专利名称：小袋投包机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及包装技术领域，特别是指一种小袋投包机。
背景技术：
小袋投包机是一种广泛应用在食品、日用品等行业的包装设备，其用于将连续相 连的包装袋切断，并把单个独立的包装袋投到投包目标物体上，如把单个独立的调料包投 到方便面上或把单个独立的干燥剂投到蛋糕盒里。目前，小袋投包机通常采用色标检测或机械式的厚度检测来给包装袋的切断位置 进行定位。色标检测定位是通过检测包装袋的切断位置上设置的色标对切断位置进行定位， 这种定位方式的缺点是，容易因色标错位造成定位错误，进而导致切断错位，且色标会与包 装袋内的食品直接接触，造成食品污染。机械式的厚度检测定位是通过检测包装袋的厚度对切断位置进行定位，这种定位 方式的缺点是，对于内装液体物料的包装袋的检测效果差，容易错误定位，进而导致切断错 位。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种小袋投包机，其能对包装袋的切 断位置进行准确定位，保证切断质量。本实用新型提供的小袋投包机，包括包装袋通道113、输送装置109和切刀装置 110，其特征在于，还包括与所述输送装置109和切刀装置110电连接的控制单元1011 ；所述包装袋通道113的侧壁外表面设置超声波传感器，所述超声波传感器与控制 单元1011电连接；所述控制单元1011用于根据超声波传感器发出的定位信号控制输送装置109输 送包装袋200到指定位置以及控制切断装置110进行切断动作。由上可知，采用包括超声波传感器的小袋投包机能对相连的包装袋的切断位置进 行准确定位，保证切断质量。其中，所述超声波传感器包括超声波传感器发射探头107、超声波传感器接收探头 108和超声波传感器分析单元；所述超声波传感器发射探头107和超声波传感器接收探头108分别设置在包装袋 通道113的两个侧壁的外表面；所述超声波传感器发射探头107和所述超声波传感器接收探头108均与超声波传 感器分析单元电连接，所述超声波传感器分析单元与控制单元1011电连接。由上可知，由超声波传感器发射探头107、超声波传感器接收探头108和超声波传 感器分析单元构成的超声波传感器能对相连的包装袋的切断位置300进行准确定位，发出 定位信号。[0015]其中，还包括电连接的输送伺服电机驱动单元1012和输送伺服电机1014，所述输 送伺服电机驱动单元1012与控制单元1011电连接，所述输送伺服电机1014驱动输送装置 109工作。由上可知，控制单元1011控制输送伺服电机1014驱动输送装置109可以准确输 送包装袋200到指定位置。较佳的，还包括电连接的切刀伺服电机驱动单元1013和切刀伺服电机1015，所述 切刀伺服电机驱动单元1013与控制单元1011电连接。所述切刀伺服电机1015驱动切刀 装置110工作。由上可知，控制单元1011控制切刀伺服电机1015驱动切断装置110可以准确控 制切断装置110进行切断动作。其中，还包括主控箱101，所述包装袋通道113、超声波传感器发射探头107、超声 波传感器接收探头108设置在主控箱101的同一外表面，所述控制单元1011、输送伺服电机 驱动单元1012、输送伺服电机1014、切刀伺服电机驱动单元1013和切刀伺服电机1015设 置在主控箱101内。由上可知，将包装袋通道113、超声波传感器发射探头107、超声波传感器接收探 头108设置在主控箱101的同一外表面，将控制单元1011、输送伺服电机驱动单元1012、输 送伺服电机1014、切刀伺服电机驱动单元1013和切刀伺服电机1015设置在主控箱101内， 可以减少小袋投包机的体积，便于安装、使用。较佳的，所述主控箱101的外表面还设置用于调整超声波传感器发射探头107以 及超声波传感器接收探头108与切刀装置110之间距离的探头位置调整装置106。由上可知，采用探头位置调整装置106超声波传感器发射探头107以及超声波传 感器接收探头108与切刀装置110之间距离进行调节，以适应不同袋长的要求。其中，所述主控箱101的外表面还设置用于对投包目标物体的位置进行检测的目 标检测装置103，所述目标检测装置103与控制单元1011电连接。由上可知，采用目标检测装置103可以对投包目标物体的位置进行检测，保证切 断后的包装袋200准确落到投包目标物体上。