第6章 多功能包装机

《包装机械》第六章多功能包装机

基本内容§1概述

1.1分类1.2功能§2袋成型—充填—封口机

2.1袋成型—充填—封口机的分类及工作原理

2.2卧式袋成型—充填—封口包装机

2.3立式袋成型—充填—封口包装机

§3热成型—充填—封口机3.1热成型包装材料及包装形态3.2热成型包装机§4箱成型—充填—封口机§5真空包装机和充气包装机

5.1真空包装机5.2充气包装机§6泡罩包装机6.1分类和特点6.2主要结构§1概述

多功能包装机：在一台整机上可以完成两个或两个以上包装工序的机器。这种机器常以它所能完成的包装工序联合命名，也有以其主要功能命名的。1.1多功能包装机的分类1.2多功能包装机的功能1.1多功能包装机的分类

1.2多功能包装机的功能

多功能包装机类型很多，它能够包装的物品也是多种多样的，既可包装液体、粘稠膏体，也可包装粉、粒、块等。它在食品、日用化工、医药、轻工等领域得到广泛应用。另外，它所用的包装材料种类也很多。如属于柔性材料的有塑料薄膜和复合薄膜等；属于刚性材料的有玻璃瓶、罐等；属于半挠性材料的有瓦楞纸箱、塑料薄片等。

§2袋成型—充填—封口机

袋成型—充填—封口机：将挠性包装材料形成袋，然后进行充填和封口的机器。袋形及其大小主要取决于被充填物料的性质、容量、包装材料的性能、制袋封口方法及使用要求等。常见的基本袋形

2.1袋成型—充填—封口机的分类及工作原理

1.立式袋成型—充填—封口机2.卧式袋成型—充填—封口机2.2卧式袋成型—充填—封口包装机1．主要技术参数2．包装工艺过程3．光标自动定位原理4．传动系统5．典型部件2.3立式袋成型—充填—封口包装机1．间歇运动立式袋成型—充填—封口机2．连续运动立式袋成型—充填—封口机2.1袋成型—充填—封口机的分类及工作原理2.1袋成型—充填—封口机的分类及工作原理1．立式袋成型—充填—封口机翻领成型器制袋式袋装机1-加料管,2-翻领成型器,3-纵封辊,4-横封辊立式枕形袋包装机U型成型器制袋式袋装机1-U型成型器,2-纵封辊,3-横封辊,4-切刀

象鼻成型器制袋式袋装机1-象鼻成型器,2-加料斗,3-纵封辊,4-横封辊,5-切刀尖顶角形袋制袋袋装机1-圆形料管,2-翻领成型器,3-导辊,4-折痕辊轮,5-纵封器6-拉袋装置,7-方形料管,8-折角板,9-横封器,10-切刀11-烫底器,12-输出槽2.卧式袋成型—充填—封口机（1）直移式连续卧式袋成型—充填—封口机

（2）回转式间歇回转式袋成型—充填—封口机工作原理示意图

连续回转式袋成型—充填—封口机工作原理示意图

袋成型—充填—封口机的包装工艺过程简图

2.2卧式袋成型—充填—封口包装机

主要运用于块状物料的包装，如饼干、面包、冰棋淋、方便面等，其袋形为枕形。连续卧式袋成型充填—封口包装机：有标卷材和无标卷材。1．主要技术参数

①用途：饼干、糕点、面包等块状物品的单件或组合包装②包装尺寸范围：长80mm一320mm，宽50—120mm，高10—65mm③生产能力：25—175袋／min④包装材料：复合材料⑤主电机功率：0.75kw

2．包装工艺过程

包装工艺过程示意图

3．光标自动定位原理

分为：正负补偿、进退式补偿和两传动系统同步式补偿等。进退式补偿的基本原理：在连续裳成型—充填—封口包装机上，以决定包装机生产率的横向封切速度作为基准，调整包装材料的供送纵封速度，以保证在预定的正确位置进行产品的横封和切断，使商标图案完整无损。有标卷材连续供送定位工作原理图

