CN103387059B - 智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机，包括包装膜传送成袋分切装置、包装袋传送装置、定量充填装袋装置和无室抽真空热封袋装置，包装膜传送成袋分切装置位于机体一侧，机体另一侧设有无室抽真空热封袋装置，定量充填装袋装置位于包装膜传送成袋分切装置与无室抽真空热封袋装置之间的机体上，包装袋传送装置位于包装膜传送成袋分切装置至定量充填装袋装置和无室抽真空热封袋装置之间的机体上。本发明能智能化在无人操作的状态下自动连续完成多样多种物料的集装包装全过程，能满足对多样多种物质产品包装的卫生，保质要求，具有包装种类多，适应性广，生产效率高，包装速度快，用工少，包装质量好，安全卫生和包装精致美观的优点。

Description

智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机

技术领域

本发明属于一种智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机。

背景技术

目前，真空包装机广泛用对速冻食品、淹制食品、果蔬、液体饮料、种子等包装中。大多数真空包装机采用”真空室”抽气及容积法计量或人工称量方式完成对物料的包装。整个包装工艺过程包括先将已称量的物料充入预制好的包装袋腔内，再把盛有被包装物的包装袋放入真空包装机的真空室内，然后关闭真空室将包装袋密封抽气，而后再将包装袋热封切密封，完成后真空室开启，取出包装物，包装过程人工独立操作，十分复杂，麻烦。另一方面，每种真空包装机的包装范围较窄，一台包装机仅能完成一种物料的包装。从而使真空包装机适应性差，包装生产效率低，包装速度慢，用工量大，难于适应目前多样产品包装的要求。

发明内容

本发明的目的是设计一种智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机，能智能化在无人操作的状态下自动连续完成多样多种物料的集装包装全过程，能满足对多样多种物质产品包装的卫生，保质要求，具有包装种类多，适应性广，生产效率高，包装速度快，用工少，包装质量好，安全卫生和包装精致美观的优点。

为此，本发明包括包装膜传送成袋分切装置、包装袋传送装置、定量充填装袋装置和无室抽真空热封袋装置。包装膜传送成袋分切装置位于机体一侧，机体另一侧设有无室抽真空热封袋装置，定量充填装袋装置位于包装膜传送成袋分切装置与无室抽真空热封袋装置之间的机体上，包装袋传送装置位于包装膜传送成袋分切装置至定量充填装袋装置和无室抽真空热封袋装置之间的机体上；其中

包装膜传送成袋分切装置，是包装膜通过打日期机和袋成型器与通过拉链成型器的拉链条一起进入拉链热封器中在包装袋的一端结合热封成一体，拉链热封器出口侧的机体上依次设超声波拉链热封口器、纵封边器和大封边器；

定量充填装袋装置，包括由螺杆送料器、输送机下料口、定量油泵、计量杯、送料气缸部件实现的定量罐装机；由螺杆下料口、粉质包装输送器实现的粉末物料定量填充机；由电子称重送料装置实现的颗粒物料定量填充器；定量罐装机、粉末物料定量填充机和颗粒物料定量填充器依次位于大封边器出口外的机体上，定量罐装机和各定量填充机下端装料口的机体上均设有开口吸盘器；

包装袋传送装置，由输送链条、位于输送链条上呈间隔距离设置的压紧气缸、送袋器和机械夹所构成，输送链条位于大封边器出口端至无室抽真空热封袋装置进口端之间的机体上；

无室抽真空热封袋装置，为一个供包装袋置入的U形存袋槽，存袋槽的一侧边为定位档板，定位档板下端设振动器，定位档板的两侧上端与位于机体上的固定销轴接，定位档板的外侧下端与活动连杆的一端轴接，活动连杆的另一端轴接调整气缸的活塞杆，活动杆的一端轴接位于定位档板外机体上的固定座，活动杆的另一端亦轴接该调整气缸的活塞杆，调整气缸的活塞杆收进时定位档板与地面垂直，调整气缸的活塞杆顶出时定位档板与地面平行，存袋槽的另一侧边内设压板，位于存袋槽外侧的挤压气缸的活塞杆带动压板向定位档板运动，定位档板的上端设热封夹板，热封夹板由热封气缸带动，热封夹板的上端为抽气夹板，抽气夹板对应内侧边上设凹槽气室，凹槽气室内侧壁上密布抽气孔，抽气孔相通抽气机。

