CN208278454U - 一种行星式旋转包装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械制造领域，涉及一种包装机，具体涉及一种行星式旋转包装机，包括刀架主架，刀架主架上设有旋转刀架，旋转刀架包括刀架底板与第一刀架侧板、第二刀架侧板、刀架加固板共同组成的旋转刀架外框；第一刀架侧板和第二刀架侧板之间设有切刀结构，第二刀架侧板上设有与切刀结构相连接的齿轮传动结构，刀架加固板上设有与切刀结构相配合的轨迹优化结构；轨迹优化结构包括设于刀架固定板上的轨迹优化块，切刀结构上设有与轨迹优化块相配合的刀座滚针轴承；刀架主架上设有与旋转刀架相配合的调整升降结构，本实用新型结构简单、包装速度快、精度高，冲击小，噪音小，使用寿命长。

Description

一种行星式旋转包装机

技术领域

本实用新型属于机械制造领域，涉及一种包装机，具体涉及一种行星式旋转包装机。

背景技术

包装机械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。 包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、堆码和拆卸等。

包装机械中有一种湿巾包装机，现有的湿巾包装机的刀架动作是往复运动的，虽然现在市场上有人推出了旋转包装机，但是本质上还是让刀架往复运动，属于伪旋转式；可以满足刀座往复运动的电机单向旋转的结构，基本采取滑轨式或凸轮式，凸轮的磨损会影响机器精度，滑轨结构臃肿；而且包装机的刀架往复运动依靠电机的正反转来实现，电机的正反转转化过程中需要进行加减速，生产过程中，电机需要频繁加减速，导致整体运动速度不快，对电机负担也比较大。

现有的湿巾包装机中刀架和刀座都需要移动，而且刀架的运动对于包装封口来说无任何意义，单纯的增加了运动系统的负担，使得动力的利用率降低，机械系统的动作负担增大；另外湿巾包装机动作时需要采取两个伺服驱动完成刀座的张合以及往复，成本较高，而且调试机器需要单独调节，不利于调节；现有的湿巾包装机上的切断包装中的直线切刀以及开孔刀基本上都是气缸单独驱动，切断包装的直线切刀以及打孔刀单独驱动使得结构臃肿，成本较高；现在包装机插角基本上都是和刀座通过滑槽进行联动，插角和刀座联动会导致插角运动固定化，无法根据实际需求来调节插角的动作时间；现有的湿巾包装机刀座运动无轨迹优化，运动不合理，上下刀座接触的时候有冲击感，使设备能耗增加，噪音增加，影响设备使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种行星式旋转包装机。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种行星式旋转包装机，包括刀架主架，刀架主架上设有旋转刀架，旋转刀架包括刀架底板与第一刀架侧板、第二刀架侧板、刀架加固板共同组成旋转刀架外框；第一刀架侧板和第二刀架侧板之间设有切刀结构，第二刀架侧板上设有与切刀结构相连接的齿轮传动结构，刀架加固板上设有与切刀结构相配合的轨迹优化结构；轨迹优化结构包括设于刀架固定板上的轨迹优化块，切刀结构上设有与轨迹优化块相配合的刀座滚针轴承；刀架主架上设有与旋转刀架相配合的调整升降结构。

进一步地，齿轮传动结构包括上齿轮传动结构和下齿轮传动结构；上齿轮传动结构包括第二刀架侧板上固接的上太阳齿轮，第二刀架侧板和上太阳齿轮之间通过螺栓相连接，上太阳齿轮上穿设有上太阳轮轴，上太阳齿轮上设有与上太阳轮轴相配合的轴承，第二刀架侧板上设有与上太阳轮轴相配合的轴承座，上太阳轮轴两端连接有上太阳盘齿轮和上太阳盘，第二刀架侧板位于上太阳盘齿轮和上太阳齿轮之间；下齿轮传动结构包括第二刀架侧板上固接的下太阳齿轮，第二刀架侧板和下太阳齿轮之间通过螺栓相连接，下太阳齿轮上穿设有下太阳轮轴，下太阳齿轮上设有与下太阳轮轴相配合的轴承，第二刀架侧板上设有与下太阳轮轴相配合的轴承座，下太阳轮轴上连接有与上太阳盘齿轮啮合的下太阳盘齿轮和与上太阳盘齿轮相对应的下太阳盘，上太阳盘齿轮和下太阳盘齿轮位于第二刀架侧板外侧，上太阳盘和下太阳盘位于第二刀架侧板内侧；第二刀架侧板上设有与上太阳盘齿轮啮合的主动齿轮，旋转刀架上设有与主动齿轮相连接的伺服电机。

