《机械装备导论》课件第6章

第6章食品包装机械6.1食品包装机械总论6.2典型食品包装机械的构造6.3其他食品包装机械6.1食品包装机械总论6.1.1包装机械的定义、分类及作用

1．包装机械的定义包装机械即完成全部或部分包装过程的一类机器。包装过程包括充填、裹包、封口等主要包装工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、干燥、杀菌、堆码、拆卸等，也包括打印、帖标、计量等辅助工序。

2．包装机械的分类

1)按包装机械的自动化程度分类

(1)全自动包装机。全自动包装机是自动供送包装材料和内装物，并能自动完成其他包装工序的机器。

(2)半自动包装机。半自动包装机是由人工供送包装材料和内装物，但能自动完成其他包装工序的机器。

2)按包装产品的类型分类。

(1)专用包装机。专用包装机是专门用于包装某一种产品的机器。

(2)多用包装机。多用包装机是通过调整或更换有关工作部件，可以包装两种或两种以上产品的机器。

(3)通用包装机。通用包装机是在指定范围内适用于包装两种或两种以上不同类型产品的机器。

3)按包装机械的功能分类

包装机械按功能不同可分为充填机械、灌装机械、裹包机械、封口机械、贴标机械、清洗机械、干燥机械、杀菌机械、捆扎机械、集装机械、多功能包装机械，以及完成其他包装作业的辅助包装机械。

3．包装机械的作用

现代工业生产，如食品、轻工、医药、化工、电子和国防等生产中，主要包括三大基本环节，即原料处理、中间加工和产品包装，包装是工业生产中相当重要的环节。包装机械是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证，因此包装机械在现代工业生产中起着相当重要的作用。

(1)能够大幅度地提高生产效率。如啤酒灌装机的生产率可高达36 000瓶/小时，这是手工灌装无法比拟的。又如蛋形巧克力的包装，用手工包装每人每班可包装20kg，而用机械包装，每人每班可包装250 kg以上。

(2)降低劳动强度，改善劳动条件。粉尘飞扬污染环境等场合如果采用包装机械代替手工包装，不但能将包装工人从繁重的体力劳动中解放出来，还可大大地改善包装工人的劳动条件。

(3)保护环境，节约原材料，降低产品成本。如手工包装液体产品时，易造成产品外溅。采用机械包装能防止产品的散失，既保护了环境，又节约了原材料。

(4)有利于被包装产品的卫生，提高产品包装质量，增强市场销售的竞争力。有些产品的卫生要求很严格，如药品、食品等。采用机械包装，可避免人手和药品、食品的直接接触，减少对产品的污染。同时由于机械包装速度快，食品、药品在空气中停留时间短，从而可减少污染的机会，有利于食品和药品的保洁。

另外，由于包装机械的计量精度高，产品包装的外形美观、整齐、统一、封口严密，从而提高了产品包装的质量，提高了产品销售的竞争力，可获得较高的经济效益。

(5)延长产品的保质期，方便产品的流通。采用真空、换气、无菌等包装机，可使食品和饮料等的流通范围更加广泛，延长食品的保质期。6.1.2包装机械工业概况

1．我国包装机械工业概况

解放前，我国包装机械工业基本上是空白，绝大部分产品都不用包装，只有少数产品采用手工包装，因此谈不上包装机械化。只有上海、北京、天津、广州等几个大城市有英、美等国进口的啤酒、汽水灌装机及卷烟小包装机等。

解放后的前30年间，我国包装机械工业发展相当缓慢。1956年上海烟草机械厂生产的卷烟小包装机是我国最早生产的包装机，20世纪70年代我国又生产了果酒、啤酒灌装机，70年代末逐渐开发了真空包装机、捆扎机、立式制袋—充填—封口机、糖果包装机和封罐机等，但还没有形成包装机械工业体系。进入20世纪80年代，由于国民经济迅速发展，对外贸易不断扩大，人民生活水平明显提高，对产品的包装要求越来越高，迫切要求包装实现机械化、自动化，从而大大地促进了包装机械工业的发展，包装机械工业在国民经济中占有的位置越来越重要。为促进包装机械工业更快地发展，我国先后成立了一些管理机构和行业组织。1980年12月成立了中国包装技术协会，1981年4月成立了中国包装技术协会包装机械委员会，嗣后又成立了中国包装总公司。

