T型袋制袋工艺及设备的制作方法

本发明属于包装袋加工领域，涉及一种T型袋制袋工艺及设备。

背景技术：

T型袋是一种新型的复合包装袋，T型袋横向两侧内折M折，袋片底口和上口均由4横6纵的切线构成。T型袋结构样式、使用功能方面都具有独特的优点。简单的半手工制作，因效率低、成本高、质量难以保证是不可取的；必须采用自动化的切制、成型连续加工的方法通过专用机组来实现。T型袋高效率的生产，必须通过先虚切，切制出T型切线，之后成型，成筒并折出M折，粘中缝，再扯断的顺序连续进行，其中每个环节的至关重要。而有如下问题需要解决：

1.切制方法。可供参考的切制方案：一是切刀从垂直方向对导入的复合布进行切制；二是切刀做回转运动滚切。前者切制结构易于实现、切深调整方便，但切制瞬间复合布必须处于停顿状态，生产效率低，切制精度较难控制；后者滚动对切，复合布可连续无停顿行进，生产效率高，但刀轴回转，切深、退刀等存在设计难度。

2.M折成型控制。在T型袋生产中，复合布经过切刀装置切制T型线后，进入成型机。在成型机中要折成筒型，并渐进地将布筒的两侧内折成M折。如果在成型过程中横向控制不好会出现横向偏位——M折线相对布边缘波动，表现为T型袋片中缝位置波动。M折的折线与之前切制的T型线中纵向切线错位。出现严重的质量问题。

3.T型袋扯断同机组的协调性，产品的适应性。扯断动作与切制机械联动，但通过传动机构的硬性联动，反而使之出现不协调：一是扯断动作因袋长度变更而调整复杂；二是袋长变更时变换齿轮齿数繁琐，难以适应多种尺寸的T型袋生产。

技术实现要素：

本发明提供一种T型袋制袋工艺及设备，具体采用的技术方案是：

一种T型袋制袋工艺，包括以下步骤：

步骤一：连续成卷的T型袋复合布经过恒张力放卷，纠偏提升，使复合布以适度的张力，行进中并得到横向边缘控制；

步骤二：将连续复合布进行虚切，虚切的切制线形状完整间隔与袋长对应并保持切制连续；

步骤三：将虚切后的复合布折制为筒形，并使布筒两侧内折成M折；

步骤四：折制成型的复合布边被中缝挤出机模头均匀连续地注入熔融树脂布边扣合形成中缝并粘合；

步骤五：将成型布筒粘合中缝压实后，扯断为单个袋片；

步骤六：将袋片收集。

T型袋制袋设备包括双工位布恒张力放卷机、提升机、T型切制机、成型机、中缝挤出机、伺服扯断机和收袋机，所述双工位布恒张力放卷机、提升机、T型切制机、成型机、中缝挤出机、伺服扯断机和收袋机依次连接放置成为一条生产线。

所述的T型切制机包括切制机本体、刀轴组件和背辊，所述的刀轴组件与背辊平行安装在切制机本体上，与切制机本体转动连接，刀轴组件与背辊组件之间有联动装置，刀轴组件的另一端通过传动装置连接电机，刀轴组件包括切刀、刀轴与轴向调节装置。切刀安装在旋转的刀轴上，与背辊配合使用，复合布前行时刀轴与背辊旋转，并进行切制，实现了设备连续高速运转；复合布在切制区域与背辊形成包角，便于退刀与切制精度的控制。

优选的，所述的联动装置包括两个齿轮，两个齿轮分别安装在刀轴与背辊的一端，两个齿轮啮合。由刀轴转动带动背辊运动，保证了刀轴与背辊的转速相对不变。气缸可以调整背辊的位置或者使气缸与刀轴之间的齿轮脱离啮合，方便调试。

其中，所述的背辊表面覆盖有弹性层。优选使用聚氨酯，用来作为切刀的刀垫，材料弹性好、耐磨、耐用，保护切刀。

优选的，所述的切刀通过刀座安装在刀轴上，所述的刀座与刀轴之间有空间，所述的刀座与刀轴之间为活动连接，刀座上有调节螺钉。可通过调整切刀距离刀轴轴线的距离调整切制深度。T型线虚切的程度是靠切深调整实现的。

