一种立式包装机及其包装方法与流程

本发明属于包装的技术领域，尤其涉及一种立式包装机及其包装方法。

技术背景

目前公司立式包装机都是间歇式动作的，这样完成一次制袋的动作耗时太久，严重影响包装速度，市场上普遍应用的都是这种间歇式立式包装机。因此有的客户产品在可以实现高速包装的情况下也没有适合的机器满足要求

图1至图3为现有立式包装机的结构示意图，现有立式包装机包括机架装置1、主拉袋结构2、罩板3、横封结构4、纵封结构5、成型装置6、供膜装置7、纠偏检测装置8、出料装置9以及电控箱装置10。工作时，开启主电源，纵封结构5的纵封气缸推动纵封器推向成型器下料管完成纵封封合后退回，然后主拉袋结构2的拉袋气缸推动拉膜皮带贴合成型器下料管同时伺服和蜗轮蜗杆减速机带动同步带两侧同步拉膜，等到供膜装置7的色标电眼反馈袋长完成信号后横封结构4的横封气缸推动横封器完成横封封合，重复一次完成一次包装。

现有立式包装机的每个部件是间歇式动作的，相互匹配等待才能完成一次包装，中途停顿时间太长，从而包装速度大大减慢；另外间歇动作生硬，噪音大。现实应用中很多客户是因为包装物料(液体，粉剂)本身性质速度做不了太快；有些客户物料(流动性好的块状颗粒)可以提高速度，提高效率，这部分客户就需要高速包装机来满足要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种针对合适物料来加快包装速度且提高生产效率的立式包装机及其包装方法。

本发明提供一种立式包装机，其包括：拉动包装膜的拉膜部分、对包装袋上下横封封口的横封部分、对包装袋纵向封口的纵封部分、成型部分、输送和导向包装膜的导纸部分以及安装和输送包装膜卷的供纸部分；所述拉膜部分包括平行设置的两个纵封支柱、位于两个纵封支柱之间的导轨装置、固定在导轨装置上的两个第一伺服行星减速器、固定连接在两个第一伺服行星减速器的拉膜气缸以及固定在每个第一伺服行星减速器上的拉膜皮带组；所述横封部分包括前热封器和后热封器、前热封器和后热封器之间且相对设置的两个横封插脚、与前热封器连接的弹簧组件、支撑前热封器和后热封器的滑轨底座、滑动固定在滑轨底座上的第二伺服行星减速器、连接第二伺服行星减速器和后热封器的连臂组件以及与滑轨底座连接的横封升降装置；所述纵封部分固定在拉膜部分上，其包括纵封薄气缸以及由纵封薄气缸驱动的纵封器；所述成型部分包括由所述拉膜皮带组推动的下料管，所述导纸部分包括色标电眼；所述供纸部分包括刹车气缸。

优选地，所述拉膜部分还包括固定所述两个纵封支柱和所述导轨装置的拉膜安装板。

优选地，所述导轨装置包括固定在拉膜安装板上且位于两个纵封支柱之间的线性滑轨、滑动固定在线性滑轨上的两个第一滑动块、分别滑动固定在两个第一滑动块上的两个第二滑动块、穿过两个纵封支柱且位于第一滑动块和第二滑动块之间的滑杆、固定在滑杆端部且位于纵封支柱外的位置显示器、固定在位置显示器上的调节旋钮以及穿过纵封支柱且固定在滑杆上的可调把手。

优选地，每个拉膜皮带组包括固定在对应第一伺服行星减速器上的两个同步轮、套在两个同步轮上的真空同步带以及套在真空同步带外的真空吸盘。

优选地，所述滑轨底座包括固定前热封器的前刀固板、固定后热封器的后刀固板、固定连接在前热封器和前刀固板之间的前排气板、固定连接在后热封器和后刀固板之间的后排气板、连接在前刀固板和后刀固板侧边且相对设置的左侧横封杆和右侧横封杆、由左侧横封杆穿过且固定左侧横封杆的左侧固板、由右侧横封杆穿过且右侧横封杆的右侧固板以及均由左侧横封杆和右侧横封杆穿过的后固板。

