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第六章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称为多功能包装机。这种机器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。随着多功能包装机的迅速发展，它的种类也日趋增多。其分类如下:二、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。属于柔性材料：有塑料薄膜和复合薄膜等；属于刚性材料：有玻璃瓶、罐等；属于半挠性材料：有瓦楞纸箱、塑料薄片等。第二节袋成型—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称为袋成型－充填－封口机。纸、铝箔、塑料薄膜及其复合材料等，因其具有良好的保护物品的性能，并且来源丰富价格低廉，又易于印刷、制袋等，区此，广泛应用于袋成型—充填—封口机。用塑料薄膜及其复合材料制成的包装其形式较多，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。图6-1所示为一些常见的基本袋形一、袋成型—充填—封口机的分类及工作原理袋形的多样化，决定了袋成型—充填—封口机机型的繁多。根据包装工艺路线、运动形式及总体布局的不同，主要机型分类如下所列:由于包装机种类繁多，并且同种类型的包装机结构、工作原理、复杂程度也不尽相同,因此下面只介绍几种常见的袋成型—充填—封口机。1．立式袋成型—充填—封口机图6-2所示为间歇立式袋成型—充填—封口机工作原理示意图。卷筒薄膜1经数个辊张紧后，经光电头2、夹辊3，通过衣领成型器10成型，纵封器4纵封形成筒状薄膜，拉膜由该轮5完成，薄膜下移一个袋距后滚轮5分开，此时物料由上料翻斗12给料斗11加料，排气装置6相对运动排去袋中的气体，横封器7、8相对运动，完成横封，切刀9完成切断。该袋形为枕形，纵缝为搭接。图6-3、6-4、6-5所示为不同机型的连续立式袋成型—充填—封口机的工作原理示意图。其工作原理比较简单，在此不再叙述。图6-3的袋形为枕型，纵缝为对接。图6-4中a、b分别采用U形相象鼻形成型器。(1)直移式图6-6所示为间歇卧式(直移型)袋成型—充填—封口机工作原理示意图。在对折薄膜的上口安装有隔离板5，以利开袋。横封牵引装置8在完成横封的同时，牵引塑料薄膜向左步移一个袋距，其袋形为三面封口扁平袋。2.卧式袋成型—充填—封口机图6-7所示为间歇卧式(直移型)自立袋袋成型—充填—封口机工作原理示意图。自立袋特别适用于装液体，袋形参见图6-lg。连续卧式袋成型—充填—封口机，如图6-11所示。(2)回转式图6-8所示为间歇回转式袋成型—充填—封口机工作原理示意图。该机采用筒状薄膜，先定长横封、切断，然后将袋移至间歇回转的工作盘7上被袋夹6夹住。在工作盘停歇时依次完成开袋、充填和封口工序。图6-9所示为连续回转式袋成型—充填—封口机工作原理示意图。图6-9a，平张薄膜经三角成型器1、导辊2、纵封器3完成制袋，通过回转计量装置4完成加填，后经切断装置5、横封装置6完成包装过程。其袋形为三面封口袋。图6-9b，平张薄膜预制成三面封口的袋，经切刀9切断后，将须制袋送至回转的工作台上，分别完成开袋、充填、排气、顶部封口等工序。其袋形为四面封口袋。袋成型－充填－封口包装机机型很多,功能上有很多相似之处。图6-10袋成型－充填－封口包装机包装工艺过程简图。其中实线相连部分为其基本工作过程；虚线连接部分为不同机型所特有的工序。二.卧式袋成型—充填—封口包装机卧式袋成型－充填－封口包装机应用范围较广，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－封口包装机根据包装材料上商标图案印刷的不同(有标卷材和无标卷材)而不同。