CN110562547A - 一种全自动自立袋无菌软包装设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动自立袋无菌软包装设备及工艺，其包括卷膜放料部、清洗杀菌部、折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部及电气控制部。所述卷膜放料部设置于机器最左侧，所述清洗杀菌部设置于卷膜放料部的上方，所述折叠部设置于清洗杀菌部的右侧下方，所述底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部从左到右依次设置于折叠部右侧，所述折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部均处于同一水平高度，并且全部安装在机架上，所述电气控制部分散安装于机架内。本发明可以极大提高生产效率、降低生产成本，并且延长饮品的保质期。

Description

一种全自动自立袋无菌软包装设备及工艺

技术领域

本发明涉及一种全自动自立袋无菌软包装设备及工艺，属于食品自动化包装领域。

背景技术

牛奶、果汁等液体饮料和一些固体饮料是我们日常生活中不可或缺的饮品，目前用于液体饮料和一些固体饮料的包装形式有很多，其中就包括采用软包装袋的形式。然而，当前的软包装方式单一，仅有枕式包装一种，消费者饮用时也不方便，易洒漏。带吸嘴的袋式包装是先把薄膜材料制成袋状，再上灌装机灌装，不仅工序多、灌装成本高，而且无法达到除菌效果，保质期短，不适合用于部分液体饮料，如牛奶的软包装。

发明内容

本发明的目的是弥补现有技术中的上述缺陷，提供一种全自动自立袋无菌软包装设备及工艺，该设备为从卷材到自立袋再到直接灌装饮品的一体化全自动生产设备，通过该设备及工艺生产的软包装为方便开口的自立袋无菌软包装，能够延长饮品的保质期。

本发明采取的技术方案之一是：

一种全自动自立袋无菌软包装设备，该设备包括机架、卷膜放料部、杀菌烘干部、折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部及电气控制部；所述设置于整个设备的最左侧，所述杀菌烘干部设置于卷膜放料部的上方，所述折叠部设置于杀菌烘干部的右侧下方，所述底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部从左到右依次设置于折叠部右侧，所述折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部均处于同一水平高度，并且全部安装在机架上，所述电气控制部分散安装于机架内，所述机架从左到右贯穿于整个设备，为卷膜放料部、清洗杀菌部、折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部及电气控制部提供安装平台。

进一步的，所述卷膜放料部包括气胀轴，接料平台和牵引机构，所述气胀轴上卷有包装材料，所述接料平台位于气胀轴的上方，包装材料从接料平台的上方通过，在接料平台左侧的入料端上方设有感应传感器，该感应传感器用于检测其下方是否有包装材料通过，在接料平台的上方设有接料压杆，所述牵引机构包括放料牵引压辊、放料牵引辊和放料牵引电机，所述放料牵引压辊位于接料平台右侧的出料端下方位置，放料牵引辊位于放料牵引压辊的正下方，且其一端与放料牵引电机相连接，所述包装材料从放料牵引压辊与放料牵引辊的中间经过，由其提供的主动力送至后道工序。

更进一步的，所述气胀轴两端通过机架支承，且气胀轴和包装材料位于机架最下方；所述接料平台两端与机架联结，且接料平台倾斜设置，其右侧出料端高于左侧入料端；所述接料压杆设置两个，两个接料压杆沿着接料平台并列设置，分别用于按压旧料的尾部和新料的端部。

进一步的，所述杀菌烘干部包括在线消毒装置和热风循环烘干系统，所述在线消毒装置包括内部装有消毒液的容器箱，所述容器箱的底部设有消毒液的循环进出口，容器箱的上方设有升降架，所述升降架的下方设有用于辅助包装材料移动的导向辊轮，升降架的上方与上下驱动机构连接，所述上下驱动机构带动升降架上升或下降，所述升降架下降后其下部可进入容器箱内部，并使导向辊轮浸入消毒液。

更进一步的，所述上下驱动机构包括导向装置和气缸，所述导向装置设置在升降架的上方两端，导向装置的上方两端同时与机架相连接，所述气缸固定安装在机架上，且气缸的伸缩端与升降架相连接；所述导向辊轮设置至少两个以上，并且导向辊轮依序上下交错分布。