所述拉链热封器为由气缸带动两个拉链热封模相互闭合分离，拉链热封模内设电热管，两个拉链热封模相对应面均设有拉链凹槽，拉链两侧的两个拉链热封模之间设有隔热板，拉链热封模出口端的机体上设有超声波拉链热封口器。所述开口吸盘器由相对设置的两个推进气缸、位于活塞杆上的吸盘和相通吸盘内的直空管口所构成，包装袋口通过两吸盘之间。所述电子称重送料装置为振动仓的下端通过弹簧与机体连接，振动仓内设振动器，振动仓的上端设振动料斗，振动料斗的后上端与储料斗的下料口相通，振动料斗的前端出口相通称重料斗，称重料斗的下端设称重传感器，称重料斗的出料门由气缸和复位弹簧控制启闭。所述定量罐装机由包装颗粒物和粉未用的螺杆送料器和位于螺杆送料器一侧机体上的包装液体用的定量油泵所构成，定量油泵的出口端通过导管相通位于该螺杆送料器下端的开口吸盘器上端，定量油泵的进口端相通液体储罐，该螺杆送料器的上端与提升输送机的平行输送带出口相通，螺杆送料器的下端出口与计量杯的入口相通，计量杯的出口相通该开口吸盘器上端。所述提升输送机呈Z形，提升机体的后侧下端间隔距离并排设有主传动轮和调节轮，主传动轮上端的提升机体上设有第一转向轮，提升机体的前侧上端间隔距离并排设有从动轮和第二转向轮，第二转向轮下端的提升机体上设有第三转向轮，环形传送带从底向上套设在调节轮和主传动轮与从动轮和第二转向轮之间，第一转向轮和第三转向轮分别顶持环形传送带的上端和下端，环形传送带下端上部的提升机体上设有物料斗，物料斗下端设有振动给料器，环形传送带上端下部的提升机体上设有平行输送带，平行输送带上设由偏心轮通过连接杆带动的物料调整器，平行输送带由调速电机带动。

上述结构设计达到了本发明的目的。

本发明能智能化在无人操作的状态下自动连续完成多样多种物料的集装包装全过程，能满足对多样多种物质产品包装的卫生，保质要求，具有包装种类多，适应性广，生产效率高，包装速度快，用工少，包装质量好，安全卫生和包装精致美观的优点。本发明使生产效率提高50倍，节约包装生产成本90％，减少98％的劳动力，大幅度減少了劳动强度。本发明还具有结构简单、可方便地安装放置，使用成本低、使用寿命长、使用效果好和省工省力的优点。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为包装膜传送成袋分切装置和包装袋传送装置的局部结构示意图。

图3为本发明的拉链热封器的结构示意图。

图4和图5为本发明的无室抽真空热封袋装置的结构示意图。

图6为本发明的开口吸盘器结构示意图。

图7为本发明的电子称重送料装置的结构示意图。

图8为本发明的提升输送机结构示意图。

具体实施方式

如图1至图8所示，一种智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机，包括包装膜传送成袋分切装置、包装袋传送装置、定量充填装袋装置和无室抽真空热封袋装置1。包装膜传送成袋分切装置位于机体19一侧，机体另一侧设有无室抽真空热封袋装置。定量充填装袋装置位于包装膜传送成袋分切装置与无室抽真空热封袋装置1之间的机体上。包装袋传送装置位于包装膜传送成袋分切装置至定量充填装袋装置和无室抽真空热封袋装置之间的机体上。其中：

