CN115783358A - 自动化制冰包装一体机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及自动化制冰包装一体机，包括机架、制冰机及包装机，所述机架用于承载所述制冰机及包装机，所述制冰机与包装机之间设置有灌装筒；所述制冰机包括制冰腔室及设置在制冰腔室内的出冰装置；所述包装机包括包装袋供给装置、封边装置、传送装置及封口装置；所述灌装筒用于将所述连续包装袋缠绕以形成筒形的包装袋，并向其填充干冰；所述封口装置下端设置有传送带，用于运输包装成品冰袋，所述机架内置有控制系统，用于控制出冰装置、包装袋供给装置、封边装置、传送装置、封口装置及传送带的启停，实现制冰、包装一体化生产，生产过程智能化，可连续制冰、包装，提高生产效率。

Description

自动化制冰包装一体机

技术领域

本申请涉及制冰生产设备的技术领域，尤其涉及自动化制冰包装一体机。

背景技术

目前，全世界对食品进行最有效的保鲜方法，就是冷冻保藏法，由于低温不但可以将食品的温度降低，而且可以将导致食品腐败变质的微生物的生理发生反应的能力得到了有效的抑制，由于没有微生物的滋长，食品在低温无菌的环境里得以保持其原始的状态，同时其口感与营养价值也不会受到破坏而完整地保存下来。

但是，现有的用于保温冷藏的冰袋其制备方式生产至包装一般都是分开的，先采用制冰机制备需要的冰块，然后再运输至包装机进行包装，最后形成成品运输至使用地进行使用，有时候为了加快进度，也会采用手工操作，即制冰完成后直接包装。

传统的这种分体式制冰及包装的生产方式，往往会因制冰速度赶不上包冰速度，或包装速度赶不上制冰速度，严重地影响了生产，不仅需要大量的人工，而且降低了经济效益。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供自动化制冰包装一体机，实现制冰、包装一体化生产，生产过程智能化，可连续制冰、包装，提高生产效率。采用如下的技术方案：

自动化制冰包装一体机，包括机架、制冰机及包装机，所述机架用于承载所述制冰机及包装机，所述制冰机与包装机之间设置有灌装筒；

所述制冰机包括制冰腔室及设置在制冰腔室内的出冰装置，所述出冰装置用于向灌装筒运输所制备的干冰；

所述包装机包括包装袋供给装置、封边装置、传送装置及封口装置，所述包装袋供给装置用于装载供连续包装袋的料卷；

所述灌装筒用于将所述连续包装袋缠绕以形成筒形的包装袋，并向其填充干冰，所述封边装置位于灌装筒的一侧，用于将形成筒状的包装袋进行封边；

所述传送装置位于所述封边装置的下端，用于驱使所述筒状的包装袋以实现连续封边及灌装，所述封口装置位于所述灌装筒的下端，用于将装有干冰的包装袋进行封口以形成成品干冰袋；

