CN105129145A - 一种制袋装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制袋装置，主要应用在包装机上，用于对包装机进行逐一制袋，逐一供袋。主要包括机架、热封装置、切割装置、膜卷架、导辊，其特征在于：还包括牵袋装置、储袋盘、衔接装置、固定袋机构。牵袋装置牵动包装膜从热封装置和切个装置的工作位置牵出一段一个包装袋长度的包装膜，经热封装置热封、切割装置切断后形成包装袋并输出在储袋盘上。牵袋装置在下一次抓取包装膜的切断端时，衔接装置将包装膜的切断端抬起，使其与牵袋机械手前后对应，可以将包装膜可靠地抓住。本发明具有结构简单紧凑，依次逐一制袋稳定可靠，可以平面出袋等优点。

Description

一种制袋装置

技术领域

本发明涉及一种包装袋的制袋领域，具体的说是一种用于包装机的制袋装置。

背景技术

本发明涉及的一种制袋装置，主要应用在包装机上，用于对包装机依次逐一提供包装袋。传统的制袋机必须设置一套体积庞大的预放料装置，由步进或伺服电机驱动上下两组胶辊高速对辊转动将预放料装置预放出的管状包装膜从热封位置和切割装置的工作位置射出一段，然后再由电机驱动曲柄连杆机构使热封刀和切刀下移将包装膜的预定封线位置热封、切断后形成包装袋。这种制袋机体积庞大、结构复杂不能适应包装机。

申请公布号：CN104718992A，公开了一种“自动套袋机的供袋装置”(以下简称对比文件)。对比文件公开的制袋装置的区别特征主要包括：热合切断组件321、储袋卷311、紧张输送组件312、上拉袋组件313、下拉袋组件314。其中的紧张输送组件312实际上等同于传统制袋机的预放料装置，占据了制袋装置的较大位置，使得整个制袋装置的结构复杂不够紧凑。并且对比文件的出袋方式是直立的，这样的设计便于下拉袋组件从下向上抓取到包装膜的切断端，因为包装膜的切断端是下垂的，易于抓取。

而如果要求平面出袋，那么其切断端就会下垂，无论是上拉袋组件还是下拉袋组件，在横向来抓取时就难以抓取到包装膜的切断端。不仅如此，对于一些需要平面包装的包装机来说，本对比文件所述的技术方案之外还需要一个将包装袋旋转后再送袋的装置和过程，并且包装袋的旋转过程最容易使包装袋在旋转装置上移位，旋转的过程也占据包装机较大的空间和时间，这将增会曾加包装机的高度，降低工作效率。

发明内容

本发明的目的在于为包装机提供一种结构简单紧凑，制造成本低，包装袋能平面输出的一种制袋装置。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是：一种制袋装置，主要包括机架、膜卷架、热封装置、切割装置，其特征在于：在所述热封装置和切割装置的前面还设有牵袋装置、储袋盘，在热封装置和切割装置的后面设有衔接装置；所述的牵袋装置包括牵袋机械手、牵袋运行机构，所述牵袋运行机构设在机架上，牵袋机械手设在牵袋运行机构上；所述的储袋盘设在牵袋装置的下面，所述的衔接装置主要包括升降平台机构、压袋机构，所述压袋机构设在升降平台机构的上面。

作为优选的技术方案，所述的牵袋机械手是一种气动机械手，多个气动机械手横向设置在横梁上，横梁的两端设在牵袋运行机构上。气动机械手通过控制电磁阀的开启使机械手张开或捏合，用于抓住包装膜的一端牵引出一段一个包装袋长度的包装膜，并将经过热封、切断后形成的包装袋放置在储袋盘上。

作为牵引机械手的另一种实施方案，所述的牵袋机械手也可以设置成上下开合的两片夹板，两片夹板的后侧铰接在一起，气缸安装在上面的一片夹板上，气缸杆连接在下面的一片夹板上。

