[發(fā)明專利]間歇式包裝機(jī)粉劑物料下料傳動系統(tǒng)及其控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210156992.8
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN102658886A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋國治;于長清;劉銘哲;劉印貴
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué);宋國治;于長清;劉銘哲;劉印貴
• 主分類號: B65B37/06
• 分類號: B65B37/06;B65B63/00
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 王小靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于包裝機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種間歇式包裝機(jī)粉劑物料下料傳動系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

國內(nèi)上料機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀:間歇式全自動包裝機(jī)是世界包裝機(jī)行業(yè)的一大主流，與連續(xù)式全自動包裝機(jī)相比，具有物料包裝成品袋成形效果好、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護(hù)成本低的特點，故而廣泛使用，特別是制藥行業(yè)。目前間歇式包裝機(jī)以包裝物料分類，分為顆粒包裝機(jī)、粉劑包裝機(jī)和醬類包裝機(jī)三大類，而粉劑物料包裝機(jī)的市場份額無論藥品、食品包裝均占很大一部分，如制藥行業(yè)的藥粉沖劑、食品行業(yè)的奶粉、豆奶粉等。其間歇式全自動包裝機(jī)基于整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)動作原理及傳統(tǒng)下料充填方式等因素限制整機(jī)運(yùn)行速度，并導(dǎo)致整機(jī)運(yùn)行時噪音極大。故整機(jī)運(yùn)行速度只能到60袋/min；間歇式包裝機(jī)粉劑物料下料機(jī)構(gòu)的下料與主機(jī)機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)有關(guān)。目前粉劑物料下料裝置一般是由步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動一螺桿（采用容積法），并由步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的步長和速度決定粉劑包裝的計量和下料時間；同時根據(jù)包裝計量范圍來確定螺桿的加工直徑和螺距尺寸；且還需在下料料斗內(nèi)配置合適的攪拌裝置，保證料斗內(nèi)粉劑物料松散度；故下料充填時間與下料充填螺桿的旋轉(zhuǎn)過程有關(guān)，縮短下料充填時間是解決間歇式包裝機(jī)整機(jī)包裝速度的關(guān)鍵。間歇式包裝機(jī)設(shè)備一般采用380VAC供電，且整機(jī)功率又很大。諸多因素抑制了間歇式全自動包裝機(jī)的發(fā)展。故目前國內(nèi)外間歇式包裝機(jī)下料充填方式基于以下模式。1.基本下料充填模式1）基本組成:它由步進(jìn)電機(jī)、攪拌電機(jī)、料斗、攪拌扇葉、推料螺桿、出料套筒組成。2）基本原理:系統(tǒng)上電，攪拌電機(jī)工作，將料斗內(nèi)物料攪松；故此在下料信號作用下，系統(tǒng)控制器按設(shè)置參數(shù)（步進(jìn)電機(jī)的步長和速度）給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源提供相應(yīng)脈沖信息，驅(qū)使步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動推料螺桿按要求執(zhí)行粉劑物料下料充填操作。2.存在問題1）推料螺桿下料方式與粉劑物料性質(zhì)有關(guān):粉劑物料包括藥粉和各種食品粉，且每種粉的物理性質(zhì)各不相同，其中粘稠度、比重度、松散度、流動性均直接影響到下料效果，無法保證拉袋內(nèi)物料的松散度。如比重和粘稠度均比較大的油茶面、油性比較大的黑芝麻糊、比重比較小的藕粉等成為螺桿推料方式的障礙，也是目前這種下料充填方式難以解決的問題。2）推料螺桿下料方式與攪拌運(yùn)動方式有關(guān):粉劑物料的攪拌運(yùn)動環(huán)節(jié)直接關(guān)系到粉劑物料的下料效果一是攪拌電機(jī)的功率，功率小，攪拌扇葉旋轉(zhuǎn)力不夠，功率大，機(jī)構(gòu)尺寸安裝空間受限制；二是攪拌電機(jī)的驅(qū)動方式，無法保證粉劑物料在料倉內(nèi)松散度，進(jìn)而針對粘稠度比較大、油性比較大、比重比較高的更難易保證下料充填效果。

3）推料螺桿下料充填速度與螺桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動方式有關(guān):螺桿旋轉(zhuǎn)過程取決于步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)步長和旋轉(zhuǎn)速度，如推料40g粉劑物料，一般30mm直徑螺桿需旋轉(zhuǎn)4-5圈，大約運(yùn)行1S,目前間歇式包裝機(jī)包裝速度只能滿足60袋/min的速度要求。故此包裝速度慢是間歇式包裝機(jī)重要因素。4）粉劑物料串粉現(xiàn)象影響下料充填傳動機(jī)構(gòu):粉劑物料串粉現(xiàn)象是粉劑包裝機(jī)普遍存在的，即包裝機(jī)在下料充填過程中外界向料斗中的砸料、攪拌扇葉旋轉(zhuǎn)工作、螺桿推料過程均會導(dǎo)致粉塵通過相關(guān)鏈接器進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)、攪拌電機(jī)的傳動軸環(huán)節(jié)，基于環(huán)境溫度、潮濕、吸附因素，直接影響相關(guān)環(huán)節(jié)的傳動機(jī)構(gòu)（步進(jìn)電機(jī)不旋轉(zhuǎn)和攪拌電機(jī)不工作）。嚴(yán)重時會損壞電機(jī)（步進(jìn)電機(jī)和攪拌電機(jī)）及傳動齒輪。5）粉劑物料下料充填機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、驅(qū)動功率大:粉劑物料下料充填機(jī)械結(jié)構(gòu)包括料斗、大力矩的步進(jìn)電機(jī)、大功率攪拌機(jī)構(gòu)、螺桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)等均帶來高成本下料充填傳動機(jī)構(gòu)，復(fù)雜的安裝與調(diào)試過程及極大能耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種間歇式包裝機(jī)粉劑物料下料傳動系統(tǒng)及其控制方法，下料充填傳動機(jī)構(gòu)采用下料充儲泵，極大縮短了下料充填時間，提高了整機(jī)包裝速度，粉劑物料攪拌傳動機(jī)構(gòu)能有效保證粉劑物料料倉內(nèi)粉劑物料的松散度，系統(tǒng)控制器完成拉袋走紙和橫縱封封合操作，會自動驅(qū)動下料充儲泵將已儲備好的粉劑物料執(zhí)行下料充填操作，在其操作過程中，下料充儲泵中的粉劑物料儲料倉又儲備了下一袋需要的粉劑物料。以此循環(huán)，極大縮短下料充填執(zhí)行時間，有效提高下料充填速度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：