所述封口装置下端设置有传送带，用于运输包装成品冰袋，所述机架内置有控制系统，用于控制出冰装置、包装袋供给装置、封边装置、传送装置、封口装置及传送带的启停。

可选的，所述制冰腔室连通设有排气管及液体管道，所述液体管道用于连通液态二氧化碳储存罐；

所述液态管道在靠近制冰腔室处连通设有控制阀，用于调控液体管道的开启和关闭；

所述液态管道与制冰腔室连接端安装一喷嘴。

可选的，所述出冰装置为活塞，其沿所述制冰腔室轴向前后移动；

所述制冰腔室沿出冰方向在其一端的端面上设有若干圆孔；若干圆孔呈圆形阵列分布；

所述出冰装置沿出冰方向挤压干冰，并由所述圆孔向外制备圆柱状干冰。

可选的，在位于所述圆孔外端面向上设置有一切断装置，其沿垂直于出冰方向上下移动，用于切断所制备的干冰；

与所述切断装置相对设置有一弧形导料斜坡，所述导料斜坡位于所述圆孔下端，其由所述圆孔外端面延伸至所述灌装筒，用于运输干冰。

可选的，所述切断装置包括固定在机架上的液压油缸、切断头及行程限位装置；

所述行程限位装置包括一移动片及两限位开关；所述移动片固定在所述切断头与液压油缸活塞杆头的连接处；

两所述限位开关位于所述切断头的一侧并沿切断方向呈相对设置，两限位开关之间存在间隔，所述间隔与所述移动片配合以限制所述切断头的移动。

可选的，在所述导料斜坡靠近所述灌装筒的一侧上端设置有挡板，所述挡板与所述圆孔相对设置。

可选的，所述灌装筒与导料斜坡连接端设置有一弧形导料口。

可选的，所述包装机还包括固定在机架上的驱动装置，所述驱动装置连接控制系统，所述驱动装置包括第一电机及第二电机；

所述第一电机用于驱动传送装置，所述第二电机用于同时驱动封边装置及封口装置，以形成连续包装。

可选的，所述封口装置包括封口夹及传动件，所述第二电机通过传动件驱动封口夹进行开合运动；

所述封边装置包括封边夹及联动杆，所述联动杆连接所述传动件，并随其联动用于驱动封边夹进行开合运动。

可选的，所述传动件包括相互铰接的Z形连杆及驱动杆，所述第二电机输出端设有第一转盘，所述Z形连杆与驱动杆的铰接端固定在第一转盘上；

所述联动杆固定在机架上并相对机架转动，所述Z形连杆的中间杆与联动杆固定连接；

所述第二电机通过Z形连杆驱动所述联动杆转动。

可选的，所述封口夹包括第一口夹及第二口夹；所述Z形连杆与驱动杆相远离的一端分别固定连接第一口夹、第二口夹。

可选的，所述第二口夹中部沿其长度方向设置有一切片，用于切断包装袋；

所述第一口夹中部沿其长度方向设置有一凹槽，用于让位所述切片。

可选的，所述切片为锯条。

可选的，所述封边夹设置有相对开合的第一边夹、第二边夹及驱动所述边夹的驱动臂；

所述联动杆与驱动臂连接端设置第二转盘，所述第二转盘与驱动臂之间连接设有转接件。

可选的，所述口夹或边夹在其相对侧均内置有加热棒或加热铝条，用于封边。

可选的，所述传送装置设置为两相对啮合的传动轮。

综上所述，本申请包括以下有益效果：

1.本申请通过设置制冰机及包装机，实现制冰、包装一体化生产，并通过控制系统及传送带，制冰、打包运输储存，整个生产过程都是自动的，不需要人手的操作。

2.本申请通过将制冰机及包装机设置为一体机，使得制冰机可以连续不断的制冰，并直接进行包装运输，不需要人工及中途的转运输，可节约大量的人工，且自动包装机不受制冰机制冰慢的影响，大大提高生产效率。

3.本申请包装机通过设置包装袋供给装置、封边装置、传送装置、封口装置，实现自动化连续包装出品，在配置灌装筒与切断装置，完成定量连续灌装。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例制冰机结构示意图；

图3是本实施例制冰机内部出冰装置结构示意图；

图4是本实施例制冰机的整体侧视图；

图5是本实施例包装机结构示意图；

图6是本实施例包装机结的整体侧视图；

图7是本实施例包装机结的整体俯视图；

图8是本实施例包装机结的整体仰视图；

图9是本实施例包装机及包装袋使用的结构示意图；

图10是本实施例整体使用工作示意图；

图11是本实施例整体外观主视图。

附图标记说明：1、制冰机；11、制冰腔室；111、圆孔；12、出冰装置；13、液体管道；14、控制阀；15、排气管；151、排气口；16、切断装置；161、液压油缸；162、切断头；163、移动片；164、限位开关；17、导料斜坡；18、挡板；2、包装机；21、包装袋供给装置；211、料卷；22、封边装置；221、封边夹；222、第一边夹；223、第二边夹；224、驱动臂；225、联动杆；226、第二转盘；227、转接件；23、传送装置；231、传动轮；24、封口装置；241、封口夹；242、第一口夹；243、第二口夹；244、切片；245、凹槽；246、Z形连杆；247、驱动杆；248、驱动支架；25、驱动装置；251、第一电机；252、第二电机；253、第一转盘；26、加热铝条；3、灌装筒；31、弧形导料口；4、机架；41、外壳；5、包装袋；6、传送带；7、控制系统；71、控制面板；8、二氧化碳过滤器。

