CN100413759C - 条状包装机、条状包装机的控制方法及条状包装件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及条状包装机、条状包装机的控制方法及条状包装件，包装机包括机体、处于机体上部的灌装器、依次处于灌装器下方的成型器、纵封夹、横封夹、剪切盒以及处于机体一侧的上纸装置，剪切盒的下方设有牵引机构，所述的牵引机构驱动横封夹上下运动，本包装机的剪切位置固定不变，可适合各种长度的包装件。本发明采用气动技术与机械、电气、电子技术结合实现生产过程自动化，所以控制方便、精确度高。

Description

条状包装机、条状包装机的控制方法及条状包装件

技术领域

本发明涉及用于流动性固体材料条状包装机、该包装机的控制方法及条形包装件。

背景技术

从目前对流动性固体材料进行条状包装的包装机的了解来说，条状包装机所完成的包装件采用的是两横向封口和一纵向封口的形式，且封口都采取相对面粘接的方式，由于纵向接缝两侧边缘的内层粘接，所以纵向接缝形成鱼鳍状，而且一般纵向接缝设置在背面。中国专利号为03257065.1的实用新型专利说明书中公开的枕式包装机包括箱体部件、整列机构、裁袋机构、横封机构、纵封机构、成型机构、裁纸机构、上纸系统、色标机构、上料系统、电箱及操作面板。这是一种多通道立式枕式包装机。文中没有公开它所加工的包装件的封口形式，这是一种全机械包装机。中国专利号为02228742.6的实用新型专利说明书公开的一种包装机，该包装机包括机体、送纸机构、包装袋成形机构以及封袋机构。封袋机构由电机及传动装置驱动其开合的两块封口板和固设在封口板上的横封加热板和纵封加热板构成。横封加热板和纵封加热板在封口板上呈L形设置。上述驱动两块封口板开合的传动装置为设于两块封口板之间的凸轮，凸轮固联在电机的轴上，两块封口板通过弹性元件贴压在凸轮上。这是一种全机械包装机，它加工的包装件的纵向封口设置在侧面。鱼鳍状包装形式的包装件用包装纸相对较费。目前包装机是机械化自动包装机，结构相对较复杂，对加工不同的包装件所要求不同的长度的调整较困难，在连续生产的过程中，包装件的长度有积累误差，为此，需要作补偿调整。而且正由于结构复杂，所以体积相对较大。另外，机械机件需要加润滑油，润滑油的渗流容易污染包装件，设备的清洁保养工作较麻烦。

发明内容

本发明的目的之一是提出一种结构简单、适宜全自动运作的条状包装机；本发明的目的之二是提出上述条状包装机的控制方法；本发明的目的之三是提出一种用纸省的条形包装件。

为达到上述目的，本发明所提出的条状包装机采取如下措施。

本发明包括机体、处于机体上部的灌装器、依次处于灌装器下方的成型器、纵封夹、横封夹、剪切盒以及处于机体一侧的上纸装置，灌装器的灌料管插入成型器中，所述的灌装器内具有计量杯，灌装器的灌装的开合为气动控制；所述的纵封夹具有由导杆动连接在机体上的左、右纵封夹持体且左、右纵封夹持体的开合为气动控制，相对包装纸封口的夹持体处设有电热元件；所述的横封夹具有由导杆动连接在基体上的左、右横封夹持体，左、右横封夹持体的开合为气动控制且相对包装纸封口的夹持体内设有电热元件；所述的剪切盒具有由导杆动连接在基体上的左、右剪切夹持体，剪切夹持体上设有剪切刀片，左、右剪切夹持体的开合由气动控制；剪切盒的下方设有牵引机构，所述的牵引机构驱动横封夹上下运动。

上述的牵引机构包括连接在机体上的电机、丝杆、两导杆及连接电机与丝杆的传动件，导杆上设有弹簧；上述剪切盒的基体穿在两导杆和丝杆且坐在弹簧上，上述横封夹的基体穿在两导杆上且与丝杆螺纹连接，在横封夹与剪切盒之间设有固定在机体上的限位档块；横封夹的下止点与剪切盒的上止点为同一位置即为剪切点。

