CN102717925B - 一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的装置及其方法，包括安装在同一主轴上的四个转塔机构：推纸转塔、接纸转塔、中心盒塔和套袋转塔，这四个转塔键联接在主轴上，随主轴转动；在各转塔中有同轴安装并且和固定支架连接的凸轮；供纸装置、供袋装置、封口装置和成品输出装置分别布置在这些转塔周边。转塔中的各个工位通过转塔连续旋转周期性完成各自的工作；供纸装置、供袋装置、封口装置和成品输出装置分别布置在这些转塔周边，协同配合完成连续包装过程。本发明使枕式包装面巾纸的工作实现机械化、自动化，枕式包装的面巾纸具有外形美观、密封性好、薄膜不粘纸且节省薄膜的优点，解决了市场急需自动化程度和生产效率高的枕式包装机的问题。

Description

一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的装置及其方法

技术领域

本发明涉及面巾纸包装机技术领域，即一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的装置及其方法。

背景技术

中国生活用纸协会历年的统计数据表明，随着人们生活水平的不断提高，生活用纸特别是面巾纸的使用量越来越大，塑包软抽面巾纸因为使用方便且成本低廉正逐步取代纸盒包装的面巾纸，塑包面巾纸分又为立体裹式包装和枕式包装两种形式，目前市场上的枕式包装面巾纸完全依靠手工完成，它具有外形美观、密封性好、薄膜不粘纸且节省薄膜的优点，市场急需自动化程度和生产效率高的枕式包装机，但该机型为国内空白，也没有可供参照的进口机型。

面巾纸枕式包装机将面巾纸折叠机输送过来的纸叠外面进行自动装袋，再进行端面的夹烫式封口从而形成外观上的“枕式”包装，该机具备纸叠的自动输送，薄膜袋的放卷、纠偏、虚切和切断，以及包装成型封口、多余薄膜的切除和回收等功能。

选用连续套袋方式的面巾纸枕式包装方法，理由如下：一是现有三维立体包装机采用CPP薄膜来包装软抽面巾纸是迫不得已，本来CPP薄膜成本较高，而且三维立体包装的软抽面巾纸外观不规整、破损率较高，而成本比CPP薄膜低、韧性好不易破损的PE膜却不适合三维立体的自动化包装，现在又没有成熟的套袋方式面巾纸枕式包装机，企业为了节省材料成本和降低废品率，只能利用大量工人进行手工套袋（PE袋）包装；二是面巾纸包装的技术要求：最好采用成本最低韧性最好的PE膜，成品周边四个大平面不允许有明显的封烫接缝或搭口以免影响薄膜印刷效果，切除余料最少，外观紧凑方正。这是我们选用套袋方式的主要理由，使用连续性的目的就是提高生产效率。

发明内容

本发明提供一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的方法。

该发明的核心部件是安装在同一主轴上的四个转塔机构：推纸转塔、接纸转塔、中心盒塔和套袋转塔，这四个转塔键联接在主轴上，随主轴转动；在各转塔中有同轴安装并且和固定支架连接的凸轮；供纸装置、供袋装置、封口装置和成品输出装置分别布置在这些转塔周边。

凸轮滚子的运动带动各工位工作，转塔中的各个工位通过转塔连续旋转周期性完成各自的工作；供纸装置、供袋装置、封口装置和成品输出装置分别布置在这些转塔周边，协同配合完成连续包装过程；即分别实现接纸转塔从供纸装置上连续抓取压缩纸叠并旋转到推纸转塔的推头前、套袋转塔从供袋装置上连续抓取薄膜袋并套入中心盒塔的套袋盒外面、合口装置准确把裹有纸叠的袋口合拢又能有效打开三个过程；接纸转塔将纸叠从供纸装置的输送平台抓起来，压缩后把纸叠转到推纸转塔的推头前，推纸转塔的凸轮驱动推头将纸叠推入中心盒塔；与此同时，套袋转塔随即从供袋装置输送平台上“抓取”的薄膜袋撑开套入中心盒塔套袋盒的合板外面；推纸转塔的推头将纸叠推过套袋盒里面，使纸叠到达袋底，推头继续前进，直到裹有纸叠的袋被推到中心盒塔的旋转盒底部；推头退出后合口装置合拢裹有纸叠的袋口；合口装置不松开，随旋转盒转到外围；外围的封口装置对纸包端面封口并切除多余的薄膜；最后成品输出装置将纸包从中心盒塔的旋转盒中拨出来输送到检验台，完成整个连续套袋包装流程。