如图1至图3所示，包装膜传送成袋分切装置是：卷在包装膜辊28(包装膜辊两端与机体轴接。)上的包装膜通过打日期机29和袋成型器16与通过拉链成型器12的拉链条(拉链条卷在拉链条辊30，拉链条辊两端与机体轴接。)上一起进入拉链热封器3中，两者在包装袋33的一端结合热封成一体。拉链热封器出口侧的机体上依次设超声波拉链热封口器4、纵封边器27和大封边器26，完成包装袋的成型。

所述拉链热封器为由气缸34带动两个拉链热封模35相互闭合分离，每个拉链热封模内设电热管36。两个拉链热封模相对应面均设有拉链凹槽301，拉链38两侧的两个拉链热封模之间设有隔热板37。拉链热封模出口端的机体上设有超声波拉链热封口器。包装袋口的拉链封口实质上是利用拉链阴阳的凸台和册槽扣结实行封合，要求阴阳两片拉链要有良好的定位，由于包装膜与拉链的材质不同，厚度也相差很大，仅凭常规热封，质量低下，易脱落。为本发明采用两者在拉链热封模内初步热封固定后，再用超声波拉链热封口器的超声波热封熔合植入两者牢固在一起。为了实现阴阳两片拉链有良好的定位，在两个拉链热封模相对应面均设有拉链凹槽，分别将阴阳两片链片导入拉链热封模中，在气缸作用下，两拉链热封模闭合，只初步固定阴阳两片链片与包装袋的两侧。最后，利用超声波拉链热封口器使两片阴阳拉链熔结镶嵌在包装袋上封口两侧。实现的热封与超声波热封技术的集成，使两者结合牢固、准确定位。

包装袋传送装置，由输送链条23、位于输送链条上呈间隔距离设置的压紧气缸31、送袋器32和机械夹14所构成。输送链条位于大封边器出口端至无室抽真空热封袋装置进口端之间的机体上。机械夹和送袋器分别位于需从输送链条上取包装袋进行装填物料或抽真空设备的工作台的前、后端。机械夹从输送链条上取包装袋置在工作台上；而送袋器将装完填物料或抽真空的包装袋重新置在输送链条上进行下步操作。输送链条连接各装填物料或抽真空设备之间，由程控电机带动运行，压紧气缸用于将包装袋压固在输送链条上。

本发明在机体前端设有触屏控制器5，内设控制计算机及控制模块等，用于对各设各进行程序控制、传动控制、信息传输的协同控制。传动控制是对备设备传动的位置、速度及其调节等方面的控制；要有较好的控制上位机及良好的人机界面，使各设备之间有良好的信息通讯传输；此外，采用传感器，如温度传感器、力学传感器(称重传感器)、位置传感器(光、磁性传感器)等，具有良好的反馈和控制性能。

定量充填装袋装置，包括由螺杆送料器7、输送机下料口8、定量油泵9、计量杯25、送料气缸部件24实现的定量罐装机6；由螺杆下料口22、粉质包装输送器11实现的粉末物料定量填充机10；由电子称重送料装置2实现的颗粒物料定量填充器13。定量罐装机、粉末物料定量填充机和颗粒物料定量填充器依次位于大封边器出口外的机体上，定量罐装机和各定量填充机下端装料口的机体上均设有开口吸盘器21。定量罐装机、粉末物料定量填充机和颗粒物料定量填充器可根据需要设置1～2台。不同的物料需采用与其匹配的定量充填装袋装置，以适用于物料的液体、颗粒、粉末形态。本发明分别采用了定量罐装机、粉末物料定量填充机和颗粒物料定量填充器的计量供料装置可满足对3种不同物料形式的供料要求。