优选的，所述的切刀包括横向刀与纵向刀，横向刀与刀轴平行，纵向刀与刀轴垂直，所述的横向刀与纵向刀的形状与被加工的复合布切制线吻合。

优选的，所述的纵向刀的刀刃部为圆弧形。圆弧形刀刃在转动切制时能更好的与前行的复合布相配合。

优选的，所述的轴向调节装置位于刀轴一端，与刀轴连接，轴向调节装置包括调节手轮与锁紧手柄。调节手轮可以调节刀轴的轴向位置，适应多种使用情况，锁紧手柄用来固定调节手轮。

优选的，所述的电机为伺服电机，切制机本体上还设置有光电探头，光电探头通过控制器与伺服电机连接。光电探头可以识别复合布上的印记，从而控制刀轴的转速以及切刀的工作位置，即角相。

1.所述的成型机包括成型机本体与施压组件，成型机本体上有折制部，施压组件与成型机本体连接，所述的施压组件包括气动施压组件和弹簧施压组件，所述的气动施压组件和弹簧施压组件沿布的运动方向分布在成型机本体的两侧，且气动施压组件在前，弹簧施压组件在后；所述的气动施压组件和弹簧施压组件包括成型轮，成型轮轴线与布的前进方向具有夹角，成型轮轴线与水平面具有倾角，角度均大于0°小于90°。

气动施压组件和弹簧施压组件施加的压力通过成型轮滚压作用于布的表面，在布筒成形过程中受到两侧向后、向内的持续、稳定的张力，使布成型并控制横向偏位。

优选的，所述的气动施压组件还包括气缸、气缸座架、成型轮杆与夹紧块，气缸座架与气动施压组件本体通过夹紧块转动连接，成型轮位于成型轮杆的端部，气缸的一端连接在成型轮与夹紧块之间轮杆上，缸体固定在气缸座架上。来自气动施压组件上气缸的稳定压力通过成形轮作用于布的表面或边缘。

其中，所述的气缸与成型轮杆连接处设置关节轴承，所述的成型轮杆与夹紧块的连接处通过固定套与卡块固定。成型轮的角度、位置、气缸压力可调，使布成型的前段有效控制。

优选的，所述的弹簧施压组件还包括弹簧导筒、弹簧座架、成型轮杆与夹紧块，弹簧座架与成型机本体通过夹紧块转动连接，成型轮位于成型轮杆的端部，弹簧导筒固定在弹簧座架上，弹簧导筒内有弹簧，弹簧的一端与弹簧套筒固定，另一端连接成型轮杆。弹簧施压组件通过弹簧的弹性对布表面施加适当的压力，而且施压过程中依靠弹性使压力可以缓冲，使施加于成形轮上的压力平稳。

其中，所述的弹簧与成型轮杆连接处设置撑杆，所述的成型轮杆与夹紧块的连接处通过固定套与卡块固定。成型轮的角度、位置可调。

其中，所述的弹簧与弹簧导筒连接处有调节螺栓，调节螺栓可以调节弹簧在弹簧导筒内的位置，从而调节弹簧施压组件所施加的压力大小。成形轮角度、位置、施加压力可调定，使布筒M折横向的偏移得以精准控制。

优选的，所述的气动施压组件在成型机本体的两侧各1组，所述的弹簧施压组件在成型机本体的两侧各2组。

优选的，还包括分布在成型机本体两侧的传统施压组件各1组，传统施压组件在成型机本体上的位置位于气动施压组件与弹簧施压组件之间。传统施压组件在袋片前进过程中起到辅助导向与施压的作用。

