專利名稱：智能化塑料薄膜成袋裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種智能化塑料薄膜成袋裝置，屬于包裝機械應用領域。
背景技術：
隨著產品種類的多樣化、高檔化，人們對產品的包裝質量提出越來越高的要求。當前產品普遍采用的外層包裝多為塑料制品，其中塑料袋尤為普遍。在現在制袋技術中，送膜階段沒有自動的糾偏裝置，只能靠人工調節，這樣效率低且不精確。同時，現有的成袋裝置不能夠自動智能調節成袋尺寸，嚴重制約了該裝置的應用領域。而塑料袋的成袋方式多為熱封方式，此種成袋方式，簡單，成本低，但此種方式也存在眾多不足之處，由于刀片加熱多為電加熱，所以電壓的穩定性對成袋質量影響很大，要獲得高質量的袋產品就需要使用專業的電源，這樣成本隨之升高，同時此種方式對刀片的材料要求很高，要求導熱性好，升溫快，低粘性，性能穩定，因此一般的金屬材料難以滿足要求，此外工作環境的溫度對刀片溫度的影響很大，不同季節不同地域的使用溫度是不同，這樣就給此種成袋方式增加了局限性，眾多不足影響了成袋的質量以及成袋的效率，增加了成袋的成本，因此怎樣制造一種智能化的熱切封制袋裝置，不但擁有簡單的機構，而且能夠滿足不同環境不同地域的使用要求，同時還能自我調節刀片的溫度時刻保證溫度的穩定性，以提高成袋質量，同時能夠實現自動化以提高生產效率是當前包裝領域研究的重點。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種智能化的塑料薄膜成袋裝置，此裝置雖然結構簡單但是完全自動化工作，能智能化的調節成袋尺寸可生產多種尺寸的產品，智能化的控制刀口溫度，保證產品質量的穩定性，同時還能滿足不同的工作環境的要求。此裝置， 不但解放了人力，降低了成本，而且實現了生產的自動化，提高了產品質量和生產效率，對于提高產品包裝質量促進產品銷售具有重要的意義。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種智能化的塑料薄膜成袋裝置，包括送膜部分和成袋部分。所述的送膜部分主要包括送膜部分機架、帶輪調節腳、電機安裝座、膜卷、膜卷編碼器、三角組件、各種電機、檢測傳感器、輸送輥等。所述的成袋部分包括成袋電機、成袋編碼器、送袋輥子、切袋氣缸、壓袋塊、壓袋移動板、中間換向輥、各種電機、檢測傳感器等。控制器發出制袋指令后，送膜部分將塑料薄膜進行適當的折疊和平整等處理以后將其輸送到成袋部分，成袋部分的編碼器可以控制成袋長度尺寸；當薄膜到位以后，成袋部分的切膜刀片會實現薄膜的切斷與熱封，獲得塑料薄膜袋，最后成袋部分的移袋部分會將成品取走存放。所述的送膜部分機架與成袋部分機架是通過強力角件連接的，方便拆裝，兩部分可以獨立的搬運移動。所述的帶輪調節腳，方便整個送膜機構的搬運與移動，同時還可以將整個機構固定在地面之上，保證機構工作時的穩定性。
