CN202045913U - 生物降解材料制袋机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物降解材料制袋机。现有技术中缺乏可生产可生物降解包装袋的制袋机。为此，本实用新型生物降解材料制袋机包括送膜装置、热封装置、切刀装置、风动输送装置和光电传感器，上述装置顺次设置在机架上，由PLC控制单元控制，其中热封装置包括上热封刀和下热封刀，二分别设有凸起和凹槽，并设有发热带，上热封刀由液压联动机构带动，其特征在于：所述发热带由直流电发生单元供电发热，所述凸起和凹槽边沿镶有高温硅橡胶密封条。本实用新型生物降解材料制袋机具有结构简捷、设计科学、温控精确等优点，尤其适合生产可生物降解的包装袋。

Description

生物降解材料制袋机

技术领域                                                

本实用新型涉及一种生物降解材料制袋机，特别涉及应用到生物降解包装袋的制袋机，也可以应用于淀粉基生物降解包装袋、聚乙烯醇水溶膜包装袋等领域。

背景技术

以淀粉基材料作为主要原料，通过添加完全降解材料树脂及专用添加剂开发的完全生物降解材料替代传统塑料包装材料是世界上各国重点研究的环保课题。由于传统塑料包装材料具有很好的热封性，一般制袋机只要普通电热丝加热方式就可以了。而生物降解材料尤其是淀粉基为主要成分的包装材料，不含任何塑料成分，所以不能采取此类方式热封。目前国内多家开发，生产生物降解包装材料的单位，因其制袋工艺不成熟或缺少与之对应的专用制袋设备，造成完全降解包装材料封口不牢，无法形成规模生产。

实用新型内容

针对以上完全生物降解包装材料行业出现的不足，本实用新型的目的是提供一种生物降解材料制袋机，传统塑料制袋机最大不同是；1）采用直流给发热带供电，通过改变直流电压调整温度。直流供电的好处就是在通电瞬间，电流达到峰值，避免交流供电的电流波动，致使每次通电瞬间电流峰值不同，温度无法保持恒定；2）采用液压联动改变和随时调整加热刀的压力，使生物降解材料在高压力下再加温的双重作用下，达到较好的压封效果；3）采用牵引辊拉膜，保持膜的平整，有利于热封效果，同时在光电跟踪和摩擦计数双重作用下，使每个包装袋的长度尺寸一致性得到保证。

上述目的通过以下技术方案实现：

本实用新型生物降解材料制袋机包括送膜装置、热封装置、切刀装置、风动输送装置和光电传感器，上述装置顺次设置在机架上，由PLC控制单元控制，其中热封装置包括上热封刀和下热封刀，二分别设有凸起和凹槽，并设有发热带，上热封刀由液压联动机构带动，其特征在于：所述发热带由直流电发生单元供电发热，所述凸起和凹槽边沿镶有高温硅橡胶密封条。

加装高温硅橡胶密封条后，可以隔绝空气，避免降解材料出现热氧化热封不牢固。

热封时，液压联动机构将上热封刀压置在薄膜袋上，通过直流电流，发热带迅速升温至120℃。停留0.5~2秒，切断直流电流，液压联动机构抬起上热封刀，而后经过牵引辊、切刀装置，最后由风动输送装置5将包装袋叠码在一起。整个过程由PLC控制单元精确控制。

光电传感器对印有光电跟踪识标的塑料薄膜，能准确地控制其封线和切线的位置．用以改变机械传动的速度，从而调节输送距离来调整包装袋长度，使之达到一致。

所述发热带二端分别用拉簧固定，以解决发热带在加电过程中发热变形问题。

所述直流电发生单元包括大功率交流变压器、可控硅整流及滤波电路。变压器容量增大是可以在瞬间能够提供较大的电流。可控硅受PLC控制，根据预先设定的温度参数，调节可控硅闭合角来调整输出电流值，从而改变发热带的直流电压，在相同单位时间内，由于供电电压不同，发热带升温值也不相同，达到温度调整的目的。

