[发明专利]间歇式包装机粉剂物料下料传动系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于包装机械领域，涉及一种间歇式包装机粉剂物料下料传动系统及其控制方法。

背景技术

国内上料机的技术现状:间歇式全自动包装机是世界包装机行业的一大主流，与连续式全自动包装机相比，具有物料包装成品袋成形效果好、机械结构简单、安装维护成本低的特点，故而广泛使用，特别是制药行业。目前间歇式包装机以包装物料分类，分为颗粒包装机、粉剂包装机和酱类包装机三大类，而粉剂物料包装机的市场份额无论药品、食品包装均占很大一部分，如制药行业的药粉冲剂、食品行业的奶粉、豆奶粉等。其间歇式全自动包装机基于整机机械结构动作原理及传统下料充填方式等因素限制整机运行速度，并导致整机运行时噪音极大。故整机运行速度只能到60袋/min；间歇式包装机粉剂物料下料机构的下料与主机机械传动结构有关。目前粉剂物料下料装置一般是由步进电机直接驱动一螺杆（采用容积法），并由步进电机运行的步长和速度决定粉剂包装的计量和下料时间；同时根据包装计量范围来确定螺杆的加工直径和螺距尺寸；且还需在下料料斗内配置合适的搅拌装置，保证料斗内粉剂物料松散度；故下料充填时间与下料充填螺杆的旋转过程有关，缩短下料充填时间是解决间歇式包装机整机包装速度的关键。间歇式包装机设备一般采用380VAC供电，且整机功率又很大。诸多因素抑制了间歇式全自动包装机的发展。故目前国内外间歇式包装机下料充填方式基于以下模式。1.基本下料充填模式1）基本组成:它由步进电机、搅拌电机、料斗、搅拌扇叶、推料螺杆、出料套筒组成。2）基本原理:系统上电，搅拌电机工作，将料斗内物料搅松；故此在下料信号作用下，系统控制器按设置参数（步进电机的步长和速度）给步进电机驱动电源提供相应脉冲信息，驱使步进电机驱动推料螺杆按要求执行粉剂物料下料充填操作。2.存在问题1）推料螺杆下料方式与粉剂物料性质有关:粉剂物料包括药粉和各种食品粉，且每种粉的物理性质各不相同，其中粘稠度、比重度、松散度、流动性均直接影响到下料效果，无法保证拉袋内物料的松散度。如比重和粘稠度均比较大的油茶面、油性比较大的黑芝麻糊、比重比较小的藕粉等成为螺杆推料方式的障碍，也是目前这种下料充填方式难以解决的问题。2）推料螺杆下料方式与搅拌运动方式有关:粉剂物料的搅拌运动环节直接关系到粉剂物料的下料效果一是搅拌电机的功率，功率小，搅拌扇叶旋转力不够，功率大，机构尺寸安装空间受限制；二是搅拌电机的驱动方式，无法保证粉剂物料在料仓内松散度，进而针对粘稠度比较大、油性比较大、比重比较高的更难易保证下料充填效果。

3）推料螺杆下料充填速度与螺杆旋转运动方式有关:螺杆旋转过程取决于步进电机旋转步长和旋转速度，如推料40g粉剂物料，一般30mm直径螺杆需旋转4-5圈，大约运行1S,目前间歇式包装机包装速度只能满足60袋/min的速度要求。故此包装速度慢是间歇式包装机重要因素。4）粉剂物料串粉现象影响下料充填传动机构:粉剂物料串粉现象是粉剂包装机普遍存在的，即包装机在下料充填过程中外界向料斗中的砸料、搅拌扇叶旋转工作、螺杆推料过程均会导致粉尘通过相关链接器进入步进电机、搅拌电机的传动轴环节，基于环境温度、潮湿、吸附因素，直接影响相关环节的传动机构（步进电机不旋转和搅拌电机不工作）。严重时会损坏电机（步进电机和搅拌电机）及传动齿轮。5）粉剂物料下料充填机械结构复杂、驱动功率大:粉剂物料下料充填机械结构包括料斗、大力矩的步进电机、大功率搅拌机构、螺杆旋转运动机构等均带来高成本下料充填传动机构，复杂的安装与调试过程及极大能耗。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种间歇式包装机粉剂物料下料传动系统及其控制方法，下料充填传动机构采用下料充储泵，极大缩短了下料充填时间，提高了整机包装速度，粉剂物料搅拌传动机构能有效保证粉剂物料料仓内粉剂物料的松散度，系统控制器完成拉袋走纸和横纵封封合操作，会自动驱动下料充储泵将已储备好的粉剂物料执行下料充填操作，在其操作过程中，下料充储泵中的粉剂物料储料仓又储备了下一袋需要的粉剂物料。以此循环，极大缩短下料充填执行时间，有效提高下料充填速度。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：