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ENGLISH0755-88840386發布時間:2020-06-05 10:31:56 |來源:網絡轉載
柑橘是世界上產量最大的水果種類,是我國有較 強競爭力的果品,種植麵積世界第一,產量世界第二。 果實用薄膜包裝貯藏已成為我國柑桔貯藏的主要方式,它能保持果實新鮮,減少損耗,延長貨架壽命,吸 引和方便消費者。
1技術背景
當前柑桔的釆後商品化過程中,不同的環節有著不同的薄膜包裝需要。
貯藏保鮮包裝:一般在普通果農或專業戶的生產 環節使用。因水果包裝量極大,為降低成本,同時解決 包裝保鮮與果身透氣之間存在的矛盾(如果完全與外 界空氣隔絕,水果會很快腐爛),一般釆用(0.001 -0.003 mm)的食品保鮮膜,包裝塑膜很薄,且包裝與果身之 間呈鬆馳狀態,內有若幹空氣。
上市保鮮精品包裝:一般是專業大戶或經銷商在 流通環節使用。釆用較厚的塑膜(0.008-0.01 mm),便 於印刷商標文字圖案等,也可防止儲運時出現破膜等
一般是先取成品塑膜袋,張開袋口,然後用手逐 個握拿水果將其放入袋內,然後一手提袋另一隻手使 水果袋旋轉,使塑膜袋逐漸貼緊水果(上市精品包裝 也較多使用膠條封貼)。
這樣的人工裝袋,需要大量的人力,且效率低,費 用極髙。另外,水果在包裝過程中,經手拿捏,容易造 成水果損傷,並且人工裝袋口紮口不齊,破損率較高, 保鮮質量差,病變轉移快。
因此,柑桔釆後商品化過程中使用自動包裝機將是一個必然趨勢。廣大果農們、專業大戶、果品經銷商 盼望有一種結構簡易、購機價格低廉、包裝速度較快、 使用效果較好,單果包裝成本低的水果塑膜包裝機, 而現有機械難以滿足此需要。
2現有水果包裝機技術比較
運至分料裝置,再由分料裝置的料盤轉動,將水果運 送至料口,該料口下方設一料管,且末端具一熱封機, 另以一自動控製的封包開關,封包凸輪,封包料杆及 起動開關連動,使料盤上的水果可依序被封包料杆推 至料管以封包,而封包凸輪及起動開關可控製料盤的 供料叫該機結構相對複雜,購機價格高。另,包裝膜必 須為定作的較厚的雙層塑膜,否則,包裝膜沿著長而 圓的料管外壁牽引到封包機構時,將走偏或扯破,同 時料管管徑與包裝袋袋大小不可調,不論水果果徑為 60mm還是90mm均為同一規格包裝袋,浪費嚴重,用 戶的單果包裝加工成本髙。
3 球形水果自動包裝機設計
3.1設計目標
為了克服現有技術的不足,本方案提供一種結構 簡明、單果包裝成本低、能適用貯藏保鮮與上市精品 包裝兩種需求的水果包裝機。
該包裝機要達到的設計目標是:①保鮮包裝,能 使用普通食品保鮮的超薄塑膜,自動爾袋包裝,不需 要對塑膜提出定作要求,最大限度地降低包裝物料消 耗與定作成本。②能使用厚塑膜進行上市精品包裝。 相關機構可簡單、快速地切換,作到保鮮包裝與精品 包裝一機兩用。③能實現保鮮劑塗刷與包裝袋打孔功 能,功能機構簡單,可輕易安裝使用與撤換。④整機結 構簡明,售價相對低廉,適用於普通果農大戶、經銷商 的大批量包裝。
3.2技術方案
為達到上述設計目的,設計的技術方案如下:
本水果包裝機的結構包括機架,以及設置在機架 上的毛刷棍送果機構、間歇式供膜與縱封機構、橫封 機構、附屬托料(打孔)及噴頭裝置和帶動上述動作的 動力(電動、氣動)裝置、傳動機構及其控製器,另有獨 立的間歇式貯果供果機構,見圖lo
機架01、料鬥101;毛刷輾送果機構02、毛刷輾201、刷輻電動機 202、T形H 203,保鮮劑嘖頭204、推果杆205、阻果彎杆206、送果氣 207;供膜與縱封機構03、卷筒薄膜301、膜架302、導綱(杆)303、象 鼻成型器305、縱封輾306、供膜伺服電機304、縱封伺服電機307;橫 封機構04、海綿托板401、外側橫封板件402、橫封板牽引導軌403、 內側橫封板404、外橫封氣缸405、內橫封氣缸406;貯果供果機構 05,501貯果鬥、502提升機;電控箱06、供果感應器601、送果感應器 602、橫封備料傳感器603、橫封傳感器604;打孔頭701、打孔墊702 圖1組裝示意圖(除去了外圍殼體及部分附件)
