CN2795038Y - 气动式安全套自动包装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气动式安全套自动包装机，该机与传统安全套自动包装机的包装过程相似，但其各个包装部件的运动都由气压传动装置来实现，气缸分别与各个运动的包装部件连接；各气缸气路上均设有电磁阀，控制各部件的运动方向、幅度、速度，各气路上还装有对进出气量微调的微调开关。PLC与各电磁阀连接，PLC连接触摸式显示屏，使本机操作智能化，容易控制，便于管理。本机还可配备连续供料装置。本机将纯机械化的传动改为自动控制的气动传动，实现了包装全过程的气控自动化，动作迅速、反应快，包装速度提高到100－120个/分；简化了传动系统的结构，调整、维修更简单容易；气动元件和工作介质成本低，正常工作所要求的环境条件的不高。

Description

气动式安全套自动包装机

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种安全套自动包装机，特别是一种气动式安全套自动包装机。

(二)背景技术：

目前长方形、正方形两用安全套的包装使用的是传统机械式包装机，该种包装机通过分配轴、凸轮和从动杆等元件来完成包装过程中的一系列周期性顺序动作，包装过程中的动作如放膜、拉膜、上下预封、机械手放料、上下主封、压痕、切断等都由机械控制系统控制来完成，由于包装动作项目繁多，速度快，动作次序要求严格，因此机械控制系统采用由电机、分配轴、凸轮、连杆以及相应的调整机构所组成，分配轴上的凸轮根据各执行机构的运动要求，设计成相应的轮廓形状，并按工作循环图的规定，在分配轴上严格保持相互的相位角，从而各执行机构能严格按照预定的程序和时间进行协调运动，完成安全套的包装全过程。当加工对象变更时，则应按新的工作循环图调整凸轮间的相对位置，有时还需要更换为新的加工对象而预制的新凸轮。机械式包装机最大的不足是其包装速度上不去，每分钟超不过70个，这是因为转速快时凸轮和连接件的接触就会失控，机械性能不稳定，出现空包和夹坏产品等现象；另一个问题是机械传动机构复杂而且都是无弹性的刚性连接，封装头之间的间隙和压合力度的调整涉及部件多、协调费事且难度大，特别是在机器的调试过程中，如果出现动作失调，就会造成零部件的损坏，还有就是维修困难，除安排操作人员外，还需要配备专门的技工人员。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的是提供了一种气动式安全套自动包装机，由于采用了气压控制技术，使得这种包装机不仅包装速度快，而且操作简单、维修方便。

气动式安全套自动包装机为卧式自动制袋连续包装机，这种包装机包括动力传递装置、机座、固装在机座上的机架和安装在机架上的包装部件，包装部件的具体安置结构是：

两个包装膜卷盘上下分布安装在机架的一端，导辊轴组在包装膜卷盘的右侧安置在机架上，导辊轴组由上下两排呈水平状的圆形轴棒构成，在导辊轴组中间设置有一对上下运动的放膜辊，导辊轴组在其尾端有一对可调节的小轴，导辊轴组的右侧安装着左右水平运动的撑膜块，撑膜块端部的喇叭口朝向右方，撑膜块右侧顺序布置有上下运动且相互配合的上、下预封头，上下运动且相互配合的上、下主封头，上、下预封头和上、下主封头之间设置有前后水平移动的装料机械手，机械手前端为可上下张合的取套夹，紧接着上、下主封头右侧设置的是上下运动的压痕头，与压痕头下方相对的是压痕垫，压痕垫固定在机座面上，左右水平运动的拉膜器安装在本包装机最右端，拉膜器的左前端为可上下开合的夹头，拉膜器夹头端部端面处还安装有切断包装膜时从机座内垂直伸出的切断刀。