作为优选的技术方案，所述的牵袋运行机构是一种电动滑台。所述的电动滑台由安装在滑台架上的导轨、滑台、带轮、皮带、滑台电机构成。两条电动滑台安装在机架的两侧，两条电动滑台的前端的带轮用传动轴、联轴器连接，形成“门”字形结构，在其中一个带轮上连接滑台电机，当滑台电机转动时可驱动两个电动滑台上的滑台同步前后直线运动。在两条电动滑台的左右两个滑台上经横梁安装牵袋机械手。为了保证包装袋的长度精确度，所述的滑台电机是一种步进电机。所述的电动滑台属于公知技术，市场上就能购到成套的组件，也可以自行组合，将直线导轨直接安装在机架上而省略滑台架；也可以用气动滑台来替代，这些都是等同的技术特征。

作为牵袋运行机构的又一种实施方案，所述的牵袋运行机构由两条直线轴承、光轴、无杆气缸构成，两条光轴的两端分别安装在机架的两侧，光轴上分别设有直线轴承，在两个直线轴承上经横梁安装牵袋机械手，无杆气缸设在两条光轴的内侧，无杆气缸的滑块与直线轴承连接。无杆气缸也可以用普通的气缸替代，但普通气缸的伸出需要占据较大的空间。

所述的储袋盘，用于放置包装袋，用于固定包装袋的后端便于包装袋从牵袋机械手内脱出；储袋盘也可以是包装机上的取袋装置或者是升降托盘。

作为优选的技术方案，所述储袋盘的上面还设有固定袋机构。所述的固定袋机构是一种排风扇，排风扇的上面本身就具有防护网(即护罩)，排风扇安装在储袋盘的后部。就是在储袋盘的后部设置方孔，方孔内镶嵌安装排风扇，排风扇的上面本身就具有防护网，使防护网与储袋盘的上表面持平。防护网具有隔离包装袋以免被吸入旋转的叶片中。排风扇转动时会在防护网的区域形成一定的吸力将包装袋的后端吸住固定。尽管排气扇的吸力较小，但足以形成阻尼使包装袋固定并从运行的张开的牵引机械手中脱出。在本发明中排风扇的作用与吸盘的作用是基本一致的，也可以用吸盘来代替排风扇

作为固定袋机构的又一种技术方案，所述的固定袋机构是一种由气缸驱动的压杆，所述压杆经转轴、摇臂转动设置在储袋盘的前端两侧，气缸安装在储袋盘的一侧，气缸杆连接在其中的一个摇臂上，气缸可驱动摇臂使压杆摆动，向后摆动时压杆处在储袋盘的后上方便于放置包装袋，向前摆动时可将包装袋的后端压住固定。

作为储袋盘的另一种实施方式，所述的储袋盘可以省略固定袋机构，将牵袋机械手的开合度，特别是底爪的开合度加大，放置包装袋时可以通过加大机械手底爪张开的幅度将包装袋放下。该实施方式的缺点在于包装袋的落点不准。

作为优选的技术方案，所述储袋盘的下面设有电动滑台，储袋盘设在电动滑台的滑台上。滑台电机转动时可使储袋盘后移将包装袋送出，便于包装机的取袋装置取袋。

本发明的技术方案中，储袋盘是作为必要技术特征提出来的，但在将本技术方案应用在包装机上后，包装机的取袋送袋装置可以直接运动到牵袋机械手的下面，牵袋机械手将制成的包装袋直接放置在其上面。也可以通过延长或改变所述牵袋运行机构的行程和运行轨迹，直接将包装袋放置到包装机的开袋口装置的工作位置，这样也就无需电动滑台来使储袋盘往复运动，无需送袋运行机构。所以本技术方案所述的储袋盘与包装机上自身具有的取袋、送袋装置在作用和效果上是等同的，包装机上本身具有的用于承接、放置包装袋的诸如取袋、开袋口装置应当属于本发明的储袋盘。

所述的衔接装置，用于将切断后的包装膜的切断端升高抬起，使包装膜与牵引机械手张开的开口前后对应，使牵袋机械手与包装膜的切断端衔接，便于将包装膜抓住。

作为优选的技术方案，所述的升降平台机构包括升降气缸、平台，所述的升降气缸是一种导杆气缸，导杆气缸安装在机架上，平台安装在导杆气缸上。平台升起时其上面与牵袋机械手张开时的开口前后对应，下降时与热封垫板持平。

