CN111301784A - 高速智能枕式包装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速智能枕式包装机，在其主机牌坊上依次装有物料输送机构、薄膜牵送机构、薄膜牵引纵封机构、引料机构、成品出料机构，在所述主机牌坊上、并在引料机构与出料机构之间处装有横向驱动动力源，该横向驱动动力源上装有横向滑台，在所述横向滑台上装有上下纵向驱动动力源，该上下纵向驱动动力源的上部装有上纵向滑台、其下部装有下纵向滑台，所述上纵向滑台通过上支架装有上热封刀，所述下纵向滑台通过下支架装有下热封刀。在所述上支架上、并在上热封刀内装有裁刀。本发明有效简化了设备传动机构、降低了工作运行噪音、改善袋口密封效果、提高了运转速度和精度；能满足用户高速生产、降低成本和优化工作环境的迫切要求。

Description

高速智能枕式包装机

技术领域

本发明涉及自动袋式包装设备，具体是涉及一种使用薄膜包裹物品形成枕状包装袋的枕式包装机。

背景技术

枕式包装机应用于食品、药品、餐具等行业对糖果、药版、小器件和一次性餐具等物品进行外袋包装。随着社会发展，各行业对生产效率和环境要求不断提高，从而对现有的枕式包装机提出了强烈的改良要求。公知传统的枕式包装机，都是以链条输送物料进入薄膜仓，由一组热封裁切机构(该机关键部件)靠齿轮和偏心轮等机件带动作上下和偏移运动瞬时封切。其存在结构复杂、噪音大、热封合时间短、袋口密封不良、生产效率低等弊病，已经不能满足高端用户的各方面要求。

发明内容

本发明的目的是解决原有的枕式包装机的上述技术不足，而提供一种高速智能枕式包装机，并简化结构、降低工作噪音、增长热封合时间、使包装袋的袋口(即上下膜)贴合牢固，提高生产能力。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：高速智能枕式包装机，包括主机牌坊，在所述主机牌坊上依次装有物料输送机构、薄膜牵送机构、薄膜牵引纵封机构、引料机构、成品出料机构，在所述主机牌坊上、并在引料机构与出料机构之间处装有横向驱动动力源，该横向驱动动力源上装有横向滑台，在所述横向滑台上装有上下纵向驱动动力源，该上下纵向驱动动力源的上部装有上纵向滑台、其下部装有下纵向滑台，所述上纵向滑台通过上支架装有上热封刀，所述下纵向滑台通过下支架装有下热封刀。在所述上支架上、并在上热封刀内装有裁刀，该裁刀的刀口处于上热封刀之上。

所述横向驱动动力源、横向滑台、上下纵向驱动动力源、上纵向滑台、上支架、上热封刀、裁刀、下纵向滑台、下支架、下热封刀构成热封裁切机构，所述主机牌坊包括置于前位、后位的主机牌坊，所述热封裁切机构为两套而分别对应装在置于前位、后位的所述主机牌坊的内侧上，该两套热封裁切机构互为交替使用。

本发明的总体运行流程：首先，物料输送机构的附隔片同步带组件受物料输送旋转动力源驱动，送物料按版长要求线速进入袋成形器；其二，薄膜牵送机构的牵引辊受牵引辊旋转动力源驱动，牵引薄膜同步前行进入袋成形器；其三，薄膜牵引纵封机构的牵引轮受牵引轮旋转动力源直驱同步牵送薄膜进入纵封刀热封合，纵封压花轮受压花轮旋转动力源直驱同步热压纵封花纹并递送预制袋进入引料机构；其四，引料机构的引料摩擦带组件受引料旋转动力源驱动，牵引内具物料的包装袋送入热封裁切机构；其五，热封裁切机构之横向驱动动力源、横向滑台和上下纵向驱动动力源、上、下纵向滑台(双滑台方式)分别带动上、下热封刀及裁刀等作合拢夹持袋口封切、水平前行、上下边分开边返程再合拢之循环运动，陆续夹持此包装袋横向前行并封合、裁切，同时将成品送往成品出料机构；最后，成品出料机构的出料输送带组件受出料旋转动力源的驱动，以略快于整机线速输送包装袋成品至所需的去处。

