【正文】 十分困難，所以在機器設(shè)計中，我們結(jié)合現(xiàn)在最新PLC控制，在傳動軸上連接上凸輪機構(gòu)用來進行光標自動定位原理，以決定包裝機生產(chǎn)率的橫向封切速度為基準，調(diào)整包裝材料的供送縱封速度，以保證在預(yù)定的正確位置進行產(chǎn)品的橫封和切斷。我們以100ｇ小包裝廣告宣傳用奧妙贈品洗衣粉的自動化包裝為例加以說明:散裝的洗衣粉經(jīng)過包裝機分裝成100ｇ的小袋,需要經(jīng)過以下三步動作:自動落料—制袋—分割切斷現(xiàn)有包裝機通常采用一臺電機為驅(qū)動元件,經(jīng)過許多齒輪、凸輪機構(gòu)、離合器的組合,將主運動分解為三個執(zhí)行機構(gòu)的單獨動作,否則可能會出現(xiàn)計量不準(頂封切斷時,落料仍在延續(xù)),如果每個包裝袋的長度為150ｍｍ,那么制袋兩側(cè)的牽伸、熱封輪就應(yīng)以150ｍｍ/ｓ的線速度勻速轉(zhuǎn)動,把一卷(也可以是兩卷)包裝膜擠壓成規(guī)定的筒狀,則要求底封切斷機構(gòu),在兩側(cè)牽伸熱封輪每轉(zhuǎn)過150ｍｍ時,切刀位置在底封中間,則切斷后的底封寬度,一半為已包裝袋的頂封,要實現(xiàn)上述動作的理想狀態(tài),存在以下問題:1) 包裝袋長的誤差無法隨機補償、調(diào)整在機械傳動的制袋過程中,袋長動態(tài)誤差產(chǎn)生的原因是多方面的,如包裝袋材料的均勻性,牽伸力變化引起牽伸量的變化,機械磨損機械振動產(chǎn)生的誤差等等,按包裝袋光電檢測標記允許的誤差為10ｍｍ,那么現(xiàn)有的包裝機每包裝100袋就必須停機調(diào)整一次,這就大大影響了生產(chǎn)效率.2) 包裝物料的計量誤差調(diào)整困難現(xiàn)有包裝機所包裝物料計量檢測后的調(diào)整,還是螺旋推進式落料方案,都無法實現(xiàn)動態(tài)檢測、,調(diào)整非常麻煩,調(diào)整時間長(很難在短時間內(nèi)實現(xiàn)理想的計量誤差)調(diào)整期間廢品量大,計量精度難以提高.3) 袋長變化十分困難當所包裝物料品種、比重、計量要求發(fā)生變化時,目前傳動方案要實現(xiàn)袋長變化,必須按傳動協(xié)調(diào)性要求,更換大量的中間傳動零件(齒輪、凸輪等),這樣就限制了現(xiàn)有包裝機針對包裝物料的通用性.鑒于以上各種不太先進的設(shè)計，新型包裝機的傳動方案設(shè)計構(gòu)想針對目前小型包裝機存在的上述缺陷,進行了多方面的改進和調(diào)整，尤其是結(jié)合電力控制，使控制的技術(shù)和方法有了很大的提高。 研究主要成果食品包裝機械其技術(shù)發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在高生產(chǎn)率，自動化、單機多功能、多功能組成生產(chǎn)線、采用新技術(shù)上。如多工位制袋真空包裝機，其制袋、稱重、充填，抽真空、封口等多種功能可在一臺單機上完成，功能不同，效率相匹配的幾種機器可組合成為功能較齊全的生產(chǎn)線,如法國CRACECRYOYA和ISTM公司研制的鮮魚真空包裝生產(chǎn)線。采用相關(guān)新技術(shù)，在包裝方法上大量采用充氣包裝取代真空包裝，將充氣成分，包裝材料與充氣包裝機三方面的研究緊密結(jié)合起來；在控制技術(shù)上，更多地應(yīng)用計算機技術(shù)和微電子技術(shù)。