CN1792716A - 螺丝钉自动包装机 - Google Patents

Abstract

一种螺丝钉自动包装机，自动供料机构有一个设置有振动器的圆筒形料仓，料仓的内壁圆周设置有螺旋形料槽，螺旋形料槽下端与料仓底板相接，上端在料仓顶部与外料槽相接，螺丝钉在料仓内受振荡器的作用，自动沿着螺旋形料槽向上攀升，在料仓顶部进入与螺旋形料槽相接的外料槽，并在外料槽底部的通道中排队，在外料槽振荡器的作用下前进。外料槽设置有自动计数开关和阻拦开关，对螺丝钉准确计量，并由满料感应器和缺料感应器监测。计量后的螺丝钉从料斗进入经袋成型的薄膜塑料袋中，塑料袋的上部开口经横向热封和切断后，由输送带运走。具有结构简单、计量准确、自动化和生产效率高的特点。

Description

螺丝钉自动包装机

【技术领域】

本发明涉及一种包装机械，尤其是涉及一种薄膜塑料袋成型-充填-封口的自动包装机械，属包装机械领域。

【背景技术】

现有的薄膜塑料袋成型-充填-封口包装机械应用在制药、食品、日用化工等领域得到广泛的应用，这种包装机械能对细颗粒状物料、粉末状物料和液状物料进行塑料袋包装和封口，但是不适应对螺丝钉、螺帽、垫圈等长条形状和大颗粒的金属物料自动进行塑料袋包装和封口，其原因主要是计量不准确和不能包含多种类物料的同步包装。因此，目前企业大多仍然採用人口包装的方法。

螺丝钉、螺帽、垫圈是机械设备和很多产品必需使用的连接零件和紧固零件，在大批量自动化生产后，往往需要按一定数量用塑料袋包装，例如：50颗/袋、100颗/袋、200颗/袋……，每袋数量的确定，或是用人工一颗一颗的数，劳动量很大、工作效率低、非常麻烦；或是采用秤量的方法，预先秤好一定数量物料的重量，然后按此重量，秤出来的物料即认为是此数量，秤量的方法需要设定一个误差范围：误差±××颗。秤量也有自动秤量和人工秤量，若是人工秤量，在秤量时，少了要继续添加，多了要拿出来。秤量方法虽然比人工数量方法较快，但工作效率仍然不高。而且，数量确定后，还是要用人工装进塑料袋内，然后将塑料袋封口，才完成装袋工作，工作量仍然较大和生产效率不高。

有很多产品，例如：空调机、洗衣机和一些需要在使用时才安装某些零件、部件的机械设备或家具，在制造成产品出厂包装时，需要配备一定数量的螺丝钉、螺帽、垫圈等配件，甚至要配备数种不同规格和不同数量，提供给用户。其每种数量不是很多，十颗、八颗，或者一、二十颗，用秤量方法反而麻烦，因而大多数企业都是採用人工一颗一颗的数和包装、封口，劳动量很大，生产效率很低，有些企业要配备数十人甚至一百多人专门进行此项工作。由于是简单重复劳动，工资比较低，以致很多工人不愿意从事此项工作，企业出现招工困难的问题。

【发明创造内容】

为解决上述存在问题，本发明的目的在于提供一种螺丝钉、螺帽、垫圈等长条形状和大颗粒形状物料的全自动包装机，能够按照预先设定的数量自动计数、自动装进由塑料薄膜自动形成的塑料袋内、自动将塑料袋封口、切断。然后通过输送装置输送到指定地点，全自动完成整个供料、计量、封袋过程，计量准确，大大提高生产效率。