更进一步的，所述热风循环烘干系统包括箱体和烘干区，所述箱体内设有排风管路、回风管路、热风管路、排风机、热风机和加热包，箱体侧面上设有除菌过滤器，外部空气通过除菌过滤器进入箱体内部；所述排风管路、回风管路、热风管路一端伸出箱体与烘干区相连，所述排风管路的另一端连接所述排风机，所述回风管路的另一端连接所述加热包的回风口，所述热风管路连接烘干区一端的出口同时连接多路风刀管路，每路风刀管路的另一端出口处均接有一支风刀，每支风刀都对准包装材料吹出无菌热风，所述热风管路的另一端与热风机的出口相连，所述热风机的入口与加热包相连，热风机从加热包内抽出加热的空气后送入热风管路。

更进一步的，所述箱体的左侧面上装有多个密闭的连接法兰，所述连接法兰右端分别与排风管路、回风管路和热风管路相连，左端与烘干区相连；所述排风机的排风量可调节；所述加热包左侧与热风机右侧相连，加热包顶部设有进风口，箱体内的空气由进风口进入加热包。

进一步的，所述折叠部包括刀型板、联结块、楔形板、导向块、前导杆、后导杆，所述导向块设置两块，两块导向块对称安装在机架上，并且两块导向块的下方开有斜槽，两个斜槽对称设置；所述楔形板设置在两块导向块的前下方，楔形板尖端朝着远离导向块的一端，并且该尖端部开有狭缝，所述楔形板的前后两端分别设有两根前导杆和两根后导杆，所述前导杆、后导杆穿过机架并且其下端与联结块连接，楔形板设在联结块上，并且楔形板的下平面与联结块之间留有供包装材料中部穿过的缝隙，楔形板的前端两侧与前导杆之间留有供包装材料两侧穿过的缝隙，所述后导杆位于楔形板尖端部，两根后导杆之间留有供对折后包装材料穿过的缝隙，所述刀型板从楔形板的下方插入到楔形板尖端部的狭缝内，并且刀型板的刀尖部位朝上。

更进一步的，所述导向块通过螺钉安装在机架前端，包装材料的两侧边向上对折，分别插入两块导向块的斜槽内；所述前导杆、后导杆为光滑的圆杆，前导杆设置在楔形板前端的两侧，后导杆设置在楔形板尖端部的前方；所述刀型板的刀尖部呈倾斜状，并且刀尖部的高端位于楔形板尖端部一侧。

本发明采取的技术方案之二是：

一种全自动自立袋无菌软包装工艺，该工艺采用方案一中所述的包装设备进行操作，具体操作工序如下：

工序一：对卷状薄膜材料进行开卷、牵引及打孔；

工序二：对开卷后的薄膜材料进行清洗杀菌及烘干处理；

工序三：对薄膜材料进行检测及对折；

工序四：对折叠后的薄膜进行底部封合；

工序五：对薄膜材料进行两侧面封合及整形；

工序六：对封合后的薄膜材料进行模切成型，制成自立袋状；

工序七：把自立袋的口打开充氮气，并移动到下一道工序；

工序八：往袋内定量灌装饮品，如牛奶；

工序九：封口并移动到下一道工序；

工序十：把包装好的成品输送出去。

本发明的有益效果是：本发明可以直接把卷状的包装材料通过一系列工序制成带易撕口的自立袋，并且能够做到除菌、制袋、多头灌装全自动完成；可以极大提高生产效率、降低生产成本，并且延长饮品的保质期。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的结构总图及工艺流程图。

