智能卡通型包装的制造方法
【专利摘要】本发明属于一种智能卡通型包装机，包括机体、液固态给料装置、送膜制袋装置、卡通袋冲剪成型装置和废膜回收装置，其中机体呈L形，从L形机体的上端至尾部的机体上依次设有液固态给料装置、成型器、异型袋成型封口装置、夹膜管正器、主电机和减速机、卡通袋冲剪成型装置和废膜回收装置。本发明能根据需要自由转换完成对多样、多种物料的柔性袋包装过程，能满足对多样、多种物质产品包装的卫生、质量要求，具有包装种类多，适应性广，生产效率高，包装速度快，用工少和包装精致美观的优点。
【专利说明】智能卡通型包装机
【技术领域】
[0001]本发明属于一种智能卡通型包装机。
【背景技术】
[0002]目前市场上国内、外生产的包装机械种类繁多，各类包装机可广泛用于对速冻食品、淹制食品、果蔬、液体饮料、种子等物品的包装中。包装机主要分为包装固体物料的包装机，如包装颗粒，粉状物的包装机；和包装液体的包装机，如包装矿泉水、醋、油和各种液体饮料的包装机。两类包装机不能互通互用。对不同物料的包装需用相应的专用包装机械来完成，每种包装机的包装样式和需求固定，包装过程复杂、包装机体积大、操作麻烦。目前市场上尚未见到能在一台包装机上，可以同时完成对固体、液体两种不同物料的包装机械，也没有能自动包装各种异型(卡通型)袋，如人物形体，飞鸟，虫鱼动物形状等复杂变化袋型的包装机械。因此，目前包装机的包装范围较窄，一台包装机仅能完成一种物料的包装。从而使包装机适应性差，包装生产效率低，包装速度慢，用工量大，难于适应目前多样产品包装的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是设计一种智能卡通型包装机，能根据需要自由转换完成对多样、多种物料的柔性袋包装过程，能满足对多样、多种物质产品包装的卫生、质量要求，具有包装种类多，适应性广，生产效率高，包装速度快，用工少和包装精致美观的优点。
[0004]为此，本发明包括机体、液固态给料装置、送膜制袋装置、卡通袋冲剪成型装置和废膜回收装置。其中:
[0005]机体，机体呈L形，从L形机体的上端至尾部的机体上依次设有液固态给料装置、成型器、异型袋成型封口装置、夹膜管正器、主电机和减速机、卡通袋冲剪成型装置和废膜回收装置。
[0006]液固态给料装置，分为固态给料装置和液态给料装置，固态给料装置包括固体储料桶、计量料盘、料盘托座、料桶固定圈、料桶立柱和下料震动器，固体储料桶通过料桶固定圈和料桶立柱支撑固定在机体上端的平台上，计量料盘内分别设有4个计量杯，计量料盘中设有用于刮去多余物料保证定量准确的刮料板，计量料盘通过料盘托座固定在机体上端的平台上，每个计量杯的下端分别设有启闭其下端口的开闭块；液态给料装置包括液体储料桶、计量调节气缸、计量泵、电磁阀和计量泵输出管，液体储料桶通过计量泵、电磁阀和计量泵输出管与成型器中的液料管相通。
[0007]送膜制袋装置，送膜制袋装置位于机体上端平台上的固体储料桶前方，由送膜结构和送袋结构所构成，送膜结构包括膜架、拉膜轴和放膜辊轴，送袋结构包括成型器、异型袋成型封口装置、离合手把、挡风板和冷风扇。
[0008]卡通袋冲剪成型装置，用于对已完成物料充填或灌装和封口成型的卡通包装袋进行冷冲剪成型，该装置位于送膜制袋装置后端的机体上，包括夹膜管正器、导膜滚筒、压膜气缸、冲剪模架、冲剪模具、冲剪气缸、伺服送膜电机、拉膜气缸、拉膜夹架和拉膜夹。