20世纪90年代以来，包装机械工业每年平均以20%～30%的速度增长，发展速度高于整个包装工业平均增长速度的15%～17%，比传统的机械工业的平均增长值高4.7个百分点。包装机械工业已经成为我国国民经济中不可缺少的非常重要的新兴行业。

目前我国包装机械行业拥有一批开发能力较强的骨干企业，它们主要由以下几个方面组成：经过技术改造，生产包装机械的某些实力较强的机械类工厂；军转民企业；发展水平较高的乡镇企业。为提高包装机械工业的技术水平，全国建立了一批包装机械研究所、情报所，一些大专院校先后建立了包装工程专业，为我国包装机械工业的快速发展提供了有力的技术保证。2．我国包装机械工业的发展趋势

我国包装机械工业历史短，总体技术水平和生产能力较低，但近年来在国内巨大包装市场的促进下，并受国外先进技术的影响，发展速度很快，局部技术水平有了明显提高。根据我国国情，包装机械工业发展的趋势是：

(1)引进消化、吸收国外先进技术，建立一批包装机械骨干企业，包括个别中外合资企业。这是缩短我国包装机械技术水平与世界先进水平差距的有效途径。从而可满足大型包装生产线以及高精度、高自动化程度的单机或机组生产的需要，进而可加快包装机械国产化的速度。

(2)在包装机械生产中，大量引入高新技术，如微电子技术、信息处理技术、传感技术、激光技术，新的机械结构(如锥形同步齿轮带传动)、新的光纤材料以及运用可靠性、优化设计方法和计算机辅助设计，研制组合式、模块式等先进结构，使包装机械产品设计先进、使用可靠，使其性能指标、工艺水平、“三化”(多功能化、高速化、自动化)水平高，向机电结合、主辅机结合、成套联线方向发展。

(3)以满足重点商品的包装为出发点，发展包装机械新品种。目前，我国重点发展食品、医药、化工、日用品以及易碎、易腐烂变质等商品的包装技术和包装机械。重点开发的包装机械设备及其研究方向为：

①灌装设备。着重发展自动连续作业的多工位充填—封口设备，以解决食用油、化妆品等具有一定粘度的物料的包装，解决气溶胶等物料的喷雾包装。开发研究大型、高速的啤酒、饮料灌装设备，使关键件的质量和灌装质量有明显提高。②贴标设备。重点开发研制适于各种瓶形的压敏胶标签贴标机、卷带标签贴标机，提高各种贴标机的贴标质量和速度。

③袋成型—充填—封口机。大力开发适于不同状态的物料、不同重量的系列包装设备；开发各种配套辅助设备，如物品整理分送装置，以扩大主机功能，使之向多功能化、高速化、自动化方向发展。

④折叠式裹包设备。着重开发包装不同规格长方体物料的折叠式包装设备，如卷烟、香皂、磁带、小型盒装物品的包装设备，提高包装产品外观质量和防护性能。⑤真空、换气包装设备。重点开发适于袋容量范围较大(0～10 kg)的连续或半连续式真空包装设备。将各种气体按比例充入袋内的高级换气包装设备。

⑥热缩包装机和拉伸包装设备。重点研制可连续自动完成产品供送、薄膜裹包封口、切断、热收缩等工序的大型集装用收缩包装设备，解决玻璃、陶瓷等易碎物品以及零碎货物集装运输问题。重点研制对小型浅盘及大型托盘进行集装的设备。

⑦无菌包装设备。重点研制液体、半流体食品的无菌包装设备。6.1.3包装机械的组成和特点

1．包装机械的组成

包装机械属于自动机范畴，它的种类繁多，结构复杂，新型包装机械不断涌现，很难将它们进行明确的分类。但通过对大量包装机械的工作原理和结构性能的分析，可找出其组成的共同点。即包装机械都是由八个部分组成的，又称为包装机构组成的八大要素，如图6-1所示。图6-1包装机的组成框图

(1)包装材料的整理与供送系统。该系统是将包装材料(包括挠性、半刚性、刚性包装材料和包装容器及辅助物)进行定长切断或整理排列，并逐个输送到预定工位的系统，如糖果包装机中包装纸的供送、切断机构。有的系统在供送过程中还能完成制袋或包装容器的竖起、定型、定位等工作。