本发明尤其是对于配备作为产品安装时才使用的安装配件或备用配件，一个塑料袋内要配备数种不同规格和不同数量的螺丝钉、螺帽、垫圈，也能够同步进行自动计数、自动装进塑料袋内和自动封口的全自动过程，一次完成，效果更为凸出和显著，与现有技术相比较，更具有突出的实质性特点和显著的进步，是一种新的技术方案。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：在普通袋成形-充填-封口机的基础上，保持其原有优点，克服其缺点，设计有螺丝钉、螺帽、垫圈能自动供料、自动排队、自动计数、自动装进由塑料薄膜自动形成的塑料袋内并经自动热封口和自动切断封装袋等一系列程控程序的全自动化装置。

所述程控全自动化装置包括：一套或一套以上自动供料机构以及一套或一套以上自动计数和感应检测机构；一套塑料薄膜袋成形机构；一套纵向热封机构；一套横向热封和切刀机构。每套机构均由程序控制协调完成各自的功能和动作。

所述自动供料机构包括：

一个设置有振动器的圆筒形料仓，料仓的内圆周壁上设置有从料仓球面形底板沿着圆周壁螺旋向上攀升至料仓顶部的螺旋料槽。物料散乱加进料仓后，在振动器的振动下，从呈球面形状的料仓底板沿着螺旋向上攀升的螺旋料槽排队运动至料仓顶部，并进入与螺旋料槽相吻接的外料槽。每个料仓只供应一个品种的物料，当要供应一个以上品种物料时，需设置一个以上相应数目的料仓。

一条带有振动器的外料槽，外料槽的上端与料仓顶部的螺旋料槽相吻接，下端在料斗的上方，呈向下的倾斜的直线形或曲线形。料槽的横剖面呈凹字形，两边边缘向上弯曲，以限制物料脱离料槽。料槽的纵向中心部位，若果是输送螺帽、垫圈类的大颗粒物料，可以是平面；若果是输送螺丝钉、铆钉类带有端头的长条形物料时。则在中心部位开设一条纵向的通槽，螺丝钉、铆钉的端头卡在料槽上，而螺丝钉、铆钉则穿过通槽伸出料槽下面。物料在向下倾斜的外料槽中依靠自身的重力和主要依靠振动器的振动从与料仓顶部的螺旋料槽相吻接的上端排列向下端运动，直至离开外料槽进入料斗。

所述自动计数、检测和控制机构包括：

一个外料槽满料感应器，是一种光电感应器，通过电路与料仓振动器连接，当感应检测到物料排队进入外料槽满料时，即自动通知料仓振动器停止工作振动，停止向外料槽供料，避免浪费动力和能源；当外料槽需要供料时，又自动通知料仓振动器工作振动，向外料槽供料，使外料槽不致缺料，自动反复循环。

一个外料槽缺料感应器，也是一种光电感应器，通过电路与整机程控程序连接，当感应检测到外料槽缺料也即料仓缺料时，立即自动通知整机程序控制停止工作，也即整机停止工作，以避免整机空运转。整机需要重新工作时，操作人员向料仓加满料后，重新启动程序控制使整机恢复运作工作。当使用一套以上自动供料装量时，需设置一个以上相同数目的缺料感应器，每个缺料感应器均可通知整机停止工作，以避免出现物料品种配料不齐全的情况。

一个气缸式计数开关，对物料进行逐个计数后放行，计数的数量周期可以预先设定，当计数达到预设的数量后，立即停止计数和停止放行，待阻栏开关放行此批物料后，计数开关又立即开始计数和放行下一周期物料，周而复始，自动反复循环。由于计数开关对物料进行逐个计数和放行，因此，计量准确度很高，大大克服了计量不准确的缺点。

一个汽缸式阻拦开关，配合计数开关对已计数的周期数量物料阻拦和放行进入料斗，同时使缺料感应器能感应检测到是否缺料，周而复始，自动反复循环。

上述自动供料机构和自动计数、检测和控制机构的设置数目与需要装封的物料种类、规格和数量的数目相对应。当装封多个不同种类、规格和数量的物料在同一塑料袋内时，可设置多套数目的自动供料机构和自动计数、检测和控制机构。