优选地，所述连臂组件包括与后刀固板连接的第一支臂、均与第一支臂连接的第二支臂以及与第二支臂连接的第三支臂；其中第二伺服行星减速器也与第二支臂连接，第三支臂的一端与第二支臂连接，第三支臂的另一端与后固板。

优选地，所述两个横封插脚相对设置，每个横封插脚均包括固定在滑轨底座的前刀固板的侧边的插脚座、与插脚座连接的插脚导板、插脚薄气缸、相对上下设置两个插脚导杆、均与两个插脚导杆连接的轴承座、套在两个插脚导杆上且与插脚薄气缸连接的气缸板、固定在每个插脚导杆上的锁块以及固定连接在每个插脚导杆上的插板，其中插板固定对应的插脚导杆的一端，轴承座固定在对应的插脚导杆的另一端，轴承座、气缸板、锁块和插板依序位于插脚导杆上。

优选地，所述导纸部分包括接膜压琨、垂直固定在接膜压琨两端的前安装板、固定在相对设置两个前安装板之间且上下设置的两个第一细导膜滚筒、固定在前安装板一侧端部的纠偏电机、与接膜压琨垂直连接的后安装板、相对设置的两个侧安装板、固定在两个侧安装板之间的多个第二细导膜滚筒和一个粗导膜滚筒以及固定在两个侧安装板侧边的连续式打码机，所述色标电眼固定在接膜压琨侧边。

优选地，所述供纸部分包括相对设置的左悬臂和右悬臂、固定在左悬臂一端部的左轴承罩、固定在右悬臂一端部且与左轴承罩相对设置的右轴承罩、固定在左轴承罩和右轴承罩之间的供纸轴承、套在供纸轴承上的纸筒、固定在左悬臂另一端部和右悬臂另一端部的旋转轴、套在在旋转轴端部的扭簧、固定在左悬臂和右悬臂之间的连接杆、垂直固定在左悬臂上的左滚筒支板、垂直固定在右悬臂上的右滚筒支板、固定在左滚筒支板和右滚筒支板之间的两个滚筒、固定在旋转轴两端的左摆杆和右摆杆、固定在左摆杆和右摆杆之间的两个缓冲滚筒以及套在供纸轴承上且与纸筒连接的刹车盘，所述刹车气缸固定在供纸轴承上且与刹车盘连接。

本发明还提供一种立式包装机的包装方法，包括如下步骤：

s1：开启主电源，纵封部分的纵封薄气缸推动纵封器推向成型部分的下料管，纵封器持续贴合完成纵封；

s2：供纸部分的刹车气缸打开，接着拉膜部分的拉膜气缸推动拉膜皮带组贴合成型部分的下料管，同时两个第一伺服行星减速器带动拉膜皮带组两侧同步拉膜；

s3：导纸部分的色标电眼接收到拉膜部分包装袋的长度并反馈袋长完成信号；s4：横封部分的第二伺服行星减速器通过连臂组件推动前热封器和后热封器完成横封封合，同时横封升降装置上下往复运动带动前热封器和后热封器连续往复完成包装。

本发明立式包装机，通过在导纸部分中省掉了供膜电机，且在拉膜部分采用两个第一伺服行星减速器、横封部分中采用第二伺服行星减速器和横封升降装置、以及纵封部分中进行持续贴合，节省包装封口和切断时间；本发明立式包装机是一款针对合适物料来加快包装速度，提高生产效率，不仅能快速完成包装，还能快速精准制袋，整机动作轻盈噪音小。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。

