CN116252994A - 电子烟软包装生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子烟软包装生产线，包括取袋装置、产品输送机、烟袋输送机、烟袋开口机构、产品推送装置和封口机，翻转式取袋装置实现了自料仓底部取袋，具有取袋准确、成功率高的优点，而烟袋开口机构采用机械联动式的吸盘传动机构，实现了上下吸盘动作的完全同步、协调一致以提升开口成功率，该生产线能够适应电子烟的软包装生产，具有作业顺畅、高效、协调和故障率低等特点。
Description
技术领域
本发明涉及包装生产线，尤其涉及一种包装电子烟的全自动化生产线。
背景技术
电子烟的外包装，通常采用纸盒（硬包装）或塑料袋两种包装形式，其中，采用塑料袋包装也称作软包装。电子烟包装生产线可参见以下专利文献。
中国专利文献CN217892024U公开了一种电子烟包装盒点胶折叠成型全自动设备，包括纸盒取料组件、几字形预折组件、底部点胶组件、折几字形组件、飞机翅点胶组件和飞机翅折合组件，实现了包装盒点胶和折合的多个子工序交错进行，点胶与折合相互整合，适于电子烟硬包装生产工艺。
中国专利文献CN215753269U公开了一种电子烟生产裹包包装机，包括包材存放成型机构、物料过线推料机构、吸盒过线机构、吸盒换向过线机构和封盒输出机构，先将纸盒撑开成型，再将电子烟推进纸盒内，之后喷胶，最后封盒完成电子烟硬包装生产过程。
中国专利文献CN218432152U公开了一种电子烟智能包装线，包括盒皮摆放机构、折叠机构、推包机构、药板装盒机和喷胶机构，先取出盒皮并摆放就位，再依次折叠摇翼、内盒盖和外盒盖，再将电子烟推进包装盒中，再喷胶内侧板，又再折叠外侧板，又再喷胶盖舌，最后折叠盖舌完成电子烟硬包装生产过程。
可以看出，采用纸盒包装比较常见，电子烟硬包装工艺步骤不外乎是折叠和喷胶这两个关键步骤，折叠和喷胶工艺又细分为多个子步骤，总体来说，硬包装生产工艺步骤相当复杂。现有技术出现了针对电子烟硬包装的生产技术，但是，却未出现相关电子烟软包装的技术文献。原因主要是以下因素造成的：
1、包装袋的上料成功率低，抓取包装袋不顺畅。现有的取袋技术，采用平移式取袋，即是在吸盘下方取袋，再将袋水平移至工位，料仓位于抓手旁边，占用了空间位置，另一方面，由于抓头是伸入料仓中的，随着包装袋的减少，抓头的伸出长度伴随着伸长，这就给伸缩控制带来了麻烦，还因伸缩长度太长或太短而导致吸附包装袋失败或是吸附多个，取袋的成功率非常低。
2、电子烟输送设备存在研发空白。基于电子烟是长条体的特性，以及电子烟在输送过程中要求静止不动，且电子烟之间必须相互间隔，若多条电子烟堆积在一起输送，则会彼此碰伤，电子烟的的包装过程也要求排列是有序，因此，现有技术的（刮板式）输送设备无法适应电子烟的输送作业。
3、包装袋开口的控制难度大且准确率低。现有的自动撑袋机构，使用两个独立的气缸分别驱动吸头动作，两个气缸的动作是相互独立控制的，会由于通入气缸的压力存在差别，使得两个气缸的行程存左差异，也就使得上、下吸头的行程无法同步，要么使得吸附包装袋的行程不到位而导致开口失败，要么使得吸附包装袋的行程太长而导致撕裂开口，总体上，上、下气缸之间的动作不协调，开口成功率低，气缸相关的气压和电气的控制难度大且准确率低。
发明内容
本发明为了克服现有技术尚未有适于软包装生产的不足，在此提出了一种能够适应软包装生产且各个工序具备作业顺畅、高效、协调和故障率低的电子烟软包装生产线。