专利名称：包装机封口、送膜、切断工作装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种包装机的封口、送膜、切断工作装置及其控制方法。
本发明技术背景现有的包装机中，封口、送膜、切断分别是由封口器、输送轮、切刀完成的，步进式包装机就采用这种工作方式。由于现有包装机的封口、送膜、切断不是同一机构完成的，故存在着机构复杂、体积较大、产品质量不够稳定的缺点。如现有步进式包装机中，封口是由减速器、凸轮、摇臂、臂板、封口器等所组成的；切断是由安装在臂板上的切刀完成的；送膜是由偏心轮、摇臂、单向离合器、输送轮组成的(机械式)，或者是由步进电机、输送轮组成的(电控式)。这些复杂的传动机构，增大了包装机的体积，增加了包装机的制造成本，同时也使调试和维修变得困难。
本发明技术方案概述本发明的目的是提供一种包装机封口、送膜、切断工作装置及其控制方法，使包装机的工作更可靠，功能更集中，体积更加小，包装成本更为低廉。
本发明的目的是这样实现的本发明包括机体，安装于机体上的支承座、封口器及作为切断装置的切刀，其特征在于由气缸驱动的滑动工作台安装在两个平行的导向轴上，在滑动工作台与导向轴的摩擦面上装有导向轴承，导向轴固定在支承座上，在所述滑动工作台上安装有连接板，在该板上装有导向轴承，由气缸驱动的封口器及切断装置安装于所述连接板的导向轴承上。
进一步说，封口器是由左封板、右封板、中封板、导向柱、回位弹簧、导向轴承、加热板、横封加热棒、纵封加热棒、横封条、纵封条、电热偶、封口器气缸组成。左封板和右封板由三条导向柱固定，并安装在连接板的轴承上；中封板安装在左封板和右封板的导向柱之间；气缸的一头固定在右封板上，另一端固定在中封板上，在左封板和中封板上装有发热板，假如气缸的一头固定在左封板上，则在右封板和中封板上装发热板，在发热板上装有发热棒、电热偶、横封条、纵封条，在左封板、连接板、中封板之间装有回位弹簧。所述导向轴承为二个或二个以上。
导向柱将左封板和右封板固定成封口器的整体，中封板处于导向柱之间并在导向柱中滑动。在左封板和中封板上对称装有两块加热板，加热板由横封加热棒和纵封加热棒加热，加热板的温度是靠装在加热板上的电热偶将加热板的温度信息传到温控器上，由温控器来控制的，在加热板上装有横封条和纵封条，当气缸将左封板和中封板上的加热装置推到一起时，在高温高压的作用下，就可实现包装膜的热封工序，为了使左封板和中封板与连接板的中线保持对称，在左封板、中封板与连接板之间的导向柱上装有回位弹簧，同时为了减小导向柱与连接板和中封板的摩擦阻力，分别在连接板和中封板上安装有轴承。
切断装置由切刀、连杆、双杆气缸、固定座组成。切刀由连杆连接在双杆气缸上，双杆气缸固定座固定在左封板上，在左封板、加热板、横封条上，开有供切刀通过的过刀槽。
在所述连接板与滑动工作台的中间位置开有使气管、电源线及感应线通过的过线槽。
本发明工作时，先将加热板加热到包装膜最佳的热封温度，再把包装膜引到封口器的左封板和中封板之间的工作区域内，这时，控制封口器气缸的电磁换向阀得到工作信号，电磁阀改变压缩空气的回路，封口气缸将中封板推向左封板，使装在左封板和中封板上的纵、横封条完全闭合，在高温和高压的作用下，包装膜与纵、横封条的接触面被封合。在包装膜被封合后，控制滑动工作台的电磁换向阀得到工作信号，电磁阀改变压缩空气的回路，这时包装膜夹在封口器上，被滑动工作台拖动，在滑动工作台换向的同时，切刀的双杆气缸也同时动作，将夹在横封条上的包装膜切断，当包装膜被拉到预设的长度时，封口器气缸和滑动工作台气缸以及切刀气缸同时得到换向信号，这时，封口器张开，切刀回位，封切好的包装物自动脱落，滑动工作台将封口器、切断装置送回到原位，实现封口、送膜、切断的目的，只要控制器不断输出工作信号，上述工作将重复进行。
