CN113247323B - 一种基于物联网控制充气装置、充气方法及自动包装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网控制充气装置、充气方法及自动包装机，属于包装设备技术领域，包括主充气管组，其特征在于，所述主充气管组包括多条气管和每条气管对应的出气口，在自动包装机的不同工位处设置所述出气口，使包装袋在途径所述工位时，所述出气口释放保护气体，所述保护气体进入包装袋内来降低所述包装袋内的氧气含量。使用充气装置给包装袋内填充保护气体使得物料保质期时间有效延长。

Description

一种基于物联网控制充气装置、充气方法及自动包装机

技术领域

本发明属于包装设备技术领域，具体地说，涉及一种基于物联网控制充气装置、充气方法及自动包装机。

背景技术

现有的颗粒物(如瓜子、米、大豆等)物料包装入袋常用自动包装机进行自动包装，其有自动化程度高包装稳定等特点，如安徽省恒康机械制造有限公司生产的KHP-Ⅱ型自动包装机。但在食品包装中，包装袋内含有一定量的氧气，氧气含量越高，食品霉变速度越快。生产加工过程中，常常向包装带内填充保护气体，以延长食品保质期。生产上如何尽可能的将提高包装袋内保护气体含量，进而减少包装袋内氧气，是生产厂商对设备不断进行改进的方向。

为了解决物料填充包装过程中，包装袋氧气含量过高问题。物料需要在包装过程中填充保护气体，常用的安全的保护气体为氮气、二氧化碳等。

也有一部分其他的自动包装机含有充气装置，如发明专利，公开号为CN108248929A在2018年07月06日公开了一种水平式包装袋传送机构，包括机架加料转盘，该加料转盘上装有加料子夹机构，在所述机架上装有充气子夹机构，在所述机架上的充气子夹机构与加料转盘上的加料子夹机构之间装有传送机架、传送导轨，在该传送导轨上装有传送滑块，所述传送滑块与传送动力源相连，在所述传送滑块上通过开夹座装有开夹动力源，该开夹动力源与开夹子组件相连。本发明通过加料子夹机构夹持包装袋而传送至充气子夹机构上。为机架的连续旋转而由其上的充气管对包装袋进行不断、多次供充氮气提供保证，有效避免物料过期造成浪费，明显提升物料包装质量。这种充气方式从包装袋袋口处将氮气灌入包装袋内，完成充气。这种充气方式在充气时，仍然会有大量空气伴随氮气进入包装袋内，充气效果差。

又如中国实用新型专利公开号为CN209506196U，在2018年12月9日公开了一种包装机的充氮机构，包括立柱，固定在立柱上的气缸和支撑架，设置在气缸上的多根氮气弯管，以及安装在支撑架上的挡板；挡板的下端设置有待充氮的包装袋，挡板与待充氮的包装袋上袋口端的距离不大于3mm；氮气弯管的出气端穿过挡板与充氮工位上包装袋的袋口相对，挡板上具有供多根氮气弯管分别穿过的多个圆孔；多根氮气弯管的出气端上固定卡设有一个可同时覆盖多个圆孔的硅胶片；气缸动作控制多根氮气弯管的出气端伸入或退出包装袋，当多根氮气弯管的出气端伸入待充氮的包装袋时，硅胶片抵在挡板上封闭多个圆孔。通过上述方式，本实用新型能够有效的提高充氮效率以及排出残氧的能力，解决食品包装袋内的保鲜和残氧不合格问题。这种方式只能在充氮工位上对包装袋充氮，排出残氧。但是当包装袋移动到其他工位上过程中，包装袋口继续暴露在空气下，外部空气可以继续进入包装袋内，使得最终封装的包装袋内空气含量较多，充气效果差，同时包装袋内物料间隙处的氧气无法排除，导致整个包装袋内氧气含量较高。

综上所述，现有技术中存在的问题：由于现有的自动包装机在包装食品类物料时，只是在某个环节对包装袋内充气，导致在其他环节包装袋袋口处于打开状态，无法使包装袋在封口前其内部空气含量处于较低水平，使得物料保质期时间较短，食品容易霉变。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于物联网控制充气装置、充气方法及自动包装机，使包装袋在封口前其内部空气含量处于较低水平，使得物料保质期时间有效延长。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明提供一种基于物联网控制充气装置，包括主充气管组，所述主充气管组包括多条气管和每条气管对应的出气口，在自动包装机的不同工位处设置所述出气口，使包装袋在途径所述工位时，所述出气口释放保护气体，所述保护气体进入包装袋内来降低所述包装袋内的氧气含量。