所述定量罐装机由包装颗粒物和粉未用的螺杆送料器和位于螺杆送料器一侧机体上的包装液体用的定量油泵9所构成。定量油泵的出口端通过导管相通位于该螺杆送料器下端的开口吸盘器上端，定量油泵的进口端相通液体储罐。该螺杆送料器的上端与提升输送机的平行输送带出口相通。螺杆送料器的下端出口与计量杯25的入口相通，计量杯的出口相通该开口吸盘器上端。

如图6所示，所述开口吸盘器21由相对设置的两个推进气缸40、位于活塞杆上的吸盘41和相通吸盘内的直空管口39所构成，直空管口通过导管与抽气机20相通。包装袋口通过两吸盘之间。当包装袋位于定量罐装机、或位于粉末物料定量填充机、或位于颗粒物料定量填充器出料口下端的工作台上时，两个推进气缸开启，活塞杆上的吸盘贴紧包装袋口两侧边，并产生负压，而后活塞杆后移，两吸盘将包装袋口两侧边吸开分离后，供装物料于包装袋内。

如图7所示。所述电子称重送料装置2为振动仓205的下端通过弹簧207与机体连接。振动仓内设振动器206，振动仓的上端设振动料斗203。振动料斗的后上端与储料斗204的下料口相通，振动料斗的前端出口相通称重料斗202。称重料斗的下端设称重传感器201，称重料斗的出料门209由气缸208和复位弹簧211控制启闭。出料门上端通过合页210与称重料斗轴接。

电子称重送料装置的工作原理是：物料由提升输送机提升落入储料斗204中，储料斗中设有料位器212，以便料位低时发出信号使提升输送机供料。储料斗下方为下料用的振动仓，振动仓下设有弹簧。称重料斗下端设有称重传感器。当物料达到要求的填充重量需要向包装袋内填充供料时，传感器通过控制系统发出信号接通振动器206，使振动料斗203振动，将颗粒物料振落入称重料斗202中，物料在称重料斗由称重传感器称量后，启动气缸208将称重斗下方的出料门打开，物料进入包装袋内填充，然后复位弹簧211复位。本发明为了克服包装过程中抽真空工序时间长而影响生产率的问题，采用多工位定量供料填充装置的协同工作，即利用2个以上定量填充供料装置，同时填充、抽真空、封口同步运作，提高生产速率。当包装充填不同形态物料时，可通过微机控制自动选取其中一项匹配的填充供料方式来完成。即在定量罐装机、粉末物料定量填充机和颗粒物料定量填充器中任选其一工作。当然，与装填的物料对应前序包装膜传送成袋分切装置，也可根据装填的物料形式设定包装袋类型，或省略拉链条；如装液体的自立袋、带拉链条或不带拉链条的包装袋等。

定量罐装机对装液物料包装时，只需启动其设的定量油泵完成即可。

如图8所示，对各设备的颗粒、粉未状的物料供应由提升输送机完成。所述提升输送机呈Z形。提升机体的后侧下端间隔距离并排设有主传动轮52和调节轮49。主传动轮由电机带动，调节轮可通过调节座50调整与主传动轮的间距，以使环形传送带松紧度适合。主传动轮上端的提升机体51上设有第一转向轮46，提升机体的前侧上端间隔距离并排设有从动轮60和第二转向轮43。第二转向轮下端的提升机体上设有第三转向轮42。环形传送带44从底向上套设在调节轮和主传动轮与从动轮和第二转向轮之间。环形传送带设在密封机壳45内。第一转向轮和第三转向轮分别顶持环形传送带的上端和下端。环形传送带下端上部的提升机体上设有物料斗47，物料斗下端设有振动给料器48。环形传送带上端下部的提升机体上设有平行输送带53。环形传送带上端下部设给料斗59与平行输送带后侧相通。平行输送带上设由偏心轮54通过连接杆55带动的物料调整器58，以完成对各设备的颗粒、粉未状的物料定量连续供应。平行输送带由调速电机57通过主传动辊轮56带动，平行输送带后侧绕从传动辊轮。其供料原理与电子称重送料装置基本相同，故不再累述。

