一、容積式定量包裝計(jì)量裝置
容積式定量包裝計(jì)量裝置適用于視密度穩(wěn)定、容量較小的物料包裝計(jì)量。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,計(jì)量速度快,成本低,但準(zhǔn)確度低(一般只能達(dá)到3%～115%)。

11容杯式定量包裝計(jì)量裝置

容杯式定量包裝計(jì)量裝置,分為固定和可調(diào)容杯式定量包裝計(jì)量裝置兩種。

固定容杯式定量包裝計(jì)量裝置有兩種類型,一種適用于顆粒狀、粉狀物料包裝;另一種適用于粉狀物料包裝。
適用于顆粒狀、粉狀物料包裝主要由料斗、定量杯、轉(zhuǎn)盤、刮板、粉罩、活門、轉(zhuǎn)軸及機(jī)架等組成。其工作原理為:轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)定量杯在轉(zhuǎn)軸的作用下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)定量杯轉(zhuǎn)入由刮板隔斷的料倉(cāng)時(shí),向其內(nèi)充填物料,同時(shí)料斗補(bǔ)充物料,以便定量杯充滿物料;當(dāng)定量杯轉(zhuǎn)出由刮板隔斷的料倉(cāng)時(shí),刮板將其上口物料刮平,保證各杯料高一致;當(dāng)定量杯轉(zhuǎn)到卸料口時(shí),由固定在機(jī)架上的頂桿撥開其底部的活門,物料經(jīng)下料管落入包裝袋,落料完畢再由頂桿關(guān)閉其底部的活門,完成計(jì)量自動(dòng)落料的動(dòng)作要求。

適用于粉狀物料包裝主要由料斗、定量杯、滑板、滑座、滑座蓋、支座、攪拌器及機(jī)架等組成。其工作原理為:滑板帶動(dòng)定量杯在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下做等幅往復(fù)滑移,攪拌器勻速轉(zhuǎn)動(dòng)防止物料結(jié)塊,當(dāng)定量杯滑到料斗的下料口時(shí),其內(nèi)充填物料,不僅保證了定量杯中能夠充滿物料,而且保證了其內(nèi)物料比重均勻,當(dāng)定量杯滑出料部下料口時(shí),滑座蓋將其上刮平,保證其料高一致;當(dāng)定量杯滑到漏斗上口時(shí),其內(nèi)物料經(jīng)漏斗落入包裝袋,完成計(jì)量自動(dòng)落料的動(dòng)作要求。后者比前者生產(chǎn)效率低,但能更好地適應(yīng)粉料計(jì)量。

可調(diào)容杯式計(jì)量裝置適用于物料視密度變化對(duì)準(zhǔn)確度有較大影響的顆粒狀、粉狀物料包裝。主要由料斗、可調(diào)量杯、旋轉(zhuǎn)盤、定盤、刮板、粉罩、調(diào)整機(jī)構(gòu)、控制裝置及機(jī)架等組成。其工作原理為:旋轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)可調(diào)量杯(由固定杯和可調(diào)杯組成)、下刮板隨轉(zhuǎn)軸在原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)可調(diào)量杯隨旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)入料斗底部時(shí),料斗中的物料自動(dòng)填充量杯,并由固定在料斗上的上刮板(由收集板和刮平板組成)將杯口刮平,保證旋轉(zhuǎn)盤上不積物料和各可調(diào)量杯料高一致;當(dāng)計(jì)量杯再轉(zhuǎn)至定盤的長(zhǎng)圓孔卸料口時(shí),可調(diào)量杯中的物料落入包裝袋的同時(shí),固定在可調(diào)杯后與可調(diào)杯同步旋轉(zhuǎn)的下刮板將可調(diào)杯滲出的物料刮至卸料回落入包裝袋,完成計(jì)量自動(dòng)落料的要求。可調(diào)杯的上端套在固定杯的外表面,下端與定盤接觸,并在定盤上滑動(dòng);可調(diào)杯與固定杯內(nèi)表面組成的內(nèi)腔為計(jì)量容腔;可調(diào)杯與定盤在調(diào)整機(jī)構(gòu)的作用下可上下滑動(dòng),以改變計(jì)量容腔的容積。調(diào)整機(jī)構(gòu)的調(diào)整軸兩個(gè)外伸端上,一端與伺服電機(jī)直接相聯(lián),另一端與手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)絞合式聯(lián)接,因此可實(shí)現(xiàn)計(jì)量的手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。

