CN109733669A - 自动切覆膜设备及切覆膜一体包装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动切覆膜设备及切覆膜一体包装方法，采用平压仿形刀模，只要制备相应的切覆膜仿形模具和仿形刀具即可实现覆膜切模一体操作，设备集成送膜和废膜回收，在覆膜的同时同步完成切模操作。切型精度高，覆膜效果好。刀具设计不与产品干扰，能够很好的保护产品外观和表面状态，可适用于产品复杂表面、不规则形状和结构、多面体产品、曲面产品的保护膜包装。由于压紧方向和压紧角度可以根据需要调整，对于产品的适用性和场地的适用性非常广泛。同时，由于设备的切覆膜仿形模具和仿形刀具具有可替换性，同一个基台可用于不同产品包装，适应性和兼容性好，能够用于不同产品线的自动化流水包装作业。

Description

自动切覆膜设备及切覆膜一体包装方法

技术领域

本发明涉及一种膜自动包装装置，具体涉及一种能够完成仿形包覆和切割一体化的自动装置及切覆膜包装方法。

背景技术

在工业产品包装中，需要用到保护膜对产品进行包装以保护产品在运输和存储过程中不被损坏，或者是保护产品外观。目前在工业流水线上，对于大批量的规则形状产品（如汽车电池盒、硬盘等）有自动卷膜设备对规则产品进行打卷包装。但是对于不规则形状和结构、多面体产品、曲面产品，则无法采用简单的打卷机来进行卷曲包装。因而目前对于此类产品一般采用手工包装，在产品上包覆保护膜后，再人为或机器进行切割放入存储装置内进行存放或周转，以便储运。

此种方法带来的不便即是效率低且对于产品容易造成划痕和表面缺陷，影响产品表面质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种自动切覆膜设备及自动切覆膜一体包装方法，用于具有复杂表面和非规则形状产品的表面覆膜和切膜，一次性完成产品的切覆膜包装，覆膜效果好，切型精度高，包装效率和质量都能大大超过现有的膜包装技术。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种自动切覆膜设备，用于使用保护膜进行产品外包装的场合，其特征在于包括：

沿压紧方向开口相对设置、内壁轮廓与待包装产品的外形基本一致的一对切覆膜仿形模具；所述切覆膜仿形模具均为一端封闭另一端开口的空心罩筒状；该一对切覆膜仿形模具设置为一个切覆膜仿形模具保持固定不动，另一个切覆膜仿形模具在压紧力作用下运动而靠近并与该一个切覆膜仿形模具扣合对接压紧；所述的一个切覆膜仿形模具的空腔内设置产品固定装置； 该一对覆膜仿形模具在初始状态下间隙设置，保护膜通过送膜收膜装置悬置于间隙中，另一个切覆膜仿形模具在朝向所述的一个切覆膜仿形模具移动的过程中将保护膜压下直至与产品表面接触；

位于该另一个切覆膜仿形模具的空腔中、在压紧力作用下将保护膜向产品压下而使保护膜接触产品外表面的仿形柔性块；仿形柔性块突出于该另一个覆膜仿形模具的下边缘设置，且仿形柔性块的外形与产品的外形在公差范围内相互吻合而使得保护膜贴合在产品外表面上；

还设置有空心内腔与产品的外形一致的筒体状仿形刀具，所述仿形刀具由上至下穿过所述另一个切覆膜仿形模具的空腔并能相对于该切覆膜仿形模具在压紧方向活动，仿形刀具设置为能在两个切覆膜仿形模具压紧对接状态下随压紧力运动以切割所述保护膜；

仿形柔性块与仿形刀具以共用压紧力的方式一体设置在同一基础上，且在仿形柔性块与产品接触而被挤压时所述仿形刀具还能够继续压紧移动设定切割行程而到达切割位置。

进一步的，所述仿形刀具的筒体外壁位于产品外壁与所述一个切覆膜仿形模具的内壁之间，且在仿形刀具的筒体外壁与所述一个切覆膜仿形模具的内壁之间设置切割间隙，所述切割间隙使得保护膜留有安全切割段。

进一步的，仿形柔性块、仿形刀具设置在同一上母板上，在该上母板内侧靠近产品方向通过模具固定装置可活动的设置所述另一个切覆膜仿形模具，所述模具固定装置与所述上母板之间设置弹性压缩装置，所述弹性压缩装置的压缩距离即为切割行程。