作为优选的技术方案，所述的升降平台机构上还设有伸缩套，用于将包装膜的切断端送入到牵引机械手中，以提高抓袋的可靠性。所述的伸缩套是一种长“回”字形结构，其内设有前后贯通的长方口。长方口的长度大于包装袋的宽度，使包装膜能够从此通过，伸缩套的厚度即高度低于牵袋机械手的开口幅度。伸缩套的两端下面设有滑块，平台的左右两侧设有导轨，伸缩套通过滑块滑动设置在平台两侧的导轨上，平台的下面两侧安装气缸，气缸杆连接在伸缩套上。本专利技术方案中所述的伸缩套并不属于必要技术特征。一般使用于包装袋较薄较软的情况。对于较厚的包装袋来说，其切断端在平台前侧伸出两三厘米的情况下下垂度较小，一般不会影响抓取；还有一种情况是热封装置在前，切割装置在后的制袋设置方式，这种设置使得包装膜的切断端伸出于平台的长度较小，也不影响抓取；还有一种情况是，对于一些用丙烯材料制成的包装膜，在热封时由于加热冷却后其封合线外侧一段不仅不下垂反而会上翘，这一特性有利于在不使用伸缩套的情况下能可靠抓取。

作为提高牵袋机械手抓取可靠性地又一种技术方案，所述平台的前侧与牵袋机械手前后对应的位置设有让位缺口，平台的后面设置导辊，平台升起时可使包装膜的切断端缩回一段处在让位缺口的上面，牵袋机械手可以透过让位缺口将包装袋可靠地抓住。

作为提高牵袋机械手抓取可靠性的又一种技术方案，是在平台的前下侧和平台的上方分别设置吹风管，使吹风管的后端连接风管，风管连接电磁阀，当牵袋机械手抓袋时风管从包装膜切断端的上下两面吹出压缩空气，辅助包装膜的切断端进入到牵袋机械手中。

作为优选的技术方案，所述的热封机构设在切割机构的前面。这种设计可以缩短包装膜的切断端伸出于平台的长度，避免伸出太长容易下垂，影响牵袋机械手的抓取可靠性。

所述的压袋机构，用于将包装膜压在平台上，使包装膜在热封、切割、平台升降，以及在牵袋机械手抓取的时候起固定包装膜的作用。

作为优选的技术方案，所述的压袋机构包括压板、导杆气缸。导杆气缸安装在平台上方的机架上，压板连接在导杆气缸上。牵引机械手在牵引包装膜行走时导杆气缸使压板抬起，停止牵袋时导杆气缸复位使压板下移将包装膜压住在平台上。

作为压袋机构的另一种技术方案，所述的压袋机构包括压辊、导杆。导杆滑动设置在平台上方的机架上，压辊连接在导杆座上。当平台升起时将其顶起，当平台下降时压辊靠自重下落并将包装膜压住在平台上，当牵袋机械手牵袋时压辊能够转动并不影响包装膜从平台与压辊之间穿过。

作为压袋机构的又一种实施方式，所述的压袋机构包括压辊、摇臂，摇臂设在压辊转轴的两端，摇臂的另一端铰接在机架上。

本发明所涉及的步进电机、气缸等均由PLC可编程序控制器来控制电磁阀、步进电机驱动器使气缸、电机按预定程序工作。

本技术方案的有益效果是，结构简单，与对比文件1相比，省略了紧张输送组件，缩小了制袋装置的高度，并将上拉袋组件和下拉袋组件合并为牵袋机械手，只需牵引机械手将包装膜一次牵出就能实现制袋，简化了转换环节，并能使包装袋平面输出。

