专利名称：真空充氮食品包装机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种食品包装机，具体涉及一种真空充氮食品包装机，属于 食品包装机械技术领域。
背景技术：
目前，袋装类食品在封口前， 一般都要抽真空和充入保护气体，主要是 氮气，以保证被封食品的存放质量。现有技术中，袋装类食品经过定量落料 装置预装入包装袋后，紧接着便要开始下面的真空充氮包装工序，这种真空 充氮包装工序主要包括如下步骤1、送料，即将预包装食品袋送至专门的 真空充氮机；2、真空充氮，真空充氮机对预包装食品袋依次进行抽真空和 充入氮气处理；3、袋口热封，即将充氮后的食品袋立即送上专门的热封口 机进行热封口处理；4、成品输送，即最后通过传送机构将食品袋输出。这 四个步骤之间的协调性往往决定着整个袋装类食品真空充氮包装过程的效 率高低。然而现有技术中这四个步骤主要还是通过人工来衔接的，自动化程 度较低，尤其表现在真空充氮和袋口热封这两个步骤中首先，因为同罐装 或盒装类食品不同，袋装类食品的包装袋具有易变形的结构特性，常常导致 在真空充氮的过程中抽气和充气插针无法与包装袋进行有效的匹配，因此目 前常常人为的将预封后的若干包装袋依次装上真空充氮机进行校准。其次， 因为现有的真空充氮机和热封口机是两个相互独立的机构，最后经充氮后的 包装袋往往由人工取出置于输送机构上再送入热封口作业。显然现有的袋装 类食品真空充氮包装作业方式，步调一致性较差，节奏慢，也容易出错，不 适合企业大规模生产，极大的降低了整个袋装类食品的生产效率。
发明内容
本发明目的是针对背景技术中提到的现有袋装类食品生产中存在的不 足，提供一种可连续自动作业的真空充氮食品包装机，将传统的送料、真空 冲氮、袋口热封和成品输送四个步骤自动化衔接，以提高生产效率。
本发明的主要技术方案是 一种真空充氮食品包装机，包括转盘、袋输 入机构、真空充氮机构、袋口热封机构、成品输送机构、数控驱动装置和机 架；其特征在于所述转盘活动安装在机架上，转盘的主轴与机架底部的摆动 气缸连接；所述袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构和成品输送机构均连接在机架上，并依次围在转盘四周；转盘上还活动安装有三个送袋装置， 分别与袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构相对；摆动气缸和所述送 袋装置均与数控驱动装置电连接。
本发明中所述的每个送袋装置具体包括袋钳、连动杆、活动架和导向座， 袋钳通过连动杆与活动架连接，活动架滑设在导向座上，导向座固定在机架 上；所述连动杆和活动架均与机架下的直线气缸连接，而直线气缸与数控驱 动装置电连接。所述连动杆与直线气缸的连接方式为现有技术，例如连动杆 一般采用菱形连动杆，其两个自由端臂与袋钳枢接，并在直线气缸的驱动下 迫使袋钳完成夹袋和松袋工作；而活动架与直线气缸的连接方式也为现有技 术，活动架在直线气缸的驱动下主要完成沿导向座前进和倒退的工作。
本发明中所述的袋输入机构具体是带有导槽的链输送机，这种带有导槽 的链输送机为现有技术，其主要包括两条平行的链条传送带，两个链条传送 带上分别设有数目相同的推杆，并且两个链条传送带上的推杆一一对应，两 个对应的推杆的连线和链条传送带垂直，而其特点是在链条传送带的上方增 设导槽，并且通过限制导槽的宽度，使得预装食品的袋子在链输送机上传送 时，袋口嵌入导槽，因此送袋准确，不会出现一次送多个袋的情况，并且包 装袋也不会发生歪斜的现象。在本发明中所述导槽的末端与机架连接并形成 落袋口，该落袋口位于对应的一个送袋装置中的袋钳下方。
本发明中所述的真空充氮机构包括定位夹、连动杆、活动架、导向座、 抽真空插针、充氮插针、托架和换气机构；所述定位夹通过连动杆与活动架 连接，活动架滑设在导向座上，导向座固定在机架上，连动杆与活动架均与 机架下的直线气缸连接；托架固定在活动架上，抽真空插针和充氮插针分别 通过升降气缸活动安装在托架上，并位于定位夹的上方，同时抽真空插针和 充氮插针均与换气机构连接，当然抽真空插针和充氮插针与升降气缸的连接 方式为现有技术；定位夹与前述对应的一个送袋装置中的袋钳相对；而直线 气缸和升降气缸均与数控驱动装置电连接。