图1为现有立式包装机的立体分解图；

图2为现有立式包装机的主视图；

图3为现有立式包装机的工作示意图；

图4为本发明立式包装机的工作示意图；

图5为本发明立式包装机的部分分解示意图；

图6为本发明立式包装机的内部立体示意图；

图7为本发明立式包装机的内部工作示意图；

图8为本发明立式包装机的拉膜部分的立体分解图；

图9为本发明立式包装机的拉膜部分的左视图；

图10为本发明立式包装机的拉膜部分的立体图；

图11为本发明立式包装机的拉膜部分的主视图；

图12为本发明立式包装机的横封部分的立体图；

图13为本发明立式包装机的横封部分的局部立体分解图；

图14为本发明立式包装机的横封部分的横封插脚的结构示意图；

图15为本发明立式包装机的横封部分的横封升降装置的结构示意图；

图16为本发明立式包装机的纵封部分的左视图；

图17为本发明立式包装机的纵封部分的立体图；

图18为本发明立式包装机的导纸部分的立体图；

图19为本发明立式包装机的导纸部分的右视图；

图20为本发明立式包装机的供纸部分的右视图；

图21为本发明立式包装机的供纸部分的立体图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。

如图4至图7所示，一种立式包装机包括：作为安全防护的机架部分1、快速拉动包装膜的拉膜部分2、快速完成包装袋上下横封封口的横封部分3、快速完成包装袋纵向封口的纵封部分4、用于把包装膜转化为圆柱形状的包装袋的成型部分5、输送和导向包装膜的导纸部分6、安装和输送包装膜卷的供纸部分7、接住成品包装袋产品的出料部分8、放置电器控制元件的电箱部分9、放置气动控制元件及工具箱的气控箱部分10、提供真空给拉膜部分2的真空同步带292(如图8所示)拉膜的真空泵部分101。其中机架部分1用于固定拉膜部分2、横封部分3、纵封部分4、成型部分5、导纸部分6、供纸部分7和出料部分8，对操作人员安全防护。

成型部分5包括用于下料的下料管51。

如图8至图11所示，拉膜部分2可以快速拉动包装膜，并与导纸部分7的色标电眼配合控制包装袋长度。

拉膜部分2包括拉膜安装板21、固定在拉膜安装板21上且平行设置的两个纵封支柱22、固定在每个纵封支柱22上表面的顶板23、固定在顶板23上的螺母轴24、固定在螺母轴24上的活动扳手25、固定在拉膜安装板21上且位于两个纵封支柱22之间的导轨装置26、固定在导轨装置26上的两个第一伺服行星减速器27、固定连接在两个第一伺服行星减速器27的拉膜气缸28以及固定在每个第一伺服行星减速器27上的拉膜皮带组29。

其中导轨装置26是精密导轨装置，其包括固定在拉膜安装板21上且位于两个纵封支柱22之间的线性滑轨261、滑动固定在线性滑轨261上的两个第一滑动块262、分别滑动固定在两个第一滑动块262上的两个第二滑动块263、穿过两个纵封支柱22且位于第一滑动块262和第二滑动块263之间的滑杆264、固定在滑杆264端部且位于纵封支柱22外的位置显示器265、固定在位置显示器264上的调节旋钮266以及穿过纵封支柱22且固定在滑杆264上的可调把手267，通过调节旋钮265带动第二滑动块263在线性滑轨261上的位置，并由位置显示器264显示在线性滑轨261上的位置。每个第一伺服行星减速器27固定在对应的第二滑动块263上。

每个第一伺服行星减速器27包括固定在对应的第二滑动块263上的伺服电机271以及与伺服电机271固定连接的减速器272，拉膜气缸28连接在两个减速器272。

每个拉膜皮带组29包括固定在对应伺服电机271上的两个同步轮291、套在两个同步轮291上的真空同步带292以及套在真空同步带292外的真空吸盘293。

拉膜部分2采用精密导轨装置26带动两个第一伺服行星减速器27，两个第一伺服行星减速器27带动真空同步带292拉膜。

两个第一伺服行星减速器27带动每个拉膜皮带组29，能更快更精准。真空同步带292通过真空吸盘293辅助拉膜，吸住膜卷不易打滑提高制袋精准度，且拉膜气缸28推动拉膜皮带组29在精密导轨装置26上滑动定位更快更精准。

