粉體包裝機械設備

1、現(xiàn)在包裝機械的配套設備有很多種類，功能日趨自動化，自動裝置和系統(tǒng)工程方面的技術正在進一步深化發(fā)展，并得到更廣泛的應用。傳統(tǒng)的包裝機械多采用機械式控制，而當今的食品包裝機械是集機、電、氣、光、磁于一體的機械電子設備，設計制造主要向著包裝機械的自動化程度、包裝精度、空間利用率、美觀度等方面著重發(fā)展?，F(xiàn)在的包裝機械的研發(fā)制造使用都是與計算機及自動化控制結合，真正實現(xiàn)機電一體化、模塊化。對于包裝機而言，種類頗多，而且整個包裝機械系統(tǒng)里的設備也是種類繁多，在這里重點介紹粉體/顆粒包裝工藝線的主體流程及設備。自動上袋機投料。方式大體分為噸袋大袋開袋站，小袋無塵投料站，組合式卸料站等等（見圖1），當然根據(jù)具

2、體情況也有人工投料及其他開袋設備。一般下游出料設備為給料閥、真空上料機、輸送機、料倉等。一般為不銹鋼材質，碳鋼需加涂層。噸袋開袋站要求噸袋下部必須要有卸料口，無卸料口可人工劃開，但是這樣噸袋的重復利用率就降低了。適用于0.3-2t的包裝袋，耗氣量一般在3-5m³/h左右。通過提升噸袋至設備進料口，人工拆開噸袋卸料口，物料靠重力落進料倉來完成拆包卸料工作。依物料特性可添加振動裝置等來增強卸料效果。噸袋開袋站的主要優(yōu)點是可降低勞動強度，杜絕粉塵飛揚，安全防爆。另外拍打破碎裝置對于流動性差，易結塊的物料有著很好的卸料效果。小袋無塵卸料站適用于制藥、化工、食品行業(yè)中小袋物料的拆包、投放、篩分

3、和卸料，特別適用于針對流動性較差物料的投料和篩分。拆包時由于集塵風機的作用，拆包全程為負壓可以避免物料粉塵到處飛揚。耗氣量一般在0.5-0.8m³/h左右。組合式卸料站兼噸袋和小袋拆袋投料系統(tǒng)的特點進行組合投料。對大袋噸袋、小袋等袋裝物料進行自動或手動卸料，主料和輔料同時開袋投料卸料。適用包裝重量卸料方式特點適用工況噸袋開袋站0.3-2t自動提升，人工開袋降低勞動強度，杜絕粉塵飛揚，安全防爆，卸料效果好，應用范圍廣可適用流動性差，易結塊的物料小袋無塵投/卸料站0-50kg人工拆袋投料可對小袋物料拆包、投放、篩分和卸料，杜絕揚塵，結構簡單，消耗功率小，移動方便特別適用于流動性差，易結塊

4、、有毒、多粉塵易爆的物料輸送上料。粉粒類上料輸送設備常用的有真空上料機，螺旋輸送機，皮帶輸送機，斗式提升機，長距離送料以氣力輸送系統(tǒng)為主。真空上料機是利用真空泵作為真空源，將物料由一處送入其他機構中例如混合機、包裝機、料倉、振動篩、反應釜等。真空上料機是用氣泵抽氣，使吸料嘴進口觸及整個系統(tǒng)處于一定的真空狀態(tài)，粉粒料隨同外界空氣被吸入嘴，形成料氣流，經過吸料管到達料斗，在料斗中進行氣、料分離。分離后的物料進入受料設備。送料-放料是通過氣動三通閥不斷地開、閉來完成。每次放料時，壓縮空氣脈沖反吹過濾器，把吸附于過濾器表面的粉末打落下來，以保證吸料能正常運行。減輕了工人的勞動強度，杜絕了使用現(xiàn)場的粉塵

