CN113619881B - 包装机用旋转刀封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包装机用旋转刀封装置，涉及包装机械技术领域。本发明包括安装架、上旋转刀封组件和下旋转刀封组件，上、下旋转刀封组件均包括旋转刀轴和至少两件刀座；旋转刀轴的两端均装配有回转平衡机构，刀座的两端分别可转动地装配于旋转刀轴两端的回转平衡机构上；多件刀座沿回转平衡机构圆周均匀布设；上、下旋转刀封组件的刀座在随旋转刀轴做圆周运动时，其刀座朝向始终不变。本发明旋转刀封装置，却是垂直封合，可有效解决现有旋转刀封装置切向封合引起的塑形变形量差异的问题，缓解或避免第一道压力过大问题，垂直封合的封膜轨迹便于修改齿型，量化控制，解决特殊包装膜的封口纹路不清晰、漏气、膜破损等问题。

Description

包装机用旋转刀封装置

技术领域

本发明涉及包装机械技术领域，更具体地说涉及一种包装机用旋转刀封装置。

背景技术

传统的枕式包装机的横封装置一般采用旋转刀封装置，旋转刀封与往复刀封相比的优点在于旋转刀封速度快、效率高，但是也存在弊端，旋转刀封由于是旋转接触（如图1所示），上刀座和下刀座是沿其旋转切线方向接触，且上刀座和下刀座与包装膜的接触时间段，上刀座和下刀座共同作用到包装膜上后，第一道封口边缘中间四层位置易漏气。这是由于第一道纹路的封口压力大于后面几道纹路的封口压力，包装膜在封合的过程中就会有塑形变形量的差异。

如图2所示，往复刀封装置的上刀座和下刀座是相对上下运动的，随不存在上述旋转刀封装置的第一道封口边缘中间四层的位置易漏气的问题，但是上刀座和下刀座上下相对运动的往复运动惯量大，部件负载大，机械结构振动大，封口效率低。

现有技术还存在旋转平移刀封装置（如图3所示）和往复平移刀封装置（如图4所示），其工作原理是增加使上下刀座整体往复平移的平移机构，使得横封时间延长，然而，这种旋转平移刀封装置或者往复平移刀封装置的弊端在于往复平移惯量大，由此引起部件负载大，机械结构振动大，工作次数受限，当提高工件精度而提速时，会出现其他零部件的寿命降低的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种包装机用旋转刀封装置，本发明的发明目的在于解决现有旋转刀封装置第一到封口边缘中间四层位置易漏气，第一道纹路的封口压力大于后面几道纹路的封口压力，包装膜在封合的过程中出现塑形变形量的差异的问题。本发明提出的包装机用旋转刀封装置中上旋转刀封组件和下旋转刀封组件中的上刀座和下刀座在做圆周运动过程中，其方向始终不变，上刀座和下刀座封合时，是垂直封合，可有效解决现有旋转刀封装置切向封合引起的塑形变形量差异的问题，缓解或避免第一道压力过大问题，垂直封合的封膜轨迹便于修改齿型，量化控制，解决特殊包装膜的封口纹路不清晰、漏气、膜破损等问题。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：

包装机用旋转刀封装置，包括安装架、上旋转刀封组件和下旋转刀封组件，上旋转刀封组件和下旋转刀封组件对应配合装配在安装架上；所述上旋转刀封组件和下旋转刀封组件的结构相同，均包括旋转刀轴和至少两件刀座；旋转刀轴的两端均装配有回转平衡机构，刀座的两端分别可转动地装配于旋转刀轴两端的回转平衡机构上；多件刀座沿回转平衡机构圆周均匀布设；上旋转刀封组件的刀座在随旋转刀轴做圆周运动时，上旋转刀封组件的刀座始终朝下；下旋转刀封组件的刀座在随旋转刀轴做圆周运动时，下旋转刀封组件的刀座始终朝上；

所述回转平衡机构包括承力回转体、平衡臂和回转平衡支撑座；承力回转体与旋转刀轴同轴安装，刀座的两端分别连接在其两端回转平衡机构的承力回转体上；平衡臂的一端与刀座的端部固定连接，平衡臂的另一端滑动连接在回转平衡支撑座上；刀座与平衡臂连接端的运动轨迹在竖直面内的投影，与平衡臂另一端在回转平衡支撑座上的运动轨迹在竖直面内的投影部分重合，形成重合区域；旋转刀轴的轴心在竖直面内的投影，与平衡臂另一端在回转平衡支撑座上的运动轨迹的圆心在竖直面内的投影均位于重合区域内，且二者不重叠；