下面是幾個成果的展示：1. 自動計量技術(shù)在面粉包裝中的應(yīng)用送料計量啟動信號為開時，送料開始，送料伺服電機根據(jù)觸摸屏設(shè)定的參數(shù)二作。檢測填充量，伺服電機根據(jù)計量值的不同完成面粉粗流加速填充、中流均速填充、細流微量填充，填充結(jié)束進給到位。在全部的送料過程中，觸摸屏實時跟蹤、顯示各個數(shù)據(jù)變化，一旦有故障，不合理的數(shù)據(jù)出現(xiàn)，整個機器就會停止，并強行報警。2. 電噴擊磨輥新工藝上世紀80年代以來,我國磨粉機心磨采用的光輥都是用砂噴來處理輥體表面的,但是噴砂加工的弊病也不少，費時、費電、費人工—加工1支磨輥需要12h左右，用電量2030kw/h，金剛砂成本需要100元左右，放砂、倒砂、篩砂等一系列工作的勞動強度也大，而且處不好會粉塵飛揚，工作人員大量吸入對身體健康極為不利。成本高、能耗高，廢砂還很難處理，給企業(yè)帶來很多浪費，真是吃力不討好。為此人們不斷努力，以尋找新的磨輥處理途徑?，F(xiàn)在,一種用電噴擊來加工的新工藝已經(jīng)開始顯現(xiàn)出它的優(yōu)點:磨輥表面強度、硬度、耐磨性及抗疲勞能力有所提高、既延長使用壽命一倍左右又能改善研磨效果、縮短了工時、節(jié)約了用電、既省去繁雜的處理,又保障了環(huán)境，工人的勞動條件也得到大大改善。這項新的工藝已經(jīng)申請國家專利，它的實施對提高制粉企業(yè)生產(chǎn)效率將具有十分良好的前景。3. 面粉小包裝中的電器改進在原有小包裝工藝流程和設(shè)備的基礎(chǔ)上, 通過添加1 臺倉底振動卸料器和改進電器控制部分, 可以解決面粉的結(jié)拱和打包機的沖擊問題?？刂凭€路設(shè)計可行, 面粉的計量基本上能滿足要求。4. 面粉包裝中PLC的應(yīng)用粒料包裝設(shè)備應(yīng)用范圍比較大, 本設(shè)計較好地解決了粒料包裝的自動給袋的有關(guān)問題, 采用PLC 控制器, 控制器結(jié)構(gòu)緊湊, 功能強大, 性能可靠。使用液氣壓傳動作為執(zhí)行元件, 使結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎機構(gòu)大大簡化, 可以滿足粒料包裝生產(chǎn)線的要求。由于可編程控制器的高性價比、高可靠性、可維護性以及靈活的編程功能, 使其在包裝機械控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。第2章 面粉特性和面粉包裝機工藝設(shè)計 面粉的組成及特性 淀粉淀粉是人們食物的主要熱量來源，也是小麥的主要成分。淀粉分為原淀粉和變性淀粉兩種。原淀粉又可分為：谷類淀粉，以玉米、小麥、大米、高粱等糧食原料加工成的淀粉；薯類淀粉，以木薯、甘薯、馬鈴薯、豆薯、竹芋、山藥、蕉芋等薯類為原料加工成的淀粉；豆類淀粉，以綠豆、蠶豆、豌豆、豇豆、混合豆等豆類為原料加工成的淀粉；其他類淀粉，以菱粉、藕粉、荸薺、橡子、百合、慈姑、西米等為原料加工成的淀粉。