图2为卷膜放料部示意图。

图3为在线消毒装置示意图。

图4为热风循环烘干系统前视图。

图5为热风循环烘干系统俯视图。

图6为热风循环烘干系统左视图。

图7为折叠部前视图。

图8为折叠部俯视图。

图9为折叠部左视图。

图中标记为：1-机架，100-卷膜放料部，101-气胀轴，103-感应传感器，104-接料压杆，105-接料平台，106-放料牵引压辊，107-放料牵引辊，108-放料牵引电机，2-机架，200-杀菌烘干部，201-循环进出口，202-容器箱，203-消毒液，204-导向辊轮，205-升降架，206-导向装置，207-气缸，221-风刀，222-风刀管路，223-连接法兰，224-排风管路，225-回风管路，226-热风管路，227-排风机，228-热风机，229-加热包，230-除菌过滤器，231-加热包进风口，3-箱体，4-烘干区，300-折叠部，301-刀型板，302-联结块，303-楔形板，3031-狭缝，304-导向块，3041-斜槽，305-前导杆，306-后导杆，400-制袋成型部，500-底封部，600-侧封部，700-开口充氮部，800-多头灌装部，900-封口部，10-输送部，30-电气控制部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种全自动自立袋无菌软包装工艺及设备，包括机架2、卷膜放料部100、杀菌烘干部200、折叠部300、底封部500、侧封部600、制袋成型部400、开口充氮部700、多头灌装部800、封口部900、输送部10及电气控制部30。所述卷膜放料部100设置于整个设备的最左侧，所述清洗杀菌部200设置于卷膜放料部100的右侧上方，所述折叠部300设置于清洗杀菌部200的右侧下方，所述底封部500设置于折叠部300的右侧，所述侧封部600设置于底封部500的右侧，所述制袋成型部400设置于侧封部600的右侧，所述开口充氮部700设置于制袋成型部400的右侧，所述多头灌装部800设置于开口充氮部700的右侧，所述封口部900设置于多头灌装部800的右侧，所述输送部10设置于封口部900的右侧，并且位于整个设备的最右侧，所述折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部均处于同一水平高度，并且全部安装在机架上，所述电气控制部30分散安装于机架2内、所述机架2从左到右贯穿于整个设备，为卷膜放料部、清洗杀菌部、折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部及电气控制部提供安装平台。

如图2所示，所述卷膜放料部100设置于整个设备的最左侧，包含气胀轴101、传感器103、接料压杆104、接料平台105、放料牵引压辊106、放料牵引辊107、放料牵引电机108。所述包装材料1装在气胀轴101上，气胀轴两端靠机架2支承；所述包装材料1和气胀轴101位于机架2最下方；所述接料平台105位于气胀轴101的上方，其两端与机架2联结；所述包装材料1从接料平台105上方通过；所述接料平台上方安装有两条接料压杆104，所述接料压杆104位于包装材料1的上方；当接料压杆压紧材料时即可进行接料操作，接料压杆主要用于新旧材料对接时，压杆压住材料，然后操作人员用刀把材料切断，对齐，用胶带将新旧料的端部和尾部粘牢，然后抬起压杆，即完成接料，然后可继续进行放料。所述传感器103设置于接料平台105左侧，并位于包装材料1的上方；当检测到没有材料通过时发出信号；所述放料牵引压辊106位于接料平台105的右侧偏下位置，所述放料牵引辊107位于放料牵引压辊106的正下方，其一端与放料牵引电机108相连接；所述包装材料1从放料牵引压辊106与放料牵引辊107的中间经过，由其提供的主动力送至下一道工序。

所述杀菌烘干部200包括在线消毒装置和热风循环烘干系统。所述在线消毒装置设置于卷膜放料部100的上方，热风循环烘干系统设置于在线消毒装置右侧。

如图3所示，所述在线消毒装置包含容器箱202、消毒液203、导向辊轮204、升降架205、导向装置206、气缸207。所述容器箱202安装在机架2内部，其内部盛有消毒液203，其底部设有消毒液203的循环进出口201；所述升降架205安装在容器箱202的正上方，其内侧装有导向辊轮204；所述升降架205下降后可以进入容器箱202内部，使导向辊轮204浸入消毒液203；所述升降架205上装有导向装置206，所述导向装置206的两端与机架2相联结；所述升降架205的上方设有气缸207，所述气缸207的一端与升降架205相连，另一端与机架2相连；所述包装材料1经过导向辊轮204多次折返，以增加在消毒液203中停留的时间。

如图4至6所示，所述热风循环烘干系统包含箱体3、风刀221、风刀管路222、连接法兰223、排风管路224、回风管路225、热风管路226、排风机227、热风机228、加热包229、除菌过滤器230、加热包进风口231。所述箱体3的内部装有排风管路224、回风管路225、热风管路226、排风机227、热风机228、加热包229，其后侧面上装有除菌过滤器230，外部空气只能通过除菌过滤器230进入箱体3内部。所述箱体3的左侧面上装有多个密闭的连接法兰223，其右端分别与排风管路224、回风管路225和热风管路226相连，其左端与烘干区4相连。所述热风管路226出箱体3后分成多支风刀管路222进入烘干区4，每条风刀管路222的另一端均接有一支风刀221，每支风刀221都对准包装材料1吹出无菌热风。所述排风管路224从烘干区4内抽出废气主要是水蒸气后，经由排风机227排出箱体3；所述排风机227的排风量可调。排风管路和回收管路的设置，可以有效控制烘干区内的水蒸气含量，一方面可以提高热风循坏利用率，另一方面及时排除废气提高烘干效果。所述回风管路225从烘干区4内抽出热风后回流入加热包229；所述加热包229左侧与热风机228右侧相连，所述热风机228从加热包229内抽出加热的空气后送入热风管路226；所述加热包顶部设有进风口231，箱体3内的空气可由进风口231进入加热包229。

