一種面粉包裝質(zhì)量和效率較高的設(shè)備
——半自動(dòng)包裝機(jī)

閆志強(qiáng) 劉素山

（河北蘋樂面粉機(jī)械集團(tuán)有限公司，石家莊 050800）

因不同消費(fèi)群體的需求，面粉生產(chǎn)出來后需要采用不同規(guī)格的包裝，通過散裝或管道輸送到食品企業(yè)的還較少。面粉包裝作為面粉生產(chǎn)的最后一個(gè)工段，其技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了4 個(gè)階段，即手工包裝、機(jī)械化包裝、半自動(dòng)包裝和全自動(dòng)包裝。手工包裝是指人手持縫口機(jī)，面粉灌裝后，對(duì)包裝袋進(jìn)行縫口的包裝；機(jī)械化包裝是利用自動(dòng)稱重設(shè)備對(duì)面粉進(jìn)行灌裝，人工套袋、折邊，由固定縫口機(jī)進(jìn)行縫口；半自動(dòng)包裝由自動(dòng)包裝秤、折邊機(jī)、縫口機(jī)和輸送機(jī)組成，套袋采用人工方式，其他工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化；全自動(dòng)包裝則是完全不用人工操作，送袋、套袋、計(jì)量、灌裝、輸送、折邊和縫口全部自動(dòng)化完成。半自動(dòng)包裝是目前使用最多的包裝方式，掌握其工作原理、主要結(jié)構(gòu)和操作維護(hù)方法，對(duì)正確使用很有益處。

1 半自動(dòng)包裝基本原理

面粉半自動(dòng)包裝包括套袋、罐裝、輸送、扶袋、折邊及縫口等6 個(gè)工序（圖1）。通過6 個(gè)工序有序組合，實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化包裝。半自動(dòng)包裝機(jī)只有套袋由人工完成，其他工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化。灌裝采用粉料自動(dòng)包裝秤完成，由輸送設(shè)備配合扶袋機(jī)構(gòu)將灌裝好的面粉袋運(yùn)送到扶袋工位，由扶袋裝置對(duì)面粉袋縫口部位進(jìn)行整理，再輸送到折邊裝置進(jìn)行面粉袋折邊，折邊后由縫口機(jī)縫口，完成包裝。

圖1 半自動(dòng)包裝機(jī)主要工序

2 半自動(dòng)包裝機(jī)主要結(jié)構(gòu)

半自動(dòng)包裝機(jī)主要由儲(chǔ)料斗、稱重、灌裝、套袋、扶袋、輸送、折邊及縫口等構(gòu)成（圖2）。

圖2 半自動(dòng)包裝機(jī)主要結(jié)構(gòu)圖

2.1 儲(chǔ)料斗

儲(chǔ)料斗是為實(shí)現(xiàn)稱量包裝的連續(xù)性而設(shè)計(jì)的臨時(shí)儲(chǔ)料裝置，容量根據(jù)包裝產(chǎn)量定，一般設(shè)計(jì)為1～1.5 min 包裝一包。為使面粉流動(dòng)性更好，儲(chǔ)料斗上部設(shè)置排氣口，同時(shí)儲(chǔ)料斗還安裝了防止面粉結(jié)拱的裝置、料位探測傳感器及觀察窗等。

2.2 稱重機(jī)構(gòu)

稱重機(jī)構(gòu)是包裝機(jī)的核心，由喂料機(jī)構(gòu)和承重機(jī)構(gòu)組成。喂料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)型式直接決定包裝機(jī)稱重精度。面粉包裝機(jī)稱重精度一般要求10～20 g。半自動(dòng)包裝機(jī)喂料機(jī)構(gòu)由雙絞龍組成，雙絞龍上下布置。下面為大絞龍，實(shí)現(xiàn)快速喂料，以提高包裝機(jī)產(chǎn)量；上面為小絞龍，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)喂料，以保證包裝機(jī)稱重精度。由儀表控制面粉的大投和小投，即快速喂料和精準(zhǔn)喂料。在喂料絞龍的出口還設(shè)置了防止誤投料的機(jī)械機(jī)構(gòu)。在絞龍傳動(dòng)上配置電磁離合器，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，避免機(jī)械冗余導(dǎo)致的稱重誤差。

