本发明涉及一种包装机用抽充气及封接一体装置。
背景技术：
随着社会的发展，物质的极大丰富，对食品类的包装防腐提出了较高的要求；为起到阻隔细菌，保护被包装物，需要对包装物进行隔绝氧气或者在氮气或其他气体中保存。单一的抽真空或者充气包装机械集成度不高。为解决此问题，需要一种能够抽真空和充气包装于一体的包装装置。目前，国内虽然有此类产品，但具体的效果却不理想，现阶段对包装袋的封接一般使用气缸来控制加热板的移动，结构复杂，效率较低，成本较高，设备维护成本较高。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种结构紧凑并有利于提高封接效率的包装机用抽充气及封接一体装置。
为达到上述目的，本发明提出了一种包装机用抽充气及封接一体装置，包括相对置的上模体和下模体且后者可相对于前者在上下方向上往复移动，封接过程中上下层包装膜置于前述两壳体之间，在所述上模体上于与所述下模体相对的一侧形成底部敞口的上腔室，在所述上模体上设有置于所述上腔室内并用以对包装膜进行封接的封接机构、与该封接机构连接并用以带动其相对于所述上模体上下移动的气动机构、配置在所述上模体上并用以实现所述封接机构复位的助力机构、与所述上腔室连通并用以对所述上腔室和上层包装膜所围成的区域进行抽/充气的第一抽充气机构，
在所述下模体上于与所述上模体相对的一侧形成多个顶部敞口 并用以收装被包装物的下腔室，在所述下模体上设有用以对上下层包装膜所围成的空间进行抽/充气的抽充气机构、与所述下腔室连通并用以对所述下腔室和上下层包装膜所围成的区域进行抽/充气的第二抽充气机构。
对包装膜进行封接时，下层包装膜和被包装物预先配置在下模体的各个下腔室内，上层包装膜整体覆盖在各个下腔室和下模体的剩余上表面上，首先，所述下模体相对于上模体向上垂直移动直至两者紧密贴合在一起；第二，所述气动机构形成负压，通过该负压力使所述封接机构相对于所述上模体向上移动，同时，在所述封接机构移动过程中，所述助力机构向所述封接机构施加一个向上的作用力；第三，与第二所示步骤同步，所述抽充气机构抽取由上下层包装膜所构成的包装袋内的空气直至在该包装袋内达到预定的真空度，同步地，所述第一抽充气机构抽取所述上腔室和上层包装膜所围成的区域内的空气，使整个上腔室处于负压状态，以保持所述上腔室内气压平衡；第四，在第三所示步骤之后，若需向包装袋内充入其他气体，可通过所述抽充气机构向包装袋内充入其他气体，同步地，所述第二抽充气机构向所述下腔室和上下层包装膜所围成的区域内通入一定压力的正压空气，以保持所述下腔室内气压平衡；第五，在第三或第四所示步骤之后，所述气动机构内由负压变成正压，通过该正压力使所述封接机构相对于所述上模体向下移动，直至所述封接机构贴到上层包装膜上开始封接，封接一端时间后，重复前述第二步骤，使所述封接机构与所述上层包装膜脱离，封接完成；第六，所述第一抽充气机构向所述上腔室和上层包装膜所围成的区域内通入空气，使整个上腔室处于与大气接通的状态，然后，所述下模体相对于上模体向下垂直移动直至两者分离，由此完成一批包装袋的封装。
采用上述结构，由于将所述封接机构、控制封接机构往复移动的气动机构和助力机构、抽充气机构设置在一起，与同类产品相比，结构简单紧凑，同时，能够快速完成抽真空/充气和封接工艺，有利于提高效率、封接稳定性好，易于控制。
优选的，在所述上模体上还设有用以对整个装置进行降温的降温机构，该降温机构包括在所述上模体内交错设置的水路管道以及用以向该水路管道内供应冷水的供水机构。
采用上述结构，由于设置了所述降温机构，通过该降温机构可以对整个装置进行降温以保证其正常工作，有利于确保整个装置的运行稳定性。
优选的，所述气动机构包括形成在所述上模体上位于所述上腔室的上方并与所述上腔室连通的多个活塞腔、配置在各个活塞腔内的多个活塞、设置在所述上模体内并与各个活塞腔的顶部连通的上腔室管道、与该上腔室管道相连通的上腔室真空泵和上腔室正压源装置及用以控制上腔室真空泵和上腔室正压源装置与所述上腔室管道连通状态的上腔室控制阀，所述封接机构通过连接件固定在所述活塞的底部。