上位安装的包装膜卷盘的包装膜间隔有序地穿在导辊轴组的上排圆形轴棒中，下位安装的包装膜卷盘的包装膜间隔有序地穿在导辊轴组的下排圆形轴棒中，放膜辊上的两个上下排列的水平圆柱棒分别压在上、下包装膜上，上下包装膜在撑膜块喇叭口右方重叠，双层包装膜依次在上、下预封头、上、下主封头、压痕头和压痕垫之间穿过，被右端拉膜器的夹头夹住，包装膜在包装部件中的走势呈平顺状，除了包装膜卷盘和导辊轴组外，放膜辊、撑膜块、上、下预封头、上、下主封头、装料机械手、装料机械手取套夹、压痕头、拉膜器、拉膜器夹头和切断刀都分别与相对应的动力传递装置连接，与现有的包装机所不同的是：本实用新型对安全套进行包装的包装部件的运动不是通过分配轴、凸轮和从动杆等机械元件控制动力传递来完成，而是由气压传动装置来实现的，气压传动装置包括空气压缩设备、电磁阀、气缸、气路管道，气路管道将空气压缩设备、电磁阀和气缸连通成可控回路，电磁阀与气压控制系统连接，气缸分别与各个运动的包装部件连接或者通过机械传动件间接地与各个运动的包装部件连接；气压传动装置采用气动控制原理，将各包装部件与连通着电磁阀的气缸连接，本包装机是利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质，配合主要气动元件如电磁阀、气缸，与机械、电器等综合因素构成控制回路，使气动元件按安全套包装工艺要求，自动按设定的顺序动作，完成安全套包装。

各个运动的包装部件与气缸具体连接情况是：二放膜辊与上下运动的放膜辊气缸活塞固连，放膜辊气缸缸体竖直固连于机座内；撑膜块与左右运动的撑膜块气缸活塞固连，撑膜块气缸缸体水平固连于机架；上、下预封头分别与上下运动的上、下预封头气缸活塞固连，上预封头气缸缸体竖直固连于包装膜上方的机架，下预封头气缸缸体竖直固装于包装膜下方的机座内；前后运动的装料机械手与装料机械手进退气缸活塞固连，装料机械手进退气缸缸体水平固定于机架，装料机械手的取套夹与取套夹手指气缸活塞固连，取套夹手指气缸缸体通过连接块与装料机械手进退气缸活塞固连；上、下主封头分别与上下运动的上、下主封头气缸活塞固连，上主封头气缸缸体竖直固连于包装膜上方的机架，下主封头气缸缸体竖直固装于包装膜下方的机座内；压痕头与上下运动的压痕头气缸活塞固连，压痕头气缸缸体竖直固连于包装膜上方的在机架；拉膜器与左右运动的拉膜器气缸活塞固连，拉膜器气缸缸体水平固连于机架，拉膜器的夹头与夹头手指气缸活塞固连，夹头手指气缸缸体通过连接块与拉膜器气缸活塞固连；切断刀与上下运动的切断刀气缸活塞固连，切断刀气缸缸体竖直固连于机座内。上述放膜辊气缸，撑膜块气缸，上、下预封头气缸，装料机械手进退气缸，取套夹手指气缸，上、下主封头气缸，压痕头气缸，拉膜器气缸，夹头手指气缸，切断刀气缸经气路管道与空气压缩设备连接，上述各气缸气路上均设有电磁阀，由电磁阀控制进入气缸的压缩空气的流量、进出的方向，从而控制包装部件的运动方向、幅度、速度，电磁阀经信号线与气压控制系统连接。除夹头手指气缸外，各气缸气路上均有微调开关，各包装部件的运动状态的微调通过各气缸气路上安装的微调开关控制的，微调开关是可以控制少量进出气量的大小的。

所述气压控制系统为可编程序控制器，简称为PLC。PLC与各气缸的电磁阀经信号线连接，PLC上根据各部件动作节拍的编制的程序控制各电磁阀的启闭。PLC与触摸式显示屏连接，可用触摸式显示屏调整各部件运动程序。所述的实用新型的包装机还可配备有连续供料装置，连续供料装置的输送轨道尾端位于机械手的取料处。连续供料装置的输送轨道靠近出料口处安装检测设施，与自动供料装置控制器的暂停延时启动装置连接。当输送轨道上的安全套排满到检测设施的检测位置时，信号送出至暂停延时启动装置，暂停自动供料装置，根据输送轨道的长短，推算轨道上的安全套基本送出的时间，即本装置暂停时间，暂停后延时启动装置再次启动自动供料装置开始供料。可避免自动供料装置连续工作，延长其底盘使用寿命，也降低工作环境噪音。