21轉(zhuǎn)鼓式定量包裝計(jì)量裝置
轉(zhuǎn)鼓式定量包裝計(jì)量裝置是依靠轉(zhuǎn)鼓外線穿腔和殼體內(nèi)表面形成的密封容腔實(shí)現(xiàn)計(jì)量的。適用于密度穩(wěn)定和流動(dòng)性好的物料包裝。
轉(zhuǎn)鼓式定量包裝計(jì)量裝置分為扇形轉(zhuǎn)鼓定量包裝計(jì)量裝置和槽形截面可調(diào)容腔的圓柱形轉(zhuǎn)鼓定量包裝計(jì)量裝置兩種。扇形轉(zhuǎn)鼓定量包裝計(jì)量裝置,主要由料斗、轉(zhuǎn)鼓、殼體及機(jī)夾等組成。其工作原理為:轉(zhuǎn)鼓在傳動(dòng)軸的作用下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)鼓上的扇形槽轉(zhuǎn)到料斗下部的進(jìn)料管位置時(shí),物料從料斗經(jīng)進(jìn)料管落入轉(zhuǎn)鼓的扇形槽;當(dāng)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)出進(jìn)料管位置時(shí),由殼體內(nèi)表面將扇形槽內(nèi)多余物料刮去,保證轉(zhuǎn)鼓外線容腔和殼體內(nèi)表面形成的密封容腔內(nèi)的物料體積一致;當(dāng)計(jì)量腔隨轉(zhuǎn)鼓到出料管時(shí),物料經(jīng)出料管落入包裝袋,完成計(jì)量自動(dòng)落料的要求。槽形截面可調(diào)容腔的圓柱形轉(zhuǎn)鼓定量包裝計(jì)量裝置,主要由料斗、轉(zhuǎn)鼓、殼體、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及機(jī)夾等組成。其工作原理同扇形轉(zhuǎn)鼓包裝。它是通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺絲,改變計(jì)量容腔中柱塞板的位置來實(shí)現(xiàn)計(jì)量調(diào)節(jié)的。

31柱塞式定量包裝計(jì)量裝置
圖1為柱塞式定量包裝計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。適用于粉狀、顆粒狀和粘稠物料包裝。更適用于流動(dòng)性小、易結(jié)塊和產(chǎn)生架橋等柱塞現(xiàn)象的物料包裝。主要由料斗、殼體、柱塞及機(jī)架等組成。其工作原理為:柱塞在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)柱塞向左移動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)閥順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉出料管打開進(jìn)料管,料斗中的物料經(jīng)進(jìn)料管被吸入柱塞和殼體形成的容腔實(shí)現(xiàn)計(jì)量;當(dāng)柱塞向右移動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)閥逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料管打開出料管,物料被推入出料管落入包裝袋,完成計(jì)量自動(dòng)落料的要求。

41螺桿式定量包裝計(jì)量裝置
螺桿式定量包裝計(jì)量裝置是一種利用螺旋給料器來完成計(jì)量的裝置。在每一裝料循環(huán)中,只要精確控制螺桿的轉(zhuǎn)數(shù),就能獲得所要求的計(jì)量。該裝置的裝料距離短,很少飛揚(yáng)粉塵,且速度快,適用于粉狀物料包裝。但計(jì)量螺桿加工精度和成本高。

為螺桿式定量包裝主量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。主要由驅(qū)動(dòng)裝置、計(jì)量螺桿、料斗、攪拌器及機(jī)架等組成。其工作原理為:驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)計(jì)量螺桿和攪拌器由送料口送入計(jì)量管,經(jīng)接料斗落入包裝袋,完成計(jì)量自動(dòng)落料的要求。

上述幾種方案都是非連續(xù)式落料方案,有利于制袋包裝的橫封,并能保證計(jì)量容腔中的物料與落入包裝袋中的物料容積保持一致。雖然其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)作靈活,計(jì)量速度快,成本低,但是計(jì)量容腔的制造誤差、物料的密度變化都會(huì)直接影響計(jì)量精度、稱重式動(dòng)態(tài)定量包裝計(jì)量裝置稱重式動(dòng)態(tài)定量包裝計(jì)量是指對(duì)變化或運(yùn)動(dòng)中的物料進(jìn)行定量稱重計(jì)量的方式。適用于易吸潮結(jié)塊、顆粒不均勻及視密度變化較大等物料的計(jì)量。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,計(jì)量速度慢,成本高,但準(zhǔn)確度高(能達(dá)到1%～011%)。