如图12至图15所示，横封部分3可以快速完成包装袋上下横封封口并切断包装袋，其包括前热封器31、后热封器32、位于前热封器31和后热封器32之间且相对设置的两个横封插脚33、与前热封器31连接的弹簧组件34、支撑前热封器31和后热封器32的滑轨底座35、滑动固定在滑轨底座35上的第二伺服行星减速器36、连接第二伺服行星减速器36和后热封器32的连臂组件37以及与滑轨底座35连接的横封升降装置38。

如图13所示，滑轨底座35包括固定前热封器31的前刀固板351、固定后热封器32的后刀固板352、固定连接在前热封器31和前刀固板351之间的前排气板353、固定连接在后热封器32和后刀固板352之间的后排气板354、连接在前刀固板351和后刀固板352侧边且相对设置的左侧横封杆355和右侧横封杆356、由左侧横封杆355穿过且固定左侧横封杆355的左侧固板357、由右侧横封杆356穿过且右侧横封杆356的右侧固板358以及均由左侧横封杆355和右侧横封杆356穿过的后固板359；其中后固板359、前刀固板351、左侧固板357和右侧固板358围设形成一个四边体，前热封器31和后热封器32位于所述四边体之间。

弹簧组件34固定在前刀固板351的前端，其包括插入前刀固板351内且分别与左侧横封杆355和右侧横封杆356连接的第一连杆341和第二连杆342、位于前刀固板351外侧且分别套在第一连杆341和第二连杆342上的第一弹簧343和第二弹簧344以及位于第一连杆341和第二连杆342之间的第一横封薄型气缸345和第二横封薄型气缸346，其中第一横封薄型气缸345和第二横封薄型气缸346均穿过前刀固板351后与前热封器31固定连接，第一横封薄型气缸345和第二横封薄型气缸346驱动前热封器31对包装袋进行上横封封口。

连臂组件37包括与后刀固板352连接的第一支臂371、均与第一支臂371连接的第二支臂372以及与第二支臂372连接的第三支臂373；其中第二伺服行星减速器36也与第二支臂372连接，第三支臂373的一端与第二支臂372连接，第三支臂372的另一端与后固板359；通过第二伺服行星减速器36驱动第二支臂372，同时带动第一支臂372和第三支臂373，同时带动后刀固板352和后热封器32，实现驱动后热封器32对包装袋进行下横封封口。

如图14所示，2个横封插脚33相对设置，每个横封插脚33均包括固定在滑轨底座35的前刀固板351的侧边的插脚座331、与插脚座3311连接的插脚导板332、插脚薄气缸333、相对上下设置两个插脚导杆334、均与两个插脚导杆334连接的轴承座335、套在两个插脚导杆334上且与插脚薄气缸333连接的气缸板336、固定在每个插脚导杆334上的锁块337以及固定连接在每个插脚导杆334上的插板338，其中插板338固定对应的插脚导杆333的一端，轴承座335固定在对应的插脚导杆334的另一端，轴承座335、气缸板336、锁块337和插板338依序位于插脚导杆334上。2个横封插脚33分别位于前热封器31和后热封器32之间，以辅助前热封器31、后热封器32快速完成包装袋上下横封封口。

如图15示，横封升降装置38包括导轨安装板381、固定在导轨安装板381侧面的线性导轨382、在线性导轨382上滑动连接的2个线性滑块383、固定在2个线性滑块383上的升降支板384、固定在滑轨安装板381上端的升降电机板385、固定在升降电机板385上的升降电机386、固定在升降电机386和升降支板384之间的升降丝杆387、位于升降丝杠387外的2个防护套388、固定在防护套388外的防尘座389以及与升降支板384垂直连接的底座连接板390。其中底座连接板390与滑轨底座35的左侧固板357和右侧固板358的底座固定连接；通过底座连接板390带动滑轨底座35、前热封器31和后热封器32上下运动。