本实用新型由于是将包装过程纯机械化的传动改变成电器化控制的气动传动，实现了包装全过程的气控自动化，由于其动作迅速、反映快，可实现较高速度的包装，由目前包装速度不到70个/分提高到100-120个/分；由于采用了带电磁阀的气缸，舍弃了凸轮连杆等大量机械零件，简化了传动系统的结构，对于调整、维修来说更加简单容易；气压传动控制技术中的元件和工作介质成本低，正常工作所要求的环境条件的不高；再加上气动控制系统配以PLC控制器、触摸式显示屏等高智能的控制单元，使得操作容易控制，便于管理。

(四)附图说明：

图1是本实用新型一种实施方式的主视结构示意图；

图2是本实用新型这种实施方式的俯视结构示意图；

图3是本实用新型这种实施方式的气压控制系统原理示意图。

(五)具体实施方式

如图1、图2所示，气动式安全套自动包装机为卧式自动制袋连续包装机，包装工艺流程大致为：包装材料—纵封成型—物料装填—纵封加横封成型—分切—成品。气压传动装置安装在本实用新型的机座内和机架上，机座面板上设置有机架。本安全套包装机采用两层薄膜四边封口制袋封装的形式，两个包装膜卷盘11被上下分布安装在机架的最左端，水平状布置的导辊轴组12在包装膜卷盘11的右侧安置在机架上，导辊轴组12由上下两排呈水平状的圆形轴棒构成，导辊轴组12左端1/3处的上下圆形轴棒之间设置有放膜辊1，放膜辊1为两个上下排列的水平圆柱棒，放膜辊1固定连接于可上下运动的放膜辊气缸1-1活塞，该放膜辊气缸1-1缸体竖直固定安装在机座内；导辊轴组12在其尾端有一对可调节的小轴，导辊轴组12右侧水平安装着撑膜块2，撑膜块2固定连接于可水平左右运动的撑膜块气缸2-1活塞，撑膜块气缸2-1缸体水平固定安装于机架，撑膜块2端部的喇叭口朝向右方；撑膜块2的右侧沿着包装膜的走向顺序布置有上下运动且相互配合的上、下预封头3、4，上、下预封头3、4分别位于上下层包装膜的上下方，上、下预封头3、4相配合，二者具有相对的单条纵封边，上预封头3固定连接于上下运动的上预封头气缸3-1活塞，该上预封头气缸3-1缸体竖直固连于包装膜上方的机架，下预封头4固定连接于上下运动的下预封头气缸4-1活塞，该下预封头气缸4-1缸体竖直固定安装在包装膜下方的机座内；上下运动且相互配合的上、下主封头6、7安装在上、下预封头3、4的右侧，上、下主封头6、7分别位于上下层包装膜的上下方，上主封头6固定连接于上下运动的上主封头气缸6-1活塞，该上主封头气缸6-1缸体竖直固连于包装膜上方的机架，下主封头7固定安装于上下运动的下主封头气缸7-1活塞，该下主封头气缸7-1缸体竖直固定安装在机座内，上、下主封头6、7相配合，二者具有相对的纵横封闭边；上、下预封头3、4和上、下主封头6、7之间水平设置有前后移动的装料机械手5，装料机械手5的前端设有取套夹，装料机械手5固连于前后运动的装料机械手进退气缸5-1活塞，该装料机械手进退气缸5-1缸体水平固连于机架，装料机械手5的高度位于两层包装膜之间；装料机械手5的取套夹与取套夹手指气缸5-2活塞固连，取套夹手指气缸5-2缸体通过连接块与装料机械手进退气缸5-1活塞固连；紧接着上、下主封头6、7右侧设置的是压痕头8，压痕头8高于上层包装膜，与压痕头8相对的下方是压痕垫14，压痕垫14位于上层包装膜的下方，压痕头8固连于上下运动的压痕头气缸8-1活塞，该压痕头气缸8-1缸体竖直固连于包装膜上方的机架，压痕垫14固连在包装膜下方的机座面上；左端头设有夹头的拉膜器10安装在本机最后右端并沿包装膜走向固连于左右水平运动的拉膜器气缸10-1活塞，该拉膜器气缸10-1缸体水平固定在机架上，拉膜器10的夹头与夹头手指气缸10-2活塞固连，夹头手指气缸10-2缸体通过连接块与拉膜器气缸10-1活塞固连；拉膜器10夹头前部端面处还安装有切断刀9，要切断包装膜时切断刀9从机座内垂直伸出，切断刀9固连于可上下运动的切断刀气缸9-1活塞，该切断刀气缸9-1缸体竖直固连于拉膜器10下方的机座内。上位安装的包装膜卷盘11的包装膜间隔有序地穿在导辊轴组12的上排圆形轴棒中，下位安装的包装膜卷盘11的包装膜间隔有序地穿在导辊轴组12的下排圆形轴棒中，放膜辊1上的两个上下排列的水平圆柱棒分别压在上、下包装膜上方，上下包装膜在撑膜块2喇叭口的处重叠依次穿过上、下预封头3、4、上、下主封头6、7、压痕头8和压痕垫14，最后被右端的拉膜器10的夹头夹住，包装膜在其中的走势平顺。本实用新型还可配备连续供料装置，连续供料装置的输送轨道尾端出料口通至装料机械手5取料的位置。硅油泵固连于包装膜上方的机架，滴油器的出油嘴在上方对准其下的连续供料装置的输送轨道，给经过的每一个安全套加上硅油。输送轨道上还在靠近连续供料装置的出料口处安装检测设施，检测设施与自动供料装置控制器的暂停延时启动装置连接。