进一步的，所述另一个切覆膜仿形模具固定在固定板上，固定板通过连接板与一个母板间隔固定，在该一个母板与固定板之间设置弹性压缩装置。

进一步的，所述保护膜通过送膜收膜装置呈延展状平面展开，所述平面与压紧方向垂直。

进一步的，设置产品固定装置的切覆膜仿形模具通过下支撑板固定在另一母板上，同时在该设置产品固定装置的切覆膜仿形模具上设置定位装置；两个母板相互平行间隔设置。

进一步的，在所述一个切覆膜仿形模具的支撑板外侧还设置浮动安全装置，所述浮动安全装置设置为当仿形柔性块接触产品，产品被仿形柔性块挤压到设定距离时，使产品微距退离而形成与仿形柔性块压力适中的接触。

进一步的，所述压紧方向为竖直方向或水平方向或与前述方向呈夹角的任意方向的相对压紧。

进一步的，在保持固定不动的一个切覆膜仿形模具省略时，直接在固定该一个切覆膜仿形模具的固定基础上固定待包装产品。

利用上述设备进行的切覆膜一体包装方法，包括如下步骤：

S1：检查送膜收膜装置和自动切覆膜设备各部分，确认产品和保护膜均处于安全有效初始位置；

S2：首先一个覆膜仿形模具和产品保持不动，将另一个覆膜仿形模具相连的母板朝向压紧方向下压，通过该母板下方的固定装置带动该另一个覆膜仿形模具和仿形柔性块同时下压；此过程中该母板上固定的仿形刀具也一同下压；

S3：仿形柔性块在压下过程中首先接触保护膜，仿形柔性块由上至下将保护膜平缓地推动而贴合包覆在产品表面上；

S3：当产品表面大部分覆膜即将完成时，一对切覆膜仿形模具压紧闭合，此时仿形柔性块被挤压实现预压紧；

S4：在一对切覆膜仿形模具压紧闭合状态下，通过另一个覆膜仿形模具相连的母板下方的弹性压缩装置继续下压，使得仿形刀具继续下压进给；

S4：仿形刀具下压进给设定的切割行程直至到达切割位置而切断保护膜。

进一步的，在步骤S3-S4中，当仿形柔性块接触产品，产品被仿形柔性块和另一个覆膜仿形模具挤压时，如果挤压距离太大，则使所述一个切覆膜仿形模具和产品向下微距退离而形成与仿形柔性块压力适中的接触，保护产品不被压伤。

为节约成本甚至可以省略下方的下切覆膜仿形模具，而仅仅在下母板上固定待包装产品。本发明的压下控制采用人机界面集中控制，操作方便实用。各限位装置采用光电感应安全元件，能够保证精度，对产品外形和表面质量要求高的产品包装特别适合。

当然，由于本发明的方法和设备的通用性，不排除利用与规则表面结构的产品包装。其原理和方式与本发明相同，即必不可少的具备与产品外形一致的切覆膜仿形模具和仿形刀具进行平压操作。而平压方式也不必然是上下压合，水平方向或其他方向具有相对运动的靠近压紧和切割都属于本发明的保护范围。

相对于现有技术，本发明实施的自动切覆膜机，设备集成送膜和废膜回收，覆膜，切膜等自动化功能，在覆膜的同时同步完成切模操作。采用平压仿形刀模，刀具设计不与产品干扰，能够很好的保护产品外观和表面状态，可适用于产品复杂表面、不规则形状和结构、多面体产品、曲面产品的保护膜包装，只要制备相应的切覆膜仿形模具和仿形刀具即可实现覆膜切模一体操作，切型精度高，覆膜效果好。同时，由于压紧方向和压紧角度可以根据需要调整，能够适用于各种外形的产品和空间，对于产品的适用性和场地的适用性非常广泛。同时，由于设备的切覆膜仿形模具和仿形刀具具有可替换性，同一个基台在替换了相应的覆膜仿形模具和仿形刀具后即可用于不同产品包装，适应性和兼容性好，能够用于不同产品线的自动化流水包装作业。最后由于覆膜仿形模具和仿形刀具以及柔性块采用常规材料即可制造，因而可替换成本低，能够广泛应用。

附图说明

图1为本发明一个实施例的自动切覆膜设备立体结构图（上下两部分拆分图）。

图2为图1的自动切覆膜设备的爆炸图。

图3为图1的俯视图。

图4为图1实施例所包覆的其中一种产品5的外观结构图。

图5为图1中的自动切覆膜设备加置柜体或操作间8后的一个实施例的结构图。

图6为本发明另一个实施例的自动切覆膜设备结构图。

图7为图6的部分结构图。

图8为第二个实施例所包装的其中一种产品5-1的外观结构图。

图1-8中各附图标记对应如下：

上母板1、仿形刀具2或2-1、上切覆膜仿形模具3或3-1、仿形柔性块4、产品5或5-1、下切覆膜仿形模具6、下母板7、柜体8、保护膜9、下支撑板10、浮动安全装置11、限位块12、导柱13、送膜收膜装置14。