本发明中，真空充氮机构中的换气机构为现有技术，主要包括真空室， 设置在真空室上的真空表和真空管及氮气瓶和充氮管，真空管上设有阀门， 抽真空插针与真空管连通；而氮气瓶上连接充氮管，充氮管上设有减压阀， 充氮插针与充氮管连通。
太发明中所述的袋口热封机构包括封口夹、连动杆、活动架和导向座； 所述封口夹通过连动杆与活动架连接，活动架滑设在导向座上，导向座固定 在机架上，连动杆和活动架均与直线气缸连接；封口夹由两个相对的金属扣 合体构成，这两个金属扣合体相对面上具有电加热部；该封口夹与前述对应 的一个送袋装置中的袋钳相对；所述直线气缸与数控驱动机构电连接。当然 所述的封口夹上的电加热部本身为现有技术，主要是在电热线外面敷设耐热 盖片，而电热线连接相应的供电系统，不再多述。
本发明中所述的成品输送机构主要选用皮带输送机。
本发明真空充氮食品包装机在工作时主要分五个部段，B卩 一、袋输入 机构输送部段；二、转盘送袋及复位部段；三、真空充氮部段；四、袋口热 封部段；五、成品输送部段。
下面以袋输入机构输送单一预包装袋为例，对本发明的具体工作流程进 行说明(同时为了表述的方便，拟将本发明主要技术方案中涉及的分别与袋 输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构相对的三个送袋装置依次标为第一 送袋装置、第二送袋装置和第三送袋装置)
1) 将预包装袋放入袋输入机构并输送至机架落袋口，此时转盘上的第 一送袋装置开始工作，袋钳向前推进然后钳住预包装袋；
2) 转盘旋转，三个送袋装置也随之旋转，转盘停止时，第一送袋装置 与真空充氮机构相对，此时真空充氮机构上的定位夹开始推进并从第一送袋 装置的袋钳中接袋并夹紧，然后回推，并通过抽真空插针和充氮插针依次对 预包装袋进行抽真空和充氮气处理；
3) 转盘复位，使得第二送袋装置重新与真空充氮机构相对；
4) 真空充氮完毕，第二送袋装置中的袋钳推进并从定位夹中接过预包 装袋并钳紧，转盘旋转，三个送袋装置也随之旋转，转盘停止时，第二送袋 装置与袋口热封机构相对，此时封口夹开始推进并从第二送袋装置的袋钳中 接袋并夹紧，然后回推，并进行热封口处理；
5) 转盘复位，使得第三送袋装置重新与袋口封装机构相对；
6) 预包装袋封口完毕，第三送袋装置中的袋钳推进并从封口夹中接过 预包装袋，转盘旋转，使第三送袋装置中的袋钳对准成品输送机构并落下包 装袋成品，由成品输送机构送出并装箱。
7)转盘复位，使得第一、第二和第三送袋装置重新回到分别与袋输入 机构、真空充氮机构、袋口热封机构相对的位置，开始等待新的预包装袋送 入并重复前述步骤。
上述为本发明的袋输入机构输送单一预包装袋，并对其进行包装动作的 工作流程；同理，在实际生产过程中，当袋输入机构源源不断的输送预包装 袋后，本发明便开始连续作业，并且先后两个预包装袋的真空充氮部段和袋 口热封部段是同时进行的。
从上述具体步骤可见，本发明在对单一预包装袋完成包装工作的过程 中，总共要经历三次转盘送袋及复位部段，当然转盘的旋转及复位动作均由 摆动气缸驱动，所述摆动气缸的具体形式可以是齿轮齿条式的、或者叶片式， 也可以是螺杆式的。
本发明中涉及的摆动气缸、直线气缸和升降气缸的周期动作均由数控驱 动装置来统一控制，而数控驱动装置一般选择伺服电机。
本发明中转盘每次转过的角度优先设定为90度，相应的第一送袋装置 与第二送袋装置间相对转盘圆心的夹角，以及第二送袋装置与第三送袋装置 间相对转盘圆心的夹角均布置为90度，而袋输入机构、真空充氮机构、袋 口热封机构和成品输送机构依次围在转盘外周圆的四个等分点上，使得本发 明的整体布局工整且规则。
本发明的优点是
1.本发明真空充氮食品包装机整合了袋输入机构、转盘、给袋装置、 真空充氮机构、袋口热封机构和成品输送机构，并通过数控技术使它们步履 一致的协调工作，将传统的袋装类食品真空充氮包装工序中的送料、真空冲 氮、袋口热封装和成品输送四个步骤自动化衔接，使它们连续作业，极大的 提高了袋装类食品真空充氮包装工序的自动化程度和整个袋装类食品生产 过程的效率。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