所述的伺服扯断机包括牵引部分与扯断部分，所述的牵引部分包括1组或多组牵引辊，所述牵引辊通过传动机构与电机连接，所述的扯断部分包括扯断辊组与控制系统，所述的扯断辊组与牵引部分连接不同电机或者通过不同传动比的传动机构连接同一电机，所述的扯断辊组为平行上下分布的固定辊与活动辊或均为活动辊，所述的扯断辊组1组或多组；控制系统包括感应部分、动力部分与执行部分，所述的活动辊与执行部分连接，所述的动力部分连接执行部分和感应部分，所述的感应部分为光电探头。当布筒从牵引辊进入扯断辊组位置时，感应部件光电探头检测到布筒印记，执行机构迅速动作，带动活动辊下落并与固定辊压合，同时活动辊与固定辊的转速高于牵引辊，由于速度不同，进入扯断辊组位置的布筒受到拉扯力，布筒沿虚切的T型切制线，在足够大的拉扯力下被扯断。

优选的，所述的执行部分为凸轮机构，所述的动力部分为伺服电机与减速器，伺服电机通过减速器与凸轮机构连接，所述的凸轮机构包括凸轮盘、拉杆与拉柄，拉杆连接活动辊与拉柄，拉柄连接凸轮盘，所述的拉柄中部通过转轴固定。使用凸轮机构与伺服电机搭配，当检测到布筒印记时，伺服电机通过减速器驱动凸轮盘旋转，凸轮盘推动拉柄的一端，拉柄另一端下摆通过拉杆拉动活动辊，使活动辊下落与固定辊压合，整个过程响应速度快，

其中，所述的执行部分还包括套装在拉杆上的大压簧，一端固定在拉杆上，一端连接活动辊。活动辊下落时，大压簧给活动辊施以较大的下压力，并可缓解拉杆的刚性下拉，在工作过程中如进入异物杂物可起到缓冲保护作用。

其中，所述的活动辊连接拉簧，拉簧的另一端固定伺服扯断机本体上。在非扯断时机时，提拉活动辊，使活动辊不与布筒接触。

优选的，所述的牵引辊组分布在布筒前进方向的上方与下方，并且上方与下方的牵引辊数量与位置均对应。牵引辊组确保在扯断过程中配合扯断辊组将进入活动辊组的布筒部分扯断，其余布筒依靠牵引辊组的压力继续前行。

其中，所述的上方的牵引辊表面有聚氨酯外层，所述的下方的牵引辊为钢棍，且辊面有滚花。表面胶层(聚氨酯)与滚花可以增加摩擦力，使牵引辊效果更好。

其中，所述的上方的牵引辊连接气缸。依靠气缸施压，增大牵引辊与布筒之间的摩擦力。

优选的，还包括中缝压辊，中缝压辊在布筒前进方向上位于牵引辊组的前方。在进入牵引辊之前确保T型袋的中缝获得良好的粘合效果。并保持不受扯断的影响。

本发明的有益效果为：

1.切制过程中切刀为转动状态，袋长、切制位置伺服驱动，切制时切刀与复合布运动同步，保证了切制精度；

2.T型袋在成筒、M折折制过程中通过气动施压组件与弹簧施压组件所施加的稳定压力以及成型轮对成型布筒表面滚压所具有的导向效果使得布筒M折横向位移得到有效控制，使折制过程更加精准，可使中缝位置横向偏移量可控制在在2mm之内，M折位置相对T型切制线误差可控制在2mm之内；

3.扯断机伺服控制下运行，当有布筒进入扯断辊组工作空间时才会执行扯断动作与切制机相协调，既满足高速连续生产，又能适应各种尺寸的T型袋片以及各种速度。

附图说明

图1是T型袋制袋设备的结构示意图；

图2是T型袋切制机的结构示意图；

图3是T型袋切制机的侧面示意图；

图4是刀座的剖面视图；

图5是刀座的俯视示意图；

图6是T型袋成型机的结构示意图；

图7是气动施压组件的结构示意图；

图8是弹簧施压组件的结构示意图；

图9是T型袋伺服扯断机的结构示意图；

图中：1-双工位布恒张力放卷机，2-提升机，3-T型切制机，4-成型机,5-中缝挤出机，6-伺服扯断机，7-收袋机，31-切制机本体，32-刀轴组件，33-背辊,34-伺服电机，35-光电探头，321-切刀，322-刀轴，323-轴向调节装置，324-刀座，325-调节手轮，326-锁紧手柄，41-成型机本体，42-气动施压组件，43-弹簧施压组件，44-传统施压组件，45-成型轮，421-气缸，422-气缸座架，423-成型轮杆，424-夹紧块，425-关节轴承，426-固定套，427-卡块，431-弹簧导筒，432-弹簧座架，433-成型轮杆，434夹紧块，435-撑杆，436-固定套，437-卡块，438-调节螺栓，61-牵引部分，62-扯断部分，63-电机，64-光电探头，65-中缝压辊，611-牵引辊，612-传动机构，613-气缸，621-固定辊，622-活动辊，623-拉簧，624-凸轮，625-拉杆，626-拉柄，627-减速器，628-伺服电机，629-大压簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。

