CN208931793U - 全伺服高速包装机械设备封合机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了全伺服高速包装设备的封合机构,左右两根光轴通过直线轴承沿水平方向平行设置在第一、二热封固定板上，光轴两端固定热封检测板和第三热封固定板，伺服电机和第一热封固定板固连在机架上。电机的扭矩通过转盘连接的两连杆机构使热封检测板和第二热封固定板靠拢或远离，借助热封检测板与第三热封固定板的联动关系实现了第二、三热封固定板的分离和靠拢。第一热封内固定板经热封支柱及其上的压簧与第三热封固定板形成缓冲机构。第一和第二热封内固定板上固定有前、后封合器。采用本结构动作精准、速度快，大大提高了操作的智能化。

Description

全伺服高速包装机械设备封合机构

技术领域

本实用新型涉及一种包装机械，更具体的说，本实用新型涉及一种用于袋装食品或药品包装机械的设备中，能够实现包装袋间歇式封合、三边封合一次成型的机构。

背景技术

目前，在食品药品包装生产机械设备中，包装袋的热封合是应用在复合包装材料中最普遍、最实用的一种制袋方式。一般来说，封合效果的好坏取决于它是否具有良好的热封强度以及完好无损的外观。而决定热封制袋质量的因素主要包括六大方面：一、热封温度。复合膜的热封温度的选择与复合基材的性能、厚度、制袋机速度、热风压力等有密切的关系，直接影响热封强度的高低。而复合薄膜的起封温度是由热封材料的黏流温度或熔融温度决定的，热封的温度不能超过热封材料的分解温度。黏流温度与分解温度之间的温度即为热封材料的热封温度范围，它是影响和控制热封质量的关键性因素。热封温度范围越宽，热封性能越好，质量控制越容易、越稳定。同时复合薄膜热封温度不能高于印刷基材的热定型温度。否则会引起热封部位的收缩、起皱，降低了热封强度和袋子的抗冲击性能。印刷基材的耐温性好，如BOPET、BOPA等，提高热封温度能提高生产速率；印刷基材的耐温性差，如BOPP则尽量采用较低的热封温度，而通过增加压力、降低生产速度或选择低温热封性材料来保证热封强度。二、热封压力。热封压力的大小与复合膜的性能、厚度、热封宽度等有关。极性热封材料有较高的活化性能，升温对其黏度的下降影响较大，因而所需的热封压力较小，防止热封部位的熔融材料被挤出，影响热封效果。而PE,PP为非极性材料，活化性能极小，所需压力较高，对热封强度、界面密封性有利。热封压力应随着复合膜的厚度增加而增加。若热封压力不足，两层薄膜难以热合，难以排尽夹在焊缝中间的气泡；热封压力过高，会挤走熔融材料，损伤焊边，引起断根。计算热封压力时，要考虑所需热封棒的宽度和实际表面积。热封棒的宽度越宽，所需的压力越大。三、热封速度。热封速度体现了包装机制袋的效率，也是影响热封强度和外观的重要因素。热封速度越快，热封温度要相应提高，以保证热封强度和热封状态达到最佳值；在相同的热封温度和压力下，热封速度越慢，热封材料的熔合将更充分、更牢固，但不能引起断根现象。国内生产的制袋机，热封时间的长短主要由包装机制袋的速度决定。增加热封时间，必须降低制袋速度，降低生产效率。四、冷却情况。目前市场中多使用在机构中增加制冷系统的方法来进行冷却，不仅增加了机构的复杂性，更增加了机械的体积。五、热封次数。目前市场上大多数制袋机的纵向和横向热封均采用分体式热板焊接法，纵向热封次数取决于热封棒的有效长度和袋长之比，横向热封次数由机台热封装置的组数决定。为了满足宽边的热封要求，往往通过增加横向热封装置，增加热封次数，以降低热封温度，减小缩颈现象。对于较长规格的包装袋，采用多倍送料技术，使每次送料长度减至袋长的二分之一或三分之一，从而降低生产效率，所以有些制袋机增加了纵向热封棒的长度，以增加热封次数，保证热封质量。由于将封合机构分为了横封和纵封两个部分，使得机构体积庞大，结构松散。六、热封棒的间隙。热封棒间隙是指上热封棒接触到底板时，预定的热封压力传递到热封表面的施压距离。在相同薄膜厚度、相同热封速度时，热封棒间隙小，热封时间相对较小，产品的热封强度将会降低。一般热封棒间隙设定再1.0-1.5mm，它与薄膜厚度、传递性能、制袋速度等有关。此间隙需要有相关机构可以进行调整。否则不仅制袋质量无法保障，更是降低了机械的制袋速度。