采用上述结构，所述封接机构相对于所述上模体向上移动时，所述上腔室控制阀使所述上腔室管道与所述上腔室真空泵连通，所述上腔室真空泵工作使在上腔室管道内形成负压，进而在与该上腔室管道连通的多个活塞腔内形成负压，该负压力使配置在各个活塞腔内的多个活塞向上移动，通过该活塞带动与其连接的所述封接机构向上移动；相反地，所述封接机构相对于所述上模体向下移动时，所述上腔室控制阀使所述上腔室管道与所述上腔室正压源装置连通，使在上腔室管道内形成正压，进而在所述多个活塞腔内形成正压即可。与现有此类产品通常使用气缸等部件来控制封接机构的往复移动相比，结构简单紧凑且运行稳定性好。
优选的，所述封接机构包括置于所述上腔室内并安装在所述气动机构底部的连接部件、安装在该连接部件上并具有加热组件的加热部件、安装在该加热部件上并用以与上层包装膜接触的封接部件，所述连接部件、加热部件、封接部件由上至下依次连接在一起并保持同步移动。
采用上述结构，封接过程中，所述加热部件中的加热组件在通电 状态下进行加热，其所产生的热量通过所述加热部件、封接部件依次传递至所述上层包装膜，进而实现上下层包装膜的封接。
优选的，在所述封接部件上设有与所述下腔室一一对应、用以对所述上层包装膜的非封接区域进行隔热及定位的隔热定位组件，在所述封接部件的与所述下腔室相对置的一侧形成与所述下腔室一一对应且底部敞口设置的多个凹槽，所述隔热定位组件包括收装在所述凹槽内并仅顶部与所述封接部件连接的定位部、设置在所述定位部顶部与所述凹槽底壁之间的绝热部。
采用上述结构，由于设有所述隔热定位组件，通过该隔热定位组件能够将上层包装膜的非封接区域与所述封接部件隔离开，避免所述封接部件与所述上层包装膜直接接触因其热量过高而烫伤或弄破包装膜，能够确保封接质量，有利于提高封接效果。
优选的，所述助力机构包括固定在所述上模体的与所述封接机构相对置的一侧的导向杆以及套设在该导向杆上的压缩弹簧。
采用上述结构，所述封接机构在所述气动机构带动下向上移动时，所述压缩弹簧向所述封接机构施加一个向上的作用力，为所述封接机构的向上移动提供一个助力；所述封接机构在所述气动机构带动下向下移动时，所述压缩弹簧处于被拉伸状态。同时，所述助力机构在所述封接机构相对于所述上模体的往复移动过程中还起一定缓冲作用。
优选的，在所述封接机构的与所述上模体相对置的一侧设有与所述导向杆相对准且两端形成缩口状台阶部的通孔，所述导向杆的顶端从所述通孔的底端贯穿该通孔并安装在所述上模体上，所述压缩弹簧收装在所述通孔内。
优选的，所述第一抽充气机构包括设置在所述上模体内且与所述上腔室连通的第一管道、配置在所述上模体外且与该第一管道连通的第一真空泵和第一正压源装置以及控制第一真空泵和第一正压源装置与所述第一管道的连通状态的第一控制阀。
优选的，所述抽充气机构包括设置在所述下模体内并与由上下层 包装膜所围成的空间连通的抽真空充气管道、配置在所述下模体外且与该抽真空充气管道连通的抽真空充气真空泵以及控制前述两者的连通状态的抽真空充气控制阀。
优选的，所述第二抽充气机构包括设置在所述下模体内且与所述下腔室连通的第二管道、配置在所述下模体外且与该第二管道连通的第二真空泵和第二正压源装置以及控制第二真空泵和第二正压源装置与所述第二管道的连通状态的第二控制阀。
优选的，在所述下模体上还设有用以将上层包装膜相对于所述下层包装膜向上顶起以在两者之间形成间隙的顶杆。
优选的，在所述下腔室内还设有用以调整其容积以适应不同被包装物的垫板。
采用这种结构，由于在所述下腔室内设有垫板，可以根据被包装物的规格尺寸通过改变垫板的设置数量或规格尺寸来改变所述下腔室的容积以适应不同被包装物，有利于提高所述下腔室与不同被包装物的适应性和匹配性，使整个装置的适用范围广。
附图说明
图1为包装机用抽充气及封接一体装置的整体示意图。
具体实施方式
