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氣動技術在食品包裝機械上的應用
點擊次數:2973 更新時間:2012-06-27
  中國的食品包裝機械經過近二十年的發展,已經形成了一定的規模,成為是機械工業中的重要組成部分?,F在國內食品加工的大部分包裝工作,尤其是較復雜的包裝過程基本還是人工操作,從而極可能對被包裝產品造成污染,這種狀況極需得到改變。目前國家加大力度實施食品質量安全市場準入制度,食品包裝設備也正在逐步納入食品質量安全準入體系中,對食品包裝機械行業是個實現產業升級的的良好契機?,F代食品包裝機械匯集了多種學科的技術,具有率、高精度、高自動化和高柔性的特點,并正向智能化、集成化方向發展,其中的基礎組成部分之一是氣動技術。
  
  氣動技術,全稱氣壓傳動與控制技術,是生產過程自動化和機械化的zui有效手段之一,具有高速、清潔安全、低成本、易維護等優點,被廣泛應用于輕工機械領域中,在食品包裝及生產過程中也正在發揮越來越重要的作用,奶粉充填包裝機、酸奶塑杯成型灌裝封切機、飲料啤酒灌裝機、果凍充填包裝機、餅干和面包包裝機枕式、薯片充填包裝機、灌醬機、肉類包裝機等均有大量使用,可以縮短加工輔助時間,減輕工人勞動強度,充分發揮設備的性能。
  
  但由于食品包裝機械必須要符合食品機械安全的相關要求和規定,而且工作現場環境一般又較為復雜苛刻,如果使用了不適當的氣動元件,往往會出現不正?,F象;而現代的食品包裝機械,通常是集機械、電氣、液壓、氣動等干一體的設備,組成設備的各部分之間具有密切的,其中任何一部分發生故障均會影響其他部分的正常工作,大型食品包裝設備內有成千上萬只元器件,故障的檢查、維修難一向是zui棘手的問題之一,因此,在食品包裝機械的氣動設計與應用中,一定要選用可靠的、切合實際的廠家與產品。
  
  氣動技術在食品包裝機械中的基本應用
  
  在食品生產中,不同的生產區對衛生有不同要求;歐洲的EN1672-2標準將食品加工機械的環境定義為三個工作區,食品區、飛濺區和非食品區;根據不同的區域,所需要使用的氣動技術及產品也不盡相同。
  
  在食品區和飛濺區,氣動技術主要用于分配、裝瓶、成形、灌裝、配劑、密封等裝置中,由于氣動元件需要直接或間接與主要生產原料接觸,為了防止產生對zui終產品產生污染的可能性,其材質應為無毒、無吸收性、耐腐蝕的不銹鋼;如果使用鋁合金,則應具有一定抗腐蝕能力、無毒性、無吸收性;元件內部所使用的橡膠制品如密封件等應符合相應的衛生要求,在工作環境中應具有耐熱、耐酸堿、耐油的穩定性,可接受正常清洗和消毒,不溶解,無毒性、無吸收性,不得有影響產品的氣味;工作空氣過濾裝置應保證不得使5μm以上的塵埃通過;結構及表面應平滑、耐久、易于清潔并達到良好的洗凈效果。盡管飛濺區的設計需要和食品區域相似,但材料要求可酌情降低,同時必須保證該設計對食物產品無負面影響。
  
  在這兩種環境中應用的典型的氣動產品有不銹鋼氣缸、潔凈型氣缸、易清洗閥島、不銹鋼氣源處理元件等,而其中有代表意義的,是潔凈型氣缸,例如圖1中所示的英國Norgren的PVA系列潔凈型氣缸,這種氣缸的潔凈式設計消除了食物顆??赡芨街目涨?、縫隙和鋒利邊角,具有自排水功能,所以液體可以直接流掉;缸筒材質采用陽極氧化鋁,活塞桿采用鍍硬絡不銹鋼,所用的密封件采用聚氨酯,氣缸整體符合IP67,不僅耐腐蝕,還可進行反復清洗;而且這種氣缸是符合ISO6431的標準化產品,具有可替換性,甚至連安裝件也都采用標準件,安裝維修都極為方便。
  
  氣動技術在食品包裝機械中的應用發展趨勢
  
  隨著食品加工工藝的日益提高,食品包裝的自動化水平也在不斷提高,目前,食品包裝機械的研發正朝著高速、多功能化及控制智能化的方向發展,工業機器人、微電子、電腦、智能型和圖像傳感技術等將會得到越來越廣泛應用,而應用于食品包裝機械的氣動技術的智能化、網絡化也就將成為必然。
  
  智能化氣缸是氣缸智能化的集大成者,以圖3中所示英國Norgren的智能化氣缸為例,這種氣缸內置有電磁閥、速控閥、氣缸開關等附件,根據其氣路設計,無論單作用還是雙作用氣缸,均只需一端接氣,使用這樣一個氣缸配上過濾減壓閥,就可以替代傳統的整條氣動回路,而且由于省去了中間氣管傳輸等過程的耗氣因素,空氣消耗也大大減少,非常節能環保;根據食品行業的潔凈需要,這類氣缸具有IP66防護等級,屬于可直接沖洗類氣缸;根據標準化的需要,這類氣缸還應符合ISO/VDMA標準,這樣就可以和普通標準氣缸實現互換,從而滿足自動化升級在設計上的簡化需求。
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