对于有标卷材，为保证商标图案的完整性，必须采用光标自动定位系统，对包装材料进行定位封合及切断；而对于无标卷材，只需采取定长切断即可。下面主要介绍有标卷材卧式袋成型—充填—封口包装机。图6-11所示为连续卧式袋成型—充填—封口包装机的外形图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～320mm，宽50～120mm，高10～65mm；③生产能力：25～175袋／min；④包装材料：复合材料；⑤主电机功率：0.75KW。2．包装工艺过程(1)卷筒薄膜1经导辊2由成型器3折叠对接成筒状，由牵引辊5夹住向右送进；(2)同时纵封辊6对纵缝进行封合；(3)被包装物品4由输送链上的推板推入筒状包装材料内，随包装材料一起向右传递；(4)最后由横封切断机构7完成封口与切断工序，于是得到图示枕形包装袋。3．光标自动定位原理连续式光标定位按补偿原理不同可分为：正负补偿、进退式补偿和两传动系统同步式补偿等。下面主要介绍进退式补偿。进退式补偿的基本原理：在连续袋成型—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。定位原理及补偿方法：图中三个凸轮a、b、c安装在向一回转轴上，其中凸轮a的作用是通过光电头2送来的脉冲讯号判别包装材料的供送速度快或慢。凸轮a由两片组成，分别控制微动开关l6和17。当凸轮a控制的微动开关16和17处于I区的状态时，横封切断装置7正好处于封切位置。若此时光电头2有脉冲讯号输出，说明包装材料供送速度和横封同步，微动开关l6和17均处于断开状态，伺服电机12不动作，当微动开关16和17处于Ⅱ区的状态时，光电头2才发出脉冲信号，表明包装材料供送速度慢了，这时微动开关16处于断开状态，而微动开关17接通，伺服电机12正转，通过差动机构14使包装材料供送速度加快。当微动开关16和l7处于Ⅲ区的状态时，光电头2才发出脉冲信号，表明包装材料供送速度快了，此时开关17处于断开状态．而开关16接通，伺服电机12反转，通过差动机构14，使包装材料供送速度减慢。补偿量的大小是由时间凸轮c控制的。当补偿机构转速一定，补偿时间一定，则补偿量也就一定了。图6-14所示为凸轮控制电气工作原理图。凸轮b限位开关是用来控制光电讯号进入控制系统范围的。如要求每封两包，定位系统测量、补偿一次误差时，凸轮b就每包装两包产品转一周，并在横封切断装置处于正确封、切位置前后30mm的区间打开，让光电检测器放大信号通过，保证光电系统可靠地工作。在包装过程中，通过这种动态的进退式补偿，便能保证横封切断位置控制在允许的范围之内，达到商标图案完整性的目的。4．传动系统根据被包装物品的形状、大小，包装材料的质地厚薄及生产能力的不同要求。包装机采用可控硅控制的直流调速电机(M0)作主动力源，功率为0.75kW。通过定比传动机构，使本机的生产能力控制在25～175包/min。设有光电控制装置(光电头)可进行商标定位。为校正定位误差设有三台25W伺服电机(Ml、M2、M3)，另设一台0.lKW的输出电机(M4)。全机传动部分由齿轮、滚子链和摩擦带等主要传动元件组成。补偿及调整运动通过差动机构完成，从而保证包装机各执行机构间能够连续协调地工作。图6-15所示为卧式包装机传动系统图。传动系统图所示的传动关系如下：主电机M0经皮带轮D1／D2带动轴I，经可分离锥轮无级变速器D3／D4、D5／D6使轴Ⅲ转动，在轴Ⅲ上装有差速器C1，C1的输出齿轮Z1与轴Ⅳ上的齿轮Z2啮合，再经链轮Z3／Z4带动轴Ⅴ旋转。轴Ⅴ经链轮Z5／Z8，截锥无级变速器d1／d2和链轮Z9／Z10传动供纸辊；轴Ⅴ经锥齿Z6／Z7带动拉纸辊；轴Ⅴ经链轮Z5／Z11传动Ⅷ，经轴Ⅷ上的链轮Z12传动链轮Z13使毛刷旋转；又经轴Ⅷ上的截锥式无级变速器d3／d4、链轮Z15／Z16、锥齿轮Zl7／Z18驱动纵封辊旋转。工作中商标定位出现误差由伺服电机M1经齿轮Z46／Z47，通过差速器C1进行补偿。