[0009]废膜回收装置，用于对冲剪后的边角废膜打卷回收，废膜回收装置位于机体的尾端，位于卡通袋冲剪成型装置的后端机体上，包括导膜辊轴、收膜电机和收膜器，位于机体上的收膜电机带动收膜器转动。
[0010]所述固态给料装置包括固体储料桶、计量料盘、料盘托座、料桶固定圈、料桶立柱和下料震动器。料桶立柱的下端固定在机体上端的平台上，料桶固定圈的一端与料桶立柱的上部固定，料桶固定圈的另一端承接固体储料桶的下部。料桶立柱的中部设有下料震动器，固体储料桶的下部设有振动下料斗，振动下料斗的出口相通计量料盘。计量料盘内分别设有4个计量杯，计量料盘中设有用于刮去多余物料保证定量准确的刮料板，计量料盘通过料盘托座固定在机体上端的平台上，每个计量杯的下端分别设有启闭其下端口的开闭块。所述液态给料装置包括液体储料桶、计量调节气缸、计量泵、电磁阀和计量泵输出管。液体储料桶位于固体储料桶一侧的机体上，液体储料桶的下端口相通计量泵的进口端，计量泵的出口端与计量泵输出管的一端相通，计量泵输出管的另一端相通成型器中的液料管，计量泵输出管上设有启闭该管的电磁阀。所述成型器中设有一根固态管道和一根顶端与计量泵输出管相通的液料管。所述异型袋成型封口装置位于成型器下端的机体上，包括异型袋成型封模具、封模固定板、导板、导轴、导板固定座和关节轴承杆，呈间隔距离设置的两个导板固定座的内侧四角与各导轴两端固定，两导板的四角轴设在各导轴上，两导板的对应面设有异型袋成型封模具，两导板的背应面各与一根关节轴承杆的一端连接，关节轴承杆的另一端设有关节轴承，关节轴承连接由主轴通过凸轮带动的推压杆，挡风板和冷风扇位于异型袋成型封模具下端的机体上。所述卡通袋冲剪成型装置，位于送膜制袋装置后端的机体上，包括夹膜管正器、导膜滚筒、压膜气缸、冲剪模架、冲剪模具、冲剪气缸，伺服送膜电机、拉膜气缸、拉膜夹架和拉膜夹，夹膜管正器位于冷风扇下端的机体上，由主轴带动的导膜滚筒位于冲剪模架前端的机体上，冲剪模架上设有压膜气缸、冲剪气缸和冲剪模具，冲剪模架后侧的机体上设有伺服送膜电机、拉膜气缸、拉膜夹架和拉膜夹。所述拉膜夹架后端与废膜回收装置之间的机体上设有导膜辊轴。所述主电机和减速机位于机体下端，减速机的主轴自机体的下端延伸至机体的上端。所述电器控制箱位于机体前端面内，电器控制箱内设有控制元件、PLC微机控制系统、各操作电路模块，显示屏及电控安全急停装置。
[0011 ] 上述结构设计达到了本发明的目的。
[0012]本发明能根据需要自由转换完成对多样、多种物料的柔性袋包装过程，能满足对多样、多种物质产品包装的卫生、质量要求，具有包装种类多，适应性广，生产效率高，包装速度快，用工少和包装精致美观的优点。本发明能智能化在无人操作的状态下自动连续完成多样、多种物料的包装全过程，本发明比传统包装机使生产效率提高3倍，节约包装生产成本95%，大幅度减少了劳动强度。本发明还具有结构简单、可方便地安装放置，使用成本低、使用寿命长、使用效果好和省工省力的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的总体结构示意图。
[0014]图2为图1的俯视结构示意图。
[0015]图3为本发明的液固态给料装置的结构示意图。[0016]图4为图3的俯视结构示意图。
[0017]图5为本发明的异型袋成型封口装置的俯视结构示意图。
[0018]图6为本发明的卡通袋冲剪成型装置的局部结构示意图。