发明内容

本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种可以得到良好的制袋封合效果，获得良好的热封强度和完好美观的封合外观的全伺服高速包装机械设备封合机构。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

全伺服高速包装机械设备封合机构，包括左右两根沿水平方向平行间隔设置的光轴，在所述的两根光轴的后端固定有热封检测板，在所述的两根光轴的前端固定有第三热封固定板；

所述的两根光轴位于热封检测板和第三热封固定板之间的轴段的前部和后部分别与前部带法兰的直线轴承的内圈、后部带法兰的直线轴承的内圈前后移动连接，在第一热封固定板的左右两侧以及第二热封固定板的左右两侧分别开有直径大于光轴直径的通孔，所述的第一热封固定板和第二热封固定板分别通过左右两侧的通孔套在两根光轴上，所述的第一热封固定板与后部直线轴承的法兰前端面固定相连，所述的第二热封固定板与前部直线轴承的法兰后端面固定相连，所述的第一热封固定板固定在机架上，两个后部直线轴承的外圈后端均设置有接近开关安装架，在每一个接近开关安装架上均安装有接近开关，所述的热封检测板位于工作原点位置时，热封检测板在接近开关感应范围内；

在所述的机架上安装有电机座，在所述的电机座上沿竖直方向安装有伺服电机，所述的伺服电机的输出轴与一个转盘的中心固定相连，所述的转盘位于两个光轴之间的中间位置且位于第一热封固定板的后侧，在所述的转盘的径向上以转盘中心为对称点对称设置有两个转盘连接轴销，在所述的热封检测板的前壁中间安装有后部热封连接块，在所述的第二热封固定板的后壁中间安装有前部热封连接块，前部热封连接杆穿过第一热封固定板的开槽且前部热封连接杆的前后两端分别通过鱼眼接头与前部热封连接块以及一个转盘连接轴销铰接相连，所述的前部热封连接块、与前部连接杆两端相连的鱼眼接头、一个转盘连接轴销和转盘共同构成第一曲柄连杆机构，后部热封连接杆的前后两端分别通过鱼眼接头与转盘上的另一个转盘连接轴销以及后部热封连接块铰接相连，所述的后部热封连接块、与后部热封连接杆两端相连的鱼眼接头、后部热封连接杆、另一个转盘连接轴销和转盘共同构成第二曲柄连杆机构；

在所述的第二热封固定板前壁中间固定有第二热封内固定板，在所述的第二热封内固定板和第三热封固定板之间设置有第一热封内固定板，所述的第一热封内固定板通过四根沿水平方向设置的热封支柱与第三热封固定板固定相连，所述的第一热封内固定板位于两个豁槽之间的位置，在每一根热封支柱上套有压力弹簧，所述的四根热封支柱后端与第一热封内固定板螺纹连接，所述的四根热封支柱前端分别穿过第三热封固定板上的开孔以及一个挡板上的开孔设置，所述的挡板固定在第三热封固定板上，所述的四根热封支柱能在开孔中前后移动，所述的四根热封支柱的前端安装有螺母，所述的螺母能够在压力弹簧的作用下压紧在第三热封固定板上以限制热封支柱的位移；

在所述的第一热封内固定板后壁上依次固定有热封隔热垫和L形前封合器，所述的L形前封合器的竖直段位于第一热封内固定板右侧，在与L形前封合器相对位置处的第二热封内固定板的前壁上依次固定有热封隔热垫和后封合器，在前封合器和后封合器的相对设置的压合面上设置有滚花的花纹，在所述的前封合器和后封合器顶部分别开有凹槽，在两个凹槽内分别穿入加热棒，两封合器顶部均安装有热封块压板以限制加热棒脱出，前封合器和后封合器上分别设置有孔，在所述的孔内安装有温度传感器，所述的温度传感器与电器控制系统相连，所述的温度传感器将信号传到电器控制系统，通过控制系统的PLC程序控制继电器的启停实现温度的控制，所述的伺服电机和接近开关分别与控制器相连；