接纸转塔的接纸爪在转到供纸装置的输送平台下面时合起，“抓”起纸叠。接纸转塔继续转动，接纸爪旋转轴转动，纸叠被向接纸转塔内部转动到推头前。实现两个目的：接纸爪的长度方向在抓纸叠时和接纸转塔旋转方向一致，旋转到接纸转塔内部后和推头推的方向一致；抓纸叠时接纸爪在接纸转塔的外围，旋转到接纸转塔内部后和推头平行，实现空间的转换。

套袋转塔和接纸转塔在同一主轴上，同轴转动，当套袋转塔上吸口转到供袋装置袋放置台边时，吸起袋，套袋转塔上的平面凸轮和空间凸轮共同作用，使上吸口吸住袋向前运动同时配合下吸口把袋打开。继续往前直到把袋套在中心盒塔的套袋盒外面，中心盒塔的套袋盒向外撑住袋，此时套袋转塔的上、下吸口吸气消失，袋停留在中心盒塔的套袋盒外面，等待推纸转塔的推头把纸叠推入袋中。套袋转塔的上、下吸口在平面凸轮和空间凸轮共同作用回到准备在供袋装置吸袋的位置。套袋转塔转动，每转一周一个周期，套袋转塔上吸口、下吸口完成吸起袋、打开袋、套上袋、回原位周期性工作，实现连续套袋功能。

合口装置属中心盒塔的部件，安装在旋转盒前面。功能是在装有纸叠的袋到达旋转盒底部后合拢袋口。推头形状为“Χ”字形，中间凹下去的地方有负压吸孔，在推头把纸叠推到袋底后负压吸气，使袋口成“Χ”形，合口装置合口时袋口已成型。推头推纸叠和袋到旋转盒底部后，推头后退5毫米再停下来，保持袋口“Χ”形状并留出合口板合拢位置，等待合口装置的合口板合拢。这时触发杆被压下，使合口板合拢，完成袋合口，袋口变成扁平，长度方向指向转塔轴心。旋转盒再向上旋转118度，袋口长度方向和圆周切向方向重合。方便整个中心盒塔转动过程中完成袋口烙封和切除多余的袋口。旋转盒里包装完好的纸叠完成了袋口烙封和多余袋口切除就成了成品。成品在旋转过程中被掏出，空的旋转盒再向下旋转118度，回到原位，回到等待下一纸叠进入的状态，完成整个周期。

本发明对经过折叠的面巾纸纸叠间歇输送、连续抓纸叠、将纸叠推到被连续套上转塔的袋膜的袋底、转塔匀角速转动过程中实现封切，完成连续套袋包装过程。使枕式包装面巾纸的工作实现机械化、自动化，枕式包装的面巾纸具有外形美观、密封性好、薄膜不粘纸且节省薄膜的优点，解决了市场急需自动化程度和生产效率高的枕式包装机的问题。

附图说明

附图1本发明的主视图

附图2本发明的推纸转塔和接纸转塔机构示意图

附图3本发明的中心盒塔示意图

附图4本发明的套袋转塔示意图

附图5本发明的转塔工作时序图水平展开图

附图6本发明的转塔工作时序图旋转图

附图中：1、支架，101、主轴， 2、推纸转塔，201、推头，202、推纸滚子，203、推纸凸轮，204、推纸凸轮固定板， 3、接纸转塔，30、接纸机构，301、接纸爪， 4、中心盒塔，401、旋转盒，402、套袋盒，403、合口板，404、合板，405、触发杆，5套袋转塔，501、上吸口，502、下吸口，503、空间凸轮，504、平面凸轮，6、供纸装置，601、输送平台，602、纸叠，7、供袋装置，701、袋放置台。

