DCFR-5型大米气调保鲜小包装机
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搏ＣＥＲＥ船ＡＬ＆Ｆ饲ＥＥＤ科ＩＮＤ工ＵＳＩ ＲＹ ２００６，Ｎｏ．５
ＤＣＦＲ一５型大米气调保鲜小包装机
王正发。，肖崇业 ，王敏 （１．湖北工业大学机电研究设计院，湖北武汉４３００７０；２．武汉中粮机械有限公司，湖北武汉４３００７９） ■
摘要：ＤＣＦＲ一５型大米气调保鲜小包装机运用气体置换的方法对大米进行保鲜包装。可有效减缓大米的新陈代谢速度，延 长大米储藏期。对ＤＣＦＩ／一５型大米气调保鲜小包装机的用途、工作原理、技术参数、主要机构等作了较为全面的介绍 关键词：大米；包装机；气调；保鲜 中图分类号：ＴＳ２１２．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—６２０２（２００６）０５—０００３—０２
我国碾米机械工业经过几十年的发展，已取得很大的成 绩。但是，被业界技术专家普遍认同，有显著防霉、防虫、延 缓陈化作用的大米气调保鲜包装技术尚未得到广泛应用。 为此，笔者开发研制出ＤＣＦＲ一５型大米气阑保鲜小包装机， 并获得国家专利。
１ ＤＣＦＲ—Ｓ型大米气调保鲜小包装机的用途 ＤＣＦＲ一５型大米气调保鲜小包装机主要用于对大米进行 计量并充气保鲜包装，也可用于其它颗粒物料。由于采用了 电子传感器及计算机自动控制技术，适合于米厂进行精制免 淘洗米、营养米的小包装或气调保鲜包装，其结构见图ｌ。 进料装置
称量装置 充气保鲜装置 机械手 热封装置
推包装置
图１包装机外型图 口 口． １ ８ ｉ Ｉ ｌ ０ ０ ［团 。
２ ＤＣＦＲ一５型大米气调保鲜小包装机的工作原理 所谓气调保鲜包装亦称气体置换包装，国际上称为ＭＡＰ （Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｐａｃｋｉｎｇ）包装，是将一定量的保护气体 充人大米包装袋内，将袋内原有空气置换，改变袋内大米的 外部环境达到抑制细菌（微生物）的生长繁衍，减缓大米的新 陈代谢速度，以延长大米储藏期的一种包装工艺方法。它能 较好地保持大米原有的色、香、味及营养成分，其采用的保护 气体是食用级二氧化碳。 待计量包装的物料首先由输送设备输送到中间仓等待 计量；在允许放料的情况下，控制系统将进料闸门打开，物料 收稿日期：２００６—０４—０７ 作者简介；王正发（１９６５一），男，高级…ｌ 程师，机械设计专业。 进入称重料斗。传感器将重量信号转换为电信号并由接［】 输入计算机；计算机则控制进料闸门的开、闭或开口大小，这 样可将称量精度控制在规定的误差范同以内。已计量好的 物料通过放料闸门充填到包装袋中，同时进行充气保鲜，再 由机械手送到热封工位进行封口。热封后的包装袋南推包 机构送出，完成１次计量包装过程。主要技术参数见表１。 表１ 包装机主要技术参数表
３ ＤＣＦＲ—Ｓ型大米气调保鲜小包装机的主要结构 主要由进料装置、称量装置、夹袋机械手、热封］：作台、 推包机构、充气保鲜机构、上下机架及气动系统和控制系统 组成。其中关键部件是进料装置和称量装置，它们直接影响 计量精度。 ３．１进料装置 用于散状颗粒物料的称量设备，其进料装置常采用电磁 振动、皮带输送和自重直流等结构形式。电磁振动型和皮带 输送型对各种物料的适应性好，落料重量的随机性较小，称 量精度高；但结构复杂，体积较大，成本高，且振动和噪音较 大。自重直流型对物料的适应性较差，落料重量的随机性较 大，称量精度的控制是关键；但结构简单，体积较小，成本低 根据大米小包装机的工作对象及其特点，宜选用自重直流型 进料装置。 自重直流型下料装置多采用双料口（双门）或多料Ｌ＝Ｉ （三门或四门）下料。双料口下料器由大料口负责主要的下 料任务，能快速下料到接近设定重量；小料口只是补充差额 到设定重量。由于大料Ｖ１下料时，落料重量及其冲击力和残 留料柱重量有较大的随机性，致使称量的高精度和高速度的 矛盾不易解决，达不到较高的要求。 四料口下料器各料几从大到小分别设为ｌ、２、３、４号，下 料时各料口同时落料至等于或略大于各料口设定重量值时， 依顺序关闭１、２、３、４号下料Ｌ＿＝Ｉ，下料完成。 料Ｅｌ下料器的
