食品包裝機(jī)械中氣動技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
【摘 要】本文對食品包裝機(jī)械中氣動技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用進(jìn)行分析，展望了氣動技術(shù)在食品包裝機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢 。
【關(guān)鍵詞】食品;氣動技術(shù);包裝機(jī)械;應(yīng)用;趨勢
中國的食品包裝機(jī)械經(jīng)過近20年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，成為機(jī)械工業(yè)中的重要組成部分。現(xiàn)在國內(nèi)食品加工的大部分包裝工作，尤其是較復(fù)雜的包裝過程基本還是人工操作，從而極可能對被包裝產(chǎn)品造成污染，這種狀況急需得到改變。目前國家加大力度實施食品質(zhì)量安全市場準(zhǔn)入制度，食品包裝設(shè)備也正在逐步納入食品質(zhì)量安全準(zhǔn)入體系中，對食品包裝機(jī)械行業(yè)是個實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的良好契機(jī)。現(xiàn)代食品包裝機(jī)械匯集了多種學(xué)科最先進(jìn)的技術(shù)，具有高效率、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(fā)展，其中的基礎(chǔ)組成部分之一是氣動技術(shù)。
氣動技術(shù)，全稱氣壓傳動與控制技術(shù)，是生產(chǎn)過程自動化和機(jī)械化的最有效手段之一，具有高速高效、清潔安全、低成本、易維護(hù)等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于輕工機(jī)械領(lǐng)域中。在食品包裝及生產(chǎn)過程中也正在發(fā)揮越來越重要的作用，奶粉充填包裝機(jī)、酸奶塑杯成型灌裝封切機(jī)、飲料啤酒灌裝機(jī)、果凍充填包裝機(jī)、餅干和面包包裝機(jī)、薯片充填包裝機(jī)、灌醬機(jī)、肉類包裝機(jī)等均有大量使用，可以縮短加工輔助時間，減輕工人勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮設(shè)備的高效性能。
但由于食品包裝機(jī)械必須要符合食品機(jī)械安全的相關(guān)要求和規(guī)定，而且工作現(xiàn)場環(huán)境一般又較為復(fù)雜苛刻，如果使用了不適當(dāng)?shù)臍鈩釉�，往往會出現(xiàn)不正�，F(xiàn)象;而現(xiàn)代的食品包裝機(jī)械，通常是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動等于一體的.設(shè)備，組成設(shè)備的各部分之間具有密切的聯(lián)系，其中任何一部分發(fā)生故障均會影響其他部分的正常工作，大型食品包裝設(shè)備內(nèi)有成千上萬只元器件，故障的檢查、維修難一向是最棘手的問題之一，因此，在食品包裝機(jī)械中的氣動設(shè)計與應(yīng)用顯得尤為重要。
1 氣動技術(shù)在食品包裝機(jī)械中的應(yīng)用
在食品生產(chǎn)中，不同的生產(chǎn)區(qū)對衛(wèi)生有不同要求，歐洲的EN 1672-2 標(biāo)準(zhǔn)將食品加工機(jī)械的環(huán)境定義為三個工作區(qū)，分別為食品區(qū)、飛濺區(qū)和非食品區(qū)。根據(jù)不同的區(qū)域，所需要使用的氣動技術(shù)及產(chǎn)品也不盡相同。
(1)在食品區(qū)和飛濺區(qū)，氣動技術(shù)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(chǎn)原料接觸，為了防止產(chǎn)生對最終產(chǎn)品產(chǎn)生污染的可能性，其材質(zhì)應(yīng)為無毒、無吸收性、耐腐蝕的不銹鋼 ;如果使用鋁合金，則應(yīng)具有一定抗腐蝕能力、無毒性、無吸收性 ;元件內(nèi)部所使用的橡膠制品如密封件等應(yīng)符合相應(yīng)的衛(wèi)生要求，在工作環(huán)境中應(yīng)具有耐熱、耐酸堿、耐油的穩(wěn)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(chǎn)品的氣味;工作空氣過濾裝置應(yīng)保證不得使5μm以上的塵埃通過;結(jié)構(gòu)及表面應(yīng)平滑、耐久、易于清潔并達(dá)到良好的洗凈效果。盡管飛濺區(qū)的設(shè)計需要和食品區(qū)域相似，但材料要求可酌情降低，同時必須保證該設(shè)計對食物產(chǎn)品無負(fù)面影響。
在這兩種環(huán)境中應(yīng)用典型的氣動產(chǎn)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。而其中最具有代表意義的，是潔凈型氣缸，具有自排水功能，所以液體可以直接流掉，還可進(jìn)行反復(fù)清洗，具有可替換性，甚至連安裝件也都采用標(biāo)準(zhǔn)件，安裝維修都極為方便。
(2)在非食品區(qū)域，氣動技術(shù)主要用于封袋、包裝、貼標(biāo)、檢測、加蓋等裝置中。盡管這個區(qū)域的氣動元件不需要接觸生產(chǎn)原料，但通常仍然需要具有標(biāo)準(zhǔn)化、易清洗、智能環(huán)保、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。由于現(xiàn)在的食品包裝設(shè)備要求在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)更多的功能，因此對于氣動元件的尺寸也要求越來越緊湊、集成、模塊化;此外，先進(jìn)的食品包裝設(shè)備普遍采用由過濾器、減壓閥和不供油潤滑的閥、氣缸等組成的無給油潤滑氣動系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在元件需要潤滑處預(yù)先封入潤滑脂，無需油霧器，可長時間工作而不需補(bǔ)充潤滑脂，可降低油耗、改善環(huán)境、成本低、維修方便、性能穩(wěn)定。
2 氣動技術(shù)在食品包裝機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)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(jī)械的研發(fā)正朝著高速、多功能化及控制智能化的方向發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人、微電子、電腦、智能型和圖像傳感技術(shù)等將會得到越來越廣泛應(yīng)用，而應(yīng)用于食品包裝機(jī)械氣動技術(shù)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化也就將成為必然。
這些智能化、網(wǎng)絡(luò)化的高新氣動技術(shù)已經(jīng)在一些西方國家得到了開發(fā)和應(yīng)用，實現(xiàn)了食品包裝機(jī)械進(jìn)一步智能化，通過對這些技術(shù)的了解和研究吸收，國內(nèi)食品包裝機(jī)械的水平也有望得到提升和發(fā)展，減少食品加工過程中的人為或機(jī)器差錯，確保食品機(jī)械的可靠運行，實現(xiàn)安全生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)食品包裝過程的連續(xù)化生產(chǎn)，早日與國際接軌。
參考文獻(xiàn)：
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