具体实施方式：

结构详解

附图1是本发明的主视图。四个转塔机构：推纸转塔2、接纸转塔3、中心盒塔4和套袋转塔5依次串联安装在同一主轴101上，推纸转塔2在接纸转塔3的左面，中心盒塔4在接纸转塔3的右面，套袋转塔5在中心盒塔4右面。当主轴101转动时，这四个转塔一起和主轴101转动。接纸转塔3的接纸爪301在接纸转塔3转到竖直下方瞬时快速合拢，把纸叠602抓起，接纸转塔3继续转动并实现空间翻转，由翻转前接纸爪301和纸叠602的长度方向为旋转切线方向变成接纸爪301和纸叠602的长度方向和主轴101平行，同时由翻转前纸叠602中心旋转半径大于推纸转塔2推头201的旋转半径，旋转到纸叠602中心的旋转半径等于推头201中心的旋转半径。这时推纸转塔2的推头201、接纸转塔3的接纸机构30、中心盒塔4的套袋盒402在一条平行于主轴101的直线上。纸叠602在接纸机构30中，推头201在转动过程中把纸叠602推出接纸转塔3的接纸机构30，推过中心盒塔4的套袋盒402，因为套袋盒402被套袋转塔5的上吸口501和下吸口502套上了袋，所以纸叠602被推过套袋盒402后进入袋底。

附图2是本发明的推纸转塔2和接纸转塔3机构示意图。推纸转塔2、接纸转塔3都有8个工位。推纸转塔2的功能部件是推头201，推头201负责把接纸转塔3接纸机构30中的纸叠602直推到袋底。驱动推头201前推的是推纸凸轮203，推纸凸轮203被推纸凸轮固定板204固定在支架1上。当推纸转塔2转动时，推纸滚子202在推纸凸轮203中滚动推动推头201前推。

接纸转塔3的接纸爪301在转到供纸装置6的输送平台601下面时合拢，“抓”起纸叠602。接纸转塔3继续转动，接纸机构30转动，纸叠602被向接纸转塔3内部转动到推头201前。由翻转前接纸爪301和纸叠602的长度方向为旋转切线方向变成接纸爪301和纸叠602的长度方向和主轴101平行，同时由翻转前纸叠602中心旋转半径大于推纸转塔2推头201的旋转半径，旋转到纸叠602中心的旋转半径等于推头201中心的旋转半径。

附图3是中心盒塔4，是实现连续套袋包装的一个重要部套，有两个重要功能部件：旋转盒401、套袋盒402。旋转盒401有3个功能，第一是，接住推头201推过来套上袋的纸叠602，纸叠602被推过来后最终停在旋转盒内；第二是，合口板403给套在纸叠602上的袋合口；第三是旋转到外围，配合封口装置封口。当推头201推过来套上袋的纸叠602时，旋转盒401在套袋盒402的后面，纸叠602和套在纸叠602上的袋一起被推进旋转盒401内。推头201形状为“Χ”字形，中间凹下去的地方有负压吸孔，在推头201把纸叠推到袋底后负压吸气，使袋口成“Χ”形，合口板403合拢时袋口已成型。推头201推纸叠602和套在纸叠外面的袋到旋转盒401底部后，推头201后退5毫米再停下来，保持袋口“Χ”形状并留出合口板403合拢位置，等待旋转盒401上的合口板403合拢。这时触发杆405被压下，使合口板403合拢，袋口成封口形状，袋口变成扁平，长度方向指向主轴101轴心。旋转盒401再向上旋转118度，袋口长度方向和圆周切向方向重合。方便整个中心盒塔4转动过程中完成袋口烙封和切除多余的袋口。旋转盒401里包装完好的纸叠602完成了袋口烙封和多余袋口切除就成了成品。成品在旋转过程中被掏出。空的旋转盒401再向内旋转118度，回到原位，回到等待下一纸叠602进入的状态，完成整个周期。旋转盒401向外旋转118度到向内旋转118o回到原位之间的时间段，套袋盒402后面被空出来了，方便套袋转塔5把袋套在套袋盒402的合板404上。