5、污染。可以適用于較高防爆要求場合輸送易燃、易爆物料。同時，由于只需使用不銹鋼管和軟連接，特別不受長短距離限制，安裝簡便，維修、維護都相當便利，是絕大部分粉體物料輸送方式的首選。當然真空上料機不適合輸送粘度高，體積相對較大或者過輕過重的物料。螺旋輸送機適用于粘度較低的物料輸送，目前粉粒物料以有軸輸送為主，無軸輸送機主要輸送一些易纏繞，高粘度的物料。螺旋輸送分為水平螺旋輸送，垂直螺旋輸送。垂直螺旋輸送主要用于提升物料，適合輸送流動性較好的粉粒類物料；水平螺旋輸送適用于水平和傾斜均勻輸送物料，在輸送過程中可完成混合、攪拌等工作。選擇螺旋輸送機一定要根據(jù)自身物料的特性和輸送條件來確定輸送機材質及型號。

6、如果物料易碎，則不適合用螺旋輸送。皮帶輸送機應用廣泛，輸送能力大，輸送距離遠，物料殘留量少。工作時無噪音，動力消耗低。但是其成本較高且易磨損，易揚塵。斗式提升機適于粉狀，粒狀及小塊物料進行提升輸送，機殼可防止粉塵飛揚。按牽引形式可分為鏈式和帶式。工作中料斗易磨損、易過載。所以在選型時一般考慮一下幾種因素：1.物料的形狀，粉、顆粒、塊2.物料物理特性，含水量、粘稠度3.物料比重，依次來進行抗拉強度校核4.輸送量，輸送量決定料斗及牽引方式的不同 對于距離較遠的物料輸送可選用氣力輸送系統(tǒng)。氣力輸送目前以正壓濃相、正壓稀相、負壓稀相型式，下引式為常見。正壓輸送的特點是輸送量大，距離較長，流速較低，穩(wěn)定

7、。它對于物料的影響較小，主要組成部分為星型給料閥、旋風分離、除塵器與羅茨鼓風機。正壓和負壓也可進行組合應用以滿足特殊要求，比較適用于多點供料單點出料的輸送方式，通常為輸送粉狀、小顆?；虮戎剌^輕的物料。稀相輸送的介質一般采用空氣或氮氣，動力提供一般由羅茨真空泵提供。吸送式與壓送式氣力輸送的比較：輸送形式優(yōu)點缺點實用場合吸送式1.易于取料，適用于要求取料不產生粉塵場合2.適用于從低處、深處或狹窄取料點以及由幾處向一處集中送料的場合1.一般工作真空度小于0.05Mpa，故輸送量和輸送距離不能同時取大值1.從船艙、卡車中卸料2.食品工業(yè)中輸送低壓壓送式1.適用于從一處向數(shù)處的分散輸送1.供料較吸送式困

8、難，應對應被輸送物1.一般工業(yè)部門高壓壓送式1.由于使用排氣壓力高的氣源設備，故輸送條件即使有所變化仍可實現(xiàn)輸送1.屬密閉式壓力容器的倉式發(fā)送，若作為連續(xù)輸送系統(tǒng)時應在發(fā)送罐之前部設置中間儲料斗1.長距離、大容量輸送（水泥、鋁礬土、砂）栓流壓送式1.由于低輸送風速、高濃度輸送、物料破碎少1.是利用空氣的靜壓推動輸送，壓力需要較高1.長距離、大容量輸送（水泥、鋁礬土）沸騰上行式1.輸送濃度較高。1.速度相對稍高。1.中短程距離輸送。旋風除塵裝置旋風除塵器，是氣流在筒體內旋轉一圈以上且無二次風加入的離心式除塵器。它是利用旋轉氣流對粉塵產生離心力，使其從氣流中分離出來。旋風除塵器的工作過程是，當含塵

9、氣體由切向進氣口進入旋風分離器時氣流將由直線運動變?yōu)閳A周運動。旋轉氣流的絕大部分沿器壁自圓筒體呈螺旋形向下、朝錐體流動，通常稱此為外旋氣流。含塵氣體在旋轉過程中產生離心力，將相對密度大于氣體的塵粒甩向器壁。塵粒一旦與器壁接觸，便失去徑向慣性力而靠向下的動量和向下的重力沿壁面下落，進入排灰管。旋轉下降的外旋氣體到達錐體時，因圓錐形的收縮而向除塵器中心靠攏。根據(jù)“旋轉矩”不變原理，其切向速度不斷提高，塵粒所受離心力也不斷加強。當氣流到達錐體下端某一位置時，即以同樣的旋轉方向從旋風分離器中部，由下反轉向上，繼續(xù)做螺旋性流動，即內旋氣流。最后凈化氣體經排氣管排出管外，一部分未被捕集的塵粒也由此排出。自