进一步地，上太阳盘上设有上行星轮轴，上行星轮轴上设有上行星齿轮；下太阳盘上设有下行星轮轴，下行星轮轴上设有下行星齿轮；上太阳盘和下太阳盘上均设有行星惰轮，行星惰轮分别于与上太阳齿轮、上行星齿轮和下太阳齿轮、下行星齿轮相互啮合。

进一步地，切刀结构包括上行星轮轴和下行星轮轴上分别连接的上刀座固定座和下刀座固定座，上刀座固定座滑动连接有上刀轴，上刀轴上连接有上刀座，下刀座固定座上设有下刀轴，下刀轴上设有与上刀座相配合的下刀座；上刀座和上刀座固定座、下刀座和下刀座固定座之间均设有模具弹簧；上刀座固定座上设有开孔刀固定轴，开孔刀固定轴上设有开孔刀，上刀座固定座上设有直线切刀固定轴，直线切刀固定轴上设有直线切刀。

进一步地，调整升降结构包括刀架主架上设置的刀架固定座，刀架固定座上设有与旋转刀架相配合的刀架调整丝杆；刀架主架上设有滑轨固定座，滑轨固定座上固接有调整滑轨，刀架底板上固接有与调整滑轨相配合的调整滑块；刀架固定座上还设有与刀架调整丝杠相配合的刀架调整手轮，刀架调整手轮上设有主动轮，刀架调整丝杠上设有与主动轮相配合的从动轮，主动轮和从动轮之间通过皮带连接。

进一步地，第一刀架侧板和第二刀架侧板上均设有插角气缸，插角气缸上连接有气动插角调节块，气动插角调节块上连接有插角。

进一步地，旋转刀架两侧分别设有机架右板和机架左板，机架右板和机架左板均固接在刀架主架上；第一刀架侧板和第二刀架侧板之间设有与滑道，滑道上设有与上行星轮轴和下行星轮轴相对应的开口，上行星轮轴46和下行星轮轴上设有与开口相配合的轴承；机架右板上设有右活动铝板，右活动铝板通过活动铝板固定块固定于滑道上，机架右板和刀架主架上设有与右活动铝板相配合的滑轨；机架左板上设有左活动铝板，左活动铝板通过活动铝板固定块固定于滑道上，机架左板和刀架主架上设有与左活动铝板相配合的滑轨。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型使用单个伺服单电机驱动主动齿轮，通过齿轮箱带动切刀机构运动，单个伺服电机驱动，节省成本；使用伺服电机通过齿轮传动结构实现上刀座和下刀座的往复和张合，上刀座和下刀座的往复和张合过程中，上刀座和下刀座始终保持刀座竖直，且齿轮传动结构具有结构简单、传动效率高、维护简单、成本低等特点，使本实用新型结构简单、工作效率高、维护简单、成本低；上刀座和下刀座的往复和张合过程中，旋转刀架固定不动作，仅有刀座移动，减少了系统运行负担，降低机器功率，提高机械运行效率；而且本实用新型采用纯旋转式结构，伺服电机的单向旋转，相对于伺服电机的往复运动，降低了电机负担，提高了整体的运行速度；而且刀座同样为纯旋转式结构，降低了机械机构的负担，增加运行速度，综上所述：本实用新型的包装速度相对于现有的包装机的速度整体提高50%-100%。

2、本实用新型在切断过程中，上刀座和下刀座啮合，由于受压，上刀座、下刀座和上刀轴沿上刀座固定座运动，在整个过程中，直线切刀和开孔刀的切断过程，不需要主动动作，相对于上刀座和下刀座动作就可完成切断功能，由于直线切刀和开孔刀不需要主动动作，减少动作内容，降低成本，提高机器稳定性；本实用新型采用齿轮传动结构传动切刀结构，使伺服电机的传动效率提升，精度提高，可靠性提升。

