一种新型真空包装机械设计

一种新型真空包装机械设计

作者：陈子薇 任钰琦

来源：《科技视界》2016年第07期

【摘 要】近年来，随着全球人口的不断增加，包装行业市场需求也在进一步扩大，各行对包装的要求越来越高。食品行业一直在呼唤保质性能好的包装形式，真空包装以有利于防止食品变质，受到食品企业和消费者的青睐，被越来越多的人接受和选择。 【关键词】真空包装机械；新技术；设计 0 引言

目前，很多小作坊和网店将售卖各种各样散装食品作为主营业务，其主要原因为此类商品可以实现现做现卖，前期投入低，制作简单，易上手，且投资风险低，比较适合于刚进入电子商务行业的创业人员。而此类似的食品网店中，大部分都存在以下问题：（1）食品采用纯人手包装，而此类食品店存在人手少、工作量大、耗时长等问题，不利于劳动力的解放；（2）食品包装过程中的污染问题。对此，设计一种高效能、低耗能的真空包装机械有着显著的意义。

1 当前常见的真空包装机械

在笔者设计之初，为了获得系统的客观的信息，为设计决策做准备。笔者对作品进行了详细的资料查阅，根据相关资料可知，目前的真空包装机主要包括： 1.1 家用真空封口机

家用真空封口机是集真空和封口于一体的家用厨房设备[1]。其操作步骤为：打开压盖—拉下气嘴—将袋口套上气嘴—压下上盖左右两端，上盖将配锁住—按下电源，开始抽真空，从而实现真空包装。 1.2 立式真空包装机

立式真空包装机适用行业（如大包装食品原料、大枣、核桃仁、松子儿，电子产品，海藻制品防氧化等）[2]。该机型真空室容积大，袋口立封形式。可连同产品外包装（如桶、盒）直接搁置于真空室内，完成内袋的真空封口。开门式的操作形式便于重物搁置。 1.3 外抽式真空包装机

外抽式真空包装机是通过抽气嘴放到被包装物的包装袋内，抽空空气，退出抽气嘴，然后完成封口[3]。

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以上三种真空包装机虽然能够完成真空和封袋过程，但是此前的准备步骤如开袋、填料、将袋口送入抽气嘴等步骤均需要人工操作，自动化程度不高，不适合于人手少的食品店，而且人手的接触会增加食品污染的可能性。 2 新型真空包装机械

2.1 新型真空包装机械总体设计

机械系统总体设计是机械设计过程中极其重要的一步，关系到机械的性能、强度、尺寸、外形、质量及成本。因此，笔者采用结构化的设计方法对作品进行了主要功能的分析以及功能的分解。下面将进行详细介绍。 2.2 主要功能及其分解

经过笔者大量的市场调研，上述这种熟食类全自动真空包装机预计实现的主要功能： （1）可自动完成取袋，保证PE袋单张输出； （2）输袋与取袋合理衔接，工作台可移动； （3）对物料完成称重、输料，减轻人工称重的负担； （4）完成开袋、输料、封袋过程的配合； （5）完善的控制系统，对各部分进行协调控制。

根据对各项功能的分析研究，笔者提出了总体设计方案，并且对主要功能进行分解，系统框图主要有输袋机构、可移动工作台、开袋机构、送料机构以及真空封装机构。 2.3 机械部分设计

为了保证熟食类全自动真空包装机每个部分协调有效的完成各自功能，本设计采用多电机配合处理。在本设计中，使用多类型多部电机共同作用。由于可移动工作台需做往复型周期运动，需采用步进电机驱动；在整个包装系统中需要采用真空吸盘、进行真空封装需多个真空泵配合使用；本设计在输袋结构、可移动工作台等中均采用了电动推杆，通过直流电机驱动，在保证其驱动力的同时，提高了结构的稳定性及可操作性，从而提高了包装机在工作期间的工作效率；采用丝杆传动结构，通过步进电机驱动，实现了工作台的移动。为了设计更为人性化，结合人体工程学，设置平台，连杆的高度及位置，使操作更加舒适。 3 新型真空包装机械结构

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新型真空包装机械主要由机械结构以及控制系统两个主要部分组成。 3.1 机械结构

机械结构主要可以由零部件分为以下几个结构：外部框架结构、可移动工作台、取袋结构、开袋结构、送料结构、真空封装结构。

外部框架机构主要是新型真空包装机械的整体外表结构，为了保障新型真空包装机械的实用性以及内部零部件的安全性，外部框架架构主要使用670mm×460mm×500mm的尺寸，并设定装置总重20KG。经过笔者分析，这样的结构以及连接方式能够最大程度的提升框架的稳定性、安全性。除此之外，鉴于框架在正常的工作情况下，应该有较为出色的强度，硬度，刚度等机械性能。对此，装置骨架采用2mm厚的角钢型材，通过螺栓螺母联接，使整个装置外框连在一起，使装置骨架能够达到较为出色的强度，硬度，刚度等机械性能。除此之外，考虑到实际情况中会有一些碰撞等突发情况，表面材料选用厚度为0.7mm厚的铝合金板，由此便能够极大程度提升新型真空包装机械的结构安全性。 3.2 控制系统

新型真空包装机械设计的控制系统由51单片机及附加的24V直流电源、继电器完成。通过51单片机控制直流有刷电机的正转和反转来实现电动推杆的伸缩，同时通过矩阵键盘控制51单片机可以实现单步或多步操作。整个过程由时序电路完成，不需要反馈及检测环节。 4 总结

综上所述，随着我国经济条件的变化，人们对食品的安全性要求越来越高，对于食品、药物等商贩而言，真空包装是一种防止食品变质的有效措施，由此可见真空包装的重要性。高效、节能的真空包装机械其既能够保障食品的质量，还能够极大程度的降低劳动力、包装材料，为市场提供更好的服务。 【参考文献】

[1]唐唤清，吕建华.我国包装机械的现状与发展趋势[J].中国包装工业，2015，6（18）：56-57.

[2]张雪，张春江，黄峰.软包装技术在我国预制肉类菜肴制品贮藏中的应用[J]. 肉类研究，2015，8（07）：134-135.

[3]彭智松，杨传民，王心宇.多工位高速真空包装机研发及包装效果评价[J].包装工程，2015，67（05）：23-26. [责任编辑：王楠]

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