CN114751029B - 一种外包装袋装套机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种外包装袋装套机，属于包装设备领域。设备包括：落料机构，其将物料输送到下一加工工序位置；收束室，其承接落料机构输送来的物料；收束架，沿径向往复运动，将物料沿经向收束；过渡通道，其位于收束室的出料端，过渡通道的内侧截面形状与收束架的束料截面形状相匹配；张合口，其具有至少两个半部，两个半部均铰接在过渡通道的出料口处，关闭或打开该出料口；吸盘，其与张合口数量对应，分别位于半部的沿径向的外侧。本发明采用具有侧部的径向活动收束架配合收束室形成可变大小的收束空间，其具有的圆形截面是最小截面，能够放入尺寸恰好适配的、尽可能小的外包装袋，是提高一次包装物料进入外层包装袋效率的最佳方案。

Description

一种外包装袋装套机

技术领域

本发明属于包装设备领域。具体地，涉及一种外包装袋装套机。

背景技术

坚果包装中，对包材的要求较高，一方面要求包材具有良好的耐磨性，以适应坚果的尖锐摩擦，另一方面还要求包材具有优秀的封闭性，以避免坚果受水汽侵入而返潮。同时，为了提高产品市场竞争力，还需要提高外观设计感，因此对包材的需求是功能性、消费性综合产生的。

现有技术中通常采用内层包材进行密封阻隔和抗坚果磨损，另采用一套包材进行外观设计展示和包装形态优化，以着重提高包装的立体美感和表面印刷图案的美感。

在双层包装结构中，通常由人工进行内层包装袋整理到外层包装袋中，然后放回生产线的特定位置进行热压封口。但人工摆放位置不易统一，导致密封形态有差异，降低了食品加工自动化、工业化效果，且人力资源使用成本与日剧层，对产品价格和市场竞争力提出了严峻挑战。

发明内容

针对以上现有技术中存在的包材二次套袋效率低、人工使用成本高的问题，本发明的目的是提供一种自动化食品二次套袋包装机构和产线。实现食品包装的自动化和标准化。

为了实现上述目的，本发明提供一种外包装袋装套机，包括：

落料机构，其为输送带，用于将物料输送到下一加工包装工序位置；

收束室，其位于落料机构下方，承接落料机构输送来的物料；所述收束室具有轴向和径向，本申请中的方位定义为：所述轴向为物料在收束室内运动的方向，所述径向为垂直于轴向的发散方向；

收束架，其位于收束室侧部；所述收束架沿径向往复运动，将物料沿经向收束，用于将一次包装物料收束成特定形状；

过渡通道，其位于收束室的出料端，过渡通道的内侧截面形状与收束架的束料截面形状相匹配；使用时，收束后的一次包装物料在收束成型后，沿同样截面形状的过渡通道进入下一包装工序；

张合口，其具有至少两个半部，所述的两个半部均铰接在过渡通道的出料口处，用于关闭或打开该出料口；

吸盘，其与张合口数量对应，分别位于半部的沿径向的外侧，使用时，吸盘将经过张合口的外层包装袋吸开，张合口的半部转动以分别抵在对应侧的吸盘上，从而将外层包装袋进一步夹紧，此时将内层包装袋包裹的一次包装物料推入外层包装袋内，进行二次包装。

作为一种优选的实施方式，所述落料机构包括输送带；

所述输送带上方设有沿输送带宽度方向延伸的横杆组，所述横杆组上滑动安装沿输送带行进方向延伸的分隔板；所述分隔板将输送带沿宽度方向分为中间区、第一侧区和第二侧区，分隔板可在中间区沿输送带宽度方向往复运动，将物料推送至第一侧区或第二侧区中，以便实现第二侧区和第二侧区同时进行一次包装物料的输送，翻倍提高单线的生产效率。但侧区分区不能过多，这主要受到包装工序的机构空间和动作效率限制，比如如果采用三条或四条侧区的输送线，则每分钟供给数量将超过40袋/分钟，这将超过后工序的外层包装袋的供给效率，造成空转和浪费。