本发明的物料输送、薄膜牵送、薄膜牵引纵封、引料、成品出料机构都采用旋转动力源(均为盘式伺服电机)，热封裁切机构中的横向驱动动力源、上下纵向驱动动力源和成品出料机构的出料横向调节驱动动力源(均为直线伺服电机)等现代先进的传动器件，又以各部位直驱法代替了一批链轮、链条、张紧轮、齿轮、偏心轮等传统的机械件之远距离传动。与现有的各型号枕式包装机相比，有效彻底地简化了设备传动机构、降低了工作运行噪音、改善包装袋袋口密封效果、提高了运转速度和精度。尤其是设计了两套热封裁切机构，成倍提高设备工作效率，对现有的枕式包装机进行了脱胎换骨的彻底超越改良，实现了质和量的飞跃。采用可编程控制器程序控制，使上述各机构的运行时间、转速、行程和线速等任意设定，适宜不同长规格产品包装，性能远优于现有的枕式包装机。能满足用户高速生产、降低成本和优化工作环境的迫切要求，能实现用户不同产品的灵活、多元化包装的需求。在公知的枕式包装机中是没有先例的革新换代产品。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(显示物料输送机构、薄膜牵送机构、薄膜牵引纵封机构、引料机构、热封裁切机构、成品出料机构等安装位置及其连接)。

图2为图1的俯视图(重点显示两套热封裁切机构的横向驱动动力源、横向滑台和引料机构、成品出料机构的安装位置)。

图3为图1的侧视图(重点显示两套热封裁切机构及其上、下热封刀、裁刀之间的安装连接，其中一套热封裁切机构闭合、另一套热封裁切机构打开)。

图4为图1中的上、下热封刀、裁刀之间的安装位置及运行动作关系和上、下热封刀的运动轨迹(其中虚线显示返程过程中的上、下热封刀处于最大的打开状态)。

具体实施方式

现结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

参照图1至图4可知，本发明高速智能枕式包装机，包括主机牌坊1，在所述主机牌坊1上依次(从左边起至右边)装有物料输送机构(包括附隔片同步带组件2、物料输送旋转动力源3)、薄膜牵送机构(包括牵引辊4、牵引辊旋转动力源5)、薄膜牵引纵封机构(包括牵引轮旋转动力源6、牵引轮7及纵封刀、压花轮旋转动力源8、纵封压花轮9)、引料机构(包括引料摩擦带组件10、引料旋转动力源13、引料上调节器12、引料下调节器11)、成品出料机构(包括出料水平调节器27、出料下调节器26、出料输送带组件24)，在所述主机牌坊1(其内侧)上、并在引料机构与出料机构之间处装有横向驱动动力源14(为横向驱动直线伺服电机)，该横向驱动动力源14上装有横向滑台15，在所述横向滑台15上装有上下纵向驱动动力源16(为上下纵向驱动直线伺服电机)，该上下纵向驱动动力源16的上部装有上纵向滑台17、其下部装有下纵向滑台21，所述上纵向滑台17通过上支架18装有上热封刀20，所述下纵向滑台21通过下支架22装有下热封刀23。在所述上支架18上、并在上热封刀20内装有裁刀19(上热封刀内壁与裁刀活动配合通过弹簧吊装在上支架下)，该裁刀19的刀口(刀尖)处于上热封刀20(其下热封面)之上(在非工作状态时)。

所述水平横向驱动动力源14、横向滑台15、上下纵向驱动动力源16、上纵向滑台17、上支架18、裁刀19、上热封刀20、下纵向滑台21、下支架22、下热封刀23构成热封裁切机构(为整机的关键部件，位居引料机构与成品出料机构之间处)。为了提高热封裁切工作效率以实现高速化生产，所述主机牌坊1包括置于前位、后位的主机牌坊，所述热封裁切机构为两套(为前、后两套)而分别对应装在置于前位、后位的所述主机牌坊的内侧上，该两套热封裁切机构互为交替使用，实现了原有同类设备的两倍产量。