从整个工作过程来看，本发明与现有包装机的工作过程不同，现有包装的封口、送膜、切断是由封口器、输送轮、切刀分别完成的，而本发明是由装在滑动工作台的封口器、切刀一次完成的，由于封口、送膜、切断都是由气缸驱动的，只要根据气缸的位置变化取一个工作信号，就可控制电磁阀，实现包装过程的自动化，由于没有了复杂的机械传动机构，使包装机的体积缩小，工作的可靠性和产品的稳定性提高，从而降低了生产成本。
本发明与现有包装机相比有以下优点。
一、机构简单，工作可靠。本发明的封口、送膜、切断是由同一个工作装置完成的，而现有的包装机要完成上述工作则要由封口器、输送装置、切刀三个独立的机构完成。在现有步进式包装机中，封口器是由电机、减速器、双凸轮、摇臂、臂板、加热器等组成，输送装置则由步进电机、减速器、输送轮等组成，由于现有包装机的工作机构复杂，要保证包装膜的封口、送膜、切断等工序的顺利完成，则需要对上述机构作系统的调整，而本发明则不同，由于省去了复杂的传动机构，故调试简单，工作可靠。此外，工作效率明显提高，每分钟可包装粉状或颗粒状物料100～110袋。
二、体积小、重量轻。由于本发明省去电机、减速器以及复杂的传动机构，故体积小、重量轻。在包装相同规格的包装物时，使用本发明的包装机只有传统包装机重量的1/5-1/8。
三、产品质量稳定，生产成本低。本发明的封口、送膜、切断是由同一个工作装置完成的，切刀藏于横封条中，封口完成后，切刀将封边切断，可以保证每一个包装袋的切边都相同，同时，送膜时包装膜被夹持在封口器上，包装膜是整体受力，故包装膜在拖动时受力均匀，不易出现包装膜错位和拉偏现象。而现有的包装机则不同，封口、送膜、切断是由封口器、输送装置、切刀分别完成的，封好的包装膜由输送轮输送到切刀的位置，由于封口的温度变化和包装速度的变化，都会使包装膜的切口出现切偏和切漏现象，同时输送轮是夹持在包装膜的纵封边上，当包装膜的拉力出现变化时也会出现切偏、切漏现象。由于本发明将封口、送膜、切断由同一个工作装置完成，减少了次品和废品，故提高了产品的质量、降低了生产成本。
四、控制方便，易实现自动化。本发明的所有动作，都是由可编程序控制器控制的，可以根据不同的包装物编写适合包装不同包装物的工作程序，无需对本发明的工作装置进行修改。由于本发明控制方便，可以和其它工作机配合实现自动化包装。
综上所述，本发明具有机构简单、工作可靠、体积小、重量轻、产品质品稳定、生产成本低、控制方便、易实现自动化的优点。
实现本发明的最好方法是根据包装物的实际大小来确定滑动工作台的行程以及横封长度和纵封长度，根据工作的实际要求，滑动工作台的行程和纵封条的长度要大于包装物的最大长度，横封条的长度和切刀的长度要大于包装物的最大宽度。以上基本要素确定后，可用轻质金属制做滑动工作台、连接板、左封板、中封板、右封板、加热板、固定座等，这样可以减小工作时的振动。现常用的轻质金属有铝合金，这种材料在市场场很容易买到。在不影响工作的情况下可将滑动工作台做得短些，这样可以减轻滑动工作台的质量还可缩小本发明的体积。本发明的导向轴和导向柱，可用碳素钢淬火后表面镀铬处理，这样可增加导向轴和导向柱的耐磨性，也可用硬质合金型材制作，同样具有耐磨的功能。本发明所使用的气缸都是定型产品，有各种品牌供选购，在经营气动产品的商店均可买到，本发明使用的轴承也可在市面上买到，因此，在现有的加工条件下，实施本发明没有技术上的问题。
本发明还具有如下特点。
一、可将切刀做成锯齿状。一般平口的包装物打开比较困难，有时要借助工具方可打开，将切刀做成锯齿状，这样就可切出齿状的封边，便于使用者拆封。
二、在滑动工作台和连接板的中心开过线槽。发热棒、电热偶的电源线和感线以及切断的气缸、封口气缸的管路都将随滑动工作台一起运动。如果由不同的位置与包装机连接的话，那么整个工作区将显得零乱，影响操作和调整。在滑动工作台和连接板的中心开过线槽，可以将所有线路和管路集中到过线槽上，这样就使线路和管整齐地排例。