4．传动系统

卧式包装机传动系统图

5．典型部件

(1)包装材料供送机构

1-制动带2-弹簧3-拉杆4-制动轮5-链轮6-导纸辊7-调节手轮8-链轮9-手柄10-拖板11-螺牙12-链轮13-机架14-螺钉15-固定块16-压纸辊17-轴套18-输送辊19-快换螺母20-调节螺母21-压力弹簧22-偏心轴为实现卷带包装材材的稳定供送，通常采用卷带制动机构。当带卷的直径和宽度较小、供送速度不高时，一般采用刹车带或刹车轮制动方法当带卷的直径和宽度较大、供送速度快、包装材料供送稳定性要求高时，一般采用磁粉制动器的制动方法。(2)成型器部件

常见制袋成型器示意图(3)辊式输送、纵封器机构

连续辊式输送、纵封器机构结构简图

组成及工作原理

纵封器运动的微调机构靠光电检测自动控制装置和传动系统中的差动机构来实现的。

纵封器运动速度调节原理图

(4)横封、切断装置

①横封、切断装置的组成及工作原理

②横封工艺对横封器运动的要求

a．速度同步横封头的线速度在袋筒运动方向上的分量和袋筒的运动速度相等，否则，起皱或拉长，甚至出现断裂或碰坏包装袋等不良现象。

b．作不等速运动工作中的横封头处于高温状态(温度高于100℃)，为了防止包装材料发生过热现象，应使横封头在横封动作一结束就快速让开，所以横封头必须作不等速运动。

c.速度无级可调当包装机的生产能力及袋长规格变化时，由于横封头的回转半径不能调整，所以只有改变横封头的回转速度，横封器的角速度是连续可调的。

转动导杆不等速机构

转动导杆机构结构简图

热板加热式横封器1-切刀,2-热板,3-测温元件,4-加热元件,5-绝缘体高频加热式横封器1-弹性夹板,2,4-封合电极,3-加热切刀当制成袋后或装袋封口结束时,应用切断刀将相互连接着的薄膜料袋分割成单个和包装产品。切断的方式有热切和冷切等。可根据热封的方法,包装料袋在制袋过程中运动形式和切口的形式等要求选择。1.热切:它是靠薄膜受热熔化和施加一定压力而使薄膜分开的一种方法。采用热切的切断机构可与横封机构合在一起,在横封同时,进行热切断。2.冷切及其机构:冷切是利用金属刀刃的锋利度使薄膜在横截面上受剪切力而分开薄膜的料袋方法。(1)回转刀回转刀切断包装袋的速度应大于薄膜前进的速度。为保持切刀锋利,两刃间有微隙,这样切断薄膜袋时,并不是靠两把金属刀刃辊刀式切断装置1-转刀,2-定刀(2)铡刀(或剪刀)

铡刀或剪刀切断机构不能适应连续制袋包袋机的切断工作要求,只能用于间歇运动制袋充填包袋机上,在薄膜袋停止运动的瞬时进行断切工作。如图所示是一种铡刀切断机构,由气缸1驱动活动刀架6可绕支点作摆动,活动刀4用螺钉弹簧压在刀架6上,与固定刀3为弹性接触,活动刀并由上,下两个定位块10限定上、下、左、右的串动。固定刀用螺钉拧紧在固定刀架子上,刀架与机架相固定,活动刀与固定刀之间的相对位置,靠活动刀下的导向部分11保持不至发生咬刀而损坏刀具,薄膜袋8在弹簧金属片的引导下,经两个刀口的相对运动而被切断。侧刀式切断装置1-动力气缸2-定刀3-动刀4-压力弹簧5-引导板6-包装料袋7-转轴支承8-动刀定位块

这种铡刀在卧式对折薄膜制袋包装机上应用较多,常用在制袋装置以后,将连续的空袋一个个切断分离,然后变由后面开袋充填机构去完成充填等工艺过程。(3)锯齿刀采用热板加热封口的间歇制袋式袋装机上切断方式,也有应用锯齿刀的。如图所示。锯齿刀安装在热封件中间。相对应的另一只横封器中间是一边凹槽,在板状加热热封的同时,锯齿刀齿尖插入薄膜内,使上下两只袋得以切断。图中1.4分别为横封器上、下板式热封块,3为锯齿刀。锯齿刀的形状：齿距t=6mm,齿尖角=60,每个齿的齿侧均磨成刃口。锯齿刀1-上热封器,2-锯齿刀,3-下热封器2.3立式袋成型—充填—封口包装机