10、進氣管流入的另一小部分氣體則向旋風除塵器頂蓋流動，然后沿排氣管外側向下流動；當?shù)竭_排氣管下端時即反轉向上，隨上升的重心氣流一同從排氣管排出。分散在這一部分的氣流中的塵粒也隨同被帶走。旋風除塵器在包裝機械中與氣力上料機構相連可以做料氣分離、落料功能使用?；旌蠙C有時在包裝前工藝要求對物料進行配比混合或噴淋加濕等工序，這就需要混合機來完成。常用混合機種類臥式螺帶混合機、臥式槳葉混合機臥式螺帶混合機內部主軸盤繞2層不同方向的螺帶，在動力的驅動下，快速攪拌物料。臥式螺帶混合機由混合倉、攪拌器、驅動裝置基本組成，外螺旋帶在動力的驅動下，其盤繞形式配合旋轉方向把物料從U型倉兩端向中央地帶推動，而內螺旋帶把物

11、料從中間向兩端推動，形成對流混合?；旌蠙C臥式筒體底部中央開設出料口，外層螺旋帶的蝸旋結構配合主軸旋轉方向驅趕筒壁內側物料至中央出料口出料，確保筒體內物料出料無死角。 犁刀混合機犁刀式混合機為單軸式強制攪拌設備，主軸上安裝有多組犁刀式攪拌器，并且錯位連續(xù)安裝，結構上避免了攪拌死角，運轉時，更產生了不間斷式的漩渦離心作用力，錯位的犁刀持續(xù)攪拌，漩渦離心物料流不斷重疊、擊散，致使物料沸騰，并行成對流循環(huán)，快速的攪拌物料。 結團性物料如纖維或受潮結團、加液凝聚的粉料，通過在犁刀混合機內安裝的高速飛刀，結合犁刀攪拌器攪拌物料時形成的對流循環(huán)作用，對結團性物料進行打散、分離。犁刀混合機適用于粉料、顆粒與粉

12、料、粉料與少量液體和混合，廣泛應用于化工、陶瓷、消防藥劑、硬質合金、摩擦材料、耐火材料、干粉砂漿及礦山等行業(yè)。該機對混合物適應性廣，對容易團聚的物料可以起到解聚和打散的作用。還可以根據(jù)用戶根據(jù)用戶的要求制作加熱、冷卻、正壓、真空等各種特殊形式。立錐混合機立式混合機有螺帶型和螺旋型。立式錐形混合物機廣泛應用于工業(yè)生產中各種混合、干燥工藝。錐形螺帶混合機通常應用于粉料、顆粒狀物料、漿料或粘稠體的混合、攪拌、可配備噴液噴淋系統(tǒng)，可按用戶要求設計成真空狀態(tài)、帶壓狀態(tài)、加熱或冷卻等工藝條件，滿足各種工藝狀況下物料的混合、攪拌。其特點為強力混合作用使靠近容器壁的物料向上運動而中心處的物料向下運動 

13、;柔和但完全地對可流動的物料進行混合,大量的物料可在短時間內實現(xiàn)混合可以達到高標準的混合均勻幾乎可以將所有的物料排干凈錐形螺旋混合機有單螺旋和雙螺旋，雙螺旋錐形混合機憑借內部懸臂上的兩根非對稱螺旋在繞自身軸線上自轉的同時，由懸臂驅動，繞筒體中心軸旋轉形成公轉。螺旋公轉與自轉相互配合，將物料受螺旋旋轉吸收，同時向圓周方向排散。被提升至上部的兩股物料流再向中心匯合，形成在中心向下的流向，填補底部的空缺帶，從而形成了整體的循環(huán)作用流。 雙螺旋工作原理單螺旋混合過程示意圖 首先，混合螺桿通過自轉用來提升物料 其次，混合螺桿繞錐子筒緩慢地作圓周運動最后，物料從螺桿甩下，被帶