所述塑料薄膜袋成形机构包括：

一个供膜电机、一个供膜胶轮、一个以上供膜导轮和一个塑料袋成形器、以及支架构成。供膜电机和供膜胶轮固定在安装板上，供膜胶轮靠电机自重平稳地压在塑料薄膜上，通过电机轴带动供膜胶轮转动，拉动塑料薄膜并带动供膜导轮完成供膜动作。安装板通过一个端面轴承在电机支架上可以360°转动，电机支架和供膜导轮轴两端与安装支架连接，解决了塑料薄膜因薄膜不匀，胶轮磨损而使塑料薄膜走偏以致于送膜不均匀的问题。塑料薄膜经过袋成型器成型后，由纵向热封机构进行纵向背面热封。

所述纵向热封机构包括：

一个热封转臂、一个纵向热封器以及传动组件构成。纵向热封机构将经过袋成型后的薄膜塑料进行纵向背面热封。

所述横向热封和切断机构包括：

两个横向热封器和一副切断刀片以及传动组件构成。一个横向热封器在纵向热封器将经过袋成型的塑料薄膜进行背面热封的同时进行下部横向热封，使塑料薄膜形成一个三面密封的筒状袋料(塑料薄膜在袋成形时纵向本身有一面自动形成密封，加上纵向背面热封和下部横向热封，形成三面密封)，物料从料斗进入，沿着袋成形器的筒状管道从筒状料袋的上部开口进入三面密封的筒状料袋，然后另一个横向热封器将塑料袋上部开口热封，切断刀片将已装有物料和四面已密封的物料袋切断，物料袋落入成品承接槽，然后由输送带运走。整个程序周而复始自动进行，从而实现螺丝钉等物料自动包装的目的。

本发明适用于长条形物料和大颗粒物料的自动化包装。

本发明具有结构简单、计量准确、自动化和生产效率高的特点，根据测试，本发明一台设备可以替代70-80个劳动力，能解放大量劳动力，解决企业简单重复劳动工种招工困难的问题，大大降低生产成本，实现生产自动化。

【附图说明】

下面将结合附图对本发明的实施例作进一步说明。

图1为本发明的主视示意图，

图2为图1的左视图，

图3为图1的俯视图。

图4为自动供料机构示意图，

图5为图4的俯视图。

图6为料仓局部放大示意图，

图7为图6的俯视图。

图中

1.料仓A            2.外料槽A            3.满料感应器A

4.外料槽振荡器A    5.计数开关A          6.料仓B

7.满料感应器B      8.外料槽振荡器B      9.计数开关B

10.外料槽B         11.阻拦开关A         12.缺料感应器B

13.阻拦开关B         14.缺料感应器C       15.计数开关C

16.满料感应器C       17.阻拦开关C         18.外料槽C

19.料仓C             20.料仓脚            21.平台

22.外料槽振荡器C     23.料斗              24.塑料薄膜

25.缺料感应器A       26.纵向热封转臂      27.纵向热封器

28.主箱体            29.操作控制箱        30.拉袋轮

31.横向热封器和切刀机构                   32.成品槽

33.供膜导轮          34.供膜胶轮          35.塑料薄膜卷料

36.袋成形器          37.螺旋料槽          38.已计数螺丝钉

39.未计数螺丝钉      40.前进中的螺丝钉    41.截锥形圆台

42.连接螺栓          43.料仓底板          44.料仓振荡器C

【具体实施方式】

图1为本发明的一个实施例的主视示意图，图2为图1的左视图，图3为图1的俯视图。本实施例是螺丝钉、螺帽、垫圈三种物料封装在一个塑料袋内的自动包装机。有A、B、C三套自动供料机构，分别供料螺帽、垫圈和螺丝钉；对应有A、B、C三套自动计数、感应检测和控制机构。