其中，所述输送伺服电机1014采用MSMD022P1U号伺服电机。由上可知，上述伺服电机采用“指令脉冲”加“指令方向”的脉冲输入形式，伺服电 机过载后立即改变脉冲指令方向，防止误切或卡刀。较佳的，所述切刀伺服电机1015采用MSMD022P1C型号伺服电机。由上可知，上述伺服电机采用“指令脉冲”加“指令方向”的脉冲输入形式，伺服电 机过载后立即改变脉冲指令方向，切刀伺服电机驱动单元1013控制伺服电机反转，切刀伺 服电机1015控制切刀停止进给，并且控制切刀马上退回原位，这样可以防止误切或卡刀。其中，还包括与控制单元1011电连接的报警器111。由上可知，控制单元1011没有接收到超声波传感器分析单元发出的“单张”或“双 张”信号时，控制单元1011控制报警器111发出报警声，以提示操作人员对设备进行检查， 防止错误切断包装袋200。
图1为本实用新型提供的小袋投包机的立体图；图2为本实用新型提供的小袋投包机的主视图；图3本实用新型提供的小袋投包机的切断部分的结构示意图；图4为本实用新型提供的小袋投包机的电气系统原理图；图5为小袋投包机的超声波传感器探头对包装袋进行检测的原理图。
具体实施方式
图1为本实用新型提供的小袋投包机的结构示意图的立体图，图2为本实用新型 提供的小袋投包机的结构示意图的主视图，如图1和图2所示，该小袋投包机包括主控箱 101、操作面板102、目标检测装置103、储料盒104、滚轮105、探头位置调整装置106、超声波 传感器分析单元、超声波传感器发射探头107、超声波传感器接收探头108、输送装置109和 切断装置110。参见图2和图3所示，主控箱101外表面固定连接操作面板102、目标检测装置 103、储料盒104、滚轮105、探头位置调整装置106、超声波传感器分析单元(图上未示出)、 超声波传感器发射探头107、超声波传感器接收探头108、输送装置109、切断装置110和包 装袋通道113。其中，操作面板102置于主控箱101的上表面；储料盒104、滚轮105、探头位 置调整装置106、超声波传感器发射探头107、超声波传感器接收探头108、输送装置109、切 断装置110和包装袋通道113固定在主控箱101的前表面。其中，滚轮105置于主控箱101 前表面的上部，储料盒104置于所述滚轮105的旁侧，包装袋通道113置于所述滚轮105的 下方，探头位置调整装置106置于所述包装袋通道113的两个侧壁的外表面。包装袋通道113的出口端的两个侧壁的外表面分别设置超声波传感器发射探头 107和超声波传感器接收探头108，包装袋通道113的出口端的下方设置输送装置109，所述 输送装置109的下方放置切断装置110，所述切断装置110的下方设置目标检测装置103(图 上未示出)。超声波传感器分析单元与超声波传感器发射探头107、超声波传感器接收探头 108电连接构成超声波传感器，其中超声波传感器分析单元可以设置在主控箱的后表面。主控箱101内设置电气元件，包括控制单元1011、输送伺服电机驱动单元1012、切 刀伺服电机驱动单元1013、输送伺服电机1014和切刀伺服电机1015。如图4所示，控制单 元1011与主控箱101外的超声波传感器分析单元电连接，控制单元1011还与主控箱101 外的操作面板102电连接。控制单元1011还分别与输送伺服电机驱动单元1012和切刀伺 服电机驱动单元1013电连接，输送伺服电机驱动单元1012和切刀伺服电机驱动单元1013 分别与输送伺服电机1014和切刀伺服电机1015电连接。输送伺服电机1014和切刀伺服 电机1015分别与主控箱101外的输送装置109和切断装置110连接，所述输送伺服电机 1014驱动输送装置109工作，所述切刀伺服电机1015驱动切刀装置110工作。输送伺服电 机1014与输送装置109以及切刀伺服电机1015与切刀装置110的连接方式采用现有技术 即可，此处不做详细描述。上述操作面板102用于接收用户输入的操作指令。上述目标检测装置103用于对投包目标物体进行检测。目标检测装置103检测到 投包目标物体即发送检测信号给控制单元1011。目标检测装置103可以采用反射式的光电传感器或超声波测距传感器。上述储料盒104用于暂存输送中的相连的包装袋200。