其中：

一、所述物料输送机构的附隔片同步带组件2(PE工程塑料材料)受物料输送旋转动力源3(为物料输送盘式伺服电机)驱动，按其版长要求线速将物料送入袋成形器；

二、所述薄膜牵送机构的牵引辊4受牵引辊旋转动力源5(为牵引辊盘式伺服电机)驱动而牵送薄膜同步前行进入上述的袋成形器(形成具有物料的预包装袋)，再送往薄膜牵引纵封机构；

三、所述薄膜牵引纵封机构的牵引轮7(两件)受牵引轮旋转动力源6(牵引轮盘式伺服电机)直驱而同步牵送预包装袋的纵封口进入两纵封刀之间被热封合，且纵封压花轮9(两件)受压花轮旋转动力源8(为压花轮盘式伺服电机)直驱而同步热压出预包装袋纵封口处的花纹并递送进入引料机构；

四、所述引料机构包括互连的引料摩擦带组件10、引料旋转动力源13(为引料盘式伺服电机)为上下两套而对应装在引料上调节器12、引料下调节器11上，经引料下调节器11(由手轮控制)和引料上调节器12(由引料上调节旋转动力源控制，即引料上调节盘式伺服电机控制)调到适宜夹持袋厚的间距，而夹持内具物料的包装袋由引料旋转动力源13驱动，按要求线速将预包装袋送往热封裁切机构；

五、所述热封裁切机构之上下纵向驱动动力源16通过其上左旋下右旋的传动螺杆同时带动上、下纵向滑台17、21(即双滑台方式)及装在其上的上、下支架18、22和上、下热封刀20、23及裁刀19等作上下纵向分合往复运动。横向驱动动力源14、横向滑台15带动装在其上的上下纵向驱动动力源16作横向(水平)往复运动。上、下热封刀及裁刀等由上下纵向驱动动力源16、上述横向驱动动力源14的作用，首先合拢夹持包装袋袋口封合、裁切，其次水平前行(均在热封合)，再而边上、下分开边返程，然后又合拢之循环运动陆续将成品横向前行送往成品出料机构。如上所述本发明设计有两套热封裁切机构，该两套热封裁切机构互为交替使用，实现了原有同类设备两倍的两倍产量；

六、所述成品出料机构包括互连的出料输送带组件24、出料旋转动力源27(为出料盘式伺服电机)以及对应装有出料下调节器26、出料水平调节器27。出料输送带组件24经过出料下调节器26(由手轮控制)和出料水平调节器27(由出料横向调节驱动动力源控制，即出料横向调节直线伺服电机控制)调到上下、左右之最佳位置，由出料旋转动力源25(为出料盘式伺服电机)驱动，以略快于整机线速输送包装袋成品送至所需的去处。

其各工序相关零件的安装连接和运行功能如下：

工序一、物料输送机构：如图1、图2所示，所述物料输送旋转动力源3就近安装在物料运行平台下的中间，同步轮直接装在物料输送旋转动力源3的轴头，附隔片同步带组件2(其隔片之间以用户最长的产品为间距，当改包比现有间距短袋时，可调节物料输送旋转动力源3加快附隔片同步带组件2的线速，将长短袋的差距追上，而不需更换不同隔片间距的同步带组件)紧连此同步轮装在整机物料运行的平面之左边中间，由物料输送旋转动力源3按要求线速直驱(省去了远距离转接传动的一批机械件)，使其上推料的隔片陆续送物料按版长要求线速进入袋成形器。所述物料输送机构的附隔片同步带组件2(PE工程塑料材料)受物料输送旋转动力源3(为物料输送盘式伺服电机)驱动，按其版长要求线速将物料送入袋成形器；

工序二、薄膜牵送机构：如图1、图3所示，所述牵引辊旋转动力源5装在主机牌坊1(大)上方的内壁上，外圆周设网纹的牵引辊4直接配装于牵引辊旋转动力源5之内孔，牵引辊4及压辊受牵引辊旋转动力源5直驱(更易受程序控制，有利于各部位协调运行)牵送薄膜进入袋形成器，接收上工序进入袋成形器的物料(形成预制袋，即预包装袋)一起送往薄膜牵引纵封机构；