所述安装架的两端侧板上均设置有供上旋转刀封组件上下滑动的上滑动窗口，以及供下旋转刀封组件上下滑动的下滑动窗口；安装架的两端外侧装配有驱动上旋转刀封组件和下旋转刀封组件做相互靠近或相互后退动作的升降驱动组件。

所述升降驱动组件包括双向丝杆和驱动电机，驱动电机与双向丝杆连接；双向丝杆上端螺纹连接上旋转刀封组件中的回转平衡支撑座，双向丝杆下端螺纹连接下旋转刀封组件中的回转平衡支撑座；驱动电机驱动双向丝杆转动，带动上旋转刀封组件和下旋转刀封组件做相互靠近或相互后退动作。

所述回转平衡支撑座上相对连接平衡臂的侧壁上开设有与平衡臂端部运动轨迹匹配的限位滑槽，平衡臂端部设置滚轮，滑动连接在所述限位滑槽内。

所述回转平衡机构还包括平衡臂轴承座，平衡臂的端部可转动地装配在平衡臂轴承座上，所述平衡臂轴承座可转动地装配在回转平衡支撑座上。

所述回转平衡机构还包括导电环，所述导电环安装在所述平衡臂轴承座上；导电环上设置有与平衡臂连接的通孔。

所述承力回转体上设置有用于装配连接臂的轴孔，连接臂的一端轴接于轴孔上，另一端连接在平衡臂轴承座上。

所述安装架包括底板、第一侧板、第二侧板和若干连接杆，第一侧板和第二侧板分别位于底板两端，连接杆位于第一侧板和第二侧板上部，连接杆两端分别连接第一侧板和第二侧板；第一侧板和第二侧板上均对应设置有所述上滑动窗口和下滑动窗口。

所述第一侧板外侧和第二侧板外侧均设置有用于支撑所述双向丝杆的支撑块。

与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：

1、本发明通过回转平衡机构使得上旋转刀封组件的刀座在随旋转刀轴做圆周运动时，上旋转刀封组件的刀座始终朝下；下旋转刀封组件的刀座在随旋转刀轴做圆周运动时，下旋转刀封组件的刀座始终朝上；上刀座和下刀座与包装膜接触时为垂直封合，可有效解决现有旋转刀封装置切向封合引起的塑形变形量差异的问题，可有效缓解或避免第一道压力过大问题，垂直封合的封膜轨迹便于修改齿型，量化控制，具体是指，垂直封合的封膜轨迹，若需要控制封合压力及封合纹路，只需要修改刀座上的封合齿型即可实现量化控制，能够有效解决特殊包装膜的封口纹路不清晰、漏气、膜破损等问题。

2、本发明的回转平衡机构，通过刀轴、承力回转体、平衡臂、和回转平衡支撑座之间的相互协作，使得驱动电机驱动刀轴旋转时，承力回转体相对于回转平衡支撑座做旋转运动；承力回转体带动平衡臂，使得平衡臂另一端在回转平衡支撑座上做旋转运动，平衡臂与刀轴的同步运动，使刀座在运动过程中始终保持同一方向。使得上下旋转刀封组件的刀座的啮合是上下动作啮合，而非沿刀座运动轨迹的切线方向进行啮合，可有效确保封膜压力的稳定性。

3、本发明上旋转刀封组件和下旋转刀封组件的刀座在随着承力回转体做圆周运动时，受平衡臂、回转平衡支撑座的影响，刀座始终保持同一方向。上刀座与下刀座类似于往复刀封装置动作可以同时克服现有旋转刀封、往复刀封的缺点，并兼备旋转刀封和往复刀封的优点。

