CN114802972A - 一种间歇式高速立式包装机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种间歇式高速立式包装机，涉及包装技术领域，包括机体，机体的内部顶端垂直设有竖直分布的成型筒，成型筒的外壁设有位于成型筒背面的编码器，编码器通过导线与PLC的信号输入端口连接，机体内部设有位于成型筒左右两侧的双边加热纵封，机体内部设有位于成型筒左右两侧的拉膜带，且拉膜带的始末两端绕接有传动轴，其中一个传动轴的外壁设有为传动轴提供动力的电机，机体内部设有位于成型筒正下方的横封机构。本发明通过采用真空拉膜的方法减少拉膜过程中的打滑问题，拉膜采用位置全闭环的控制方式，通过读取编码器信号来修改位置偏置，设备动作关联虚拟主轴，相互调节不受影响，拉膜和横封的动作配合使设备效率提高明显。
Description
技术领域
本发明涉及包装技术领域，具体为一种间歇式高速立式包装机。
背景技术
现有间歇式包装机参数调节的方式繁琐，个别参数调节会影响整个设备的时序，更换包装品种时比较麻烦，也会浪费很多卷材，现有包装机效率低下，正常350mm长度的卷膜袋，包装最快速度只能在38包/分钟，无法满足高效包装的需求，所以这里设计了一种间歇式高速立式包装机，以便于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种间歇式高速立式包装机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种间歇式高速立式包装机，包括机体，机体上安装有PLC，PLC作为控制单元，机体的内部顶端垂直设有竖直分布的成型筒，牵引出的包装膜能够沿着成型筒的外壁下拉，同时包装膜贴合在成型筒的外壁，根据单次包装量多少来确定包装膜的下拉高度，满足封装需求。
成型筒的外壁设有位于成型筒背面的编码器，编码器通过导线与PLC的信号输入端口连接，通过PLC读取编码器信号来修改位置偏置，设备动作关联虚拟主轴，相互调节不受影响，拉膜和横封的动作配合使设备效率提高明显，解决原先部分机构参数的调节会影响其他机构的动作需要同时调节的问题，解决包装机整机速度的问题，在相同拉膜长度、封口宽度及填充重量情况下，效率提高50％。
机体内部设有位于成型筒左右两侧的双边加热纵封，纵封方式采用双边加热纵封实现双边加热的目的,左边封块温度控制在70度左右，为封块提供保温，右边设置封口所需要的温度，降低封口时间可减少整个动作周期的时间，提高工作效率。
机体内部设有位于成型筒左右两侧的拉膜带，且拉膜带的始末两端绕接有传动轴，其中一个传动轴的外壁设有为传动轴提供动力的电机，利用电机提供动力带动拉膜带下拉贴合在成型筒外壁的包装膜，使得包装膜能够沿着成型筒的外壁下拉，满足包装需求。
机体内部设有位于成型筒正下方的横封机构，横封机构包括高精度的总线式伺服电机，横封伺服采用绝对值伺服控制，实时掌握横封位置。
在进一步的实施例中，编码器通过滚轮滚动压合在成型筒的外壁，用拉簧的形式让编码器滚轮压在成型筒上，保证编码器滚轮在膜上走动不会打滑，提高走膜的精度。
在进一步的实施例中，机体靠近背面一侧侧壁下方通过支架设有可拆卸的卷膜轴，且卷膜轴的外壁缠绕有包装膜，机体靠近背面一侧侧壁下方通过支架设有为卷膜轴转动提供动力的放膜滚筒，在卷膜轴的外壁缠绕，随后将卷膜轴转动放至在机体的安装架上，利用放膜滚筒提供动力，在收卷有包装膜的卷膜轴外壁上转动，能够带动卷膜轴同步转动，实现放膜操作。
