气动技术在食品包装机械上的应用
时间：2012-06-27 阅读：3192
气动技术，全称气压传动与控制技术，是生产过程自动化和机械化的zui有效手段之一，具有高速、清洁安全、低成本、易维护等优点，被广泛应用于轻工机械领域中，在食品包装及生产过程中也正在发挥越来越重要的作用，奶粉充填包装机、酸奶塑杯成型灌装封切机、饮料啤酒灌装机、果冻充填包装机、饼干和面包包装机枕式、薯片充填包装机、灌酱机、肉类包装机等均有大量使用，可以缩短加工辅助时间，减轻工人劳动强度，充分发挥设备的性能。
但由于食品包装机械必须要符合食品机械安全的相关要求和规定，而且工作现场环境一般又较为复杂苛刻，如果使用了不适当的气动元件，往往会出现不正常现象；而现代的食品包装机械，通常是集机械、电气、液压、气动等干一体的设备，组成设备的各部分之间具有密切的，其中任何一部分发生故障均会影响其他部分的正常工作，大型食品包装设备内有成千上万只元器件，故障的检查、维修难一向是zui棘手的问题之一，因此，在食品包装机械的气动设计与应用中，一定要选用可靠的、切合实际的厂家与产品。
气动技术在食品包装机械中的基本应用
在食品生产中，不同的生产区对卫生有不同要求；欧洲的EN1672-2标准将食品加工机械的环境定义为三个工作区，食品区、飞溅区和非食品区；根据不同的区域，所需要使用的气动技术及产品也不尽相同。
在食品区和飞溅区，气动技术主要用于分配、装瓶、成形、灌装、配剂、密封等装置中，由于气动元件需要直接或间接与主要生产原料接触，为了防止产生对zui终产品产生污染的可能性，其材质应为无毒、无吸收性、耐腐蚀的不锈钢；如果使用铝合金，则应具有一定抗腐蚀能力、无毒性、无吸收性；元件内部所使用的橡胶制品如密封件等应符合相应的卫生要求，在工作环境中应具有耐热、耐酸碱、耐油的稳定性，可接受正常清洗和消毒，不溶解，无毒性、无吸收性，不得有影响产品的气味；工作空气过滤装置应保证不得使5μm以上的尘埃通过；结构及表面应平滑、耐久、易于清洁并达到良好的洗净效果。尽管飞溅区的设计需要和食品区域相似，但材料要求可酌情降低，同时必须保证该设计对食物产品无负面影响。
在这两种环境中应用的典型的气动产品有不锈钢气缸、洁净型气缸、易清洗阀岛、不锈钢气源处理元件等，而其中有代表意义的，是洁净型气缸，例如图1中所示的英国Norgren的PVA系列洁净型气缸，这种气缸的洁净式设计消除了食物颗粒可能附着的空腔、缝隙和锋利边角，具有自排水功能，所以液体可以直接流掉；缸筒材质采用阳极氧化铝，活塞杆采用镀硬络不锈钢，所用的密封件采用聚氨酯，气缸整体符合IP67，不仅耐腐蚀，还可进行反复清洗；而且这种气缸是符合ISO6431的标准化产品，具有可替换性，甚至连安装件也都采用标准件，安装维修都极为方便。
气动技术在食品包装机械中的应用发展趋势
随着食品加工工艺的日益提高，食品包装的自动化水平也在不断提高，目前，食品包装机械的研发正朝着高速、多功能化及控制智能化的方向发展，工业机器人、微电子、电脑、智能型和图像传感技术等将会得到越来越广泛应用，而应用于食品包装机械的气动技术的智能化、网络化也就将成为必然。
智能化气缸是气缸智能化的集大成者，以图3中所示英国Norgren的智能化气缸为例，这种气缸内置有电磁阀、速控阀、气缸开关等附件，根据其气路设计，无论单作用还是双作用气缸，均只需一端接气，使用这样一个气缸配上过滤减压阀，就可以替代传统的整条气动回路，而且由于省去了中间气管传输等过程的耗气因素，空气消耗也大大减少，非常节能环保；根据食品行业的洁净需要，这类气缸具有IP66防护等级，属于可直接冲洗类气缸；根据标准化的需要，这类气缸还应符合ISO/VDMA标准，这样就可以和普通标准气缸实现互换，从而满足自动化升级在设计上的简化需求。