附图说明

图1是实施例1的结构原理示意图；

图2是图1的俯视图；

图3、图4、图5是实施例1的工作步骤原理示意图；

图6是实施例1的固定袋机构的结构原理俯视图；

图7是实施例1的伸缩套的结构原理侧视图；

图8是实施例1的切割装置的结构原理侧视图；

图9是实施例2的结构原理示意图；

图10是实施例2的工作原理示意图；

图11是实施例2的固定袋机构结构图；

图12是实施例3的结构原理示意图。

图中：1-机架；11-模卷架；12-导辊；2-热封刀；21-热封气缸；22-热封垫板；3-刀片；30-橡胶垫；31-凹形压板；32-导杆气缸；33-切割座；34-无杆气缸；341-滑块；35--切割缝隙；36-动刀；37-定刀；38-切割气缸；4-储袋盘；41-排风扇；42-电动滑台；421-滑台；423-滑台电机；43-压杆气缸；431-压杆；432-摇臂；433-转轴；5-平台；50-让位缺口；51-升降气缸；52-伸缩套；520-长方口；521-导轨；522-滑块；523-伸缩气缸；6--牵袋机械手；60--横梁；61-电动滑台；611-滑台；612-滑台电机；613-传动轴；62-光轴；621--直线轴承；无杆气缸63；631--气缸滑块；7-压袋板；71-压袋辊；72-压袋气缸；721-摇臂；722-导杆座；导杆-723；限制套--724；8-膜卷；81-包装膜；82-包装袋。

具体实施方式

实施例1：如图1-图8所示：本发明所述的前后是指图中的自左至右的顺序，即图的左边是本描述中的前边。

在机架1的后端左右安装两块上端呈U字形的挡板，在两个U形槽内设置一条圆轴，圆轴的一端加工成一道环形凹槽，将膜卷8安装在圆轴的中段，圆轴的凹槽放置在挡板的U形槽内，两挡板的前侧设置一条与模卷8平行的导辊或挡杆12，即形成膜卷架11。圆轴的两端在挡板的U形槽内转动具有一定的摩擦力形成阻尼，使得牵袋机械手6在牵袋过程中将包装膜81拉紧，所述的膜卷架属于公知技术，在此不再赘述。

在膜卷架的前上面安装压袋气缸72，压袋气缸72是一种导杆气缸，在压袋气缸72的导杆座上安装压板7；在压板7的下面机架上安装升降气缸51，所述升降气缸51是一种导杆气缸，在升降气缸51的导杆座上安装平台5，平台5的左右两侧分别前后向安装导轨521；设置一长“回”字形伸缩套52，伸缩套内设有长度大于包装膜81宽度的长方口520，长方口520前后贯通，伸缩套的总厚度低于牵袋机械手6的张开幅度，在伸缩套52的两侧下面分别安装滑块522，将伸缩套52通过滑块522滑动安装在导轨521上，在平台5的后端两侧分别安装伸缩气缸523，伸缩气缸523的气缸杆分别连接在滑块522上(图1、图7所示)。

在升降平台5的前面安装切割座33，在切割座33的两侧上面安装热封垫板22，所述热封垫板22是一种硅橡胶板，具有耐热和弹性，用于使热封刀2与其接触将包装膜封合，安装在切割座33前侧的那条硅橡胶板用于使凹形压板31将包装膜81压紧固定。在热封垫板22对应的上方机架上安装热封气缸21，所述热封气缸21是一种导杆气缸，在热封气缸21的导杆座上经弹簧弹性安装热封刀2。

在切割座33的下面安装无杆气缸34，在无杆气缸的滑块上安装刀片3，在刀片3对应的切割座33的上面中间左右横向设置一条长度大于包装膜81宽度的切割缝隙35，使安装在无杆气缸34滑块上的刀片3伸出于切割缝隙35一段；在切割缝隙35对应的上方机架上安装切割气缸38，所述的切割气缸38是一种导杆气缸，在切割气缸38的导杆座上经弹簧弹性连接凹形压板31。

在切割座33的前面下方机架的两侧分别安装一条电动滑台42，两条电动滑台42的后端的两个带轮用传动轴连接；在其中一条电动滑台的滑台架的前端安装滑台电机423，使滑台电机423与滑台上的带轮连接；在两条电动滑台42的两个滑台上安装储袋盘4；储袋盘的全部设置一方口，在方孔内安装具有防护网的排风扇41。

在电动滑台42的上方机架的两侧，也设置两条电动滑台61，两两条电动滑台61的后端两个带轮用传动轴623连接，在其中一条电动滑台的前端滑台架上安装滑台电机612，所述滑台电机612是一种步进电机或伺服电机；在两条直线模组61上的两个滑台上安装横梁60，在横梁60上左右横向安装至少3个牵袋机械手6，所述的牵袋机械手6是一种气动机械手。