工序三、薄膜牵引纵封机构：如图1至图3所示，所述牵引轮旋转动力源6之内孔直接配装在牵引轮7的承装轴下端，同轴直驱牵引轮7(两件)同步牵送预包装袋的纵封口进入两纵封刀之间进行热封合。压花旋转动力源8之内孔也直接配装在纵封压花轮9的承装轴下端，同轴直驱纵封压花轮9(两件)同步热压出预包装袋纵封口处花纹，并将此具有物料的包装袋(预制袋)递送入引料机构(省去了一批复杂传动件，有效简化了结构)；

工序四、引料机构：如图1、图2所示，所述引料上、引料下调节器12、11装在主机牌坊1的内壁上，上下位置的引料摩擦带组件10(上、下各一套)分上别对应装在引料上、引料下调节器12、11上。上下位置的引料摩擦带组件10之间的间距，按袋厚变化的要求分别由引料上调节器12的引料上调节旋转动力源自动操控(可升降70mm)和引料下调节器11的手轮手动操作(可微调10mm)调节到适宜夹持的最佳状态，再由引料旋转动力源13驱动引料摩擦带组件，夹持牵引内具物料的包装袋按要求方向和线速水平前行并送入到热封裁切机构(能满足5mm至80mm不同袋厚物料牵引包装)。其结构简洁、运用可靠。

工序五、热封裁切机构为一套时：如图1至图4所示，所述横向驱动动力源14安装在主机牌坊1内侧上，其配有横向滑台15，上下纵向驱动动力源16装在横向滑台15上，上下纵向驱动动力源上配有的上、下纵向滑台17、21和装在其上的上、下支架18、22和上、下热封刀20、23、裁刀19等。运行方式为：横向驱动动力源14控制横向滑台15带动上下纵向驱动动力源16作横向(水平)往复运动；上下纵向驱动动力源16通过其上左旋下右旋的传动螺杆同时控制上、下纵向滑台17、21(双滑台方式)带动装配在其上的上、下热封刀20、23及裁刀19对应作上、下纵向往复运动。运行步骤为：开机时，上、下热封刀20、23、裁刀19等由横向驱动动力源14和上下纵向驱动动力源16控制，先合拢夹持包装袋袋口，边进行边封合、裁切边与整机同线速作包装袋袋长行程的水平横向前行(每一行程封合并裁切一包装袋，本发明每一行程中上、下热封刀20、23均在夹持包装膜热封合袋口，封合时间是传统公知技术的五倍以上，彻底解决了原设计的包装袋袋口密封不良的问题)。至终点时将成品送往成品出料机构然后返程，返程有以下四种运行方式(如图4所示)。方式一：上、下热封刀及裁刀等边向后返程边以上、下抛物线状分开，至返回一半行程时改为边继续向后返程边呈下、上抛物状合拢，再夹持后续的袋口封合、裁切并前行至终点，周而复始循环作上、下两个呈抛物线状运动轨迹A；方式二：上、下热封刀及裁刀等边向后返程边以上、下斜线状分开，至返回一定行程时改为水平返回，再返回一定行程时改为边继续向后返程边呈下、上斜线状合拢，再夹持后续的袋口封合、裁切并前行至终点，周而复始循环作上、下两个呈梯形状运动轨迹B；方式三：上、下热封刀及裁刀等边向后返程边以上、下斜线状分开，至返回一半行程时改为边继续向后返程边呈下、上斜线状合拢再夹持袋口封合、裁切并前行至终点，周而复始循环作上、下两个呈三角状运动轨迹C；方式四：上、下热封刀及裁刀等先瞬时分开所需要的距离，后立即调向匀速水平返程，再马上瞬时合拢再夹持后续的袋口封合、裁切并前行至终点，周而复始循环作上、下两个呈矩形状运动轨迹D。该四种运行方式均可按被包装物形状酌情选择采用其中之一，周而复始循环运动，陆续夹持袋口封合、裁切并将成品横向前行送往成品出料机构以实现本发明目的。