所述的第一热封固定板、第二热封固定板、第三热封固定板、第一热封内固定板和第二热封内固定板分别沿竖直方向设置。

本实用新型所取得的有益效果：

一、热封温度由温度传感器将信号传到电器控制系统，通过电器控制系统的PLC程序控制继电器的启停实现温度的独立控制，实现了温度可调、加热时间可调。

二、热封压力由压力弹簧提供，压力的大小可根据复合膜的性能、厚度、材料本身的材质等因素，通过调节压力弹簧的预紧压力来调整。

三、热封速度和冷却情况这方面，本机构采用了横向和纵向封合器一体式的设计，分别由前、后两块封合器构成，两块封合器同时并拢加热，大大提高了封合效率；同时本机构采用了全伺服系统，动作精准，速度快，免维护。

四、本机构的横向封合次数为一次成型，宽度直接由封合器的尺寸决定，纵向封合部分是通过增加热封器长度的方式以增加热封次数来保证热封质量的。由于机构这一改进，使得机构本身的结构更加紧凑，避免了每一次封合还需增加独立的冷却机构，大大提高了封合速度，从而真正的实现了高速封合。为了适应不同的封袋尺寸要求，封合器可以设置不同的尺寸及封合部位的纹路，只需更换封合器即可。

五、对于热封棒间隙调整，本机构可以通过调整热封连接杆与鱼眼接头的旋入长度配合转盘旋转角度来进行调整。

六、此外本机构前端左右两边分别设有一个把手销轴，可以在封合器等可更换部件的安装、调试时，方便快捷的拔出，形成门枢式结构。大大提高了操作的安全系数和工作效率。

附图说明

图1是本实用新型全伺服高速包装机械设备封合机构的立体结构示意图；

图2是图1所示热封合机构的主视图；

图3是图1所示热封合机构的俯视图；

图4是图1所示热封合机构的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

如附图所示，本实用新型的全伺服高速包装机械设备封合机构，包括左右两根沿水平方向平行间隔设置的光轴27，在所述的两根光轴27的后端固定有热封检测板5，在所述的两根光轴27的前端固定有第三热封固定板20。

作为本实用新型一种优选的实施方式，在所述的第三热封固定板20的左右侧壁上且分别向板体内部开有豁槽，在两个豁槽内均安装有热封夹板16，所述的两根光轴27的前端分别插在热封夹板16中并通过安装在热封夹板16外侧的螺栓固定在热封夹板16中，两个所述的热封夹板16的内侧分别通过穿过第三热封固定板20的左右两个把手销轴22固定在第三热封固定板20上。采用该结构便于拆卸，左右两个把手销轴22不仅起到连接作用，拔出其中一个，第一热封内固定板19和第三热封固定板20绕另一个手销轴22转动，带动前封合器15旋转至设备外部并且露出后封合器14，便于对设备修理。

所述的两根光轴27位于热封检测板5和第三热封固定板20之间的轴段的前部和后部分别与前部带法兰的直线轴承24的内圈、后部带法兰的直线轴承2的内圈前后移动连接。在第一热封固定板1的左右两侧以及第二热封固定板25的左右两侧分别开有直径大于光轴27直径的通孔，所述的第一热封固定板1和第二热封固定板25分别通过左右两侧的通孔套在两根光轴27上，所述的第一热封固定板1与后部直线轴承2的法兰前端面固定相连，所述的第二热封固定板25与前部直线轴承24的法兰后端面固定相连。所述的第一热封固定板1固定在机架上，两个后部直线轴承2的外圈后端均设置有接近开关安装架7，在每一个接近开关安装架7上均安装有接近开关6。所述的热封检测板5位于工作原点位置时，热封检测板5在接近开关6感应范围内。

在所述的机架上安装有电机座9，在所述的电机座9上沿竖直方向安装有伺服电机11，所述的伺服电机11的输出轴30与一个转盘10的中心固定相连，所述的转盘10位于两个光轴27之间的中间位置且位于第一热封固定板1的后侧，在所述的转盘10的径向上以转盘中心为对称点对称设置有两个转盘连接轴销29。在所述的热封检测板5的前壁中间安装有后部热封连接块4-2，在所述的第二热封固定板25的后壁中间安装有前部热封连接块4-1，前部热封连接杆3-1穿过第一热封固定板1的开槽且前部热封连接杆3-1的前后两端分别通过鱼眼接头8与前部热封连接块4-1以及一个转盘连接轴销29铰接相连，所述的前部热封连接块4-1、与前部连接杆3-1两端相连的鱼眼接头8、一个转盘连接轴销29和转盘10共同构成第一曲柄连杆机构，后部热封连接杆3-2的前后两端分别通过鱼眼接头8与转盘10上的另一个转盘连接轴销29以及后部热封连接块4-2铰接相连，所述的后部热封连接块4-2、与后部热封连接杆3-2两端相连的鱼眼接头8、后部热封连接杆3-2、另一个转盘连接轴销29和转盘10共同构成第二曲柄连杆机构。