4、在本发明解决封膜压力问题的基础上，本发明进一步设置了驱动上旋转刀封组件和下旋转刀封组件做相互靠近或相互后退动作的升降驱动组件。此时，回转平衡机构充当滑块，可以使得旋转刀封组件在安装架的滑动窗口中上下移动。当上旋转刀封组件和下旋转刀封组件相互靠近时，上旋转刀封组件的旋转轨迹与下旋转刀封组件的旋转轨迹重叠，重叠的区域即为封膜区域，上旋转刀封组件中旋转刀轴与下旋转刀封组件中旋转刀封之间的距离直接决定了封膜区域的长度。在封膜区间前半段，上旋转刀封组件上移的同时，下旋转刀封组件下移，使得上旋转刀封组件和下旋转刀封组件的刀座使用处于封合状态，并实现水平移动；封膜区间的后半段，上旋转刀封组件下移的同时，下旋转刀封组件上移；封膜区间前半段和后半段的区分在于封膜区间的中线，封膜区间的中线即上旋转刀封组件和下旋转刀封组件的旋转刀轴在确保二者刀座封合在一起时的最大距离位置。通过升降驱动组件对上旋转刀封组件和下旋转刀封组件之间的距离进行调控，从而实现二者刀座在封膜区间的水平移动，延长封膜时间，进一步确保封膜压力稳定，提升封膜效果。

5、本发明增加了升降驱动组件之后，使得上旋转刀封组件和下旋转刀封组件的刀座封合时存在一端水平移动的封膜状态，其封膜时的运动轨迹近似于现有技术中的旋转平移刀封装置和往复平移刀封装置封膜时的轨迹。但是本发明增加了升降驱动组件之后，效果更优于现有技术中的旋转平移刀封装置和往复平移刀封装置，本发明在升降驱动组件和回转平衡机构的共同作用下，使得上旋转刀封组件和下旋转刀封组件的循环不间断旋转过程中，上刀座与下刀座的封合轨迹存在一段水平位移轨迹，相对于现有旋转刀封装置相同转速情况下，可以延长封膜时间。同时，升降驱动组件还可以与驱动旋转刀轴转动的驱动电机配合控制封膜压力。

6、本发明的升降驱动组件采用双向丝杆和驱动电机，结构简化，双向丝杆运行运动，在带动上旋转刀封组件和下旋转刀封组件相对运动时，机构承力小，除装配应力外，机构工作产生的应力较小，运行稳定。升降驱动组件还可以设置两组螺杆和两组驱动电机，一组螺杆和驱动电机驱动上旋转刀封组件，另一组螺杆和驱动电机驱动下旋转刀封组件。这种方式成本较高，相较于本申请采用的双向丝杆的结构方式，双向丝杆结构更简化，成本更低，只需要两台电机即可，且两台电机的动作一致性更容易控制。

7、 在本发明中，回转平衡机构还包括平衡臂轴承座，有平衡臂轴承座的存在，使得平衡臂的移动更加顺畅，回转平衡机构的回转运动惯量小，机械振动、抖动小；整体形成的旋转刀封装置所需扭矩和转速低，易匹配电机和减速器，旋转刀封装置速度轻松达到300包/分钟，并且可高寿命运行。

8、本发明的机构承力小，除装配应力外，机构工作产生的应力均较小，对应结构件工作寿命高，本发明的旋转刀封装置经过CAE仿真分析，轨迹无明显抖动现象，可以按程序曲线规划运转。

9、本发明避免无用的封膜时间浪费，同等长度的包装膜和刀封，本发明的旋转刀封装置的刀座所需与膜接触总时间（可理解为完成整卷膜的封口所用的总时间）约为现有旋转刀封装置的½至¼的时间；相对单个包装等同于延长封膜时间，提高包装效率。

10、本发明的旋转刀封装置机构可多样化设计，圆周分布2把刀，3把刀，4把刀等有不同特性，对不同包长（包装长度）有各自的适应范围，不仅仅只适用于枕式包装机，也可以适用于多列机、立式机等。

11、本发明的刀座存在水平封膜轨迹，水平封膜轨迹便于修改齿型量化控制，解决特殊包装膜的封口问题，如纹路不清晰、压烂膜或封不住导致的产品漏气。

12、本发明在平衡臂轴承座上设置连接孔，并装配轴承，确保平衡臂运动的稳定性，结构简单，快速运行时，结构的运动惯量小，产生的振动小，有利于平衡臂的长时间稳定运行。

13、本发明在平衡臂轴承座上增设导电环，导电环的作用是为刀座内的发热管提供电力支撑，使得刀座能够发热。现有技术中一般是通过刀轴内藏线路进行供电，或者通过刀轴供电，本申请仍可以采用现有的方式，只是现有技术中刀座是与刀轴固定在一起的，不发生相对位移的，而本申请刀座要保持方向一致，会与承力回转体发生转动。本申请中提出导电环的设置，相较于现有技术而言，能够保障结构的稳定，本申请是通过导电环和平衡臂为刀座供电，这种方式在刀座相对承力回转体旋转的情况下，供电更稳定，结构更简化。