装填完物料的、开口的包装袋由送袋器从开口吸盘部的工作台上取出置入输送链条上运至无室抽真空热封袋装置前的机体上由剪刀器15将连体的各包装袋分开。再由机械夹将一个装填完物料的、开口的包装袋从输送链条上取下置在无室抽真空热封袋装置的U形存袋槽中，以完成振实，压平整形，抽真空和密封的最后程序。

如图4和图5所示，无室抽真空热封袋装置为一个供包装袋置入的U形存袋槽104。存袋槽下端设下袋口107。下袋口下端相通成品出口18。存袋槽的一侧边为定位档板101，定位档板下端设振动器17。定位档板的两侧上端与位于机体上的固定销111轴接，可在定位档板的两侧上端设销孔110，固定销插入销孔中即可轴接。定位档板的外侧下端与活动连杆115的一端轴接，活动连杆的另一端轴接调整气缸114的活塞杆109。活动杆113的一端轴接位于定位档板外机体上的固定座112，活动杆的另一端亦轴接该调整气缸的活塞杆。这样定位档板以固定销为轴，使其板面垂直或平行地面(或水平面)，即调整气缸的活塞杆收进时定位档板与地面垂直，调整气缸的活塞杆顶出时定位档板与地面平行。存袋槽的另一侧边内设压板103，位于存袋槽外侧的挤压气缸102的活塞杆带动压板向定位档板运动。定位档板的上端设热封夹板106，热封夹板由热封气缸108带动。热封夹板的上端为抽气夹板105，抽气夹板对应内侧边上设凹槽气室，凹槽气室内侧壁上密布抽气孔，抽气孔相通抽气机20。抽气夹板亦由抽气气缸带动。

当机械夹将一个装填完物料的、开口的包装袋从输送链条上取下置在无室抽真空热封袋装置的U形存袋槽中时，定位档板下端的振动器振动将袋内的膨松物料震实。同时调整气缸启动，活塞杆顶出，在活动连杆、活动杆和固定销限位作用下，使定位档板与地面平行。同时挤压气缸的活塞杆带动压板向定位档板运动，压板将袋内的空气少量压出且将袋内的物料压平，以美观包装和便于存放。而后，抽气夹板亦由抽气气缸先闭合夹紧袋口，抽气机使抽气孔产生负压将袋内空气抽出形成直空，再由热封气缸带动热封夹板夹压袋口将袋口密封。完成振实，压平整形，抽真空和密封的最后程序。而后，定位档板复位，包装完的包装袋从下袋口落出U形存袋槽104，自成品出口进入装箱。完成整个包装过程。若包装袋内为液体时，调整气缸可不工作，包装袋竖置抽真空、密封。

总之，本发明能智能化在无人操作的状态下自动连续完成多样多种物料的集装包装全过程，能满足对多样多种物质产品包装的卫生，保质要求，具有包装种类多，适应性广，生产效率高，包装速度快，用工少，包装质量好，安全卫生和包装精致美观的优点。

Claims (6)

1.一种智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机，包括包装膜传送成袋分切装置、包装袋传送装置、定量充填装袋装置和无室抽真空热封袋装置，其特征在于：

包装膜传送成袋分切装置位于机体一侧，机体另一侧设有无室抽真空热封袋装置，定量充填装袋装置位于包装膜传送成袋分切装置与无室抽真空热封袋装置之间的机体上，包装袋传送装置位于包装膜传送成袋分切装置至定量充填装袋装置和无室抽真空热封袋装置之间的机体上；其中

包装膜传送成袋分切装置，是包装膜通过打日期机和袋成型器与通过拉链成型器的拉链条一起进入拉链热封器中在包装袋的一端结合热封成一体，拉链热封器出口侧的机体上依次设超声波拉链热封口器、纵封边器和大封边器；