包装袋尺寸长短的调整，是由伺服电机M2，经链轮Z48／Z49、Z50／Z51，锥齿轮Z54／Z55带动丝杠(ⅩⅩⅦ)旋转，从而改变分离锥轮无级变速器的传动比值来达到的。轴I上的齿轮Z19与齿轮Z20啮合带动轴Ⅵ，经链轮Z21／Z22使传动轴Ⅶ旋转，安装在轴Ⅶ上的差速器C2输出端上的链轮Z23，通过链条带动链轮Z24，又通过偏心导杆不等速机构，由链轮Z25、Z26带动轴ⅩⅤ，从而使物料输送传动链工作。物料位置的调整可通过手轮l、锥齿轮Z56／Z57、蜗轮副Z66／Z67、差速器C2来完成。轴Ⅵ上的链轮Z2l通过链条带动链轮Z28，ⅩⅥ轴旋转，通过差速器C3、链轮Z29／Z30、Z31／Z32带动轴ⅩⅧ，经轴ⅩⅧ上的差速器C4驱动位置调整凸轮，每次调整后开机前先按下位置调整按钮，伺服电机M3使凸轮旋转，经齿轮Z35／Z36，将运动输入给差速器C4，使凸轮转至起始位置，以通过开关实现计数，并与电眼配合进行补偿工作。通过差速器C3输出端链轮Z29，带动链轮Z37，又可将运动传至轴ⅩⅣ，经链轮Z38／Z39、偏心导杆不等速机构、链轮Z40／Z41、差速器C5将运动传至轴ⅩⅫ，由链轮Z42／Z43直接驱动横封器。调整包装机横封器的位置可由手轮3，通过蜗轮副Z70／Z71、差速器C5来实现；也可由手轮2通过锥齿轮Z60／Z61、蜗轮副Z68／Z69及差速器C3来实现。输出电机M4通过皮带轮带动输出传送带，轴ⅩⅩⅧ上的链轮Z64带动链轮Z65旋转而驱使输出毛刷旋转。离合器L1、L2可切断供料、拉纸及横封之间的联系，以便单独进行调整。5．典型部件(1)包装材料供送机构图6-16所示为包装材料供送机构结构简图。包装材料供送机构用于悬挂和连续输送卷筒包装材料，为了减少材料更换时间，机架13上可同时放置两卷包装材料。安装卷筒包装材料时，必须使包装材料的宽度中心线与输送中心线一致，然后将固定块15和快换螺母19上的螺钉14旋紧。当中心位置稍有偏离时，可转动调节手轮7经链轮5与l2，移动拖板l0给以校正。机架背面装有制动轮4，制动带1的松紧可通过调整弹簧2的变形量达到。包装材料的输送是由输送辊18和压纸辊16完成的。压纸辊16的转轴是偏心的，因此可用手柄9操纵，使其与输送辊18脱开或合上,以便引纸或输送。压纸辊16两端装有压力弹簧21，调整螺母20可使压纸辊和输送辊的输纸压力均匀适当。输送辊18的转动是由链轮8带动的。(2)成型器部件图6-17所示为成型器外形图。该成型器是一种可以根据产品尺寸,随意改变包装袋宽度和高度的多用制袋器。它适应于需要包装多种规格产品的卧式枕形包装机。当物料宽度改变时，转动手轮9可改变两侧导板8之间的距离。吊架3可进行成型器的前后及高低位置的调整，以便与进料输送带配合。制袋成型器调整时，一般在宽度和厚度上均要与物料间留有3～5mm间隙，使略有尺寸偏差的物料仍能进行顺利包装。制袋成型器的底板必须低于进料输送带托板，并注意不要与进料推板发生干涉。该成型器的制袋规格为宽度5～l20mm，高度10～65mm。(3)辊式输送、纵封器机构①组成及工作原理在袋子成型—充填—封口过程中，纵封器是完成袋成型后的纵缝热封合的一种装置。图6-18所示为连续辊式输送、纵封器机构结构简图。辊式输送、纵封器机构适合于复合包装材料连续制袋时纵向接缝的封合，它由输送、纵封两部分组成。输送、纵封由两对滚轮l和3分别完成，为保证输送、纵封的送纸速度一致，在滚轮1、3之间的传动链上装有可进行微调整的锥形无级变速器(见图6-15)。每对滚轮之间所需压紧力通过调节拉伸弹簧5的预紧力而实现。第一对滚轮1主要用于牵引、输送包装材料。为便于包装材料开始输送时引入两滚轮之间，所以设有操纵手柄2，当手柄转动时，由于转轴上偏心凸轮的作用使两滚轮脱开或合上。第二对滚轮3除用于输送外，主要用于热封包装材料，因此两滚轮内均装有加热器9。为了便于热封温度的自动控制，其中一只滚轮内有热电偶测温头10，电热电流和测温讯号可由设在机架下面的滑环12经电刷输入或输出；滚轮表面因包装材料不同可刻有各种花纹，这样可得到满意的热封效果，当机器因故停机或