作为一种优选的实施方式，所述输送带上方竖设一推板，所述推板的一端铰接在输送带侧边，另一端由铰接在输送带侧边上的伸缩缸体驱动，对输送带上的物料进行摆动清理，这主要用于清理经过传感器检测过程中发现的空袋或破袋。

作为一种优选的实施方式，所述收束室包括底板和与底板相对侧的入料口；所述收束架封堵底板和入料口之间的空间，且位于收束室的径向侧部，以便将物料向收束室中部收束集中。

作为一种优选的实施方式，所述收束架为缸体驱动控制的板结构，其中部凹陷形成容纳收束物料的曲面；所述曲面的贯通方向沿轴向，即曲面的上下两侧翘曲包裹、收束一次包装物料，使一次包装物料沿曲面的内凹线性方向（轴向）运动。

作为一种优选的实施方式，所述收束架共有两架，分别位于收束室的相对两侧，且对称动作以将物料向中部收束，将一次包装物料封闭压紧。

作为一种优选的实施方式，所述过渡通道截面为圆孔或腰型孔，相应地，收束架的束料面也合围成圆孔或腰型孔，这种形状适应绝大多数形状的包装物，且没有棱角，不会被张开的张合口划坏外层包装袋。

作为一种优选的实施方式，所述张合口由上半部和下半部组成，所述上半部和下半部均铰接在出料口处，并由驱动源同时驱动上半部和下半部封闭过渡通道的出料口或打开让出出料口。

作为一种优选的实施方式，所述张合口上、下两侧均固定安装有作为基础支撑部件的基板，并在基板上固定接近传感器和垂直向内的伸缩缸，所述伸缩缸的推杆上均连接一吸盘；

在所述张合口打开状态，所述吸盘分别与对应半部抵接；

在所述张合口闭合状态，张合口完全从吸盘之间的空间让出。

作为一种优选的实施方式，所述上半部和下半部均由拱形的曲面板构成。

显而易见，在以上单个实施方式中描述的元件或特征可以在其它实施方式中单独或组合使用。

本发明的技术方案有益效果为：

（1）本发明采用具有侧部的径向活动收束架配合收束室形成可变大小的收束空间，有针对性地将一次包装物料挤压成圆柱型，其具有的圆形截面是最小截面，能够放入尺寸恰好适配的、尽可能小的外包装袋，一方面节省物料，提高二次包装之后的物料紧实度；另一方面是提高一次包装物料进入外层包装袋效率的最佳方案，尽可能地避免了物料在进入二次包装袋中卡死。

（2）本发明采用受控的挡板分阶段控制物料的流转，具体包括分隔板将一次包装物料分流到输送线的两侧、一端板控制两侧的一次包装物料进入下一工序的同步性、半部阻挡在对应收束室的出料口处，保证出料的同步性。更需要强调的是，半部除了阻挡一次包装物料之外，更重要的目的在于夹持外层包装袋，即半部张开之后，各自抵压在对应的吸盘上，将吸盘吸起的二次包装袋进一步压紧在吸盘上，如此更好地保证一次包装物料被稳定推入外层包装袋中，避免外层包装袋被一次包装物料从吸盘上推掉。

（3）本发明用于推动一次包装物料的推料架结构为避让型插板，避让型插板用于推动一次包装物料的端面为内凹面，与一般的锤头型顶出机构相比，避让型插板能够缓释对收束膨胀的一次包装物料的冲击力，因此明显改善了锤头型顶出机构将膨胀且具有较高压力的一次包装物料击碎和锤爆的问题，提高了加工质量和效率。