具体实施方式

以下结合附图1－11对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开自动化制冰包装一体机，包括所述一体机本身的整体机架4及包装在机架4外侧起保护作用的外壳41，所述机架4内部承载设置有制冰机1、包装机2及控制系统7，其控制系统7电性连接制冰机1及包装机2，用于自动控制制冰机1生产干冰及包装机2打包干冰形成干冰袋，控制系统7在位于外壳41上设置有一控制面板71，便于启动控制所述一体机生产工作。

如图2－4，本申请所提供制冰机1，其包括制冰腔室11及设置在制冰腔室11内的出冰装置12，制冰腔室11用于生产干冰，其侧壁上连通设有液体管道13及排气管15，液体管道13用于连通外界的液态二氧化碳储存罐，液体管道13连通设有二氧化碳过滤器8，在所述液体管道13在靠近制冰腔室11的一端处连通设置有一控制阀14，如图4，控制阀14通过液体管道13连通制冰腔室11及二氧化碳过滤器8，通过调控控制阀14的开启和关闭控制液体管道13内的液态二氧化碳转化成干冰，液体管道13与制冰腔室11的连接端安装一喷嘴，用于将注入的二氧化碳液体通过喷嘴进入低压下的制冰腔室11内迅速蒸发，便凝结成冰雪状固体物质(干冰)。

制冰腔室11内的干冰的形成，液态二氧化碳先通过液体管道13经过二氧化碳过滤器8过滤后运输至液体管道13内，通过控制阀14控制液体管道13的开启，在6250千帕压力下，注入的液态二氧化碳液经过喷嘴喷入低压下的制冰腔室11，使液态碳液在压力下迅速蒸发并凝固形成雪花状固态物质(干冰)。

在制冰腔室11内，液态二氧化碳液转化成固态干冰中，会产生大量的气态二氧化碳，故而在制冰腔室11的两侧边连通设置排气管15，如图3，通过排气管15的排气口151进行排除制冰室内的气态二氧化氮，避免干扰制冰过程。

由于制冰腔室11内所形成的固态干冰为颗粒状的，在进行向外运输时，需要对颗粒状的干冰进行挤压成型，故本申请的出冰装置12设置为活塞，其利用活塞缸的动力使其活塞头可沿着制冰腔室11轴向即其长度方向进行前后移动，推动干冰进行运输的过程中同时挤压颗粒干冰使其可堆积成型。

如图2，制冰腔室11在沿着出冰方向在其端面上设置有若干的圆孔111，其圆孔111用于加压制备出圆柱状的干冰，若干的圆孔111在其所述的端面上以端面圆心成圆形阵列分布。

为了实现干冰的切断及运输，本申请在位于圆孔111外端面的上端设置有一切断装置16，如图2，切断装置16固定在机架4上，其包括液压油缸161、切断头162及行程限位装置，液压油缸161及切断头162沿沿垂直于出冰方向固定，液压油缸161可驱动切断头162沿垂直于出冰方向上下移动，用于切断由圆孔111所制备出的干冰。

所述的行程限位装置用于控制切断头162的切断移动行程，其包括一移动片163及两限位开关164，移动片163固定在所述切断头162与液压油缸161活塞杆头的连接处，限位片固定在切断头162的一侧，且两个限位片沿切断方向呈上下相对设置，两限位开关164之间存在间隔，其间隙作为切断头162所能移动的切断行程。

为了接收并运输由切断头162切断掉落的干冰，本申请在与切断装置16相对设置有一弧形导料斜坡17，所述导料斜坡17位于圆孔111下端，其由圆孔111外端面延伸向下，用于运输干冰。

如图1，本申请所提供制冰机1及包装机2之间设置有灌装筒3用于灌装干冰，所述导料斜坡17向下延伸至灌装筒3，灌装筒3与导料斜坡17连接端设置有一弧形导料口31，导料斜坡17靠近灌装筒3的一侧上端设置有挡板18，挡板18与圆孔111相对设置，用于实现完整的干冰运输过渡，避免干冰飞溅现象。