具体实施方式

实施例1：

根据本发明实施的自动切覆膜设备，如图1-5所示，针对复杂表面产品5（复杂不规则形状和结构、多面体产品、曲面产品，并不局限于本发明的两个实施例所列产品，在本实施例中为如图4所示具有复杂的曲面和非曲面结构的汽车车灯并不局限于本发明的实施例所列产品）进行保护膜覆膜切膜包装。其特征在于包括：

上下相对设置、内壁轮廓与待包装产品的相接处部位外形基本一致的一对切覆膜仿形模具（3,6）；所述切覆膜仿形模具（3,6）均为一端封闭另一端开口的空心罩筒状；下切覆膜仿形模具6空腔内设置产品固定装置（如图1产品固定装置已经固定了具有复杂表面的产品5，该产品固定装置可以是目前已经的常用卡扣式定位结构或榫卯结构），切覆膜仿形模具（3,6）既可以当做外保护壳体也可以做上下压紧装置；

上切覆膜仿形模具3和下切覆膜仿形模具6之间的间隙内悬空设置保护膜9，上切覆膜仿形模具3随压下力而与下切覆膜仿形模具6的上边沿压紧对接以将保护膜9压下直至与产品5表面接触；位于上覆膜仿形模具3空腔中、在压下力作用下将保护膜9向产品5压下而使保护膜9接触产品5外表面的仿形柔性块4；仿形柔性块4突出于所述上覆膜仿形模具3的下边缘设置，且仿形柔性块4的外形与产品5的外形在公差范围内相互吻合而使得保护膜9贴合在产品5外表面上；

还设置有空心内腔与产品5的外形一致的筒体状仿形刀具2，所述仿形刀具2由上至下穿过上切覆膜仿形模具3的空腔并能相对于上切覆膜仿形模具3上下活动，仿形刀具2设置为能在上下切覆膜仿形模具（3,6）压紧对接状态下随压下力下行以切割所述保护膜9；

仿形柔性块4与仿形刀具2以共用压下力的方式一体设置在同一基础上，且在仿形柔性块4与产品5接触而被挤压时所述仿形刀具2还能够继续下压设定切割行程而到达切割位置。

进一步的，所述仿形刀具2的筒体外壁位于产品5外壁与下切覆膜仿形模具6的内壁之间，且在仿形刀具2的筒体外壁与下切覆膜仿形模具6的内壁之间设置切割间隙，所述切割间隙使得保护膜留有安全切割段。

进一步的，仿形柔性块4、仿形刀具2设置在同一上母板1上，在该上母板1下方通过固定装置可活动的设置上切覆膜仿形模具3，所述固定装置与所述上母板1之间设置弹性压缩装置，所述弹性压缩装置的压缩距离即为切割行程。优选实施例中，上切覆膜仿形模具3固定在固定板上，然后固定板通过连接板与上母板1间隔固定，在上母板1与固定板之间设置弹性压缩装置。

进一步的，所述保护膜9通过送膜收膜装置14呈延展状平面展开，所述平面与压下方向垂直。优先的保护膜9为薄膜其他类包装膜。

进一步的，所述仿形柔性块4优选采用海绵或泡沫，采用软质和较硬材质的材料用于覆膜及将保护膜9敷在产品5上便于上模下压。

进一步的，下切覆膜仿形模具6通过下支撑板10固定在下母板7上，在下切覆膜仿形模具6上设置定位装置。定位装置用于将产品5在下切覆膜仿形模具6内的定位。

在下切覆膜仿形模具6的支撑板10下方还可以设置浮动安全装置11，所述浮动安全装置11设置为当仿形柔性块4接触产品5，产品5被仿形柔性块4和上切覆膜仿形模具3挤压时，如果挤压距离太大，则使下切覆膜仿形模具6和产品5适当微距退离而形成与仿形柔性块4压力适中的接触，保护产品5不被压伤。浮动安全装置11可以为压缩弹簧。

还可以设置一体的产品定位浮动装置11，产品定位浮动装置11由导向柱、套置于导向柱的弹簧以及导向柱顶部的定位装置组成。

进一步的，在上切覆膜仿形模具3和下切覆膜仿形模具6的外围还设置相互对接并用于定位导向的导柱13；在下切覆膜仿形模具6的外围还设置限位块12。用于对模具进行定位，保证切覆膜精度。

