CN113060363B - 热压封口机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热压封口机，其包括：机壳，包括主体部以及位于主体部前方的热压台部，其中热压台部的顶面上开有开口；第一热压组件，设置于热压台部，其包括加热器以及第一热压刀口，其中第一热压刀口具有显露于开口处，并被加热器所加热；一个或多个电磁驱动装置，安装于主体部内；一个或多个升降摆臂，每个升降摆臂的第一端与电磁驱动装置相连，其第二端从主体部内伸出，升降摆臂由电磁驱动装置带动升降；第二热压组件，连接于升降摆臂的第二端处，其包括第二热压刀口，并且配置成在升降摆臂下降至设定位置后使得第二热压刀口与第一热压刀口形成热封区域，以对热封区域处的目标包装进行热压封口。本发明的方案，封口效果好，可靠性高。

Description

热压封口机

技术领域

本发明涉及包装设备，特别是涉及一种热压封口机。

背景技术

封口机是指在包装容器盛装产品后，对容器进行封口的机械，其中热压封口机是其中应用最为广泛的一种。

热压封口机的工作原理是：对加热封口处的材料进行加热，使其达到粘流状态后加压使之粘封。热封头是热压封合机的执行机构。热压封口机可以对各种具有热塑性材料制成的薄膜或者袋体进行封口，依据根据不同的包装材料的特性，可以使用不同的热封头的结构形式及加热方法。

热压封口机常见的故障包括：封口处没有封合，封口稍加用力就会开裂，甚至于封口处直接被截断，其原因大多在于热封温度过高或过低、热封速度过快或过慢，现有的热压封口机虽然提供了简单的调温控制功能，但是一般是依靠操作人员的经验进行设置，受限于操作人员的水平，往往需要长时间的参数调试才能对新类型的包装进行大批量操作。

另外，受限于温度控制手段，现有的热压封口机的热封温度容易波动，导致封口质量不可控，容易出现质量瑕疵。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种至少解决上述任一方面问题的热压封口机。

本发明一个进一步的目的是要提高热压封口的质量。

本发明另一个进一步的目的是要提高热压封口机的可靠性和耐用性。

根据本发明的一个方面提供了一种热压封口机，其包括：

机壳，包括主体部以及位于主体部前方的热压台部，其中热压台部的顶面上开有开口；

第一热压组件，设置于热压台部，其包括加热器以及第一热压刀口，其中第一热压刀口具有显露于开口处，并被加热器所加热；

一个或多个电磁驱动装置，安装于主体部内；

一个或多个升降摆臂，每个升降摆臂的第一端与电磁驱动装置相连，其第二端从主体部内伸出，升降摆臂由电磁驱动装置带动升降；

第二热压组件，连接于升降摆臂的第二端处，其包括与第一热压刀口相对的第二热压刀口，并且第二热压组件配置成在升降摆臂下降至设定位置后使得第二热压刀口与第一热压刀口形成热封区域，以对热封区域处的目标包装进行热压封口。

可选地，机壳由玻纤板材质制成，并在其上设置有外接电源接口以及电源开关，外接电源接口用于连接外部电源，电源开关用于控制电源的通断。

可选地，电磁驱动装置为多个，相互间隔设置，多个电磁驱动装置的线圈串联连接以同步升降。

可选地，上述热压封口机还包括：

保持延时电路，与电磁驱动装置连接，并配置成控制电磁驱动装置使得第二热压刀口与第一热压刀口形成热封区域并经过设定延时时间之后提升升降摆臂；

时间设置装置，与保持延时电路相连，并配置成获取对延时时间的设置。

可选地，加热器包括多根加热棒，沿第一热压刀口布置，并且多根加热棒配置成各自单独启停或者同时启停。

可选地，上述热压封口机还包括：

控制装置，与加热器以及电磁驱动装置分别电连接，并配置成向加热器提供调温信号，以及向电磁驱动装置提供升降控制信号。

可选地，上述热压封口机还包括：温度测量装置，设置于第一热压刀口处，用于检测第一热压刀口的温度，以得到热压温度；并且控制装置还配置成：根据热压温度向加热器提供调温信号，并使得热压温度维持在预设的温度阈值范围内。

