CN104843240A - 横封烫刀装置及其操控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种横封烫刀装置，具有安装支架，以及固定连接于安装支架的伺服电机、竖向轨道和腰形槽。竖向轨道上活动连接着能够沿着竖向轨道做上下移动的横向轨道；横向轨道上活动连接着能够沿着横向轨道左右移动的刚性刀臂和连杆。刚性刀臂另一端连接着水平设置的横封烫刀，连杆的另一端连接着曲柄，曲柄与腰形槽滑动连接并能够沿着腰形槽移动。腰形槽的下段为竖直的直槽、上段为弧形槽。本发明实现横封烫刀的提升、下降、平移功能，速度快、精度高、噪音小，能够实现产品三维塑料膜包装的自动化水平和整体运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料膜封口使用的烫封工具。
背景技术
在肥皂、牙膏等块状物件的包装行业普遍采用三维膜包装机，其对包装速度和塑料膜的封口质量有较高的要求。三维膜包装过程具有物件堆叠、裹覆、横封、侧封等多道工序。横封机构是三维膜包装机械的核心机构，横封不牢固或者错位可能导致被包装的物件散包。
专利申请号为2013208117442的实用新型公开了一种边封制袋机烫刀烫断时间的调整机构，机架上设有电机，所述电机与其一侧的主动轮用皮带连接，所述主动轮上设有偏心轮，所述偏心轮连接连杆的一端，所述连杆另一端与摆臂一端相连接，所述摆臂另一端连接烫刀伸缩气缸的下端，所述摆臂的摆臂轴设于一个固定板上，所述固定板通过固定板轴固定在所述机架上，所述固定板可绕所述固定板轴转动，所述固定板在固定板轴以外的位置上设有一个定位调节装置。该实用新型的烫封速度和封口质量尚有待提高。
专利申请号为2013207640550的实用新型涉及一种方底袋贴边伺服烫刀机构，具体的说是一种用于方底袋贴边的伺服烫刀机构，属于制袋技术领域。其包括机架，机架一侧固定伺服电机，伺服电机输出端通过联轴器连接传动轴。偏心轮传动轴上转动连接连杆，连杆上端转动连接连接板。在机架上沿垂直方向设有线性滑轨，滑块滑动安装在线性滑轨中；滑块上设有滑座，导轴固定在滑座上，导轴上端连接贴边烫刀座，贴边烫刀座上滑动安装贴边烫刀。该烫刀机构中的偏心轮设计的运行精度不高，对不同规格物品尤其是块状物品包装的普适性不高。
发明内容
发明目的：
克服传统烫封机械对塑料膜烫封效率低、次品率高的缺点，提供一种自动化程度高、烫封精确度高、尤其适合块状物件包封的横封烫刀装置及其操控方法。
技术方案：
本发明提供的横封烫刀装置，与上折边机构配合使用，用于在肥皂等块状物件外围包封塑料膜。具有安装支架，以及固定连接于安装支架的伺服电机、竖向轨道和腰形槽。
伺服电机提供该装置动力，通过同步带驱动从动轮，带动后续的其它部件跟随动作。
竖向轨道上活动连接着能够沿着竖向轨道做上下移动的横向轨道；横向轨道上活动连接着能够沿着横向轨道左右移动的刚性刀臂和连杆。刚性刀臂另一端连接着水平设置的横封烫刀，连杆的另一端连接着曲柄，曲柄与腰形槽滑动连接并能够沿着腰形槽移动。
腰形槽的下段为竖直的直槽、上段为弧形槽。直槽的长度略大于下折边塑料膜的宽度。弧形槽的横向间距大于下折边塑料膜的宽度的一半，约为2-20mm；弧形槽的竖向间距小于下折边塑料膜的宽度、大于横向间距，约为10-100mm。
本发明中，横封烫刀上可以连接有检测其温度的热电偶和加热控制零件，当热电偶检测到温度达标后，伺服电机才能开始启动。在工作过程中，当温度降低至设定温度时，加热控制零件会控制横封烫刀加热升温。
本发明中，刚性刀臂和横封烫刀之间优选连接着起隔热作用的隔热板，避免热量项其它零部件的传导，节能降耗。曲柄优选采用聚四氟乙烯塑料整体制成，既耐磨又耐腐蚀。
本发明中，上述弧形槽的下端的切线方向优选为铅垂方向，便于与直槽无缝连接；弧形槽的上端的切线方向优选为水平方向，便于横封烫刀产生水平方向的压合力。