(2)被包装物品的计量与供送系统。该系统是将被包装物品进行计量、整理、排列，并输送到预定工位的系统。有的还可完成被包装物品的定型、分割，如饮料灌装机的计量和液料供送系统。

(3)主传送系统。该系统是将包装材料和被包装物品由一个包装工位顺序传送到下一个包装工位的系统。单工位包装机没有传送系统。

全部包装工序在包装机上往往分散成几个工位来协同完成，所以必须有专门的机构来传送包装材料和被包装物品，直到把产品输出。主传送机构的形式一般决定了包装机的形式并影响其外形。

(4)包装执行机构。包装执行机构是直接完成包装操作的机构，即完成裹包、灌装、封口、贴标、捆扎等操作的机构。如糖果裹包机的前、后推糖板，抄纸板，糖钳手和扭结手等组成的机构就是包装执行机构。

(5)成品输出机构。成品输出机构是把包装好的产品从包装机上卸下、定向排列并输出的机构。有的包装机械的成品输出是由主传送机构完成的或是靠包装产品的自重卸下的。

(6)动力机与传动系统。动力机是机械工作的原动力，在现代工业生产中通常为电动机，个别情况也有采用燃动机或其他动力机的。

传动系统是指将动力机的动力与运动传给执行机构的控制系统，使其实现预定动作的装置。通常由传动零件组成，如带轮、齿轮、链轮、凸轮、蜗轮蜗杆等组成，或者由机、电、液、气等多种形式的传动组成。

(7)控制系统。控制系统由各种手动、自动装置组成。

在包装机中从动力的输出、传动机构的运转、包装执行机构的动作及相互配合以及包装产品的输出，都是由控制系统指令操纵的。它包括包装过程、包装质量、故障与安全的控制。

现代包装机械的控制方法除机械形式外，还有电控制、气动控制、光电控制、电子控制和射流控制，可根据包装机械的自动化水平和生产要求选择。

(8)机身。机身用于安装、固定、支承包装机所有的零部件，满足其相互运动和相互位置的要求。因此，机身必须具有足够的强度、刚度和稳定性。

2．包装机械的特点

通过对大量包装机械的分析，我们看到包装机多属于自动机。它既具有一般自动机的共性，也具有其自身的特性。包装机械的主要特点是：

(1)大多数包装机械结构复杂，运动速度快，动作精度高。为满足性能要求，对零部件的刚度和表面质量等都有较高的要求。

(2)用于食品和药品的包装机要便于清洗，与食品和药品接触的部位要用不锈钢或经化学处理的无毒材料制成。

(3)进行包装作业时的工艺力一般都较小，所以包装机的电动机功率较小。

(4)包装机一般都采用无级变速装置，以便灵活调整包装速度、调节包装机的生产能力。因为影响包装质量的因素很多，诸如包装机的工作状态(机构的运动状态，工作环境的温度、湿度等)、包装材料和包装物的质量等等。所以，为便于机器的调整，满足质量和生产能力的需要，往往把包装机设计成无级可调的，即采用无级变速装置，某些零件还设计成可以调整的。

(5)包装机械是特殊类型的专业机械，种类繁多，生产数量有限。为便于制造和维修，减少设备投资，在各种包装机的设计中应注意通用性及多功能性。6.2典型食品包装机械的构造6.2.1概述随着产品品种的不断增加，包装材料的迅速发展及包装技术的提高，对产品裹包的方式也不断增多。图6-2所示为几种典型的裹包方式。图6-2几种典型的裹包方式按裹包方式的不同，裹包机械有如下分类：裹包机械适合于对块状，并具有一定刚度的物品进行包装。有些粉状和散粒状物品经过浅盘、盒等预包装后，可按块状物品进行包装。

块状物品形状各异，有方形、圆柱形、球形等，可以是单件物品，也可以是若干件物品的集合。如糖果、香皂、方便面为单件裹包，旅行饼干、火柴等排列组合后则为集合裹包。另外，香烟盒、茶叶盒等外表也可进行裹包包装。用于裹包的挠性材料有多种。常用的有纸、玻璃纸、单层塑料薄膜及复合材料等。