立式袋成型—充填—封口机可用于液体、半流体、粉体、颗粒状及块状物料的包装。其袋形有枕形裳、三边封口袋、四边封口袋、直立袋等多种。

1．间歇运动立式袋成型—充填—封口机间歇立式袋成型—充填—封口机外形图

(1)主要技术参数

①

用途：包装味精、感冒冲剂及其它颗粒性物料

②生产率：35—75袋／xnin：③包装材料：聚乙烯涂塑纸、聚乙烯涂塑玻璃纸、铝塑复合材料④制袋尺寸：长30一130mm，宽30-70mm⑤主电机功率：0.37kW供纸电机功率：60W电加热器功率：150W×2⑥外形尺寸：784×790×1800mm

(2)包装工艺过程

间歇立式包装机包装工艺过程示意图

(3)传动系统传动系统原理图

(4)电气控制系统

(5)机器主要机构物料计量装置

封口切断装置

无级调速装置

无级调速装置示意图

无级调速装置从动轴结构图

无级调速装置主动轴结构图

袋长调整装置示意图

2．连续运动立式袋成型—充填—封口机粉(颗粒)状袋泡茶包装机火腿肠充填结扎机

(1)袋泡茶自动包装机

①主要技术参数a．用途：用于包装碎茶、减肥茶、药茶、咖啡、人参精等产品b．包装速度：28—55袋／min(无级调速)c．计量方法：容积式计量d．产品内装量：2.5—10mle．制袋尺寸：45×50mm(5小)—65×80mm(最大)f．包装材料：内袋纸：双面热封过滤棉纸(16.5g／m2)，卷简外径500mm外袋纸：糖果纸(28g／m2)，卷筒外径300mm，表面印有商标及色标g．主电机：JY9134型：220V，350w，1400转／min伺服电机：110V，8W，1500转／minh．加热器：110V、250W2只110V、350w2只i．机器外形尺寸：540×1100×1850mm②包装工艺过程袋泡茶包装工艺过程示意图

③传动系统袋泡茶自动包装机的传动系统原理图

主要机构及工作原理

a．偏心链轮不等速机构

偏心链轮结构图

b.送签机构

送签机构示意图

c．线剪刀、签剪刀机构线剪刀、签剪刀结构示意图

d．送线机构送线机构示意图

(2)充填结扎机

功能：制袋、原料(通常为肉糜)充填、封口(用铝丝进行结扎)、切断等。组成：原料供送系统和包装材料的供送、袋成型、分肉机构、结扎切断机构、传动系统等。

充填结扎机工作原理示意图

①纵封机构

纵封机构示意图

②分肉机构分肉机构示意图

③结扎、主传动机构

④铝丝进给机构

§3热成型—充填—封口机

热成型—充填—封口机：在加热条件下对热塑性片状包装材料进行深冲，形成包装容器，然后进行充填和封口的机器。

3.1热成型包装材料及包装形态材料应满足一些基本条件：对商品的保护性、成型性、透明性、真空包装的适应性和封合性等。

常用时几种包装形态

3.2热成型包装机全自动热成型包装机外形图

热成型包装工艺过程示意图

加热部：直接加热——薄膜与加热部件接触加热；

间接加热——利用辐射热靠近薄膜加热成型部：压缩空气成型——用压缩空气成型(间歇式传送平板型)；真空成型——负压成型(连续传送滚筒型)充填部：自动充填手动充填(食品、杂货等形状复杂物品)热合部：平板封合(间歇传送)滚筒封台(连续传送)驱动部：气动驱动凸轮驱动（旋转）薄膜盖板：卷筒(铝箔纸)薄膜进给硬板纸(从料斗把硬板纸放在已成型充填结束的容器上)机身部：墙板型