14、到槽后對面，如此循環(huán)，完成混合。連續(xù)式混合機連續(xù)式混合機既能混合物料，又能使上下游設備連續(xù)工作，因而廣泛用于糧食、食品、制藥、化工、飼料、建材等行業(yè)。連續(xù)式混合機能夠真正實現(xiàn)進料與出料同時進行的連續(xù)化混合生產作業(yè)，通過調整輸送設備的速度、混合機的轉速和出料速度來控制物料在筒體內的停留時間?？膳涮子诖笠?guī)模產量的生產線上，在混合均勻的同時也能夠保證產出物料產品的一致性與穩(wěn)定性，以配置不同大小的設備來滿足總體生產線的產量。連續(xù)式混合機有單軸及雙軸兩種形式單軸犁刀連續(xù)式混合機以混合為主，輸送為輔的原理結構，其內部的特殊結構設置即能自適應物料的一定范圍內進料速度，達成相應的生產產量，與此同時也能夠充分的

15、對物料進行大范圍的混合，確?；旌暇鶆蚨?，結合勻速喂料設備，保證了產出物料產品的一致性與穩(wěn)定性。雙軸槳葉連續(xù)式混合機實現(xiàn)最大化產出產量，有著較為劇烈的攪拌效果分散物料，雙軸嚙合空間能夠均勻的擴散或擠壓物料，能夠適應特殊性物料如纖維混合料、顆粒料。連續(xù)混合機工作原理：連續(xù)式混合機由機殼、轉軸、攪拌器、減速機、上蓋組成，殼體一側可以配置快開門，供檢修用，槳葉與軸用螺栓螺母聯(lián)接，槳葉角度可調。 物料通過進料口、輔料或者添加劑通過輔料口進入混合機，電機帶動混合機運轉、軸上槳葉將物料翻、拋起，反向槳葉與正向槳葉使物料形成一定對流，最終槳葉形成的螺旋、將物料向出口輸送、同時物料在機內被翻騰、對流、拋起，多種

16、作用下充分混合，既滿足了物料混合、又連續(xù)工作、無死角。 雙軸槳葉結構 單軸槳葉結構 單軸螺帶結構無重力混合機無重力混合機裝載著兩根同時異向向外旋轉的平行槳葉軸，每根軸上搭載十字槳葉，在驅動裝置的同步作用下，兩根的十字槳葉軸的運行軌跡成相交關系，且錯位嚙合。驅動裝置驅使槳葉軸快速旋轉，旋轉的槳葉產生離心力，將物料有效拋灑至筒內上空部分，達到拋物線的最高點后下落（拋物線的最高點也稱為瞬間無重力狀態(tài)），物料再受槳葉的驅趕，在筒體內往復循環(huán)混合，并受雙軸的嚙合空間混合、剪切、分離，致使物料快速混合均勻。混合機多是做物料的物理混合使用，如果物料需要化學反應的混合，則是以反應釜為主。南通和上海的

17、幾家混合機企業(yè)在質量、售后及品牌推廣上做的都很不錯。振動篩進入包裝前也有一些物料篩分工序，該工序主要由振動篩來完成。當然振動篩也分為好多種，這里就不細解了。需要深入了解和感興趣的朋友可以去網上查詢（河南新鄉(xiāng)是國內最大的生產基地）。振動篩的最基本的工作原理是通過篩體振動，將物料從篩網中層層分離，篩分不同目數(shù)的物料從不同出口出料。包裝機粉、粒類包裝機按裝袋方式分為袋裝、箱/桶裝、噸袋等類型。粉體包裝機（袋裝）主要由破拱分配料斗、升降機構、垂直給料螺旋、關料機構、脫氣裝置、控制系統(tǒng)等部分組成；適用于易架橋、搭拱、粘壁，流動性差、粉塵量大的粉體處理領域。破拱分配料斗，在促進粉體流動的同時實現(xiàn)均勻供料，