14、本发明承力回转体上设置有用于装配连接臂的轴孔，连接臂的一端轴接于轴孔上，另一端轴接在平衡臂轴承座上。当刀座数量较少时，通过增加承力回转体与平衡臂轴承座之间的传动臂，以确保二者运行的稳定性。

15、在刀轴两端均设置回转平衡机构，进一步保障了刀轴旋转、刀座圆周、承力回转体旋转的稳定性。减少运动振动。

附图说明

图1为现有技术中旋转刀封装置刀座的运动轨迹图；

图2为现有技术中往复刀封装置刀座的运动轨迹图；

图3为现有技术中旋转平移刀封装置刀座的运动轨迹图；

图4为现有技术中往复平移刀封装置刀座的运动轨迹图；

图5为本发明旋转刀封装置封膜状态时的运动轨迹图；

图6为本发明旋转刀封装置中下旋转刀封组件的爆炸结构示意图；

图7为本发明旋转刀封装置用下旋转刀封组件的立体结构示意图；

图8为本发明旋转刀封装置的立体结构示意图；

图9为本发明旋转刀封装置的主视结构示意图；

图10为本发明旋转刀封装置的俯视结构示意图；

图11为本发明旋转刀封装置的侧剖结构示意图；

图12为本发明承力回转体旋转中心和平衡轴承座的旋转中心的位置示意图；

图13为刀座运动轨迹与平衡臂端部运动轨迹的投影图；

图14为安装架的结构示意图；

附图标记：1、安装架，2、上旋转刀封组件，3、下旋转刀封组件，4、回转平衡机构，5、旋转刀轴，6、刀座，7、承力回转体，8、平衡臂，9、回转平衡支撑座，10、上滑动窗口，11、下滑动窗口，12、升降驱动组件，13、双向丝杆，14、平衡臂轴承座，15、导电环，16、通孔，17、连接臂，18、轴孔，19、底板，20、第一侧板，21、第二侧板，22、连接杆，23、支撑块，24、上旋转刀座，25、下旋转刀座，26、上往复刀座，27、下往复刀座；28、上旋转刀座Ⅰ，29、上旋转刀座Ⅱ，30、上旋转刀轴，31、下旋转刀座Ⅰ，32、下旋转刀座Ⅱ，33、下旋转刀轴，34、连接孔。

图13中，A表示刀座与平衡臂连接端的运动轨迹在竖直面内的投影；B表示平衡臂端部在回转平衡支撑座上的运动轨迹在竖直面内的投影；C表示旋转刀轴的轴心在竖直面内的投影；D表示平衡臂端部在回转平衡支撑座上的运动轨迹的圆心在竖直面内的投影，E表示重合区域，图5中，F表示回转平衡机构的中心距；图12中，G表示承力回转体的旋转中心，H表示平衡轴承座的旋转中心。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明的技术方案作出进一步详细地阐述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照说明书附图1、图2、图3和图4所示，图1示出了现有旋转刀封装置封膜时的刀座运动轨迹图；如图1所示，现有旋转刀封装置包括上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3，上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3均包括旋转刀轴5和安装在旋转刀轴5上的两把刀座，其中上旋转刀封组件2的上旋转刀座24和下旋转刀封组件3的下旋转刀座25配合实现对包装膜的封口。

当上旋转刀座24和下旋转刀座25啮合在一起时，对经过的包装膜进行封膜和切断。由图1所示，上旋转刀座24和下旋转刀座25持续旋转，当上旋转刀座24与下旋转刀座25接触时，由于其转动轨迹为圆形，因此，上、下旋转刀座的第一道纹路先接触，然后才是第二道纹路及后续纹路，在实际使用过程中，上、下旋转刀座（24、25）第一道纹路压力一般较大，是由于上、下旋转刀座（24、25）无法做到与其运行轨迹完全吻合的弧形，一般是带有一定弧度近似于平面的上、下旋转刀座封合面。这就导致第一道纹路压力较大，后续纹路压力较小，出现压力不均，封膜不严的情况。

如图2所示，图2示出了现有往复刀封装置的上往复刀座26和下往复刀座27的动作示意图，在封膜时上往复刀座26和下往复刀座27相对运动，上往复刀座26和下往复刀座27同时与位于其中间的包装膜接触，完成封膜和切断。在封膜过程中，需要包装膜暂停输送，带封膜完成之后才能继续输送，这种方式虽然可以确保上往复刀座26和下往复刀座27之间的封膜压力平衡稳定，但是封膜效率由于包装膜的停顿而大大降低。