具体实施方案
[0019]如图1至图6所示，一种智能卡通型包装机，包括机体28、液固态给料装置、送膜制袋装置、卡通袋冲剪成型装置和废膜回收装置，其中:
[0020]如图1至图6所示，机体28，机体呈L形。从L形机体的上端至尾部的机体上依次设有液固态给料装置、成型器27、异型袋成型封口装置7、夹膜管正器11、主电机14和减速机15、卡通袋冲剪成型装置和废膜回收装置。
[0021]液固态给料装置，分为固态给料装置和液态给料装置。固态给料装置包括固体储料桶16、计量料盘17、料盘托座18、料桶固定圈2、料桶立柱4和下料震动器3。固体储料桶通过料桶固定圈和料桶立柱支撑固定在机体上端的平台上。计量料盘内分别设有4个计量杯41。计量料盘中设有用于刮去多余物料保证定量准确的刮料板20。计量料盘通过料盘托座固定在机体上端的平台上。每个计量杯的下端分别设有启闭其下端口 44的开闭块40。液态给料装置包括液体储料桶21、计量调节气缸23、计量泵24、电磁阀25和计量泵输出管26，液体储料桶通过计量泵、电磁阀和计量泵输出管与成型器中的液料管相通。
[0022]送膜制袋装置，送膜制袋装置位于机体上端平台上的固体储料桶前方，由送膜结构和送袋结构所构成。送膜结构包括膜架1、拉膜轴22和放膜辊轴19。送袋结构包括成型器、异型袋成型封口装置、离合手把8、挡风板9和冷风扇10。离合手把用于控制异型袋成型封口装置，挡风板和冷风扇用于将从异型袋成型封口装置热封边且装填物料后的卡通包装袋进行冷却，使封边固定，卡通包装袋基本成型。
[0023]卡通袋冲剪成型装置，用于对已完成物料充填或灌装和封口成型的卡通包装袋进行冷冲剪成型。该装置位于送膜制袋装置后端的机体上，包括夹膜管正器、导膜滚筒12、压膜气缸29、冲剪模架30、冲剪模具31、冲剪气缸32、伺服送膜电机33、拉膜气缸34、拉膜夹架35和拉膜夹36。
[0024]废膜回收装置，用于对冲剪后的边角废膜打卷回收。废膜回收装置位于机体的尾端，位于卡通袋冲剪成型装置的后端机体上，包括导膜辊轴37、收膜电机38和收膜器39，位于机体上的收膜电机带动收膜器转动，收膜器可为能将边角废膜打卷的滚筒。
[0025]如图3至图4所示,所述固态给料装置包括固体储料桶、计量料盘、料盘托座、料桶固定圈、料桶立柱和下料震动器。料桶立柱的下端固定在机体上端的平台上，料桶固定圈的一端与料桶立柱的上部固定，料桶固定圈的另一端承接固体储料桶的下部，料桶立柱的中部设有下料震动器。下料震动器振动时，可使固体储料桶亦振动，利于其内的物料导入振动下料斗中。固体储料桶的下部设有振动下料斗42，振动下料斗的出口相通计量料盘。计量料盘通过料盘托座固定在机体上端的平台上，计量料盘为由计算机控制的步进电机带动的定点旋转盘，计量料盘内分别设有4个计量杯，4个计量杯呈十字形分布在计量料盘的周边部。计量料盘中设有用于刮去多余物料保证定量准确的刮料板，刮料板可由计算机控制的电机带动。每个计量杯的下端分别设有启闭其下端口 44的开闭块。在开闭块的旋转周上、成型器外侧的机体上设有开闭块轴杆5，当计量料盘带动其上的计量杯转至开闭块轴杆处时，开闭块轴杆顶持开闭块周边，使该开闭块移动将该计量杯下端口打开，该计量杯内经称重后的物料落入成型器内的固态管道中。