變性淀粉可分為：酸處理淀粉，對原淀粉在呈漿狀條件下進行部分水解而獲得的淀粉；烘焙糊精類，原淀粉在特定高溫下烘焙而獲得的淀粉；氧化淀粉類，通過氧化原淀粉而得到的變性淀粉； 淀粉酯類，淀粉中部分或全部羥基被酯化的變性淀粉；淀粉醚類，淀粉中部分或全部羥基被醚化的變性淀粉；交聯(lián)淀粉類，用雙官能或多官能團的試劑，使其大分子之間形成交聯(lián)的變性淀粉；接枝共聚淀粉類，淀粉與丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯和其他人工合成高分子單體起接枝共聚反應(yīng)生成接枝共聚物；物理變性淀粉類，采用物理方法使淀粉分子產(chǎn)生活性的自由基，然后加入人工合成高分子的單體，在20～30℃溫度以及無氧氣存在的情況下進行。近年來，在面粉中添加木薯淀粉、馬鈴薯淀粉或以這兩種淀粉為原料的變性淀粉非常普遍，目的就是為了使面團吸水膨潤速度加快，糊化溫度降低，保持穩(wěn)定的粘性、凝膠性。淀粉的添加一定要適量，隨著添加的增加，面團的穩(wěn)定時間反而縮短，因為親水性強的變形淀粉加入過多會迅速吸收水分，使蛋白質(zhì)無法充分吸水膨潤形成面筋；其次是由于較多的變性淀粉吸水膨潤形成空間障礙限制面筋形成；同時相對降低了面粉中面筋蛋白的比例。 脂肪面粉中的脂肪含量較少，通常為2％左右。由于小麥中脂肪主要分布于胚芽及糊粉層中，因此面粉精度高，脂肪含量較低；加工精度低，脂肪含量較高。雖然面粉中脂肪含量很小，但因為主要由不飽和程度很高的脂肪酸組成，其碘價約為105～140，極易氧化成低分子醛或酮，即所謂的酸敗。因此，脂肪酸值也是衡量面粉質(zhì)量的重要指標。但在面粉中所含的微量脂肪在改善面筋筋力方面有著密切的關(guān)系，面粉在儲藏過程中脂肪受脂肪酶的作用產(chǎn)生的不飽和脂肪酸可使面筋彈性增加，延伸性和比延伸性變小，結(jié)果可使弱筋粉變?yōu)橹械让娣?，使中等面粉變?yōu)閺娏γ娣?，因此新鮮面粉的適當存放有利于面筋力的改善和提高。通?？梢酝ㄟ^測定面粉中脂肪的酸價和碘價來判別面粉的新舊程度。 蛋白質(zhì)和面筋 蛋白質(zhì)是人類生活中不可缺少的物質(zhì)。是由許多氨基酸聚合而成的生物大分子化合物。蛋白質(zhì)廣泛存在于各種生物組織細胞，是生物細胞最重要的組成物質(zhì)。自然界中蛋白質(zhì)種類繁多，已發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)有數(shù)萬種。根據(jù)蛋白質(zhì)分子的形狀，可分為球蛋白和纖維蛋白。球蛋白分子似球形，較易溶解，如血液的血紅蛋白， 不溶于水，如指甲、羽毛中的角蛋白，蠶絲的蛋白等。根據(jù)蛋白質(zhì)分子組成繁簡，可分為簡單蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白。簡單蛋白分子、球蛋白、谷蛋白和硬蛋白等。結(jié)合蛋白分子由簡單蛋白與非蛋白物質(zhì)結(jié)合而成，如血紅蛋白、糖蛋白、脂蛋白和核蛋白和核蛋白等。蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，生命活動幾科都是通過蛋白質(zhì)實現(xiàn)的，有的蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)是結(jié)構(gòu)物質(zhì)，有的蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)是功能物質(zhì)?！∶娼畹男纬砂ㄋ饔煤团驖欁饔脙蓚€過程。面粉加水攪拌時，麥谷蛋白首先吸水膨潤，同時麥膠蛋白及水溶性蛋白和球蛋白等成分也逐漸吃水膨潤，隨著不斷攪拌，蛋白質(zhì)微粒逐漸膨脹，相互粘結(jié)，在面團中形成整塊網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。