CN112777055A - 一种焊条自动包装机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种焊条自动包装机，由以PLC编程控制器为核心的伺服电控系统和机械包装系统组合构成。机械包装系统中包括机体框架1、输送机2、成型器3、自动纵封装置4、自动横封装置5、自动换膜装置6、自动接膜装置7、纠偏装置8。该包装机采用专业级复合膜作为包装材料，直接对不带任何托盒作成型约束的散装焊条，进行自动化快速全封闭包装。包装出来的焊条不易受潮，环保无污染，能够使焊条的存放时间更加长久，且外观效果更加美观、高档。彻底解决了当前工业电焊条生产流水线中人工包装工序速度慢、效率低、成本高的问题。是一种包装速度快、生产效率高、人工成本低、性价比很高的焊条全自动包装设备，市场前景非常广阔。

Description

一种焊条自动包装机
技术领域
本发明属于包装机械技术领域，特别涉及一种焊条自动包装设备。
背景技术
当前，工业电焊条的的生产基本都是在生产流水线上自动完成，然而在经过质检、计量之后的包装工序，却往往都是由人工进行。这样的包装工序速度慢、效率低、成本高。为了适应焊条自动生产线的速度，满足成品的包装需要，工厂不得不在该工序配备较多的劳动力组合，而这又进一步提高了人工成本，降低了经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种速度快、效率高、成本低的焊条全自动包装设备，以解决当前工业电焊条生产流水线中人工包装工序速度慢、效率低、成本高的问题。为了达到上述目的，本发明采用专业级复合膜作为包装材料，直接对不带任何托盒作成型约束的散装焊条，进行自动化快速全封闭包装。包装出来的焊条不易受潮，环保无污染，能够使焊条的存放时间更加长久，且外观效果更加美观、高档。
在以下本发明技术方案的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明由以PLC编程控制器为核心的伺服电控系统，和机械包装系统组合构成。机械包装系统中包括机体框架、输送机、成型器、自动纵封装置、自动横封装置、自动换膜装置、自动接膜装置和纠偏装置。
其中输送机、成型器、自动纵封装置、自动横封装置设置在机体框架的外部平台上，自动换膜装置、自动接膜装置设置在机体框架的内部腔体中，且成型器、自动纵封装置、自动接膜装置设置在机体框架的左侧，自动横封装置和自动换膜装置设置在机体框架的右侧。伺服电机按编程指令驱动包装膜沿“自动换膜装置→自动接膜装置→成型器→输送机入口→自动纵封装置→输送机出口→自动横封装置→”的逻辑路径有序运动。
纠偏装置安装在机体框架的内部腔体中，且串联设置在成型器和自动接膜装置之间，纠偏装置的电控输入端接受伺服电控系统的电控指令，机械输出端输出包装膜的纠偏位移。
自动纵封装置包括纵封机架、夹持单元、热合单元、升降单元；纵封机架与升降单元组合，升降单元前端设有的调节手柄也设置在纵封机架上，后端设有的支撑柱同时支撑在机体框架的外部平台上；夹持单元包括第一夹持单元、第二夹持单元，分别设置在升降单元的左侧和右侧，两者之间设有联动链条，热合单元设置在升降单元中部的腔体中，伺服电机按编程指令驱动包装膜沿“输送机入口→第一夹持单元→热合单元→第二夹持单元→输送机出口→”的逻辑路径有序运动。
自动横封装置包括滑台机架、热合器、上压运、排输机，滑台机架上还设有升降托架、升降调节手柄、滑台调节手柄；热合器和排输机设置在滑台机架的右侧，升降托架、升降调节手柄、滑台调节手柄，设置在滑台机架的左侧，上压运安装在升降托架上；伺服电机按编程指令驱动包装膜沿“输送机入口→上压运→输送机出口→热合器→排输机→”的逻辑路径有序运动。
自动换膜装置包括换膜支架、旋转轴、旋转支架、挂膜辊、导向辊；旋转轴的一端铰接在换膜支架上并连接伺服电机减速机，另一端固定连接在旋转支架的对称中心点上，旋转支架的两端分别对称设有挂膜辊和导向辊，前包装膜尾端对后包装膜头端的摩擦牵引力和包装膜的重力力矩触发伺服传感信号，导致旋转支架翻滚旋转，完成包装膜的动态接续。