所述的膜卷編碼器、膜卷調節電機可以實現膜卷沿膜卷轉軸作軸向運動，實現不同包裝袋的尺寸要求。所述的第一方位傳感器、第二方位傳感器、方位調節電機、中間換向輥的配合控制下，完成了自動糾偏功能，保證薄膜高效傳送。所述的成袋編碼器實時返回信號依次來控制成袋的長度，一旦編碼器返回的數據跟控制系統自設的成袋長度尺寸相同，控制器便向成袋電機和頂起汽缸發送停止工作指令，兩者隨之停止工作，完成定長功能。所述的溫度傳感器實時監測刀片的溫度并將監測結果反饋給成袋編碼器，成袋編碼器根據監測數據實時控制刀片的溫度，以保證刀片的溫度穩定，保證成袋刀口的美觀整齊。所述的執行器件是電機與氣缸，易于實現高精度控制和生產的快速化。本發明采用傳感器實時監測各關鍵部位的工作情況以實現制袋的智能化。本發明的優點是I.本發明結構簡單，易于拆裝，不但極大地節省了加工成本，且增強了其普及應用2.本發明采用自動智能調節產品尺寸，擴大了應用范圍；3.本發明采用采用自動糾偏系統，不需要人工干涉，保證了成袋質量；4.本發明采用智能溫控方式，降低了對刀片材料的要求，有效的降低了設備成本；5.本發明可生產多種尺寸多種材料的產品。6.本發明全自動取放產品，降低了工人的勞動強度。
圖I為智能化塑料薄膜成袋裝置結構總裝圖
圖2為送膜部分后視圖3為送膜部分前視圖4為成袋部分后視圖5為成袋部分前視圖6為成袋部分仰視圖7為控制器與部件連接示意圖8為工作程序流程圖。
具體實施例方式如圖I所示，為智能化塑料薄膜成袋裝置結構總裝圖，所述的智能化塑料薄膜成袋裝置由送膜部分和成袋部分組成，送膜部分的機架I與成袋部分的機架41通過強力角件連接，方便拆裝，兩部分可以獨立的搬運移動。如圖2、圖3所示，為送膜部分結構示意圖，送膜部分的所有元器件都是安裝在第一機架I的上邊，第一機架I的四個角裝有帶輪調節腳2，這樣方便整個送膜機構的搬運與移動，同時還可以將整個機構固定在地面之上，保證機構工作時的穩定性。膜卷9被兩個錐形固定圈8固定在膜卷轉軸6上，膜卷轉軸6的兩端是外螺紋結構，膜卷9可以繞膜卷轉軸 6轉動，為了防止膜卷9沿膜卷轉軸6軸向運動在其外側各安裝一個固定環7，固定環7為內螺紋結構，膜卷轉軸6安裝在兩個膜卷軸托架5上，膜卷轉軸6可以在膜卷軸托架5上作軸向運動，膜卷轉軸6的一端與膜卷調節電機4的輸出軸連接，另一端裝有膜卷編碼器35。 膜卷編碼器35向膜卷調節電機4發出指令，可以實現膜卷9沿膜卷轉軸6作軸向運動，實現不同包裝袋的尺寸要求。膜卷調節電機4安裝在電機安裝座3上，電機安裝座3固結在第一機架I上，送膜電機11轉動帶動滾輪10轉動，膜卷套在滾輪10上，滾輪10帶動膜卷轉動，從而將塑料波薄膜從膜卷上分離出來，送膜電機11安裝在電機板12之上，電機板12 空套在轉軸送膜轉軸36上，在電機板12與機架I之間安裝有一個氣缸60，氣缸60可以拉升送膜電機11使送膜電機11離開滾輪10，電機11可以沿送膜轉軸36做軸向運動但不可以繞轉軸轉動，在送膜轉軸36上安有一個膜卷存量檢測塊16，膜卷存量檢測塊16會隨著送膜轉軸32的轉動而轉動，在膜卷存量檢測塊16的正上方裝有薄膜存量檢測傳感器17，當膜卷存量檢測塊16到達薄膜存量檢測傳感器17正下方時薄膜存量檢測傳感器17將信號返回給膜卷存量檢測塊16，在第一機架I靠膜卷9 一側的上方平行安裝第一中間輸送輥18 和第二中間輸送輥19，兩者的作用是輸送塑料薄膜，兩者皆可繞中心線做圓周運動，這樣減小了輸送阻力易于薄膜的輸送，在第一中間輸送棍18和第二中間輸送棍19的下方安裝第三中間輸送輥13，第三中間輸送輥13的一端安裝在轉臂14的上面，轉臂14安裝在懸臂15 上，懸臂15固結在第一機架I之上，轉臂14與懸臂15之間是軸連接，所以轉臂14可以繞連接點做360度旋轉，第三中間輸送輥13即可以做自轉又可讓隨轉臂14做旋轉，它的作用不只是輸送薄膜，還起到增加薄膜張力，減少薄膜表面皺痕的作用，將第一傳感器22和第二傳感器20安裝在第一機架I上，使得第一傳感器22和第二傳感器20能夠檢測到轉臂14 的運轉情況，第一傳感器22和第二傳感器20的作用是調節薄膜的張力。