附图说明

在附图中，尺寸和比例不代表实际产品的尺寸和比例。附图仅仅是说明性的，并且为了清楚起见，省略了某些非必要的元件或特征。

图1是本发明的整体俯视结构示意图；

图2是本发明的整体结构侧视示意图；

图3是本发明的收束室相关结构立体图；

图4是图3中A部放大图；

图5是本发明的收束室相关结构俯视图；

图6是本发明的收束室相关结构侧视图；

图7是本发明的收束架结构示意图；

图8是本发明的推料架结构示意图；

图9是本发明的半部结构示意图。

附图标记说明

10、落料机构；

11、输送线；11a、中间区；11b、第一侧区；11c、第二侧区；

12、一号气缸；13、推板；14、横杆组；15、分隔板；16、转板；

20、收束室；

21、收束架；22、推料架；

30、过渡通道；

31、吸盘；32、基板；33、通孔；34、伸缩缸；35、夹压头；35a、杆部；35b、压头部；

40、张合口；

41、上半部；42、下半部；43、连接板；44、铰接点；45、二号气缸；

50、一次包装物料；

60、外层包装袋。

具体实施方式

接下来将参照附图详细描述本发明的实施方案。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，其他方式同样落入本发明的范围。

为了实现上述目的，本发明提供一种外包装袋装套机，主要采用的机构包括：落料机构10、收束室20、收束架21、过渡通道30和张合口40，过渡通道30的出料口一侧还设有吸盘31，其被用于吸开外层包装袋60，以便从过渡通道30中推出的一次包装物料50顺利进入外层包装袋60中。

实施例1

本实施例中，具体的机构及动作方案为：

落料机构10的主体为输送带，输送带由输送线11固定。输送线11沿宽度的一侧部铰接在一号气缸12的缸体的底端部。一号气缸12的推杆则铰接有一竖直设立的推板13。推板13的一端同样铰接在输送线11侧边，输送线11上还安装有传感器，以便对输送线11上的一次包装物料50进行结果检测，如果发现有空袋或者破损，一号气缸12控制推板13绕推板13与输送线11的铰接点转动。摆动的推板13将输送带上的一次包装物料50进行侧向推落。

输送线11的靠近输出端一侧还设有沿输送带宽度方向延伸的、由两侧板支撑在输送线11上方的横杆组14。横杆组14为至少两条滑杆组成，其上滑动安装沿输送带行进方向延伸的分隔板15。分隔板15的行程位于输送线11横向的中间区11a，即分隔板15将输送带沿宽度方向分为中间区11a、第一侧区11b和第二侧区11c，分隔板15可在中间区11a沿输送带宽度方向往复运动，将一次包装物料50推送至第一侧区11b或第二侧区11c中。使用时，从输送线11上运送过来的一次包装物料50被分隔板15依次沿左、右（此处定义输送线11的横向两侧分别为左、右）分到第一侧区11b、第二侧区11c中。此时，输送线11的输出端还设有转板16。所述转板16由驱动机驱动，并由驱动机的输出轴固定。转板16的长度方向与驱动机的输出轴向一致。驱动机的输出轴带动转板16在垂直于输送带和平行于输送带之间进行切换，以实现对第一侧区11b、第二侧区11c的阻挡和释放。由于转板16同时控制第一侧区11b、第二侧区11c的一次包装物料50，因此第二侧区11c和第二侧区11c同时进行一次包装物料50的输送，以配合后一工序进行双线操作，同步进行二次包装，翻倍提高单线的生产效率。

另一方面，实践中，侧区分区不能过多，这主要受到后一包装工序的机构空间和动作效率限制。具体地，在保证较高准确率的情况下，外层包装袋60的供给速率一般不能超过40袋/分钟。若采用三条或四条侧区的输送线11，则对外层包装袋60的供给要求成倍提高，这将影响设备控制精度。反过来讲，一次包装物料50的产线过多会造成其自身的空转和浪费。

本实施例中的方位定义为：轴向为物料在收束室20内运动的方向，径向为垂直于轴向的发散方向。经过转板16释放的一次包装物料50沿径向进入收束室20。收束室20包括位于底部的底板，及位于上部的顶板。顶板上具有开口，以接收转板16释放落下的一次包装物料50。收束室20的左右两侧均设有缸体控制的收束架21，缸体可以采用气缸或电缸等。