自动接膜装置包括接膜支架、上接膜气缸、上接膜热合器、下接膜气缸、下接膜热合器、接膜辊对；上接膜气缸和上接膜热合器串联连接并通过接膜支架的上连接板固定在机体框架上，下接膜气缸和下接膜热合器串联连接并通过下连接板固定在接膜支架上，接膜辊对的两端轴分别设置在机体框架两侧对应的轴孔中，上接膜热合器和下接膜热合器上、下匹配对应再与接膜辊对前后匹配对应构成包装膜的接膜热合入口。
本发明实际工作时，伺服电机作为动力能够使设备各装置快速运行，精确控制包装膜所运行的时间与距离长短，从而使包装膜运行的尺寸更加准确无误。采用双数比的机械原理使包装膜在运行的过程中更加稳定，规格切换简单自如，所调整的部位少，能够快速有效的进行转产。
本发明还可根据实际需要选配喷码机构，例如：采用大功率的激光打印机读取数据库的信息在复合膜的表面进行快速有效清晰的打印数据库所下发的内容二维码或者条形码以及生产日期与班组编号批次号。
由于本发明采用三伺服作为动力，压运上下升降采用直线导轨跟螺杆形式，调节起来轻松自如定位准确。纵封采用两组纵封轮夹持包装膜，有效防止包装膜在运行过程中脱落，两组轮之间有加热热合机构，前一组纵封轮起到牵引作用，中间加热进行热合封口，后组纵缝轮起到二次挤压作用使包装膜封口更加牢固美观。横封采用双气缸跟密封器与插刀形式封口与切断同时进行完成，横封包装端口带有锯齿状的易撕口，打开包装方便快捷。人机界面采用高清触摸屏的形式能够清晰可见机器目前运行的参数数据而且在转产调整时既方便又快捷。所以，本发明是一种包装速度快、生产效率高、人工成本低、性价比很高的焊条全自动包装设备，市场前景非常广阔。
附图说明
图1为本发明实施例机械包装系统的基本结构立体图
图2为本发明实施例机械包装系统的总体结构立体图
图3为本发明实施例自动纵封装置的立体结构图
图4为本发明实施例自动纵封装置夹持单元的立体结构图
图5为本发明实施例自动纵封装置纵封机架的立体结构图
图6为本发明实施例自动纵封装置升降单元的立体结构图
图7为本发明实施例自动纵封装置热合单元的立体结构图
图8为本发明实施例自动横封装置的立体结构图
图9为本发明实施例自动横封装置滑台机架的立体结构图
图10为本发明实施例自动横封装置热合器的立体结构图
图11为本发明实施例自动横封装置上压运的立体结构图
图12为本发明实施例自动横封装置排输机的立体结构图
图13为本发明实施例自动换膜装置的基本结构立体图
图14为本发明实施例自动换膜装置的总体结构立体图
图15为本发明实施例自动接膜装置的基本结构立体图
图16为本发明实施例自动接膜装置的总体结构立体图
图17为本发明实施例机械包装系统的输送机立体结构图
图18为本发明实施例机械包装系统的成型器立体结构图
图中标注：
1.机体框架 2.输送机 3.成型器
4.自动纵封装置：41.纵封机架 42.夹持单元 43.热合单元 44.升降单元 42a.第一夹持单元 42b.第二夹持单元
5.自动横封装置：51.滑台机架 52.热合器 53.上压运 54.排输机 511.升降托架512.升降调节手柄 513.滑台调节手柄
6.自动换膜装置：61.换膜支架、62.旋转轴、63.旋转支架 64.挂膜辊 65.导向辊
7.自动接膜装置：71.接膜支架 72.上接膜气缸 73.上接膜热合器 74.下接膜气缸 75.下接膜热合器 76.接膜辊对
8.纠偏装置9.包装膜：9a.前包装膜卷 9b.后包装膜卷
具体实施方式
本发明实施例由以PLC编程控制器为核心的伺服电控系统和机械包装系统组合构成。
下面结合附图对本发明实施例进行具体说明：