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种电子烟软包装生产线，按生产流程依次设置：取袋装置，将料仓中的包装袋取出并摆放至烟袋输送机处，所述烟袋输送机的上方设置抓头，抓头通过平板安装于滑动模组的伸缩部，滑动模组的固定部连接旋转气缸的转动部件；产品输送机，将电子烟输送至包装工位，产品输送机包括机架和链条带，链条带由若干块链板铰接而成，在每隔5～8块链板上设置一副夹具，夹具夹持电子烟，夹具由间距为10mm～20mm的两块夹板构成；烟袋输送机，将包装袋输送至开口工位、包装工位和封口工位；烟袋开口机构，用于张口包装袋袋口，烟袋开口机构的底座的一面安装支柱，底座的另一面安装支板，支柱套装有可滑动的上滑块和下滑块，上滑块和下滑块设置气管，气管连通上吸盘和下吸盘，支板连接有可摆动的摆臂，所述摆臂的一端通过长连杆与上滑块相互铰接，而摆臂的另一端通过短连杆与下滑块相互铰接；产品推送装置，将电子烟推送进入包装袋内，产品推送装置底座及其在底座上安装的圆柱，所述圆柱安装有横梁，横梁安装滑台模组，滑台模组由伺服电机驱动，滑台模组安装有用于将电子推送进入包装袋的推送组件，所述推送组件包括推杆、圆筒、导柱、弹簧和推块，与滑台模组安装的圆筒之内插置可伸缩的导柱，导柱支撑推块，推块安装推杆，推杆位于推块的外侧面，推块的内侧面与滑台模组之间设置弹簧，弹簧的一端抵住推块，弹簧的另一端抵住滑台模组；封口机，对装有电子烟的包装袋代口进行密封。
进一步地，所述产品输送机的机架的两侧边铺设所护栏，机架的端部安装导料槽，导料槽由基板和凹槽构成，凹槽的开口为喇叭形。
进一步地，所述烟袋开口机构的支柱还套装有支块，支块位于上滑块与下滑块之间，支块装配有气嘴。
进一步地，所述长连杆的两端均通过关节轴承分别与摆臂的一端和上滑块铰接；所述短连杆的两端均通过关节轴承分别与摆臂的另一端和下滑块铰接。
进一步地，所述产品推送装置的推送组件增设支板，所述滑台模组通过支板来安装圆筒，弹簧的另一端抵住滑台模组上的支板；所述导柱及其配合的圆筒设置两对，在两个圆筒之间设置销轴，销轴安装于支板或推块处，弹簧套设于销轴的周围。
与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：首先，由于在料仓的下方设置抓头，同时，抓头通过滑动模组和旋转气缸的组合驱动，使得抓头能够自料仓的底部取出包装袋，再由旋转气缸的180度旋转，将包装袋移位至输送工位平台，这种自底部取袋的方式，由于料仓的最底层包装袋的位置是恒定的，进而，取袋位置和滑动模组伸缩长度也是固定的，使得控制滑动模组的电气控制程序设计得比较精简，克服了以往由于料仓仓位的变化而导致需不断的调节滑动模组的伸缩长度所带来的电气控制难度大和取袋成功低的难题，减少了电气控制难度，提升了取袋的成功率，再者，这个翻转式取袋作业，作业范围均是在纵向（垂直）空间中进行，相比在横向（水平）空间中作业来说，不会增加生产线长度，使得电子烟生产线的长度大为压缩，减少了占用厂房空间。
其次，通过在链条带上设置夹具，夹具夹持电子烟，随着链条带的前进将电子烟往前输送，使得输送机能够适于电子烟包装的输送作业，这种夹板式输送方案，克服了以往输送机只能用于输送散料的缺陷，链条带上的夹具间隔式布局，使得电子烟按所需距离排列，有序地将电子烟往前步进输送，非常符合包装生产线步进工位的特性，有利于提升电子烟包装生产线的生产效率。
再者，通过设置由摆臂、连杆和滑块构成的传动机构，当摆臂产生摆动动作时，带动连杆产生推拉动作，进而带动滑块作升降运动，使得上吸盘和下吸盘同步地产生离合，实现了吸附并拉开包装袋口的作业，仅需驱动（控制）摆臂便能同时带动上吸盘和下吸盘同步开口作业，克服了以往需控制两个气缸而带来的控制繁琐和准确度低的难题，这种机械联动式的吸盘传动机构，上吸盘与下吸盘的动作完全同步，易于控制，上、下吸盘的行程准确率高且协调一致，提升了包装袋开口作业的成功率。
最后，依靠滑台模组带动推杆作直线式移动，细条推杆的横截面符合电子烟产品的特点，填补了推送电子烟领域的空白，推杆的头端能够伸入袋内，使得电子烟完全被推入包装袋内，袋口不会被电子烟阻挡，有利于封口作业的顺利进行，而且在弹簧的作用下，使推杆具有缓冲功能，当意外遇到阻力时，能够自适应地回缩，避免了因强力推送电子烟所带来的损伤电子烟和折断推杆的危险，使电子烟无损地被推送进入包装袋，也避免了推杆产生折断的危险事故，电子烟推送作业安全且高效。
附图说明
图1为电子烟软包装生产线的总体结构示意图。
图2为取袋装置的结构示意图。