上述的成形器为漏斗状成形器，成形器下部连接有成形管，在成形管的顶部与底部分别间隙套有连接在机体上的整形套和夹持套，整形套上设有开口在内壁上且贯通套顶面和套底面的弧形槽。

上述的包装机设有打码器，打码器的进、退为气动控制。

上述的纵封夹的其中一夹持体对着包装纸封口处，该夹持体内设有电热元件；横封夹的两夹持体分别处于包装纸封口的两侧，两夹持体内各设有电热元件。

上述牵引机构的电机正转、反转或停转由微处理控制器控制，上述灌装的开合、横封的开合、纵封的开合、剪切的开合、打码的进退均由微处理控制器通过相应电磁阀控制对应气缸实现。

本发明的运行方法包括如下步骤：

(1)系统初始化；

(2)自动包装程序是否开始运行；若开始运行，则进入下一步骤；

(3)启动牵引机构中的电机正转，横封夹上行使剪切盒复位；

(4)检测剪切盒是否到上止点，到达后驱动剪切盒对完成包装的包装件进行切断；

(5)剪切完成后，则关闭灌装，料斗中的物料进入灌装器的计量杯中；

(6)接到要求牵引机构中的电机停转的信号时，则牵引机构中的电机停止运转；

(7)电机停转后，横封夹开始闭合；

(8)横封夹闭合后开始横封，同时灌装打开，计量杯中的物料开始灌入包装袋中；

(9)在步骤(8)动作同时，纵封夹开始打开；

(10)纵封夹打开后，则启动牵引机构的电机反转，横封夹夹持包装纸下行；

(11)横封夹下行至其下止点附近时，将剪切盒推离其上止点；

(12)横封夹到达其下止点后，则牵引机构的电机停转；

(13)在驱动电机停转后，纵封夹闭合开始纵封；

(14)纵封夹闭合后，则横封夹打开；

(15)横封夹打开后，回到步骤(2)，重复循环。

上述步骤中电机停转的信号可以是色标信号，也可以是条包长度的设定值，该设定值可以在工作时随机调整。在步骤与步骤之间增加是采用色标信号还是采用设定值的选择。

在步骤驱动电机停转后，打码器打印。

本发明所提出的包装件的包装袋具有上、下、后封口，包装袋的后封口由包装袋其中一边的内层与另外一边的外层搭接热合而成，形成信封式封口，上、下封口由相对面热合而成。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本发明采用气动技术与机械、电气、电子技术结合实现生产过程自动化，所以控制方便、精确度高。

2、本发明所提出的条状包装机与包装件接触的机构的驱动都采用气动元件，由于气动元件结构简单，用后的空气直接排入大气，所以简化了条状包装机的结构，减小了条状包装机的体积、工作可靠而且无污染。

3、本发明对应剪切盒上止点处设有固定档块，保证剪切位置的不变，如需要包装袋的长度通过改变横封机构的上行距离，不但调整方便，同样有利于简化本发明的结构，方便自动控制。

4、本发明在横封夹上行的时间内，对此时处于纵封夹与剪切盒之间的包装袋完成灌装，对处于纵封夹处的包装袋进行纵封并对剪切盒下方的包装袋进行剪切；在横封夹停止在上止点的时间内，完成处于纵封夹处的包装袋的纵封，并开始横封和灌装；在横封夹拖动包装袋下行的时间内，继续进行横封和灌装，而原处于纵封夹与剪切盒之间包装袋被送到剪切盒下方；在横封夹停止在下止点的时间内，完成横封，灌装仍在进行，并对纵封夹的包装袋开始纵封。由于本发明的多道工艺同时进行，所以工作效率高。

5、本发明采用信封式纵封，除耗包装纸少，可以降低包装成本外，该包装袋的背面为一整面，外观上较好。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。其中

图1为本发明的条状包装袋示图；

图2为图1所示的条状包装袋截面图；

图3为条状包装机的成型器示图；

图4为本发明的条状包装机示图；

图5为本发明的控制图；

图6为本发明的条状包装机控制流程图；

图7为本发明的条状包装机工作循环图。

具体实施方式

图1与图2所示的实施例1为条状包装袋，包括包装袋10和被包装物，被包装物为流动性固体材料，例如白糖、咖啡。包装袋具有后封口10-3、上封口10-1、下封口10-2。包装袋后封口10-3由包装袋其中一边的内层与另外一边的外层搭接热合而成，形成信封式封口，上、下封口10-1、10-2由相对面热合而成。