由于新型透明裹包材料(玻璃纸等)的出现，使许多新型裹包机及相关机械得到了发展，这些新型机械具有高速、高效，对包装物品尺寸的变化有较大的适应性等特点。

下面介绍一类典型的裹包机械——扭结式裹包机。6.2.2扭结式裹包机

用挠性包装材料裹包产品，将末端伸出的裹包材料扭结封闭的机器称为扭结式裹包机。其裹包方式有单端和双端扭结，如图6-2(a)、(b)所示。

扭结式裹包机按其传动方式分为间歇式和连续式两种。下面介绍一种国内常见的间歇双端扭结式裹包机。

1．间歇双端扭结式糖果包装机的组成及工作原理

图6-3所示为间歇双端扭结式糖果包装机外形图。该机可完成单层或双层包装材料的双端扭结裹包。

图6-4和图6-5所示分别为糖果包装机的包装工艺流程图和包装扭结工艺路线图。图6-3糖果包装机外形图1—调试手轮；2—扭结部件；3—料斗；4—理糖部件；5—手柄；6—张带手轮；7—开关；8—调速手轮；9—底座；10—主箱体；11—工序盘；12—商标纸；13—内衬纸；14—送纸部件；15—输出糖槽1—送糖；2—糖钳手张开、送纸；3—夹糖；4—切纸；5—纸、糖进入糖钳手；6—接、送糖杆离开；7—下折纸；8—上折纸；9—扭结；10—打糖图6-4包装工艺流程图1—扭结手；2—工序盘；3—打糖杆；4—活动折纸板；5—接糖杆；6—包装纸；7—送糖杆；8—输送带；9—糖果；10—固定折纸板图6-5包装扭结工艺路线图如图6-5所示，主传送机构带动工序盘2作间歇转动。随着工序盘2的转动，分别完成对糖果的四边裹包及双端扭结。在第Ⅰ工位，工序盘2停歇时，送糖杆7、接糖杆5将糖果9和包装纸6一起送入工序盘上的一对糖钳手内，一并被夹持形成U形状。然后，活动折纸板4将下部伸出的包装纸(U形的一边)向上折叠。当工序盘转动到第Ⅱ工位时，固定折纸板10已将上部伸出的包装纸(U形的另一边)向下折叠成筒状。固定折纸板10沿圆周方向一直延续到第Ⅳ工位。在第Ⅳ工位，连续回转的两只扭结手夹紧糖果两端的包装纸，并且完成扭结。在第Ⅵ工位，钳手张开，打糖杆3将已完成裹包的糖果成品打出，裹包过程全部结束。

2．传动系统

间歇双端扭结式糖果包装机传动系统由主传动系统和理糖供送传动系统两部分组成。理糖供送传动系统在后面介绍，在此先介绍主传动系统。

图6-6所示为间歇双端扭结糖果包装机主传动系统图。主电机经机械式无级变速器、轴Ⅰ将运动传递给分配轴，分配轴Ⅱ将运动平行进行分配。其中，经齿轮、马氏盘将运动传递给轴Ⅲ，带动工序盘间歇转动。另一传动路线为经齿轮传动带动轴Ⅴ、Ⅵ转动，从而带动扭结手完成扭结动作。轴Ⅴ经链传动、齿轮传动带动供纸辊及切刀运动，实现包装纸的供送及切断。分配轴Ⅰ上的偏心轮1带动送糖杆送糖；偏心轮2带动钳手开合；偏心轮3带动活动折纸板完成下折纸；偏心轮4带动接糖杆和打糖杆分别完成接糖和打糖动作。包装机正常工作之前，通过转动调试手轮对包装机进行调试。

本机采用机械式无级调速，生产能力连续可调，能适应不同的包装纸和糖果的变化。图6-6主传动系统

3．机器的主要结构

1)理糖供送机构

该机构采用振动料斗给料，转盘式理糖机构理糖，然后用输送带将理好的糖果送到包装工位。图6-7为理糖供送机构示意图。

糖果由间歇振动料斗落到锥形盘1上，由于锥形盘的快速转动，糖果在离心力的作用下向四周分散，并进入螺旋槽2内。糖果的运动由槽下面转动的圆盘带动。反向旋转的毛刷3将层叠的糖果刷掉。理顺好的糖果进入输送带4上，由输送带送到包装工位。图6-7理糖供送机构示意图