如图7至9所示，所述折叠部300设置于清洗杀菌部200的右侧下方，包含刀型板301、联结块302、楔形板303、导向块304、前导杆305、后导杆306。从前视图上看去，包装材料1的运动方向为从左向右。所述导向块304在图二中为沿中心线左右对称设置，其下方开有斜槽3041，上方通过螺钉安装在机架2上；所述包装材料1的两侧边向上对折，分别插入两只导向块304的斜槽3041里；所述前导杆305为两条光滑圆杆，分别设置在楔形板303左侧的两边，并且分别与楔形板303的两侧之间各形成一条狭缝；所述包装材料1从图二中看时的中间部位中心线位置在对折后处于下方，并贴着楔形板303的下平面通过；所述楔形板303为中空结构，其俯视为楔形，其尖端朝右放置，并且其尖端开有狭缝3031；所述包装材料1对折后的两侧从导向块304的斜槽3041中出来后分别进入前导杆305与楔形板303形成的狭缝中，并且两侧分别贴着楔形板303的两侧；所述刀型板301从楔形板303的下方插入到其内部，刀尖部位朝上，同时把包装材料1的底部向上对折进入楔形板303内部；同时，包装材料1的两侧面通过楔形板303的两侧面的导向渐渐合拢，运动至楔形板303的尖端后进入后导杆306之间的狭缝；所述后导杆306为两条并列的光滑圆杆，设置在楔形板303的右侧，两条杆之间留有狭缝；所述包装材料1从后导杆306的狭缝出来后即被折叠成了横截面呈W的形状。

所述被折叠成W型的包装材料1从折叠部300出来后进入底封部500，其底部被底封模具封合；然后进入侧封部600，由侧封模具将其竖直方向封合；至此，包装材料1的底部和两侧被封合成U型，然后进入制袋成型部400进行整形及模切，从而成为一个一个独立的上方开口的包装袋3；所述包装袋3由机械手送入开口充氮部700，并在袋内充满氮气，然后由机械手送入多头灌装部800进行灌装；灌装后再由机械手送入封口部900对其上部进行封口；封口后即成为成品，由输送部10送出。

本实施例中的底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部及电气控制部均采用现有装置，本实施例将不再赘述。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种全自动自立袋无菌软包装设备，其特征在于，该设备包括机架、卷膜放料部、杀菌烘干部、折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部及电气控制部；所述设置于整个设备的最左侧，所述杀菌烘干部设置于卷膜放料部的上方，所述折叠部设置于杀菌烘干部的右侧下方，所述底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部从左到右依次设置于折叠部右侧，所述折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部均处于同一水平高度，并且全部安装在机架上，所述电气控制部分散安装于机架内，所述机架从左到右贯穿于整个设备，为卷膜放料部、清洗杀菌部、折叠部、底封部、侧封部、制袋成型部、开口充氮部、多头灌装部、封口部、输送部及电气控制部提供安装平台。

2.根据权利要求1所述的一种全自动自立袋无菌软包装设备，其特征在于，所述卷膜放料部包括气胀轴，接料平台和牵引机构，所述气胀轴上卷有包装材料，所述接料平台位于气胀轴的上方，包装材料从接料平台的上方通过，在接料平台左侧的入料端上方设有感应传感器，该感应传感器用于检测其下方是否有包装材料通过，在接料平台的上方设有接料压杆，所述牵引机构包括放料牵引压辊、放料牵引辊和放料牵引电机，所述放料牵引压辊位于接料平台右侧的出料端下方位置，放料牵引辊位于放料牵引压辊的正下方，且其一端与放料牵引电机相连接，所述包装材料从放料牵引压辊与放料牵引辊的中间经过，由其提供的主动力送至后道工序。

3.根据权利要求2所述的一种全自动自立袋无菌软包装设备，其特征在于，所述气胀轴两端通过机架支承，且气胀轴和包装材料位于机架最下方；所述接料平台两端与机架联结，且接料平台倾斜设置，其右侧出料端高于左侧入料端；所述接料压杆设置两个，两个接料压杆沿着接料平台并列设置，分别用于按压旧料的尾部和新料的端部。