附图4是套袋转塔示意图。套袋转塔5和中心盒塔4在同一主轴101上，同轴转动，当套袋转塔5上吸口501转到供袋装置7袋放置台701边时，吸起袋，套袋转塔5上的平面凸轮504和空间凸轮503共同作用，使上吸口501吸住袋向前运动同时配合下吸口502把袋打开。继续往前直到把袋套在中心盒塔4的套袋盒402的合板404外面，中心盒塔4的套袋盒402的合板404向外撑住袋，此时套袋转塔4的上吸口501、下吸口502吸气消失，袋停留在中心盒塔4的套袋盒402的合板404外面，等待推纸转塔2的推头201把纸叠602推入袋中。套袋转塔5的上吸口501、下吸口502在平面凸轮504和空间凸轮503共同作用回到准备在供袋装置7吸袋的位置。套袋转塔5转动，每转一周一个周期，套袋转塔5的上吸口501、下吸口502完成吸起袋、打开袋、套上袋、回原位周期性工作，实现连续套袋功能。

由上接纸转塔2、套袋转塔3、中心盒塔4、推纸转塔5四个转塔连续转动过程中同步协调工作完成整个连续套袋包装工作，详见附图5、附图6的工作时序图。

在附图1中主轴101为转动轴，以支架1为参考，水平向读者为0度起点，主轴101从0度向上转动360度为转动周期。从附图1左侧看为逆时针旋转。

接纸转塔3的工作流程：在负30度到195度之间的225度内，接纸机构30保持和推头201在同一旋转半径上。从195度到225度，接纸机构30转出。从225度到300度的75度内接纸机构30转出状态，等待接纸爪301打开合合拢，把纸叠602抓起。245度到252度这7度接纸爪301被打开,270度正负2度的范围内实现接纸爪301合拢，把纸叠602抓起。从300度到330度的30度范围内接纸机构30转入。

中心盒塔4的工作流程：从35度到70度的35度范围内，旋转盒401转入到套袋盒402的后面，同时合口板403打开。在70度到135度之间，旋转盒401保持在套袋盒402的后面，等待套有袋的纸叠602进入旋转盒401里面，并等待合口板403合拢。95度到100度之间合口板合拢，袋口成封口形状。从135度到195度，旋转盒401与同旋转盒401里面的套有袋的纸叠602转出。从195度起到下一圈的35度旋转盒401都保持转出状态。套有袋的纸叠602转出后袋口长度方向和圆周切向方向重合。方便整个中心盒塔4转动过程中完成袋口烙封和切除多余的袋口。旋转盒401里包装完好的纸叠完成了袋口烙封和多余袋口切除就成了成品，成品在旋转过程中290度左右被掏出。从195度起到下一圈的35度期间，套袋盒402后面的旋转盒401转出，给套袋转塔5套袋让出了空间。

套袋转塔4的工作流程：从52度到163度之间，套袋转塔的上吸口501、下吸口502停留在自己行程内距中心盒塔4的套袋盒402最远的极限位置，让开空间，能使旋转盒401接到套有袋的纸叠602，并等到旋转盒401转出不干涉上吸口501、下吸口502套袋为止。从163度到197度，上吸口501吸住袋。从197度到302度，下吸口502配合上吸口501把袋打开，并把袋套到套袋盒402的合板404上。从302度到307度，上吸口501、下吸口502做短暂的停歇，停止负压吸气，释放袋。从307度到下一圈的52度，上吸口501、下吸口502回程，回到在自己行程内距套袋盒最远的极限位置。