本发明
图1是根据本发明较佳实施例工作装置的主视图。
图2是沿图1中I-I线的剖面图。
图3是本发明的工作原理图。
本发明
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的较佳实施例的细节及工作情况。
本发明较佳实施例的工作装置具有一个由气缸驱动的滑动的工作台25，滑动工作台25安装在与工作台运行方向平行的两条导向轴26上，在导向轴26与滑动工作台25的摩擦面上装有导向轴承23，滑动工作台25由气缸27驱动，导向轴26固定在支承座22上，支承座22固定在包装机的机体21上，在滑动工作台25的顶端装有减小冲击力的缓冲器1，滑动工作台25就在两支承座22之间滑动，滑动的最大行程就是包装物的最大长度，气缸27的行程与滑动工作台25的最大滑动行程相等。
在滑动工作台25上安装一连接板20，在连接板20上装有两个导向轴承2，封口和切断装置就安装在导向轴承2上，导向轴承的数量亦可为二个以上，但应综合考虑成本，在连接板20和滑动工作台25的中间位置开有一个使气管和电源线以及感应线通过的过线槽24。
封口器是由左封板10、右封板7、中封板4、导向柱5、回位弹簧3、导向轴承8、加热板9、横封加热棒11、纵封加热棒19、横封条16、纵封条18、电热偶17、气缸6所组成。导向柱5将左封板10和右封板7固定成封口器的整体，中封板4在导向柱5中滑动。在左封板10和中封板4上对称装有两块加热板9，加热板9由横封加热棒11和纵封加热棒19加热，加热板9的温度是靠装在加热板9上的电热偶17将加热板9的温度信息传到温控器上，由温控器来控制的，在加热板9上装有横封条16和纵封条18，当气缸6将左封板10和中封板4上的加热装置推到一起时，在高温高压的作用下，就可实现包装膜的热封工序，为了使左封板10和中封板4与连接板20的中线保持对称，在左封板10，中封板4与连接板20之是的导向柱5上装有回位弹簧3，同时为了减小导向柱5与连接板20和中封板4的摩擦阻力，分别在连接板20和中封板4上安装了轴承2和轴承8。
切断装置是由切刀12、连杆15、双杆气缸14、固定座13组成的。切刀12由连杆15连接在双杆气缸14上，双杆气缸14固定座13固定在左封板10上，在左封板10、加热板9、横封条16上，开有供切刀12通过的过刀槽。所述切刀12可作成锯齿状。
下面结合图3对本发明的工作原理作进一步的说明。图3A是本发明的初始状态，这时，滑动工作台25将封口器和切断装置推到最顶端，加热板9张开，切刀12藏在发热板9中。当加热板9的温度达到预先设定包装膜的最佳热封温度时，将包装膜M引到包装工作区内，包装前的准备工作就绪。可编程序控制器给出工作信号时，控制气缸6的电磁阀换向，压缩空气的回路改变，气缸6的推杆将中封板4推向包装中心，同时固定在右封板7的气缸6又将在左封板10拉向包装中心，使装在左封板7和中封板4上的纵、横封条完全闭合，包装膜M在热压的作用下，纵边和横边被压出完全闭合的密封边，如图3B所示。包装膜M封合后被夹持在封口器上，这时控制器发出送膜工作信号，控制气缸27的电磁阀换向，压缩空气的回路改变，夹持在封口器上的包装膜M将随滑动工作台25一起被气缸27拉动。由于驱动切刀12的双杆气缸14与气缸27是由同一个电磁阀控制的，在包装膜M被拉动的同时，包装膜M的横封边也被切刀12切断，如图3C所示。当包装膜M被拉到预设的长度时，控制器发出停止工作的信号，这时电磁阀回到初始状态，封口器张开，切刀12回位，装在滑动工作台25上的封口器和切断装置被气缸27推回到初始的位置，如图3D所示。只要控制器不断发出工作、停止的信号，上述工作将重复进行下去。
应该理解，以上对本发明较佳实施例的描述仅是为了说明，而不是对本发明的限制，所以本发明的保护范围仅由相应的权利要求限定。