优选的，所述出气口包括第一组出气口，所述第一组出气口从外部进入到所述包装袋内释放所述保护气体。

优选的，所述出气口包括第二组出气口，所述第二组出气口设置在所述物料途径的通道上，所述第二组出气口释放的保护气体填充到所述物料间隙处，并跟随所述物料进入所述包装袋内。

本发明提供一种充气方法，包括如下充气步骤：初步充气：在撑袋工位处，使用所述第一组出气口的A出气口从所述包装袋袋口伸入所述包装袋内，将保护气体从所述包装袋底部充入，排出所述包装袋内空气；辅助充气：在灌料工位处，使用所述第二组出气口释放的保护气体填充到所述物料间隙处，并跟随所述物料进入包装袋内。

优选的，补充充气：在压实工位处，所述第一组出气口的B出气口跟随压实装置进入所述包装袋内释放保护气体，排出所述包装袋内物料和袋口之间的空气；移转充气：移转工位处，所述包装袋自压实工位移转至封口工位过程中，所述第一组出气口的C出气口进入所述包装袋内释放保护气体，排出所述包装袋内物料和袋口之间的空气。

本发明提供一种使用所述的基于物联网控制充气装置和所诉充气方法给所述包装袋充气的自动包装机。

优选的，包括撑袋装置，所述撑袋装置上设有一对可伸入所述包装袋内的扩口机构，其特征在于，所述扩口机构底端固定所述A出气口，所述A出气口跟随所述扩口机构进入所述包装袋底部释放所述保护气体。

优选的，包括压实装置，所述压实装置包括压实板和紧压块，所述紧压块沿着厚度方向横穿所述压实板中心，所述紧压块中间为空心管，所述空心管连通所述气管，所述空心管底部为所述B出气口，所述紧压块从所述包装袋袋口处进入所述包装袋内，从上向下挤压所述物料的同时所述B出气口释放保护气体。

优选的，包括移转充气装置，所述移转充气装置包括密封板和充气嘴，所述充气嘴从所述密封板中间贯穿并固定在所述密封板上，所述充气嘴与所述气管组连通，所述充气嘴的底部为所述C出气口，所述充气嘴从所述包装袋袋口处进入所述包装袋内，跟随所述物料移转的同时所述C出气口释放保护气体。

优选的，包括灌料装置，所述灌料装置包括料仓、组合秤装置、过渡斗组和灌料斗，所述物料依次经过所述料仓、组合秤装置、过渡斗组和灌料斗后进入所述包装袋，其特征在于，所述的第二组出气口可分别设置在所述料仓、组合秤装置、过渡斗组和灌料斗内物料流经的通道上，所述第二组出气口释放的所述保护气体填充入流经所述通道的所述物料间隙处，并跟随物料进入所述包装袋。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的一种基于物联网控制充气装置，包装袋在包装过程中始终包装处于充气状态，直到封口时，使得包装袋内在包装过程中一直处于一个低氧环境下。

(2)本发明提供的一种基于物联网控制充气装置，其出气口包括第一组出气口，所述第一组出气口从外部进入到所述包装袋内释放所述保护气体。相比于从包装袋袋口处充气，将保护气体体从包装袋底部充入，进而从底部自下而上将包装袋内的空气排出，使得空气的排出更加彻底，所述包装袋内的氧气含量更低。

(3)本发明提供的一种基于物联网控制充气装置，所述出气口包括第二组出气口，所述第二组出气口设置在所述物料途径的通道上，所述第二组出气口释放的保护气体填充到所述物料间隙处，并跟随所述物料进入所述包装袋内。使得在包装袋内的物料间隙处也能保持较高含量的保护气体。进一步提升包装袋内保护气体含量。

(4)本发明提供的一种充气方法，包括，初步充气、辅助充气、补充充气、移转充气，该方法使得自动包装过程中，包装袋始终出气充气状态下，从而包装包装袋在低氧环境下包装。