(1) 供膜與縱封機構。位於機架前上方,由膜架、 若幹導輻(杆)、象鼻成型器、三組內含加熱元件的縱 封輻及供膜伺服電機、縱封伺服電機組成。單張卷筒 薄膜經多道導輻、成型器,將薄膜卷折成筒狀,並被回 轉的縱封輻牽引、加熱加壓縱向熱封定型(此為普通 食品包裝機的常規裝置,不擬贅述)。
(2) 送果機構。主體為一對毛刷輻,由刷輾電動機 驅動。輻輪上均勻植有刷毛,防止果料與輻輪碰撞受 損。毛刷在旋轉時所產生的向上推力既可托起果料, 又不會對果料表麵產生損傷。毛刷輻略傾斜放置,兼 具推送果料前進的功效。毛刷輻較高端位於單獨的貯 果供果機構的提升機岀果口處,中部有“T”形門,右側 (進果端)裝有供果感應器、左側裝有保鮮劑噴頭。供 果感應器用於控製提升機間歇啟動。保鮮劑噴霧機構 非常簡單方便,由氣泵給保鮮劑藥桶加壓,供果感應 器計數達一定數量,電控程序間隙啟動電磁閥,控製 保鮮劑噴頭工作。旋轉的毛刷輻可保證保鮮劑能均勻 塗刷在果料表麵。較低端靠近象鼻成型器處,此處毛 刷視上方有送果感應器,下方有推果杆、前下方有阻 果彎杆。當果料從貯果供果機構進入後,在毛刷編的 作用下,自動依次排成單列前行,隊列在阻果彎杆處 停止住。送果感應器檢測到果料後,阻果彎杆向下沉, 推果杆快速伸出,阻住第二個果料的同時,將料口處 的果料頂入象鼻成形器的內部通道,然後阻果彎杆向 上抬起,推果杆縮回,第二個果料在毛刷棍及重力作 用下行進到料口處,完成一次送果動作。此二杆均由 氣動元件控製拉伸。果料通過象鼻成形器的內部通道 進行縱封後形成的膜筒,並停留在橫封機構的海綿托 板上。
(3) 橫封機構。由外側橫封板件、內側橫封板件、 橫封板牽引導軌管及外、內橫封氣缸組成。橫封板牽 引導軌的主體是導軌管。內側橫封板件套在導軌管上 滑動,而外橫封板件則固定在牽引杆上,牽引杆從導 軌管內部穿過並可並自由滑動,內外橫封板件由兩個 氣缸同步實現推拉。鬆開相應止動螺栓,外、內兩個橫 封板件便可直接從導軌管退出,根據需要快捷地拆 裝、更換兩個橫封板件上的部件。內、外橫封板件上部 位置均固定有海綿托板。內外橫封板件合攏時,海綿 托板形成“Y”型,用以接住落下的果料。“Y”型中上部 位置的右側機架延伸出一橫封備料傳感器,外側橫封 板件中下部安裝橫封傳感器。外側橫封板件中間位置 安裝有熱封刀,內側橫封板件中間位置安裝有熱封 墊。熱封刀、熱封墊內部均有發熱元件及測溫傳感線, 熱封墊表麵貼有耐熱的矽橡膠。根據普通保鮮薄膜包 裝與精品包裝的不同要求,熱封刀、熱封墊均可從橫 封板件上快捷拆裝切換。普通保鮮薄膜包裝時,熱封 刀為自行設計加工,刀口端為平齊的“山”形,熱熔切 斷。當精品包裝時,熱封刀換為包裝機通用的鋸齒刀。
(4) 簡易打孔裝置。外側橫封板件左下部貼近熱 封刀的位置,可安裝打孔頭,內側橫封板件下部貼近 熱封座的對應位置可安裝打孔墊。打孔頭主體為衝 頭,內有電熱器件和測溫探頭,工作時使衝頭加熱到 適宜溫度,衝頭外圍套有一耐高溫橡膠圈,耐高溫橡 膠圈前部均勻開有8條開口槽,受擠壓時可呈喇叭狀 向外張開,前端比衝頭稍長,起遮蓋作用。打孔墊內有 緩衝彈簧。橫封時,打孔頭隨外橫封板件向中間移動, 耐高溫橡膠圈先接觸、推動薄膜,可防止衝頭過早接 觸、加熱薄膜,當對麵的打孔墊隨內橫封板到達中間 位置時,耐高溫橡膠圈在打孔墊擠壓下向外張開,打 孔頭接觸薄膜,將其擠壓在打孔墊上,在一定溫度與 壓力下,熱燙(擠壓)出一個小圓孔。本簡易裝置不需 要額外的動力與較複雜的上、下模刀的機構配合與精 度要求,簡單輕鬆地滿足了部分用戶想在包裝袋打孔 的需求。
料鬥。料鬥用絞鏈固定在此處的機架上,料鬥 底部聯接有三角塊。內側橫封板件下部兩端處位置裝 有料鬥推動杆。當內側橫封板件向中間運動時,料鬥 推動杆沿料鬥底部三角塊斜麵前進,將料鬥托平,果 料落在其上完成
4研製體會
農業科研具有基礎性、公益性、地域性等特 點,使得新興的機電一體化技術在農業上的應用與推 廣也是一個較新的課題。柑桔自動包裝機項目針對柑 桔新工藝需求,聚焦於農業上球形水果包裝市場,著 眼於三農的個性化需求,研究開發先進適用的釆後商 品化機械設備與保鮮貯藏技術,能有效提升農機科技 形象,促進柑桔釆後商品化乃至及柑桔產業的發展
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