图3为取袋装置的抓头朝上状态的示意图。
图4为取袋装置的抓头朝下状态的示意图。
图5为产品输送机的结构示意图。
图6为产品输送机的内部结构示意图。
图7为链板与夹具的装配图。
图8为产品输送机的机架头端的结构示意图。
图9为导料槽的立体图。
图10为烟袋开口机构的结构示意图。
图11为图10的后视图。
图12为产品推送装置的结构示意图。
图13为推送组件的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
如图1所示，电子烟软包装生产线需要将电子烟和包装袋分别摆放至相应输送通道，再由输送通道将两者输送至开袋口、装电子烟和封袋口等工位。电子烟软包装生产线由取袋装置1、产品输送机2、烟袋输送机3、烟袋开口机构4、产品推送装置5和封口机6组成。产品输送机2和包装袋输送机的行进状态是同步的。
取袋装置1的功能是将料仓中的塑料包装袋取出并摆放至烟袋输送机3处。如图2至4所示，取袋装置1将包装袋自高处的料仓1.9取下，再掉落至低处的烟袋输送机3。取袋装置1主要由抓头1.1、滑动模组1.2、旋转气缸1.3和料仓1.9组成。
底板1.4竖立地安装两条支柱1.5，支柱1.5装配有角板1.6，角板1.6呈直角形状或L形状，支柱1.5穿过角板1.6，角板1.6能够沿着支柱1.5作升降运动以达到调节角板高板的目的，角板1.6由一对螺母1.7进行锁紧。
角板1.6的一边安装于支柱1.5，角板1.6的另一边安装旋转气缸1.3的缸体，旋转气缸1.3连接滑动模组1.2，滑动模组1.2装配平板1.8，滑动模组1.2包括固定部和伸缩部，滑动模组1.2的伸缩部连接平板1.8，滑动模组1.2的固定部连接旋转气缸1.3的转动部件。平板1.8安装有四支抓头1.1，四支抓头1.1分成两组，每组抓头1.1吸取一个包装袋，两组抓头1.1吸取两个包装袋。旋转气缸1.3驱动滑动模组1.2连同平板1.8产生180度翻转，滑动模组1.2驱动平板1.8产生直线式往复运动，平板1.8产生180翻转和升降运动的复合动作，抓头1.1则依托平板1.8而能够产生180度翻转和升降的复合动作。抓头1.1连通负压泵，在负压气泵的作用下，抓头1.1的吸盘在负压的作用下实现吸附包装袋。
产品输送机2的功能是将电子烟输送至开口工位。如图5至7所示，产品输送机2主要由机架2.1、电机2.2、主动链轮2.3、链板带2.4、从动链轮2.5和夹具2.6组成。机架2.1的一端安装电机2.2和主动链轮2.3，电机2.2驱动主动链轮2.3转动，机架2.1的另一端安装从动链轮2.5，主动链轮2.3和从动链轮2.5啮合传动链板带2.4。产品输送机2的主动链轮2.3所在的一端作为头端，从动链轮2.5所在的一端作为尾端，电子烟自尾端输入，自头端输出。
链板带2.4由若干节链板2.41依次铰连而成，链板2.41竖立地安装若干个夹具2.6，链板带2.4上的夹具2.6的数量为15～20块，相邻夹具2.6的间距相当于5～8块链板2.41长度之和。夹具2.6由两块夹板2.61构成，夹板2.61垂直于链板2.41，两块夹板2.61的间距为10～20mm。夹具2.6用于放置电子烟，电子烟卡设在两块夹板2.61之间，夹具2.6起着夹持电子烟的功能。
如图8和图9所示，机架2.1的两侧边铺设护栏2.7，护栏2.7能够将夹具2.6上的电子烟限制在输送通道之内，防止电子烟跑出输送机。护栏2.7在机架2.1的头端处截断，使机架留出出料空间，该出料空间能够用于电子烟被推出以让电子烟进入下一个包装工位。机架2.1头端处的一侧边安装两个导料槽2.8，导料槽2.8由基板2.82和凹槽2.81构成，凹槽2.81呈横向状态，基板2.82呈垂直状态，导料槽2.8通过基板2.82安装于机架2.1侧面，导料槽2.8的中间开设凹槽2.81，凹槽2.81的开口为喇叭形，电子烟自喇叭形开口进入导料槽2.81。