权利要求
1.包装机封口、送膜、切断工作装置，包括机体，安装于机体上的支承座、封口器及作为切断装置的切刀，其特征在于由气缸驱动的滑动工作台安装在两个平行的导向轴上，在滑动工作台与导向轴的摩擦面上装有导向轴承，导向轴固定在支承座上，在所述滑动工作台上安装有连接板，在该板上装有导向轴承，由气缸驱动的封口器及切断装置安装于所述连接板的导向轴承上。
2.根据权利要求1所述的包装机封口、送膜、切断工作装置，其特征在于所述封口器是由左板由三条导向柱固定，并安装在连接板的轴承上；中封板安装在左封板和右封板的导向柱之间；气缸的一头固定在右封板上，另一端固定在中封板上；在左封板和中封板上装有发热板，在发热板上装有发热棒、电热偶、横封条、纵封条，在左封板、连接板、中封板之间装有四位弹簧。
3.根据权利要求2所述的包装机封口、送膜、切断工作装置，其特征在于导向柱将左封板和右封板固定成封口器的整体，中封板处于导向柱之间；在左封板和中封板上对称装有两块加热板，加热板上安装横封加热棒和纵封加热棒，在加热板上的电热偶连接温控器，在加热板上装有横封条和纵封条，左封板和中封板与连接板的中线保持对称；在左封板、中封板与连接板之间的导向往上装有四位弹簧，分别在连接板和中封板上安装有轴承。
4.根据权利要求1所述的包装机封口、送膜、切断工作装置，其特征在于所述切断装置是由切刀、连杆、双杆气缸、固定座组成，切刀由连杆连接在双杆气缸上，双杆气缸固定座固定在左封板上，在左封板、加热板、横封条上，开有供切刀通过的过刀槽。
5.根据权利要求1所述的包装机封口、送膜、切断工作装置，其特征在于在所述连接板与滑动工作台的中间位置开有使气管、电源线及感应线通过的过线槽。
6.根据权利要求1所述的包装机封口、送膜、切断工作装置的控制方法，其特征在于先将加热板加热到包装膜最佳的热封温度，再把包装膜引到封口器的左封板和中封板之间的工作区域内；这时，控制封口器气缸的电磁换向阀得到工作信号，电磁阀改变压缩空气的回路，封口气缸将中封板推向左封板，使装在左封板和中封板上的纵、横封条完全闭合，在高温和高压的作用下，包装膜与纵、横封条的接触面被封合。在包装废被封合后，控制滑动工作台的电磁换向间得到工作信号，电磁间改变压缩空气的回路，这时包装膜夹在封口器上，被滑动工作台拖动，在滑动工作台换向的同时，切刀的双杆气缸也同时动作，将夹在横封条上的包装膜切断，当包装膜被拉到预设的长度时，封口器气缸和滑动工作台气缸以及切刀气缸同时得到换向信号，这时，封口器张开，切刀回位，封切好的包装物自动脱落，滑动工作台将封口器、切断装置送回到原位。
7.根据权利要求6所述的包装机封口、送膜、切断工作装置的控制方法，其特征在于用于驱动切刀的双杆气缸电磁阀及用于驱动滑动工作台的气缸的电磁阀拾取同一个工作信号。
8.根据权利要求7所述的包装机封口、送膜、切断工作装置的控制方法，其特征在于用于驱动切刀的双杆气缸及用于驱动滑动工作台的气缸是由同一个电磁阀控制的。
全文摘要
本发明公开了一种包装机封口、送膜、切断工作装置及其控制方法，包括机体，安装于机体上的支承座、封口器及作为切断装置的切刀，其特征在于由气缸驱动的滑动工作台安装在两个平行的导向轴上，在滑动工作台与导向轴的摩擦面上装有导向轴承，导向轴固定在支承座上，在所述滑动工作台上安装有连接板，在该板上装有导向轴承，由气缸驱动的封口器及切断装置安装于所述连接板的导向轴承上，用于驱动切刀的双缸气缸及用于驱动滑动工作台的气缸的电磁阀拾取同一个工作信号，本发明工作可靠，体积小，重量大大减轻，包装成本低廉，可使工作效率大大超过现有包装机。
文档编号B65B41/00GK1445139SQ0211497
公开日2003年10月1日 申请日期2002年3月16日 优先权日2002年3月16日
发明者喻仲华 申请人:喻仲华