2)包装纸供送机构

本机构采用卷筒纸连续供纸方式，图6-8所示为供纸机构原理图。它主要由供纸辊1、供纸辊2、导向辊3、橡胶拉纸辊4及切纸刀等组成。两个供纸辊分别装有商标纸和内衬纸，经导向辊后，由一对拉纸辊4拉下并送到包装工位。当送糖杆、接糖杆将糖果和包装纸一起夹住时，包装纸被切纸刀切断。供纸辊的结构如图6-9所示。当商标纸和内衬纸的位置不对中时，通过调节螺杆10进行调整。当纸的张力变化或由于纸辊转动惯量的变化引起供纸速度不稳定时，通过拉簧12、皮带7阻止纸速和张力的突变，从而保持稳定供纸。图6-8供纸机构原理图图6-9供纸辊结构示意图

3)拉纸、切断机构

图6-10所示为拉纸、切断机构结构示意图。

拉纸辊6与橡胶拉纸辊1转速相同，而动刀片的转速是拉纸辊的两倍，切断的纸长近似于拉纸辊周长的一半。当糖果的规格有较大变动时，应调整相应直径的拉纸辊1、6及一对啮合齿轮。拉纸辊1、6之间应保持一定的压力，使包装纸顺利拉下而又无相对滑动，此压力靠重锤7产生。压力沿辊轴线方向保持均匀，以保证送纸顺利，为此，通过松开螺母10，调节销轴11可实现。

固定刀片3的刃口应稍低于导纸板4的平面，以防包装纸送下时碰到刃口。动刀片2应调整到刀刃与固定刀片3的刀刃轻轻擦过，保证切下的纸边光滑整齐。1—橡胶拉纸辊；2—动刀片；3—固定刀片；4—导纸板；5—刀架；6—拉纸辊；7—重锤；8—法兰盘；9—支架；10—螺母；11—销轴图6-10拉纸、切断机构结构示意图

4)裹包机构

图6-11所示为裹包机构示意图。

(1)裹包机构的组成及工作原理。装有6对糖钳手的工序盘13装在轴Ⅲ上，由槽轮机构驱动，每次转1/6圈。装在分配轴Ⅱ上的偏心轮3，经连杆4驱动凸轮11摆动一定角度，凸轮11空套在轴Ⅲ上，当凸轮11往复摆动时，驱动滚子12经一对啮合的扇形齿轮使糖钳手14、16张开或闭合；偏心轮1经连杆2及摆杆25使轴Ⅰ往复摆动，通过扇形齿轮18带动送糖杆19往复移动，实现送糖；同时，偏心轮24经连杆23及摆杆22使轴Ⅳ往复摆动，带动摆杆21摆动，进而带动接糖杆15往复摆动实现接糖；送糖杆19、接糖杆15共同作用，将糖和纸夹住送入糖钳手14、16内夹住，由于钳口的阻挡，使包装纸实现对糖果的三面裹包，随后送糖杆和接糖杆返回。送糖时，为避免把糖果夹碎或变形，在摆杆21和接糖杆15之间设有缓冲压簧20。偏心轮5通过连杆6驱动活动折纸板17向上摆动，把下部伸出的包装纸向上折叠。工序盘13在槽轮机构的驱动下转位，在转位过程中，由于安装在工序盘钳口外圈的固定折纸板(图中未示)的阻挡，使上部伸出的包装纸向下折叠，从而完成对糖果的四面裹包。

糖钳手可以是一对活动钳手，也可以是一只活动钳手，一只固定钳手。本机采用一对啮合的扇形齿轮驱动活动钳手，适合于不同宽度的糖果，在扭结时能对准扭结手的中心线，包装质量较好。图6-11裹包机构示意图

(2)工序盘的组成及工作原理。图6-12所示为工序盘的结构简图。转盘6用圆锥销7固定在转盘轴8上，由槽轮机构驱动间歇转动，转盘上的6对糖钳手根据包装动作要求，在不同工位上张开或闭合(夹紧)。