[0026]计量杯的下端设有由计算机控制的称重传感器，本发明的固态给料装置的电子称重工作原理是:物料由提升输送机提升落入固体储料桶中，固体储料桶中设有料位器，以便料位低时发出信号使提升输送机供料。下料震动器振动时，可使固体储料桶亦振动，利于其内的物料导入振动下料斗中。振动下料斗下端亦设由计算机控制的振动器，计算机通过控制系统发出信号接通振动器，使振动下料斗振动，将颗粒物料振入计量料盘中并由刮料板刮入各计量杯中，物料在各计量杯中由称重传感器称量后(超重多余的物料由刮料板从各计量杯中刮除、不足时由刮料板从计量料盘中刮入计量杯中)，计算机通过控制系统发出信号启动计量料盘带动其上的计量杯转至开闭块轴杆处时，开闭块轴杆顶持开闭块周边，使该开闭块移动将该计量杯下端口打开，该计量杯内经称重后的物料落入成型器内的固态管道中，进尔落入热封成型的卡通型包装袋中，然后复位弹簧使该开闭块复位，关闭该计量杯下端口。
[0027]所述液态给料装置包括液体储料桶、计量调节气缸、计量泵、电磁阀和计量泵输出管，液体储料桶位于固体储料桶一侧的机体上，液体储料桶的下端口相通计量泵的进口端，计量泵的出口端与计量泵输出管的一端相通，计量泵输出管的另一端相通成型器中的液料管。计量泵输出管上设有启闭该管的电磁阀。计量调节气缸用于通过其上的计量调节钮43调整计量泵的输出量。本发明对液态物料包装时，只需启动计量泵完成即可。使用时由微机控制完成自动选取固、液态供料包装方式。
[0028]所述成型器中设有一根固态管道和一根顶端与计量泵输出管相通的液料管。
[0029]如图5所示，所述异型袋成型封口装置位于成型器下端的机体上。包括异型袋成型封模具45、封模固定板46、导板47、导轴48、导板固定座49和关节轴承杆50。呈间隔距离设置的两个导板固定座的内侧四角与各导轴两端固定。两导板的四角轴设在各导轴上，两导板的对应面设有异型袋成型封模具，两导板的背应面各与一根关节轴承杆的一端连接，关节轴承杆的另一端设有关节轴承，关节轴承连接由主轴通过凸轮带动的推压杆，主轴亦由计算机控制。挡风板和冷风扇位于异型袋成型封模具下端的机体上。
[0030]如图6所示，所述卡通袋冲剪成型装置，用于对已完成物料充填或灌装和封口成型的卡通包装袋进行冷冲剪成型。位于送膜制袋装置后端的机体上，包括夹膜管正器、导膜滚筒、压膜气缸、冲剪模架、冲剪模具、冲剪气缸，伺服送膜电机、拉膜气缸、拉膜夹架和拉膜夹。夹膜管正器位于冷风扇下端的机体上，由主轴13带动的导膜滚筒位于冲剪模架前端的机体上。冲剪模架上设有压膜气缸、冲剪气缸和冲剪模具，冲剪模架后侧的机体上设有伺服送膜电机、拉膜气缸、拉膜夹架和拉膜夹。
[0031]所述拉膜夹架后端与废膜回收装置之间的机体上设有导膜辊轴37。
[0032]所述主电机和减速机位于机体下端，减速机的主轴13自机体的下端延伸至机体的上端。各机械部件的动力源均来自减速机的主轴。
[0033]所述电器控制箱6位于机体前端面内，即本发明在机体的前端设有触屏控制板，触屏控制板后侧的机体内设电器控制箱。电器控制箱内设有控制元件、PLC微机控制系统、各操作电路模块，显示屏及电控安全急停装置，用于对各装置进行程序控制、传动控制、信息传输的协同控制。传动控制是对各装置传动的位置、速度及其调节等方面的控制，使各装置之间有良好的信息通讯传输。此外，采用传感器，如温度传感器、力学传感器(称重传感器)、位置传感器(光、磁性传感器)等，具有良好的反馈和控制性能。
