前言：作者参加了某厂对引进的意大利OPEMF200E-V210全自动真空包装机（或称生产线）消化、吸收国产化设计工作，受益匪浅,该机是葉光、机、电、气于一体的高新技术密集型产品，综合了自动机械、计算机控制、传感检测、气压传动、数控技术、控制工程等多学科的最新成果.能对颗粒状或粉末状散料用铝舶——聚乙烯等复合材料进行高速、高效、高质量的自动真空包装,称量准、柔性大，是我国目前使用的同类包装机中最先进的机型•本文仅就其气动系统的组成、原理及特点进行分析•以供新型国产包装机气动系统的设计研制以及新型气动元件的开发、研制、创新作为借竖.

1真空包装机的工艺流程和对气动系统的要求

1.1真空包装机的结祠

原机依布局可分成定量装料机组F200E和真空封口机组V210两大部分，机组之间由传送带、机械手联结,按功能可分成九个组成单元（图1）.

1. 2真空包装机的工艺流程

按包装过程中包装纸带、散料及料袋的流向和机械、气动执行件的操作动作，工艺流程为；料斗进料f电子拝粗、精称料f定最岀料一奉引送纸一纵封口制袋—装装->窝形—横封口制袋（留抽气口）f切断f折边f顶袋f夹袋->扶正->推袋一机械手送袋进真空封口机真空室一分级抽真空-热封抽气口f机械手取袋f成品输岀。

1-3总体设计对气动系统的要求

 

总体设计时，考虑整机工作对气动系统的要求是气缸执行元件要完成料斗进料、电子拝粗、精称料、定量出料、装袋、切断、折也、顶袋、夹袋、扶正、推袋、取袋等动作'气齟动作循环节拍与整机工作循环节拍一致；功作平稳，巨动参数、动力参数满足工艺要求.并具有良好的可调柔性和无污染、噪音小及结构紧凑、安装维修方便优点.

2气动系统的设计与工作原理

2<1气动系焼的组成

根据真空包装机总体设汁要求，气动系统分制發与定成装料机组和抽真空封口机组两部分分别由多种气缸执行无件、气动控制元件和气动轴件组成,共用同一个气源.

2.2气源

压缩室气由动力管路或由单独配置的小型空压机供气经球阀、分气盒分流送岀压缩空气、系统工作压力为7MP..

2.3制袋与定鱼装料机组（F200E）气动系统（图2）

该部分气动元件全部为无给油润滑元件，因此压缩空气的净化处理只使用了过滤器、减压阀组合件4与6.

2,3.1料斗进料由料斗进料气M8控制啊门、间败工作.常态时关闭、当料位传感器指示出最低料位时，气缸动作，闸门开启，由料仓向料斗进料.当指示最高料位时，气缸复位，闸门闭合，即停止进料.

2.3,2称量进料该机有两台高蒂密級电子秤，相继抡流工作、每台秤上冇两个咽门，一个粗进料，一个精进料，以控制称取量、因此共用了四个称量进料气紅9和四个二位五场电磁气动换向阀10/1—10/4,

2.3.3定量出料'两台电子秤称取好的散料先分別暂存于两个中间小料斗中、由气动阀10/5与10/6控制定量出料气缸1L并通过钗链机构操纵各Ej的料门开启、轮流工作，便称好的散料落于集料斗中备裝袋用'

2.3.4装袋在电子秤称屈的同时，由机械传动的送纸机构将包装纸带通过成型器牵引成筒状.并由纵向电热热封器将中縫黑合，窝边机枸进行窩边，又经电热横射器进行横向热合，完成制装过程•这吋装袋佩门气缸12由气动阀H控制将佩门迅速打开.依集料斗中的散料落于袋中.処后闸门迅速关闭•因此气路中设置了四个快速排气阀丄3。