(5)本发明提供的一种自动包装机，在其的各个工位上设置所述充气装置，使用上述充气方法进行充气。使其具有充气功能，既能完成物料自动包装,又能实现对包装袋充气，使包装袋内氧气含量低，延长物料保质期。

附图说明

图1为本发明自动包装机整体结构示意图；

图2为本发明充气装置结构示意图；

图3为本发明自动包装机工位及装置三维示意图；

图4为本发明撑袋装置示意图；

图5为本发明压实装置示意图；

图6为本发明移转充气装置示意图；

图7为本发明自动包装机各工位分布示意图；

图8为本发明料仓结构示意图；

图9为本发明料仓、密封玻璃罩、回气管连接示意图；

图10为本发明圆管结构示意图；

图11为本发明负压开袋装置结构示意图；

图中：

1、主充气管组；11、气管；

2、充气源；

3、出气口；31、第一组出气口；311、A出气口；312、B出气口；32、第二组出气口；313、C出气口；

4、工位；41、上袋工位；42、负压开袋工位；43、撑袋工位；44、灌料工位；45、压实工位；46、移转工位；47、封口工位；

5、包装袋；

6、包装自动机；

61、撑袋装置；611、扩口机构；6111、旋转支架；6111a、第一旋转支架；6111b、第二旋转支架；6112a、第一卡爪；6112b、第二卡爪；612、驱动机构；6121、升降板；6122、驱动杆；

62、灌料装置；621、料仓；6211、圆管；6212、空腔；6213、通孔；622、组合秤装置；6221、密封隔离罩；6222、回流管；623、过渡斗组；624、灌料斗；625、通道；

63、压实装置；631、压实板；632、紧压块；633、空心管；634、第三伸缩机；

64、移转充气装置；641、密封板；642、充气嘴；

65、旋转升降台；

7、负压开袋装置；

71、第一抽气管；711、第一夹持杆；712、第一曲柄连杆；713、第二曲柄连杆；714、第三曲柄连杆；

72、第二抽气管；721、第二夹持杆；722、L形曲柄连杆；723、第四曲柄连杆；724、第五曲柄连杆；725、第六曲柄连杆；

731、第一铰接头；732、第二铰接头；733、第三铰接头。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

以下结合附图做具体说明：

基于物联网控制充气装置

如图2所示，本发明提供一种基于物联网控制充气装置，包括主充气管组1和充气源2，充气源2储存保护气体(氮气、二氧化碳等对人体无害气体)，主充气管组1接通在充气源2上，主充气管组1包括多条气管11，气管11尾端为出气口3，气管11上设置有气阀(如电磁阀、气压阀等)，气阀控制出气口3出气量。充气源2释放的保护气体，进过多条气管11传输，释放到不同位置，放出的保护气体从自动包装各个环节进入包装袋5内，将包装袋5内原有的空气排出，来降低所述包装袋5内的氧气含量。其优点是，在自动包装过程中使包装袋始终处于充气状态，直到封口时，使得包装袋5内物料一直处于一个低氧环境下。包装袋5由包装机上的不同工位4完成包装工作，出气口3位置设在包装袋5途径的不同工位4处，使得包装袋5在途径所述工位4时，出气口3释放保护气体进入包装袋5内来降低所述包装袋5内的氧气含量。其中出气口3按照充气方式不同分为第一组出气口31和第二组出气口32。给包装袋5充气方式是，第一组出气口31从外部进入到所述包装袋5内释放所述保护气体。第二组出气口32释放的保护气体填充到所述物料间隙处，并跟随所述物料进入所述包装袋5内。

充气方法

本发明提供一种充气方法，使用上述基于物联网控制充气装置充气，该方法旨在尽可能的在生产过程中降低所述包装袋5内的氧气含量。本发明充气方法按照如下步骤进行：

第一步初步充气，在撑袋工位43处，使用撑袋装置61撑大包装袋5袋口，充气装置的出气口3为第一组出气口31的A出气口311，跟随所述撑袋装置61进入所述包装袋5内释放保护气体，排出空气。从包装袋5底部释放保护气体优点是，使得保护气体从包装袋5内部释放，进而自下而上排出包装袋5内空气，使得空气的排出更加彻底，使所述包装袋5内的氧气含量更低。