如图3和图4所示，图3示出了现有旋转平移刀封装置封膜时刀座的运动轨迹图；图4示出了现有往复平移刀封装置封膜时刀座的运动轨迹图；与图1和图2示出的旋转刀封装置和往复刀封装置相比，图3和图4中均增加了平移机构，即在上往复刀座26（或上旋转刀座24）和下往复刀座27（或下旋转刀座25）接触啮合时，平移机构启动带动刀封装置随着包装膜一起运动一端距离，延长了现有旋转刀封装置的封膜时间，通过延长封膜时间来确保封膜压力均衡，封膜严密；同时也解决了现有往复刀封装置封膜停顿问题。这种旋转平移刀封装置或者往复平移刀封装置的弊端在于往复平移惯量大，由此引起部件负载大，机械结构振动大，工作次数受限，当提高工件精度而提速时，会出现其他零部件的寿命降低的问题。

为解决上述问题，本实施例提供了一种包装机用旋转刀封装置，本实施例所述的包装机，包括枕式包装机、立式包装机或多列包装机，旋转刀封装置在上述不同类型的包装机中的应用原理均相同，仅根据实际机型不同，安装位置、安装方式有不同程度的变化。这种变化是本领域技术人员根据现有包装机结构做出的适应性调整。

参照说明书附图8所示，本实施例公开了：一种包装机用旋转刀封装置，包括安装架1、上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3，上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3对应配合装配在安装架1上；所述上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3的结构相同，为确保动作一致性，设置上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3的结构相同；本实施例中所述的结构相同是指上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3的运动原理相同，只要确保其运动原理相同的情况下，二者之间的具体组成结构，可以做适应性的调整，例如将上旋转刀封组件2设置成两件刀座，将下旋转刀封组件3设置成三件刀座；此类的变形也应认为是上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3的结构相同，因其均包含有刀轴、刀座，且在本实施例中回转平衡机构4的作用下，上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3的刀座数量不需要完全一致，可根据不同包长（包装长度）有各自的适应范围；可多样化设计，圆周分布2把刀，3把刀，4把刀等不同特性。

从结构组成上而言，上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3均包括有旋转刀轴5和至少两件刀座，如图9所示，上旋转刀封组件2包括有上旋转刀轴30、上旋转刀座Ⅰ28和上旋转刀座Ⅱ29，下旋转刀封组件3包括下旋转刀轴33、下旋转刀座Ⅰ31和下旋转刀座Ⅱ32；作为本实施例的又一种实施方式，还可以设置上旋转刀封组件2具有3件刀座，下旋转刀封组件3具有4件刀座；上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3均具有5件刀座等。

以下旋转刀封组件3的结构为例，如图6和图7所示，旋转刀轴5的两端均装配有回转平衡机构4，刀座的两端分别可转动地装配于旋转刀轴5两端的回转平衡机构4上；多件刀座沿回转平衡机构4圆周均匀布设；如图6所示，两件刀座沿旋转刀轴5对称布设；在回转平衡机构4的限定作用下，上旋转刀封组件2的刀座在随旋转刀轴5做圆周运动时，上旋转刀封组件2的刀座始终朝下；下旋转刀封组件3的刀座在随旋转刀轴5做圆周运动时，下旋转刀封组件3的刀座始终朝上。

作为本实施例的一种实施方式，所述回转平衡机构4可以选用陀螺仪结构（图中未示出），以保持刀座做圆周运动时，始终保持方向不变。

作为本实施例的又一种实施方式，如图6和图7所示，所述回转平衡机构4包括承力回转体7、平衡臂8和回转平衡支撑座9；承力回转体7与旋转刀轴5同轴安装，刀座的两端分别连接在其两端回转平衡机构4的承力回转体7上；平衡臂8的一端与刀座的端部固定连接，平衡臂8的另一端滑动连接在回转平衡支撑座9上；如图12和13所示，刀座与平衡臂8连接端的运动轨迹在竖直面内的投影A，与平衡臂8另一端在回转平衡支撑座9上的运动轨迹在竖直面内的投影B部分重合，形成重合区域E；旋转刀轴5的轴心在竖直面内的投影C，与平衡臂8另一端在回转平衡支撑座9上的运动轨迹的圆心在竖直面内的投影D均位于重合区域E内，且二者不重叠。