横封部分3采用第二伺服行星减速器36通过连臂组件37推动后热封器32完成封合能快速轻盈的完成封口动作，前热封器31的前端采用弹簧组件34可以起到减震，降低异响，提高封口质量的效果。采用滑轨底座带动前热封器31和后热封器32在横封升降装置38上下往复运动可以进一步提速，降噪。前热封器31和后热封器32采用高硬度铝合金能有效减轻负载，使整套横部分更快速轻盈的运动；弹簧组件34外加两个横封薄型气缸辅助，可以保持上下往复运动时速度的平稳，还可以较少噪音。

如图16和图17所示，纵封装置4也采用缓冲弹簧设计，同时前后调节使用了位置显示器。纵封装置4包括相对设置的2个纵封支臂41、固定在每个纵封支臂41上的纵封导柱42、与每个纵封导柱42连接的纵封关节柱43、固定在纵封关节柱43的上横梁44和下横梁45、固定在上横梁44和下横梁45一端的锁扣46、位于下横梁45上且位于上横梁44和下横梁45之间的纵封薄气缸47、位于下横梁45上且与纵封薄气缸47连接的位置显示器48、套在上横梁44和下横梁45外且与纵封薄气缸47连接的纵封导向座49、与纵封导向座49连接且将上横梁44和下横梁45固定的卡板411、均与纵封导向座49和纵封薄气缸47固定连接纵封滑块412、纵封器413、固定纵封器413的纵封固定轴414、包裹在纵封器413外的隔热垫415、固定在隔热垫415上的两个弹簧固定杆416、连接纵封器413和两个弹簧固定杆416以及套在两个弹簧固定杆416上的两个弹簧417，两个弹簧417位于纵封薄气缸47的两侧，且弹簧417设置在纵封器413和隔热垫415之间。

其中纵封滑块412与隔热垫415固定连接。

纵封装置4的弹簧同样起到减震，降低异响，提高封口质量的效果，位置显示器48能记录每次的调节数字，方便实用。

其中，每个纵封支臂41固定在对应的拉膜部分2的纵封支柱22上。纵封导向座49呈u型，纵封导向座49包裹在上横梁44和下横梁45的中间的外侧面，纵封滑块412固定在纵封导向座49的u型开口内。纵封导向座49的两个臂均设有长槽491，通过把手492将卡板411的两端固定在长槽491内。通过纵封薄气缸47在上横梁44和下横梁45之间运动带动位置显示器48记录每次调节的数字位置。

如图18和图19所示，导纸部分6的作用输送和导向包装膜，其包括接膜压琨61、垂直固定在接膜压琨61两端的前安装板62、固定在相对设置两个前安装板62之间且上下设置的两个第一细导膜滚筒63、与每个前安装板62的侧面垂直邻接的安装支架64、固定在前安装板62一侧端部且与一个安装支架64连接的纠偏电机65、与接膜压琨61垂直连接的后安装板66、相对设置的两个侧安装板67、固定在两个侧安装板67之间的多个第二细导膜滚筒681和一个粗导膜滚筒682、固定在两个侧安装板67侧边的打码安装梁691、固定在打码安装梁691上的连续式打码机692、以及固定在接膜压琨61侧边且位于两个侧安装板67之间的色标电眼693，其中拉膜部分2与导纸部分6的色标电眼693配合控制包装袋长度。