第二步辅助充气，在灌料工位44处，撑开的包装袋5送入灌料工位44，使用灌料装置62向包装袋5内灌料，将第二组出气口32设置在灌料装置62内物料流经的通道625上，物料流经该通道625时，气阀控制气管11打开，从而将保护气体充入物料的间隙处，使得保护气体跟随物料一起进入包装袋5内。该步骤解决进入包装袋5内的物料其间隙处含有的空气，对物料的保质期影响较大，解决了一旦物料进入所述包装袋5中，其物料之间的空气将很难被清除或替换难题。

第三步补充充气，在压实工位45处，灌装好的所述物料进入压实工位45处，在物料压实的过程中，使第二组出气口32的B出气口312跟随压实装置63进入包装袋5内，向包装袋5内进行补充充气。补充充气是为了避免在物料压实过程中，空气进入包装袋5内物料的上方空间，使得这部分空气含量较高，影响物料保质期。

第四步移转充气，在移转工位46处，经过压实后的包装袋5移转送入封口工位47过程中，物料在移转到封口处的过程中，使第二组出气口32的C出气口313跟随移转充气装置64进入所述包装袋5内，进行移转充气。移转充气是为了避免物料在移转到封口处的过程中，空气进入包装袋5内物料的上方空间，使得这部分空气含量较高，影响物料保质期。移转充气能保证自动包装过程中，在包装袋5封口前，包装袋5内始终处于保护气体填充状态，使得包装袋5内的氧气(空气)含量处于一个较低水平，提高物料保质期。

一种自动包装机

如图1所示，本发明的提供一种自动包装机，其具有使用上述基于物联网控制充气装置和充气方法对包装袋5在包装物料过程中向包装袋5内填充保护气体。具体结构和充气方式如下：

该自动包装机在常规自动包装机(如在安徽省恒康机械制造有限公司生产的KHP-Ⅱ型自动包装机)基础上进一步改进，使得自动包装机物料包装过程中从包装袋5打开一直到包装袋5封口结束，均保持对包装袋5内充气，使包装袋5包装过程中一直保持在低氧条件下，包装袋5内物料氧气含量低，物料的保质期长。

如图7所示，自动包装机一般包括工位4转台，工位4转台圆周处设有多个不同的加工工位4，一般包括上袋工位41(将包装袋5装到工位4转台上)，撑袋工位43(将包装袋5初步打开)、撑袋工位43(将包装袋5进一步撑大)、灌料工位44(向包装袋5内灌装物料)和封口工位47(包装袋5热压封口)。物料包装依次经过包装袋5上袋，负压开袋、撑袋、灌料和热封口工序，物料包装完成后，输送到运输线上。工位4转台中间设有旋转升降台65，其由第一伸缩缸控制其升降和旋转。

初步充气步骤：

1、上袋、负压开袋

堆叠的包装袋5由上袋机械手抓取放置在上袋工位41上。由工位4转台将上袋工位41的包装袋5旋转至负压开袋工位42。

由于包装袋5运输的原因，在装上工位4时袋袋口是完全闭合的，这时需要将包装袋5袋口先打开一定角度，方便后续步骤更加精确的完成物料包装工作。

如图11所示，为了解决上述问题，现有的自动包装机设置了负压开袋装置7，负压开袋装置7包括抽气管组，抽气管组分为第一抽气管71和第二抽气管72，第一抽气管71和第二抽气管72处于同一水平面上且管口互相正对。抽气管组与抽气机相连，当抽气机启动时，第一抽气管71和第二抽气管72管口因为抽气产生负压。

使用连杆机构控制第一抽气管71和第二抽气管72运动。连杆机构包括，第一夹持杆711和第二夹持杆721，第一夹持杆711固定夹持第一抽气管71，第二夹持杆721固定夹持第二抽气管72，第一夹持杆711上铰接连接着第一转动副，第一转动副包括依次首尾铰接连接在第一夹持杆711上的第一曲柄连杆712、第二曲柄连杆713、第三曲柄连杆714；第一曲柄连杆712和第二曲柄连杆713铰接连接处为第一铰接头731，第二曲柄连杆713和第三曲柄连杆714铰接连接处为第二铰接头732。第二夹持杆721上铰接连接着第二转动副，第二转动副包括L形曲柄连杆722，L形曲柄连杆722中间部位固接第四曲柄连杆723，第四曲柄连杆723依次首尾铰接连接着第五曲柄连杆724和第六曲柄连杆725，第六曲柄连杆725尾端铰接在第二夹持杆721上，第五曲柄连杆724和第六曲柄连杆725铰接连接处为第三铰接头733。