铜套1通过四杆机构带动往复摆动，凸轮5用键9和铜套1连接，随铜套摆动。凸轮4固定在凸轮5上。糖钳手13到出糖工位时，凸轮5的曲线最高点与滚子10接触，通过滚子臂11带动扇形齿轮12和14摆动，使糖钳手张开，打糖杆将糖打出。转盘继续转动，直至进糖工位时，仍保持张开，糖果顺利地送入糖钳手，在送、接糖杆即将离开时，滚子10脱离凸轮曲线最高点，依靠拉簧15、糖钳手13将糖果夹紧。

凸轮由4、5两片组成，以便调节曲线最高点的弧长，即调整糖钳手张开的持续时间。1—铜套；2、3—螺钉；4—凸轮(I)；5—凸轮(Ⅱ)；6—转盘；7—圆锥销；8—转盘轴；9—键；10—滚子；11—滚子臂；12、14—扇形齿；13—糖钳手；15—拉簧图6-12工序盘结构简图

5)扭结机构

糖果经包装纸四面裹包后，两端需扭结封闭。扭结机构由左右对称两部分组成，图6-13为扭结机构结构简图。它主要由扭结手、槽凸轮、摆杆、拨轮、齿轮及传动轴等组成。

为满足包装纸扭结封闭的要求，扭结机构在扭结过程中应完成扭结手的转动、轴向移动和扭结手的张开或闭合等三种运动。输入轴14的运动经齿轮传动后，分别传递给轴11和扭结手齿轮4。齿轮4带动扭结手1实现扭结转动；轴11带动槽凸轮10转动，经过摆杆8和齿轮4带动套轴2及扭结手轴3作轴向移动，以补偿包装纸在扭结时的缩短；同时，摆杆12和滑块17带动扭结手轴3也作轴向移动，扭结手轴3的前端由齿条、扇形齿轮与扭结手1连接，当扭结手轴3与套轴2产生轴向相对移动时，即可实现扭结手的张开或闭合。扭结手张开或闭合的角度大小与进退距离的协调，由槽凸轮10的曲线保证。通常左右扭结手之间的距离及对称度需进行调节。如图6-13所示，转动手轮20可使滑座23左右移动，从而改变摆杆12的下支点位置，由于摆杆12中间与凸轮接触的支点不变，因此扭结手部分产生相应位移，从而以达到调整的目的。1—扭结手；2—套轴；3—扭结手轴；4、13、16—齿轮；5—螺母；6—拨轮；7—弹簧；8、12—摆杆；9、15—销；10—槽凸轮；11—凸轮轴；14—输入轴；17—滑块；18—滑块轴；19—滚子轴；20—手轮；21—固定板；22—调节螺杆；23—滑座；24—螺栓；25—箱体图6-13扭结机构结构简图6.3其他食品包装机械6.3.1充填机械充填机是将产品按预定量充填到包装容器内的机器。充填液体产品的机器通常称为灌装机。

1．充填机的分类充填机种类很多。按计量方式不同，可分为容积式充填机、称重式充填机和计数充填机；按充填物的物理状态可分为粉料充填机、颗粒物料充填机、块状物料充填机、膏状物料充填机、液体灌装机；按功能可分为制袋充填机、成型充填机、仅完成充填功能的充填机等。

2．充填机的进给系统

由于物料的进给对某些充填机的性能有很大影响，因此在此介绍一下充填机的进给系统。常用的进给系统有：

1)旋推进器

旋推进器为自由流动和非自由流动的粉末状、片状、小粒状和其他形状的物料提供了一种均匀进给的方法。旋推进器通常按垂直位置安装，但也有设计成以一定角度作业或按水平位置安装的。旋推进器系统可以在进料斗中安装一个旋转搅拌器，以使物料进入推进器旋转区并防止出现“鼠洞”。旋推进器可以用于净重称重系统的进料器。进料时，可以通过改变推进器的转速，来保证大批进给和细流进给，或者采用双推进器来完成上述进给。截止点用重敏元件控制。

连续进给的旋推进器用在连续运转的包装机械上，各个量器以恒定速度在螺旋推进器出口下通过。这些量器是回转台的一部分，也可固定在链条传动装置上。这些量器被设计成相互搭接的，所以不会漏掉产品。充填量是通过改变螺旋推进器转速来控制的，或者是改变经过螺旋推进器产品流的量器的速率来控制充填量的。