箱体型

1.连续卧式热成型—充填—封口机

连续卧式热成型—充填—封口机组成示意图

2．间歇卧式热成型—充填—封口机

3．热成型—真空—充气包装机

4．立式小型热成型—充填—封口机

热成型方法（1）凹模成型（2）凸模成型图7-4凸模真空热成型箱成型—充填—封口机是对已完成小包包装的产品，为了使其在运输过程中不受损坏、便于储运，将它们按一定方式填装进包装箱的箱口封好的机器。箱可用于装运瓶、罐、纸盒、商品、散料等，是批量运送产品的基本货运容器制箱材料有很多，如瓦楞纸板、单层厚纸板、木板、金属或塑料等，但绝大多数都用瓦楞纸板制成纸箱，如果对瓦楞材料涂上涂料或浸渍或热熔涂料，则使之具有较高的强度、防水性、抗磨损等性能。§4箱成型—充填—封口机

箱的规格和形状：（1）开槽瓦楞箱（2）开口箱（3）浅盘开箱装置：（1）真空开箱（2）吹气开箱（3）机械开箱装箱装置：将物品装入箱类包装容器（1）单层装箱（2）多层装箱（3）卧式装箱（4）拾方式装箱（5）浅盘成型装箱（6）跌落式装箱§5真空包装机和充气包装机

真空包装机：包装容器内盛装产品后，抽去容器内空气，达到预定真空度并完成封口工序的机器。

主要用于包装易氧化、霉变或受潮变质的产品，以延长产品的有效期或防止精密零件或仪器生锈等。真空包装所用材料应具有一定的气密性、耐压性和机械适应性。1．真空包装机的分类及工作原理

通常分为：机械挤压式、插管式、腔室式、热成型式等。机械挤压式真空包装机

图6-48所示为机械挤压式真空包装原理图。包装袋充填结束后。在其两侧用海绵等弹性物品将袋内的空气排除，然后进行封口的包装方式，称为机械挤压式。这种方法最简单，但真空度低，用于要求真空度不高的场合。插管式真空包装机

插管式真空包装原理图

腔室式真空包装机

腔室式真空包装机外形图

2．真空包装机的结构组成真空包装机结构示意图

该机的工作过程：机器正常运转时，由手工将已充填了物料的包装袋定向放在腔室内，并将袋口置于加热器3上；关上真空室盖7并压紧，靠真空室盖7上的密封圈(图中未示)密封真空室；同时控制系统工作，按工作程序自动完成：抽真空、压紧袋口、加热器加热封口、冷却、真空室解除真空、抬起真空室盖等动作。两种压紧器结构示意图

图a所示小气室9设在真空室盖6上，且与真空室隔断，它与压条5、缓冲垫条4、活塞7等组成袋口压紧器。图b的工作原理同图a基本一致，不同的是由于前者设有小气室9，因此活塞7的下移是压缩空气推动的，而图a中活塞7的下移是依靠活塞上部的大气压与下部小气室的真空压差而买现的。加热器简图

常用真空包装机（一）台式真空包装机台式真空包装机因为机器体积较小，放在专门工作台上使用，故称为台式真空包装机。台式真空包装机适用包装物品包括食品类的生熟肉、调味品类、土特产类及制品类，药品类，精密仪器表类等。无论固状、粉状、糊状均可适用。①结构简单，易于操作，体积小，质量轻，一般都在70kg以下，其真空泵一般选用20m3/h以下的规格，抽气速率不高，工作周期通常在15～30s之间，生产效率较低。②由于结构紧凑，散热不理想，加上生产效率不高，故台式真空包装机不适合于大批量、连续工作的包装作业，而较适用于餐馆、商店、博物馆、图书馆、科研单位等生产量不是太大的非连续性的包装作业。（二）单室真空包装机单室真空包装机只是单室的真空室较台式大些，因此它可包装的物品体积略大于台式。台式真空包装机的真空系统也与之基本相同。放好包装物品后，合上真空室盖。导入大气阀2处在闭合状态，使真空室与大气隔绝，阀4和1通电导通，使真空室6和小气室同时抽气。达到预定的真空度后，阀4断电，阀3通电导通向真空室充气。充气完皆，阀3和1断电，让大气进入小气室。在大气压的作用下，使热封装置对包装袋加压，同时电热带通电将包装袋封口。封口完毕断电停留片刻，使包装袋冷却。然后阀2通电导通，将大气引入真空室。此时方可开盖取出已包装好的物品，同时进入下一个循环。单室真空包装机的特点①关闭真空室后，可实现抽真空→充气→热封→冷却→向真空室导入大气的自动循环，一般可以调节各工序的时间和热封温度，以适合不同的包装要求，有的还可以调节真空度和充气量以达到最佳包装效果。②结构较简单，易于操作，体积较小，质量较轻，一般都在300kg以下，真空泵抽气速度可略高于台式，工作周期为15～60s。③单室真空包装的包装作业范围与台式大致相同。因其真空室较大，生产率略高，故比台式应用范围大，是我国目前真空包装机的主导产品。（三）双室真空包装机