第一转动副和第二转动副之间通过短杆铰接连接在一起，具体为第一铰接头731通过短杆与L形曲柄连杆722铰接连接，第二铰接头732和第三铰接头733之间通过短杆使得第五曲柄连杆724和第三曲柄连杆714之间固接在一起。当动力装置控制L形曲柄连杆722顺时针旋转时，第二抽气管72向左运动，第四曲柄连杆723跟随L形曲柄连杆722顺时针转动，与第四曲柄连杆723铰接的第五曲柄连杆724逆时针转动，从而带动与第五曲柄连杆724固接的第三曲柄连杆714逆时针转动，使得第一抽气管71向右运动，实现第一抽气管71和第二抽气管72向相反方向运动；反之，第一抽气管71和第二抽气管72向相向运动。

其负压开袋装置7工作原理是，负压开袋工位42上的包装袋5袋口置于第一抽气管71和第二抽气管72之间，启动抽气机，使得第一抽气管71和第二抽气管72的管口产生负压，从而吸附住包装袋5的两面，当吸附完成后，第一抽气管71和第二抽气管72被连杆机构控制向相反方向运动，从而将包装袋5袋口初步打开。初步打开的包装袋5由工位4转台输送到放料工位4上。

2、撑袋、初步充气

当包装袋5袋口初步撑开后，包装袋5下端仍然是闭合状态，这样影响后续灌料操作，为了不影响后续灌料，需要对包装袋5进行撑袋处理，使得包装袋5完全打开。

如图3-4所示，这里进行撑袋使用的撑袋装置61，包括扩口机构611和驱动机构612，驱动机构612包括升降板6121和驱动杆6122，升降板6121一端固定在旋转升降台65上，由旋转升降台65带动其旋转和升降，升降板6121另一端侧壁固定着扩口机构611，扩口机构611包括有一对中间部位铰接(与剪刀的铰接结构类似)的旋转支架6111，该旋转支架6111铰接处设有矩形通孔，使得铰接销子可以在矩形通孔内移动，避免旋转支架6111在旋转过程中卡死。旋转支架6111分别为第一旋转支架6111a和第二旋转支架6111b，第一旋转支架6111a和第二旋转支架6111b通过轴杆连接在升降板6121侧壁上，并可以在轴杆上自由转动。驱动杆6122由第二伸缩缸(图中未示出)驱动其做往复直线运动，第二伸缩缸设置在旋转升降台65的凸台内部，驱动杆6122的另一端固定在第二旋转支架6111b上，驱动杆6122做往复运动时，牵引着第一旋转支架6111a和第二旋转支架6111b绕两者中间部位铰接点做反向旋转运动。

扩口机构611还包括第一卡爪6112a和第二卡爪6112b，两者分别通过杆固定在第一旋转支架6111a和第二旋转支架6111b下端，当第一旋转支架6111a和第二旋转支架6111b做反向旋转运动时，带动第一卡爪6112a和第二卡爪6112b做开闭运动，当第一卡爪6112a和第二卡爪6112b反向打开时，将包装袋5撑开。

撑袋过程有两个动作。第一个动作是：由旋转升降台65带动驱动机构从负压开袋工位42跟随工位4转台转动到灌料工位44，使得驱动机构始终跟随包装袋5同步旋转；第二个动作是：旋转升降台65控制驱动机构上升和下降，使得扩口机构611能够进入到包装袋5内部，撑开包装袋5。其工作过程是，当负压开袋完成后，驱动机构在旋转升降台65带动下，转到负压开袋工位42，然后旋转升降台65控制驱动机构下降，使得扩口机构611伸入包装袋5内，在驱动机构作用下第一卡爪6112a和第二卡爪6112b反向打开，将包装袋5撑开。

初步充气方式是：第一卡爪6112a和第二卡爪6112b的下端爪尖处固定第一组出气口31的A出气口311，当扩口机构611伸入包装袋5底端时，控制气阀打开，将保护气体通过A出气口311充入包装袋5内，进而从包装袋5底部自下而上将包装袋5内的空气排出，使得空气的排出更加彻底，所述包装袋5内的氧气含量更低。