可选地，控制装置还配置成：

获取热压封口控制方案，热压封口控制方案用于保存热压温度的温度阈值范围以及温度阈值范围内热压温度与热压时间的对应关系；

获取热压温度，并根据热压温度向加热器提供调温信号，以使得热压温度维持在预设的温度阈值范围内；

根据热压温度调整电磁驱动装置的升降时间，以相应调整热压时间，使得热压时间与热压温度符合热压封口控制方案中保存的对应关系。

可选地，上述热压封口机还包括：包装识别装置，其在开口处设置有检测探头，并配置成检测目标包装的特征信息，并根据特征信息识别目标包装的种类；并且控制装置还配置成：获取与目标包装的种类相对应的热压封口控制方案。

可选地，上述热压封口机还包括：自动上料装置，设置于机壳的一侧，并配置成将目标包装传递至热压台部，并使得目标包装的封口位置与热封区域相对。

本发明的热压封口机，电磁驱动装置驱动升降摆臂进行升降操作，带动第二热压刀口与第一热压刀口配合，形成热封区域，电磁驱动装置动作快速、控制可靠，可以提高对热压时间控制的准确性。另外，第二热压刀口的运动机构简单可靠，便于更换维护，可以降低设备损坏的风险。

进一步地，本发明的热压封口机，可以准确地对热压温度和热压时间进行调整，实现了对工艺参数的有效控制与质量保证。

更进一步地，本发明的热压封口机，结合生产现场使用情况，对外观进行了重新设计，操作更加便利，可以有效避免误操作。

更进一步地，本发明的热压封口机，还可以进一步改进自动系控制系统，与智能技术相结合，满足不同包装的封口要求，提高了通用性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的热压封口机的一个角度示意图；

图2是根据本发明一个实施例的热压封口机的另一角度示意图；

图3是根据本发明一个实施例的热压封口机中内部部件的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的热压封口机中第一热压刀口和第二热压刀口的配合结构的端部放大图；

图5是根据本发明一个实施例的热压封口机中的控制框图；以及

图6是根据本发明另一实施例的热压封口机中的控制框图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的热压封口机10的一个角度示意图，图2是根据本发明一个实施例的热压封口机10的另一角度示意图，图3是根据本发明一个实施例的热压封口机10中内部部件的示意图。本实施例的热压封口机10一般性地可以包括：机壳110、第一热压组件120、电磁驱动装置131、升降摆臂132、第二热压组件133。

机壳110可以由玻纤板材质制成，具体包括主体部111以及位于主体部111前方的热压台部112，其中热压台部112的顶面上开有开口113。主体部111的高度高于热压台部112，以便于布置内部机构。机壳110的材质耐高温老化，结构性强，不易破损，耐用性强。

机壳110上设置有外接电源接口114以及电源开关115，外接电源接口114用于连接外部电源，电源开关115用于控制电源的通断。外接电源接口114可以布置于机壳110的背部，以接入工频电源(例如220V交流电源)。外接电源接口114易于拔插，使用更加灵活。电源开关115可以使用空气开关，一方面可以开断电源，另一方面可以用于保证用电安全。

热压台部112的顶面上的开口113可以为长条形，也可以根据目标包装的封口形状设置为其他形状。

第一热压组件120，设置于热压台部112包括加热器121以及第一热压刀口122，其中第一热压刀口122具有显露于开口113处，并被加热器121所加热。加热器121可以包括一根或多根加热棒。在一些实施例中，第一热压刀口122两端可以分别安装加热棒，提高加热能力。第一热压刀口122的长度及形状可以根据目标包装的封口形状设置，扩展性强。

一个或多个电磁驱动装置131，安装于主体部111内。电磁驱动装置131可以通过底座支架固定于机壳110内，其可以包括电磁线圈。电磁线圈可以采用由工频电源整流得到的直流电源进行供电。