在所述的第二热封固定板25前壁中间固定有第二热封内固定板26，在所述的第二热封内固定板26和第三热封固定板20之间设置有第一热封内固定板19，所述的第一热封内固定板19通过四根沿水平方向设置的热封支柱18与第三热封固定板20固定相连。所述的第一热封内固定板19位于两个豁槽之间的位置以免在旋转第一热封内固定板19时与热封夹板16发生干涉，在每一根热封支柱18上套有压力弹簧21。所述的四根热封支柱18后端与第一热封内固定板19螺纹连接，所述的四根热封支柱18前端分别穿过第三热封固定板20上的开孔以及一个挡板17上的开孔设置，所述的挡板17固定在第三热封固定板20上，所述的四根热封支柱18能在开孔中前后移动，所述的四根热封支柱18的前端安装有螺母，所述的螺母能够在压力弹簧21的作用下压紧在第三热封固定板20上以限制热封支柱18的位移。

在所述的第一热封内固定板19后壁上依次固定有热封隔热垫12和L形前封合器15，所述的L形前封合器15的竖直段位于第一热封内固定板19右侧，在与L形前封合器15相对位置处的第二热封内固定板26的前壁上依次固定有热封隔热垫12和后封合器14。在前封合器15和后封合器14的相对设置的压合面上设置有滚花的花纹以增加封合的强度。在所述的前封合器15和后封合器14顶部分别开有凹槽，在两个凹槽内分别穿入加热棒13，两封合器顶部均安装有热封块压板23以限制加热棒脱出。前封合器15和后封合器14上分别设置有孔28，在所述的孔内安装有温度传感器。所述的温度传感器与电器控制系统相连，所述的温度传感器将信号传到电器控制系统，通过控制系统的PLC程序控制继电器的启停实现温度的控制。所述的伺服电机11和接近开关6分别与控制器相连。

所述的第一热封固定板、第二热封固定板、第三热封固定板、第一热封内固定板和第二热封内固定板分别沿竖直方向设置。

本装置在使用时，只需要将第一热封固定板1和电机座9连接在机架上。需封合包装袋从上道工序送入后封合器14和前封合器15之间，首先通过前封合器15和后封合器14的竖直部分以及水平部分压合侧边和底边，该包装袋下移，同时下一个包装袋进入后封合器14和前封合器15之间，此时对下一个包装袋的侧边以及底边和上一个包装袋的侧边以及顶边热封，以此类推进行热封后，离开本设备进入下一道工序。

本装置的使用方法如下：热封检测板5在接近开关6感应范围内，此位置为热封检测板5工作原点位置。伺服电机11带动转盘10顺时针转动，前部热封连接杆3-1、后部热封连接杆3-2在鱼眼接头8的作用下，向远离转盘10回转中心的位置推出，与后部热封连杆3-2后部相接的热风检测板5后移，通过光轴27拉动第三热封固定板20等量后移，其上通过热封支柱18固定着的第一热封内固定板19和前封合器15向后移动，向后封合器14靠拢。与此同时，由于转盘10的转动，与前部热封连杆3-1前部相接的第二热封固定板25，带动第二热封内固定板26和其上固定的后热封合器14向前移动，向前封合器15靠拢。此前、后封合器实现并拢，对包装袋进行热封；保持既定的热封时间后，伺服电机11带动转盘10逆时针旋转，前部热封连接杆3-1、后部热封连接杆3-2在鱼眼接头8的作用下，向靠近转盘10回转中心的位置拉回，与后部热封连杆3-2后部相接的热风检测板5前移，通过光轴27拉动第三热封固定板20等量前移，其上通过热封支柱18固定着的第一热封固定板19和前封合器15向前移动与后封合器14远离。与此同时，由于转盘10的转动，与前部热封连杆3-1前部相接的第二热封固定板25，带动第二热封内固定板26和其上固定的后热封合器14向后移动与前封合器15远离。当热封检测板5回到工作原点位置时，伺服电机11停止转动，并保持一个既定停顿时间，此为本机构的一个工作循环。

尽管上面结合图示对本实用新型暨全伺服高速包装机械设备热封合机构进行了示意性的描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案，附图中所示的也只是本实用新型的实施方案之一且不局限于上述的具体实施方式，不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，对其进行任何显而易见的修改，均应属于本实用新型的保护之内。