烟袋开口机构4的功能是针对包装袋进行开口。如图10至图11，烟袋开口机构4主要由吸盘、滑块、连杆和摆臂4.15组成。固定不动的底座4.1的下面竖立地安装支板4.14，支板4.14通过销轴连接摆臂4.15，摆臂4.15在气缸4.18的推动下能够产生摆动，气缸4.18的缸体固定于基座4.19，基座4.19是固定不动的。
摆臂4.15的两端分别通过球头杆端关节轴承铰接长连杆4.16和短连杆4.17。长连杆4.16的底端铰接摆臂4.15的一端，短连杆4.17的底端铰接摆臂4.15的另一端。长连杆4.16的顶端通过球头杆端关节轴承铰接上滑块4.3，短连杆4.17的顶端通过球头杆端关节轴承铰接下滑块4.4。
底座4.1的上面竖立地安装两根支柱4.2，支柱4.2套装上滑块4.3和下滑块4.4，上滑块4.3和下滑块4.4可沿着支柱4.2作升降运动。
上滑块4.3架设上横梁4.5，上横梁4.5与上滑块4.3相互垂直，上横梁4.5的两端穿设有两条第一气管4.6，第一气管4.6的一端连通上吸盘4.7，上吸盘4.7的数量为两个，第一气管4.6的另一端用于连接负压泵，上吸盘4.7朝向下方，上滑块4.3通过球头杆端关节轴承铰接长连杆4.16，长连杆4.16推拉上滑块4.3，使上滑块4.3沿着支柱4.2作升降运动。
下滑块4.4架设下横梁4.8，下横梁4.8与下滑块4.4相互垂直，下横梁4.8的两端穿设有两条第二气管4.9，第二气管4.9的一端连通下吸盘4.10，下吸盘4.10的数量为两个，第二气管4.9的另一端用于连接负压泵，下吸盘4.10朝向上方，上滑块4.4通过球头杆端关节轴承铰接短连杆4.17，短连杆4.17推拉下滑块4.4，使下滑块4.4沿着支柱4.2作升降运动。
上滑块4.3与下滑块4.4之间设置支块4.11，支块4.11穿设于支柱4.2，支块4.11是固定不动的。支块4.11架设中横梁4.12，中横梁4.12的两端穿设两支气嘴4.13，气嘴4.13用于向已经张开的包装袋内吹入气体，使包装袋膨胀，使电子烟能够顺畅地被推入包装袋内。
气缸4.18的伸出轴通过球头杆端关节轴承铰接摆臂4.15，当气缸4.18伸出动作时联动长连杆4.16和短连杆4.17，长连杆4.16产生下降运动从而拉动上滑块4.3及其上吸盘4.7作下降运动，短连杆4.17产生上升运动从而推动下滑块4.4及其下吸盘4.10作上升运动；当气缸4.18缩回动作时联动长连杆4.16和短连杆4.17，长连杆4.16产生上升运动从而推动上滑块4.3及其上吸盘4.7作上升运动，短连杆4.17产生下降运动从而拉动下滑块4.4及其下吸盘4.10下降运动。当气缸4.18伸出时，包装袋袋口被打开，当气缸4.18缩回时，上吸盘4.7和下吸盘4.10复位。
产品推送装置5的功能是将电子烟推送进入包装袋内。如图12所示，产品推送装置5主要由底座5.1、圆柱5.2、滑台模组5.4、伺服电机5.5和推送组件5.7组成。底座5.1固定地安装两条圆柱5.2，圆柱呈竖立状态，圆柱5.2的底端安装于底座5.1，圆柱5.2的顶端固定地安装横梁5.3。横梁5.3安装滑台模组5.4，滑台模组呈横向布置，滑台模组5.4的主体和导轨安装于横梁5.3处，伺服电机5.5驱动滑台模组5.4产生往复移动。滑台模组5.4的滑台安装角架5.6，角架5.6呈直角形结构，角架5.6的侧面安装于滑台模组5.4的滑台处，角架5.6的底面吊装一对推送组件5.7。
如图13所示，推送组件5.7由支板5.71、圆筒5.72、导柱5.73、推块5.74、推杆5.75和弹簧5.76组成。支板呈竖立状态，支板5.71安装两个圆筒5.72，圆筒5.72垂直于支板5.71，推块呈竖立状态，推块5.74的内侧面安装两支导柱5.73和一条销轴5.77，销轴5.77位于两个圆筒5.72之间，导柱5.73垂直于推块5.74，导柱5.71起支撑推块5.74的作用，导柱5.73插入圆筒5.72中，导柱5.73能够在圆筒5.72中作伸缩（滑动）运动，销轴5.77的周围套设弹簧5.76，推块5.74的外侧面安装推杆5.75，推杆5.75呈细长条形状，其圆形横截面直径为5mm或10mm或15mm。导柱5.73和圆筒5.72的相互结合是让推杆5.75能够作直线式移动。销轴5.77是为了限制弹簧5.76产生偏离，实际上，销轴5.77也可以安装至支柱处，只要销轴5.77能防止弹簧5.76脱落即可。
