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1、第六章 多功能包装机械 定义：多功能包装机械是指在一台整机上可以完成两个 或两个以上包装工序的包装机械，这些机械可以根据其主 要功能命名，或根据其所能完成的包装工序联合命名。 应用：多功能包装机类型很多，能够包装的物品也多种 多样，既可包装液体、粘稠膏体，也可包装粉、粒、块等 ，在食品、日用化工、医药、轻工等领域均得到广泛应用 。 分类：充填-封口机、成型-充填-封口机、定型-充填-封 口机、真空充气包装机；其中成型-充填-封口机又可分 为袋定型-充填-封口机、箱定型-充填-封口机、热定型-充 填-封口机、冲压定型-充填-封口机、熔融定型-充填-封口 机、泡罩包装机等；定型-充填-封口机又可分
2、为开袋-充填 -封口机、开箱-充填-封口机、开瓶-充填-封口机、衬袋箱 -定型-充填-封口机等多种类型。第一节 袋成型-充填-封口机 袋成型充填封口包装机是将卷筒状的挠性包装材料制成袋筒， 充入物料后，进行封口，三个功能自动连续完成的机器。 一、袋成型-充填-封口机的特点 适用产品领域十分广泛； 许多柔性材料几乎都可制作包装袋，主要材料有纸、塑料薄膜、 铝箔、复合材料等，这些材料来源广泛、质地轻柔、价廉，又易于 成型、充填、封口、印刷、开启和回收处理； 包装袋无论是材料还是包装好的成品，都有很好的紧凑性，占有 空间很小，运输成本低，废弃物回收处理成本也低； 袋形包装的价格便宜、形式丰富、适合各
3、种不同的规格尺寸，单 位质量小至几克，大至几十千克，对于各种商品的销售单位，质量 和体积的划分和设定十分灵活； 袋装产品便于流通和消费，并且通过灵活多变的艺术设计和装潢 印刷，采用不同的材料组合、不同的图案色彩，形成从低档到高档 的不同层次的包装产品，满足日益多变的市场需求。二、袋成型充填封口包装机的包装工 艺 1. 包装袋分类 按容量可分为大袋和小袋； 按基本结构形式分，有扁平袋和自立袋，扁平袋 适用于诸如味精、奶粉、糖果等粉状小颗粒食品 包装，自立袋适用于饮料、牛奶等的液体食品包 装； 按包装材料分，有纸袋、塑料薄膜袋、纸塑复合 袋、塑料复合袋及纸、铝箔、塑料复合袋等，目 前还使用镀铝的塑
4、料薄膜袋。 2. 包装工艺 袋成型充填封口机的特点是直接用卷筒状的热封包 装材料，自动完成制袋、计量和充填、排气或充气、封 口和切断等多种功能。袋成型充填封口机的组成如 图6-1所示，图中实线连接部分为基本构成，虚线连接部 分表示可选择的附属装置。 对于不同的袋型，包装机的结构也有所不同，但主要构 件及工作原理基本相似。自动制袋充填包装机普遍采 用的包装流程如图6-2所示。 3. 制袋成型器分类及特点 在自动制袋包装机中，制袋成型器起到关键的作用，它对包 装的形式、尺寸及其质量有直接的影响，它的选择使用与原 材料规格、袋形、机器布局等有直接关系。因此，正确地设 计和选择成型器是非常重要的。 设
5、计和制造成型器的关键点为： 尽量减少薄膜通过成型器所受的阻力，使薄膜不产生纵向 或横向的拉伸变形以及皱折等。 确保薄膜自然贴合、无拉伸、无腾空的通过成型器，自然 卷合，正确成型。 结构简单可靠，制造方便，调试容易。 常用的制袋成型器：翻领成型器、三角板成型器、象鼻成 型器、U型板成型器、V形成型器、截取成型器等。 翻领成型器 由外表面为翻领状，而内表面为圆形或 方形的工作曲面组成。用于平张搭接纵封三面封口扁平 袋成型。如图6-3所示。薄膜由最后一根导辊引入，经翻 领曲面滑入加料管1和成型筒2的间隙间，在这一过程中 ，薄膜自然卷合成圆筒状。关键在于翻领曲面与成型筒 曲面的拼接曲线要求自然圆滑地过