所述热封装置上还配有用来检测热封刀表面温度的红外测温模块，该红外测温模块的信号输出端与PLC控制单元的信号输入端相连。可以精确调整热封温度。

所述上热封刀由液压联动机构带动，PLC控制单元通过电磁比例调节阀控制该液压联动机构。PLC控制单元根据预先设定的压力值，控制电磁比例调节阀来改变液压，从而达到调整封切刀压力目的。

本实用新型生物降解材料制袋机具有结构简捷、设计科学、温控精确等优点，尤其适合生产可生物降解的包装袋。

附图说明

下面结合附图对本生物降解材料制袋机作进一步说明：

图1是本生物降解材料制袋机的结构示意图； 

图2是本生物降解材料制袋机的热封、热切装置结构线框图；

图3是本生物降解材料制袋机的电路结构线框图；

图4是本生物降解材料制袋机的光电跟踪系统结构线框图；

图5是本生物降解材料制袋机的压力调整单元结构线框图；

图6是本生物降解材料制袋机的光电跟踪及PLC控制单元连接图；

图7是本生物降解材料制袋机的直流电发生单元连接图。

图中：1为送膜装置、11为筒状薄膜支架、12为摩擦辊、13为摩擦计数器、14为牵引辊、2为热封装置、21为上热封刀、22为下热封刀、3为切刀装置、4为风动输送装置、5为光电传感器、6为发热带、7为红外测温模块。

具体实施方式

实施方式一：如图1所示，本生物降解材料制袋机包括送膜装置1、热封装置2、切刀装置3、风动输送装置4和光电传感器5，上述装置顺次设置在机架上，由PLC控制单元控制，其中热封装置2包括上热封刀21和下热封刀22，二分别设有凸起和凹槽，并设有发热带6，上热封刀21由液压联动机构带动，其特征在于：所述发热带6由直流电发生单元供电发热，所述凸起和凹槽边沿镶有高温硅橡胶密封条。

所述发热带6二端分别用拉簧固定。

所述送膜装置1包括筒状薄膜支架11、摩擦辊12、摩擦计数器13和牵引辊14，其中牵引辊14由变频器控制的电动机驱动。

送料时，在牵引辊14的拉动下，待加工物料自筒状薄膜支架11拉出后，通过摩擦辊12和摩擦计数器13，先热封，后裁切，最后由风动输送装置4将包装袋叠码在一起。

所述直流电发生单元包括大功率交流变压器、可控硅整流及滤波电路。

所述热封装置2上还配有用来检测上下热封刀21、22表面温度的红外测温模块7，该红外测温模块7的信号输出端与PLC控制单元的信号输入端相连。

所述上热封刀21由液压联动机构带动，PLC控制单元通过电磁比例调节阀控制该液压联动机构。

如图2所示，上热封刀21和下热封刀22之间的间隙大小，取决于筒状薄膜的厚度，其间隙及压力在PLC控制单元的触摸屏上进行设定。发热带6连接直流电发生单元。切刀装置4的支架上装有锯齿形刀片，靠电机带动上下运动，切刀与对应金属底座配合，将热封好的筒状薄膜切断。

如图3所示，所述直流电发生单元包括AC-AC隔离变压器、可控硅整流滤波电路及时间控制执行器件。隔离变压器选用具有一定功率余量，保证在给发热带6供电时能够提供足够的瞬间电流。可控硅整流电路受PLC控制单元控制，其控制信号能够改变可控硅的导通角，从而改变可控硅整流后的平均值电压。由于在单位时间内给发热带6提供的直流电压值不同，发热带6升温也不一样。时间控制执行器件也受控于PLC控制单元，决定给发热带6加电的时间长短。升温结果和时间与加工不同厚度的薄膜相关联，并在生产前通过PLC控制单元的触摸屏上进行设定。

如图4所示，白炽灯、光电传感器5、电磁阀、离合器、计数器组成光电跟踪系统。通过光电跟踪对印有光电跟踪识标的塑料薄膜，能准确地控制其封线和切线的位置．由PLC控制单元控制，用以改变机械传动的速度，从而调节输送距离来调整包装袋长度，使之达到一致。