为了更全面地支撑一次包装物料50，本实施例中的收束架21具有内凹的半圆形曲面，一对相互配合的收束架21合成一个圆形空腔，且位于收束室20中部，在驱动缸体的带动下，驱动收束架21同时向内夹紧，将落入收束室20的一次包装物料50挤压成圆柱状。收束室20远离出料口的一端还轴向设有推缸。所述推缸的推轴上固定有用于将挤压状态的一次包装物料50从收束室20中推出的推料架22。本实施例中采用的推料架22，其用于推动一次包装物料50的端面为内凹面，推料架22的上下两侧分别延伸并局部包裹一次包装物料50的端部两侧，从而较为完整地控制和驱动一次包装物料50。与一般的锤头型顶出机构相比，避让型的内凹曲面插板能够缓释对膨胀状态中的一次包装物料50的冲击力，尤其为被挤压的一次包装物料50预留出空气避让的空间。因此明显改善了锤头型顶出机构将膨胀且具有较高压力的一次包装物料50击碎和锤爆的问题，这对生产的连续性具有重要意义。

收束室20的出料口处具有过渡通道30，过渡通道30的内壁截面为圆形，其尺寸与收束架21合围形成的圆形相适配，以便顺利承接收束架21推出的一次包装物料50。在推料架22将一次包装物料50推出过渡通道30之前，过渡通道30出料口处的张合口40处于闭合状态。构成张合口40的两个半部相互扣合，避免一次包装物料50滑出或脱出。当推料架22将一次包装物料50推出收束室20的同时，两个半部在二号气缸45的驱动下，各自绕其在过渡通道30径向外侧铰接点转动，从而实现半部的相互远离而打开张合口40。半部的具体铰接方式为：半部包括位于上方的上半部41和位于下方的下半部42，上半部41和下半部42均由拱形的曲面板构成。上半部41和下半部42的曲率半径与过渡通道30的曲率半径基本相同，以便上半部41和下半部42在完全张开时能够贴合在过渡通道30外围。上半部41和下半部42上还各自固定有连接板43，并通过该连接板43铰接在过渡通道30外围的侧板上，连接板43靠近对应上半部41、下半部42的部分则铰接各自的驱动缸体。使用时，相应的驱动缸体通过连接板43推动对应的上半部41、下半部42绕其在侧板上的铰接点44转动，实现上半部41和下半部42对过渡通道30出料口的闭合与敞开。

过渡通道30外围除了形成有上段所述的侧板，还形成有垂直于侧板设置的基板32。基板32共设有两块，分别位于上半部41上方、下半部42下方，基板32上均固定接近传感器，用于探测对应侧的半部所处的转动位置。基板32上还开设通孔33。一伸缩缸34固定在基板32上，其推杆（伸缩杆）贯穿该通孔33固定连接一吸盘31。吸盘31的水平位置与半部的张开极限位置基本处于同一水平面。使用时，位于两侧基板32上的伸缩缸34同时向内伸出，使两吸盘31分别抵紧并吸附从中间经过的外层包装袋60。然后伸缩杆回缩至极限位置，此时外层包装袋60被完全打开。随后上半部41和下半部42分别张开，同时插入外层包装袋60内部一定距离，并将外层包装袋60的对应侧抵紧在两侧的吸盘31上，以此进一步提高吸盘31对外层包装袋60的固定作用。此时推料架22将一次包装物料50推入被半部撑开的外层包装袋60，完成二次包装。

实施例2

在本实施例中，基于以上实施例的基本内容保持不变，所不同的是：基板32上还固定有夹压头35。夹压头包括固定或通过螺纹旋合在基板32上的杆部35a，及固定在杆部35a一端，且朝向对应侧的半部的压头部35b。压头部35b的端部具有橡胶，其端部所处水平面与对应的半部张开的极限位置基本重合。使用时，半部张开之后，将外层包装袋抵压在压头部上，从而利用与压头部之间的较大摩擦力实现对外层包装袋的夹紧。这种方式的好处在于避免了对吸盘材质和形态等要求，即不必采用具有较大尺寸和较大横向摩擦力的材质。