①关闭真空室后，可实现抽真空→充气→热封→冷却→向真空室导入大气的自动循环。对不同的包装材料和不同的包装要求，均可调整参数，能达到最佳包装效果。②操作方便，一台双室机可相当于两台单室机，但较两台单室机小，质量轻。因有两个真空室，可轮番作业，使准备工作与包装时间重合，因而较单室的工效提高，虽工作周期仍为15～16s，但排放包装件的时间与自动循环时间重合，效率可提高，也是我国真空包装机产品中的使用范围广，生产效率较高的主导产品。（四）输送带式真空包装机输送带式真空包装机是另一类广泛使用的机型，凡室式真空包装机适于包装的物品，输送带式真空包装机均可适用，比较适合于有液汁的物品。输送带式真空包装机适用材料为涤纶/聚乙烯、涤纶/聚丙烯、尼龙/聚乙烯、涤纶/铝箔/聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯/铝箔等各种复合塑料薄膜。输送带式真空包装机是利用输送带作为包装机的工作台和输送装置。输送带可作步进运动，它的真空室盖在输送带上方，平板在输送带下方，合拢时形成真空室，而输送带则夹在中间。输送带上有使包装袋定位的挡板。包装物品在进入真空室后的工作原理和过程与室式真空包装机几乎没有区别，只是在这里工作循环更快，周期更短，因此生产率更高。真空室盖的打开和关闭无需人工操作，可自动关闭，真空室也可以做得更大。输送带式真空包装机由传动系统、真空室、充气系统、电气系统、水冷及水洗装置、输送带、机身等组成，真空泵安装在机外。传动系统和电气系统在机身两侧的箱体内。输送带式真空包装机的真空系统，与单室真空包装机的真空系统差不多。区别在于：因输送带式真空包装机泵的抽速和规格较大，阀的通径相应也较大.因泵电机功率较大，不宜频繁启动，故其启动与停止不纳入自动循环主截止阀往往不用电磁真空带放气阀，而用电磁真空截止阀，再用一个通径较小的阀5在泵停止时向真空室导入大气。输送带式真空包装机的特点①输送带式真空包装机只有一个真空室，但其真空室可以做得较大，热封条尺寸也较长，因此可以用来包装尺寸较大的物品，也适用于小袋大批量的包装作业，可实施连续不断的循环生产，有较高的生产率。②操作时只需将被包装物品按袋排放在输送带上，便可自动完成循环。抽气、充气、封口、冷却时间、封口温度均可预选，既可以按程序自动操作，又可单循环操作。③输送带可作0°、10°、20°、30°（有的只能到20°）的角度调整，使被包装物品在倾斜状态下完成包装工作，故特别适用于包装粉状、糊状及有液汁的物品，在倾斜状态下包装物品不易溢出袋外。④包装袋热封后，在一定的压力状态下经循环水冷却，既可缩短冷却时间，又可使封口平整牢固，这是一种国际流行的先进冷却方法，其热封质量通常优于室式真空包装机。⑤真空室盖的开闭由设备的传动系统自动完成，可减轻操作者的劳动强度，又使开闭盖时间恒定，可提高工效。⑥与室式真空包装机相比，其自动化程度和生产率均较高，工作周期为12～30s。⑦阀、管道、传动装置等均为内置式，封闭在机器两侧的箱体内，结构紧凑，外形美观，占地面积小，无需专门支承，安装调整甚为方便，移动也很轻巧。⑧输送带式真空包装机能耗较大，价格较贵，有两个电动机和减速装置，因而总功耗多一套带动输送带运动的系统和自动开闭盖机构。通常室式真空包装机真空泵功率为0.75～2.2kW，总功率为1.1kW～3kW，而输送带式真空包装机的真空泵功率通常为1.5～4kW，总功率达到4～9.5kW。充气包装又称气体置换包装，采用惰性气体、二氧化碳等置换包装袋内部的空气，再密封而实现。充气包装有两种：一是产品充填于包装容器中后，先抽真空，然后充气密封；二是快速充氮置气法，主要用于抽真空排气较困难的产品，如咖啡、茶叶等。§6泡罩包装机