推杆5.75是将电子烟推送进入包装袋内，弹簧5.76的作用是使推杆5.75具有缩回性能，当遇到电子烟卡塞时，在阻力作用下，推杆5.75被顶回来，起到缓冲作用，从而避免了电子烟不被过载推力撞坏，起保护功能。
电子烟和包装袋的输送采用步进方式，每往前步进一次是行进两个电子烟和两个包装袋，也就是说，每一个工位都是针对两个电子烟和两个包装袋的作业。电子烟软包装生产线的工作原理是：人工将电子烟放置在产品输送机2的夹具2.6处，产品输送机2将电子烟传送至推送装置5的推杆5.75前方处等待；同时，取袋装置1的抓头自料仓底部吸出包装袋，抓头180度向下翻转再松开包装袋，包装袋掉落至烟袋输送机3，烟袋输送机3将包装袋输送至烟袋开口机构4处；接着，烟袋开口机构4的上吸盘4.7和下吸盘4.10先相向吸住（夹持）包装袋，再相互反向离开，从而将袋口张开，同时，由气嘴4.13向包装袋内吹入气体，使包装袋处于膨胀状态；接着，烟袋输送机3继续将开口的包装袋输送至包装工位等待装入电子烟，此时，包装袋的开口正对产品输送机2的导料机槽2.8，包装袋和电子烟在同一条中心线处；接着，推送装置5的推杆5.75对准电子烟，将电子烟推送进入包装袋内之后，推杆5.75复位并退回；最后，烟袋输送机3继续往前行进至封口机6处，完成封口作业。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种电子烟软包装生产线，其特征在于，按生产流程依次设置：
取袋装置，将料仓中的包装袋取出并摆放至烟袋输送机处，所述烟袋输送机的上方设置抓头，抓头通过平板安装于滑动模组的伸缩部，滑动模组的固定部连接旋转气缸的转动部件；
产品输送机，将电子烟输送至包装工位，产品输送机包括机架和链条带，链条带由若干块链板铰接而成，在每隔5～8块链板上设置一副夹具，夹具夹持电子烟，夹具由间距为10mm～20mm的两块夹板构成；
烟袋输送机，将包装袋输送至开口工位、包装工位和封口工位；
烟袋开口机构，用于张口包装袋袋口，烟袋开口机构的底座的一面安装支柱，底座的另一面安装支板，支柱套装有可滑动的上滑块和下滑块，上滑块和下滑块设置气管，气管连通上吸盘和下吸盘，支板连接有可摆动的摆臂，所述摆臂的一端通过长连杆与上滑块相互铰接，而摆臂的另一端通过短连杆与下滑块相互铰接；
产品推送装置，将电子烟推送进入包装袋内，产品推送装置底座及其在底座上安装的圆柱，所述圆柱安装有横梁，横梁安装滑台模组，滑台模组由伺服电机驱动，滑台模组安装有用于将电子推送进入包装袋的推送组件，所述推送组件包括推杆、圆筒、导柱、弹簧和推块，与滑台模组安装的圆筒之内插置可伸缩的导柱，导柱支撑推块，推块安装推杆，推杆位于推块的外侧面，推块的内侧面与滑台模组之间设置弹簧，弹簧的一端抵住推块，弹簧的另一端抵住滑台模组；
封口机，对装有电子烟的包装袋代口进行密封。
2.根据权利要求1所述的电子烟软包装生产线，其特征在于：所述产品输送机的机架的两侧边铺设所护栏，机架的端部安装导料槽，导料槽由基板和凹槽构成，凹槽的开口为喇叭形。
3.根据权利要求1所述的电子烟软包装生产线，其特征在于：所述烟袋开口机构的支柱还套装有支块，支块位于上滑块与下滑块之间，支块装配有气嘴。
4.根据权利要求3所述的电子烟软包装生产线，其特征在于：所述长连杆的两端均通过关节轴承分别与摆臂的一端和上滑块铰接；所述短连杆的两端均通过关节轴承分别与摆臂的另一端和下滑块铰接。
5.根据权利要求1所述的电子烟软包装生产线，其特征在于：所述产品推送装置的推送组件增设支板，所述滑台模组通过支板来安装圆筒，弹簧的另一端抵住滑台模组上的支板；所述导柱及其配合的圆筒设置两对，在两个圆筒之间设置销轴，销轴安装于支板或推块处，弹簧套设于销轴的周围。
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