推纸转塔2的工作流程：从负30度到87度之间的117度范围之间推头201前推纸叠602。从87度到90度短回5毫米，再停歇15度。从87度到105度范围内推头有负压气配合合口板403完成袋口成型。从105度到195度推头201回程。从195度到330度推头201停歇，等待接纸转塔3完成抓纸叠602工作。

Claims (6)

1.一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的装置，其特征在于，包括安装在同一主轴上的四个转塔机构：推纸转塔、接纸转塔、中心盒塔和套袋转塔，这四个转塔键联接在主轴上，随主轴转动；在各转塔中有同轴安装并且和固定支架连接的凸轮；供纸装置、供袋装置、封口装置和成品输出装置分别布置在这些转塔周边。

2.一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的方法，其特征在于，凸轮滚子的运动带动各工位工作，转塔中的各个工位通过转塔连续旋转周期性完成各自的工作；供纸装置、供袋装置、封口装置和成品输出装置分别布置在这些转塔周边，协同配合完成连续包装过程；即分别实现接纸转塔从供纸装置上连续抓取压缩纸叠并旋转到推纸转塔的推头前、套袋转塔从供袋装置上连续抓取薄膜袋并套入中心盒塔的套袋盒外面、合口装置准确把裹有纸叠的袋口合拢又能有效打开三个过程；接纸转塔将纸叠从供纸装置的输送平台抓起来，压缩后把纸叠转到推纸转塔的推头前，推纸转塔的凸轮驱动推头将纸叠推入中心盒塔；与此同时，套袋转塔随即从供袋装置输送平台上“抓取”的薄膜袋撑开套入中心盒塔套袋盒的合板外面；推纸转塔的推头将纸叠推过套袋盒里面，使纸叠到达袋底，推头继续前进，直到裹有纸叠的袋被推到中心盒塔的旋转盒底部；推头退出后合口装置合拢裹有纸叠的袋口；合口装置不松开，随旋转盒转到外围；外围的封口装置对纸包端面封口并切除多余的薄膜；最后成品输出装置将纸包从中心盒塔的旋转盒中拨出来输送到检验台，完成整个连续套袋包装流程。

3.根据权利要求2所述的一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的方法，其特征在于，接纸转塔的接纸爪在转到供纸装置的输送平台下面时合起，“抓”起纸叠；接纸转塔继续转动，接纸爪旋转轴转动，纸叠被向接纸转塔内部转动到推头前；实现两个目的：接纸爪的长度方向在抓纸叠时和接纸转塔旋转方向一致，旋转到接纸转塔内部后和推头推的方向一致；抓纸叠时接纸爪在接纸转塔的外围，旋转到接纸转塔内部后和推头平行，实现空间的转换。

4.根据权利要求2所述的一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的方法，其特征在于，套袋转塔和接纸转塔在同一主轴上，同轴转动，当套袋转塔上吸口转到供袋装置袋放置台边时，吸起袋，套袋转塔上的平面凸轮和空间凸轮共同作用，使上吸口吸住袋向前运动同时配合下吸口把袋打开；继续往前直到把袋套在中心盒塔的套袋盒外面，中心盒塔的套袋盒向外撑住袋，此时套袋转塔的上、下吸口吸气消失，袋停留在中心盒塔的套袋盒外面，等待推纸转塔的推头把纸叠推入袋中；套袋转塔的上、下吸口在平面凸轮和空间凸轮共同作用回到准备在供袋装置吸袋的位置；套袋转塔转动，每转一周一个周期，套袋转塔上吸口、下吸口完成吸起袋、打开袋、套上袋、回原位周期性工作，实现连续套袋功能。

