1.给料装置
包装加工过程中,须先将内装物送到机器的料仓中,再借助给料装置,将内装物送往计量装置,计量后完成定量包装。
物品的给料方式有:重力式、振动输送式、带式输送式、链条输送式、螺旋输送式、泵送式、转轮及滚道输送式等。
(1)重力给料装置。这是一种简便的给料方式,位于包装机上部料仓中的内装物,在重力作用下即能向低位流送。流送过程中应防止结拱与搭桥等堵塞现象。
(2)振动输送给料装置。这种装置以振动输送机作为内装物的给料装置,它是运用振动技术,对松散颗粒内装物进行中、短距离输送而给料的。这种装置的优点是耗能少,能送高温物,并可同时进行内装物的分选、定向、冷却或干燥等多种作业,能防止尘土飞扬和杂物掺人;缺点是振动噪声大,输送物有局限性。
(3)带式输送给料装置。这是一种较为通用的连续输送机,适用于输送散粒物品、块状物品及成件物品,其形式有单条输送带的输送机,多条输送带组合的输送机,串联或并列组合的输送机等。
(4)螺旋输送给料装置。这是一种简单的连续式输送机,适用于输送松散状态的干燥物品,也适用于块状或成件物品。黏性大、温度高的物品不宜用螺旋输送机输送,因为容易造成阻塞而中断输送。
(5)链条输送给料装置。链条输送给料装置是用环形链条作为牵引构件的输送机械,广泛应用于各种物品的输送。环形链条在驱动装置驱动下连续运行,被输送物品由装在牵引链条上的附件推动或拖曳下前进。这种装置随牵引链条及其附件的不同,分为普通链条、滚轮链条、长链板链条、平板式链条、推板式链条和链条提升装置。
(6)液态及黏稠性物料输送装置。输送各种液态或黏稠性物料均采用泵、管道及阀门等组成的管路系统。液体物料自储藏罐通过泵的抽吸加压,沿输送管道系统输送到包装机的储料箱中,然后再注入包装容器内。
(7)轮转式给料供料机。由料仓或料斗进行给料时,除用重力流给料外,有些场合还应用回转式给料机。常见的有转鼓式和转盘式两种。转鼓式给料机上口与料仓相连接,物品靠重力及其与转鼓表面的摩擦力,在转鼓转动时实现给料,咽道内装有调节闸,用以调节单位时间的给料量,适用于流动性好的松散粉粒物品给料;转盘吸料机适用于干燥的流动好的松散细粒物品给料,在容积计量中得到普遍应用。
(8)辊轴式输送装置。辊轴式输送装置又称输送辊道,它由辊子和机器构成,输送辊道按能承受的载荷大小可分为微型、轻型、中型、重型、特重型五种,可对物品作水平或倾斜输送。结构上有单排滚道和多排滚道之分。包装机械多用微型或轻型输送滚道输送包装件或内装物。
2.计量装置
物品定量包装时,必须根据内装物的不同而采用相适应的计量装置。
(1)容积计量装置。容积计量方法是根据一定体积内的松散状态粉粒物品为某个定量值这一基本原理进行计量的。常用的容积计量装置有量杯计量、转鼓计量、螺杆计量、膛腔式计量等装置。
(2)称量计量装置。这是用衡器对包装物品进行计量的装置,其适应范围较广。在包装机械中常用它进行粉末、细颗粒及不规则的小块等松散物品的包装定量。称量衡器秤是制造精确,计量精度高的称量装置,适用于对价值高的物品进行计量包装。
(3)连续称量等分截取计量装置。这种装置由称量检测装置(电子秤)、电子调节系统、物品截送装置、供料及其控制系统、等分截取装置等部分组成。定,且允许波动幅度较大又无一定规律的物品进行计量包装。
(4)规则形体物品的包装计量。规则形体的物品,如香皂、与量值的均一性好,给包装计量带来很大方便。适用于松散、散堆密度不稳糖果、书籍等,由于其形体
(5)液体物品的包装计量装置。液体物品有纯液体、液汁、溶液或乳浊液等,它们与松散态的细粉粒物品比较,液体物品具有流动性好、密度比较稳定等特性,其包装计重要比松散态细粉粒物品容易。常采用液位控制定位法、计量杯定量法和定量泵定量法等容积式定量法。
3.包装容器与包装材料的供给装置