一个或多个升降摆臂132，每个升降摆臂132的第一端与电磁驱动装置131相连，其第二端从主体部111内伸出，升降摆臂132由电磁驱动装置131带动升降。

第二热压组件133，连接于升降摆臂132的第二端处，其包括与第一热压刀口122相对的第二热压刀口134，并且第二热压组件133配置成在升降摆臂132下降至设定位置后使得第二热压刀口134与第一热压刀口122形成热封区域，以对热封区域处的目标包装进行热压封口。

升降摆臂132形成类似于杠杆的结构，在电磁驱动装置131的驱动下升降。在落下后使第二热压刀口134压紧目标包装的封口区域，进行热压，并在经过设定热压时间后抬起，完成热压。热压时间灵活可控，并且电磁驱动装置131与升降摆臂132的配合结构快速可靠。

电磁驱动装置131以及对应的升降摆臂132的数量可以根据需要设置，在图1-3所示的实施例中，电磁驱动装置131以及对应的升降摆臂132可以为两个，分别用于连接至第二热压组件133的一端。如果第一热压刀口122进一步增长，还可以进一步增加电磁驱动装置131以及对应的升降摆臂132的数量，使得第二热压刀口134的压力更加平均。

机壳110在升降摆臂132伸出的位置上设置有开口113，利用该开口113的大小，可以限定升降摆臂132的升降位置。在电磁驱动装置131为多个的情况下，电磁驱动装置131以及升降摆臂132可以相互间隔设置，多个电磁驱动装置131的线圈串联连接以同步升降。通过保证同时动作，可以提高封口的平顺。

图4是根据本发明一个实施例的热压封口机10中第一热压刀口122和第二热压刀口134的配合结构的端部放大图。第一热压刀口122具有向上隆起的凸肋，第二热压刀口134具有与凸肋配合的凹槽状结构，在第二热压刀口134下压后，利用凸肋与凹槽的接口配合，实现平整的热压区域，使得包装可靠封口。

图5是根据本发明一个实施例的热压封口机10中的控制框图。第一热压刀口122在内部设置有加热器121和温度测量装置123。温度测量装置123，设置于所述第一热压刀口122处，用于检测第一热压刀口122的温度，以得到热压温度。热压封口机10可以将热压温度与设定温度相对比，在当低于设定温度时，控制加热器121持续加热。当加热器121的热量传递至第一热压刀口122后，温度测量装置123检测的热压温度相应变化，从而实现反馈控制的逻辑自洽。当热压温度超过设定温度后，加热器121停止加热，保证第一热压刀口122保持一定的恒温。加热器121可以使用固态继电器进行控制启停。多根加热棒，沿第一热压刀口122布置，并且多根加热棒配置成各自单独启停或者同时启停，从而可以调整加热速度。

第一热压刀口122的热压时间可以利用保持延时电路151实现调整。保持延时电路151与电磁驱动装置131连接，并配置成控制电磁驱动装置131使得第二热压刀口134与第一热压刀口122形成热封区域并经过设定延时时间之后提升升降摆臂132；时间设置装置152，与保持延时电路151相连，并配置成获取对延时时间的设置。保持延时电路151又可由延时继电器实现，在热压时间达到设置的延时时间后，自动断开，提升升降摆臂132完成一次热压。时间设置装置152通过对时间的控制，实现了封口时间的实际可控提高了热封效果。

为了提高热压封口机10的通用性，本实施例的热压封口机10还提供了一种更加智能的控制方式。图6是根据本发明另一实施例的热压封口机10中的控制框图。

上述热压封口机10还可以选择性地配置：控制装置140、包装识别装置141、自动上料装置142。

控制装置140与加热器121以及电磁驱动装置131分别电连接，并配置成向加热器121提供调温信号，以及向电磁驱动装置131提供升降控制信号。在温度测量装置123检测得到热压温度之后。控制装置140可以根据热压温度向加热器121提供调温信号，并使得热压温度维持在预设的温度阈值范围内。控制装置140可以采用各种反馈控制方法，使得热压温度维持于一定的范围内。加热器121的加热过程以及热传导的延时，将热压温度精确控制在某一温度点值，难度较大，控制装置140可以将热压温度维持在满足热压效果的温度阈值范围内，也即温度的最高值和最低值之间，其中最高值需要避免包装袋热熔过度，最低值需要满足包装袋顺利热熔。