[0034]使用时，将待包装物料投入本发明的液固态给料装置的固体储料桶中或液体储料桶中。若为固体物料包装时，启动微机(PLC)操作程序，选取固体物料包装程序，设定包装物重量，选用异型袋成型封模具。如前所述，固体物料从位于固体储料桶下端出口经过振动下料斗进入计量料盘上，并经计量料盘中的计量杯定量，然后开启计量杯下端的开闭块，固体物料落入成型器中的固态管道内(若包装液体物料时，启动微机(PLC)操作程序，选取液体物料包装程序，设定包装物重量，选用异型袋成型封模具，由计量气缸调节定量好计量泵的输出量，液体物料经液体储料桶下端被吸入计量泵，打开电磁阀后，液体物料经计量泵输送管进入成型器中的液料管中)。显然，成型器内有2根不锈管，分别连接固体或液料管道。将固体(或液体)物料送入已制好的柔性膜袋腔内，柔性包装膜由送膜制袋装置完成，由微机指令控制经放膜辊轴送出的包装袋膜裹于成型器之外层，经过成型器后的包装袋膜形成包装袋夹片。主电机经減速机带动主轴传动凸轮，使异型袋成型封口装置工作，包装袋夹片经拉动进入异型袋成型封口装置中，经异型袋成型封模具热夹合，将包装袋夹片制成卡通型包装袋。同时，计量料盘按设定的程序同步带动计量杯转至成型器上端，并开启位于计量杯下端出料口的开闭块，将固体物料充填入卡通型包装袋腔内。并同步完成成型封口，完成一次制袋，充填，封口包装过程。并反复连续动作，逐各完成各卡通型包装袋的成型包装。物料包装成型后，夹膜管正器将挂有各成型袋的膜片拉至卡通袋冲剪成型装置内，并由导膜滚筒压紧，拉膜夹夹住膜片并向前推行，由伺服电机、拉膜气缸、将膜片向前拉动进入冲剪模具内，卡通袋冲剪成型装置由压膜气缸29、冲剪模架30、冲剪模具31、冲剪气缸32所组成，挂有成型袋的膜片进入冲剪位置后，压膜气缸动作先将膜片压紧同时冲剪气缸动作，推动冲剪模具准确将卡通成型袋剪出，成品袋由冲剪模具下端的出料口送出，完成一次成品冲剪动作。已完成卡通袋冲剪后的柔性膜片废料经导膜辊轴37、由收膜电机38驱动收膜器39将废料膜拉卷回收。从而完成从定量供送料，拉膜制袋，充填，封口包装成型，成品冲剪，废料回收等整个自动包装过程。
[0035]总之，本发明能根据需要自由转换完成对多样、多种物料的柔性袋包装过程，能满足对多样、多种物质产品包装的卫生、质量要求，具有包装种类多，适应性广，生产效率高，包装速度快，用工少和包装精致美观的优点。
【权利要求】
1.一种智能卡通型包装机，包括机体、液固态给料装置、送膜制袋装置、卡通袋冲剪成型装置和废膜回收装置，其特征在于: 机体，机体呈L形，从L形机体的上端至尾部的机体上依次设有液固态给料装置、成型器、异型袋成型封口装置、夹膜管正器、主电机和减速机、卡通袋冲剪成型装置和废膜回收装置； 液固态给料装置，分为固态给料装置和液态给料装置，固态给料装置包括固体储料桶、计量料盘、料盘托座、料桶固定圈、料桶立柱和下料震动器，固体储料桶通过料桶固定圈和料桶立柱支撑固定在机体上端的平台上，计量料盘内分别设有4个计量杯，计量料盘中设有用于刮去多余物料保证定量准确的刮料板，计量料盘通过料盘托座固定在机体上端的平台上，每个计量杯的下端分别设有启闭其下端口的开闭块；液态给料装置包括液体储料桶、计量调节气缸、计量泵、电磁阀和计量泵输出管，液体储料桶通过计量泵、电磁阀和计量泵输出管与成型器中的液料管相通； 送膜制袋装置，送膜制袋装置位于机体上端平台上的固体储料桶前方，由送膜结构和送袋结构所构成，送膜结构包括膜架、拉膜轴和放膜辊轴，送袋结构包括成型器、异型袋成型封口装置、离合手把、挡风板和冷风扇； 卡通袋冲剪成型装置，用于对已完成物料充填或灌装和封口成型的卡通包装袋进行冷冲剪成型，该装置位于送膜制袋装置后端的机体上，包括夹膜管正器、导膜滚筒、压膜气缸、冲剪模架、冲剪模具、冲剪气缸、伺服送膜电机、拉膜气缸、拉膜夹架和拉膜夹； 废膜回收装置，用于对冲剪后的边角废膜打卷回收，废膜回收装置位于机体的尾端，位于卡通袋冲剪成型装置的后端机体上，包括导膜辊轴、收膜电机和收膜器，位于机体上的收膜电机带动收膜器转动。