18、破拱裝置根據(jù)不同特性的粉體定制，如槳葉型、螺帶型、犁刀型等；升降機構有效抑制粉塵外溢，實現(xiàn)粉體“零”落差，緩釋技術防止落袋揚塵；垂直給料螺旋實施強制喂料，變距設計、變頻控制實現(xiàn)分級給料，配合升降機構分為多級補償，從而保證稱重精度的同時減少物料損耗；脫氣裝置根據(jù)不同特性的粉體定制，如碳纖維合成、PE復合等，有效實現(xiàn)料氣分離。 袋裝包裝系統(tǒng)工藝流程簡圖：該類包裝機的給料方式以重力自由落料、螺旋給料、振動給料、皮帶給料等自由落料由閥門控制給料量，例如雙速氣動式閥門給料機構。該給料工作原理：稱重開始儀表給出開始信號雙速對夾式閥門完全打開，當加料到達額定值的90時，閥門一邊關閉，另外一半閥門開度變小，當

19、達到額定重量時，同時迅速關閉關料門（氣動關料門）。其閥門加工并進行拋光且圓弧過渡，確保與物料摩擦后無任何雜質脫落。適用于流動性好的物料如大米、肥料等。螺旋給料以雙速螺旋給料為例，通過信號反饋調節(jié)電機頻率來控制粗細加料過程。適用于流動性較差，密度小的物料。如面粉、純堿、染料等。對給料裝置的設計要求是：結構簡單、緊湊、輕便；機構運轉靈巧、可靠、適用；要能適應包裝計量及其他包裝工作的變動進行調節(jié)，所以振動給料與皮帶給料在粉體包裝中使用并不是很多。粉體包裝機（箱/桶）裝該設備由破拱分配料斗、升降機構、給料裝置、關料機構、氣囊夾袋裝置、控制系統(tǒng)等部分組成。適用于易架橋、搭拱，流動性差、粉塵量大的粉體處理

20、領域。破拱分配料斗，在促進粉體流動的同時實現(xiàn)均勻供料。升降機構，有效減少粉體落差，緩釋技術防止落袋揚塵。氣囊夾袋裝置是引用了橡膠可伸縮膨脹的原理，實現(xiàn)與薄膜袋的軟性強制密封，實現(xiàn)了夾袋全密封、徹底解決了傳統(tǒng)夾袋有泄漏、有 揚塵的難題，并有效減少稱重包裝過程中的收塵風量，減少成品損耗。氣囊夾帶：噸袋包裝機該設備由稱重機構、升降平衡機構、掛袋機構、夾袋收塵機構、輔助機架單元、控制系統(tǒng)等部分組成。適用于粉、粒料大袋（噸包、太空包）快速計量包裝領域。Ø 材 質：與物料接觸部分均為sus304不銹鋼材質，其它碳鋼涂層。Ø 材質要求：與物料直接接觸部分采用SUS304材料制作，其它部分

21、采用Q235-A材料，表面防腐處理。Ø 制作要求：表面200目以上細砂拋光，整體框架結構，內腔滿焊，圓弧過渡，并且做到箱體外表面平整，光滑、色澤一致，整體美觀，無明顯凹凸現(xiàn)象。主機內所有與物料接觸處采用平面或圓弧過渡，接觸面都經過打磨、拋光工序處理，避免砂眼、死角，杜絕集料堵料。Ø 防護等級：傳感器防護等級 IP67，隔爆控制柜。Ø 工作方式：人工套袋、人工掛帶、自動吹袋、自動除塵、自動計量包裝、自動釋袋、自動釋帶、人工鏟出。具備空袋吹氣功能，并配備內置與外置式除塵接口。 包裝完畢后自動脫離夾袋器與掛袋機構且無需其它操作 。 集高、低速加料功能于一體，有效解決包裝

22、過程中的速度、精度要求。 對于包裝過程中不同重量的包裝袋可自動去皮、清零、具有數(shù)據(jù)自動修正功能。 可配套喉管式金屬檢測報警儀，實現(xiàn)金屬雜質在線監(jiān)測剔除功能。 可以根據(jù)要求配備抖包功能或靈活調整夾袋機與掛鉤高度 。 可配套拎袋、振動整形功能，促進物料流動、整平。 升降機構有效減少粉體落差，緩釋技術防止落袋揚塵。 給料裝置根據(jù)不同特性粉體定制，其適應性強、功能性強。 關料機構設有單閥門切斷式、雙閥門聯(lián)控式、多行程驅動式，根據(jù)不同粉體及 差異化給料裝置配合使用，以包裝計量稱重的準確度、可靠性。 氣囊夾袋裝置是引用了橡膠可伸縮膨脹的原理，實現(xiàn)與薄膜 袋的軟性強制密封，真正實現(xiàn)了夾袋全密封、徹底解決了傳