包装时,物品经定量装置计量后,即装填人包装容器中或送到裹包材料片上,由包装机完成作业。包装容器或裹包材料可用手工供给或自动供给。包装材料或包装容器的自动供给,用专门的自动供给装置系统来实现。自动供给装置必须按包装工艺要求及包装机工作节奏,协调地将包装容器或包装材料逐渐送达到要求的位置上。
(1)刚性包装容器的供给装置。刚性包装容器的特点是具有特定的结构形体、刚性强、稳定性好、质地致密、质量较大等,其容器有瓶、罐、筒、盒等。刚性包装容器的供给装置系统通常由容器输送装置、定距分隔装置及转送装置等组成。容器输送装置承接包装生产线上送来的容器,向自动包装机运送,经定距分隔装置将包装容器分隔开,并使之定距排列,再由传送装置把容器依次定时地转送到包装机的装料工作台上。
(2)袋类包装容器的供给装置。袋类包装容器是一种应用广泛的包装容器,大多用纸、塑料薄膜、复合材料或纤维织物等制成。它具有包装适应性强、成本低、原材料丰富、废弃包装易于处理等特点。包装袋结构形式有扁平袋、中式信封袋、枕式袋、圆柱形袋、方柱形袋等。依其供给情况,袋装包装机分为附设有制袋装置的袋装包装机和无制袋装置的袋装包装机两大类。前一类包装机能直接用包装材料制袋,供本机装载、计量内装物而完成包装;后一类包装机必须设置包装袋供给装置,以便将专用制袋机制成的包装袋送到装料工位上。
(3)单页包装材料的供给装置。有些物品常采用裹包方式包装。裹包用的包装材料一般为单页材料,也有卷盘材料。包装过程中除了直接用来裹包的单页材料外,还有商标、标签、封签等也常为单页式。这些单页包装材料在完成其前期加工后,都按要求的尺寸裁切,经整理成叠后才供包装机使用。
(4)卷盘式包装材料的供给装置。卷盘式包装材料的应用日益广泛,常用的有纸卷、玻璃纸卷、塑料薄膜及复合材料等。卷盘包装材料在包装生产中缩短了辅助工作时间,减少了包装工时,提高了生产率,降低了包装成本,而且有助于包装质量的提高。应用卷盘材料包装时,输送过程中需将包装材料舒展成带,再按包装要求的长度进行裁切,而后送到指定位置上。为此,卷盘包装材料的供给装置结构上一般应包括:卷盘包装材料的支撑装置、引导装置、牵引输送装置及裁切装置等。对于用作外包装或对位置有严格要求的,还必须有定位检测装置和自动控制装置。
(5)纸盒和纸箱的供给装置。在包装过程中,一般纸盒用作内装容器,纸箱则用作外包装容器。纸盒的制备大多用印有商标及说明图文的薄纸板,经压制折印、裁切而成盒坯,供制盒机或直接供包装机制成包装盒。纸箱的制备是用瓦楞纸板经印刷、压制折印、切坯成箱后再经折合备用。包装时,供给装置是根据以盒坯或箱坯,还是以叠合盒片或箱片等不同来决定供给方式的,具体供给方式随供给包装机而异。
4.充填或罐装装置
内装物的充填或罐装是指将经计量装置定量好的物品,引导充填或灌装到包装容器中的装料作业过程。
(1)松散物品的充填和罐装装置。松散物品主要是指粉末状、非规则形体的细颗粒及小块状物品,以及液态物料等。其充填或罐装方式有:重力式、真空式、等压式和强制加压式等。
•重力式充填罐装是包装中应用广泛的方式,如液体、粉末、颗粒、固体块状物等的包装均得到了应用。充填或罐装时,物品所在的储料箱或计量装置处于高位,装料容器在其下方。重力式充填或罐装的控制装置将物品自储料箱或计量装置中在重力作用下排出,经导管或装填漏斗的引导而装填进包装容器中。
•真空自动充填或罐装是在自动包装机的充填或罐装系统中,设置机械真空装置。借助真空装置的作用使包装装载容器在进行流体物料的充填或罐料时间内,保持一定程度的真空,在储料箱与待装料容器之间存在的压强差作用下,促使流体物料自储料箱通过阀门而装灌到容器中。
•等压式充填或罐装是对含有溶气的饮料食品充填和灌装时,必须先建立储液箱和装料瓶之间的等压,使之相应于饮料中气体溶解的饱和压力,然后再进行装料灌注。