图4所示的实施例2为加工上述实施例1的条状包装机。该包装机包括机体11、处于机体上部的灌装器1、依次处于灌装器1下方的成型器2、纵封夹3、横封夹4、剪切盒5以及处于机体一侧的上纸装置8和打码器9。

上述的灌装器1内具有计量杯，计量通过控制容量实现。灌装器1的灌装为气动，由气缸带动灌装开、合。灌装器1的上方设有料斗12，灌装器的灌料送料管1-2插入成型器2中。

上述的成形器2为漏斗状成形器，成形器下部连接有成形管2-1，在成形管2-1的顶部与底部分别间隙套有连接在机体上的整形套2-2和夹持套2-3，整形套2-2上设有开口在内壁上且贯通顶面和底面的弧形槽2-21(见图3)。本发明所使用的包装纸为纸塑复合纸，上纸装置8上的包装纸8-2经过导纸辊8-1送入漏斗状成型器2。包装纸的一边嵌入整形套2-2的弧形槽2-21内，包装纸经过整形套2-2后，形成一边的内层与另外一边的外层呈信封式搭接状卷绕在成形管2-1上。

所述的纵封夹3具有由导杆3-2动连接在机体11上的左、右纵封夹持体3-3，左、右纵封夹持体3-3由气缸带动开、合。市场上销售的气爪直接包括气缸和夹持体。由于纵封夹3的两夹持体3-3的其中一侧夹持体3-31对着包装纸封口处，所以仅在该侧的夹持体3-31上设有电热元件3-4。成形管2-1处于纵封夹3的两夹持体3-3之间，在左、右纵封夹持体3-3相合时，左、右纵封夹持体对成形管2-1加压，绕在成形管2-1外部的包装纸的搭接处对着设有电热元件3-4的夹持体3-31的一侧，热压后形成封口。

所述的横封夹4具有由导杆4-2动连接在基体4-1上的左、右横封夹持体4-3，左、右横封夹持体4-3由气缸带动开、合。横封夹4的两夹持体4-3分别处于包装纸封口的两侧，均相对包装纸封口，所以两夹持体4-3内各设有电热元件4-4。两夹持体4-3相合将处于两夹持体4-3之间的包装袋部分热压形成封口。该封口包括下袋的上封口和上袋的下封口。横封夹采用气爪。

所述的剪切盒5具有由导杆5-2动连接在基体5-1上的左、右纵封夹持体5-3，剪切夹持体5-3上设有剪切刀片5-4，左、右剪切夹持体5-3由气缸带动开、合完成对下袋的上封口和上袋的下封口之间的剪切。

上述打码器9由气缸带动作进、退。

剪切盒5的下方设有驱动机构6，所述的驱动机构6包括连接在机体上的伺服电机6-1、丝杆6-2、两导杆6-3及连接电机6-1与丝杆6-2的传动件，传动件为齿轮副6-4，导杆6-3上设有弹簧6-5。上述剪切盒5的基体5-1穿在两导杆6-3和丝杆6-2上且坐在弹簧6-5上，上述横封夹4的基体4-1穿在两导杆6-3上且与丝杆6-2螺纹连接。机体上在横封夹4与剪切盒5之间设有作为剪切盒5上止点的固定档块7。由于剪切盒5是坐在弹簧6-5上，当横封夹4下移触及剪切盒5时将剪切盒5向下压，保证横封夹4将包装袋的封口送到下至点也是剪切盒5的上止点即是剪切位置，当横封夹4松开包装袋上移，剪切盒5在弹簧6-5作用下上移复位，并进行剪切。由于剪切盒5的上止点始终不变，剪切位置始终不变。调换不同长度的包装件，其剪切位置不必调整。进纸由横封夹4带动，随着横封夹4向下移动，横封夹4拖动包装纸向下移动。