本发明的保护范围仅由权利要求限定。得益于本发明的教导，本领域技术人员容易认识到可将本发明所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式，并且可将本发明所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式，它们同样落入所附权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种外包装袋装套机，其特征在于，包括：

落料机构，其将物料输送到下一加工工序位置；

收束室，其位于落料机构下方，承接落料机构输送来的物料；所述收束室具有轴向和径向，所述轴向为物料在收束室内运动的方向，所述径向为垂直于轴向的发散方向；

收束架，其位于收束室侧部；所述收束架沿径向往复运动，将物料沿经向收束；

过渡通道，其位于收束室的出料端，过渡通道的内侧截面形状与收束架的束料截面形状相匹配；

张合口，其由上半部和下半部组成，所述上半部和下半部均铰接在出料口处，并由驱动源同时驱动上半部和下半部封闭过渡通道的出料口或打开让出出料口；

吸盘，其与张合口数量对应，分别位于半部的沿径向的外侧；

吸盘的水平位置与半部的张开极限位置处于同一水平面；两吸盘分别抵紧并吸附从中间经过的外层包装袋，所述上半部和下半部分别张开并将外层包装袋抵紧在两侧的吸盘上，以此进一步提高吸盘对外层包装袋的固定作用；

所述收束室远离出料口的一端还轴向设有推缸；所述推缸的推轴上固定有用于将挤压状态的一次包装物料从收束室中推出的推料架，推料架用于推动一次包装物料的端面为内凹面，推料架的上下两侧分别延伸并局部包裹一次包装物料的端部两侧。

2.根据权利要求1所述的一种外包装袋装套机，其特征在于：

所述落料机构包括输送带；

所述输送带上方设有沿输送带宽度方向延伸的横杆组，所述横杆组上滑动安装沿输送带行进方向延伸的分隔板；所述分隔板将输送带沿宽度方向分为中间区、第一侧区和第二侧区，分隔板可在中间区沿输送带宽度方向往复运动，将物料推送至第一侧区或第二侧区中。

3.根据权利要求2所述的一种外包装袋装套机，其特征在于：

所述输送带上方竖设一推板，所述推板的一端铰接在输送带侧边，另一端由铰接在输送带侧边上的伸缩缸体驱动，对输送带上的物料进行摆动清理。

4.根据权利要求1所述的一种外包装袋装套机，其特征在于：

所述收束室包括底板和与底板相对侧的入料口；所述收束架封堵底板和入料口之间的空间，且位于收束室的径向侧部，以便将物料向收束室中部收束集中。

5.根据权利要求1所述的一种外包装袋装套机，其特征在于：

所述收束架为缸体驱动控制的板结构，其中部凹陷形成容纳收束物料的曲面；所述曲面的贯通方向沿轴向。

6.根据权利要求1所述的一种外包装袋装套机，其特征在于：

所述收束架共有两架，分别位于收束室的相对两侧，且对称动作以将物料向中部收束。

7.根据权利要求1所述的一种外包装袋装套机，其特征在于：

所述过渡通道截面为圆孔或腰型孔，相应地，收束架的束料面也合围成圆孔或腰型孔。

8.根据权利要求1所述的一种外包装袋装套机，其特征在于：

所述张合口上、下两侧均固定安装有基板，并在基板上固定接近传感器和垂直向内的伸缩缸，所述伸缩缸的推杆上均连接一吸盘；

在所述张合口打开状态，所述吸盘分别与对应半部抵接；

在所述张合口闭合状态，张合口完全从吸盘之间的空间让出。

9.根据权利要求1所述的一种外包装袋装套机，其特征在于：

所述上半部和下半部均由拱形的曲面板构成。