图1为本发明具体实施例的主视图2为图1的俯视图3为图1的右视其中1、转盘；2、袋输入机构；21、导槽；22、落袋口； 3、真空充 氮机构；31、定位夹；32、连动杆；33、活动架；34、导向座；35、抽真空 插针；36、充氮插针；37、托架；311、缺口； 312、缺口； 4、袋口热封机 构；41、封口夹；42、连动杆；43、活动架；44、导向座；5、成品输送机 构；6、机架；7、主轴；8、摆动气缸；9、第一送袋装置；9'、第二送袋装 置；9〃 、第三送袋装置；91、袋钳；91'、袋钳；91〃 、袋钳；92、连动杆； 93、活动架；94、导向座；
具体实施例方式
实施例结合图l、图2和图3所示为本发明真空充氮食品包装机的具 体实施方式，它包括转盘1、袋输入机构2、真空充氮机构3、袋口热封机构 4、成品输送机构5、数控驱动装置和机架6;所述转盘1活动安装在机架6 上，转盘1的主轴7与机架6底部的摆动气缸8连接，本实施例中摆动气缸 8采用齿轮齿条式摆动气缸并与数控驱动装置连接。
所述袋输入机构2、真空充氮机构3、袋口热封机构4和成品输送机构 5均连接在机架6上，并依次围在转盘l四周；转盘l上还活动安装有三个 送袋装置，本实施例中为了便于区分叙述，将这三个送袋装置依次标为第一 送袋装置9、第二送袋装置9'和第三送袋装置9〃 ，并分别与前述袋输入机 构2、真空充氮机构3、袋口热封机构4相对。本实施例中第一送袋装置9 与第二送袋装置9'间相对转盘1圆心的夹角，以及第二送袋装置9'与第三送 袋装置9"间相对转盘1圆心的夹角均布置为90度，而袋输入机构2、真空 充氮机构3、袋口热封机构4和成品输送机构5依次围在转盘1外周圆的四 个等分点上，这样的布局使得本实施例整体结构工整且规则。
本实施例中所述的三个送袋装置结构相同，以第一送袋装置9为例，其 具体包括袋钳91、连动杆92、活动架93和导向座94，袋钳91通过连动杆 92与活动架93连接，活动架93滑设在导向座94上，导向座94固定在机架 6上；所述连动杆92和活动架93均与机架6下的直线气缸连接，而直线气 缸与数控驱动装置电连接。所述连动杆92与直线气缸(图中未示出)的连 接方式为现有技术，本实施例中的连动杆92采用菱形连动杆，其两个自由 端臂与袋钳91枢接，并在直线气缸的驱动下迫使袋钳91完成夹袋和松袋工 作；而活动架93与直线气缸的连接方式也为现有技术，活动架93在直线气
缸的驱动下主要完成沿导向座94前进和倒退的工作。
本实施例中所述的袋输入机构2具体是带有导槽21的链输送机，这种 带有导槽21的链输送机为现有技术，其主要包括两条平行的链条传送带， 两个链条传送带上分别设有数目相同的推杆，并且两个链条传送带上的推杆 一一对应，两个对应的推杆的连线和链条传送带垂直，而其特点是在链条传 送带的上方增设导槽21,并且通过限制导槽21的宽度，使得预装食品的袋 子在链输送机上传送时，袋口嵌入导槽21，因此送袋准确，不会出现一次送 多个袋的情况，并且包装袋也不会发生歪斜的现象。在本实施例中所述导槽 21的末端与机架6连接并形成落袋口 22，该落袋口 22位于第一个送袋装置 9中的袋钳91下方。
本实施例中所述的真空充氮机构3包括定位夹31、连动杆32、活动架 33、导向座34、抽真空插针35、充氮插针36、托架37和换气机构(图中未 示出)；所述定位夹31通过连动杆32与活动架33连接，活动架33滑设在 导向座34上，导向座34固定在机架6上。连动杆32与活动架33均与机架 6下的直线气缸(图中未示出)连接，并与前述送袋装置中的连动杆92和活 动架93的工作原理相同，不再多述；托架37固定在活动架33上，抽真空 插针35和充氮插针36分别通过升降气缸(图中未示出)活动安装在托架37 上，并位于定位夹31的上方，同时抽真空插针35和充氮插针36均与换气 机构连接，当然抽真空插针35和充氮插针36与升降气缸的连接方式为现有 技术，不再多述；定位夹31与前述第二送袋装置9'中的袋钳91'相对；而直 线气缸和升降气缸均与数控驱动装置电连接。
本实施例中所述的定位夹31具体由左右两块夹板构成，且每块夹板上 均成型有两个缺口 311、 312，两块夹板上的缺口可组合成两个通气孔分别与 上方的抽真空插针35和充氮插针36相对，这样当定位夹31夹住预包装袋 后，抽真空插针35和充氮插针36能够通过两个通气孔准确的深入预包装袋 进行抽真空或充氮气操作。
本实施例中，真空充氮机构3中的换气机构为现有技术，图中未示出， 但其主要包括真空室，设置在真空室上的真空表和真空管及氮气瓶和充氮 管，真空管上设有阀门，抽真空插针35与真空管连通；而氮气瓶上连接充 氮管，充氮管上设有减压阀，充氮插针36与充氮管连通。