如图1所示，一种T型袋制袋设备，包括双工位布恒张力放卷机1、提升机2、T型切制机3、成型机4、中缝挤出机5、伺服扯断机6和收袋机7，双工位布恒张力放卷机1、提升机2、T型切制机3、成型机4、中缝挤出机5、伺服扯断机6和收袋机7，依次连接放置成为一条生产线。

如图2至图5所示，其中切制机包括切制机本体31、刀轴组件32与背辊33，刀轴组件32与背辊33均安装在切制机本体31上，两者相互平行，刀轴组件32包括切刀321、刀轴322与轴向调节装置323，刀轴322与背辊33的一端各有一个齿轮，两个齿轮相互啮合，刀轴322的另一端通过传动装置连接伺服电机34，伺服电机34通过控制器连接光电探头35，光电探头35根据检测到的T型袋复合布的运动情况，通过控制器、伺服电机4来改变刀轴组件32与背辊33的旋转速度以及旋转的角度。

切刀321通过刀座324安装在刀轴322上，刀座324上有调节螺钉，可以微调切刀321的高度。切刀321包括横向刀与纵向刀，横向刀与刀轴322平行，纵向刀与刀轴322垂直，横向刀与纵向刀的形状与被加工复合布切制线吻合，纵向刀的刀刃部分为圆弧形。刀轴322一端安装轴向调节装置323，轴向调节装置323包括控制刀轴322横向移动的调节手轮325和锁紧手柄326。

背辊33表面覆盖弹性层，使用聚氨酯材质，背辊连接气缸331，气缸331能带动背辊33上下运动。

如图6至图8所示，其中成型机本体41上安装气动施压组件42与弹簧施压组43件，在布筒前进方向上，气动施压组件42分布在左右各1组，弹簧施压组件43分布在左右各两组，气动施压组件42在布筒前进方向上位于前端，弹簧施压组件43位于后端，气动施压组件42与弹簧施压组件43之间还有左右各1组的传统施压组件44。气动施压组件42、弹簧施压组件43与传统施压组件44上均通过成型轮45与布表面接触。气动施压组件42依靠气缸421可以提供稳定的压力，使复合布快速成型，弹簧施压组件提供可以调定的压力，而且由于弹簧本身的弹性，使得压力可以平稳，并通过前后2组的弹簧施压组件43设置，延续成型效果，传统施压组件44在气动施压组件42与弹簧施压组件43之间起过渡与稳定的作用。

气动施压组件42包括包括成型轮45、气缸421、气缸座架422、成型轮杆423与夹紧块424，气缸座架与气动施压组件42本体通过夹紧块424转动连接，成型轮45位于成型轮杆423的端部，气缸421的一端连接在成型轮45与夹紧块424之间的成型轮杆423上，并固定在气缸座架422上。气缸421与成型轮杆423连接处设置关节轴承425，所述的成型轮杆423与夹紧块424的连接处通过固定套426与卡块427固定。

弹簧施压组件43包括成型轮45、弹簧导筒431、弹簧座架432、成型轮杆433与夹紧块434，弹簧座架与432弹簧施压组件43本体通过夹紧块434转动连接，成型轮45位于成型轮杆433的端部，弹簧导筒431固定在弹簧座架432上，弹簧导筒431内有弹簧，弹簧的一端与弹簧导筒431固定，另一端连接成型轮杆433。弹簧与成型轮杆433连接处设置撑杆435，所述的成型轮杆433与夹紧块434的连接处通过固定套436与卡块437固定。弹簧与弹簧导筒431连接处有调节螺栓438。成型轮45与布筒前进方向存在夹角，使得布筒在前进过程中可以收到来自成型轮45的横向张力，由于成型轮45分布在布筒前进方向的两侧，作用于布筒成型表面的滚动张力使布筒M折成型。