2.按权利要求1所述的智能卡通型包装机，其特征在于:所述固态给料装置包括固体储料桶、计量料盘、料盘托座、 料桶固定圈、料桶立柱和下料震动器，料桶立柱的下端固定在机体上端的平台上，料桶固定圈的一端与料桶立柱的上部固定，料桶固定圈的另一端承接固体储料桶的下部，料桶立柱的中部设有下料震动器，固体储料桶的下部设有振动下料斗，振动下料斗的出口相通计量料盘，计量料盘内分别设有4个计量杯，计量料盘中设有用于刮去多余物料保证定量准确的刮料板，计量料盘通过料盘托座固定在机体上端的平台上，每个计量杯的下端分别设有启闭其下端口的开闭块。
3.按权利要求1所述的智能卡通型包装机，其特征在于:所述液态给料装置包括液体储料桶、计量调节气缸、计量泵、电磁阀和计量泵输出管，液体储料桶位于固体储料桶一侧的机体上，液体储料桶的下端口相通计量泵的进口端，计量泵的出口端与计量泵输出管的一端相通，计量泵输出管的另一端相通成型器中的液料管，计量泵输出管上设有启闭该管的电磁阀。
4.按权利要求1或2或3所述的智能卡通型包装机，其特征在于:所述成型器中设有一根固态管道和一根顶端与计量泵输出管相通的液料管。
5.按权利要求1所述的智能卡通型包装机，其特征在于:所述异型袋成型封口装置位于成型器下端的机体上，包括异型袋成型封模具、封模固定板、导板、导轴、导板固定座和关节轴承杆，呈间隔距离设置的两个导板固定座的内侧四角与各导轴两端固定，两导板的四角轴设在各导轴上，两导板的对应面设有异型袋成型封模具，两导板的背应面各与一根关节轴承杆的一端连接，关节轴承杆的另一端设有关节轴承，关节轴承连接由主轴通过凸轮带动的推压杆，挡风板和冷风扇位于异型袋成型封模具下端的机体上。
6.按权利要求1所述的智能卡通型包装机，其特征在于:所述卡通袋冲剪成型装置，位于送膜制袋装置后端的机体上，包括夹膜管正器、导膜滚筒、压膜气缸、冲剪模架、冲剪模具、冲剪气缸，伺服送膜电机、拉膜气缸、拉膜夹架和拉膜夹，夹膜管正器位于冷风扇下端的机体上，由主轴带动的导膜滚筒位于冲剪模架前端的机体上，冲剪模架上设有压膜气缸、冲剪气缸和冲剪模具，冲剪模架后侧的机体上设有伺服送膜电机、拉膜气缸、拉膜夹架和拉膜夹。
7.按权利要求1所述的智能卡通型包装机，其特征在于:所述拉膜夹架后端与废膜回收装置之间的机体上设有导膜辊轴。
8.按权利要求1所述的智能卡通型包装机，其特征在于:所述主电机和减速机位于机体下端，减速机的主轴自机体的下端延伸至机体的上端。
9.按权利要求1所述的智能卡通型包装机，其特征在于:所述电器控制箱位于机体前端面内，电器控制箱内设有控制元件、PLC微机控制系统、各操作电路模块，显示屏及电控安全急停装置。`
【文档编号】B65B61/06GK103496452SQ201310469998
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】彭智松 申请人:彭智松