上述条状包装机为全自动包装机，其运行由微处理控制器控制。参见图5，在上述灌装器、横封夹、纵封夹、剪切盒、打码器相应的位置上设有检测头，附图4中的4-6即为安装在横封夹上的光电探测头。当微处理控制器接受到来自灌装开、合限位信号、横封开、合限位信号、纵封开、合限位信号、剪切开、合限位信号、打码进、退限位信号，会通过相应电磁阀控制灌装气缸1-7、横封气缸4-7、纵封气缸3-7、剪切气缸5-7、打码气缸9-7实现灌装、横封、纵封、剪切、打码的运作。当微处理控制器接受到牵引上、下限位信号后，驱动牵引机构的伺服电机6-1正转、反转或停转。上述电磁阀采用两位五通电磁阀，在气路上设有过滤减压除油三联件13。

参见图6与图7，条状包装机的控制方法如下：

(1)系统初始化；

(2)判断自动包装程序是否开始运行，若开始运行，则进入下一步骤；若没有运行，则重新判断自动包装程序是否开始运行。

(3)微处理控制器启动牵引机构的电机6-1正转。电机带动丝杆6-2正转，使横封夹4沿导杆6-3上行，剪切盒5复位即剪切盒5在弹簧6-5作用下上移至上止点即剪切点；

(4)当微处理控制器接受到剪切盒5复位即到达上止点的信号后，指令剪切盒夹持体5-3闭合，对完成包装的包装件10进行切断；

(5)当微处理控制器接受到剪切盒合到位的信号后，表示剪切完成，则指令关闭灌装，此时料斗中的物料开始进入灌装器的计量杯中；

(6)对要求牵引机构中的电机停转的信号是采用色标(或图案)信号还是采用设定值进行选择；如采用色标，当微处理控制器接受到色标信号时，指令电机6-1停止运转；如采用时间设定值，当到达设定时间时，则微处理控制器同样指令电机6-1停止运转；

(7)当电机6-1停止运转后，微处理控制器指令横封夹4的夹持体4-3闭合并开始热封；

(8)当微处理控制器接受到横封夹4合到位的信号后，指令打开灌装，灌装器的计量杯中的物料开始灌入包装袋中；

(9)在步骤(8)动作同时，微处理控制器指令纵封夹3的夹持体3-3打开；

(10)当微处理控制器接受到纵封夹3打开到位的信号则指令牵引机构的电机6-1反转，在丝杆6-2反转作用下，横封夹4下行，并拖动包装纸8-2下行，此时灌装仍在进行之中；

(11)横封夹下行至其下止点附近时，由于剪切盒是坐在弹簧上的，所以剪切盒在横封夹的压迫下，开始向下移动，离开其上止点；

(12)当微处理控制器接受到横封夹4到达下止点的信号，微处理控制器指令电机6-1停转；

(13)在牵引机构的电机6-1停转后，微处理控制器指令纵封夹3的夹持体3-3闭合并开始纵封；微处理控制器指令打码器9打码，打码器在纸带8-2上打印生产日期；

(14)微处理控制器接受到纵封夹3闭合到位的信号后，指令横封夹4的夹持体4-3打开；

(15)微处理控制器接受到横封夹4打开到位的信号后，询问是否开始运行，即返回步骤(2)，重复循环。

Claims (10)

1. 一种条状包装机，包括机体(11)、处于机体上部的灌装器(1)、依次处于灌装器(1)下方的成型器(2)、纵封夹(3)、横封夹(4)、剪切盒(5)以及处于机体一侧的上纸装置(8)，灌装器(1)的灌料管(1-2)插入成型器(2)中，其特征在于：所述的灌装器(1)内具有计量杯，灌装器(1)的灌装的开合为气动控制；所述的纵封夹(3)具有由导杆(3-2)动连接在机体(11)上的左、右纵封夹持体(3-3)且左、右纵封夹持体(3-3)的开合为气动控制，相对包装纸封口的夹持体处设有电热元件(3-4)；所述的横封夹(4)具有由导杆(4-2)动连接在基体(4-1)上的左、右横封夹持体(4-3)，左、右横封夹持体(4-3)的开合为气动控制且相对包装纸封口的夹持体内设有电热元件(4-4)；所述的剪切盒(5)具有由导杆(5-2)动连接在基体(5-1)上的左、右剪切夹持体(5-3)，剪切夹持体上设有剪切刀片(5-4)，左、右剪切夹持体(5-3)的开合由气动控制；剪切盒(5)的下方设有牵引机构(6)，所述的牵引机构(6)驱动横封夹(4)上下运动。

