xiàn)象。 2）上料速度快。 3）通用性廣 4）簡單耐用。由于電磁鐵取代了電動(dòng)機(jī)、變速箱、齒輪等，沒有機(jī)械傳動(dòng)裝置，沒有摩擦運(yùn)動(dòng)部件，故結(jié)構(gòu)簡單，不需要潤滑，易與維護(hù)。其缺點(diǎn)：1）不能運(yùn)送有油污、水漬、很輕的薄片和細(xì)小工件。 2）有時(shí)有噪音及振動(dòng)。電磁振動(dòng)給料器是一種頗有發(fā)展前景的散體供送裝置，而且為包裝生產(chǎn)過程自動(dòng)化創(chuàng)造了良好的條件。1． 構(gòu)造及特性 圖1 槽式電磁振動(dòng)給料器 料槽是同物料直接接觸的主體部件，多用不銹鋼板或鋁合金板（—2mm）制成，橫截面呈凹形，以便承載物料和增加結(jié)構(gòu)鋼度。料槽的外殼尺寸主要取決于工作條件，需定向的采用窄槽，否則宜用寬槽。當(dāng)生產(chǎn)能力不變時(shí)，槽寬大體上與物料密度、料層厚度、供送速度成反比。然而過多地增加料層厚度往往會(huì)引起供送速度的下降，所以通常取料層厚度為10～20mm，相應(yīng)的流速為5～20m\min。如果槽式電磁振動(dòng)給料器僅起排料作用，則料槽的有效長度應(yīng)根據(jù)下料口的高度和物料自然坡角來確當(dāng)，以保證停機(jī)時(shí)不讓內(nèi)存物料從振動(dòng)料槽的開口自動(dòng)流出。為此，對(duì)于短槽最好將其底部做成水平的；對(duì)于長槽，為加速供料也可以做成向下傾斜的，但此角度必須小于物料同槽底的摩擦角，一般在100以內(nèi)。整個(gè)料槽的工作表面應(yīng)保持平滑光整，以防止粉料產(chǎn)生結(jié)疤。在料槽與底座之間固連著兩組或四組主振板彈簧。將各片組裝時(shí)應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙，以免互相接觸產(chǎn)生摩擦和噪音。該彈簧對(duì)底座的斜置角（即與鉛垂線的夾角）一般為200～設(shè)計(jì)時(shí)要求電磁鐵的激振力作用線與板彈簧垂直交叉，且通過整個(gè)槽體的合成重心，保證在工作過程中料槽不扭振，物料不偏流。鐵芯與銜鐵的氣隙要大小適中，并能根據(jù)主振體的振幅的變化加以適當(dāng)調(diào)整。矩形鑄鐵底座的下部對(duì)稱分布四個(gè)或更多個(gè)橡膠彈簧，可對(duì)機(jī)座起隔振作用。 帶式輸送機(jī)帶式輸送機(jī)運(yùn)行可靠，輸送量大，輸送距離長，維護(hù)方便，適用于冶金、礦山、煤炭、港口、電站、建材、糧食等部門，是最常見的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備。帶式輸送機(jī)可分為通用型和特殊型兩大類。DTⅡ型、TD75型，QD80輕型固定式帶式輸送機(jī)可廣泛用于冶金、礦山、煤炭、港口、電站、建材、糧食、化工、輕工，石油等各個(gè)行業(yè)。根據(jù)輸送工藝的要求，可以單機(jī)輸送，也可以多臺(tái)或與其它輸送機(jī)組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)?！?。 固定式帶式輸送機(jī)適用的工作環(huán)境溫度，一般為25～+40℃。對(duì)于在特殊環(huán)境中工作的帶式輸送機(jī)，如要具有耐熱、耐寒、防水、防腐、防爆、阻燃等條件，可另行采取相應(yīng)的防護(hù)措施。 輸送機(jī)允許輸送的物料塊度取決于帶寬、帶速、槽角和傾角。當(dāng)輸送硬巖時(shí)，帶寬超過1200mm后，一般應(yīng)限制在350mm以內(nèi)，而不能隨帶寬的增長而加大。