4.根据权利要求1所述的一种全自动自立袋无菌软包装设备，其特征在于，所述杀菌烘干部包括在线消毒装置和热风循环烘干系统，所述在线消毒装置包括内部装有消毒液的容器箱，所述容器箱的底部设有消毒液的循环进出口，容器箱的上方设有升降架，所述升降架的下方设有用于辅助包装材料移动的导向辊轮，升降架的上方与上下驱动机构连接，所述上下驱动机构带动升降架上升或下降，所述升降架下降后其下部可进入容器箱内部，并使导向辊轮浸入消毒液。

5.根据权利要求4所述的一种全自动自立袋无菌软包装设备，其特征在于，所述上下驱动机构包括导向装置和气缸，所述导向装置设置在升降架的上方两端，导向装置的上方两端同时与机架相连接，所述气缸固定安装在机架上，且气缸的伸缩端与升降架相连接；所述导向辊轮设置至少两个以上，并且导向辊轮依序上下交错分布。

6.根据权利要求4所述的一种全自动自立袋无菌软包装设备，其特征在于，所述热风循环烘干系统包括箱体和烘干区，所述箱体内设有排风管路、回风管路、热风管路、排风机、热风机和加热包，箱体侧面上设有除菌过滤器，外部空气通过除菌过滤器进入箱体内部；所述排风管路、回风管路、热风管路一端伸出箱体与烘干区相连，所述排风管路的另一端连接所述排风机，所述回风管路的另一端连接所述加热包的回风口，所述热风管路连接烘干区一端的出口同时连接多路风刀管路，每路风刀管路的另一端出口处均接有一支风刀，每支风刀都对准包装材料吹出无菌热风，所述热风管路的另一端与热风机的出口相连，所述热风机的入口与加热包相连，热风机从加热包内抽出加热的空气后送入热风管路。

7.根据权利要求6所述的一种全自动自立袋无菌软包装设备，其特征在于，所述箱体的左侧面上装有多个密闭的连接法兰，所述连接法兰右端分别与排风管路、回风管路和热风管路相连，左端与烘干区相连；所述排风机的排风量可调节；所述加热包左侧与热风机右侧相连，加热包顶部设有进风口，箱体内的空气由进风口进入加热包。

8.根据权利要求1所述的一种全自动自立袋无菌软包装设备，其特征在于，所述折叠部包括刀型板、联结块、楔形板、导向块、前导杆、后导杆，所述导向块设置两块，两块导向块对称安装在机架上，并且两块导向块的下方开有斜槽，两个斜槽对称设置；所述楔形板设置在两块导向块的前下方，楔形板尖端朝着远离导向块的一端，并且该尖端部开有狭缝，所述楔形板的前后两端分别设有两根前导杆和两根后导杆，所述前导杆、后导杆穿过机架并且其下端与联结块连接，楔形板设在联结块上，并且楔形板的下平面与联结块之间留有供包装材料中部穿过的缝隙，楔形板的前端两侧与前导杆之间留有供包装材料两侧穿过的缝隙，所述后导杆位于楔形板尖端部，两根后导杆之间留有供对折后包装材料穿过的缝隙，所述刀型板从楔形板的下方插入到楔形板尖端部的狭缝内，并且刀型板的刀尖部位朝上。

9.根据权利要求8所述的一种全自动自立袋无菌软包装设备，其特征在于，所述导向块通过螺钉安装在机架前端，包装材料的两侧边向上对折，分别插入两块导向块的斜槽内；所述前导杆、后导杆为光滑的圆杆，前导杆设置在楔形板前端的两侧，后导杆设置在楔形板尖端部的前方；所述刀型板的刀尖部呈倾斜状，并且刀尖部的高端位于楔形板尖端部一侧。

10.一种全自动自立袋无菌软包装工艺，其特征在于，采用权利要求1至9中任一项所述的包装设备进行操作，具体操作工序如下：

工序一：对卷状薄膜材料进行开卷、牵引及打孔；

工序二：对开卷后的薄膜材料进行清洗杀菌及烘干处理；

工序三：对薄膜材料进行检测及对折；

工序四：对折叠后的薄膜进行底部封合；

工序五：对薄膜材料进行两侧面封合及整形；

工序六：对封合后的薄膜材料进行模切成型，制成自立袋状；

工序七：把自立袋的口打开充氮气，并移动到下一道工序；

工序八：往袋内定量灌装饮品；

工序九：封口并移动到下一道工序；

工序十：把包装好的成品输送出去。