2.3.5切断装袋完毕，位于横封器中间的锯尚形切刀在切断气缸的作用下，将充満倣料的料袋横热封部位从中部切开使上下料袋分离由于横封器的特殊设计，使得落下的料袋顶部热封部位还罰下小段未封合的抽气口，而上料拔底部则全部热合，又可並续进行卞次的装袋和切断工作.切断气虹是由气动阀17/2控制，为了能调整切断的退回速度，不发生硬性碰撞，气缸出气处设置了一个単向节流阀〈阻尼器），起缓冲作用

2.3.6折边在切断的同时为了使袋底热合的横縫緊貼袋底设置了折边气虹18,它驱动析边板进行析边操作•折边气缸由气动阀”/2控制,为调整祈边时的工艺速度，冋路中设置了西个单向可变节流阀进行岀口节流调速使气釘进、退速度都可方便地调整为所需大小.

2.3.7传送经折边后的料袋需经传送带送往真空机组进行抽气一因此该机蛆上还设置了顶袋气虹20,将料袋按所需工作节拍逐个地顶至传送带上，此气虹由气动術17/3控制％由于工作行程较长，为了提髙近回速度，气虹出气口设置了快速排气阀21.

2,4抽真空封口机组CV2J0）气动系统（图3）

由于抽真空前物料袋只留下一小抽气口，不会受到气动阀排放油雾的污染影响为降低设备成本、延长气动元件的寿命，因此本扒组釆用了有油润滑气动元件，压缩空气经分气盒分流后，通过过滤器、减压阀、袖雾器组合的二联件22处理后.送在各气路.

2-i-1夹袋由传送带辎送过来的袋料先在传送带上被夹袋气缸30拍打一下,并夹持一定时间，使输送中可能歪斜的袋料位置挟正.同时防止传送不畅吋，可能出现的多包料袋同时进入提升机造成堵塞.

2.土2推袋经过扶正的袋料由传送带送入滑道后,由推袋览31推上提升机.夹袋气虹与推袋气缸均由气动阀27/2控制,且同步动作.为了便于排除可能岀现的堵骞，气路中增设了手动两位三通气动阀31和一个快排阀32.一旦出现堵塞，可以手动操纵此阀，使推哭气缸31迅速退回，以取出堵塞的袋料.

2.4.3扶正在推袋进行的过程中,扶正缸29前行，把转向运动后位置不正的袋料扶正，以顺利进入提升机的提升板上扶正缸由气阀27操纵

2.4.4取袋被提升后的袋料经推裝机械手，逐个地送入抽真空封口机组的回转式的真空室中，经过八个工位的转位、逐步完成袋料的分级抽真空、热封抽气口以及真空室通大气、真空室开门等动作在最后一个工位上由取裝气览操作取袋机械手的夹钳机构将成品从真空室取岀.然后经传送带送离机组、自动完成整个包装全过程取袋气缸由两位五通气动阀24控制一为了控制夹钳夹取速度,气路叩设置了两个单向节流气阀25（阻尼器），以防止冲击，取袋气亂设计成缓冲气缸為

3气动系统的特点

 3.1气一电结合 

由于气动系统采用了微机控制技术，取代了传统的由气动逻辑阀组成的气动逻辑控制回路，或由继电器组成的气动揑制系统.则使气动回路的设计大为简化.虽然真空包装机动作复杂，执行元件数量多.但气动回路却并不十分复杂、该机是以微处理机为核心.来控制整个工作流程，除了控制魏封温度、每分钟包装袋数、调整料袋的包装尺寸、以及对温度异常、断纸、映纸、机械故障、电气故障等报警外，还通过光电码盘、凸轮式程序控制器实现与机械系统和电气系统的同歩，各执行元件的动作协调技需按工作循环图的要求输入所需程序.便能自动实现.由于微机功能全、控制速度高，控制精度高、揑制程序灵活、输入输出容量大，因而工作可靠、柔性高、适应性广.

