一种面粉包装质量和效率较高的设备——半自动包装机

闫志强 刘素山

（河北苹乐面粉机械集团有限公司，石家庄 050800）

因不同消费群体的需求，面粉生产出来后需要采用不同规格的包装，通过散装或管道输送到食品企业的还较少。面粉包装作为面粉生产的最后一个工段，其技术发展经历了4 个阶段，即手工包装、机械化包装、半自动包装和全自动包装。手工包装是指人手持缝口机，面粉灌装后，对包装袋进行缝口的包装；机械化包装是利用自动称重设备对面粉进行灌装，人工套袋、折边，由固定缝口机进行缝口；半自动包装由自动包装秤、折边机、缝口机和输送机组成，套袋采用人工方式，其他工序实现自动化；全自动包装则是完全不用人工操作，送袋、套袋、计量、灌装、输送、折边和缝口全部自动化完成。半自动包装是目前使用最多的包装方式，掌握其工作原理、主要结构和操作维护方法，对正确使用很有益处。

1 半自动包装基本原理

面粉半自动包装包括套袋、罐装、输送、扶袋、折边及缝口等6 个工序（图1）。通过6 个工序有序组合，实现无差错运行，实现半自动化包装。半自动包装机只有套袋由人工完成，其他工序实现自动化。灌装采用粉料自动包装秤完成，由输送设备配合扶袋机构将灌装好的面粉袋运送到扶袋工位，由扶袋装置对面粉袋缝口部位进行整理，再输送到折边装置进行面粉袋折边，折边后由缝口机缝口，完成包装。

图1 半自动包装机主要工序

2 半自动包装机主要结构

半自动包装机主要由储料斗、称重、灌装、套袋、扶袋、输送、折边及缝口等构成（图2）。

图2 半自动包装机主要结构图

2.1 储料斗

储料斗是为实现称量包装的连续性而设计的临时储料装置，容量根据包装产量定，一般设计为1～1.5 min 包装一包。为使面粉流动性更好，储料斗上部设置排气口，同时储料斗还安装了防止面粉结拱的装置、料位探测传感器及观察窗等。

2.2 称重机构

称重机构是包装机的核心，由喂料机构和承重机构组成。喂料机构设计型式直接决定包装机称重精度。面粉包装机称重精度一般要求10～20 g。半自动包装机喂料机构由双绞龙组成，双绞龙上下布置。下面为大绞龙，实现快速喂料，以提高包装机产量；上面为小绞龙，实现精准喂料，以保证包装机称重精度。由仪表控制面粉的大投和小投，即快速喂料和精准喂料。在喂料绞龙的出口还设置了防止误投料的机械机构。在绞龙传动上配置电磁离合器，以实现精准控制，避免机械冗余导致的称重误差。

称重机构最主要的工作单元是称重传感器，市场上普遍使用有托利多、柯力及中航电测等品牌。为保证满足差异化需求，可以根据客户需要选配不同品牌传感器。

2.3 灌装机构

半自动包装机属于无斗结构，称重和灌装同时进行，灌装部分由夹袋、墩包机构组成。人工套袋后，自动夹袋，灌装称重的同时进行墩包动作，使灌装后面粉密实，以便折边和缝口。

2.4 夹袋输送机构

面粉灌装完毕，面袋落到输送带上，扶袋气动夹板伸出夹住面袋上部侧边，将面袋抻展，气动夹板与面袋同步运送到扶袋链条夹缝中，气动夹板松开退回，完成面袋整形、移送。

气动夹板机构由伺服电机驱动，输送机采用变频控制，便于输送速度和伺服电机驱动的移送平台速度匹配。

2.5 扶袋机构

整形后的面袋被输送到折边机的一个中间输送机构，输送链条在输送过程中可以将面袋缝口处的空气排出，以便于折边。扶袋输送链条的运行速度保持和输送机速度匹配，以使面袋以正确的形态进入折边机。

2.6 折边缝口机构

折边机固定在缝口机立柱上，折边机链条夹送面袋缝口部位，依靠输送机把面袋移到折边机折边，面袋折边后送入缝纫机针头缝纫处，实现缝口。

3 半自动包装机控制系统

半自动包装机控制系统一般由西门子SMART S7 PLC、多种扩展模块、伺服控制器和变频器等器件组成。气动元件的气缸、阀一般采用亚德客品牌，以确保性能稳定可靠。

输送机的减速电机采用变频器控制，以便调节输送速度，实现与扶袋、折边及缝口速度匹配，由光电传感器实现各个动作的信号反馈（图3）。

图3 控制系统信号反馈示意图

4 半自动包装机的操作

半自动包装机只有套袋由人工作业完成，其他工序已全部自动化运行。在更换产品包装规格时，需调整称重参数，如净重25 kg 更换为20 kg 等，同时调整扶袋机构和缝口机高度。

5 半自动包装机应用前景

由于面粉生产企业利润比较低，而人力成本又在逐年增加，所以减少劳动力成为企业降本增效重要途径。采用一台半自动包装机至少可以节省一个劳动力，同时提高了打包质量和效率，市场前景广阔。目前，河北苹乐面粉机械集团有限公司陆续推出了FBZS-F25A、FBZS-F25AL、FBZS-F25N、FBZSF25NB、FBZS-F45N 等多种型号半自动包装机，同时开发了麸皮半自动包装机、化工行业专用半自动包装机等产品，满足了客户多种需求。