•强制加压式充填或罐装是指对牙膏、香酯、果酱等黏稠度高、流动性差的膏状物品,必须采取强压的方式,即必须施加机械压力进行充填或灌装。
(2)整箱包装的装填装置。整箱包装是对经过初次包装及中间包装后的物品进行再次包装,将它们按规定的要求装入包装箱中作大包装的包装过程。目的在于储运保管方便和保护商品。装箱时,内装物的组合视其原包装特性及包装的要求而定。由于内装物多式多样,初次包装容器的性能及装箱时排列组合的不同,因而装箱的方式就多样。一般而言,有重力装填法、机械推送装填法和机械手装填法等几种方式。
5.包装件的封口装置
包装件的封口装置随封口方法的不同而异。
(1)刚性容器的封口装置。刚性类容器的封口装置系统包括:盖或塞等封口元件的供给装置;装载包装物品的罐、瓶、盒的输送装置;将盖、塞等封口元件加在瓶、罐、盒上及实现封口连接的装置等。瓶、罐类容器的封口有滚压、卷边、旋盖、轧压或扣压等不同的工艺方法。
(2)袋类容器的包装封口装置。袋类容器的封口方式和装置与容器材质直接相关。如纸质材料必须用黏接材料或其他缝制材料来实施封接;塑料及有塑料膜层的复合材料制造的袋类,一般采用热熔封接方式进行直接封口,也可以用黏接材料或机械性封接方法实施封口的封接。故袋类容器封口装置依材质不同,封接工艺也不同。
(3)裹包包封机械装置。裹包包装是一种常见的软性包装方式,适于包装的物品范围很广。裹包用的柔性材料品种较多。裹包包封机械装置由折叠容器和折叠执行机械所组成,有多种多样的结构形态,常见的有底部裹包接缝式,两端作折叠包封裹包式,冲模式折叠裹包式,折叠成包装盒型裹包式,卷包型裹包式,扭接型裹包式等。
(4)包装盒的封口装置。包装盒结构有多种,如盒盖、盒体分为两件的金属盒:封舌式的纸盒:以热成形或包装过程中成形的塑料盒等。盒的材质与结构不同,封口方式与装置则各异。金属盒封口有扣盖式和旋盖式。扣盖式封口在盒装料后,将盒盖与盒体对位扣合而成。旋盖封口同于瓶类旋盖封口;热熔性塑料及其复合材料膜片以热成形法制成的盒体与盒盖,可采用扣压盖机械封口或热熔接封口;封舌式的纸盒封口视盒的封舌及封盖结构的不同,分为插盖封接式、盖间插接式、黏接式及封签粘贴式,其折合及封接用一定的机械装置完成。
(5)包装箱的封箱装置。包装箱是一种对已经进行了各种形式的包装后再作集合排列包装的外包装容器。包装箱类型品种繁多,有各种木箱、铁皮箱及纸板箱等。现代包装箱中以纸板箱的应用居首位,其中以瓦楞纸板箱的用量为最多。各种包装箱的封箱方式差别很大,木包装箱用钉及金属制件进行封箱;瓦楞纸箱主要应用黏接封箱和捆扎封箱,在纸箱内装入内装物之后,先折合封盖,再进行封箱连接作业。纸箱封盖的折合作业与纸盒折合封舌、封盖作业所用机械装置相类似,可用活动折合机械及固定折合板条完成。纸箱的黏接封箱装置中有直接用黏接剂进行封箱的机械装置,用黏接胶带粘贴封箱连接机械装置,热融封接封箱机械装置和捆扎封箱装置等。
6.转位和定位机械装置
(1)转位机械。周期脉动式多工位自动包装机的转位传送,要按照包装加工工艺要求,实现周期脉动式的有规则运动。运动模式是:
转位停止转位停止……有规律、不间断地运动下去。
实现这种运动的转位机械是步进式运动机构,其运动规则应合乎自动包装和转位运动的需要,能实现周期转位的步进运动机构有:转轮式转位机构、摩擦自锁式转位机构、连杆式转位机构、槽轮转位机构、凸轮式转位机构、不完整齿轮及星形轮转位机构等。
(2)定位机构。周期脉动式多工位自动工作机,大多数的加工是在工作台转位后的停息时间进行。为保证工作机构对被加工物品顺利进行加工,要求工作台转位后,应准确停在要求位置上,并要求在加工物品受到工作机构的加工力作用时,仍能保持在准确位置上。对定位机构设置的要求,首先是定位准确、可靠,确保工作台转位后停在所需位置上。