稱重機(jī)構(gòu)最主要的工作單元是稱重傳感器，市場上普遍使用有托利多、柯力及中航電測等品牌。為保證滿足差異化需求，可以根據(jù)客戶需要選配不同品牌傳感器。

2.3 灌裝機(jī)構(gòu)

半自動(dòng)包裝機(jī)屬于無斗結(jié)構(gòu)，稱重和灌裝同時(shí)進(jìn)行，灌裝部分由夾袋、墩包機(jī)構(gòu)組成。人工套袋后，自動(dòng)夾袋，灌裝稱重的同時(shí)進(jìn)行墩包動(dòng)作，使灌裝后面粉密實(shí)，以便折邊和縫口。

2.4 夾袋輸送機(jī)構(gòu)

面粉灌裝完畢，面袋落到輸送帶上，扶袋氣動(dòng)夾板伸出夾住面袋上部側(cè)邊，將面袋抻展，氣動(dòng)夾板與面袋同步運(yùn)送到扶袋鏈條夾縫中，氣動(dòng)夾板松開退回，完成面袋整形、移送。

氣動(dòng)夾板機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸送機(jī)采用變頻控制，便于輸送速度和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的移送平臺(tái)速度匹配。

2.5 扶袋機(jī)構(gòu)

整形后的面袋被輸送到折邊機(jī)的一個(gè)中間輸送機(jī)構(gòu)，輸送鏈條在輸送過程中可以將面袋縫口處的空氣排出，以便于折邊。扶袋輸送鏈條的運(yùn)行速度保持和輸送機(jī)速度匹配，以使面袋以正確的形態(tài)進(jìn)入折邊機(jī)。

2.6 折邊縫口機(jī)構(gòu)

折邊機(jī)固定在縫口機(jī)立柱上，折邊機(jī)鏈條夾送面袋縫口部位，依靠輸送機(jī)把面袋移到折邊機(jī)折邊，面袋折邊后送入縫紉機(jī)針頭縫紉處，實(shí)現(xiàn)縫口。

3 半自動(dòng)包裝機(jī)控制系統(tǒng)

半自動(dòng)包裝機(jī)控制系統(tǒng)一般由西門子SMART S7 PLC、多種擴(kuò)展模塊、伺服控制器和變頻器等器件組成。氣動(dòng)元件的氣缸、閥一般采用亞德客品牌，以確保性能穩(wěn)定可靠。

輸送機(jī)的減速電機(jī)采用變頻器控制，以便調(diào)節(jié)輸送速度，實(shí)現(xiàn)與扶袋、折邊及縫口速度匹配，由光電傳感器實(shí)現(xiàn)各個(gè)動(dòng)作的信號(hào)反饋（圖3）。

圖3 控制系統(tǒng)信號(hào)反饋示意圖

4 半自動(dòng)包裝機(jī)的操作

半自動(dòng)包裝機(jī)只有套袋由人工作業(yè)完成，其他工序已全部自動(dòng)化運(yùn)行。在更換產(chǎn)品包裝規(guī)格時(shí)，需調(diào)整稱重參數(shù)，如凈重25 kg 更換為20 kg 等，同時(shí)調(diào)整扶袋機(jī)構(gòu)和縫口機(jī)高度。

5 半自動(dòng)包裝機(jī)應(yīng)用前景

由于面粉生產(chǎn)企業(yè)利潤比較低，而人力成本又在逐年增加，所以減少勞動(dòng)力成為企業(yè)降本增效重要途徑。采用一臺(tái)半自動(dòng)包裝機(jī)至少可以節(jié)省一個(gè)勞動(dòng)力，同時(shí)提高了打包質(zhì)量和效率，市場前景廣闊。目前，河北蘋樂面粉機(jī)械集團(tuán)有限公司陸續(xù)推出了FBZS-F25A、FBZS-F25AL、FBZS-F25N、FBZSF25NB、FBZS-F45N 等多種型號(hào)半自動(dòng)包裝機(jī)，同時(shí)開發(fā)了麩皮半自動(dòng)包裝機(jī)、化工行業(yè)專用半自動(dòng)包裝機(jī)等產(chǎn)品，滿足了客戶多種需求。