热封裁切机构为两套时：如图2、图3所示，尤其是为了提高工作效率以实现高速化生产，本发明设计了所述热封裁切机构为两套(为左右向的前、后两套)，在置于前位、后位的两主机牌坊的内侧各安装了一套热封裁切机构。当一套热封裁切机构的上、下热封刀、裁刀由上下纵向驱动直线伺服电机控制上、下纵向滑台(即双滑台方式)分别上下带动，使上、下热封刀、裁刀边闭合热封合及裁刀裁切包装袋袋口，边由横向驱动直线伺服电机控制横向滑台带动向右横向匀速前行；同时，另一套热封裁切机构的上、下热封刀、裁刀则由上下纵向驱动直线伺服电机控制上、下纵向滑台带动边分开，边由横向驱动直线伺服电机控制横向滑台带动向左返程，当返程至一半时(此套的上、下热封刀等所分开的距离，恰好由另一套热封裁切机构处于闭合状态向右横向前行的上、下热封刀及上、下支架通过)，然后边继续返程到达引料机构的右端边闭合，然后同样夹持封切后续的内具物料的包装袋向右横向匀速前行。此两套热封裁切机构均可按被包装物状况选择，采用如图4所示的四种运行方式(以前行为起点)。方式一：上、下热封刀及裁刀等先合拢夹持包装袋袋口封合、裁切并水平前行，后返程依次以上、下抛物线状分开(先半段)与下、上抛物线状合拢(后半段)，又夹持后续的包装袋袋口水平前行之上、下两个呈抛物线状运动轨迹A；方式二：上、下热封刀及裁刀等先合拢夹持袋口封合、裁切并水平前行，后返程依次以上、下斜线状分开(约返程1/3)、接着水平返程(约返程1/3)、再作下、上斜线状合拢(约返程1/3)，又夹持后续的袋口水平前行之上、下两个呈梯形状运动轨迹B；方式三：上、下热封刀及裁刀等先合拢夹持袋口封合、裁切并水平前行，后返程以上、下斜线状分开和下、上斜线状合拢，又夹持后续的袋口水平前行之上、下两个呈三角状运动轨迹C；方式四：上、下热封刀及裁刀等先合拢夹持袋口封合、裁切并水平前行，后返程依次以瞬时分开、接着水平返程、再瞬时合拢，又夹持后续的袋口水平前行之上、下两个呈矩形状运动轨迹D。该四种运行方式均可按被包装物形状酌情选择采用其中最佳方式，进行不断交替周而复始循环运动，各陆续将封裁后的产品送往成品出料机构，以实现本发明之生产效率为原有设备的两倍。

热封裁切机构中的上、下热封刀和裁刀之间关系：如图1、图3、图4所示，所述上、下支架18、22和上、下热封刀20、23及裁刀19分别对应装在上下纵向驱动动力源16之上、下纵向滑台17、21上。所述上热封刀20由弹簧压下吊挂在上支架18之下(约5mm)，所述裁刀19穿过上热封刀20内(中间处)固定安装在上支架18上，非工作状态时该裁刀19的刀口高于上热封刀20的下热封面(约2mm)。当上热封刀20下行接触包装袋(膜)起封其袋口时，裁刀19的刀口(刀尖)继续下行至上热封刀的下热封面而开始切入包装袋(膜)，至上、下热封刀20、23闭合压实时，裁刀19的刀口自然切入约3mm，达到稳定分切前位、后位包装袋的效果，减少了原裁刀所需另配的传动机件和动力源。