药用铝塑泡罩包装机又称热塑成型泡罩包装机，用来包装各种几何形状的口服固体药品—平素片、糖衣片、胶囊、滴丸等。药品泡罩包装机是将塑料硬片加热、成型、药品充填，与铝箔热封合、打字(批号)、压断裂线、冲裁和输送等多种功能在同一台机器上完成的高效包装机械。常用的药用泡罩包装机有三种型式：滚筒式泡罩包装机、平板式泡罩包装机和滚板式泡罩包装机。

常见的泡罩包装结构a．泡罩直接封于衬底。b．衬底插入特别的槽中。c．压穿式泡罩。d．罩泡封于冲有孔的衬底上。e．泡罩或浅盘插入带槽的衬底后封口。f．衬底有盖片可关合。g．衬底有一半可折叠，可将产品立于货架上。h．自由取用商品而勿需打开泡罩。i．双面泡罩，衬底为冲孔式。j．全塑料无衬低条状包装。k．双层衬底的泡罩包装。l．分隔式多泡罩包装。m．全塑料或双泡罩无衬底的泡罩包装。常见的泡罩包装结构20世纪50年代德国最先发明滚筒卧式第一代泡罩包装机，而后日本CKD公司生产单滚筒立式泡罩包装机。60年代德、意等国推出全平板泡罩包装机。70年代意大利IMA公司推出滚板包装机。近年来主要是简化机构和提高自动化程度，采用程序控制器和微处理器使操作更易；使用多种硬片成型；提高生产能力到400片／min；能快速更换模具和运行中校正成型状态；采用摄像及电子仪器鉴别和剔除漏装或装入不完整药品的板块；泡罩包装与装盒机连接更为协调，冲裁下来的板块直接进入贮槽，成为装盒机的一部分；包装机的设计与制造实现了CAD／CAM系统，提高了产品的可靠性。一、滚筒式泡罩包装机工作原理是卷筒上的PVC片穿过导向辊，利用辊筒式成型模具的转动将PVC片匀速放卷，半圆弧形加热器对紧贴于成型模具上的PVC片进行加热软化，成型模具上的泡窝孔转动到适当的位置与机器的真空系统相通，将已软化的PVC片瞬时吸塑成型。成型的PVC片通过料斗或上料机时，药片充填入泡窝。连续转动的热封合装置中的主动辊表面上制有与成型模具相似孔型，主动辊拖动充有药片的PVC泡窝片向前移动，外表面带有网纹的热压辊压在主动辊上，利用温度和压力将盖材(铝箔)与PVC片封合。封合后的PVC泡窝片利用一系列的导向辊，间歇运动通过打字装置时在设定的位置打出批号及生产日期，通过冲裁装置时冲切出成品板块，由输送机传送到下道工序，完成泡罩包装。该种机型的PVC片材宽度为130mm和250mm等，PVC泡窝片运行速度2.5～3.5m／min，冲裁次数28～40次／min。滚筒式泡罩包装机是属于真空吸塑成型，连续包装，生产效率较高；双辊滚动热封合，在封合处近似于线接触，瞬间封合消耗动力小，传导到药品的热量很少，而且封合效果好。但真空吸塑成型的泡罩壁厚不匀，不适合深泡窝成型。该包装机具有结构简单、