该上切覆膜仿形模具3和下切覆膜仿形模具6也设有本实施例中没有提及的如通用模具一样附属装置，如在下母板7上也配有把手，便于拆模；因此种结构属于本领域技术人员所能知晓的常规设计，因而不再另行给出。

在图4中，我们还可选择地给该设备配置了柜体或操作间8，进一步保证产品包装环境的洁净度和安全性。设备还集成送膜和废膜回收装置，经济环保。

利用上述设备进行的切覆膜一体包装方法包括如下步骤：

S1：检查送膜收膜装置14，确认设备各部分处于安全有效初始位置；

S2：首先上母板1下压，通过该上母板1下方的固定装置带动上切覆膜仿形模具3和仿形柔性块4同时下压；此过程中上母板1上固定的仿形刀具2也一同下压；

S3：仿形柔性块4在压下过程中首先接触保护膜9，仿形柔性块4由上至下将保护膜9平缓地推动而贴合包覆在产品5表面上；

S3：当产品5表面大部分覆膜即将完成时，上切覆膜仿形模具3和下切覆膜仿形模具6压紧闭合，此时仿形柔性块4被挤压实现预压紧；

S4：在上切覆膜仿形模具3和下切覆膜仿形模具6压紧闭合状态下，通过上母板1下方的弹性压缩装置继续下压，使得仿形刀具2继续下压进给；

S4：仿形刀具2下压进给设定的切割行程直至到达切割位置而切断保护膜。

在步骤S3-S4中，当仿形柔性块4接触产品5，产品5被仿形柔性块4和上切覆膜仿形模具3挤压时，如果挤压距离太大，则使下切覆膜仿形模具6和产品5适当向下微距退离而形成与仿形柔性块4压力适中的接触，保护产品5不被压伤。该微距退离通过浮动安全装置11的被压缩来实现。

实施例2：

如图6-8所示，与实施例1不同的是该自动切覆膜设备针对另一种不规则复杂表面产品5-1（如图8所示具有复杂的曲面和非曲面结构），且根据产品大小和行状考虑，在该实施例中，可选择的省略了下切覆膜仿形模具（当然也可以如实施例1一样设置下切覆膜仿形模具），只有内壁轮廓与产品5-1外形基本一致的上切覆膜仿形模具3-1。

同实施例1一样，在本实施中，还设置有内腔与产品5-1外形一致的筒体状仿形刀具2-1，所述仿形刀具2-1穿过上切覆膜仿形模具3-1的空腔设置，且能在上切覆膜仿形模具3-1压下状态下随压下力下行以切割所述保护膜9。

在该仿形刀具2-1的筒体内腔中设有与该仿形刀具2-1一起动作的仿形柔性块4-1，仿形柔性块4-1外形与产品5-1外形在公差范围内吻合而使得压下保护膜9过程中保护膜9贴合在产品5-1外表面上。

本实施例与实施例1的大部分相同，最主要的区别是切覆膜仿形模具和仿形刀具根据产品外形做了改变，这是本发明的精髓做在。根据本发明实施的自动切覆膜设备，采用向下平压仿形刀模，可适用于产品复杂表面、不规则形状和结构、多面体产品、曲面产品的切覆膜，只要制备相应的切覆膜仿形模具和仿形刀具即可实现覆膜切模一体操作，切型精度高，覆膜效果好。为节约成本甚至可以如实施例2一样省略下方的下切覆膜仿形模具，而仅仅在下母板上固定待包装产品。本发明的压下控制采用人机界面集中控制，操作方便实用。各限位装置采用光电感应安全元件，能够保证精度，对产品外形和表面质量要求高的产品包装特别适合。

当然，由于本发明的方法和设备的通用性，不排除利用与规则表面结构的产品包装。其原理和方式与本发明相同，即必不可少的具备与产品外形一致的切覆膜仿形模具和仿形刀具进行平压操作。而平压方式也不必然是上下压合，水平方向或其他方向具有相对运动的靠近压紧和切割都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动切覆膜设备，用于使用保护膜进行产品外包装的场合，其特征在于包括：

沿压紧方向开口相对设置、内壁轮廓与待包装产品的外形基本一致的一对切覆膜仿形模具；所述切覆膜仿形模具均为一端封闭另一端开口的空心罩筒状；该一对切覆膜仿形模具设置为一个切覆膜仿形模具保持固定不动，另一个切覆膜仿形模具在压紧力作用下运动而靠近并与该一个切覆膜仿形模具扣合对接压紧；所述的一个切覆膜仿形模具的空腔内设置产品固定装置；该一对覆膜仿形模具在初始状态下间隙设置，保护膜通过送膜收膜装置悬置于间隙中，另一个切覆膜仿形模具在朝向所述的一个切覆膜仿形模具移动的过程中将保护膜压下直至与产品表面接触；

