新型金槍魚包裝定型裝置的設計和研究

朱邦杰，王琴，羅準，葛江宇，林鐘衛，付宗國

（1.浙江海洋大學 船舶與機電工程學院，浙江 舟山316022；2.舟山市知創科技開發有限公司，浙江 舟山316000）

0 引言

目前進出口的粗加工金槍魚肉都是金槍魚經過蒸煮、去皮、去骨和去紅肉之后得到的條狀金槍魚肉，將條狀的金槍魚肉放在塑料袋中抽真空即可得到包裝好的成品金槍魚肉產品。但是目前大部分的金槍魚包裝裝置，對于條狀金槍魚肉的擺放較為隨意，造成金槍魚產品抽真空后的形狀不規則，導致使用的包裝塑料袋體積龐大，塑料袋空間利用率比較低，從而增加材料和物流成本。而且塑料袋的外形極不規則，這會導致產品出庫入庫及運輸中出現產品傾倒，容易造成安全問題和產品損壞[1-3]。

本文設計提供的金槍魚產品包裝加工的設備方案，能有效解決目前金槍魚包裝不規則的問題。不僅能更好地包裝金槍魚，提高產品質量，而且能夠減小產品體積，便于儲存，降低成本。

1 金槍魚包裝定型裝置整體結構設計

金槍魚定型包裝裝置的結構主要包括機架支撐結構、傳輸裝置、熱收縮裝置及冷卻定型裝置。設備主要利用傳送帶高效簡捷的優點，將密封好的金槍魚產品依次經過擠壓定型、塑料包裝袋的熱收縮及冷卻定型，最后使金槍魚產品呈現規則的長方體外形，方便貯藏與運輸。其中，在傳輸裝置的兩側及上方裝有較多的滾柱，滾柱會伴隨著金槍魚產品的傳輸一起滾動，使金槍魚產品不規則的外形受滾柱的擠壓作用變形而成為規則的長方形，隨后通過傳送帶向后運輸，將規則的金槍魚產品輸送至熱收縮裝置中，通過熱蒸汽使塑料包裝與魚肉的間隙進一步減小，最后在冷卻裝置中冷卻定型[4-5]。

圖1 金槍魚包裝定型裝置整體結構

2 主要設備與性能

2.1 定型裝置結構設計

金槍魚包裝定型裝置包括機架、傳送帶、滾柱固定框及滾柱。機架包括2個平行設置的安裝架，若干支撐腳及2個安裝架與安裝支撐腳的接連板，2個安裝架之間設置有傳送帶，金槍魚產品放在傳送帶上，通過傳送帶把金槍魚產品輸送到2個Y形安裝槽之間并且位于滾柱固定框的下方，2個Y形安裝槽中的滾柱會擠壓金槍魚產品的左右兩側，金槍魚產品下側放置于傳送帶上，上側滾柱會通過上下運動擠壓金槍魚產品，金槍魚產品受到上側滾柱與底端傳送帶和左右兩側滾柱的四面擠壓，將其擠壓成規則的形狀，減小了金槍魚產品的體積，便于節省存放空間且減少了運輸的經濟成本。

金槍魚包裝定型裝置中，傳送帶與滾柱的驅動主要由2個電動機完成，通過皮帶輪和皮帶帶動所有的滾柱轉動，滾柱滾動的線速度和傳送帶的傳送運動速度相等，從而使得滾柱在給金槍魚產品擠壓定型的同時，輔助帶動金槍魚產品的運動，并且還減小金槍魚產品在運動過程中所遇到的阻力，避免因為阻力過大導致金槍魚產品外的塑料袋發生破裂[6-7]。

在金槍魚包裝定型裝置中，為了適應不同尺寸的需要，根據金槍魚產品外形大小，裝置共設有2處調節裝置，分別調節上側滾柱與傳送帶之間的間距和兩側滾柱之間的間距。

定型調節裝置由4根螺桿、2根調整板、長條狀導向滑槽及定位塊組成，螺桿上設有手輪，通過轉動4根螺桿上的手輪，可以使得滾柱固定框沿著導向孔豎直方向上下運動，以此來調整上側滾柱和下方傳送帶之間的距離，可適應不同規格大小的金槍魚產品的定型要求。

金槍魚包裝定型裝置中，橫向調節裝置包括2根螺桿，每根安裝架上的2根調整板對應1根Y形安裝槽，每根調整板上位于導向孔一的下方均開設有內螺紋孔，螺桿通過螺紋連接在內螺紋孔中并且螺紋桿一端設置有手輪，轉動手輪可以使兩側的滾柱固定框向兩側移動，結構簡單，調整方便，調整效率高。

2.2 熱收縮裝置與冷卻定型裝置

受擠壓后的金槍魚產品被傳送帶輸送到蒸汽罩中，金槍魚產品在蒸汽腔中受到熱蒸汽的作用，外部的包裝塑料袋受熱收縮，減小袋內的空氣，壓縮產品體積，起到了定型的作用。

圖2 定型調節裝置

圖3 定型調節裝置斜視圖

圖4 熱收縮裝置

金槍魚包裝定型裝置還配有冷水箱，冷水箱中放有冰水混合物，冷水箱置于傳送帶末端的下方，當金槍魚產品經過蒸汽腔，發生收縮后，塑料袋立刻被放入冷水箱中，進行低溫定型[8-9]。

3 金槍魚包裝定型工作流程

金槍魚包裝定型正常運轉后，將抽真空后形狀不規則的金槍魚產品放在傳送帶上，傳送帶緩慢地將金槍魚產品送入定型裝置中，定型裝置上方與兩側的滾柱緩慢地將金槍魚產品擠壓成規則的棱柱型，金槍魚產品出擠壓定型裝置后，傳送帶繼續將金槍魚產品送入熱收縮裝置，高溫氣流通過蒸汽罩內部的氣孔噴在金槍魚產品外部的塑料膜上，使塑料膜進一步受熱收縮，在傳送帶出口端的下方設有冷水箱，已經收縮后的金槍魚產品碰到冷水箱中的冰水后，快速冷凍定型，形狀得以固定[9-11]。

4 結語

本文設計的金槍魚包裝定型裝置定型效率高，不會破壞金槍魚產品的包裝，并且還可以根據不同需要調節金槍魚產品外形的大小，調節方便、高效。本方案提出的金槍魚包裝定型裝置優點突出，適用范圍廣，實用性強，易推廣使用。定型后的產品外型規則，利于儲存，能有效解決目前金槍魚包裝的定型問題。對于目前金槍魚及其他食品產業的加工、運輸、儲存的成本節約有重大意義。