3、本实用新型中上刀座和下刀座之间使用机械轨迹进行优化，在上刀座和下刀座压合之前进行轨迹优化，使得上刀座和下刀座压合瞬间的线速度为0或接近于0，使上刀座和下刀座之间为柔性接触，冲击小，噪音小，提高设备的使用寿命。

4、本实用新型使用插角气缸完成包装插角过程，可根据实际需求来调节插角的动作时间，提高调节的便利性；旋转刀架和刀架主架的模块化设计，使本实用新型拆卸安装方便。

5、本实用新型中的调整升降结构，调节旋转刀架通过调整滑块调整滑轨沿刀架主架上下运动；活动铝板随刀座做往复运动，防止刀座运动过程中，包装袋沿活动铝板和刀座之间的空间内掉落，提高包装袋的质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的刀架主架的结构示意图；

图3为本实用新型中旋转刀架的结构示意图；

图4为本实用新型中旋转刀架的结构示意图；

图5本实用新型中齿轮传动结构的结构示意图；

图6本实用新型中齿轮传动结构的结构示意图；

图7为本实用新型中轨迹优化结构的结构示意图；

图8为本实用新型的结构示意图；

图9本实用新型中切刀结构的结构示意图；

图10本实用新型中活动铝板的结构示意图；

图11为本实用新型中图10的A区域的放大示意图；

图12为本实用新型的结构示意图；

图13为本实用新型的结构示意图；

图中：1、刀架加固板，2、插角气缸，3、刀架调整手轮，4、刀架调整丝杆，5、第一刀架侧板，6、刀架底板，7、主动齿轮，8、刀架固定座，9、调整滑块，10、调整滑轨，11、下太阳轮轴，12、下太阳盘齿轮，13、上太阳轮轴，14、上太阳盘齿轮，15、第二刀架侧板，16、机架右板，17、刀架主架，18、旋转刀架，19、插角，20、气动插角调节块，21、滑轨固定座，22、轨迹优化块，23、上刀座，24、下刀座，25、刀座滚针轴承，26、插角气缸，27、上刀座固定座，28、直线切刀固定轴，29、模具弹簧，30、下刀座固定座，31、下太阳齿轮，32、上太阳齿轮，33、直线切刀，34、直线切刀固定轴，35、开孔刀固定轴，36、开孔刀，37、机架左板，38、下行星齿轮，39、上行星齿轮，40、行星惰轮，41、行星惰轮调整块，42、左活动铝板，43、上太阳盘，44、下太阳盘，45、行星惰轮固定座，46、上行星轮轴，47、下行星轮轴，48、轴承座，49、上刀轴，50、下刀轴，51、右活动铝板，52、活动铝板固定块，53、滑道。

具体实施方式

一种行星式旋转包装机，如图1-13所示，包括刀架主架17，刀架主架17上设有旋转刀架18，旋转刀架18包括刀架底板6与第一刀架侧板5、第二刀架侧板15、刀架加固板1共同组成的旋转刀架18外框，第二刀架侧板靠近刀架主架设置；第一刀架侧板5和第二刀架侧板15之间设有切刀结构，第二刀架侧板15上设有与切刀结构相连接的齿轮传动结构，刀架加固板1上设有与切刀结构相配合的轨迹优化结构；轨迹优化结构包括设于刀架固定板1上的轨迹优化块22，切刀结构上设有与轨迹优化块22相配合的刀座滚针轴承25；刀架主架17上设有与旋转刀架18相配合的调整升降结构。