充气完成后，旋转升降台65转动带动整个撑袋装置61向上提升，退出包装袋5，紧接着旋转升降台65反向旋转，带动撑袋装置61返回到负压开袋工位42进行下一次撑袋操作。

辅助充气步骤：

3、灌料、辅助充气

如图2所示，撑开的包装袋5进入灌料工位44，使用灌料装置62对包装袋5内灌装物料，灌料装置62包括料仓621，料仓621位于组合秤装置622上方，物料从料仓621出料口进入到下方的组合秤装置622中，组合秤装置622与过渡斗组623连通，组合秤装置622内物料经过称量后，将定量的物料放入过渡斗组623中，待包装袋5正确进入灌料工位44时，过渡斗组内的定量物料经由灌料斗624进入包装袋5内。料仓621、组合秤装置622、过渡斗组623和灌料斗624依次连接，内部互相之间连通，形成一个完整的通道625。通道625根据其所处的位置分为不同段，位于料仓621内部为料仓段，位于组合秤装置622内部为组合秤段，位于过渡斗组623内部为过渡斗组段，位于灌料斗624内部为灌料斗段。物料依次经过料仓段、组合秤段、过渡斗段和灌料斗段进入包装袋5中。

辅助充气时，设在灌料装置62内的出气口3为第二组出气口32，第二组出气口32设有多个分出气口，其分别设置在料仓621、组合秤装置622、过渡斗组623和灌料斗624的物料途径的通道625上，当物料通过通道625时，第二组出气口32向通道625内释放保护气体，以替换物料间隙处的空气。

如图8-10所示，关于料仓621，第二组出气口32的分出气口为料仓出气口，其设置在通道625的料仓段内，当物料经过料仓段时，物料跟随从料仓出气口释放出的保护气体一起进入组合秤中。料仓621内部固定有圆管6211，圆管6211内部为空腔6212，空腔6212与气管11相连通，圆管6211壁上钻若干通孔6213，保护气体通过气管11进入到空腔6212中，再由圆管6211壁上的若干通孔6213分散进入到料仓621内的物料间隙中去。从而排出部分料仓621内物料间隙之间的空气。圆管6211个数可以为一个或多个，多个圆管6211的空腔6212互相串联联通或均与气管11联通，这样充气效果更好。

关于组合秤装置622，为了避免外部空气在组合秤上称量物料时，进入物料间隙中，组合秤装置622还包括在组合秤外圈套装密封隔离罩6221，密封隔离罩6221将组合秤完全密封在内。第二组出气口32的分出气口为密封罩出气口，其设置在密封隔离罩6221内，整个密封隔离罩内部空间为通道625的组合秤段，密封罩出气口向密封隔离罩6221内释放的保护气体，使物料在称量过程中隔绝外部空气。考虑到称量过程中，通过第二组出气口32向密封玻璃罩内通入保护气体，密封玻璃罩内气压增大，产生保护气体溢流浪费，所以在密封玻璃罩上设置一个回流管6222，回流管6222通向料仓621，密封玻璃罩内的多余保护气体通过回流管6222进入到料仓621中，这样可以形成一个保护气体循环，回收密封隔离罩6221内多余保护气体，既降低操作人员中毒危险又避免保护气体浪费。进一步增加流经料仓621出料口的物料间隙处保护气体浓度。需要注意的是，回流管6222的出气口需设置为若干密集的小出气孔，避免料仓621内物料掉入密封玻璃罩内，或者，使用一个透气不透物料的挡板，固定在回流管6222的出气口处。

关于过渡斗组623，此处，第二组出气口32的分出气口为过渡斗出气口，其设置在过渡内物料经过的通道625的过渡斗组段处，过渡斗组623包括第一过渡斗和第二过渡斗，第一过渡斗负责承接组合秤释放定量物料，其与组合秤连通，第二过渡斗与灌料斗624连通。物料依次经过第一过渡斗和第二过渡斗后进入到灌料斗624中。为了进一步提高物料间隙处保护气体含量，过渡斗出气口分别设置在第一过渡斗和第二过渡斗物料经过的通道625上。