6、度。 翻领成型器模型的制作：用一张边长等于成型筒周长的 方形纸，紧贴包卷在圆筒外表面，将上端打开并且无折皱 地翻展，即可形成翻领成型器模型。该纸形成的翻领曲面 即为成型器的工作曲面，工作曲面与圆筒曲面的交接线就 是需要的拼翻领成型器接曲线，r为圆筒半径。 翻领成型器的特点：此成型器运动阻力较大，单膜易拉 伸变形，对复合膜适应性较好，设计、制造较复杂，不能 适应袋形规格变化，广泛用于立式包装机或小计量袋的成 型。 三角成型器 利用成型器形状，迫使平张薄膜近似对折成型，由锐角三 角形板与U形立杆（或平行辊）连接在基板上而成，用于 对接纵封三面或四面封口成型。三角板成型器是一种最简 单的成型器，对机
7、型、袋形规格及材料的适应性能好，其 设计制造方便，但调试较复杂，多用于卧式包装机或小计 量袋的成型。 象鼻成型器（图64（b ） 兼备翻领和三角成型器的工 作原理，是U形成型器的改 进型。象鼻成型器两边都带 有护边，目的是防止成型器 曲面过长而导致薄膜贴合不 良面跑偏，影响翻折制袋。 用于平张单膜对接纵封三面 封口扁平袋成型。运动阻力 小，充填距离短，对材料适 应性强，设计、制造较易， 但不能适应袋形规格变化， 相同袋形规格的结构尺寸较 翻领成型器大，多用于立式 包装机。 U形成型器（图64（a ） 成型原理同三角成 型器，由三角板和与其圆 滑连接的U形导槽及侧向导 板组成，是三角成型器的 变
8、异型式。单膜受力情况 适用袋形规格与应用范围 均优于三角成型器。 V形成型器 它是平张单膜对合成型器的形式 之一，由V形缺口导板、导辊和双道纵封辊组成 。适用于四面封口扁平袋成型，对材料和袋形规 格的适应性强，运动阻力小，常用于立式包装机 或单位小包装。 截取成型器 通常由封底器、截切装置、牵引 导辊（筒）等构件组成，可有多种结构组合（配 置）方式。用于筒状单膜横封二面封口扁平袋成 型。常用于制袋充填封口机的联动装置。三、常见袋成型充填封口包装机 1. 立式袋成型充填封口机 特点：是被包装物料的供料设置在制袋器内侧，制 袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。 组成：该型机主要由计量装置、传动系统
9、、横封和 纵封装置、成型器、充填管及薄膜牵拉供送机构等 部件组成。 枕形袋立式成型制袋充填封口包装机 图6-5所示为翻领成型器成型制袋的枕形袋成型制 袋充填封口包装机，有多种规格，主要用于粉 粒物品包装，也可用于松散态规则颗粒物品、小块 状物品包装。 机器的工作原理：放置在支承装置上的卷筒薄膜1，绕经 导辊组2、张紧装置3，由光电检测控制装置4对包装材料 上商标图案位置进行检测后，通过成型器5卷成薄膜圆筒 裹包在充填管6的表面。先用纵向热封器7对卷成圆筒的接 口部位薄膜进行纵向热封，得到密封管筒，然后筒状薄膜 移动到横向热封器8处进行横封，构成包装袋筒。计量装 置（图中未示）把计量好的物品，通
10、过上部充填管6充填 入包装袋内，再由横向热封器8热封并在居中切断，形成 包装袋单元体9，同时形成下一个筒袋的底部封口。为了 使包装过程连续进行，由包装材料牵拉进给机构，按工作 节拍并由光电检测控制装置控制，进行包装材料的牵拉送 进。材料牵拉进给机构种类很多，图示机器是由横向热封 装置夹持包装袋作横向封口的同时向下牵拉送进，它与前 后袋之间的热封和中间切断是同时进行的，在包装材料被 向下牵拉到要求的一个袋长位置后，切断下部的包装袋， 横向热封装置松开对包装袋的夹持，空行程返回。切下的 包装袋由机器下部的产品输送带送走。 扁平袋成型制袋充填封口包装机 这类袋装机也有多种型式，图6-6所示为典型的两
