立體真空包裝設(shè)備結(jié)構(gòu)原理

隨著人們生活水平的提高，人們在追求產(chǎn)品本身質(zhì)量的同時，對產(chǎn)品外包裝也提出了更高的要求。立體真空包裝可保證產(chǎn)品外觀、延長保質(zhì)期并方便運輸，被廣泛應(yīng)用于糧食與食品行業(yè)。目前，國內(nèi)市面上的真空包裝設(shè)備通常采用單工位的夾袋灌裝裝置與雙工位真空整形裝置的組合［１］。工作過程中，夾袋灌裝裝置需移至灌裝口的工位，才能進行放料灌裝，在物料成型后通過真空室的移動來出料。故灌裝、出料耗時影響了總耗時，包裝速度難以提高。而速度較快的卷膜式真空包裝機械則存在著調(diào)整規(guī)格復雜、對操作工人要求高、適應(yīng)能力較差的問題［１］。面對需求量日益攀升的立體真空包裝產(chǎn)品以及多樣的包裝規(guī)格，對包裝設(shè)備的適應(yīng)能力及包裝速度提出了更高的要求。我們設(shè)計了一種立體真空包裝機，該設(shè)備集稱重、灌裝、整形、抽真空、熱封口、卸袋和輸送功能于一體，整機結(jié)構(gòu)緊湊，自動化程度高，且操作方便，維護簡單，包裝速度快，極具市場競爭力。１整機設(shè)計１．１機構(gòu)分布設(shè)計各個機構(gòu)呈一字排開，如圖１所示。每袋的包裝劃分為７個工位，各工位之間距離相等，工位４為對中套袋工位。出料機構(gòu)與整形機構(gòu)固連，理袋機構(gòu)與抽真空封口機構(gòu)固定于機座上。在氣缸驅(qū)動下，左邊夾袋機構(gòu)在工位３與工位４之間移動，而右邊夾袋機構(gòu)在工位４與工位５之間進行移動。左整形機構(gòu)在氣缸的驅(qū)動下在工位２與工位３之間來回移動，右整形機構(gòu)在工位５與工位６進行來回移動。各個機構(gòu)如此布置使套袋灌裝的同時能進行整形，抽真空同時進行卸料動作，可以提高工作效率，也方便調(diào)整維護。１．２機構(gòu)選型整機主要由定量稱重機構(gòu)、整形機構(gòu)、夾袋機構(gòu)、理袋機構(gòu)、抽真空封口機構(gòu)及出料輸送機構(gòu)組成。目前市面上的同類產(chǎn)品在模具上沿用傳統(tǒng)手動真空包裝的思路，采用固定的立體模腔與特定的套袋筒配合的方式［１］，在更換包裝規(guī)格時需同時更換模具和套袋筒。而套袋筒的尺寸與成型尺寸接近，在套袋時需將包裝袋完全拉開并利用套袋筒將包裝袋完全撐開，這種操作方式造成了在套袋工序上的時間浪費。因此，本次設(shè)計在夾袋機構(gòu)上采用鴨嘴式夾袋口，在夾袋口閉合時套袋，只需將袋口稍微撐
王志強：高速立體真空包裝機的研發(fā)／２０１８年第４期７開，而其余空間靠物料自重灌裝充滿即可?？紤]到包裝規(guī)格的差異，為在灌裝工序上節(jié)約時間，采用兩套夾袋機構(gòu)，同時每套夾袋機構(gòu)配備一大一小兩個夾袋口，兼顧套袋難易程度與落料時間。而在模具方面，則采用組合式模具，利用多個整形板主動從各個方向動作形成立體模腔，*終用管式抽真空方式對物料進行定型。理袋機構(gòu)采用機械式理袋，出料輸送機構(gòu)采用出料盒翻轉(zhuǎn)方式將物料置于輸送帶上進行出料，出料動作與抽真空封口動作同時進行，盡可能降低整個工藝流程所占用的時間。圖１機構(gòu)分布圖２關(guān)鍵機構(gòu)設(shè)計２．１夾袋機構(gòu)圖２為夾袋部分機構(gòu)———對稱的搖桿滑塊機構(gòu)簡圖，桿１為驅(qū)動件。圖２（ａ）為初始狀態(tài)，夾袋閉合；圖２（ｂ）為夾袋動作狀態(tài)，夾袋口張開。如圖２所示，只需外力按壓驅(qū)動桿往下動作，夾袋口便處于張開狀態(tài)，此時彈簧處于受壓狀態(tài)。當外力撤銷時，在彈簧的作用下，驅(qū)動桿便會恢復初始位置，夾袋口閉合。圖２夾袋機構(gòu)簡圖２．２整形機構(gòu)考慮到包裝尺寸的多樣化，在設(shè)計整形機構(gòu)時要特別考慮模具更換的快速與方便。如圖３所示，將整套模具拆分成前整形板７，后整形板８，左右整形板及下整形板，各整形板的尺寸根據(jù)包裝袋定制，與相應(yīng)的固定座之間采用燕尾槽接合，在更換模具時無需任何工具和調(diào)整［２］。前移動滑塊３沿導軌運動由前后整形氣缸帶動。當前后整形氣缸伸出到位時，前移動滑塊３和后移動滑塊４之間距離靠近從而帶動分別安裝在前后移動滑塊上的前后整形板７和８距離減小，前后整形板之間的距離與物料的成型厚度相對應(yīng)；當左右整形氣缸回縮到位時，左右整形板之間的距離與物料成型的寬度相對應(yīng)。而當下整形板氣缸伸出到位時，前后整形板，左右整形板與下整形板剛好形成一個立體型腔。而振動裝置則采用高頻氣動振動器，利用壓縮空氣為動力，推動機構(gòu)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)離心力或反復運動造成振動［３］。振動裝置安裝在前整形板上，在物料的成形過程中起到充實物料、振平頂面及加快整形速度的作用。該振動裝置與模具配合包裝出來的物料棱角分明，規(guī)則美觀。