机体靠近背面一侧侧壁下方通过支架设有能够将卷膜轴快速刹车的碟刹器，利用碟刹器能够即使控制卷膜轴停止转动，避免包装膜输出量过多，影响包装机的正常使用。
在进一步的实施例中，机体的内部设有能够将拉膜带实时张紧的真空拉膜板，真空拉膜板直接压紧拉膜带，确保包装膜与拉膜带之间的摩擦力足够，避免出现拉膜打滑的现象。
在进一步的实施例中，机体的内部设有位于双边加热纵封上的真空轴，真空轴的外壁开设有吸附孔，机体下方设有真空泵，真空泵的出气孔通过真空管与真空轴内部连通，利用真空泵提高高压真空并通过真空管将导真空轴内空气吸出，使得真空轴内外产生较大气压差，随后通过吸附孔能够将包装膜稳定吸附在真空轴外壁，确保包装膜传送的稳定性。
优选的，基于上述的一种间歇式高速立式包装机的包装方法，包括如下步骤：
A1、利用放膜滚筒提供动力，在收卷有包装膜的卷膜轴外壁上转动，能够带动卷膜轴同步转动，实现放膜操作；
A2、利用电机提供动力带动拉膜带下拉贴合在成型筒外壁的包装膜，使得包装膜能够沿着成型筒的外壁下拉，满足包装需求；
A3、通过PLC读取编码器信号来修改位置偏置，设备动作关联虚拟主轴，相互调节不受影响，拉膜和横封的动作配合使设备效率提高明显，解决原先部分机构参数的调节会影响其他机构的动作需要同时调节的问题，解决包装机整机速度的问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明为一种间歇式高速立式包装机，改变现有间歇式包装机参数调节的方式繁琐，以及个别参数调节会影响整个设备的时序的方式，导致更换包装品种时比较麻烦，也会浪费很多卷材，通过采用真空拉膜的方法减少拉膜过程中的打滑问题，拉膜采用位置全闭环的控制方式，通过读取编码器信号来修改位置偏置，设备动作关联虚拟主轴，相互调节不受影响，拉膜和横封的动作配合使设备效率提高明显，解决原先部分机构参数的调节会影响其他机构的动作需要同时调节的问题，解决包装机整机速度的问题，在相同拉膜长度、封口宽度及填充重量情况下，效率提高50％。
附图说明
图1为本发明主体结构示意图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的局部侧视图；
图4为本发明的编码器结构放大图；
图5为本发明的真空管结构放大图；
图6为本发明的真空轴结构剖视图；
图7为本发明的吸附孔结构放大图。
图中：1、机体；2、横封机构；3、真空拉膜板；4、拉膜带；5、双边加热纵封；6、编码器；7、真空管；8、放膜滚筒；9、卷膜轴；10、总线式伺服电机；11、真空泵；12、吸附孔；13、真空轴；14、碟刹器；15、成型筒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
实施例一
请参阅图1-7，本实施例提供了一种间歇式高速立式包装机，包括机体1，机体1靠近背面一侧侧壁下方通过支架设有可拆卸的卷膜轴9，且卷膜轴9的外壁缠绕有包装膜，机体1靠近背面一侧侧壁下方通过支架设有为卷膜轴9转动提供动力的放膜滚筒8，在卷膜轴9的外壁缠绕，随后将卷膜轴9转动放至在机体1的安装架上，利用放膜滚筒8提供动力，在收卷有包装膜的卷膜轴9外壁上转动，能够带动卷膜轴9同步转动，实现放膜操作。
机体1的内部顶端垂直设有竖直分布的成型筒15，牵引出的包装膜能够沿着成型筒15的外壁下拉，同时包装膜贴合在成型筒15的外壁，根据单次包装量多少来确定包装膜的下拉高度，满足封装需求。