参考附图1、2、17、18，本发明实施例的机械包装系统中包括机体框架1、输送机2、成型器3、自动纵封装置4、自动横封装置5、自动换膜装置6、自动接膜装置7、纠偏装置8。其中输送机2、成型器3、自动纵封装置4、自动横封装置5设置在机体框架1的外部平台上，自动换膜装置6、自动接膜装置7设置在机体框架1的内部腔体中，且成型器3、自动纵封装置4、自动接膜装置7设置在机体框架1的左侧，自动横封装置5和自动换膜装置6设置在机体框架1的右侧；伺服电机按编程指令驱动包装膜9沿“自动换膜装置6→自动接膜装置7→成型器3→输送机2入口→自动纵封装置4→输送机2出口→自动横封装置5→”的逻辑路径有序运动。纠偏装置8安装在机体框架1的内部腔体中，且串联设置在成型器3和自动接膜装置7之间，纠偏装置8的电控输入端接受伺服电控系统的电控指令，机械输出端输出包装膜9的纠偏位移。
自动纵封装置4采用两组纵封轮夹持包装膜，防止包装膜在运行过程中脱落，中间有加热热合机构，前一组纵封轮起到牵引作用，中间加热进行热合封口，后一组纵封轮起到二次挤压作用使包装膜封口更加牢固美观。
自动横封装置5在机体框架1的台面上可以左右移动调节，并采用双气缸跟密封器与插刀形式封口与切断同时进行完成，使封口更加牢固美观。压运机构能够使热合挤压完的纵缝边缘更加的平整美观。自动换膜装置6设置在机体框架1的内腔体中，有减速机作为动力旋转切换膜卷。自动接膜装置7无需双面胶与透明胶进行粘接，有热合装置在设备不停机的状态下自动完成接膜任务，而且还不会影响到生产数量，同时也不会出现流水大线停机累积焊条的现象，更加快捷的完成接膜任务。纠偏装置8是能够在本实施例正常运行的情况下，有效的纠正焊条包装膜出现跑偏的现象。成型器3是能够将不规则的散开的包装膜做成桶状、长方形，梯形，圆形或者其他形状的一个机械装置。
参考附图2、3～7，本发明实施例的自动纵封装置4包括纵封机架41、夹持单元42、热合单元43、升降单元44；纵封机架41与升降单元44组合，升降单元44前端设有的调节手柄441同时也设置在纵封机架41上，后端设有的支撑柱442同时支撑在机体框架1的外部平台上；第一夹持单元42a、第二夹持单元42b分别设置在升降单元44的左侧和右侧，两者之间设有联动链条(图中省略)，热合单元43设置在升降单元44中部的腔体中，伺服电机按编程指令驱动包装膜9沿“输送机2入口→第一夹持单元42a→热合单元43→第二夹持单元42b→输送机2出口→”的逻辑路径有序运动。
该装置采用两组夹持单元42夹持包装膜。夹持单元42包括相对设置且能够啮合的两个夹持辊，两个夹持辊能够夹持包装袋，并通过滚动，使夹持的包装袋能够通过夹持辊之间的空间，包装袋通过热合单元43封口之间的空间时，与夹持加热板接触，使加热板对包装袋进行加热。包装袋两侧内翻起的边缘叠合，叠合部位自前向后移动，先通过第一夹持单元42a的两个第一纵封轮之间。位于热合封口单元对包装袋的叠合部位将其加热到一定温度进行热合。然后包装袋的叠合部位，再通过第二夹持单元42b的两个第二纵封轮进行强力挤压，将包装袋的叠合部位热粘合同时进行挤压，完成密封连接。包装袋自前向后移动的过程中，经过加热，并且加热的程度别太高，使包装袋在高速移动下，保证包装袋的叠合部分能够加热至足够的温度，保证热粘合的效果，同时避免包装袋受热过大，防止因此烫坏包装袋。另外，两个夹持单元都对移动中的包装袋进行夹持，提高了包装袋移动过程中的稳定性与可靠性，避免其脱出，避免因此造成停机，保证包装作业效率。
参考附图2、8～12，本发明实施例的自动横封装置5包括滑台机架51、热合器52、上压运53、排输机54，滑台机架51上还设有升降托架511、升降调节手柄512、滑台调节手柄513；热合器52和排输机54设置在滑台机架51的右侧，升降托架511、升降调节手柄512、滑台调节手柄513，设置在滑台机架51的左侧，上压运53安装在升降托架511上；伺服电机按编程指令驱动包装膜9沿“输送机2入口→上压运53→输送机2出口→热合器52→排输机54→”的逻辑路径有序运动。