在本实施例中，增加平衡臂8，平衡臂8一端与刀座固定连接，另一端被限制在回转平衡支撑座9上，平衡臂8与刀座连接端的运动轨迹，与平衡臂8在回转平衡支撑座9上的运动轨迹相同，均为圆形，该两个圆形运动轨迹部分重合，且平衡臂8与刀座连接端的运动轨迹的圆心以及平衡臂8在回转平衡支撑座9上的运动轨迹的圆心均位于二者运动轨迹重合区域内，只有在该区域内，才能保证平衡臂8与旋转刀轴5之间不发生相互干涉，刀座才能在平衡臂8的限定作用下，随承力回转体7做圆周运动时，始终保持方向不变，如图6和图7所示，始终朝上。

更进一步地，承力回转体7的形状可以为规则多边形，如正三角形、正方形、正五边形、正六边形等等，刀座的安装位于上述规格多边形的顶点位置处，以确保承力回转体7旋转的稳定性，避免重力偏心而引起的振动。

更进一步地，作为本发明的一种实施方式，如图8、图9和图10所示，所述安装架1的两端侧板上均设置有供上旋转刀封组件2上下滑动的上滑动窗口10，以及供下旋转刀封组件3上下滑动的下滑动窗口11；安装架1的两端外侧装配有驱动上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3做相互靠近或相互后退动作的升降驱动组件12。上滑动窗口10和下滑动窗口11的作用是保持上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3上下移动的稳定性。

此时，回转平衡机构4充当滑块，可以使得旋转刀封组件在安装架1的滑动窗口中上下移动。当上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3相互靠近时，上旋转刀封组件2的旋转轨迹与下旋转刀封组件3的旋转轨迹重叠，重叠的区域即为封膜区域，上旋转刀封组件2中旋转刀轴5与下旋转刀封组件3中旋转刀封之间的距离直接决定了封膜区域的长度。在封膜区间前半段，上旋转刀封组件2上移的同时，下旋转刀封组件3下移，使得上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3的刀座使用处于封合状态，并实现水平移动；封膜区间的后半段，上旋转刀封组件2下移的同时，下旋转刀封组件3上移；封膜区间前半段和后半段的区分在于封膜区间的中线，封膜区间的中线即上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3的旋转刀轴5在确保二者刀座封合在一起时的最大距离位置。通过升降驱动组件12对上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3之间的距离进行调控，从而实现二者刀座在封膜区间的水平移动，延长封膜时间，进一步确保封膜压力稳定，提升封膜效果。

如图5所示，增加了升降驱动组件12之后，使得上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3的刀座封合时存在一端水平移动的封膜状态，其封膜时的运动轨迹近似于现有技术中的旋转平移刀封装置和往复平移刀封装置封膜时的轨迹。但是本发明增加了升降驱动组件12之后，效果更优于现有技术中的旋转平移刀封装置和往复平移刀封装置，本发明在升降驱动组件12和回转平衡机构4的共同作用下，使得上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3的循环不间断旋转过程中，上刀座与下刀座的封合轨迹存在一段水平位移轨迹，相对于现有旋转刀封装置相同转速情况下，可以延长封膜时间。同时，升降驱动组件12还可以与驱动旋转刀轴5转动的驱动电机配合控制封膜压力。

如图5所示，承力回转体7做旋转运动，带动平衡臂8做旋转运动，平衡臂8的作用在于保持刀座在运转时保持同一个方向。双向丝杆13控制回转平衡机构4中心距F，决定了封膜时长,在刀座封合的时候回转平衡机构4分别带动承力回转体7的上下动作，从而稳定刀座的封膜效果。不同封口位置压力可通过修齿形量化控制，缓解或避免第一道压力过大问题。

更进一步地，作为本发明的又一种实施方式，如图11所示，所述升降驱动组件12包括双向丝杆13和驱动电机，驱动电机与双向丝杆13连接；双向丝杆13上端螺纹连接上旋转刀封组件2中的回转平衡支撑座9，双向丝杆13下端螺纹连接下旋转刀封组件3中的回转平衡支撑座9；驱动电机驱动双向丝杆13转动，带动上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3做相互靠近或相互后退动作。采用双向丝杆13和驱动电机，结构简化，双向丝杆13运行运动，在带动上旋转刀封组件2和下旋转刀封组件3相对运动时，机构承力小，除装配应力外，机构工作产生的应力较小，运行稳定。升降驱动组件12还可以设置两组螺杆和两组驱动电机，一组螺杆和驱动电机驱动上旋转刀封组件2，另一组螺杆和驱动电机驱动下旋转刀封组件3。这种方式成本较高，相较于本申请采用的双向丝杆13的结构方式，双向丝杆13结构更简化，成本更低，只需要两台电机即可，且两台电机的动作一致性更容易控制。