机体1内部设有位于成型筒15左右两侧的双边加热纵封5，纵封方式采用双边加热纵封5实现双边加热的目的,左边封块温度控制在70度左右，为封块提供保温，右边设置封口所需要的温度，降低封口时间可减少整个动作周期的时间，提高工作效率。
机体1内部设有位于成型筒15左右两侧的拉膜带4，且拉膜带4的始末两端绕接有传动轴，其中一个传动轴的外壁设有为传动轴提供动力的电机，利用电机提供动力带动拉膜带4下拉贴合在成型筒15外壁的包装膜，使得包装膜能够沿着成型筒15的外壁下拉，满足包装需求。
机体1内部设有位于成型筒15正下方的横封机构2，横封机构2包括高精度的总线式伺服电机10，横封伺服采用绝对值伺服控制，实时掌握横封位置。
机体1上安装有PLC，PLC作为控制单元，成型筒15的外壁设有位于成型筒15背面的编码器6，编码器6通过导线与PLC的信号输入端口连接，通过PLC读取编码器6信号来修改位置偏置，设备动作关联虚拟主轴，相互调节不受影响，拉膜和横封的动作配合使设备效率提高明显，解决原先部分机构参数的调节会影响其他机构的动作需要同时调节的问题，解决包装机整机速度的问题，在相同拉膜长度、封口宽度及填充重量情况下，效率提高50％。
通过编码器6实时掌握拉膜的位置，在拉膜工作未结束的时候横封机构2就开始动作，这样横封和拉膜动作的部分时间可以重叠。
在横封打开之前，拉膜带4提前工作，同样也部分重叠了工作时间，实现了包装机工作效率的提升。
PLC在工作时，是实时的补偿拉膜电机运转过程中的差值，保证在相同时间内完成实际拉膜的袋长，由于补偿的长度有一定的范围，所以采用真空拉膜的方式，减少打滑的长度，保证在实际工作过程中能完整的补偿。
纵封双边加热的模式，左边加热块控制在低温下，卷材靠在左边加热块上，让膜在运行过程中提高保温的效果，既烫不坏卷材，还能提前给卷材保温，在纵封执行动作时，可以快速封合上。
另外，使用时，在机体1上设置能够操控PLC执行命令的触摸屏，通过触摸屏上设置包装速度，PLC自动计算出拉膜和横封的速度，按照计算出来的速度值运行。
包装膜在下拉过程中，编码器6实时检测袋长，通过PLC读取编码器6的信号，来修改总线式伺服电机10运动过程中所造成的位置偏差，从而保证目标位置的绝对定位准确性。
这样拉膜动作结束瞬间，横封机构2封合到位，同时横封机构2打开瞬间，拉膜开始工作，这样可以节省中间重叠的时间，同时，依托周期虚拟轴工作的位置信息，其他所有执行动作跟着虚拟轴同步运行，所有在调试过程中改变速度或者部分动作参数时间时，不影响其他执行动作。
通过改变现有间歇式包装机参数调节的方式繁琐，以及个别参数调节会影响整个设备的时序的方式，导致更换包装品种时比较麻烦，也会浪费很多卷材，通过采用真空拉膜的方法减少拉膜过程中的打滑问题。
实施例二
请参阅图1-7，在实施例1的基础上做了进一步改进：
原先多数包装机厂家采用气同步轮压板直接压紧同步轮，这种方式会出现包装膜与拉膜带4之间的摩擦力不够，导致拉膜打滑，如果拉膜带4有灰尘也容易拉膜打滑，通过编码器6通过滚轮滚动压合在成型筒15的外壁，用拉簧的形式让编码器6滚轮压在成型筒15上，保证编码器6滚轮在膜上走动不会打滑，提高走膜的精度，该种方式，提高纵封封合效率，使用双加热的模式。
在机体1的内部设有能够将拉膜带4实时张紧的真空拉膜板3，真空拉膜板3直接压紧拉膜带4，确保包装膜与拉膜带4之间的摩擦力足够，避免出现拉膜打滑的现象。
包装膜与拉膜带4之间的摩擦力不够，易出现包装膜打滑的现象，通过在机体1的内部设有位于双边加热纵封5上的真空轴13，真空轴13的外壁开设有吸附孔12，机体1下方设有真空泵11，真空泵11的出气孔通过真空管7与真空轴13内部连通，利用真空泵11提高高压真空并通过真空管7将导真空轴13内空气吸出，使得真空轴13内外产生较大气压差，随后通过吸附孔12能够将包装膜稳定吸附在真空轴13外壁，确保包装膜传送的稳定性。