上述滚轮105用于在输送相连的包装袋200时起到导向的作用。上述探头位置调整装置106用于调整超声波传感器发射探头107、超声波传感器 接收探头108和切刀之间的距离，以适应不同袋长的要求。本例中，探头位置调整装置106 采用螺杆升降机构。上述超声波传感器发射探头107用于发出具有一定能量值的超声波，超声波传感 器接收探头108用于接收衰减后的超声波，并将该超声波传输给超声波传感器分析单元。上述超声波传感器分析单元用于根据超声波传感器接收探头108接收到的衰减 后的超声波向控制单元1011发出定位信号。上述控制单元1011用于根据超声波传感器分析单元发出的定位信号和目标检测 装置103发出的检测信号控制输送装置109和切断装置110的动作。上述输送装置109用于根据控制单元1011的控制指令将相连的包装袋200输送 到切断装置110，并使包装袋200的切断位置300停止在切断装置110的切断处。如图5所 示，相连的两个包装袋200之间的连接处，是切断位置300，相当于单张包装材料，而包装袋 200相当于双张包装材料。上述切断装置110用于根据控制单元1011的控制指令在包装袋200的切断位置 300切断相连的包装袋200，形成单个独立的包装袋，参见图3所示。下面对本实用新型小袋投包机的工作原理进行介绍。启动小袋投包机，小袋投包 机上电工作，用户在触摸屏面板输入操作指令，目标检测装置103检测到投包目标物体发 送信号给控制单元1011，控制单元1011控制输送装置109开始动作，输送装置109带动相 连的包装袋200在小袋投包机上运动。超声波传感器发射探头107发出具有一定能量值的超声波，当相连的包装袋200 通过超声波传感器发射探头107和超声波传感器接收探头108之间的包装袋通道113时， 超声波传感器接收探头108接收到的超声波能量值会减小。单张包装材料对超声波的阻抗 较小，超声波衰减较小，衰减后的超声波的能量值较大；而双张包装材料对超声波的阻抗较 大，超声波衰减较大，衰减后的超声波的能量值较小。超声波传感器接收探头108与超声波传感器分析单元电连接，超声波传感器分析 单元根据超声波传感器接收探头108检测到超声波的能量值判断当前位置是单张包装材 料还是双张包装材料。超声波传感器分析单元将检测到的超声波的能量值和其存储的参考值(例如单 张包装材料时超声波的能量值)进行比较，来判断两个超声波传感器探头中间是单张包装 材料还是双张包装材料。当检测到的超声波的能量值小于参考值时，超声波传感器分析单 元判断两个超声波传感器探头中间放置的包装材料为双张，向控制单元1011发出“双张” 信号；当检测到的超声波的能量值等于参考值时，超声波传感器分析单元判断两个超声波 传感器探头中间放置的包装材料为单张，向控制单元1011发出“单张”信号，即定位信号。控制单元1011控制输送伺服电机1014驱动输送装置109将相连的包装袋200向 下拉动，当控制单元1011接收到定位信号时，控制单元1011控制输送伺服电机1014再执 行一个固定长度将包装袋200停下(此固定长度是由控制单元1011依据包装袋200的袋长等参数自动计算出来的)，将包装袋200的切断位置300定位到切断组件的切断处，控制 单元1011控制切刀伺服电机1015驱动切断装置110动作，切断包装袋200的连接处。本例中，操作面板102采用Weinview MT 505T型号的触摸屏。控制单元1011采 用松下FP-X C30T可编程序控制器。切刀伺服电机驱动单元1013和输送伺服电机驱动单 元1012采用MADDT1207型号的伺服电机驱动器。输送伺服电机1014采用MSMD022P1U型 号伺服电机，切刀伺服电机1015采用MSMD022P1C型号伺服电机。上述伺服电机采用“指令 脉冲”加“指令方向”的脉冲输入形式，伺服电机过载后立即改变脉冲指令方向。上述伺服电机有两个力矩限制参数，分别为第一转矩限制和第二转矩限制。切刀 伺服电机驱动单元1013检测到切刀伺服电机1015的负载转矩大于第二转矩限制的时候 时，切刀伺服电机驱动单元1013控制伺服电机反转，切刀伺服电机1015控制切刀停止进 给，并且控制切刀马上退回原位，这样可以防止误切或卡刀。实际生产中包装袋200的材料 薄厚各异，第二转矩限制要做出相应的调整，使切刀伺服电机1015反转。例如，对于方便面 粉包的包装袋200，第二转矩限制设为100%。另外，控制单元1011还与设置在主控箱101上表面的报警器111电连接，控制单 元1011没有接收到超声波传感器分析单元发出的“单张”或“双张”信号时，控制单元1011 控制报警器111发出报警声，以提示操作人员对设备进行检查，防止错误切断包装袋200。主控箱101可以根据需要设置在机架上或平台上。此外，可以在切断装置110外 侧设置防护罩112，避免操作人员受到切刀的伤害，起到防护的作用。