关于灌料斗624，灌料斗624出口正对灌料工位44工位，第二组出气口32的分出气口为灌料斗出气口，灌料斗内部空间为通道625的灌料斗段，灌料斗出气口设置在灌料斗段出口处，灌料斗出气口释放出的保护气体跟随物料一起进入包装袋5内。

辅助充气过程中，第二组出气口32位置设置不限于上述描述的位置，其为了尽可能的降低物料间隙处氧气含量，在整个灌料装置62物料流经的通道625的任何地方均可设置第二组出气口32，第二组出气口32分出气口数量越多，进入包装袋5内的物料缝隙间隙处氧气含量越低，从而使得物料保质期更长。

补充充气步骤：

4、压实、补充充气

如图5所示，当物料装入包装袋5后，物料根据包装袋5形状积压在袋口处，如果不进行压实处理，在包装袋5封口时，可能会造成物料干扰封口操作，所以需要使用压实装置63来对堆积在包装袋5口物料压实，但是压实过程中，不可避免的空气从袋口处进入袋中。

为了解决上述问题，在工位4转台上设置压实工位45，灌料后的包装袋5输送到压实工位45上，由压实装置63对其进行压实处理。压实装置63包括压实板631和紧压块632，紧压块632沿着厚度方向横穿压实板631中心并固定在压实板631上，紧压块632中间为空心管633，该空心管633底部为B出气口312，保护气体从B出气口312释放的保护气体进入包装袋5内。压实板631和灌料斗624通过钢板固定在第三伸缩机634上，跟随灌料斗624上下移动。

其主要工作原理是，压实板631下压使得紧压块632进入包装袋5内，将包装袋5口处物料向下压实后退出，同时，在这个过程中，B气口312释放保护气体，将压实后的物料上方包装袋5内空气排出。以避免在压实过程中外部空气进入到包装袋5内。

5、移转充气

如图6所示，压实好的包装袋5，在自动包装机的带动下由压实工位45移转到封口工位47时，空气容易从包装袋5袋口处进入，因此在包装袋5移转至封口工位47过程中，使用移转充气装置64对包装袋5袋口进行移转充气。

所述包括密封板641和充气嘴642，所述密封板641由下压支臂夹持并固定在旋转升降台65上，所述充气嘴642从中间贯穿并固定在所述密封板641上，所述密封板641和所述充气嘴642跟随所述旋转升降台65升降和旋转。所述充气嘴642的底部为C出气口313，C出气口313与气管11组连通。

其主要工作原理是，在压实工位45处，旋转升降台65通过下压支臂带动所述充气嘴642从包装袋5口进入到包装袋5内，所述密封板641盖合在包装袋5袋口上，并跟随包装袋5同步绕所述工位4转台旋转。此过程中，C出气口313伸入包装袋5内部释放保护气体。在包装袋5从压实工位45移转到封口工位47过程中，保持包装袋5内保护气体从包装袋5口和密封板641缝隙处向外溢出状态，以避免在转移过程中外部空气进入到包装袋5内。