送膜部分的核心機構是三角折疊組件39，此機構可以實現塑料薄膜的折疊。三角折疊組件39通過三角轉軸 34、三角板軸座25安裝在第四塑料薄膜中間輸送輥24上。塑料薄膜中間輸送輥四24的作用與第一中間輸送輥18的作用相似，三角板軸座25可以前后調節，在三角折疊組件39上裝有調節桿27，調節桿27與三角折疊組件39之間是通過鉸鏈相連的，調節桿19的另一端裝有全螺紋的螺桿28，通過調節螺桿28可以調節三角折疊折疊組件39的俯仰角度，螺桿 28安裝在第一三角調節桿支架29上，第一三角調節桿支架29與第二三角調節桿支架30組成鉸鏈機構，安裝在第一機架I上，在三角組件39的邊緣裝有用橡膠類材料制成的三角條 40，三角條40與三角折疊組件39之間的縫隙可以調節，它的作用是平順塑料薄膜，減少產品表面的皺痕，三角折疊組件39的下角點正對由第一疊袋輥子33和第二疊袋輥子32形成的縫隙，塑料薄膜經過三角折疊組件39以后兩邊都經過第一疊袋輥子33和第二疊袋輥子 32之間的狹縫實現真正的折疊，在第一機架I 一側的上下機桿上分別安裝第二中間換向輥 23和第一中間換向輥26，經過折疊的塑料膜經過第一中間換向輥26和第二中間換向輥23 后進入成袋部分，第一中間換向輥26只可自轉不可軸向移動，但是第二中間換向輥23可以在水平方向上進行調整，這是由方位調節電機21來實現的，在正對第二中間換向輥23的第一機架I上左右裝有第一方位傳感器37和第二方位傳感器38,第一方位傳感器37和第二方位傳感器38的作用是協助方位調節電機21調節第二中間換向輥23的水平度，實現薄膜的自動糾偏功能，保證薄膜高效的傳送。
如圖4、圖5、圖6所示，為成袋部分結構示意圖，所述的成袋部分由第二機架41、 薄膜輸送機構、切袋機構以及移袋機構組成，薄膜輸送機構由成袋電機42、第一驅動送袋棍子51、二送袋輥子50、成袋編碼器58和頂塊59組成，成袋電機42安裝在第二機架41的中間桿的一側上，在第二機架41的中間桿的另一側上平行安裝第一驅動送袋輥子51和第二送袋輥子50，送膜機構將薄膜送到水平臺53上，在熱切刀條57位置調好后，限位螺釘座43 擰緊，使得刀條57的位置固定，第二送袋輥子壓板49將第二送袋輥子50壓住，使得第二送袋輥子50與第一送袋輥子51緊密接觸，在成袋電機42的輸出軸上裝有成袋編碼器58，成袋編碼器58可以控制成袋的長度，為了保證薄膜輸送順暢在第一送袋輥子51的后方裝有一頂塊59，頂塊59的下面安裝頂起汽缸52，頂塊59的升降是由頂起汽缸52實現，塑料薄膜的切斷與熱封是由切袋機構來完成，切袋機構的執行機構是切袋汽缸45，切袋汽缸45固結在壓袋固定板46上，壓袋固定板46固結在芯軸座44上，芯軸座44通過轉軸與第二機架 42連接，芯軸座44可以繞轉軸轉動，切袋汽缸45的芯軸與壓袋移動板47連接在一起，在壓袋移動板47的左右兩端各裝有一個絕緣塊，在絕緣塊上裝有電極48，兩個電極48之間裝有刀條57，在刀條57上裝有溫度傳感器54，溫度傳感器54實時監測刀片57的溫度，將檢測值反饋給控制器61以實時調節刀條57溫度，在刀條57的前后各裝有一個壓袋塊56， 