该装置的热合器52采用双气缸跟密封器与插刀形式封口与切断同时进行完成，使封口更加牢固美观。上压运53采用柔软的海绵带使热合完以后的封口更加的平整美观，而且不会出现划破划伤的现象。这样横封包装会带有锯齿状的易撕口，使用时能够手动快速打开包装，避免使用工具。
传统的焊条包装机在规格切换时比较麻烦，需要调整多处地方包括移动整机，现在可以摇动滑台调节手柄513驱动滑台机架51在机体框架1的台面上自由移动，轻松切换所包装的产品规格。
参考附图2、13、14，本发明实施例的自动换膜装置6包括换膜支架61、旋转轴62、旋转支架63、挂膜辊64、导向辊65；旋转轴62的一端铰接在换膜支架61上并连接伺服电机减速机，另一端固定连接在旋转臂63的对称中心点上，旋转臂63的两端分别对称设有挂膜辊64和辅助辊65，前包装膜卷9a尾端对后包装膜卷9b头端的摩擦牵引力和后包装膜卷9b的重力力矩触发伺服传感信号，导致旋转支架63翻滚旋转，完成包装膜9的动态接续。
该装置旋转轴62上有伺服电机及减速机作为动力，旋转切换膜卷。膜用完时，接膜完成以后，这时自动换模机构会开始缓慢运行直至到传感器限位的位置会自动停止运转。
参考附图2、15、16，本发明实施例的自动接膜装置7包括接膜支架71、上接膜气缸72、上接膜热合器73、下接膜气缸74、下接膜热合器75、接膜辊对76；上接膜气缸72和上接膜热合器73串联连接并通过接膜支架71的上连接板固定在机体框架1上，下接膜气缸74和下接膜热合器75串联连接并通过下连接板固定在接膜支架71上，接膜辊对76的两端轴分别设置在机体框架1两侧对应的轴孔中，上接膜热合器73和下接膜热合器75上、下匹配对应再与接膜辊对76前后匹配对应构成包装膜(9)的接膜热合入口。该装置的接膜气缸跟直线导轨热合器结合，可以拉伸出来夹住被动膜卷的包装膜头部，只要PLC下达指令，气缸动作进行热合接膜。其接膜操作，从传统的用透明胶带，双面胶纸的形式改为热合的形式，而且是在机器连续运行期间自动完成，无需停机，不影响正常生产。
本发明实施例对焊条进行包装时，卷膜状包装膜从卷轴上抽出，进入成型器3，焊条送到成型器3的包装膜上，包装膜两侧内翻并纵向塑封连接，使包装膜呈筒状并将焊条包覆在其中，再对包覆焊条的筒状包装膜横向塑封连接，使包装袋内空腔分割成段，将焊条包装到独立的空腔中，最后将相邻空间之间的塑封连接处切断，形成独立的包装体。
本发明实施例还配有大功率的激光打印机，能够读取数据库的信息，在包装膜的表面进行打印暗码二维码跟明码生产日期、班组编号、批次号等。
本发明实施例是采用专业级复合膜将不带任何托盒与成型约束的散装焊条代替人工快速完成完美包装的专用设备，用复合膜包装出来的焊条能够使焊条的存放时间更加的长久，不易受潮，而且具有环保性无任何污染现象，包装效果更加美观、高档。该设备采用三伺服作为动力，伺服能够快速运算包装膜所运行的时间与长度，从而使包装膜运行的尺寸更加准确无误。采用双数比的机械原理使焊条包装机在运行的过程中更加稳定可靠。规格切换简单自如，所需调整设备的地方少，能够快速有效的顺利完成转产。该设备人机界面采用高清触摸屏的形式能够清晰可见机器目前运行的参数数据，而且在转产调整时既方便又快捷。
采用该设备，能够有效快捷的提高焊条厂的生产产量，从而使人工成本减少，降低焊条厂家人工费用，市场前景非常广阔。

Claims (6)

1.一种焊条自动包装机，由以PLC编程控制器为核心的伺服电控系统，和机械包装系统组合构成，其特征在于：机械包装系统中包括机体框架(1)、输送机(2)、成型器(3)、自动纵封装置(4)、自动横封装置(5)、自动换膜装置(6)、自动接膜装置(7)；其中输送机(2)、成型器(3)、自动纵封装置(4)、自动横封装置(5)设置在机体框架(1)的外部平台上，自动换膜装置(6)、自动接膜装置(7)设置在机体框架(1)的内部腔体中，且成型器(3)、自动纵封装置(4)、自动接膜装置(7)设置在机体框架(1)的左侧，自动横封装置(5)和自动换膜装置(6)设置在机体框架(1)的右侧；伺服电机按编程指令驱动包装膜(9)沿“自动换膜装置(6)→自动接膜装置(7)→成型器(3)→输送机(2)入口→自动纵封装置(4)→输送机(2)出口→自动横封装置(5)→”的逻辑路径有序运动。