A套自动供料机构和对应的自动计数、感应检测机构供料螺帽，由料仓1、外料槽2、外料槽振荡器4、满料感应器3、计数开关5、阻拦开关11、缺料感应器25构成；

B套自动供料机构和对应的自动计数、感应检测机构供料垫圈，由料仓6、外料槽10、外料槽振荡器8、满料感应器7、计数开关9、阻拦开关13、缺料感应器12构成；

C套自动供料机构和对应的自动计数、感应检测机构供料螺丝钉，由料仓19、外料槽18、外料槽振荡器22、满料感应器16、计数开关15、阻拦开关17、缺料感应器14构成。

三套自动供料机构和对应的自动计数、感应检测机构的组成、结构和原理基本相同，其区别只在于外料槽的结构要适应供应物料的大小、形状、厚薄、长短等因素，以便使计数开关的计量准确。螺帽和垫圈是形状规则的物料、只是厚薄不同，设计外料槽比较简单，是一种横截面呈凹字形、纵向内平面呈平面状态，计数开关的触头能接触到物料的外圆周即能准确计量。而螺丝钉因为是长条形物料、而且螺丝头与螺丝杆的直径不相同、长短不相同，因此外料槽的结构稍有不同，现以螺丝钉的自动供料机构为例详细说明三套自动供料机构和对应的自动计数、感应检测机构的组成、结构和原理。

如图6所示，料仓19的内部有一个料仓振荡器44，通过连接螺栓42和截锥形圆台41与球面形料仓底板43连接，料仓脚20使料仓同平台21隔开一个距离，也为了隔振和增加料仓的高度，螺丝钉散乱倒进料仓19后，由于料仓振动器44的振荡作用，螺丝钉从与球面形料仓底板43的球面相切的螺旋料槽37的下端向上运动攀升至C料仓19顶部，螺丝钉40表示前进中的螺丝钉。螺丝钉在螺旋料槽37中运动攀升时的姿态是不规则状态，需要调整为规则状态，以便准确计量，因此，在C料仓19顶部螺旋料槽37与外料槽18相接处设计有一段在侧面开设的通槽，使螺丝杆穿过通槽伸出外面，而螺丝头则卡在料槽内，初步形成有规则的整齐排队，如图7所示。螺丝钉继续运动前进，螺丝杆落入底部开设通槽的外料槽18中，螺丝头则卡在外料槽18内，形成有规则排队，螺丝钉在自身重力和主要依靠外料槽振荡器的振动从上端向下端运动，计数开关15按照预先设置的计数周期和按照螺丝头的数目将未计数螺丝钉39逐个计数后放行，达到数量周期即停止计数并停止放行。被计数开关15计数放行的螺丝钉38被C阻拦开关17阻拦，达到预先设置的周期数目并经缺料感应器14确认后，阻拦开关17放行该周期数目螺丝钉落入料斗23并迅速复位至阻拦状态；与此同时，阻拦开关11放行该周期数目螺帽落入料斗23并迅速复位阻拦状态；阻拦开关13放行该周期数目垫圈落入料斗23，并迅速复位至阻拦状态；即自动供料的三种物料螺丝钉、螺帽、垫圈按照预先设定的周期数目同时落入料斗23，计数开关15、计数开关5、计数开关9又开始下一周期数目的计量和放行工作，周而复始，自动反复循环。

满料感应器3、满料感应器7和满料感应器16分别检测外料槽2、外料槽10和外料槽18的物料状况，若果检测到有满料状况，立即通知该料仓停止振动和停止供料，待需要进料时又通知该料仓自动恢复振动和供料、自动反复循环。

缺料感应器25、缺料感应器12和缺料感应器14分别检测对应外料槽的物料状况，只要有一个缺料感应器检测到对应外料槽缺料时立即自动通知整机程序控制停止工作，也即整机停止工作，以避免出现物料品种配量不齐全的情况。