麥角蛋白形成的面筋具有較好的延伸性，但筋力不足，很軟且弱；麥谷蛋白形成的面筋既有良好的彈性，筋力強，面筋結(jié)構(gòu)牢固，但延伸性差。白蛋白和球蛋白可用水沖洗分離。如果麥谷蛋白含量高，則會造成面團彈性、韌性太強，面團壓延困難并時面條發(fā)生收縮，導(dǎo)致產(chǎn)品體積變小；反之，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不牢固，導(dǎo)致產(chǎn)品變形、波紋塌陷等現(xiàn)象?！?精細度面粉的精細度反映了面粉的加工精度，精度高粉粒細，精度低粉粒粗。粉粒粗的面粉在調(diào)制面團時與水的接觸面積較小，使水分的滲透速度降低，面筋形成時間較長。由于吸水膨潤緩慢，開始和面時滲透到蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的水分較少，而附著在蛋白質(zhì)分子表面和在分子間的游離水較多，會感到面團比較軟；但在壓片和成型的過程中，蛋白質(zhì)繼續(xù)吸水膨潤會使面團干燥發(fā)硬，彈性降低。面粉粒度越細，吸水量越大。過度研磨的面粉，其蛋白質(zhì)局部變性，吸水率下降，面團彈性不足；受損淀粉也會表現(xiàn)吸水速度快、吸水量大、膨潤作用強烈，如沒有足夠的面筋來包裹淀粉，面團也會顯得毫無彈性；同時因受損淀粉吸水量大而快，面團中正常的水分分配比例失調(diào)，蛋白質(zhì)吸水量不足，不能形成足夠的濕面筋，因此，受損面粉的比例應(yīng)進行控制。受損面粉含量小于蛋白質(zhì)含量的2/6。面粉的優(yōu)劣，只停留在測定面筋含量來判斷優(yōu)劣還遠遠不夠，更主要的是要研究面團的流變。據(jù)拉伸特性可將面粉劃分以下幾類：（1） 弱力粉：拉伸阻力200BU,延伸度155mm；或延伸度較大達270mm，拉伸阻力200BU。 （2） 中力粉：拉伸阻力較大,延伸度??；或拉伸阻力中等，延伸度中小。（3） 強力粉：拉伸阻力300～500BU,延伸度200～250mm。（4） 特強力粉：拉伸阻力700BU左右,延伸度只有115mm。其拉伸阻力過強，面團僵硬不平衡。 面粉的堆積密度面粉為粉狀物體，～179。Kg/m179。179。Kg/m179。 面粉包裝工序循環(huán)圖完成一個完整的面粉包裝工作循環(huán)，分為以下9個動作：向進料倉添入所要包裝的面粉―――上料機構(gòu)動作將面粉送到上進料倉中，然后憑供送重力面料自動落入到螺旋供料器的下料倉中――― 大小螺旋同時啟動，將面粉從料倉輸送到落料倉中。這其中大小螺旋同時完成面粉供送的80％以后大螺旋停止，剩下的20％由小螺旋來完成 ―――包裝袋被夾緊，面粉靠自身重力下落到包裝袋中，達到要求大包裝量―――震動機構(gòu)啟動使面粉均勻充滿包裝袋―――松開夾緊裝置面粉袋下落到傳輸帶上―――下傳輸帶啟動，包裝好的面粉袋落到傳輸帶上―――運動著的面粉袋進行封口及貼標簽―――面粉袋被送到下一傳輸帶上完成本次循環(huán)第3章 傳送裝置設(shè)計 帶式輸送機原理及分類帶式輸送機是食品工廠中采用最廣泛的一種連續(xù)輸送機械。它用一根閉合 環(huán)形輸送帶作牽引及承載構(gòu)件，將其繞過并張緊于前、后二滾筒上，依靠輸送帶與物料間的摩擦力使物料隨輸送帶一起運行，從而完成輸送物料的任務(wù)。