具体工作过程如下：牵袋机械手6抓住包装膜切断端的一端后在滑台电机612的驱动下随滑台向前移动，经热封刀2与凹形压板31的下面向前牵引处一段一个包装袋长度的包装膜81后停止，这时热封气缸21打开驱动热封刀2下移将包装膜的预定封线位置压住在热封垫板22上，加热了的热封刀2使得包装膜82的上下两层迅速融化封合，热封刀2抬起冷却后即形成热封线；与此同时，切割气缸38打开驱动凹形压板31下移将包装膜压住在刀片3两侧的硅橡胶板上；之后，无杆气缸34打开驱动滑块连同刀片3沿切割缝隙往复运行大于一个包装袋宽度的距离，将包装膜切断，然后切割气缸38复位，凹形压板31抬起；之后，排风扇41打开旋转，滑台电机接着转动使牵袋机械手6后移一段距离使制成的包装袋82的后端落在储袋盘6上被排风扇41吸住，之后牵袋机械手6松开并继续向前行走一段距离将包装袋放下(如图3所示)。

此时刚制出的包装袋8被放置在储袋盘4上，接着滑台电机423打开驱动储袋盘4前移，等待包装机的使用。之后，升降气缸51打开将平台、伸缩套52一同升起，包装膜的切断端81也被抬起，压袋气缸72驱动压板7将包装膜压住在平台5上(图3所示)。此时牵引机械手6向后移动至平台5的前侧，这时伸缩气缸523打开驱动伸缩套52伸出在牵袋机械手6的开口中后又缩回，在伸缩套伸与缩的过程中将包装膜81的切断端送入到牵袋机械手6中(如图5所示)。之后，牵袋机械手6捏合将包装袋82的切断端捏住。之后牵袋机械手6向前移动，制袋装置进入下一个制袋工作程序，如此往复。

实施例2：如图10所示：实施例2与实施例1的不同之处在于：送袋运行机构由光轴62、直线轴承621、无杆气缸63构成；切割装置由动刀36、定刀37、切割气缸38构成；固定袋机构由气缸43、摇臂432、压杆431构成；压袋机构由压辊71、摇臂721构成；省略了伸缩套52，在平台5后面的模卷架11上的导辊12向下设置。

在切割座33的前方机架两侧分别安装一条光轴62，在两条光轴62上分别安装直线轴承621，在两条光轴62上的两个直线轴承621上经横梁安装牵袋机械手6，在光轴62的内侧下面与光轴62平行安装一条无杆气缸63，将无杆气缸63的气缸滑块631与直线轴承连接。

所述动刀36的上侧安装在切割气缸38的导杆座上，在切割座的前侧安装定刀37，使定刀37的前侧与动刀36的后侧上下对应。

储袋盘4的两侧后端转动安装一条转轴433，在储袋盘4的两侧转轴433的两端分别安装摇臂432的一端，两个摇臂432的另一端连接一条压杆431，在其中一个摇臂432与储袋盘4的一侧之间连接气缸43。

在平台5的前侧设置一个可以绕转轴转动的压辊71，在压辊71的转轴两端分别安装摇臂721的一端，摇臂721的另一端铰接在机架上；在两条导辊中，将靠前的那条导辊12向下设置。如果包装膜的厚度较薄，或者较软，可以在平台5的前侧前后对应牵袋机械手5的位置分别设置让位缺口50。