由于不同各种种类的包装的材质、厚度存在区别，不同的包装需要不同的温度。例如以OPP为里料的复合袋，当制袋总厚度为80～90μm时，热封温度要达到170～180℃；以PE为里料的复合袋制袋总厚度为85～100μm时，温度宜控制在180～200℃。只要制袋总厚度有所增加，热封温度就必须相应提高。另外，封口效果还与热封速度有关，如果速度过快，封口处还未来得及热化，自然达不到热封质量要求；如果速度过慢，则会导致封口处断裂。

考虑到上述问题，控制装置140还可以进一步配置成：获取热压封口控制方案，热压封口控制方案用于保存热压温度的温度阈值范围以及温度阈值范围内热压温度与热压时间的对应关系，也就是说预先配置好不同种类包装的热压封口控制方案，在进行热封时，调取合适的热压封口控制方案。例如本实施例的热压封口机10可以设置人机交互装置(输入输出装置)或者与上位控制机信号连接，通过操作人员选择包装的材质和规格，控制装置140自动匹配热压封口控制方案。

在另一些实施例中，上述热压封口机10还可以设置包装识别装置141。包装识别装置141在热压台部112的开口113处设置有检测探头，并配置成检测目标包装的特征信息，并根据特征信息识别目标包装的种类。控制装置140还配置成：获取与目标包装的种类相对应的热压封口控制方案。包装识别装置141可以获取目标包装的特征信息(例如特征光谱、摩擦系数、红外吸收光谱、振动特性、图像)，并根据这些特征信息来识别包装的种类、厚度等信息。例如包装识别装置141可以设置光电传感器、超声传感器、图像拍摄装置、振动传感器等。在一些实施例中包装识别装置141可以采用人工智能方式，通过对包装样本的训练学习得到学习模型，以供通过采集的特征信息来确定目标包装的种类、厚度等信息。包装识别装置141可以集成于热压封口机10的机壳110内部，也可以单独地设置在机壳110外部，通过数据线缆进行数据的传输。

控制装置140在获取到目标包装的种类相对应的热压封口控制方案之后，获取温度测量装置123检测的热压温度，并根据热压温度向加热器121提供调温信号，以使得热压温度维持在预设的温度阈值范围内。

在热压温度意外地超出温度阈值范围外后，控制装置140可以禁止电磁驱动装置131启动下压，暂停热封操作，避免出现残次品。在热压温度维持在温度阈值范围内后，控制装置140还可以根据热压温度调整电磁驱动装置131的升降时间，以相应调整热压时间，使得热压时间与热压温度符合热压封口控制方案中保存的对应关系。例如在温度稍高的情况下适当减小热压时间，而在温度稍低的情况下适当增加热压时间，从而进一步提高热压封口质量。

另外热压封口机10还还可以包括：自动上料装置142。自动上料装置142可以设置于机壳110的一侧，并配置成将目标包装传递至热压台部112，并使得目标包装的封口位置与热封区域相对。自动上料装置142可以为辊压传动机构、机械手、传送带等。自动上料装置142可以与控制装置140相配合，自动实现目标包装的上料、热压、传送的全过程，大大提高了热压封口机10的自动化程度。

包装整个热封过程可以为：包装识别装置141识别包装的材料厚度(或者操作人员输入相关信息)；控制装置140查询目标包装的种类相对应的热压封口控制方案，按照热压封口控制方案启动加热器121，并将热压温度维持在预设的温度阈值范围内，温度测量装置123实时检测第一热压刀口122的温度得到热压温度。自动上料装置142将目标包装传递至热压台部112，并使得目标包装的封口位置与热封区域相对，控制装置140使电磁驱动装置131驱动升降摆臂132带动第二热压刀口134下压，在下压的热压时间达到与热压温度相应的时间后，使电磁驱动装置131驱动升降摆臂132带动第二热压刀口134提升，完成一次热压。自动上料装置142传送下一件待热封的包装。