齿轮传动结构包括上齿轮传动结构和下齿轮传动结构；上齿轮传动结构包括第二刀架侧板15上固接的上太阳齿轮32，第二刀架侧板15和上太阳齿轮32之间通过螺栓相连接，上太阳齿轮32上穿设有上太阳轮轴13，上太阳齿轮32上设有与上太阳轮轴13相配合的轴承，第二刀架侧板15上设有与上太阳轮轴13相配合的轴承座，上太阳轮轴13两端连接有上太阳盘齿轮14和上太阳盘43，第二刀架侧板15位于上太阳盘齿轮14和上太阳齿轮32之间；下齿轮传动结构包括第二刀架侧板15上固接的下太阳齿轮31，第二刀架侧板15和下太阳齿轮31之间通过螺栓相连接，下太阳齿轮31上穿设有下太阳轮轴11，下太阳齿轮31上设有与下太阳轮轴11相配合的轴承，第二刀架侧板15上设有与下太阳轮轴11相配合的轴承座，下太阳轮轴11上设有与上太阳盘齿轮14啮合的下太阳盘齿轮12和与上太阳盘43相对应的下太阳盘44，上太阳盘齿轮14和下太阳盘齿轮12传动比例为1:1，上太阳盘齿轮14和下太阳盘齿轮12位于第二刀架侧板15外侧，上太阳盘43和下太阳盘44位于第二刀架侧板15内侧；第二刀架侧板15上设有与上太阳盘齿轮14啮合的主动齿轮7，刀架主架17上设有与主动齿轮7相连接的伺服电机。

上太阳盘43上设有上行星轮轴46，上行星轮轴46上设有上行星齿轮39；下太阳盘44上设有下行星轮轴47，下行星轮轴47上设有下行星齿轮38；上太阳盘43上和下太阳盘44上均设有行星惰轮40，行星惰轮40分别于与上太阳齿轮32、上行星齿轮39和下太阳齿轮31、下行星齿轮38相互啮合；上太阳盘43上和下太阳盘44上均设有与行星惰轮40相配合的行星惰轮调整块41，上太阳齿轮31与上行星齿轮38的传动比例为1:1,下太阳齿轮31与下行星齿轮38的传动比例为1:1。

切刀结构包括上行星轮轴46和下行星轮轴47上分别连接的上刀座固定座27和下刀座固定座30，上刀座固定座27滑动连接有上刀轴49，上刀轴49上连接有上刀座23，下刀座固定座30上设有下刀轴50，下刀轴50上设有与上刀座23相配合的下刀座24；上刀座23和上刀座固定座27、下刀座24和下刀座固定座30之间均设有模具弹簧29；上刀座固定座27上设有开孔刀固定轴35，开孔刀固定轴35上设有开孔刀36，上刀座固定座27上设有直线切刀固定轴28，直线切刀固定轴28上设有直线切刀33；第一刀架侧板上设有与上太阳盘43和下太阳盘44相对应的太阳盘，太阳盘上分别设有与上刀座固定座27和下刀座固定座30相连接的转轴。

调整升降结构包括刀架主架17上设置的刀架固定座8，刀架固定座8上设有与旋转刀架18相配合的刀架调整丝杆4；刀架主架17上设有滑轨固定座21，滑轨固定座21上固接有调整滑轨10，刀架底板6上固接有与调整滑轨10相配合的调整滑块9；刀架固定座8上还设有与刀架调整丝杠4相配合的刀架调整手轮3，刀架调整手轮3上设有主动轮，刀架调整丝杠4上设有与主动轮相配合的从动轮，主动轮和从动轮之间通过皮带连接。

第一刀架侧板5和第二刀架侧板15上均设有插角气缸2，插角气缸2上连接有气动插角调节块20，气动插角调节块20上连接有插角19。

旋转刀架18两侧分别设有机架右板16和机架左板37，机架右板16和机架左板37均固接在刀架主架17上；第一刀架侧板5和第二刀架侧板15之间设有与滑道53，滑道53上设有与上行星轮轴46和下行星轮轴47相对应的开口，上行星轮轴46和下行星轮轴47上设有与开口相配合的轴承；机架右板16上设有右活动铝板51，右活动铝板51通过活动铝板固定块52固定于滑道53上，机架右板16和刀架主架17上设有与右活动铝板51相配合的滑轨；机架左板37上设有左活动铝板42，左活动铝板42通过活动铝板固定块52固定于滑道53上，机架左板37和刀架主架17上设有与左活动铝板42相配合的滑轨。