2. 根据权利要求1所述的条状条包机，其特征在于：牵引机构(6)包括连接在机体上的电机(6-1)、丝杆(6-2)、两导杆(6-3)及连接电机(6-1)与丝杆(6-2)的传动件(6-4)，导杆(6-3)上设有弹簧(6-5)；上述剪切盒(5)的基体(5-1)穿在两导杆(6-3)和丝杆(6-2)且坐在弹簧(6-5)上，上述横封夹(4)的基体(4-1)穿在两导杆(6-3)上且与丝杆(6-2)螺纹连接，在横封夹(4)与剪切盒(5)之间设有固定在机体上的限位档块(7)；横封夹(3)的下止点与剪切盒(5)的上止点为同一位置即为剪切点。

3. 根据权利要求2所述的条状条包机，其特征在于：成形器(2)为漏斗状成形器，成形器下部连接有成形管(2-1)，在成形管(2-1)的顶部与底部分别间隙套有连接在机体上的整形套(2-2)和夹持套(2-3)，整形套(2-2)上设有开口在内壁上且贯通套顶面和套底面的弧形槽(2-21)。

4. 根据权利要求3所述的条状包装机，其特征在于：包装机设有打码器(9)，打码器(9)的进、退为气动控制。

5. 根据权利要求4所述的条状包装机，其特征在于：纵封夹(3)的其中一夹持体(3-31)对着包装纸封口处，该夹持体(3-31)内设有电热元件(3-4)；横封夹(4)的两夹持体(4-3)分别处于包装纸封口的两侧，两夹持体(4-3)内各设有电热元件(4-4)。

6. 根据权利要求5所述的条状包装机，其特征在于：上述牵引机构的电机(6-1)正转、反转或停转由微处理控制器控制，上述灌装的开合、横封的开合、纵封的开合、剪切的开合、打码的进退均由微处理控制器通过相应电磁阀控制对应气缸实现。

7. 一种条状包装机的控制方法，该包装机包括灌装器、成型器、纵封夹、横封夹、剪切盒、牵引机构；它的运行方法包括如下步骤：

(1)系统初始化；

(2)自动包装程序是否开始运行；若开始运行，则进入下一步骤；

(3)启动牵引机构中的电机正转，横封夹上行使剪切盒复位；

(4)检测剪切盒是否到上止点，到达后驱动剪切盒对完成包装的包装件进行切断；

(5)剪切完成后，则关闭灌装，料斗中的物料进入灌装器的计量杯中；

(6)接到要求牵引机构中的电机停转的信号时，则牵引机构中的电机停止运转；

(7)电机停转后，横封夹开始闭合；

(8)横封夹闭合后开始横封，同时灌装打开，计量杯中的物料开始灌入包装袋中；

(9)在步骤(8)动作同时，纵封夹开始打开；

(10)纵封夹打开后，则启动牵引机构的电机反转，横封夹夹持包装纸下行；

(11)横封夹下行至其下止点附近时，将剪切盒推离其上止点

(12)横封夹到达其下止点后，则牵引机构的电机停转；

(13)在驱动电机停转后，纵封夹闭合开始纵封；

(14)纵封夹闭合后，则横封夹打开；

(15)横封夹打开后，回到步骤(2)，重复循环。

8. 根据权利要求7所述的条状包装机的控制方法，其特征在于：上述步骤(6)中电机停转的信号可以是色标(或图案)信号，也可以是条包长度的设定值，该设定值可以在工作时随机调整。在步骤(5)与步骤(6)之间增加是采用色标(或图案)信号还是采用设定值的选择。

9. 根据权利要求8所述的条状包装机的控制方法，其特征在于：在步骤(13)驱动电机停转后，打码器打印。

10. 一种条状包装件，包括包装袋(10)和被包装物，包装袋(10)具有上、下、后封口(10-1、10-2、10-3)，其特征在于：包装袋(10)的后封口(10-3)由包装袋其中一边的内层与另外一边的外层搭接热合而成，形成信封式封口，上、下封口(10-1、10-2)由相对面热合而成。

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