上下预封头气缸3-1、4-1的气路管道并联与电磁阀H连通、上下主封头气缸6-1、7-1的气路管道并联与电磁阀I连通，放膜辊气缸1-1、撑膜块气缸2-1、装料机械手进退气缸5-1、取套夹手指气缸5-2、压痕头气缸8-1、切断刀气缸9-1、拉膜器气缸10-1、夹头手指气缸10-2所接的气路管道分别与电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C、电磁阀D、电磁阀E、电磁阀F、电磁阀G、电磁阀J连通，如图3所示，电磁阀固联在机座内，气路管道从机座内伸出与机架上的气缸相连通；本实用新型配备有空气压缩设备并安装在机座内，空气压缩设备经气路管道与电磁阀连通，电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C、电磁阀D、电磁阀E、电磁阀F、电磁阀G、电磁阀H、电磁阀I、电磁阀J经信号线分别与气压控制系统相对应的输出端子A、B、C、D、E、F、G、H、I、J相连接，该气压控制系统为PLC控制器13，置于机座内，PLC控制器13与触摸式显示屏连接，触摸式显示屏安装在机座上；为配合气压控制系统对气缸进行微调，在上述放膜辊气缸1-1，撑膜块气缸2-1，上、下预封头气缸3-1、4-1，装料机械手进退气缸5-1，取套夹手指气缸5-2，上、下主封头气缸6-1、7-1，压痕头气缸8-1，拉膜器气缸10-1，切断刀气缸9-1的气路的进气端和/或出气端上都配装有控制进出气量大小的微调开关，实现微调开关对气缸的灵敏控制。