壓袋塊56與壓袋移動板47之間通過導向軸連接，在壓袋塊56上裝有吹氣管，用于冷卻塑料袋切口，移袋機構55固定在第二機架41上，最后由移袋機構55將成品取走存放，控制器 61外購，OMRON公司生產，型號為CJ1M-CPU23，所述的控制器61分別與膜卷調節電機4、送膜電機11、薄膜存量檢測傳感器17、轉臂14、第二傳感器20、方位調節電機21、第一傳感器 22、第一方位傳感器37、第二方位傳感器38、成袋電機42、切袋汽缸45、頂起汽缸52和溫度傳感器54連接，如圖7所示。如圖8所示，為工作程序流程圖，在正式開始工作前，控制器61會根據操作者輸入的產品的尺寸數據計算出膜卷調節電機4應該轉動的圈數，然后控制器61向膜卷調節電機 4發出調節指令，在轉動膜卷調節電機4之前首先使汽缸60工作將膜卷調節電機4拉升，使膜卷調節電機4脫離膜卷9,膜卷調節電機4開始工作,膜卷調節電機4轉動帶動轉軸6轉動，從而實現膜卷的移動，轉軸6兩端為外螺紋結構，固定環7為與轉軸6外螺紋配合的內螺紋結構，此種結構不但能夠實現膜卷9的移動而且可以實現膜卷9最終位置的鎖定，防止膜卷9自移動，膜卷編碼器35實時監測膜卷調節電機4的工作情況并返回到控制器61，控制器61會根據膜卷編碼器35返回的數據控制膜卷調節電機4的轉停，膜卷調節電機4調節的是膜卷9的中心相對于三角組件39三角中線的距離，完成調節以后汽缸60回位使膜卷調節電機4回位；產品尺寸調節完成后系統開始正式工作，在整個工作過程中控制器一直檢測第一傳感器22是否有信號返回，一旦第一傳感器22有信號返回控制器61便向送膜電機11發送工作指令，送膜電機11開始轉動，控制器61 —旦檢測到第二檢測傳感器20有信號返回，則向送膜電機11發送停止工作指令，送膜電機11便停止轉動；隨著塑料薄膜的不斷減少膜卷存量檢測塊16會隨著送膜轉軸36轉動，一旦膜卷存量檢測塊16進入薄膜存量檢測傳感器17的檢測范圍則傳感器17會向控制器61返回信號，提醒操作者更換新的膜輥；塑料薄膜離開膜輥9以后首先從上面繞過第一中間輸送輥18，再從下面繞過第三中間輸送輥13然后從上面繞過第二中間輸送輥19最后從上面繞過第四塑料薄膜中間輸送輥24 到達三角組件39處，此時完成送膜功能。
轉臂14與懸臂15之間是軸連接，所以轉臂14可以繞連接點做360度旋轉，第三中間輸送輥13即可以做自轉又可讓隨轉臂14做旋轉，它的作用不只是輸送薄膜，還起到增加薄膜張力減少薄膜表面皺痕的作用，實現薄膜的張緊。三角組件39主要完成的是定形功能，形成包裝袋所要的形狀。在三角組件39處塑料薄膜經過橡膠三角條40與三角組件39之間的縫隙到達三角組件39的背面，三角組件 39的作用是捋平薄膜，在三角組件39的背面兩邊的的塑料薄膜進行折疊然后穿過由第一疊袋輥子33和第二疊袋輥子32形成的縫隙，然后從下面繞過第一中間換向輥26，最后從內側繞過第二中間換向輥23進入成袋部分，實現了定形功能。在整個工作過程中，控制器一直檢測第一方位傳感器37和第二方位傳感器38的檢測數據，根據監測數據控制方位調節電機21的運動依次來調節第二中間換向輥23的水平度從而有效減輕塑料薄膜跑偏問題。當薄膜向左邊第二靠近方位傳感器38側跑偏時，第二方位傳感器38得到信號，此時方位調節電機21轉動，使得第二中間換向輥23右端向下， 直到第二方位傳感器38沒有信號，方位調節電機21停止轉動。