气动系统的设计与计算，只需根据执行元件的动作要求，工作程序.合理地组合各种气动基本回路就能拟出系统回路图然后根据其工艺参数对压力、速度、及工作环境要求计算出各气缸的内径；行程和确定结构形式.根据工作压力、额定，流量、换向要求、电气待性以及连接形式与泄漏量的要求选择各个气动控制阀，根据流量等参数选择气动辅件.

3.2无给油润滑技术

由于无给油润滑气缸;租气动阀在元件装配时预先封入了润滑脂，囚此在不补充润滑脂的条件下，也能正常可靠他工作，这不仅实现了食品、医药，、电子等行业无污染的要求，而且便系统简单、维修方便、工作性能稳定。

3.3小型化、集成化、种类多、节能

原机小型化气动元件如称量进料藏9、粧内径仅LGmm,只有一手指K.活塞杆为不锈钢.制作轻巧.动作灵活.集成化元件如二位五通电磁气动阀10/1-10/6,六只阀全部集成为一个板块，成六联阀，而崗与阀之间只用了十二只特形卡簧连接，用0型密封圈来密封，阀芯为聚四範乙奮工程塑料，装拆、维修极为方便.根据需要也可玺装成二應、三联阀…等,结构新鏡，很有特色.复合化的气动元件如该机气动回路中所有的单向节流阀(阻尼器)和快速排气阀都能直接安装在小型气缸的进、排气口上，体积很小，如单向节流阀只有30X30X16(mm)大小，使结构鬻凑、配管简单、气动元件的种类多，不仗表现在行程、孔径等系列很全•还表现在安装方式、结构、外形和材质等方面•如剪断气缸15是一薄形短行程紅.其紅径为中网，行程只有25mm,铝合金的紅体只有60mm长.又如顶袋气亂20,其活塞杆的截面形状为A形，工作吋活塞杆伸出不会自由回转，则可省掉机械导向装置，简化了结构.省能，低功耗，表现在所有电磁气阀的电磁铁消耗功率均很小,只有1.8〜3w.而且很容易与微机控制电路接口.工作可靠，这就说明密封技术很好，而且各元杵排气口均安装有微型消音器，工作噪音很小，不到75分贝.

3.4中间贮汽罐

由于釆用了无绐油润滑元件，因此对压缩空气含水量的要求较高.设置贮气罐以后，不仗有利于诚小气压波动对工作性能的影响,还由于进行了两次过滤处理，提高了气动元件的工作可靠性.

3.5方便

该系统的所有接头全部为插装式快速接头，旦管接头的型式和品种案，给安装、维修带来很大便利・

结束语

从以上的分析可知，该包装机及其采用的气动技术是相当先进的,是多学科交叉综合应用的技术密集的产物.

作为现代商品生产中必不可少的，国内市场需求又披为旺盛的包装仇械，目前在我国还璋一个新兴的产业，与国外差距较大：生产单机的多，成套、成线的少；包装工艺简単的多，包襄工艺复杂的少；一般机械式的多，机电气一体化的高档、高效的少，能参与国际竞争的就更少.包装机械的设计、制造水平实际上也是一个国家工业发展水平的标志.为尽快缩小与国外先进水平的差距，最有效的方法就是走引进一消化吸收一创新的路子.充分利用国外的先进技术，加快产品的更新换代.开发出国内急需的高技术水平的机电气一体化的包装机械设备以及与之相适应的气动元件.

气动技术被称为廉价的自动化技术，近15年来，美、日、德等国发展和应用相当迅速.其主要公司的气动元件品种均在3000种以上.相比之下国内气动元件生产无抡品种、规格、质量、性能远远不能满足工业发展上档次的需要.因此同样需要借鉴国外的先进技术，上规格、上品种、上档次.尤其应在机电一体化、无给油润滑、复合集成化、小型轻型化、多功能低消耗、髙速、高精度等方面进行攻关。

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