5.根据权利要求2所述的一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的方法，其特征在于，合口装置属中心盒塔的部件，安装在旋转盒前面；功能是在装有纸叠的袋到达旋转盒底部后合拢袋口；推头形状为“Χ”字形，中间凹下去的地方有负压吸孔，在推头把纸叠推到袋底后负压吸气，使袋口成“Χ”形，合口装置合口时袋口已成型；推头推纸叠和袋到旋转盒底部后，推头后退3-7毫米再停下来，保持袋口“Χ”形状并留出合口板合拢位置，等待合口装置的合口板合拢；这时触发杆被压下，使合口板合拢，完成袋合口，袋口变成扁平，长度方向指向转塔轴心；旋转盒再向上旋转118度，袋口长度方向和圆周切向方向重合；方便整个中心盒塔转动过程中完成袋口烙封和切除多余的袋口；旋转盒里包装完好的纸叠完成了袋口烙封和多余袋口切除就成了成品；成品在旋转过程中被掏出，空的旋转盒再向下旋转118度，回到原位，回到等待下一纸叠进入的状态，完成整个周期。

6.根据权利要求2所述的一种面巾纸枕式包装机连续套袋包装的方法，其特征在于，接纸转塔（2）、套袋转塔（3）、中心盒塔（4）、推纸转塔（5）四个转塔连续转动过程中同步协调工作完成整个连续套袋包装工作，工作时序如下：

主轴（101）为转动轴，以支架（1）为参考，水平向读者为0度起点，主轴（101）从0度向上转动360度为转动周期；

接纸转塔（3）的工作流程：在负30度到195度之间的225度内，接纸机构（30）保持和推头（201）在同一旋转半径上；从195度到225度，接纸机构（30）转出；从225度到300度的75度内接纸机构（30）转出状态，等待接纸爪（301）打开合合拢，把纸叠（602）抓起；245度到252度这7度接纸爪（301）被打开,270度正负2度的范围内实现接纸爪（301）合拢，把纸叠（602）抓起；从300度到330度的30度范围内接纸机构（30）转入；

中心盒塔（4）的工作流程：从35度到70度的35度范围内，旋转盒（401）转入到套袋盒（402）的后面，同时合口板（403）打开；在70度到135度之间，旋转盒（401）保持在套袋盒（402）的后面，等待套有袋的纸叠（602）进入旋转盒（401）里面，并等待合口板（403）合拢；95度到100度之间合口板合拢，袋口成封口形状；从135度到195度，旋转盒(401)与同旋转盒(401)里面的套有袋的纸叠(602)转出；从195度起到下一圈的35度旋转盒(401)都保持转出状态；套有袋的纸叠（602）转出后袋口长度方向和圆周切向方向重合；方便整个中心盒塔（4）转动过程中完成袋口烙封和切除多余的袋口；旋转盒（401）里包装完好的纸叠完成了袋口烙封和多余袋口切除就成了成品，成品在旋转过程中290度左右被掏出；从195度起到下一圈的35度期间，套袋盒（402）后面的旋转盒（401）转出，给套袋转塔（5）套袋让出了空间；

套袋转塔（4）的工作流程：从52度到163度之间，套袋转塔的上吸口（501）、下吸口（502）停留在自己行程内距中心盒塔（4）的套袋盒（402）最远的极限位置，让开空间，能使旋转盒（401）接到套有袋的纸叠（602），并等到旋转盒（401）转出不干涉上吸口（501）、下吸口（502）套袋为止；从163度到197度，上吸口（501）吸住袋；从197度到302度，下吸口（502）配合上吸口（501）把袋打开，并把袋套到套袋盒（402）的合板（404）上；从302度到307度，上吸口（501）、下吸口（502）做短暂的停歇，停止负压吸气，释放袋；从307度到下一圈的52度，上吸口（501）、下吸口（502）回程，回到在自己行程内距套袋盒最远的极限位置；

推纸转塔（2）的工作流程：从负30度到87度之间的117度范围之间推头（201）前推纸叠（602）；从87度到90度短回5毫米，再停歇15度；从87度到105度范围内推头有负压气配合合口板（403）完成袋口成型；从105度到195度推头（201）回程；从195度到330度推头（201）停歇，等待接纸转塔（3）完成抓纸叠（602）工作。

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