如图5所示，机架、泵装置、液压执行装置和油箱组成压力调整单元。

在机架上面有一个油缸，油缸的活塞上连接有一个可随活塞杆升降的凸形槽；在机架的两侧固定有托架，托架上布置有轨道，轨道上放置热封装置2。

各部件功用如下：泵装置包括电机和油泵，它是液压站的动力源，将机械能转化为液压油的动力能。液压执行装置——是由液压阀及通道体组合而成。它受控于PLC控制单元发出的控制信号，对液压油实行方向、压力、流量调节。油箱——是钢板焊的半封闭容器，上还装有滤油网、空气滤清器等，它用来储油、油的冷却及过滤。 

液压联动的工作原理如下：电机带动油泵旋转，吸油后，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过液压执行装置对液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或油马达中，从而控制了液动机方向的变换、力量的大小及速度的快慢，推动各种液压机械做功。

如图6所示，PLC CPU连接各个模块；A17连接主电机变频器，主要驱动液压支架上热封刀上下运动；A18连接牵引电机变频器，控制牵引电机转速，而从控制牵引辊14速度及停止，转速及时间受PLC控制；A19连接油泵电机，主要解决热封刀的压力和时间控制；A20连接切刀电机，切断已经热封过的包装袋。A21连接发热条，发热条采用镍鉻合金材料，升温快，变形小；A22连接风动输送机构，控制送风将已经封切过的包装袋摞码整齐；A23连接面板控制，用以进行面板操控。

B18连接光电跟踪器，控制牵引电机转速，从而控制牵引辊速度及停止，保证封切长度一致性；B19机械计数器，主要生产数量的计量间和无印刷标识包装袋制作过程的尺寸控制；B20红外测温模块，该模块安装在热封刀处，监测上下热封刀的表面温度，透过模块给出模拟信号至PLC，用以调整直流产生单元的输出电压，来调整热封温度； B21连接可控硅电路，用来调整直流输出电压；B22直流电流取样电阻，经过反馈PLC控制可控硅整流电路，使输出电流保持稳定；B23连接液压联动机构，通过面板压力和上下槽间隙设定参数，对机械联动进行调整； B24连接电器执行机构，控制各路继电器、阀门按PLC设定流程来改变速度、时间等等。

如图7所示，直流电发生单元包括三相变压器，平衡电抗器，滤波电抗器，控制变压器，交流接触器，排风扇，控制线路板，可控硅元件等部分；主回路包括电源变压器B1，可控硅元件SCR1—6部分，平衡电抗器L1，滤波电抗器L2，分流器FL组成。变压器次级与可控硅元件接成带平衡电抗器双反星形整流电路形式，滤波电抗器既使直流电流中脉冲分量减小，又使整流电路在可逆状态下运行。采用可控硅元件，在电源变压器的次级回路中，既起整流作用又利用触发相位角来改变输出直流电压大小。触发电路由PLC提供，分流器上取出准确的电压信号，与PLC预先设定的数值进行比较，通过PLC运算后，输出负电压作为移相控制电压。当输出电流增大时，分流器两端的负电压增大，移相角增大，输出直流电压降低，获得下降外特性；改变PLC 设定值即改变PLC输出的控制电压，从而调节输出直流电流大小。

Claims (5)

1.一种生物降解材料制袋机，包括送膜装置、热封装置、切刀装置和光电传感器，上述装置顺次设置在机架上，由PLC控制单元控制，其中热封装置包括上热封刀和下热封刀，二分别设有凸起和凹槽，并设有发热带，上热封刀由液压联动机构带动，其特征在于：所述发热带由直流电发生单元供电发热，所述凸起和凹槽边沿镶有高温硅橡胶密封条。

2.如权利要求1所述的生物降解材料制袋机，其特征在于：所述发热带二端分别用拉簧固定。

3.如权利要求2所述的生物降解材料制袋机，其特征在于：所述直流电发生单元包括大功率交流变压器、可控硅整流及滤波电路。

4.如权利要求1或2或3所述的生物降解材料制袋机，其特征在于：所述热封装置上还配有用来检测热封刀表面温度的红外测温模块，该红外测温模块的信号输出端与PLC控制单元的信号输入端相连。

5.如权利要求4述的生物降解材料制袋机，其特征在于：所述上热封刀由液压联动机构带动，PLC控制单元通过电磁比例调节阀控制该液压联动机构。

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