如果薄膜向右邊跑偏時，第一方位傳感器37得到信號，此時方位調節電機21向反方向轉動，使得地熱中間換向輥23 左端向下，直到第一方位傳感器37沒有信號，方位調節電機21停止轉動。在第一方位傳感器37、第二方位傳感器38、方位調節電機21、第二中間換向輥23的配合下，完成了自動糾偏功能，保證薄膜高效傳送。開始工作后控制器61向成袋電機42發送開始工作指令，成袋電機42開始轉動帶動第二送袋輥子50和第一送袋輥子51轉動從而將前處理完成的塑料薄膜向前輸送，在成袋電機42開始工作的同時頂起汽缸52，使頂塊59頂起，在成袋電機42送膜的同時成袋編碼器58向控制器61實時返回信號依次來控制成袋的長度，一旦編碼器58返回的數據跟控制系統自設的成袋長度尺寸相同，控制器61便向成袋電機42和頂起汽缸52發送停止工作指令，兩者隨之停止工作，完成定長功能。隨后，控制器61向切袋汽缸45發出工作指令，切袋汽缸45隨之伸出，切袋汽缸45 伸出的同時帶動刀片57下移實現塑料袋的熱切封口，溫度傳感器54實時監測刀片57的溫度并將監測結果反饋給控制器61，控制器61根據監測數據實時控制刀片57的溫度，以保證刀片57的溫度穩定，保證成袋刀口的美觀整齊)，在切袋汽缸45下移的過程中，壓袋塊56 首先接觸塑料薄膜在塑料薄膜完全被壓牢以后刀片57才接觸塑料薄膜，這樣可以保證成袋道口的整齊美觀防止變形，刀片57切斷塑料薄膜以后稍作停留，然后切袋汽缸45回位， 在切袋汽缸45回位的同時，壓板塊56上的吹氣口開始吹氣，實現成袋刀口的冷卻，切袋汽缸45回位完成以后，移袋機構會將成袋移動到指定位置存放(此處采用真空吸附機構來實現取放)，實現熱切和橫移功能。
權利要求
1.一種智能化塑料薄膜成袋裝置，其特征在于，由送膜部分和成袋部分組成，送膜部分的機架(I)與成袋部分的機架(41)通過強力角件連接。
2.根據權利要求I所述的一種智能化塑料薄膜成袋裝置，其特征在于，所述的送膜部分包括第一機架(I)，第一機架(I)的四個角下面設有帶輪調節腳(2)，可轉動的膜卷(9) 通過兩個錐形固定圈(8)設于膜卷轉軸(6)上，膜卷(9)兩端外側各設有一個固定環(7)， 膜卷轉軸(6)設于兩個膜卷軸托架(5)上，膜卷轉軸￠)的一端與膜卷調節電機(4)的輸出軸連接，另一端與膜卷編碼器(35)連接，膜卷調節電機(4)設于電機安裝座(3)上，電機安裝座(3)設于第一機架(I)上，以沿送膜轉軸(36)做軸向運動但不可以繞轉軸轉動的送膜電機(11)設于電機板(12)之上，送膜電機(11)與滾輪(10)連接，電機板(12)設于送膜轉軸(36)上,在電機板(12)與第一機架⑴之間設有氣缸(60),氣缸(60)與送膜電機(11)連接，在送膜轉軸(36)上設有膜卷存量檢測塊(16)，在送膜轉軸(36)的正上方設有薄膜存量檢測傳感器(17)，在第一機架(I)靠膜卷(9) 一側的上方平行設有第一中間輸送輥(18)和第二中間輸送輥(19)，在第一中間輸送輥(18)和第二中間輸送輥(19)的下方平行設有第三中間輸送輥(13)，第三中間輸送輥(13)的一端設有轉臂(14)，轉臂(14)設于懸臂(15)上，懸臂(15)設于第一機架⑴上，轉臂(14)與懸臂(15)之間通過軸連接，第一傳感器(22)和第二傳感器(20)設于機架上,第四中間輸送棍(24)設于第一機架(I)后側的上機桿上，三角組件(39)通過三角轉軸(34)與三角板軸座