位于该另一个切覆膜仿形模具的空腔中、在压紧力作用下将保护膜向产品压下而使保护膜接触产品外表面的仿形柔性块；仿形柔性块突出于该另一个覆膜仿形模具的下边缘设置，且仿形柔性块的外形与产品的外形在公差范围内相互吻合而使得保护膜贴合在产品外表面上；

还设置有空心内腔与产品的外形一致的筒体状仿形刀具，所述仿形刀具由上至下穿过所述另一个切覆膜仿形模具的空腔并能相对于该切覆膜仿形模具在压紧方向活动，仿形刀具设置为能在两个切覆膜仿形模具压紧对接状态下随压紧力运动以切割所述保护膜；

仿形柔性块与仿形刀具以共用压紧力的方式一体设置在同一基础上，且在仿形柔性块与产品接触而被挤压时所述仿形刀具还能够继续压紧移动设定切割行程而到达切割位置；所述压紧方向为竖直方向或水平方向或与前述方向呈夹角的任意方向的相对压紧。

2.根据权利要求1所述的自动切覆膜设备，其特征在于：所述仿形刀具的筒体外壁位于产品外壁与所述一个切覆膜仿形模具的内壁之间，且在仿形刀具的筒体外壁与所述一个切覆膜仿形模具的内壁之间设置切割间隙，所述切割间隙使得保护膜留有安全切割段。

3.根据权利要求1所述的自动切覆膜设备，其特征在于：仿形柔性块、仿形刀具设置在同一上母板上，在该上母板内侧靠近产品方向通过模具固定装置可活动的设置所述另一个切覆膜仿形模具，所述模具固定装置与所述上母板之间设置弹性压缩装置，所述弹性压缩装置的压缩距离即为切割行程。

4.根据权利要求1所述的自动切覆膜设备，其特征在于：所述另一个切覆膜仿形模具固定在固定板上，固定板通过连接板与一个母板间隔固定，在该一个母板与固定板之间设置弹性压缩装置。

5.根据权利要求1所述的自动切覆膜设备，其特征在于：所述保护膜通过送膜收膜装置呈延展状平面展开，所述平面与压紧方向垂直。

6.根据权利要求1所述的自动切覆膜设备，其特征在于：设置产品固定装置的切覆膜仿形模具通过下支撑板固定在另一母板上，同时在该设置产品固定装置的切覆膜仿形模具上设置定位装置；两个母板相互平行间隔设置。

7.根据权利要求1所述的自动切覆膜设备，其特征在于：在所述一个切覆膜仿形模具的支撑板远离压紧方向的外侧还设置浮动安全装置，所述浮动安全装置设置为当仿形柔性块接触产品，产品被仿形柔性块挤压到设定距离时，使产品微距退离而形成与仿形柔性块压力适中的接触。

8.根据权利要求1所述的自动切覆膜设备，其特征在于：在保持固定不动的一个切覆膜仿形模具省略时，直接在固定该一个切覆膜仿形模具的固定基础上固定待包装产品。

9.利用上述权利要求1-8任一项设备进行的切覆膜一体包装方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：检查送膜收膜装置和自动切覆膜设备各部分，确认产品和保护膜均处于安全有效初始位置；

S2：首先一个覆膜仿形模具和产品保持不动，将另一个覆膜仿形模具相连的母板朝向压紧方向下压，通过该母板下方的固定装置带动该另一个覆膜仿形模具和仿形柔性块同时下压；此过程中该母板上固定的仿形刀具也一同下压；

S3：仿形柔性块在压下过程中首先接触保护膜，仿形柔性块由上至下将保护膜平缓地推动而贴合包覆在产品表面上；

S3：当产品表面大部分覆膜即将完成时，一对切覆膜仿形模具压紧闭合，此时仿形柔性块被挤压实现预压紧；

S4：在一对切覆膜仿形模具压紧闭合状态下，通过另一个覆膜仿形模具相连的母板下方的弹性压缩装置继续下压，使得仿形刀具继续下压进给；

S4：仿形刀具下压进给设定的切割行程直至到达切割位置而切断保护膜。

10.根据权利要求9所述的切覆膜包装方法，其特征在于：在步骤S3-S4中，当仿形柔性块接触产品，产品被仿形柔性块和另一个覆膜仿形模具挤压时，如果挤压距离太大，则使所述一个切覆膜仿形模具和产品向下微距退离而形成与仿形柔性块压力适中的接触，保护产品不被压伤。