导纸部分6导纸部分6经多个第二细导膜滚筒681、一个粗导膜滚筒682至第一细导膜滚筒63拉膜，拉膜过程中采用续式打码机692进行打码，是一种连续式高速拉膜，是一种连续式高速拉膜，所以不用供膜电机缓冲，减少部分成本。本发明导纸部分6由拉膜部分2拉膜，并通过纠偏电机65检测拉膜过程中是否存在拉膜方向偏移。现有立式机靠电机推动整个导纸部分移动来实现纠偏，本发明仅采用在接膜压琨61上设置纠偏电机65进行纠偏更简洁，节约成本。

如图20和图21所示，供纸部分7用于安装和输送包装膜卷，其包括相对设置的左悬臂71和右悬臂72、固定在左悬臂71一端部的左轴承罩711、固定在右悬臂72一端部且与左轴承罩711相对设置的右轴承罩721、固定在左悬臂71上且均与左轴承罩711连接的左刹车阻尼712和左刹车挡块713、固定在左悬臂71上且均与左轴承罩711连接的左刹车阻尼712和左刹车挡块713、固定在右悬臂72上且均与右轴承罩721连接的右刹车阻尼和右刹车挡块、固定在左轴承罩711和右轴承罩721之间的供纸轴承73、套在供纸轴承73上的纸筒731、固定在左悬臂71另一端部和右悬臂72另一端部的旋转轴74、套在在旋转轴74端部的扭簧741、位于扭簧741两端的扭簧隔套741和扭力调节套742、固定在左悬臂71和右悬臂72之间的连接杆743、垂直固定在左悬臂71上的左滚筒支板751、垂直固定在右悬臂72上的右滚筒支板752、固定在左滚筒支板751和右滚筒支板752之间的2个滚筒753、固定在旋转轴74两端的左摆杆761和右摆杆762、固定在左摆杆761和右摆杆762之间的2个缓冲滚筒763、套在供纸轴承73上且与纸筒731连接的刹车盘781以及固定在供纸轴承73上且与刹车盘781连接的刹车气缸782。

其中左滚筒支板751和右滚筒支板752相对设置且位于左悬臂71和右悬臂72之间，左摆杆761和右摆杆762相对设置且位于左悬臂71和右悬臂72之间。

供纸部分7在纸筒731处设置了刹车盘781和刹车气缸782，同时缓冲滚筒763处设计了扭簧741，现有供纸部分7采用o型带摩擦刹车，采用刹车气缸782比采用o型带摩擦刹车更精准，扭簧741可以根据不同需求调节不同的张力缓冲包装膜，供纸部分7的结构简单，方便实用。

本发明还提供一种立式包装机的包装方法，包括如下步骤：

s1：开启主电源，纵封部分4的纵封薄气缸47推动纵封器413推向成型部分5的下料管51，纵封器413持续贴合完成纵封(主电源关闭时，纵封薄气缸47才退回)；

s2：供纸部分7的刹车气缸782打开，接着拉膜部分2的拉膜气缸28推动拉膜皮带组29贴合成型部分5的下料管51、同时两个第一伺服行星减速器27带动拉膜皮带组29两侧同步拉膜；

s3：导纸部分6的色标电眼693接收到拉膜部分2包装袋的长度并反馈袋长完成信号；

s4：横封部分3的第二伺服行星减速器36通过连臂组件37推动前热封器31和后热封器32完成横封封合，同时横封升降装置38上下往复运动带动前热封器31和后热封器32连续往复完成包装，横封升降装置38用于配合第二伺服行星减速器36在最省时间的瞬间完成封口和切断。

本发明立式包装机，通过在导纸部分中省掉了供膜电机，且在拉膜部分采用两个第一伺服行星减速器、横封部分中采用第二伺服行星减速器和横封升降装置、以及纵封部分中进行持续贴合，节省包装封口和切断时间；本发明立式包装机是一款针对合适物料来加快包装速度，提高生产效率，不仅能快速完成包装，还能快速精准制袋，整机动作轻盈噪音小。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在本发明的技术构思范围内，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些改进、润饰和等同变换也应视为本发明的保护范围。