工序六、成品出料机构：如图1至图3所示，所述成品出料机构包括互连的出料输送带组件24、出料旋转动力源27(为出料盘式伺服电机)以及对应装有出料下调节器26、出料水平调节器27。所述出料水平调节器27(由出料横向调节驱动动力源即出料横向调节直线伺服电机控制)装在主机牌坊1的内壁上，所述出料下调节器26(带有手轮)装在出料水平调节器27上，所述出料输送带组件24装在出料下调节器26上。出料下调节器26的手轮可调出料输送带组件24的上平面高低，出料水平调节器27的出料横向调节驱动动力源可随袋长行程变动相应地调节135mm，解决了60mm-195mm不同袋长的包装问题。工作时，出料下调节器26的手轮调节出料输送带组件24的上平面至略低于成品下底的位置，出料水平调节器27的出料横向调节驱动动力源调节出料输送带组件至左右最佳位置，然后受出料旋转动力源25直驱以略快于整机线速前行，陆续将被裁切后的成品流畅地送往后工序设备或容器中。

本发明涉及一种高速智能枕式包装机，各部位在宏观上共采用了多只伺服电机(盘式或直线式共十三只)和PE工程塑料同步输送带组件等现代先进的传动器件和各部位直驱法省去了远距离转接传动的一批链轮、链条、张紧轮、齿轮、偏心轮等传统的机械件，有效地简化了设备传动机构、降低了工作噪音、提高了运转速度和精度。所述物料输送旋转动力源3(物料输送盘式伺服电机)、牵引辊旋转动力源5(牵引辊盘式伺服电机)、牵引轮旋转动力源6(牵引轮盘式伺服电机)和压花轮旋转动力源8(压花轮盘式伺服电机)、引料上调节旋转动力源(引料上调节盘式伺服电机)、两只引料旋转动力源13(引料盘式伺服电机)、热封裁切机构的两只横向驱动动力源14(横向驱动直线伺服电机)和两只上下纵向驱动动力源16(上下纵向驱动直线伺服电机)、出料旋转动力源25(出料盘式伺服电机)、出料横向调节驱动动力源(出料横向调节直线伺服电机)等(共十三只盘式或直线式伺服电机)均分别与微电脑控制机构28电连接，并由其统一调控，运用微电脑控制机构的可编程控制程序控制，使各上述机构的运行时间、转速、行程和线速等可以完美地任意设定协调把握，能满足不同长度、宽度和厚度的多元化产品包装需求。

Claims (5)

1.高速智能枕式包装机，包括主机牌坊，在所述主机牌坊上依次装有物料输送机构、薄膜牵送机构、薄膜牵引纵封机构、引料机构、成品出料机构，其特征在于：在所述主机牌坊上、并在引料机构与出料机构之间处装有横向驱动动力源，该横向驱动动力源上装有横向滑台，在所述横向滑台上装有上下纵向驱动动力源，该上下纵向驱动动力源的上部装有上纵向滑台、其下部装有下纵向滑台，所述上纵向滑台通过上支架装有上热封刀，所述下纵向滑台通过下支架装有下热封刀。

2.根据权利要求1所述的高速智能枕式包装机，其特征在于：在所述上支架上、并在上热封刀内装有裁刀，该裁刀的刀口处于上热封刀之上。

3.根据权利要求1或2所述的高速智能枕式包装机，其特征在于：所述横向驱动动力源、横向滑台、上下纵向驱动动力源、上纵向滑台、上支架、上热封刀、裁刀、下纵向滑台、下支架、下热封刀构成热封裁切机构，所述主机牌坊包括置于前位、后位的主机牌坊，所述热封裁切机构为两套而分别对应装在置于前位、后位的所述主机牌坊的内侧上，该两套热封裁切机构互为交替使用。

4.根据权利要求1所述的高速智能枕式包装机，其特征在于：所述引料机构包括互连的引料摩擦带组件、引料旋转动力源为上下两套而对应装在引料上调节器、引料下调节器上，所述引料上调节器由引料上调节旋转动力源控制。

5.根据权利要求4所述的高速智能枕式包装机，其特征在于：所述成品出料机构包括互连的出料输送带组件、出料旋转动力源以及对应装有出料下调节器、出料水平调节器；所述出料水平调节器装在主机牌坊的内壁上，所述出料下调节器装在出料水平调节器上，所述出料输送带组件装在出料下调节器上，所述出料水平调节器由出料横向调节驱动动力源控制。

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