如图5－9，本申请所提供包装机2，其包括包装袋供给装置21、封边装置22、传送装置23及封口装置24，包装袋供给装置21位于灌装筒3上端，与制冰机1相对固定在机架4上，包装袋供给装置21用于装载供连续包装袋5的料卷211，如图9，料卷211上缠绕的包装袋5为片状的，其通过料卷211引导至灌装筒3上，以灌装筒3的筒身为型进行缠绕，缠绕在灌装筒3上形成筒形的包装袋5，并将其缠绕后的两边重叠用于封边以形成筒形包装袋5。

所述的封边装置22固定安装在灌装筒3的一侧，用于将缠绕后的筒形包装袋5进行封边，封边装置22的下端按包装袋5传送方向依次固定安装传送装置23、封口装置24，形成筒形的包装袋5其重叠的两边穿过封边装置22封边后，由传送装置23传送至封口装置24处，在经过灌装筒3灌装干冰后由封口装置24进行封口形成成品干冰袋。

为了形成一体化连贯的进行装袋打包，本申请的包装机2设置有由控制系统7控制的驱动装置25，驱动装置25包括第一电机251和第二电机252，第一电机251用于驱动包装袋5的传送装置23，第一电机251为拉袋的电机，第二电机252为封口的电机，第二电机252用于同时驱动封边装置22及封口装置24，以形成连续包装。

如图6，本申请在封边装置22与封口装置24之间设置一联动件，用于实现第二电机252同时驱动封边装置22及封口装置24工作。

如图8，所述的封口装置24包括封口夹241及传动件，封口夹241分为第一口夹242及第二口夹243，其相对设置，可相对靠近或远离进行开合运动。传动件包括相互铰接的Z形连杆246及驱动杆247，Z形连杆246及驱动杆247远离其铰接端的一端均各自固定在第一口夹242、第二口夹243上，第二口夹243与驱动杆247之间通过驱动支架248连接固定。第二电机252的输出端设置有一第一转盘253，Z形连杆246及驱动杆247的铰接端固定在第一转盘253上，第二电机252驱动第一转盘253转动，同时带动Z形连杆246及驱动杆247以控制第一口夹242与第二口夹243进行开合运动。

如图7，所述封边装置22包括封边夹221及联动杆225，联动杆225固定在机架4上，并可相对机架4进行转动，第二电机252通过Z形连杆246驱动联动杆225进行转动，如图8，其结构设置为联动杆225与Z形连杆246的中间杆固定连接，在第二电机252驱动Z形连杆246沿其杆身方向进行前后移动时，由于其中间杆固定在联动杆225上无法实现前后移动，又因为其两端连接杆的拉力使其产生以联动杆225轴线为准进行旋转运动，从而提供给联动杆225一周向转动力，使联动杆225转动起来。

所述的封边夹221包括相对开合的第一边夹222、第二边夹223及驱动所述边夹的驱动臂224，如图7，所述联动杆225驱动臂224连接端设置第二转盘226，第二转盘226与驱动臂224之间连接设有转接件227，两驱动臂224连接的转接件227沿第二转盘226呈同一直径方向相对设置，当联动杆225驱动第二转盘226转动时，第二转盘226转动带动两转接件227进行相对靠近或远离运动，从而带动驱动臂224实现第一边夹222、第二边夹223开合运动。

本申请通过控制系统7设置第二电机252一定行程内的正转及反转，用于实现封口夹241及封边夹221的开合，来实现包装袋5的封边及封口的工作，上述中的口夹及边夹在其相对侧均内置有加热棒或加热铝条26，用于封边。

为了进行连续的封边及封口，在封边装置22及封口装置24之间设置一传送装置23，用于将封边后的包装袋5传送至封口装置24处，所述的传送装置23采用两相对啮合的传动轮231，包装袋5封边侧穿过两传动轮231的啮合处，由其啮合传动实现运输，并可通过啮合作用挤压包装袋5封边侧使其进一步压实封边。