2.根据权利要求1所述的一种焊条自动包装机，其特征在于：机械包装系统中还包括纠偏装置(8)；纠偏装置(8)安装在机体框架(1)的内部腔体中，且串联设置在成型器(3)和自动接膜装置(7)之间，纠偏装置(8)的电控输入端接受伺服电控系统的电控指令，机械输出端输出包装膜(9)的纠偏位移。
3.根据权利要求1所述的一种焊条自动包装机，其特征在于：所述的自动纵封装置(4)包括纵封机架(41)、夹持单元(42)、热合单元(43)、升降单元(44)；纵封机架(41)与升降单元(44)组合，升降单元(44)前端设有的调节手柄(441)同时也设置在纵封机架(41)上，后端设有的支撑柱(442)同时支撑在机体框架(1)的外部平台上；夹持单元(42)包括第一夹持单元(42a)、第二夹持单元(42b)，分别设置在升降单元(44)的左侧和右侧，两者之间设有联动链条，热合单元(43)设置在升降单元(44)中部的腔体中，伺服电机按编程指令驱动包装膜(9)沿“输送机(2)入口→第一夹持单元(42a)→热合单元(43)→第二夹持单元(42b)→输送机(2)出口→”的逻辑路径有序运动。
4.根据权利要求1所述的一种焊条自动包装机，其特征在于：所述的自动横封装置(5)包括滑台机架(51)、热合器(52)、上压运(53)、排输机(54)，滑台机架(51)上还设有升降托架(511)、升降调节手柄(512)、滑台调节手柄(513)；热合器(52)和排输机(54)设置在滑台机架(51)的右侧，升降托架(511)、升降调节手柄(512)、滑台调节手柄(513)，设置在滑台机架(51)的左侧，上压运(53)安装在升降托架(511)上；伺服电机按编程指令驱动包装膜(9)沿“输送机(2)入口→上压运(53)→输送机(2)出口→热合器(52)→排输机(54)→”的逻辑路径有序运动。
5.根据权利要求1所述的一种焊条自动包装机，其特征在于：所述的自动换膜装置(6)包括换膜支架(61)、旋转轴(62)、旋转支架(63)、挂膜辊(64)、导向辊(65)；旋转轴(62)的一端铰接在换膜支架(61)上并连接伺服电机减速机，另一端固定连接在旋转支架(63)的对称中心点上，旋转支架(63)的两端分别对称设有挂膜辊(64)和导向辊(65)，前包装膜卷(9a)尾端对后包装膜卷(9b)头端的摩擦牵引力和后包装膜卷(9b)的重力力矩触发伺服传感信号，导致旋转支架(63)翻滚旋转，完成包装膜(9)的动态接续。
6.根据权利要求1所述的一种焊条自动包装机，其特征在于：所述的自动接膜装置(7)包括接膜支架(71)、上接膜气缸(72)、上接膜热合器(73)、下接膜气缸(74)、下接膜热合器(75)、接膜辊对(76)；上接膜气缸(72)和上接膜热合器(73)串联连接并通过接膜支架(71)的上连接板固定在机体框架(1)上，下接膜气缸(74)和下接膜热合器(75)串联连接并通过下连接板固定在接膜支架(71)上，接膜辊对(76)的两端轴分别设置在机体框架(1)两侧对应的轴孔中，上接膜热合器(73)和下接膜热合器(75)上、下匹配对应再与接膜辊对(76)前后匹配对应构成包装膜(9)的接膜热合入口。
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CN113602562A (zh) * 2021-08-27 2021-11-05 深圳拓世智能科技有限公司 一种用于精密制造焊接材料的包装设备
CN114229139A (zh) * 2022-02-23 2022-03-25 佛山市锦泽致盛智能科技有限公司 一种自动包装机及应用该自动包装机的控制方法

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