2)重力流动系统

重力流动方法是最简单的进料方法，用在自由流动的产品包装上。如咖啡、茶叶、硬果、大米、糖和盐等。流速用流动角、产品特性、进料系统压力或“压头”和流孔尺寸控制。它通常采用大批进给和细流进给相结合的方式给料，以改进称量精确度。重力流动系统也可进给其他容积单元，如量器，如果这些量器在产品流下连续移动，那么它的充填就由产品流速和量器移动速度来决定。可以采用阀门做为产品截流装置，也可以用一个计时控制系统或产品位面敏感元件来控制它们。

3)振动进料器

振动进料系统用于自由流动和流动性较差的产品的包装，以实现可控制的进给速度。这种装置能进给各种各样的产品，如粉末、小食品一类的松脆物料，以及蔬菜加工中的那些大的松散颗粒料等。

振动进料器的进料速度采用改变振动频率或振幅的方法来控制。振动器可以用电驱动、机械驱动或液压驱动。在许多装置中振动器串联安装，以便获得较协调的速度。改变振动器的进料速率、进料时间、频率、振幅或振动盘的倾角可以改变充填量。有的振动器在振动盘的出口装有截流门，以防止产品达到充填量后继续滑落下去。随着产品和进给速率的不同，振动器可以是平盘形、管形、齿形或V形。在许多情况下，振动盘被涂上一层聚四氟乙烯，以防止产品粘在盘上。有些振动盘全部用塑料制作，以便尽可能减少和简化清洗。在一些积累粘连是重要问题的装置中，为了使振动盘容易更换和容易浸入清洗溶液中，被设计成单独固定式。由于振动器的多功能性和易于控制，通常用于加料秤系统。

4)输送带进料器

输送带进料器用于进给自由流动、松散和粘性产品。输送带可以安装刮削器和洗涤系统。目前有各种各样材料和尺寸的输送带，可用来传送的产品也非常广泛。输送带的材料多种多样，如用于矿物和磨料等化学物品输送的坚固多层结构的输送带；输送食品等的卫生输送带；用于医药工业的聚酯膜轻质输送带和玻璃纤维涂层输送带等等。输送带可以安装模制槽和侧壁，也可以水平运行或倾斜一个角度运行。输送带可以在间歇或连续条件下工作，其控制系统类似推进器或振动器的控制系统。

称量输送带系统用称量装置来计量通过输送带的物料流量。最普通的装置是把输送带支撑在负载传感测重器上，或者把通过输送带的重量加起来，或者改变速率保持一个恒定的物料流量。

5)螺旋进料器

螺旋进料器有两种基本类型：以恒定速度输送的卧式进料器以及用来把产品从地面料斗送到充填系统的软管进料器。一些卧式装置设计成振动式的，以改善产品进给的连续性。有些装置上进给料管的侧壁用弹性材料制成，以改善难控物料的流动。进料器的螺旋可以是等螺距或变螺距的实心体，类似于螺旋推进器。根据产品的需要，有些螺旋是用圆线线圈或扁线线圈制成。进料速度用变化螺旋转速来改变。

6)振动料仓进料系统

该装置通常由一个圆滑地连接到料仓上的相对较浅的斜角盘形件构成。振动系统安装在盘形件上，开动时从底部流孔产生一个均匀的产品流。容器的充填是容积式的，也可采用重量控制系统。振动料仓进料系统主要用于充填大型的容器，如大桶或大袋等。

3．容积式充填机

将产品按预定的容量充填至包装容器内的充填机叫做容积式充填机。

根据物料容积计量的方式不同，容积式充填机可分为量杯式充填机、可调容量式充填机、气流式充填机、柱塞式充填机、螺杆式充填机、计量泵式充填机、插管式充填机、料位式充填机、定时充填机等。