皮帶輸送機(jī)運(yùn)用輸送帶的連續(xù)或間歇運(yùn)動(dòng)來輸送各種輕重不同的物品，既可輸送各種散料，也可輸送各種紙箱、包裝袋等單件重量不大的件貨，用途廣泛。其結(jié)構(gòu)如圖2所示：圖2 DTⅡ型帶式輸送機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)1．頭部漏斗； 　6．輸送帶； 　11．螺旋拉緊裝置； 16．電動(dòng)機(jī)； 2．機(jī)架；　　 7．承載托輥； 12．尾架； 　 17．液力偶合器； 　　　3．頭部清掃器； 8．緩沖托輥； 13．空段清掃器； 　18．制動(dòng)器；4．傳動(dòng)滾筒； 　9．導(dǎo)料槽； 　14．回程托輥； 　　19．減速器；5．安全保護(hù)裝置；； 15．中間架； 　　 20．聯(lián)軸器；輸送帶的材質(zhì)有：橡膠、橡塑、PVC、PU等多種材質(zhì)，除用于普通物料的輸送外，還可滿足耐油、耐腐蝕、防靜電等有特殊要求物料的輸送。采用專用的食品級(jí)輸送帶，可滿足食品、制藥、日用化工等行業(yè)的要求。結(jié)構(gòu)形式有：槽型皮帶機(jī)、平型皮帶機(jī)、爬坡皮帶機(jī)、轉(zhuǎn)彎皮帶機(jī)等多種形式，輸送帶上還可增設(shè)提升擋板、裙邊等附件，能滿足各種工藝要求。輸送機(jī)兩側(cè)配以工作臺(tái)、加裝燈架，可作為電子儀表裝配，食品包裝等裝配線。驅(qū)動(dòng)方式有：減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)。調(diào)速方式有：變頻調(diào)速、無極變速。機(jī)架材質(zhì)有：碳鋼、不銹鋼、鋁型材。設(shè)備特點(diǎn)：輸送平穩(wěn)，物料與輸送帶沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，能夠避免對(duì)輸送物的損壞。噪音較小，適合于工作環(huán)境要求比較安靜的場合。結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)。能耗較小，使用成本低。 攪拌器的選擇與比較由于洗衣粉等顆粒易受潮而引起結(jié)塊，從而影響稱重以及包裝效果。故需要在進(jìn)料口處設(shè)置及安裝攪拌機(jī)構(gòu)，使洗衣粉顆粒減少結(jié)塊，均勻顆粒，流暢進(jìn)料。安裝方式攪拌器有多種安裝方式：立式安裝、偏心式攪拌、傾斜式攪拌、底攪拌、臥式容器攪拌、旁入式攪拌?？紤]到包裝機(jī)的總體布局，選用立式安裝及底攪拌。以下對(duì)這兩種攪拌方式作比較。立式安裝將攪拌裝置安裝在立式設(shè)備筒體的中心線上，驅(qū)動(dòng)方式一般為皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，用普通電機(jī)直接聯(lián)接或與減速機(jī)直接聯(lián)接。其優(yōu)點(diǎn)：類型多樣，結(jié)構(gòu)簡單，輕巧緊湊，容易制造，適用性強(qiáng)，性能可靠，調(diào)節(jié)方便，易與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，葉輪處的粘積物料易于清洗與檢修。從功率方面看。但在實(shí)際運(yùn)用中，～22KW，有人統(tǒng)計(jì)這種范圍內(nèi)的電機(jī)數(shù)量約占電機(jī)總數(shù)量的一半。，～22KW為中型。轉(zhuǎn)速低于100rpm為低速，100～400rpm稱中速，大于400rpm稱高速。底攪拌攪拌裝置在設(shè)備的底部，稱為底攪拌設(shè)備。