更进一步地，作为本实施例的又一种实施方式，所述回转平衡支撑座9上相对连接平衡臂8的侧壁上开设有与平衡臂8端部运动轨迹匹配的限位滑槽，平衡臂8端部设置滚轮，滑动连接在所述限位滑槽（图中未示出）内。参照图13所示，限位滑槽的形状和平衡臂8与刀座连接端的运动轨迹相同。

作为本实施例的又一种实施方式，所述回转平衡机构4还包括平衡臂轴承座14，平衡臂8的端部可转动地装配在平衡臂轴承座14上，所述平衡臂轴承座14可转动地装配在回转平衡支撑座9上。有平衡臂轴承座14的存在，使得平衡臂8的移动更加顺畅，回转平衡机构4的回转运动惯量小，机械振动、抖动小；整体形成的旋转刀封装置所需扭矩和转速低，易匹配电机和减速器，旋转刀封装置速度轻松达到300包/分钟，并且可高寿命运行。如图12所示，承力回转体7的旋转中心G和平衡轴承座的旋转中心H位置不同。

参照说明书附图7所示，下旋转刀封组件3是这样运动的，承力回转体7在电机驱动下，在回转平衡机构4上做旋转运动，承力回转体7带动平衡臂8，使其轴承座也在回转平衡机构4上做旋转运动,平衡臂8与刀轴的同步运动，使刀座在运转过程始终保持同一方向，保证刀座的啮合，在封膜区间保持封膜的稳定。

更进一步的，所述回转平衡机构4还包括导电环15，所述导电环15安装在所述平衡臂轴承座14上；导电环15上设置有与平衡臂8连接的通孔16。导电环15的作用是为刀座内的发热管提供电力支撑，使得刀座能够发热。现有技术中一般是通过刀轴内藏线路进行供电，或者通过刀轴供电，本申请仍可以采用现有的方式，只是现有技术中刀座是与刀轴固定在一起的，不发生相对位移的，而本申请刀座要保持方向一致，会与承力回转体7发生转动。本申请中提出导电环15的设置，相较于现有技术而言，能够保障结构的稳定，本申请是通过导电环15和平衡臂8为刀座供电，这种方式在刀座相对承力回转体7旋转的情况下，供电更稳定，结构更简化。

所述承力回转体7上设置有用于装配连接臂17的轴孔18，连接臂17的一端轴接于轴孔18上，另一端连接在平衡臂轴承座14上。在平衡臂轴承座14上设置连接孔，并装配轴承，确保平衡臂8运动的稳定性，结构简单，快速运行时，结构的运动惯量小，产生的振动小，有利于平衡臂8的长时间稳定运行。

如图14所示，所述安装架1包括底板19、第一侧板20、第二侧板21和若干连接杆22，第一侧板20和第二侧板21分别位于底板19两端，连接杆22位于第一侧板20和第二侧板21上部，连接杆22两端分别连接第一侧板20和第二侧板21；第一侧板20和第二侧板21上均对应设置有所述上滑动窗口10和下滑动窗口11。所述第一侧板20外侧和第二侧板21外侧均设置有用于支撑所述双向丝杆13的支撑块23。

Claims (8)

1.一种包装机用旋转刀封装置，包括安装架（1）、上旋转刀封组件（2）和下旋转刀封组件（3），上旋转刀封组件（2）和下旋转刀封组件（3）对应配合装配在安装架（1）上；所述上旋转刀封组件（2）和下旋转刀封组件（3）的结构相同，均包括旋转刀轴（5）和至少两件刀座（6）；旋转刀轴（5）的两端均装配有回转平衡机构（4），刀座（6）的两端分别可转动地装配于旋转刀轴（5）两端的回转平衡机构（4）上；多件刀座沿回转平衡机构（4）圆周均匀布设；上旋转刀封组件（2）的刀座在随旋转刀轴（5）做圆周运动时，上旋转刀封组件（2）的刀座始终朝下；下旋转刀封组件（3）的刀座在随旋转刀轴（5）做圆周运动时，下旋转刀封组件（3）的刀座始终朝上；