容积式充填机适合于干料或稠状流体物料的充填。它的特点是结构简单、计量速度快、造价低，但计量精度较低。因此，它适用于价格比较便宜的物品的包装作业。

1)螺杆式充填机

螺杆式充填机是通过控制螺杆旋转的转数或时间来量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。

按包装容器的运动形式，螺杆式充填机可分为直线型和旋转型两种。

螺杆式充填机结构如图6-14所示。图6-14螺杆式充填机结构示意图为满足充填机性能的需要，它在结构上有如下几个特点：

(1)为提高带轮的传动精度，采用齿形带传动。图6-15快换连轴器结构示意图

(2)为适应不同物料的要求，提高计量精度，计量螺杆的转速是可调的。小带轮9为阶梯形式的，大带轮4较宽，调整齿形带8在带轮上的位置，即可调整计量螺杆的转速。

(3)为改善物料的输送效果，该装置采用了物料搅拌机构。搅拌电机7带动小链轮6及大链轮1迫使搅拌杆14工作。

(4)当每次计量物料的重量不同的时候，往往需要更换不同螺距的计量螺杆。为方便起见，采用了快换联轴器，其结构如图6-15所示。

当更换螺杆时，松开螺钉6使轴套5向下滑动，月牙键3就可转开，使计量螺杆9卸下。换新的计量螺杆时，可把计量螺杆与输入轴靠紧，再旋入月牙键，套上轴套，紧上螺钉即可。

(5)采用螺杆加光电码盘的计量方式。该计量方式的精度比较高。图6-15快换连轴器结构示意图1—输入轴；2—套筒；3—键；4—销；5—轴套；6、8—螺钉；7—螺母；9—计量螺杆

2)量杯式充填机

量杯式充填机是采用定量的量杯量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。

量杯式充填机的充填装置如图6-16所示。物料经供料斗1自由地靠重力落到计量杯内，圆盘口上装有数个(图中为4个)量杯和对应的活门底盖4，圆盘上部为粉罩2。当主轴11带动圆盘12旋转时，粉料刮板9(与供料斗1固定在一起)将量杯3上面多余的物料刮去。当量杯转到卸粉工位时，开启圆销7推开定量杯底部活门4，于是量杯中的物料在自重作用下充填到下方的容器中。

该装置是容积固定的计量装置，其定量不能调整，若要改变定量，则要更换量杯。图6-16量杯式充填机示意图1—料斗；2—粉罩；3—量杯；4—活门；5—粉袋；6—闭合圆销；7—开启圆销；8—下粉闸门；9—粉料刮板；10—护圈；11—转盘主轴；12—圆盘

3)可调容量式充填机

可调容量式充填机是采用可随产品容量变化而自动调节容积的量杯量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。可调容量式充填机如图6-17所示。量杯由上、下两部分组成。通过调节机构可以改变上、下量杯的相对位置，实现容积微调。微调可以自动进行，也可以手动进行。计量精度可达2%～3%。自动调整信号是通过对最终产品的重量或物料比重的检测来获得的。图6-17可调容量式充填机1—料斗；2—护圈；3—固定量杯；4—活动量杯托盘；5—下料斗；6—包装容器；7—转轴；8—刮板；9—转盘；10—活门；11—活门导柱；12—调节支架；13—手轮；14—手轮支座

4)气流式充填机

气流式充填机是利用真空吸附原理量取定量容积的产品，并采用净化压缩空气将产品充填到包装容器内的机器。

5)柱塞式充填机

柱塞式充填机是采用调节柱塞行程而改变产品容量的柱塞筒量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。

6)计量泵式充填机

计量泵式充填机是利用计量泵中齿轮的一定转数量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。

7)插管式充填机

插管式充填机是将内径较小的插管插入储料斗中，利用粉末之间的附着力上粉，到卸粉工位由顶杆将插管中的粉末充填到包装容器内的机器。

4．称重式充填机

由于容积式充填机计量精度不高，对一些流动性差、比重变化较大或易结块物料的包装，往往效果就显得更差。因此，人们对计量精度要求较高的各类物料的包装，就采用称重式充填机。

称重式充填机是将产品按产品预定质量充填到包装容器内的机器。它又分为毛重式充填机和净重式充填机。毛重式充填机是在充填过程中，产品连同包装容器一起称重的机器；不适用包装容器重量变化较大，物料重量占整个重量百分比很小的场合；适用于价格一般的自由流动的物料及粘性物料的充填包装。净重式充填机是称出预定质量的产品，并将其充填到包装容器内的机器。

5．计数充填机

计数充填机是将产品按预定数目充填至包装容器内的机器。按计数方式的不同，可分为单件计数和多件计数两类。单件计数充填机是采用机械、光学、电感应、电子扫描方法或其它辅助方法，逐件计数产品件数，并将其充