本实施例中所述的袋口热封机构4包括封口夹41、连动杆42、活动架 43和导向座34;所述封口夹41通过连动杆42与活动架43连接，活动架43 滑设在导向座34上，导向座34固定在机架6上。连动杆42和活动架43均 与直线气缸(图中未示出)连接，并与前述送袋装置中的连动杆92和活动 架93的工作原理相同，不再多述；封口夹41由两个相对的金属扣合体构成， 这两个金属扣合体相对面上具有电加热部；该封口夹41与前述第三送袋装 置9〃中的袋钳91"相对；所述直线气缸与数控驱动机构电连接。当然所述 的封口夹41上的电加热部本身为现有技术，主要是在电热线外面敷设耐热 盖片，而电热线连接相应的供电系统，不再多述。
本实施例中所述的成品输送机构5主要选用皮带输送机。
本实施例真空充氮食品包装机在工作时主要分五个部段，即 一、袋输 入机构输送部段；二、转盘送袋及复位部段；三、真空充氮部段；四、袋口 热封部段；五、成品输送部段。
下面具体结合图2并以袋输入机构2输送单一预包装袋为例，对本实施 例的具体工作流程进行说明
1) 将预包装袋放入袋输入机构2并输送至机架6的落袋口 22，此时转 盘1上的第一送袋装置9开始工作，袋钳91向前推进然后钳住预包装袋；
2) 转盘1顺时针旋转90度，三个送袋装置也随之旋转，转盘1停止时， 第一送袋装置9与真空充氮机构3相对，此时真空充氮机构3上的定位夹31 开始推进并从第一送袋装置9的袋钳91中接袋并夹紧，然后回推，并通过 抽真空插针35和充氮插针36依次对预包装袋进行抽真空和充氮气处理；
3) 转盘1复位，使得第二送袋装置9'重新与真空充氮机构3相对；
4) 真空充氮完毕，第二送袋装置9'中的袋钳91'推进并从定位夹31中 接过预包装袋并钳紧，转盘1再次顺时针旋转90度，三个送袋装置也随之 旋转，转盘1停止时，第二送袋装置9'与袋口热封机构4相对，此时封口夹 41开始推进并从第二送袋装置9'的袋钳91'中接袋并夹紧，然后回推，并进 行热封口处理；
5) 转盘1复位，使得第三送袋装置9〃重新与袋口封装机构4相对；
6) 预包装袋封口完毕，第三送袋装置9〃中的袋钳91〃推进并从封口 夹41中接过预包装袋，转盘1再次顺时针旋转90度，使第三送袋装置9〃中的袋钳91〃对准成品输送机构5并落下包装袋成品，由成品输送机构送出 并装箱。
7)转盘1复位，使得第一、第二和第三送袋装置9、 9'、 9〃重新回到 分别与袋输入机构2、真空充氮机构3、袋口热封机构4相对的位置，开始 等待新的预包装袋送入并重复前述步骤。
上述为本实施例的袋输入机构2输送单一预包装袋，并对其进行包装动 作的工作流程；同理，在实际生产过程中，当袋输入机构2源源不断的输送 预包装袋后，本实施例便开始连续作业，并且先后两个预包装袋的真空充氮 部段和袋口热封部段是同时进行的。
并且从上述具体步骤可见，本实施例在对单一预包装袋完成包装工作的 过程中，总共要经历三次转盘送袋及复位部段，当然转盘l的旋转及复位动 作均由摆动气缸8驱动；而本实施例中涉及的摆动气缸8、直线气缸和升降 气缸的周期动作均由数控驱动装置来统一控制，而数控驱动装置选择伺服电 机。
本实施例中描述的真空充氮食品包装机整合了袋输入机构2、转盘1、 给袋装置9、 9'、 9〃 、真空充氮机构3、袋口热封机构4和成品输送机构5， 并通过常规的数控技术使它们步履一致的协调工作，将传统的袋装类食品真 空充氮包装工序中的送料、真空冲氮、袋口热封装和成品输送四个步骤自动 化衔接，使它们连续作业，极大的提高了袋装类食品真空充氮包装工序的自 动化程度和整个袋装类食品生产过程的效率。
权利要求
1.一种真空充氮食品包装机，包括转盘(1)、袋输入机构(2)、真空充氮机构(3)、袋口热封机构(4)、成品输送机构(5)、数控驱动装置和机架(6)；其特征在于所述转盘(1)活动安装在机架(6)上，转盘(1)的主轴(7)与机架(6)底部的摆动气缸(8)连接；所述袋输入机构(2)、真空充氮机构(3)、袋口热封机构(4)和成品输送机构(5)均连接在机架(6)上，并依次围在转盘(1)四周；转盘(1)上还活动安装有三个送袋装置(9、9′、9″)，分别与袋输入机构(2)、真空充氮机构(3)、袋口热封机构(4)相对；摆动气缸(8)和所述送袋装置(9)均与数控驱动装置电连接。