具体工作过程如下：包装膜从导辊12的下面再经过平台5与压辊71之间穿过。当牵袋机械手6抓住包装膜后，无杆气缸63打开通过气缸滑块631驱动设在光轴62上的直线轴承621使牵袋机械手6直线运动。牵袋机械手牵动着包装膜经过热封刀2、动刀36的下面向前牵引出一段一个包装袋长度的包装膜后，热封刀2在热封气缸21的驱动下下移将包装膜热封，动刀36在切割气缸38的驱动下下移，使动刀36的后侧与定刀37的前侧吻合将包装膜切断形成包装袋82；切断后的包装袋的后端落在储袋盘4的后端，之后，气缸43打开拉动摇臂432使压杆431将包装袋82的后端压住；之后夹袋机械手6张开并继续行走一段距离将包装袋放下，滑台电机423驱动储袋盘4前移将包装袋送出。在下一个制袋工作程序中，升降气缸51打开平台5及压辊71升起，因安装在平台5后面的导辊12是向下设置的，其工作面低于平台5的上表面，当平台5升起时包装膜81的切断端会缩回一段，减小了伸出于平台前侧的长度，也即减小了包装膜81切断端的下垂，当牵袋机械手6过来抓取时可以在省略伸缩套的情况下将包装膜抓住。对于一些包装膜81较薄较软情况，可以在平台5的前侧与牵袋机械手6前后对应的位置设置让位缺口50，牵袋机械手6可以加大向后运行的行程运行到平台5的让位缺口50的位置，从平台5上的让位缺口50中将包装膜的切断端可靠地抓住。

实施例3：如图12所示：实施例3与实施例1、实施例2的不同之处在于：电动滑台61加长并向前延伸，储袋盘4向前设置并安装在机架1的前端下方，省略了送袋运行机构；储袋盘4也可以是包装机上的取袋装置，或者是包装机上的升降托盘。

压袋机构由压辊71、导杆723构成，压辊71的转轴两端用支架安装在导杆座722上，两条导杆723滑动安装在上方机架上，导杆723的上端安装限制套724。热封装置与切割装置的位置相互转换。使热封装置的热封气缸21、热封刀2安装在切割气缸38、凹形压板31的前面，并且使升降平台5、导杆12、压袋机构一起前移，使平台5与切割装置的刀片3之间缩短了距离。

具体工作过程是：牵袋机械手6在切割装置将包装膜81切断后向前移动较大的一段距离，直接把制成的包装袋82放置在安装在机架前端的储袋盘4上。也可以直接放置在包装机的取袋装置或开袋口装置上；在牵袋机械手6放下包装袋后返回之前，平台5升起后可将压辊71顶起，压辊71靠自重下压在平台5上可以将切断后的包装膜81固定在平台5上，起到压袋的作用；当牵袋机械手6牵动包装膜81行走时平台5已下降，导杆723的上端设有限制套724，限制套724可以限制导杆723使压辊71的高度不至于压到降下的平台5上。所以压辊71并不影响包装膜的行走，并且包装膜81在经过导辊71时具有导向和阻尼的作用，有利于提高包装膜的平整度。

因为切割装置换位到热封装置后面，使得切刀3与平台5的距离缩短，使得切断后的包装膜81悬在平台5前面的长度也相应的缩短，可以有效地减小下垂，在无需伸缩套的情况下也能可靠地抓取到包装膜81。

Claims (6)

1.一种制袋装置，包括机架、膜卷架、热封装置、切割装置，其特征在于：在所述热封装置和切割装置的前面还设有牵袋装置、储袋盘，在热封装置和切割装置的后面还设有衔接装置；所述的牵袋装置包括牵袋机械手、牵袋运行机构，所述牵袋运行机构设在机架上，牵袋机械手设在牵袋运行机构上，所述的储袋盘设在牵袋装置的下面，所述的衔接装置主要包括升降平台机构、压袋机构，压袋机构设在平台升降机构的上面。

2.根据权利要求1所述的一种制袋装置，其特征在于：所述的牵袋机械手是一种气动机械手。

3.根据权利要求1所述的一种制袋装置，其特征在于：所述的牵袋运行机构是一种电动滑台。

4.根据权利要求1所述的一种制袋装置，其特征在于：所述的储袋盘上还设有固定袋机构。

5.根据权利要求1所述的一种制袋装置，其特征在于：所述的升降平台机构由升降气缸、平台构成，所述的升降气缸是一种导杆气缸，导杆气缸安装在机架上，平台安装在导杆气缸上。

6.根据权利要求1所述的一种制袋装置，其特征在于：所述的升降平台机构上还设有伸缩套，所述的伸缩套是一种长“回”字形结构，其内设有前后贯通的长方口。