所述回转平衡机构（4）包括承力回转体（7）、平衡臂（8）和回转平衡支撑座（9）；承力回转体（7）与旋转刀轴（5）同轴安装，刀座（6）的两端分别连接在其两端回转平衡机构（4）的承力回转体（7）上；平衡臂（8）的一端与刀座（6）的端部固定连接，平衡臂（8）的另一端滑动连接在回转平衡支撑座（9）上；刀座（6）与平衡臂（8）连接端的运动轨迹在竖直面内的投影，与平衡臂（8）另一端在回转平衡支撑座（9）上的运动轨迹在竖直面内的投影部分重合，形成重合区域；旋转刀轴（5）的轴心在竖直面内的投影，与平衡臂（8）另一端在回转平衡支撑座（9）上的运动轨迹的圆心在竖直面内的投影均位于重合区域内，且二者不重叠；

所述安装架（1）的两端侧板上均设置有供上旋转刀封组件（2）上下滑动的上滑动窗口（10），以及供下旋转刀封组件（3）上下滑动的下滑动窗口（11）；安装架（1）的两端外侧装配有驱动上旋转刀封组件（2）和下旋转刀封组件（3）做相互靠近或相互后退动作的升降驱动组件（12）；

当上旋转刀封组件（2）和下旋转刀封组件（3）相互靠近时，上旋转刀封组件（2）的旋转轨迹与下旋转刀封组件（3）的旋转轨迹重叠，重叠的区域即为封膜区域，上旋转刀封组件（2）中旋转刀轴与下旋转刀封组件（3）中旋转刀封之间的距离直接决定了封膜区域的长度；通过升降驱动组件（12）对上旋转刀封组件（2）和下旋转刀封组件（3）之间的距离进行调控。

2.如权利要求1所述的一种包装机用旋转刀封装置，其特征在于：所述升降驱动组件（12）包括双向丝杆（13）和驱动电机，驱动电机与双向丝杆（13）连接；双向丝杆（13）上端螺纹连接上旋转刀封组件（2），双向丝杆（13）下端螺纹连接下旋转刀封组件（3）；驱动电机驱动双向丝杆（13）转动，带动上旋转刀封组件（2）和下旋转刀封组件（3）做相互靠近或相互后退动作。

3.如权利要求1所述的一种包装机用旋转刀封装置，其特征在于：所述回转平衡支撑座（9）上相对连接平衡臂（8）的侧壁上开设有与平衡臂（8）端部运动轨迹匹配的限位滑槽，平衡臂（8）端部设置滚轮，滑动连接在所述限位滑槽内。

4.如权利要求1所述的一种包装机用旋转刀封装置，其特征在于：所述回转平衡机构（4）还包括平衡臂轴承座（14），平衡臂（8）的端部可转动地装配在平衡臂轴承座（14）上，所述平衡臂轴承座（14）可转动地装配在回转平衡支撑座（9）上。

5.如权利要求4所述的一种包装机用旋转刀封装置，其特征在于：所述回转平衡机构（4）还包括导电环（15），所述导电环（15）安装在所述平衡臂轴承座（14）上；导电环（15）上设置有与平衡臂（8）连接的通孔（16）。

6.如权利要求1所述的一种包装机用旋转刀封装置，其特征在于：所述承力回转体（7）上设置有用于装配连接臂（17）的轴孔（18），连接臂（17）的一端轴接于轴孔（18）上，另一端连接在平衡臂轴承座（14）上。

7.如权利要求2所述的一种包装机用旋转刀封装置，其特征在于：所述安装架（1）包括底板（19）、第一侧板（20）、第二侧板（21）和若干连接杆（22），第一侧板（20）和第二侧板（21）分别位于底板（19）两端，连接杆（22）位于第一侧板（20）和第二侧板（21）上部，连接杆（22）两端分别连接第一侧板（20）和第二侧板（21）；第一侧板（20）和第二侧板（21）上均对应设置有所述上滑动窗口（10）和下滑动窗口（11）。

8.如权利要求7所述的一种包装机用旋转刀封装置，其特征在于：所述第一侧板（20）外侧和第二侧板（21）外侧均设置有用于支撑所述双向丝杆（13）的支撑块（23）。

Images