底攪拌設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是，攪拌軸短、細(xì)，無中間軸承，可用機(jī)械密封，易于維護(hù)、檢修、壽命長。底攪拌比上攪拌的軸短而細(xì)，軸的穩(wěn)定性好，既節(jié)省原料又節(jié)省加工費(fèi)，而且降低了安裝要求。所需的檢修空間比上攪拌小，避免了長軸的吊裝工作，有利于廠房的合理排列和充分利用。由于把笨重的減速裝置和動(dòng)力裝置安裝在地面基礎(chǔ)上，從而改善了封頭的受力狀況，同時(shí)也便于這些裝置的維護(hù)和檢修。底攪拌裝置安裝在下封頭處，有利于上封頭接管的排列與安裝，特別是上封頭帶夾套、冷卻氣相介質(zhì)時(shí)更為有利。底攪拌有利于底部出料，可使出料口處得到充分的攪拌，使輸料管路暢通。 底攪拌雖然有上述優(yōu)點(diǎn)，但也有缺點(diǎn)，突出的問題是葉輪下部至軸封處的軸上常有固體物料粘積，時(shí)間一長，變成小團(tuán)物料，混入產(chǎn)品中影響產(chǎn)品質(zhì)量。為此需用一定量的室溫熔劑注入其間，注入速度應(yīng)大于聚合物顆粒的沉降速度，以防止聚合物顆粒結(jié)塊。另外，檢修攪拌器和軸封時(shí)，一般均需將釜內(nèi)物料排凈。攪拌器的選型各種攪拌過程對(duì)攪拌的要求有共性，而各種攪拌器的性能也有共性，這樣往往是適于某一種攪拌操作的可能有幾種形式的攪拌器，而同一種攪拌器也可用于幾種攪拌過程。當(dāng)然嚴(yán)格地說，還是各有所長的，諸如黏度高低、容積大小、轉(zhuǎn)速范圍等等，都會(huì)影響攪拌器使用的效果。目前的選型方法多數(shù)是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選擇習(xí)慣應(yīng)用的槳型，再在常用范圍內(nèi)決定攪拌器的各種參數(shù)。 門的開啟選擇與設(shè)計(jì)在間歇式稱重中，稱斗與排料裝置一般都是組合在一起的，常用的排料方式有控制式和非控制式兩類。對(duì)于吸潮性、黏結(jié)性強(qiáng)而流動(dòng)性差的物料，排料后稱斗內(nèi)往往會(huì)殘留一點(diǎn)物料。這不僅影響前一次稱重，同時(shí)也影響以后的稱重。為了消除這種弊病常用控制式排料方法?？刂剖脚帕鲜敲看闻帕虾螅鶕?jù)稱斗內(nèi)殘留物料的增減，重新修正量值來進(jìn)行計(jì)量，或直接控制稱斗的排料量來確定所稱的物重。因此每次計(jì)量都要進(jìn)行二次稱重，并需設(shè)置一套比較繁雜的調(diào)整控制系統(tǒng)。非控制式排料是將稱斗底部的活門打開，利用物料自重自動(dòng)排出稱斗。這種排料方式多用于流動(dòng)性較好的散顆粒物料。通常，稱斗底部活門按不同的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作方式，大體上有如圖3所示的幾種類型：雙側(cè)擺式活門、單側(cè)擺式活門、下擺式活門、翻轉(zhuǎn)式活門、直移式活門、對(duì)開門式活門等。圖3 活門結(jié)構(gòu)簡圖下擺式活門結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，經(jīng)久耐用，供料速度快，靈活可靠，成本不高，維護(hù)方便。而直移式活門對(duì)物料有阻擋，供送速度較慢，且液壓缸活塞桿對(duì)攪拌器的安裝有阻擋作用。通過以上分析與比較，我選用下擺式活門。 稱量系統(tǒng)選擇與設(shè)計(jì)包裝計(jì)量通常是物料包裝的一道重要工序。根據(jù)物料特點(diǎn)和生產(chǎn)需要，被包裝物料可按其實(shí)重、容積、個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)量，大多應(yīng)用于如下三種