帶式輸送機常用于塊狀、顆粒狀物料及整件物料水平方向或傾斜不大的方向運送，同時還可以用作選擇、檢查、包裝、清洗和預(yù)處理操作臺等。帶式輸送機的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，自重輕，便于制造；輸送線路布置靈活，適應(yīng)性廣，可輸送多種物料；輸送速度高，輸送距離長，輸送能力大，能耗低；可連續(xù)輸送，工作平穩(wěn)，不損傷被輸送物料；操作簡單，安全可靠，保養(yǎng)檢修容易，維修管理費用低。帶式輸送機的缺點：輸送帶易磨損且成本大（約占輸送造價的40％）；需用大量滾動軸承；中間卸料時必須加裝卸料裝置；普通膠帶式不適用于輸送傾角過大的場合。 根據(jù)帶式輸送機的工作條件、工作要求、和被輸送物料的性質(zhì)，可將帶式輸送機分為不同的類型。按支撐裝置的形式，可將其分為平行托輥輸送機、槽形托輥輸送機及氣墊帶式輸送機等。按輸送帶的種類，可分為膠帶式、帆布帶式、塑料帶式、鋼帶式和網(wǎng)帶式輸送機和花紋膠帶輸送機。按輸送機機架結(jié)構(gòu)形式，可將其分為固定式和移動式兩大類。 帶式輸送機的主要構(gòu)件帶式輸送機的一般結(jié)構(gòu)，主要由輸送帶、支撐裝置、驅(qū)動裝置、張緊裝置和機架等構(gòu)成。 輸送帶輸送帶起曳引和承載的作用。輸送帶主要有織物芯膠帶和鋼繩芯膠帶兩大類。織物芯膠帶中的襯袋材料通常用棉織物，近年來也用化纖織物襯墊，如人造棉、人造絲、尼龍、聚氨脂纖維和聚酯纖維等。目前作用輸送帶的有橡膠帶和聚氯乙烯塑料輸送帶兩種。其中橡膠帶應(yīng)用廣泛，而塑料帶由于除了具有橡膠帶的耐磨、彈性等特點外，還具有良好的化學穩(wěn)定性、耐酸性、耐堿性及一定的耐油性等，也具有良好的應(yīng)用前景。 驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置一般由一個或若干個驅(qū)動滾筒、減速器、連軸器等組成。驅(qū)動滾筒是傳遞動力的主要部件，除板式帶的驅(qū)動滾筒為表面有齒的滾輪外，其他輸送帶的驅(qū)動滾筒通常為直徑較大、表面光滑的空心滾筒。滾筒通常用鋼板焊接而成，為了增加滾筒和帶的摩擦力，有時在表面包上木材、皮革或橡膠。滾筒的寬度比帶寬100～200mm,驅(qū)動滾筒應(yīng)有一定的中高度，即中間部分直徑比兩端直徑稍大，這樣能自動糾正膠帶的跑偏。 支撐裝置和機架托輥用于支撐運輸帶和帶上的物料質(zhì)量，減少輸送帶的下垂度，以保證穩(wěn)定運行。托輥可分為平行托輥和槽形托輥。平行托輥用于輸送成件物品和無載區(qū)，以及固定形式卸料器處。槽形托輥用于輸送散裝物料，氣輸送能力要比平行托輥用于輸送散裝物料提高20%以上。托輥支架由鑄造、焊接或沖壓而成，并剛性的固定在輸送機架上。輸送帶機上的托輥的間距應(yīng)根據(jù)帶寬和物料的物理性質(zhì)所決定。板式帶不用托輥，因它靠板下的導(dǎo)板承托滑行。托輥應(yīng)盡量做到：運動阻力系數(shù)小，功率消耗小，結(jié)構(gòu)簡單，便于拆裝維修，有較高的強度和耐磨性以及良好的密封性能等。輸送大于20kg的成件物品時，托輥的間距不應(yīng)大于輸送方向的1/2, 所以輸送輥之間的距離取為600mm；對于輸送小于于20kg的成件物品，托輥間距可取為1m，下托輥間距可取到3m。帶式輸送機的機架多用槽鋼、角鋼和鋼板焊接而成?？梢剖捷斔蜋C的機架裝在滾輪上以便移動。 張緊裝置在帶式輸送機中，由于輸送帶具有一定的延伸率，在拉力作用