通过在机体1靠近背面一侧侧壁下方通过支架设有能够将卷膜轴9快速刹车的碟刹器14，利用碟刹器14能够即使控制卷膜轴9停止转动，避免包装膜输出量过多，影响包装机的正常使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种间歇式高速立式包装机，包括机体(1)，所述机体(1)上安装有PLC，PLC作为控制单元，其特征在于：所述机体(1)的内部顶端垂直设有竖直分布的成型筒(15)；
所述成型筒(15)的外壁设有位于成型筒(15)背面的编码器(6)，所述编码器(6)通过导线与PLC的信号输入端口连接；
所述机体(1)内部设有位于成型筒(15)左右两侧的双边加热纵封(5)；
所述机体(1)内部设有位于成型筒(15)左右两侧的拉膜带(4)，且拉膜带(4)的始末两端绕接有传动轴，其中一个传动轴的外壁设有为传动轴提供动力的电机；
所述机体(1)内部设有位于成型筒(15)正下方的横封机构(2)，横封机构(2)包括高精度的总线式伺服电机(10)，横封伺服采用绝对值伺服控制，实时掌握横封位置。
2.根据权利要求1所述的一种间歇式高速立式包装机，其特征在于：所述编码器(6)通过滚轮滚动压合在成型筒(15)的外壁，用拉簧的形式让编码器(6)滚轮压在成型筒(15)上，保证编码器(6)滚轮在膜上走动不会打滑，提高走膜的精度。
3.根据权利要求1所述的一种间歇式高速立式包装机，其特征在于：所述机体(1)靠近背面一侧侧壁下方通过支架设有可拆卸的卷膜轴(9)，且卷膜轴(9)的外壁缠绕有包装膜；
所述机体(1)靠近背面一侧侧壁下方通过支架设有能够将卷膜轴(9)快速刹车的碟刹器(14)。
4.根据权利要求1所述的一种间歇式高速立式包装机，其特征在于：所述机体(1)靠近背面一侧侧壁下方通过支架设有为卷膜轴(9)转动提供动力的放膜滚筒(8)。
5.根据权利要求1所述的一种间歇式高速立式包装机，其特征在于：所述机体(1)的内部设有能够将拉膜带(4)实时张紧的真空拉膜板(3)，真空拉膜板(3)直接压紧拉膜带(4)，确保包装膜与拉膜带(4)之间的摩擦力足够，避免出现拉膜打滑的现象。
6.根据权利要求1所述的一种间歇式高速立式包装机，其特征在于：所述机体(1)的内部设有位于双边加热纵封(5)上的真空轴(13)，所述真空轴(13)的外壁开设有吸附孔(12)，所述机体(1)下方设有真空泵(11)，所述真空泵(11)的出气孔通过真空管(7)与真空轴(13)内部连通。
7.一种间歇式高速立式包装机的包装方法，采用权利要求1所述的一种间歇式高速立式包装机，其特征在于，包括如下步骤：
A1、利用放膜滚筒(8)提供动力，在收卷有包装膜的卷膜轴(9)外壁上转动，能够带动卷膜轴(9)同步转动，实现放膜操作；
A2、利用电机提供动力带动拉膜带(4)下拉贴合在成型筒(15)外壁的包装膜，使得包装膜能够沿着成型筒(15)的外壁下拉，满足包装需求；
A3、通过PLC读取编码器(6)信号来修改位置偏置，设备动作关联虚拟主轴，相互调节不受影响，拉膜和横封的动作配合使设备效率提高明显，解决原先部分机构参数的调节会影响其他机构的动作需要同时调节的问题，解决包装机整机速度的问题。
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