本实施例的热压封口机10，电磁驱动装置131驱动升降摆臂132进行升降操作，带动第二热压刀口134与第一热压刀口122配合，形成热封区域，电磁驱动装置131动作快速、控制可靠，可以提高对热压时间控制的准确性，提高了包装封口的质量。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (5)

1.一种热压封口机，包括：

机壳，包括主体部以及位于所述主体部前方的热压台部，其中所述热压台部的顶面上开有开口；

第一热压组件，设置于所述热压台部，其包括加热器以及第一热压刀口，其中所述第一热压刀口显露于所述开口处，并被所述加热器所加热；

一个或多个电磁驱动装置，安装于所述主体部内；

一个或多个升降摆臂，每个所述升降摆臂的第一端与所述电磁驱动装置相连，其第二端从所述主体部内伸出，所述升降摆臂由所述电磁驱动装置带动升降；

第二热压组件，连接于所述升降摆臂的第二端处，其包括与所述第一热压刀口相对的第二热压刀口，并且所述第二热压组件配置成在所述升降摆臂下降至设定位置后使得所述第二热压刀口与所述第一热压刀口形成热封区域，以对所述热封区域处的目标包装进行热压封口；

保持延时电路，与所述电磁驱动装置连接，并配置成控制所述电磁驱动装置使得所述第二热压刀口与所述第一热压刀口形成热封区域并经过设定延时时间之后提升所述升降摆臂；

时间设置装置，与所述保持延时电路相连，并配置成获取对所述延时时间的设置；

控制装置，与所述加热器以及所述电磁驱动装置分别电连接，并配置成向所述加热器提供调温信号，以及向所述电磁驱动装置提供升降控制信号；

温度测量装置，设置于所述第一热压刀口处，用于检测所述第一热压刀口的温度，以得到热压温度；

包装识别装置，其在所述开口处设置有检测探头，并配置成检测所述目标包装的特征信息，并根据所述特征信息识别所述目标包装的种类，其通过对包装样本的训练学习得到学习模型，以供通过采集的特征信息来确定目标包装的种类及厚度信息，其中所述特征信息包括特征光谱、摩擦系数、红外吸收光谱、振动特性；并且

所述控制装置还配置成：

根据所述热压温度向所述加热器提供调温信号，并使得所述热压温度维持在预设的温度阈值范围内；以及

获取与所述目标包装的种类相对应的热压封口控制方案，所述热压封口控制方案用于保存所述热压温度的温度阈值范围以及所述温度阈值范围内热压温度与热压时间的对应关系；

获取所述热压温度，并根据所述热压温度向所述加热器提供调温信号，以使得所述热压温度维持在预设的温度阈值范围内；

根据所述热压温度调整所述电磁驱动装置的升降时间，以相应调整热压时间，使得所述热压时间与所述热压温度符合所述热压封口控制方案中保存的对应关系。

2.根据权利要求1所述的热压封口机，其中

所述机壳由玻纤板材质制成，并在其上设置有外接电源接口以及电源开关，所述外接电源接口用于连接外部电源，所述电源开关用于控制电源的通断。

3.根据权利要求1所述的热压封口机，其中

所述电磁驱动装置为多个，相互间隔设置，多个所述电磁驱动装置的线圈串联连接以同步升降。

4.根据权利要求1所述的热压封口机，其中

所述加热器包括多根加热棒，沿所述第一热压刀口布置，并且多根所述加热棒配置成各自单独启停或者同时启停。

5.根据权利要求1所述的热压封口机，还包括：

自动上料装置，设置于所述机壳的一侧，并配置成将所述目标包装传递至所述热压台部，并使得所述目标包装的封口位置与所述热封区域相对。

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