权利要求一种小袋投包机，包括包装袋通道(113)、输送装置(109)和切刀装置(110)，其特征在于，还包括与所述输送装置(109)和切刀装置(110)电连接的控制单元(1011)；所述包装袋通道(113)的侧壁外表面设置超声波传感器，所述超声波传感器与控制单元(1011)电连接；所述控制单元(1011)用于根据超声波传感器发出的定位信号控制输送装置(109)输送包装袋(200)到指定位置以及控制切断装置(110)进行切断动作。
2.根据权利要求1所述的小袋投包机，其特征在于，所述超声波传感器包括超声波传 感器发射探头(107)、超声波传感器接收探头(108)和超声波传感器分析单元；所述超声波传感器发射探头(107)和超声波传感器接收探头(108)分别设置在包装袋 通道(113)的两个侧壁的外表面；所述超声波传感器发射探头(107)和所述超声波传感器接收探头(108)均与超声波传 感器分析单元电连接，所述超声波传感器分析单元与控制单元(1011)电连接。
3.根据权利要求2所述的小袋投包机，其特征在于，还包括电连接的输送伺服电机驱 动单元(1012)和输送伺服电机(1014)，所述输送伺服电机驱动单元(1012)与控制单元 (1011)电连接，所述输送伺服电机(1014)与输送装置(109)匹配驱动输送装置(109)工 作。
4.根据权利要求2所述的小袋投包机，其特征在于，还包括电连接的切刀伺服电机驱 动单元(1013)和切刀伺服电机(1015)，所述切刀伺服电机驱动单元(1013)与控制单元 (1011)电连接，所述切刀伺服电机(1015)与切刀装置(110)匹配驱动切刀装置(110)工作。
5.根据权利要求3或4所述的小袋投包机，其特征在于，还包括主控箱(101)，所述包 装袋通道(113)、超声波传感器发射探头(107)、超声波传感器接收探头(108)设置在主控 箱(101)的同一外表面，所述控制单元(1011)、输送伺服电机驱动单元(1012)、输送伺服电 机(1014)、切刀伺服电机驱动单元(1013)和切刀伺服电机(1015)设置在主控箱(101)内。
6.根据权利要求5所述的小袋投包机，其特征在于，所述主控箱(101)的外表面还设 置用于调整超声波传感器发射探头(107)以及超声波传感器接收探头(108)与切刀装置 (110)之间距离的探头位置调整装置(106)。
7.根据权利要求6所述的小袋投包机，其特征在于，所述主控箱(101)的外表面还设置 用于对投包目标物体的位置进行检测的目标检测装置(103)，所述目标检测装置(103)与 控制单元(1011)电连接。
8.根据权利要求4所述的小袋投包机，其特征在于，所述输送伺服电机(1014)采用 MSMD022P1U型号伺服电机。
9.根据权利要求5所述的小袋投包机，其特征在于，所述切刀伺服电机(1015)采用 MSMD022P1C型号伺服电机。
10.根据权利要求1所述的小袋投包机，其特征在于，还包括与控制单元(1011)电连接 的报警器(111)。
专利摘要本实用新型提供的小袋投包机，包括包装袋通道113、输送装置109和切刀装置110，还包括与所述输送装置109和切刀装置110电连接的控制单元1011；所述包装袋通道113的侧壁外表面设置超声波传感器，所述超声波传感器与控制单元1011电连接；所述控制单元1011用于根据超声波传感器发出的定位信号控制输送装置109输送包装袋200到指定位置以及控制切断装置110进行切断动作。本实用新型提供的包括超声波传感器的小袋投包机能对相连的包装袋的切断位置进行准确定位，保证切断质量。
文档编号B65B57/18GK201686046SQ20102014913
公开日2010年12月29日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者柳永 申请人:北京大森长空包装机械有限公司