Claims (2)

1.全伺服高速包装机械设备封合机构，其特征在于：包括左右两根沿水平方向平行间隔设置的光轴，在所述的两根光轴的后端固定有热封检测板，在所述的两根光轴的前端固定有第三热封固定板；

所述的两根光轴位于热封检测板和第三热封固定板之间的轴段的前部和后部分别与前部带法兰的直线轴承的内圈、后部带法兰的直线轴承的内圈前后移动连接，在第一热封固定板的左右两侧以及第二热封固定板的左右两侧分别开有直径大于光轴直径的通孔，所述的第一热封固定板和第二热封固定板分别通过左右两侧的通孔套在两根光轴上，所述的第一热封固定板与后部直线轴承的法兰前端面固定相连，所述的第二热封固定板与前部直线轴承的法兰后端面固定相连，所述的第一热封固定板固定在机架上，两个后部直线轴承的外圈后端均设置有接近开关安装架，在每一个接近开关安装架上均安装有接近开关，所述的热封检测板位于工作原点位置时，热封检测板在接近开关感应范围内；

在所述的机架上安装有电机座，在所述的电机座上沿竖直方向安装有伺服电机，所述的伺服电机的输出轴与一个转盘的中心固定相连，所述的转盘位于两个光轴之间的中间位置且位于第一热封固定板的后侧，在所述的转盘的径向上以转盘中心为对称点对称设置有两个转盘连接轴销，在所述的热封检测板的前壁中间安装有后部热封连接块，在所述的第二热封固定板的后壁中间安装有前部热封连接块，前部热封连接杆穿过第一热封固定板的开槽且前部热封连接杆的前后两端分别通过鱼眼接头与前部热封连接块以及一个转盘连接轴销铰接相连，所述的前部热封连接块、与前部连接杆两端相连的鱼眼接头、一个转盘连接轴销和转盘共同构成第一曲柄连杆机构，后部热封连接杆的前后两端分别通过鱼眼接头与转盘上的另一个转盘连接轴销以及后部热封连接块铰接相连，所述的后部热封连接块、与后部热封连接杆两端相连的鱼眼接头、后部热封连接杆、另一个转盘连接轴销和转盘共同构成第二曲柄连杆机构；

在所述的第二热封固定板前壁中间固定有第二热封内固定板，在所述的第二热封内固定板和第三热封固定板之间设置有第一热封内固定板，所述的第一热封内固定板通过四根沿水平方向设置的热封支柱与第三热封固定板固定相连，所述的第一热封内固定板位于两个豁槽之间的位置，在每一根热封支柱上套有压力弹簧，所述的四根热封支柱后端与第一热封内固定板螺纹连接，所述的四根热封支柱前端分别穿过第三热封固定板上的开孔以及一个挡板上的开孔设置，所述的挡板固定在第三热封固定板上，所述的四根热封支柱能在开孔中前后移动，所述的四根热封支柱的前端安装有螺母，所述的螺母能够在压力弹簧的作用下压紧在第三热封固定板上以限制热封支柱的位移；

在所述的第一热封内固定板后壁上依次固定有热封隔热垫和L形前封合器，所述的L形前封合器的竖直段位于第一热封内固定板右侧，在与L形前封合器相对位置处的第二热封内固定板的前壁上依次固定有热封隔热垫和后封合器，在前封合器和后封合器的相对设置的压合面上设置有滚花的花纹，在所述的前封合器和后封合器顶部分别开有凹槽，在两个凹槽内分别穿入加热棒，两封合器顶部均安装有热封块压板以限制加热棒脱出，前封合器和后封合器上分别设置有孔，在所述的孔内安装有温度传感器，所述的温度传感器与电器控制系统相连，所述的温度传感器将信号传到电器控制系统，通过控制系统的PLC程序控制继电器的启停实现温度的控制，所述的伺服电机和接近开关分别与控制器相连；

所述的第一热封固定板、第二热封固定板、第三热封固定板、第一热封内固定板和第二热封内固定板分别沿竖直方向设置。

2.根据权利要求1所述的全伺服高速包装机械设备封合机构，其特征在于：在所述的第三热封固定板的左右侧壁上且分别向板体内部开有豁槽，在两个豁槽内均安装有热封夹板，所述的两根光轴的前端分别插在热封夹板中并通过安装在热封夹板外侧的螺栓固定在热封夹板中，两个所述的热封夹板的内侧分别通过穿过第三热封固定板的左右两个把手销轴固定在第三热封固定板上。