(25)設于第四中間輸送輥(24)上，在三角組件(39)上設有一調節桿(27)，調節桿(27)的一端與三角組件(39)之間通過鉸鏈相連，調節桿(27)的另一端設有螺桿(28)，螺桿(28)設于第一三角調節桿支架(29)上，第一三角調節桿支架(29)與第二三角調節桿支架(30)組成鉸鏈機構，此鉸鏈機構與基座(31)連接，基座(31)設于第一機架(I)上，設于第一機架(I)后側的下機桿上，在三角組件(39)的邊緣設有三角條(40)，三角組件(39)的下角點正對由第一疊袋輥子(33) 和第二疊袋輥子(32)形成的縫隙，在第一機架(I) 一側的上下機桿上分別設有第二中間換向輥(23)和第一中間換向輥(26)，第二中間換向輥(23)的一端連接方位調節電機(21)， 方位調節電機(21)設于第一機架(I)前側的上機桿上，在正對第二中間換向輥(23)的機架的左右設有第一方位傳感器(37)和第二方位傳感器(38)。
3.根據權利要求I所述的智能化塑料薄膜成袋裝置，其特征在于，所述的成袋部分包括第二機架(41)，成袋電機(42)設于第二機架(41)的中間桿的一側上，在第二機架(41) 的中間桿的另一側上平行設有第一驅動送袋輥子(51)和第二送袋輥子(50)成袋電機(42) 的輸出軸上設有成袋編碼器(58)，并分別與第一驅動送袋輥子(51)和第二送袋輥子(50) 連接，在第一驅動送袋輥子的后方設有頂塊(59)，頂起氣缸(52)設于頂塊(59)的下面，成袋電機(42)、第一驅動送袋輥子(51)、二送袋輥子(50)、成袋編碼器(58)和頂塊(59)組成薄膜輸送機構，切袋汽缸(45)設于壓袋固定板(46)之上，壓袋固定板(46)設于芯軸座 (44)上，芯軸座(44)通過轉軸與第二機架(41)連接，切袋汽缸(45)的芯軸與壓袋移動板(47)連接在一起，在壓袋移動板(47)的左右兩端各設有一個絕緣塊，在絕緣塊上設有電極(48)，兩個電極(48)之間設有刀條(57)，在刀條(57)上設有溫度傳感器(54)，在刀條(57) 的前后各設有一個壓袋塊(56)，壓袋塊(56)與壓袋移動板(47)之間通過導向軸連接，在壓袋塊(56)上設有吹氣管，切袋汽缸(45)、袋固定板(46)、壓袋移動板(47)、電極(48)，刀條(57)、壓袋塊(56)組成切袋機構,移袋機構(55)設于第二機架(41)上。
全文摘要
本發明涉及一種智能化的塑料薄膜成袋裝置，由送膜部分和成袋部分組成。控制器發出制袋指令后，送膜部分將塑料薄膜進行適當的折疊和平整等處理以后將其輸送到成袋部分，成袋部分的編碼器可以控制成袋寬度尺寸；當薄膜到位以后，成袋部分的切膜刀片會實現薄膜的切斷與熱封，獲得塑料薄膜袋，最后成袋部分的移袋部分會將成品取走存放。該裝置采用簡單的機構形式實現不同尺寸薄膜的制袋，可以滿足不同尺寸要求的包裝袋制作。該裝置的執行器件是電機與氣缸，易于實現高精度控制和生產的快速化；采用傳感器實時監測各關鍵部位的工作情況以實現制袋的智能化。該裝置提高了產品尺寸的穩定性和包裝袋封口質量，提高生產效率節約人力成本。
文檔編號B31B1/04GK102602041SQ2012100695
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者孫以澤, 孟婥, 朱姿娜, 朱荷蕾, 李培興 申請人:上海盟津光電科技有限公司, 東華大學