2. 根据权利要求1所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述每个 送袋装置(9、 9'、 9〃 )均包括袋钳(91、 91'、 91〃 )、连动杆(92)、活动 架(93)和导向座(94)，袋钳(91)通过连动杆(92)与活动架(93)连 接，活动架(93)滑设在导向座(94)上，导向座(94)固定在机架(6) 上；所述连动杆(92)和活动架(93)均与机架(6)下的直线气缸连接， 而直线气缸与数控驱动装置电连接。
3. 根据权利要求2所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述袋输 入机构(2)是带有导槽(21)的链输送机，导槽(21)的末端与机架(6) 连接并形成落袋口 (22)，该落袋口 (22)位于对应的一个送袋装置(9)中 的袋钳(91)下方。
4. 根据权利要求2所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述真空 充氮机构(3)包括定位夹(31)、连动杆(32)、活动架(33)、导向座(34)、 抽真空插针(35)、充氮插针(36)、托架(37)和换气机构；所述定位夹(31) 通过连动杆(32)与活动架(33)连接，活动架(33)滑设在导向座(34) 上，导向座(34)固定在机架(6)上，连动杆(32)与活动架(33)均与 机架(6)下的直线气缸连接；托架(37)固定在活动架(33)上，抽真空 插针(35)和充氮插针(36)分别通过升降气缸活动安装在托架(37)上， 并位于定位夹(31)的上方，同时抽真空插针(35)和充氮插针(36)均与 换气机构连接；定位夹(31)与前述对应的一个送袋装置(9')中的袋钳(91') 相对；而直线气缸和升降气缸均与数控驱动装置电连接。
5. 根据权利要求4所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述定位夹(31)由左右两块夹板构成，且每块夹板上均成型有两个缺口 (311、 312), 两块夹板上的缺口可组合成两个通气孔分别与上方的抽真空插针(35)和充 氮插针(36)相对。
6. 根据权利要求2所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述袋口 热封机构(4)包括封口夹(41)、连动杆(42)、活动架(43)和导向座(44); 所述封口夹(41)通过连动杆(42)与活动架(43)连接，活动架(43)滑 设在导向座(44)上，导向座(44)固定在机架(6)上，连动杆(42)和 活动架(43)均与直线气缸连接；封口夹(41)由两个相对的金属扣合体构 成，这两个金属扣合体相对面上具有电加热部；该封口夹(41)与前述对应 的一个送袋装置(9")中的袋钳(91〃 )相对；所述直线气缸与数控驱动 机构电连接。
7. 根据权利要求1所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述成品 输送机构(5)为皮带输送机。
8. 根据权利要求1所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述数控 驱动装置为伺服电机。
全文摘要
本发明公开了一种真空充氮食品包装机，包括转盘、袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构、成品输送机构、数控驱动装置和机架；其特征在于所述转盘活动安装在机架上，转盘的主轴与机架底部的摆动气缸连接；所述袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构和成品输送机构均连接在机架上，并依次围在转盘四周；转盘上还活动安装有三个送袋装置，分别与袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构相对；摆动气缸和所述送袋装置均与数控驱动装置电连接。它将传统的袋装类食品真空充氮包装工序中的送料、真空冲氮、袋口热封装和成品输送四个步骤自动化衔接，连续作业，极大的提高了袋装类食品真空充氮包装的自动化程度和生产效率。
文档编号B65B31/04GK101195419SQ20071030260
公开日2008年6月11日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者乐钰铭 申请人:苏州乐开塑胶模具有限公司