11、种机型 ：图中（1）为三面封式，图中（2）为四面封式。除此 之外，还有两列及多列四面封式及其他类型的包装机， 主要用于小份量的粉粒物料包装。 组成:由包装膜卷筒装置、导辊预松装置、制袋成型装置 、计量充填装置、纵封、横封切断装置，以及传动、电 气控制和其他辅助装置等组成。 包装工艺过程:与立式枕形袋机型相类似，置放在支承装 置上的包装薄膜卷筒由预松装置3牵拉，经导辊2松展成 包装材料带，通过制袋成型器5折合成重叠带；用纵向热 封滚轮7热封重叠带纵向开口而得到扁平管筒；再由横向 热封装置8热封前端开口而成长筒扁平包装袋；物料通过 计量充填装置6充填入成袋中，热封上袋口、切断而完成 包装。 角形自
12、立袋立式成型制袋充填封口包装机 这一类型的包装机不仅可进行粉粒物品包装，亦可用于松散 颗粒物料、小块状物品乃至液体类食品包装。 图6-7所示的角形自立袋包装机先将包装材料成型为圆形管筒 ，再制成角形自立袋，然后进行充填包装。包装薄膜从卷筒 引出成材料带，经光电检测器、导辊12后到达翻领成型器10 ，在成型圆管11表面卷合成圆筒形；由纵向预封装置9对卷合 的迭合部位进行热熔封合，然后通过过渡导管到达等边长的 方型管筒导管8表面，用纵向热封装置7把纵接缝再封合使之 美观；由烫角器6烫出四个角棱，使之成为方形薄膜管筒，然 后由横向热封切断装置4封接底口形成包装袋。由计量充填装 置把包装物料通过充填管
13、5装入袋中，再钳合袋口、排气、封 合袋口、切断而完成一个工作循环。正常工作中，下面成品 袋口的封合和上面袋底封合是一次完成，居中切断分开；横 封切断装置受包装袋筒牵拉装置作用，夹持薄膜向下牵拉一 个袋长距离，而后松开，空程返回。分离下来的包装袋由折 合袋底装置1折合成平底，而后排出机外。2. 卧式袋成型充填封口机 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
14、于无标卷材， 只需采取定长切断即可。 扁平袋卧式成型充填封口包装机形式多样，按包装结 构分，有三面封结构和四面封结构的包装机；按包装机结 构特征分，有直线进行式和回转式卧式包装机；还有其他 分类方法的扁平袋卧式包装机。图6-8所示为直线进行式 卧式成型充填封口包装机的工作原理图。 三封袋（四封袋）卧式包装机包装工艺大体如下： 从卷筒1拉下的包装材料由导辊2导引，经三角成型器3和U形 杆4而折合成U形带；光电检测装置5对包装材料上印刷的商标 图案拉距进行检测和送进控制，然后由制袋热封装置6对U形 折合带实施热熔封接，封接两侧面（底面）完成制袋。牵引 送进装置7作往复直线运动将成袋及包装材料牵引送
15、进，每次 送一个袋宽的距离，由切断装置8裁切成单个包装袋，然后由 袋钳送进装置作钳持送进；在开袋口工位由开袋口装置将袋 口吸开，并往袋内喷吹压力空气，使袋口扩开，并由钳持包 装袋的钳手保持张开的袋口，以使充填物料顺利充填。当袋 子送到充填工位时，通过充填漏斗往包装袋内装入物料，再 在整形工位由整形装置对袋中松散物料实施整形处理，使其 袋形便于封口操作，且钳袋的钳手向外运动，使袋口处于平 直闭合状态，在封口工位完成袋口封接，得到的包装件从机 器中输出。 组成：主要由包装卷筒材料支承装置、导辊装置、 制袋成型器、光电检测装置、成型袋热封装置、牵 引送进装置、切断装置、袋的钳持输送装置、开袋 装置、
16、计量充填装置、袋整形装置、袋封口装置及 成品输出装置等组成。 与立式机的区别：卧式包装机由于包装材料在成型 制袋过程中充填管不伸入袋管筒中，袋口的运动方 向与充填物流方向呈垂直状态，袋之间是侧边相互 连接，这些因素使得卧式机无论是在包装工艺过程 ，还是在包装机的执行机构的结构方面均比立式机 要复杂得多，需增加一些专门的工作装置，如袋开 口装置等。四、各类袋成型充填封口包装机的应 用范围及选用原则 1应用范围 袋成型充填封口包装机应用范围广泛，普遍适用于各种 食品、药品以及化学、五金工业中液体、糊状、颗粒状、粉 料状和固体物料的包装。袋的规格大小不同，小至一次性食 用的盐、胡椒粉的小袋，大至包装几十公斤大米或化肥的重 袋，都能选到相应的机型。所用包装材料必须有一定的强度 ，并能进