本实用新型的工作原理为：

齿轮箱传动过程：伺服电机带动主动齿轮7转动，主动齿轮7驱动上太阳盘齿轮14旋转，上太阳盘齿轮14驱动下太阳盘齿轮12旋转，由于上太阳盘齿轮14和下太阳盘齿轮12齿数比1:1，因此上太阳盘齿轮14和下太阳盘齿轮12转速相同，转向相反，致使上太阳轮轴13和下太阳轮轴11转速相同，转向相反；上太阳齿轮32和下太阳齿轮31相对于第二刀架侧板15固定不动，行星惰轮40分别与之啮合，行星惰轮40再分别与上行星齿轮39和下行星齿轮38相互啮合，致使上行星齿轮39和下行星齿轮38相对于上太阳盘43和下太阳盘44的转速分别相同，方向相反，致使上行星齿轮39和下行星齿轮38相对于旋转刀架18的角速度为0，则导致上行星轮轴46和下行星轮轴47相对于旋转刀架18的角速度为0，即上刀座固定座27，下刀座固定座30，上刀座23和下刀座24的角速度为零，并且由于上刀座23，和下刀座24分别在上太阳轮14和下太阳轮12中固定，则他们的运动速度一致，方向相反；把上刀座23，和下刀座24调整至竖直方向，运行过程中他们将会始终保持竖直，按照上太阳盘43和下太阳盘44的旋转周期进行圆周运动实现啮合分开。

轨迹优化过程：上刀座固定座27和下刀座固定座30随着上太阳盘43和下太阳盘44做圆周运动，上刀座23和下刀座24上分别固定的刀座滚针轴承25在与轨迹优化块22接触之前，此时上刀座滚针轴承25和轨迹优化块22不工作；上刀座23和下刀座24分别做圆周运动，在刀座滚针轴承25与轨迹优化块22接触的时候，刀座滚针轴承25与轨迹优化块22开始工作，由于轨迹设计，使得他们的相对法相速度为0，因此不存在冲击，同理，当上刀座23和下刀座24接触的时候，由于轨迹设计，使得上刀座23和下刀座24的相对速度为0，因此上刀座23和下刀座24之间的啮合也不存在冲击，然后刀座滚针轴承25与轨迹优化块22分离，然后整个行星结构运行至上刀座23和下刀座24分开，然后按照上太阳盘43和下太阳盘44旋转周期进行下一个周期的运动，因此，整个运行过程将是柔和无冲击的。

切断过程：由于开孔刀36、直线切刀33相对于上刀座固定座27静止，上刀座23与下刀座24啮合的时候，由于受压，上刀座23与下刀座24会和上刀轴49一起沿着上刀座固定座27相对运动，导致开孔刀36和直线切刀33与下刀座固定座30之间的距离减小，从而完成切断功能。

插角过程：插角气缸2的往复动作，带动气动插角调节块20往复运动，进而带动插角19往复运动，完成给包装插角的功能。

活动铝板运动过程：上行星轮轴46和下行星轮轴47由于相对运动，他们始终保持相对竖直，使得滑道53始终保持竖直，并且做与上行星轮轴46和下行星轮轴47一样的水平速度进行往复运动；上行星轮轴46和下行星轮轴47在滑道53上滑动，滑道53带动活动铝板固定块52做与上行星轮轴46和下行星轮轴47水平一致的往复运动，活动铝板固定块52分别带动左活动铝板54和右活动铝板51分别做与上行星轮轴46和下行星轮轴47水平一致的往复运动，由于上刀座23与下刀座24与上行星轮轴46和下行星轮轴47的运动一致，因此左活动铝板54和右活动铝板51做与上刀座23与下刀座24水平一致的左右往复运动。

Claims (7)

1.一种行星式旋转包装机，其特征在于：包括刀架主架，刀架主架上设有旋转刀架，所述旋转刀架包括刀架底板与第一刀架侧板、第二刀架侧板、刀架加固板共同组成的旋转刀架外框；所述第一刀架侧板和第二刀架侧板之间设有切刀结构，第二刀架侧板上设有与切刀结构相连接的齿轮传动结构，刀架加固板上设有与切刀结构相配合的轨迹优化结构；所述轨迹优化结构包括设于刀架固定板上的轨迹优化块，切刀结构上设有与轨迹优化块相配合的刀座滚针轴承；所述刀架主架上设有与旋转刀架相配合的调整升降结构。