下料过程与四料口下料器基本相同，但结构要简单许多，只 维普资讯 http://www.cqvip.com 一 有大、中、小３个下料口。以称量５ ｋｇ为例，根据落料重量及 其冲击力和残留料柱重量的随机性及以后其它各料刚的工 作，设定各料口下料关闭时的重量值，进行对比试验，两种下 料器的试验数据分别见表２、表３。 表２四料口下料器试验数据
表３三料口下料器试验数据
四料口下料器最后一个料口的误差（称量误差）范围在 ±１０ ｇ／ｓ之问，总称量时问为３．７７ ｓ。三料口下料器称苗误 差范围为４－１３．３５ ｇ，总称量时间２．４４ ｓ。这既保证了称量结 果的高精度，义保证了称量的高速度。因此本机选用三料口 下料器。 在料门形式上．由于多料口下料器结构复杂 体积大，可 将多个料口合并为一个摆式弧形料门，用一个多级气缸ｌ米驱 动，由计算机来控制其开口大小和开、闭时问，并保证大、中、 小闸门开启时的截面积不变。这样既可以达到多料口下料 的功能，又能够简化机构，见图２。试验证明，效果良好。
支架 料牛 下料气缸 下料闸ｆ Ｊ
图２下料机构结构图 ３．２称量装置 国内外散状粒料自动计量装置，可分为容积式和称重式 两大类。容积式结构较为简单，但计量精度不高，因 宜 用于有一定精度要求或较大计量的物料包装。称重式 ・般 有机械式、机械电子式、电子式三种。机械式自动计量装置 体积大、精度低、速度慢，现已很少采用。 机械电子式称量装置最大优点是结构简单、成本低，称 量精度也能满足要求。但是，由于不同的设定称重量所对应 的残留料柱重量及其冲击力不同，需要进行修正，这在使用 操作上很不方便。加之，机械电子式自动称量装置结构尺寸 较大，致使整机体积较大。所以，在经过试验之后，放弃了这 一方案。 电子式自动称量装置是将计量料斗直接固定在称重传 感器上，而传感器的信号直接通过计算机的采样模块送人计 算机，见图３。计算机根据采样结果控制进料闸『ｊ的歼肩大 王正发等：ＤＣＦＲ一５型大米气调保鲜小包装 ２００６年一５啊 小和开、闭时间，并根据称量结果自动调整大门和中门的开 启时间，以便在保证称量精度的前提下，使放料时间最短。 该称量装置经试验，连续称量５ 大米１００次，其平均质量 为４ ９９１．９ ｇ；平均误差为８．１ ｇ；最大误差为１５ ｇ，共出现 ２次；平均称量时间为２．５ ｓ。
称量
称量
放料
图３称量装置结构图 ３．３其它机构 夹袋机械手包括了手臂及机械手两部分。手臂由２个 并联的同步动作的气缸（手臂气缸）驱动，使其上下动作。机 械手卜有２个气缸，一个是用来控制手指开合的手指气缸； 另一个是起拉袋作用的拉袋气缸。操作人员将标准的塑料 包装袋套在下料口上，并将其两边喂人手指间以后，踩动脚 踏开关，机械手便将包装袋抓牢，同时启动机内固有工作 程序。 热封工作台ｆ｝１热封头及热封机构组成。热封 ［作台的 动作由热封气缸来驱动。推包机构包括托物板、托物架及推 包气缸等。 气动系统由三联件和一组集装式电磁阀、气缸等组成， 气缸动作由计算机指令控制，气缸上有调速器可调节其动作 的快慢。 ３．４控制系统 ＤＣＦＲ一５型大米气调保鲜小包装机控制系统以Ｐ８０Ｃ５１ 单片机为核心，由信号输人、键盘、ＬＥＤ显示器以及电磁换向 阀驱动电路组成。它接收由传感器送来的信号及各工位送 来的反馈信息，并发出各种动作指令，使包装机完成一系列 复杂的包装动作。同时，它也具有接口与工厂中央控制系统 联网。控制程序采用模块化结构设计，主要包括显示、读键、 测量值读取、数据转换、同步调整、执行等功能模块。
４结语 ＤＣＦＲ一５ 大米气调保鲜小包装机以压缩空气作为工 作介质，全部采用气压传动，无任何污染；动作灵敏、准确、 可靠；使用二氧化碳作为保鲜气体，成本低、易得到、无毒害。 由于采用电、气结合的控制理论和传感器测量，由计算机实 现计量及包装动作程序控制，而且运用了计算机模糊控制 技术，大大提高了计量效率和精度 （责任编辑：黄文雄）
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