三种物料落入料斗23后，通过袋成型器36的筒状管道从三面密封的筒状料袋的上部开口进入筒状料袋，横向热封器将筒状料袋按照预先设定的规格热封并由切断刀片将已装进物料和四面已密封的物料袋切断，物料袋落入成品承接槽32，然后由输送带运走。

塑料薄膜形成筒状料袋的自动过程是：

如图2所示，供膜电机(图中未画出)驱动供膜胶轮34转动，拉动由塑料薄膜卷料35供应的塑料薄膜24并带动4个供膜导论33转动，两个反方向转动的拉袋轮30拉动塑料薄膜24，使塑料薄膜向下运动。塑料薄膜24在袋成型器36表面按照表面形状由平面逐渐卷曲成圆筒形，并由纵向热封转臂26带动的纵向热封器27进行纵向背面热封，与此同时圆筒形塑料薄膜的下部在横向热封器31横向热封，形成三面密封的筒状塑料袋，经过计量的物料从料斗23进入后，沿着袋成型器36的筒状管道从筒状塑料袋的上部开口进入三面密封的筒状塑料袋、然后另一个横向热封器将塑料袋上部开口热封，切断刀片将已装有物料和四面密封的物料袋切断，物料袋落入成品槽32，然后由输送带运走。整个包装程序自动进行，周而复始，从而实现螺丝钉等物料自动包装的目的。

当要包装的物料为多个时，可设置多个自动供料机构和相应的自动计数检测和控制机构。

料仓平台21为安装自动供料机构用，与主箱体28可以分开，以方便维修。主箱体28内部为各种传动机构。操作控制箱29安装程序控制线路板和操作面板按钮，供操作人员操作机器使用。

Claims (7)

1.一种螺丝钉自动包装机，由自动供料机构、自动计数和感应检测机构、塑料薄膜袋成形机构、纵向热封机构、横向热封和切刀机构以及主箱体和操作控制箱组成，其特征是：所述自动供料机构有一个设置有振荡器(44)的圆筒形料仓(19)，料仓(19)的内壁设置有螺旋形料槽(37)，料仓(19)的顶部有一条与螺旋形料槽(37)相吻接的外料槽(18)，外料槽(18)设置有计数开关(15)和阻拦开关(17)，外料槽(18)的上方设置有满料感应器(16)和缺料感应器(14)。

2.根据权利要求1所述的螺丝钉自动包装机，其特征是：自动供料机构的螺旋形料槽(37)下端与料仓(19)内的料仓底板(43)相接，并沿着料仓(19)内圆周壁螺旋向上攀升至料仓(19)的顶部与外料槽(18)相吻接。

3.根据权利要求2所述的自动供料机构，其特征是：料仓底板(43)是球面形状。

4.根据权利要求1所述的螺丝钉自动包装机，其特征是：外料槽(18)设置有振荡器(22)，外料槽(18)的上端与料仓(19)顶部的螺旋形料槽(37)相接处设计有一段在侧面开设的通槽，外料槽(18)的横剖面呈凹字形，其底部的纵向中心部位在输送平面类的大颗粒物料时，可以是平面；在输送带有端头的长条形物料时，沿着纵向开设有一条通槽，外料槽(18)的下端在料斗(23)的上方。

5.根据权利要求1所述的螺丝钉自动包装机，其特征是：外料槽(18)设置有气动式计数开关(15)和气动式阻拦开关(17)或者具有相同功能的计数开关和阻拦开关。

6.根据权利要求1所述的螺丝钉自动包装机，其特征是：外料槽(18)的上方设置有光电式满料感应器(16)和光电式缺料感应器(14)，或者具有相同功能的满料感应器和缺料感应器。

7.根据权利要求1所述的螺丝钉自动包装机，其特征是：可以设置一套以上的自动供料机构及对应的自动计数和感应检测机构，可以对多种长条形或大颗粒物料同时进行自动供料和封装。

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