本实用新型生产过程如下：首先将包装膜卷盘11上的上下包装膜有序地从过膜导辊轴组12中穿过，在其尾端的一对可调节小轴上将上下包装膜对正后，平稳、定长地在撑膜块2右端的喇叭口处重叠，双层包装膜往后依次在上、下预封头3、4、上、下主封头6、7、压痕头8和压痕垫14之间穿过、最后拉膜器10的夹头夹住双层包装膜；按下启动开关，上、下预封头3、4首先动作，在上、下预封头气缸3-1、4-1活塞的带动下，上、下预封头3、4分别作上下运动，相互冲压闭合后将上下包装膜的一条单边纵封，与此同时上下放膜辊1在放膜辊气缸1-1活塞的带动下上下移动一次，将上下包装膜放松拉出一个包装袋的长度，即一个包装位，与此同时拉膜器10的夹头夹着包装膜向右运动、拉动包装膜一个包装位，之后夹头手指气缸10-2动作、夹头松开，拉膜器10向左移回位，夹头再夹住前面的包装膜；这时完成了一个单边纵封的包装膜被拉动到与装料机械手5的位置相平齐处，此时撑膜块2在撑膜块气缸2-1活塞的带动下向右运动至与装料机械手5的相平齐的位置上，撑膜块2头部的喇叭口将上下包装膜撑开使右端一边已粘封的两层膜之间保持一定的间距，装料机械手5在装料机械手气缸5-1活塞的带动下纵向前移，穿过撑膜块2头部的喇叭口中空部位至前方的供料装置的输送轨道上，取套夹手指气缸5-2动作，装料机械手5前端的取套夹夹取一个已被滴油器滴上了硅油的安全套回送至的两层包装膜之间，取套夹松开放下安全套，装料机械手5回位；此后撑膜块2左移回位，上、下预封头3、4立即做上下闭合运动后又将上下包装膜进行左侧另一道单边纵封，这样安全套就被装在前后开口、左右边粘合的两层包装膜之间，装有安全套的包装膜被连续动作的拉膜器10再拉动一个包装位至上、下主封头6、7之间的位置上，在上、下主封头气缸6-1、7-1活塞的带动下，上、下主封头6、7分别作上下运动，相互冲压闭合后将装有安全套的包装膜前后开口进行横封和纵封的四边封闭，形成包装袋，此道工序后安全套被完全封存在包装膜的袋中；封好的包装袋继续右移至下道工序压痕头8下方，在压痕头气缸8-1活塞的带动下，压痕头8将包装膜冲压在压痕垫14上，在包装袋的边缘上制造出容易撕扯的压痕开口，至此装有安全套的包装成品制造完毕，根据具体情况要求包装若干个包装袋后应当切断，需要切断时在拉膜器10完成拉膜动作的一瞬间，切断刀9在切断刀气缸9-1活塞的带动下从机座内垂直向上运动，在拉膜器10移至最右端时在其夹头端部对安全套的包装袋进行分切，分切后的成品包装袋进入收集箱中。以上所述是对单个安全套包装过程的阐述，实际上包装过程中的各个工序动作都是同时协调、连续不断进行的，在各个工位有处于不同包装进程的包装袋，装有安全套的包装成品被快速不断地生产出来。

各个气缸活塞的动作由进出气缸缸体的压缩空气控制，压缩空气的进出变化又由与之相连通的电磁阀控制，电磁阀控制指令最终由称为PLC控制器13的气压控制系统控制，操作人员制根据包装过程的具体动作和节拍，将其编写成PLC控制器13程序输入气动控制系统的PLC中，启动控制系统即可对包装全过程进行全自动控制。在与PLC相连的触摸式显示屏上可调出各工位气缸的工作情况并进行调节。

Claims (5)