2.如权利要求1所述的行星式旋转包装机，其特征在于：所述齿轮传动结构包括上齿轮传动结构和下齿轮传动结构；所述上齿轮传动结构包括第二刀架侧板上固接的上太阳齿轮，上太阳齿轮上穿设有上太阳轮轴，上太阳轮轴和上太阳齿轮、上太阳轮轴和第二刀架侧板之间均通过轴承相连，上太阳轮轴两端连接有上太阳盘齿轮和上太阳盘，第二刀架侧板位于上太阳盘齿轮和上太阳齿轮之间；所述下齿轮传动结构包括第二刀架侧板上固接的下太阳齿轮，下太阳齿轮上穿设有下太阳轮轴，下太阳轮轴和下太阳齿轮、下太阳轮轴和第二刀架侧板之间均通过轴承相连，下太阳轮轴上连接有与上太阳盘齿轮啮合的下太阳盘齿轮和与上太阳盘相对应的下太阳盘，上太阳盘齿轮和下太阳盘齿轮位于第二刀架侧板外侧，上太阳盘和下太阳盘位于第二刀架侧板内侧；所述第二刀架侧板上设有与上太阳盘齿轮啮合的主动齿轮，旋转刀架上设有与主动齿轮相连接的伺服电机。

3.如权利要求2所述的行星式旋转包装机，其特征在于：所述上太阳盘上设有上行星轮轴，上行星轮轴上设有上行星齿轮；所述下太阳盘上设有下行星轮轴，下行星轮轴上设有下行星齿轮；所述上太阳盘和下太阳盘上均设有行星惰轮，行星惰轮分别于与上太阳齿轮、上行星齿轮和下太阳齿轮、下行星齿轮相互啮合。

4.如权利要求3所述的行星式旋转包装机，其特征在于：所述切刀结构包括上行星轮轴和下行星轮轴上分别连接的上刀座固定座和下刀座固定座，上刀座固定座滑动连接有上刀轴，上刀轴上连接有上刀座，下刀座固定座上设有下刀轴，下刀轴上设有与上刀座相配合的下刀座；所述上刀座和上刀座固定座、下刀座和下刀座固定座之间均设有模具弹簧；所述上刀座固定座上设有开孔刀固定轴，开孔刀固定轴上设有开孔刀，上刀座固定座上设有直线切刀固定轴，直线切刀固定轴上设有直线切刀。

5.如权利要求4所述的行星式旋转包装机，其特征在于：所述调整升降结构包括刀架主架上设置的刀架固定座，刀架固定座上设有与旋转刀架相配合的刀架调整丝杆；所述刀架主架上设有滑轨固定座，滑轨固定座上固接有调整滑轨，刀架底板上固接有与调整滑轨相配合的调整滑块；所述刀架固定座上还设有与刀架调整丝杠相配合的刀架调整手轮，刀架调整手轮上设有主动轮，刀架调整丝杠上设有与主动轮相配合的从动轮，主动轮和从动轮之间通过皮带连接。

6.如权利要求5所述的行星式旋转包装机，其特征在于：所述第一刀架侧板和第二刀架侧板上均设有插角气缸，插角气缸上连接有气动插角调节块，气动插角调节块上连接有插角。

7.如权利要求6所述的行星式旋转包装机，其特征在于：所述旋转刀架两侧分别设有机架右板和机架左板，机架右板和机架左板均固接在刀架主架上；所述第一刀架侧板和第二刀架侧板之间设有滑道，滑道上设有与上行星轮轴和下行星轮轴相对应的开口，上行星轮轴和下行星轮轴上设有与开口相配合的轴承；所述机架右板上设有右活动铝板，右活动铝板通过活动铝板固定块固定于滑道上，机架右板和刀架主架上设有与右活动铝板相配合的滑轨；所述机架左板上设有左活动铝板，左活动铝板通过活动铝板固定块固定于滑道上，机架左板和刀架主架上设有与左活动铝板相配合的滑轨。