定量充填装袋装置，包括由螺杆送料器、输送机下料口、定量油泵、计量杯、送料气缸部件实现的定量罐装机；由螺杆下料口、粉质包装输送器实现的粉末物料定量填充机；由电子称重送料装置实现的颗粒物料定量填充器；定量罐装机、粉末物料定量填充机和颗粒物料定量填充器依次位于大封边器出口外的机体上，定量罐装机和各定量填充机下端装料口的机体上均设有开口吸盘器；

包装袋传送装置，由输送链条、位于输送链条上呈间隔距离设置的压紧气缸、送袋器和机械夹所构成，输送链条位于大封边器出口端至无室抽真空热封袋装置进口端之间的机体上；

无室抽真空热封袋装置，为一个供包装袋置入的U形存袋槽，存袋槽的一侧边为定位档板，定位档板下端设振动器，定位档板的两侧上端与位于机体上的固定销轴接，定位档板的外侧下端与活动连杆的一端轴接，活动连杆的另一端轴接调整气缸的活塞杆，活动杆的一端轴接位于定位档板外机体上的固定座，活动杆的另一端亦轴接该调整气缸的活塞杆，调整气缸的活塞杆收进时定位档板与地面垂直，调整气缸的活塞杆顶出时定位档板与地面平行，存袋槽的另一侧边内设压板，位于存袋槽外侧的挤压气缸的活塞杆带动压板向定位档板运动，定位档板的上端设热封夹板，热封夹板由热封气缸带动，热封夹板的上端为抽气夹板，抽气夹板对应内侧边上设凹槽气室，凹槽气室内侧壁上密布抽气孔，抽气孔相通抽气机。

2.按权利要求1所述的智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机，其特征在于：所述拉链热封器为由气缸带动两个拉链热封模相互闭合分离，拉链热封模内设电热管，两个拉链热封模相对应面均设有拉链凹槽，拉链两侧的两个拉链热封模之间设有隔热板，拉链热封模出口端的机体上设有超声波拉链热封口器。

3.按权利要求1所述的智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机，其特征在于：所述开口吸盘器由相对设置的两个推进气缸、位于活塞杆上的吸盘和相通吸盘内的直空管口所构成，包装袋口通过两吸盘之间。

4.按权利要求1所述的智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机，其特征在于：所述电子称重送料装置为振动仓的下端通过弹簧与机体连接，振动仓内设振动器，振动仓的上端设振动料斗，振动料斗的后上端与储料斗的下料口相通，振动料斗的前端出口相通称重料斗，称重料斗的下端设称重传感器，称重料斗的出料门由气缸和复位弹簧控制启闭。

5.按权利要求1所述的智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机，其特征在于：所述定量罐装机由包装颗粒物和粉未用的螺杆送料器和位于螺杆送料器一侧机体上的包装液体用的定量油泵所构成，定量油泵的出口端通过导管相通位于该螺杆送料器下端的开口吸盘器上端，定量油泵的进口端相通液体储罐，该螺杆送料器的上端与提升输送机的平行输送带出口相通，螺杆送料器的下端出口与计量杯的入口相通，计量杯的出口相通该开口吸盘器上端。

6.按权利要求5所述的智能型三维制袋多物料充填一体化真空包装机，其特征在于：所述提升输送机呈Z形，提升机体的后侧下端间隔距离并排设有主传动轮和调节轮，主传动轮上端的提升机体上设有第一转向轮，提升机体的前侧上端间隔距离并排设有从动轮和第二转向轮，第二转向轮下端的提升机体上设有第三转向轮，环形传送带从底向上套设在调节轮和主传动轮与从动轮和第二转向轮之间，第一转向轮和第三转向轮分别顶持环形传送带的上端和下端，环形传送带下端上部的提升机体上设有物料斗，物料斗下端设有振动给料器，环形传送带上端下部的提升机体上设有平行输送带，平行输送带上设由偏心轮通过连接杆带动的物料调整器，平行输送带由调速电机带动。