或者，本发明中，腰型槽的弧形槽上方还有竖直设置的垂直方向的延伸段，曲柄在其中的继续滑动能够实现横封烫刀在下折边塑料膜与上折边塑料膜的叠合处垂直移动压合一段距离，使得叠合缝更宽更牢固。此时，弧形槽的上端的切线方向为垂直方向。延伸段的长度不大于上折边塑料膜与下折边塑料膜重叠部分的宽度。
本发明中，刚性刀臂可以上下伸缩，以便适应不同规格的块状物件的包封配套。因为包装用塑料膜的烫封位置一般位于块状物件的中心部位，所以刚性刀臂上下伸缩的位移会随块状物件的高度变化而变化。当上一种规格的块状物件的高度为b，下一种规格的块状物件的高度为c，刚性刀臂向上升起的高度为(c-b)/2（c小于b时，意为向下收缩）。
上述横封烫刀装置的操控方法：
伺服电机启动时，引起横向轨道（带着刚性刀臂和连杆）沿着竖向轨道做上下往复运动，曲柄在腰形槽中滑动。当曲柄由直槽滑动至弧形槽时，弧形槽迫使曲柄同时具有竖向位移和横向位移，通过连杆的传动，刚性刀臂和横封烫刀在横向轨道上产生横向移动（由于腰孔的配合设置，实现该功能）的同时在铅垂方向产生竖向移动。即曲柄、连杆、刚性刀臂、横封烫刀同步移动，移动轨迹与腰形槽的形状一致。
包装用下折边塑料膜的送料结构配合横封烫刀的上述运动，实现对下折边塑料膜的翻折、在封口横向加热加压，使得下折边塑料膜与上折边塑料膜横向烫合连接到一起。
烫合完成后，伺服电机反向运转，带动其它部件跟随反向移动到初始位置，同时已经被横向烫封的块状物件自动移走，从而实现一个完整的横向烫封周期。
本发明中，所采用的塑料膜的材质优选为OPP、BOPP或者CPP+BOPP的复合膜，横封烫刀的温度范围为130-170℃。整个横封烫封周期时长0.4-0.6S；横封烫刀运动到下折边塑料膜与上折边塑料膜叠合处时，可以稍停顿0.1-0.3S，使得横封烫刀对不耐高温的肥皂既无任何损伤，又让烫刀给予塑料膜适当的加热加压时间，确保烫合质量。
本发明中，块状物件实现上折边塑料膜包封动作的同时，下折边塑料膜的包封动作最好交叉进行。上折边动作完成时，曲柄约移动到直槽与弧形槽的分界附近，横封烫刀既不影响上折边包封过程，下折边包封动作又无需等待过久，使得采用该装置的塑料膜包封机器几乎没有多余的停顿时间，减少横封烫封动作的运动周期约1/3，能够经一部提高块状物件塑封包装的生产效率。
有益效果：
1）本发明采用伺服电机驱动，实现横封烫刀的提升、下降、平移功能，速度快、精度高、噪音小。
2）采用了腰形槽与曲柄、连杆的组合设计，有效地节省了烫封热合的时间，减小了整个装置的体积。
3）该装置与其它塑料膜包装机械的配合使用，能够实现产品三维塑料膜包装的自动化水平和整体运行效率。
4）特别设计的腰型槽的形状和尺寸、烫封时长、刚性刀臂的可伸缩性设计，能够确保烫封接缝的高质量和适用于多种规格块状物品的包装烫封应用；甚至在某些部件转动一定的角度后，本装置也适用于侧向烫封。
附图说明
图1是本发明的一种立体结构示意图；
图2是本发明的一个左视图；
图中，1-横封烫刀；2-隔热板；3-刚性刀臂；4-横向轨道；5-腰孔；6-连杆；7-曲柄；8-腰形槽；9-伺服电机；10-安装支架；11-从动轮；12-竖向轨道。
具体实施方式
如图1、2所述的横封烫刀装置，具有安装支架10，以及固定连接于安装支架10的伺服电机9、竖向轨道12和腰形槽5；伺服电机9提供该装置动力。
竖向轨道12上活动连接着能够沿着竖向轨道12做上下移动的横向轨道4；横向轨道4上活动连接着能够沿着横向轨道4左右移动的刚性刀臂3和连杆6。刚性刀臂3另一端连接着水平设置的横封烫刀1，刚性刀臂3和横封烫刀1之间连接着起隔热作用的隔热板2。
连杆6的另一端连接着聚四氟乙烯塑料整体制成的曲柄7，曲柄7与腰形槽8滑动连接并能够沿着腰形槽8移动。