6、热压封口

包装袋5被输送到待封口工位47后，包装袋5经过热压封口后输送到运输线上，完成整个包装工作。

验证充氮情况下与正常包装对香瓜子保质期的影响：

1.试验产品：160g香瓜子，原料；

2.样品环境：常温放置；

3.验证内容：在不同地区(不同气候条件)下，香瓜子充氮与正常包装对保质期的影响；

4.试验数据：过氧化物料值g/100g，氧气含量值为：占整个包装袋内气体的百分比(％)。

表一：合肥和甘肃地区充气前和充气后包装袋内氧气含量检测数据

/>

表二：包头和哈尔滨地区充气前和充气后包装袋内氧气含量检测数据

表三：重庆和长沙地区充气前和充气后包装袋内氧气含量检测数据

/>

检测结果：根据表一、表二、表三检测数据可知：

1.开始时，不充气的包装袋内的氧气含量远远高于充气后包装袋内氧气含量；

2.随着时间推移，不充气的包装袋内氧气含量下降，充气的包装袋内氧气含量增加；

3.不同地区，充气包装袋之间氧气含量差别不大，不充气的包装袋之间氧气含量差别不大；

4.包装袋内，随着时间推移，过氧化物的量增加，物料变质质量增加。

综上可以看出，封口时使用上述充气装置和充气方法，充气后的包装袋内氧气含量远远低于不充气包装袋内氧气含量，随着时间推移，不充气包装袋内氧气含量大幅降低，氧气与物料反应生成过氧化物，物料变质。由表一、表二和表三检测数据可知，同一时间，相同条件下，充气后的包装袋内过氧化物量约为不充气的包装袋内过氧化物量的40％，所以保质期延长约2.5倍，保质期得到有效延长。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动包装机，其特征在于，包括基于物联网控制的充气装置，所述充气装置包括主充气管组（1），所述主充气管组（1）包括多条气管（11）和每条气管（11）对应的出气口（3），在自动包装机的不同工位（4）处设置所述出气口（3），使包装袋（5）在途经所述工位（4）时，所述出气口（3）释放保护气体进入所述包装袋（5）内来降低所述包装袋（5）内的氧气含量；

所述出气口（3）包括第一组出气口（31），所述第一组出气口（31）从外部进入到所述包装袋（5）内释放保护气体；

所述出气口（3）包括第二组出气口（32），所述第二组出气口（32）设置在物料途经的通道（625）上，所述第二组出气口（32）释放的保护气体填充到物料间隙处，并跟随所述物料进入所述包装袋（5）内；

移转充气装置（64），所述移转充气装置（64）具有密封板（641）和充气嘴（642），所述充气嘴（642）从所述密封板（641）中间贯穿并固定在所述密封板（641）上，所述充气嘴（642）与气管（11）组连通，所述充气嘴（642）的底部为第一组出气口（31）的C出气口（313），所述充气嘴（642）从包装袋（5）袋口处进入所述包装袋（5）内，跟随物料移转的同时第一组出气口（31）的C出气口（313）释放保护气体。

2.根据权利要求1所述的自动包装机，其特征在于，包括撑袋装置（61），所述撑袋装置（61）上设有一对可伸入所述包装袋（5）内的扩口机构（611），所述扩口机构（611）底端固定第一组出气口（31）的A出气口（311），所述A出气口（311）跟随所述扩口机构（611）进入所述包装袋（5）底部释放保护气体。

3.根据权利要求1所述的自动包装机，其特征在于，包括灌料装置（62），所述灌料装置（62）包括料仓（621）、组合秤装置（622）、过渡斗组（623）和灌料斗（624），物料依次经过所述料仓（621）、组合秤装置（622）、过渡斗组（623）和灌料斗（624）后进入所述包装袋（5），第二组出气口（32）可分别设置在所述料仓（621）、组合秤装置（622）、过渡斗组（623）和灌料斗（624）内物料流经的通道（625）上，第二组出气口（32）释放的保护气体填充入流经通道（625）中物料的间隙处，并跟随物料进入所述包装袋（5）。

4.根据权利要求1所述的自动包装机，其特征在于，包括压实装置（63），所述压实装置（63）包括压实板（631）和紧压块（632），所述紧压块（632）沿着厚度方向横穿所述压实板（631）中心，所述紧压块（632）中间为空心管（633），所述空心管（633）连通所述气管（11），所述空心管（633）底部为第一组出气口（31）的B出气口（312），所述紧压块（632）从所述包装袋（5）袋口处进入包装袋（5）内，从上向下挤压所述物料的同时所述B出气口（312）释放保护气体。

5.一种充气方法，其特征在于，用于权利要求1所述的自动包装机上，包括如下充气步骤：

S1. 初步充气：包装袋（5）在撑袋工位（43）处撑开，使用第一组出气口（31）的A出气口（311）从所述包装袋（5）袋口伸入包装袋（5）内，将保护气体充入，并排出所述包装袋（5）内空气；

S2. 辅助充气：在灌料工位（44），使用第二组出气口（32）释放的保护气体填充到物料间隙处，并跟随物料进入包装袋（5）内。

6.根据权利要求5所述的充气方法，其特征在于，包括：

S3. 补充充气：在压实工位（45）处，第一组出气口（31）的B出气口（312）跟随压实装置（63）进入所述包装袋（5）内释放保护气体，排出所述包装袋（5）内物料和袋口之间的空气；

S4. 移转充气：在移转工位（46）处，所述包装袋（5）自压实工位（45）移转至封口工位（47）过程中，所述第一组出气口（31）的C出气口（313）进入所述包装袋（5）内释放保护气体，排出所述包装袋（5）内物料和袋口之间的空气。

Images