在灌装筒3缠绕封边后的筒状包装袋5其上下两端是处于未封口的状态，故而采用封边装置22及封口装置24同时工作，实现封边的同时对其筒状包装袋5的下端进行封口，这样才能保证灌装干冰时，其不会从底部漏出。

本申请设置的封口装置24的作用时可对筒状包装袋5进行上下封口作用，故而在设计上采用在其两个口夹中部沿其长度方向均设置有一凹槽245，在第二口夹243的凹槽245内固定安装一切片244，切片244为锯条，如图8，第一口夹242的凹槽245用于让位所述切片244，切片244朝向第一口夹242凹槽245的一侧做锯齿设计，作用在于当封口夹241进行对筒状包装袋5下端封边时，可从其封边处沿中轴线进行切断，使得其封边分成两部分，下一部分装有干冰的包装袋5进行封口切断后形成成品干冰袋，上一部分封口作为下一次灌装使用。

如图9，所述封口装置24下端设置有传送带6，用于运输包装成品冰袋，所述机架4内置的控制系统7，用于控制出冰装置12、包装袋供给装置21、封边装置22、传送装置23、封口装置24及传送带6的启停。

本申请所提供的自动化制冰包装一体机，如图10，其工作流程如下：

将片状的包装袋5由料卷211牵引至灌装筒3上，沿其筒身缠绕形成筒形的包装袋5，由控制系统7启动包装机2，完成一次的封边及底部封口工作，使包装机2进入可连续灌装包装工作，启动制冰机1，液态二氧化碳先通过液体管道13经过二氧化碳过滤器8向制冰腔室11运输液态二氧化碳，液态二氧化碳液经由控制阀14后，由液体管道13出口处的喷嘴喷入低压下的制冰腔室11，液态二氧化碳液在压力作用形成迅速蒸发，凝结成冰雪状固态物质(干冰)，并由活塞向着圆孔111进行挤压运输，由圆孔111塑性形成圆柱状干冰输出，活塞完成一次伸缩为一次出冰量，并反馈给控制系统7，再由控制系统7控制切断装置16进行对由圆孔111挤出的圆柱状的干冰进行切断，由其行程限位装置控制完成一次切断为一次出冰量，并反馈给控制系统7，再由控制系统7控制包装机2进行包装。

在切断装置16切断后进行返程复位时，其切断的干冰由导料斜坡17并沿其坡度运输至灌装筒3，在由灌装筒3灌装在以封边封底成筒形的包装袋5内，等控制系统7收到反馈进行动作时，其底部的包装袋5中已完成一次出冰的灌装，控制系统7控制包装机2，启动封边装置22及封口装置24进行封边及封底工作，其封口装置24完成封底的同时进行切割，使底部的包装袋5完成封口及切断工作，以形成成品干冰袋落入在传送带6上进行运输存放。

在包装机2进行成品干冰袋封口的同时完成一次封边及封底工作，为下次灌装做准备，本申请采用控制系统7依次控制管道内的液态二氧化碳经过二氧化碳过滤器8过滤后向制冰腔室11运输一次定量液态碳液，一次活塞往复运输，一次切断装置16往复运动，一次封边装置22及封口装置24开合运动，完成一次定量的干冰制作、包装过程，并形成成品干冰袋运输存放及投入使用。

值得说明的是，液态碳液的运输次数、活塞往复次数、切断装置16往复次数可根据一次袋装干冰量的数量需求进行调整，若需要包装大袋的干冰袋，可设置多次定量干冰制冰及运动，再完成一次封口运输。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.自动化制冰包装一体机，其特征在于：包括机架、制冰机及包装机，所述机架用于承载所述制冰机及包装机，所述制冰机与包装机之间设置有灌装筒；

所述制冰机包括制冰腔室及设置在制冰腔室内的出冰装置，所述出冰装置用于向灌装筒运输所制备的干冰；

所述包装机包括包装袋供给装置、封边装置、传送装置及封口装置，所述包装袋供给装置用于装载供连续包装袋的料卷；

所述灌装筒用于将所述连续包装袋缠绕以形成筒形的包装袋，并向其填充干冰，所述封边装置位于灌装筒的一侧，用于将形成筒状的包装袋进行封边；

所述传送装置位于所述封边装置的下端，用于驱使所述筒状的包装袋以实现连续封边及灌装，所述封口装置位于所述灌装筒的下端，用于将装有干冰的包装袋进行封口以形成成品干冰袋；