1、气动式安全套自动包装机，包括动力传递装置、机座、固装在机座上的机架，和安装在机架上的包装部件，包装部件的具体安置结构是：

两个包装膜卷盘上下分布安装在机架的一端，导辊轴组在包装膜卷盘的右侧安置在机架上，导辊轴组由上下两排呈水平状的圆形轴棒构成，导辊轴组中间设置有一对上下运动的放膜辊，导辊轴组在其尾端有一对可调节的小轴，导辊轴组的右侧水平安装左右水平运动的撑膜块，撑膜块端部的喇叭口朝向右方，撑膜块右侧顺序布置有上下运动且相互配合的上、下预封头，上下运动且相互配合的上、下主封头，上、下预封头和上、下主封头之间设置有水平前后移动的装料机械手，装料机械手前端为可上下张合的取套夹；紧接着上、下主封头右侧设置的是上下运动的压痕头，压痕头下方相对的是压痕垫，压痕垫固装在机座上，左右水平运动的拉膜器安装在本机最右端，拉膜器的左端为可上下张合的夹头，拉膜器夹头前部端面处还安装有切断包装膜时从机座内垂直伸出的切断刀，切断刀固联在拉膜器上与之同时左右运动；上位安装的包装膜卷盘的包装膜间隔有序地穿在导辊轴组的上排圆形轴棒中，下位安装的包装膜卷盘的包装膜间隔有序地穿在导辊轴组的下排圆形轴棒中，放膜辊上的两个上下排列的水平圆柱棒分别压在上、下包装膜上，上下包装膜在撑膜块喇叭口右方处重叠，双层包装膜依次穿过上、下预封头、上、下主封头、压痕头和压痕垫在右端被拉膜器的夹头夹住，包装膜在包装部件中的走势呈平顺状，其特征在于：动力传递装置为气压传动装置，包括空气压缩设备、电磁阀、气缸、气路管道，气路管道将空气压缩设备、电磁阀和气缸连通成可控回路，电磁阀还与气压控制系统连接；运动的包装部件放膜辊(1)、撑膜块(2)、上、下预封头(3、4)、上、下主封头(6、7)、装料机械手(5)、装料机械手(5)的取套夹、压痕头(8)、拉膜器(10)、拉膜器(10)的夹头和切断刀(9)分别与相对应的气压传动装置中的气缸连接，具体连接情况为：放膜辊(1)与上下运动的放膜辊气缸(1-1)活塞固连，放膜辊气缸(1-1)缸体竖直固连在机座内；撑膜块(2)与左右水平移动的撑膜块气缸(2-1)活塞固连，撑膜块气缸(2-1)缸体水平固连于机架；上、下预封头(3、4)分别与上下运动的上、下预封头气缸(3-1、4-1)活塞固连，上预封头气缸(3-1)缸体竖直固连于包装膜上方的机架，下预封头气缸(4-1)缸体竖直固定安装在包装膜下方的机座内；装料机械手(5)与前后移动的装料机械手气缸(5-1)活塞固连，装料机械手进退气缸(5-1)缸体水平固联连于机架；装料机械手(5)前端的取套夹与取套夹手指气缸(5-2)活塞固连，取套夹手指气缸(5-2)缸体通过连接块与装料机械手进退气缸(5-1)活塞固连；上、下主封头(6、7)分别与上下运动的上、下主封头气缸(6-1、7-1)活塞固连，上主封头气缸(6-1)缸体竖直固连于包装膜上方的机架，下主封头气缸(7-1)缸体竖直固定安装在包装膜下方的机座内；压痕头(8)与上下运动的压痕头气缸(8-1)活塞固连，压痕头气缸(8-1)缸体竖直固装于包装膜上方的机架；拉膜器(10)与左右水平移动的拉膜器气缸(10-1)活塞固连，拉膜器气缸(10-1)缸体水平固装于机架；拉膜器(10)的夹头与夹头手指气缸(10-2)活塞固连，夹头手指气缸(10-2)缸体通过连接块与拉膜器气缸(10-1)活塞固连；切断刀(9)与上下运动的切断刀气缸(9-1)活塞固连，切断刀气缸(9-1)缸体竖直固装于机座内；

上述放膜辊气缸(1-1)，撑膜块气缸(2-1)，上、下预封头气缸(3-1、4-1)，装料机械手进退气缸(5-1)，取套夹手指气缸(5-2)，上、下主封头气缸(6-1、7-1)，压痕头气缸(8-1)，拉膜器气缸(10-1)，夹头手指气缸(10-2)，切断刀气缸(9-1)经气路管道与空气压缩设备连接，上述各气缸的气路上分别接有电磁阀，各电磁阀经信号线与气压控制系统连接。

2、根据权利要求1所述的气动式安全套自动包装机，其特征在于：

所述气压控制系统为可编程序控制器(13)，可编程序控制器(13)与触摸式显示屏连接。

3、根据权利要求1或2所述的气动式安全套自动包装机，其特征在于：

上述放膜辊气缸(1-1)，撑膜块气缸(2-1)，上、下预封头气缸(3-1、4-1)，装料机械手进退气缸(5-1)，取套夹手指气缸(5-2)，上、下主封头气缸(6-1、7-1)，压痕头气缸(8-1)，拉膜器气缸(10-1)，切断刀气缸(9-1)的气路的进气端和/或出气端上安装有控制进出气量大小的微调开关。

4、根据权利要求1或2所述的气动式安全套自动包装机，其特征在于：

还配备有连续供料装置，连续供料装置的输送轨道尾端位于装料机械手(5)的取料处。

5、根据权利要求4所述的气动式安全套自动包装机，其特征在于：

所述连续供料装置的输送轨道靠近出料口处安装有检测设施，检测设施与自动供料装置控制器的暂停延时启动装置连接。

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