11連續(xù)稱重式計(jì)量
連續(xù)稱重式計(jì)量實(shí)質(zhì)上是定時(shí)計(jì)重量。通過閉環(huán)控制系統(tǒng),控制物料的穩(wěn)定流量及其流動(dòng)時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)量。
連續(xù)稱重式定量包裝計(jì)量裝置主要有電子皮帶秤和螺旋秤。電子皮帶秤適用于粉粒物料包裝。主要由料斗、輸送裝置、計(jì)量秤、傳感器、稱重調(diào)節(jié)控制器及機(jī)架等組成。其工作原理為:當(dāng)物料由料斗經(jīng)自動(dòng)控制閘門流到輸送帶上時(shí),連續(xù)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)的輸送帶將物料帶到秤臺(tái),皮帶秤立即測(cè)出該段皮帶上物料的重量,并將物料容重變化經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳給稱重調(diào)節(jié)控制器,控制粒斗自動(dòng)調(diào)節(jié)閘門的開度,保證物料流量的穩(wěn)定。再經(jīng)與皮帶電子秤同步運(yùn)轉(zhuǎn)的等分盤,將皮帶秤輸送帶上某段范圍內(nèi)的物料分成分量相等的充填量落入包裝袋,完成計(jì)量自動(dòng)落料。螺旋秤適用于不會(huì)產(chǎn)生粘附和起拱的顆粒物料。主要由料斗、伺服電機(jī)、螺桿給料器、擋板、傳感器、調(diào)節(jié)控制器及機(jī)架等組成。其工作原理為:伺服電機(jī)帶動(dòng)螺桿給料器作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并將料斗中的物料由螺桿給料器向前推動(dòng)經(jīng)下料口落到擋板上;物料對(duì)擋板沖力的垂直分量能經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳給調(diào)節(jié)控制器,并由調(diào)節(jié)控制器調(diào)節(jié)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速,改變物料的流量。由于傳感器的輸出信號(hào)的強(qiáng)弱與物流沖力成正比,所以能夠保證物料流量穩(wěn)定,達(dá)到準(zhǔn)確定時(shí)計(jì)量的目的。再經(jīng)與
螺桿秤同步運(yùn)轉(zhuǎn)的等分盤將螺桿給料器推出的某段范圍內(nèi)的物料分成分量相等的充填量落入包裝袋,完成計(jì)量自動(dòng)落料的要求。

21非連續(xù)稱重式定量包裝計(jì)量
非連續(xù)稱重式定量包裝計(jì)量,實(shí)質(zhì)上是通過閉環(huán)控制系統(tǒng),控制進(jìn)入秤斗物料多少進(jìn)行計(jì)量。適用于粉粒物料包裝。
非連續(xù)稱重式定量包裝計(jì)量裝置,可分為利用槽式振蕩器供料和利用螺旋桿供料兩種形式。利用槽式振蕩器供料主要由料斗、槽式振蕩器、秤斗、稱重傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及機(jī)架等組成。其工作原理為:槽式振蕩器將料斗內(nèi)的物料,由粗給料調(diào)節(jié)閘門和細(xì)給料調(diào)節(jié)閘門控制成一定厚度,分別通過振動(dòng)槽和槽端的粗加料開關(guān)閘門和細(xì)加料開關(guān)閘門流入秤斗,與秤斗直接接觸的稱重傳感器將物重直接變成電信號(hào)傳給單片機(jī)控制系統(tǒng),并與設(shè)定值進(jìn)行比較,當(dāng)秤斗內(nèi)的重量達(dá)到設(shè)定值的90%時(shí),發(fā)出粗加料終了信號(hào),使槽式振蕩器的粗加料開關(guān)閉門在氣缸或電磁鐵的作用下關(guān)閉出料口,由細(xì)給料振蕩槽單獨(dú)供料,直至發(fā)出滿秤信號(hào),使槽式振蕩器的細(xì)加料開關(guān)閘門在氣缸或電磁鐵的作用下關(guān)閉,槽式振蕩器停振,并下達(dá)放料指令,在氣缸或電磁鐵的作用下通過秤斗門撥桿打開秤斗門,物料經(jīng)充填斗落入包裝袋,完成計(jì)量自動(dòng)落料。利用螺旋桿供料的主要由料斗、步進(jìn)電機(jī)、秤斗、供料螺桿、稱重傳感器、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及機(jī)架等組成。不同之處,是該裝置通過控制步進(jìn)電機(jī)單位時(shí)間的驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)實(shí)現(xiàn)給秤斗的快、慢速加料。實(shí)質(zhì)上是控制供料螺桿的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)角度完成動(dòng)態(tài)供料的。

三、結(jié)語
稱重式動(dòng)態(tài)定量包裝計(jì)量裝置與容積式定量包裝計(jì)量裝置相比雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計(jì)量速度慢、成本高,但是單機(jī)不僅能夠滿足多品種、多計(jì)量的粉粒包裝要求,而且計(jì)量準(zhǔn)確。隨著科技進(jìn)步和組合秤的使用不僅提高了稱重式動(dòng)態(tài)計(jì)量裝置的計(jì)量速度,而且大大降低了成本。因此,動(dòng)態(tài)計(jì)量包裝作為包裝行業(yè)的發(fā)展方向,一定會(huì)得以迅速發(fā)展和不斷提高完善。當(dāng)然,根據(jù)不同物料和不同準(zhǔn)確度要求,我們可以選擇不同的定量裝置滿足包裝行業(yè)的不同需要。