23、統(tǒng)夾袋有泄漏、有揚塵的難題，并有效減少稱重包裝過程中 的收塵風量，真正幫助用戶減少成品損耗。 稱重單元稱重部分關鍵器件稱重傳感器一般選用不銹鋼橋式傳感器。其綜合誤差為萬分之幾，防護等級最高達IP67，傳感應變片設置在密封件內，且內部充滿氮氣保護，具有精度高、可靠性好、使用壽命長等特點。不銹鋼秤體采用多點傳感器稱重結構，利用多點組合平整、穩(wěn)定的稱重面，如此在動態(tài)計量包裝過程能快速校正偏載、防止模擬信號晃動、識別數(shù)字信號物理中間值。氣動掛鉤裝置掛鉤為氣動控制，將大包裝袋的吊帶進行掛起，以防止包裝袋在秤重和振動過程中傾斜，各掛鉤間距均可根據(jù)包裝袋掛鉤的大小進行調整；稱重完成后自動脫袋。 夾袋裝置夾袋

24、機構：夾袋機構安裝在下料斗的末端，為全密封結構，不受惡劣環(huán)境影響；人工套袋后輕觸啟動按鈕，氣缸動作，密封袋口；如此狀態(tài)下給料，可防止粉塵泄漏、飛揚；計量、稱重完成后，氣缸自動完成脫袋。另外，下料管夾層內設有除塵管，除塵管的收塵調節(jié)閥根據(jù)設定的程序指令，在計量包裝粗給料時調節(jié)管道大風量收塵，計量稱重細加料時，調節(jié)管道停止脈沖式收塵，加料結束后調節(jié)管道加大脈沖式收塵；有效抑制釋袋后現(xiàn)場粉塵的飛揚。氣動夾袋機構具有易操作，結構精巧，夾緊力大，無粉塵等特點。電氣控制單元 電氣控制單元由控制柜、稱重顯示儀、PLC可編程控制器、變頻器、傳感器專用接線盒、氣動執(zhí)行元件等組成。氣動管路用進口專用軟管。減重稱減

25、重稱可以對物料進行精確連續(xù)/批次定量給料，消除了由于物料裝料落差引起的重量偏差。減重式定量控制裝置是將稱重模塊直接安裝在儲料倉上，通過稱重終端來稱量儲料倉，同時控制儲料倉的放料口。這樣控制儲料倉每次所減少的重量即可達到定量加料的目的。全自動包裝碼垛系統(tǒng)主要包含小袋包裝的自動上袋、稱重、輸送、封口、倒袋、噴碼、金屬檢測、重量檢測、碼垛，大袋稱重包裝及其集散控制系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)布置圖主要組件1.物料的金屬檢測可通過喉式金檢機和窗口式金檢機檢測。喉式金檢應安放在包裝機上游，檢測散料；窗口式金檢機在包裝機下游，檢測包裝成品。2.封口有縫紉線在包裝紙袋內和縫紉線在包裝紙袋外兩種形式。兩種形式決定縫包與熱合的順序。3.重檢機在連續(xù)幾個報警后，要停機進行人工檢修（校稱）。4.物料包裝形式不同（袋裝、盒裝、桶裝、罐裝等），碼垛機器人的抓手也不同，比如有抓取式、吸盤式、夾取式等。某品牌某型號碼垛機器人與機械式高架碼垛的性能對比序號比較內容碼垛機器人機械式高架碼垛機機械式低架碼垛機1用電量8kw20kw18kw2耗氣量0.4m3/min1.0m3/min0.8m3/min3部件數(shù)量1220件2500件2100件4噪音運動部件少，噪音小運動部件多，噪音大運動部件多，噪音大5碼垛能力MAX 1000袋/小時1200袋/小時800袋/小時6配置自由度配置靈活、自由度大、智能性高