1  引　 言
隨著科技進步、社會發展以及人民生活水平提高 ,尤其是加入 WTO後 ,企業參與激烈的國際市場競爭 ,對商品包裝提出了更高的要求。其中 ,粉粒狀農用產品 ,如糧食、種子、飼料、化肥、農藥等農業生產用品 ,以及薯片、米花、豆花等農副產品的深加工食品 ,都需要大量各種規格定量包裝。目前國內大量農用產品仍然采用手工定量包裝。 手工包裝一方麵勞動強度大 ,工作環境惡劣 ,速度慢 ,準確度低 ,生產效率低 ,經濟效益差;另一方麵對采用手工包裝不能符合衛生要求的食品、藥品 ,以及對人體有毒有害的物品需要自動化、無人化定量包裝[1, 2] 。 因此實現大量粉粒狀農用產品高速高準確度自動定量包裝是急需解決的技術難題。
2 　 粉粒狀農用產品自動定量包裝現狀
目前國內粉粒狀農用產品自動定量包裝有 2種方式[3] : 1)容積式自動定量包裝 ,是基於容積來計量包裝物料的數量 ,結構簡單 ,成本低 ,定量速度高 ,但定量準確度依賴於物料比重的穩定性 ,受物料鬆散程度、顆粒大小均勻程度、吸濕性、結塊性等物理化學性質的變化影響較大。 主要適用於顆粒大小均勻、自流性好、比重相對穩定、價格較低的農用產品定量包裝。 目前農用產品自動定量包裝主要采用容積式 ,中小規格容積式自動定量速度在 40 ～ 60包 /min左右 ,準確度在± 2 % ～ ± 3 %左右。 由於準確度差 ,企業在執行《定量包裝商品的計量監督規定》時 ,為了滿足計量監督部門檢查 ,隻能“寧多勿少” ,從而在定量包裝上造成巨大損失[4] ; 2)稱重式自動定量包裝 ,是以重量來計量包裝物料的數量 ,與容積式相比 ,結構複雜 ,成本高 ,定量速度慢 ,但準確度較高。主要適用於顆粒大小不均勻不規則、比重不穩定、價格較高的農用產品定量包裝。目前中小規格稱重式自動定量 速度 在 10～ 20 包 /min 左右 , 準確 度在 ± 1 %～± 1. 5 %左右。 盡管稱重式自動定量包裝在企業實現“稱平量準”上已經前進了一大步 ,但速度慢 ,仍然不能滿足大量粉粒狀農用產品定量包裝要求[4] 。
國外自動定量包裝發展趨勢是應用微電子等高新技術 ,同時提高定量的速度和準確度[ 5] 。 如組合式定量包裝 ,速度在 60包 /min以上 ,準確度在± 1 % 左右 ,但結構複雜 ,成本高 ,一套設備上百萬元 ,國內一般企業難以承受[5] 。 為此本文在實用新型專利基礎上 [6],借鑒國外的先進技術 ,提出一種混合式自動定量包裝新方法 ,以提高定量的準確度和速度。
3 　 混合式自動定量包裝原理
混合式自動定量包裝係統組成結構包括: 由料倉、粗細給料管、粗細給料器及其數字控製組成給料子係統 ,由稱重料鬥、投料汽缸、稱重傳感器及其稱重數據采集組成稱重子係統 ,包裝機及其控製子係統 ,主控微機。
混合式自動定量包裝是在容積式和稱重式自動定量充填基礎上發展起來的[7] 。其自動定量整個過程在主控微機的協調控製下 ,采用多級給料及靜態稱重實現。首先由粗給料器采用容積式快速往稱重料鬥加入目標量的大部分 (主加料 ) ,穩定一定時間後進行準確靜態稱重 ,而不象稱重式自動定量 ,一邊給料一邊稱重的動態稱重;然後計算確定剩餘的小部分量 ,並將其換算成細給料器加料的容積 ,在K8凯发登录入口一定的情況下用時間大小表示;最後控製細給料器加料 (補加料 ) ,同時控製稱重料鬥投料汽缸打開投料門 ,向包裝機投料 ,完成自動定量一次循環過程。
其中 ,給料和稱重分時進行 ,以提高加料速度 ,減少加料衝擊和落差對稱重的影響。細給料器采用容積式加料 ,但由於加料量少 ,補加料誤差亦小 ,提高了定量準確度。 同時細給料器加料後不再稱重 ,在細給料同時就投料 ,進一步提高了定量速度。 混合式自動定量包裝綜合了容積式自動定量速度高和稱重式自動定量準確度高優點。

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