中國的食品包裝機械經(jīng)過近二十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，成為是機械工業(yè)中的重要組成部分?，F(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，這種狀況極需得到改變。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，對食品包裝機械行業(yè)是個實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的的良好契機。現(xiàn)代食品包裝機械匯集了多種學(xué)科的技術(shù)，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(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(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于輕工機械領(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、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(fā)揮設(shè)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(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)不正常現(xiàn)象；而現(xiàn)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(shè)備，組成設(shè)備的各部分之間具有密切的，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zui棘手的問題之一，因此，在食品包裝機械的氣動設(shè)計與應(yīng)用中，一定要選用可靠的、切合實際的廠家與產(chǎn)品。
　　
　　氣動技術(shù)在食品包裝機械中的基本應(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EN1672-2標(biāo)準(zhǔn)將食品加工機械的環(huán)境定義為三個工作區(qū)，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。
　　
　　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zui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)品無負面影響。
　　
　　在這兩種環(huán)境中應(yīng)用的典型的氣動產(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(shè)計消除了食物顆粒可能附著的空腔、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(zhì)采用陽極氧化鋁，活塞桿采用鍍硬絡(luò)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(fù)清洗；而且這種氣缸是符合ISO6431的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，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。
　　
　　氣動技術(shù)在食品包裝機械中的應(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)用于食品包裝機械的氣動技術(shù)的智能化、網(wǎng)絡(luò)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(nèi)置有電磁閥、速控閥、氣缸開關(guān)等附件，根據(jù)其氣路設(shè)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(tǒng)的整條氣動回路，而且由于省去了中間氣管傳輸?shù)冗^程的耗氣因素，空氣消耗也大大減少，非常節(jié)能環(huán)保；根據(jù)食品行業(yè)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(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的需要，這類氣缸還應(yīng)符合ISO/VDMA標(biāo)準(zhǔn)，這樣就可以和普通標(biāo)準(zhǔn)氣缸實現(xiàn)互換，從而滿足自動化升級在設(shè)計上的簡化需求。