成型机沿布筒成型前进方向两侧分布的气动施压组件42、传统施压组件44、弹簧施压组43件通过成形轮45给成型筒布施压持续的、渐进的、稳定的、可调的横向张力，控制了M折成型产生横向的偏移，提高了T型袋成型过程的精度。

如图9所示，其中伺服扯断机6包括牵引部分61与扯断部分62，所述的牵引部分61包括3组牵引辊611，所述牵引辊611通过传动机构612与同一个电机63连接，实现联动，而且牵引辊611的线速度相同。3组牵引辊611布置在布筒通道的上下位置，下牵引辊均为钢辊，且表面滚花，上牵引辊表面有胶(聚氨酯)，且上牵引辊上方连接气缸613，气缸613能带动牵引辊611上下运动。

所述的扯断部分62包括扯断辊组与控制系统，所述的扯断辊组与牵引部分连接通过不同传动比的传动机构连接同一电机63，且扯断辊组的线速度大于牵引辊组的线速度，所述的扯断辊组为平行上下分布的固定辊621与活动辊622，固定辊621在下方，活动辊622在上方，活动辊622上有拉簧623，拉簧623拉动活动辊622保持抬起状态，活动辊622还连接凸轮机构，凸轮机构包括凸轮624、拉杆625与拉柄626，拉柄626连接凸轮624与拉杆625，拉杆625上套装大压簧629，大压簧629一端固定、另一端与活动辊622连接，其中拉柄625中部固定在固定轴上。凸轮624通过减速器627与伺服电机628连接，伺服电机628通过光电探头64控制。

在牵引辊的前部还有中缝压辊65。

本发明的工作过程为：连续成卷的复合布由双工位布恒张力放卷机1存放，并且通过双工位布恒张力放卷机1恒张力放送进入提升机2，提升机2将复合布纠偏提升，使复合布以适度的张力，行进中并得到横向边缘控制，提升后送入T型切制机3进行切制，复合布的切制为虚切，切制后布依然连续，然后经过成型机4时成筒形并折制M折，在成型机4之末端经过中缝挤出机5将布筒两边粘合，之后由伺服扯断机6将布筒中缝压实后扯断成为单个袋片，最后由收袋机7收集，完成整个T型袋片加工过程。

其中，当被加工的复合布进入切制机3前，布上的印刷标记被光电探头35检测到，根据检测到复合布的印记位置与速度(印记出现的频次)，将刀轴组件32调节到对应角相，刀轴322回转频次与检测到复合布印记出现频次相同，刀轴322通过齿轮带动背辊33与刀轴322同步反向转动。当复合布行进一个印记(标准袋长)，刀轴322上的切刀321与背辊33对旋一周并完成一次定位切制。当设备停止运转时可以通过气缸331将背辊33提起，背辊33与刀轴321上的齿轮不再啮合，可以轻松将切制机内复合布取出，或者在调试过程中通过此方法取出复合布。如果背辊33表面的聚氨酯损坏较严重，33背辊被提起后旋转一定角度可以继续使用。

其中，虚切连续折制成型的筒布进入伺服扯断机6前端时，中缝压辊65将筒布的粘合中缝部分压实，保证最后中缝粘合的牢固性。之后布筒进入牵引辊组所在位置，牵引辊组611通过表面的胶与钢辊表面的滚花，以及气缸613施加的压力使布筒稳定向前送，并且不与牵引辊611产生相对滑动。布筒经过光电探头64后，光电探头64检测到布筒上的标记后启动伺服电机628，伺服电机628带动凸轮624转动，凸轮拨动拉柄626，使拉杆625通过大压簧629将活动辊622下拉，活动辊622下落与固定辊621滚压在布筒上，由于存在速度差，活动辊622下方的布筒被扯断，伺服电机628驱动凸轮盘624转动使拉柄626回摆，活动辊622在拉簧623的拉力作用下抬起复位。