所述封口装置下端设置有传送带，用于运输包装成品冰袋，所述机架内置有控制系统，用于控制出冰装置、包装袋供给装置、封边装置、传送装置、封口装置及传送带的启停。

2.根据权利要求1所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述制冰腔室连通设有排气管及液体管道，所述液体管道用于连通液态二氧化碳储存罐；

所述液态管道在靠近制冰腔室处连通设有控制阀，用于调控液体管道的开启和关闭；

所述液态管道与制冰腔室连接端安装一喷嘴。

3.根据权利要求2所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述出冰装置为活塞，其沿所述制冰腔室轴向前后移动；

所述制冰腔室沿出冰方向在其一端的端面上设有若干圆孔；若干圆孔呈圆形阵列分布；

所述出冰装置沿出冰方向挤压干冰，并由所述圆孔向外制备圆柱状干冰。

4.根据权利要求3所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：在位于所述圆孔外端面向上设置有一切断装置，其沿垂直于出冰方向上下移动，用于切断所制备的干冰；

与所述切断装置相对设置有一弧形导料斜坡，所述导料斜坡位于所述圆孔下端，其由所述圆孔外端面延伸至所述灌装筒，用于运输干冰。

5.根据权利要求4所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述切断装置包括固定在机架上的液压油缸、切断头及行程限位装置；

所述行程限位装置包括一移动片及两限位开关；所述移动片固定在所述切断头与液压油缸活塞杆头的连接处；

两所述限位开关位于所述切断头的一侧并沿切断方向呈相对设置，两限位开关之间存在间隔，所述间隔与所述移动片配合以限制所述切断头的移动。

6.根据权利要求4所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：在所述导料斜坡靠近所述灌装筒的一侧上端设置有挡板，所述挡板与所述圆孔相对设置。

7.根据权利要求4所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述灌装筒与导料斜坡连接端设置有一弧形导料口。

8.根据权利要求1所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述包装机还包括固定在机架上的驱动装置，所述驱动装置连接控制系统，所述驱动装置包括第一电机及第二电机；

所述第一电机用于驱动传送装置，所述第二电机用于同时驱动封边装置及封口装置，以形成连续包装。

9.根据权利要求8所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述封口装置包括封口夹及传动件，所述第二电机通过传动件驱动封口夹进行开合运动；

所述封边装置包括封边夹及联动杆，所述联动杆连接所述传动件，并随其联动用于驱动封边夹进行开合运动。

10.根据权利要求9所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述传动件包括相互铰接的Z形连杆及驱动杆，所述第二电机输出端设有第一转盘，所述Z形连杆与驱动杆的铰接端固定在第一转盘上；

所述联动杆固定在机架上并相对机架转动，所述Z形连杆的中间杆与联动杆固定连接；

所述第二电机通过Z形连杆驱动所述联动杆转动。

11.根据权利要求10所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述封口夹包括第一口夹及第二口夹；所述Z形连杆与驱动杆相远离的一端分别固定连接第一口夹、第二口夹。

12.根据权利要求11所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述第二口夹中部沿其长度方向设置有一切片，用于切断包装袋；

所述第一口夹中部沿其长度方向设置有一凹槽，用于让位所述切片。

13.根据权利要求12所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述切片为锯条。

14.根据权利要求9所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述封边夹设置有相对开合的第一边夹、第二边夹及驱动所述边夹的驱动臂；

所述联动杆与驱动臂连接端设置第二转盘，所述第二转盘与驱动臂之间连接设有转接件。

15.根据权利要求11或14中任一项所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述口夹或边夹在其相对侧均内置有加热棒或加热铝条，用于封边。

16.根据权利要求8所述的自动化制冰包装一体机，其特征在于：所述传送装置设置为两相对啮合的传动轮。

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