腰形槽8的下段为竖直的直槽、上段为弧形槽。所述的直槽的长度略大于下折边塑料膜的宽度；弧形槽的横向间距大于下折边塑料膜的宽度的一半，约为10mm；弧形槽的竖向间距小于下折边塑料膜的宽度、大于横向间距，约为30mm。弧形槽的下端的切线方向为铅垂方向，弧形槽的上端的切线方向为水平方向。
Claims (10)
1.一种横封烫刀装置，与上折边机构配合使用，用于块状物件外围包封塑料膜，其特征在于：具有安装支架（10），以及固定连接于安装支架（10）的伺服电机（9）、竖向轨道（12）和腰形槽（8）；
伺服电机（9）提供该装置动力；
竖向轨道（12）上活动连接着能够沿着竖向轨道做上下移动的横向轨道（4）；横向轨道（4）上活动连接着能够沿着横向轨道（4）左右移动的刚性刀臂（3）和连杆(6)；
刚性刀臂(3)另一端连接着水平设置的横封烫刀(1)，连杆(8)的另一端连接着曲柄(7)，曲柄(7)与腰形槽(8)滑动连接并能够沿着腰形槽(8)移动；
腰形槽(6)的下段可以为竖直的直槽、上段可以为弧形槽。
2.如权利要求1所述的横封烫刀装置，其特征在于：所述的直槽的长度略大于下折边塑料膜的宽度；弧形槽的横向间距大于下折边塑料膜的宽度的一半，约为2-20mm；弧形槽的竖向间距小于下折边塑料膜的宽度、大于横向间距，约为10-100mm。
3.如权利要求1所述的横封烫刀装置，其特征在于：刚性刀臂(3)和横封烫刀(1)之间连接着隔热板(2)。
4.如权利要求1所述的横封烫刀装置，其特征在于：曲柄(7)采用聚四氟乙烯塑料整体制成。
5.如权利要求1所述的横封烫刀装置，其特征在于：弧形槽的下端的切线方向为铅垂方向，弧形槽的上端的切线方向为水平方向。
6.如权利要求1所述的横封烫刀装置，其特征在于：腰型槽(8)的弧形槽上方还有竖直设置的垂直方向的延伸段，曲柄(7)在其中的继续滑动能够实现横封烫刀(1)在下折边塑料膜与上折边塑料膜的叠合处垂直移动压合一段距离，使得叠合缝更宽更牢固；弧形槽的上端的切线方向为垂直方向，延伸段的长度不大于上折边塑料膜与下折边塑料膜重叠部分的宽度。
7.如权利要求1所述的横封烫刀装置，其特征在于：刚性刀臂(3)可以上下伸缩。
8.一种权利要求1所述的横封烫刀装置的操控方法，其特征在于：
伺服电机(9)启动时，引起横向轨道(4)沿着竖向轨道(12)做上下往复运动，曲柄(7)在腰形槽(8)中滑动；当曲柄(7)由直槽滑动至弧形槽时，弧形槽迫使曲柄(7)同时具有竖向位移和横向位移，通过连(8)杆的传动，刚性刀臂(3)和横封烫刀(1)在横向轨道(4)上产生横向移动的同时在铅垂方向产生竖向移动；曲柄(7)、连杆(8)、刚性刀臂(3)、横封烫刀(1)同步移动，移动轨迹与腰形槽(8)的形状一致；
横封烫刀(1)的上述运动，实现对下折边塑料膜的翻折、在封口横向加热加压，使得下折边塑料膜与上折边塑料膜横向烫合连接到一起；
烫合完成后，伺服电机(9)反向运转，带动其它部件跟随反向移动到初始位置，同时已经被横向烫封的块状物件自动移走，从而实现一个完整的横向烫封周期。
9.如权利要求8所述的横封烫刀装置的操控方法，其特征在于：横封烫刀(1)的温度范围为130-170℃；整个横封烫封周期时长0.4-0.6S；横封烫刀(1)运动到下折边塑料膜与上折边塑料膜叠合处时，稍停顿0.1-0.3S。
10.如权利要求8或9所述的横封烫刀装置的操控方法，其特征在于：横封烫刀(1)上连接有检测其温度的热电偶和加热控制零件，当热电偶检测到温度达标后，伺服电机才能开始启动；当温度降低至设定温度时，加热控制零件会控制横封烫刀加热升温。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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