下面参照图1对本发明所述的包装机用抽充气及封接一体装置的具体实施方式进行详细的说明。
如图1所示，抽充气及封接一体装置包括相对置的上模体1和下模体15，该上模体1和下模体15均为空心壳状部件，其中，上模体1主要固定在包装机的支撑机构上，在封接过程中，该上模体1固定不动；下模体15通过连接板8安装在包装机上的能上下移动的移动装置上，并且在上模体1与连接板8之间还设有第一密封垫11，该第一密封垫11由至少两层软硬相间的柔性材质构成，它与下模体15紧密贴合在一起。封接过程中，下模体15在移动装置带动下相对于上 模体1向上垂直运动直至上下模体紧密贴合在一起，此时上下层包装膜置于前述两壳体之间；封接完成后，下模体15在移动装置带动下相对于上模体1向下垂直运动直至上下模体断开，如此重复前述步骤，实现下模体15相对于上模体1进行往复运动。
在上模体1上于与下模体15相对的一侧形成底部敞口的上腔室34、于该上腔室34的上方开设有与该上腔室连通的多个活塞腔22，这多个活塞腔22在上模体15上间隔排列。在各个活塞腔22内配置有活塞2，在活塞腔22的底部开口处于活塞2的底部外侧配置有起密封、定位作用的挡环7。在上模体1内还形成有上腔室管道16，该上腔室管道16在上模体1内沿水平方向延伸设置，该上腔室管道16的末端(即置于上模体1内的一端)分别与前述多个活塞腔22的顶部连通，在其首端(即置于上模体1外的一端)设有与该上腔室管道16连通的上腔室真空泵和上腔室控制阀，其中，上腔室控制阀用以控制上腔室真空泵与上腔室管道16连通状态。上腔室真空泵和上腔室控制阀在图1中用标号19标识。由前述活塞腔22、活塞2、上腔室管道16、上腔室真空泵及上腔室控制阀共同构成本发明所述的气动机构。
在上腔室34内由上至下依次设有连接部件3、加热部件5、封接部件6，这三者在水平面内的形状尺寸均与上腔室34的横截面保持一致且稍小，它们三个在竖直方向上的叠加高度稍小于上腔室34在竖直方向上的高度。其中，连接部件3由绝热材料(当然也可采用非绝缘材料)构成，在该连接部件3上开设有沿其厚度方向贯通且上部孔径大于底部孔径的阶梯孔，具有螺帽的第一螺栓29由该阶梯孔的底部伸入该阶梯孔内，该第一螺栓29的顶端旋紧在前述活塞2上，由此实现连接部件3与前述气动机构的连接。类似地，加热部件5亦通过具有螺帽的第二螺栓9与开设在加热部件5上的阶梯孔相配合实现加热部件5与连接部件3的固定连接。如图1所示，在加热部件5内还设有加热组件18，该加热组件18为加热棒或其他加热装置，通过该加热组件18将加热部件5加热，该加热部件5的热量通过热传导 和热对流传递到封接部件6中。在加热部件5与连接部件3之间还设有由柔性材质构成的缓冲件4，该缓冲部件4在封接过程中起到缓冲作用，使包装膜的封接更加的均匀和美观。在下模体15的工作台面上还设有密封圈12，该密封圈12在抽真空时起到与外界隔绝的作用。
在上模体1、连接部件3、加热部件5、封接部件6上还开设一安装孔，一螺栓28由上至下依次贯穿上模体1、连接部件3、加热部件5并旋紧在封接部件6上。在封接部件6的底部设有多个底部敞口设置的多个凹槽，这多个凹槽与下述下模体15上的下腔室相对置且一一对应，在每个凹槽内均设有比其稍小的定位部27，该定位部27的表面涂覆有一层防粘材料。定位部27以仅使其顶部与封接部件6连接的方式固定在凹槽的底壁上，在定位部27与凹槽底壁之间还设有一绝热部26，由前述定位部27和绝热部26共同构成隔热定位组件，该隔热定位组件用以对上层包装膜的非封接区域进行隔热及定位。由前述连接部件3、加热部件5、封接部件6以及配置在其上的前述附属部件共同构成本发明所述的封接机构，这三者在封接过程中保持同步移动。封接过程中，加热部件5中的加热组件18在通电状态下进行加热，其所产生的热量通过加热部件5、封接部件6依次传递至所述上层包装膜，进而实现上下层包装膜的封接。
如图1所示，在上模体1上于上腔室34的底壁处固定有一导向杆31，该导向杆31位于相邻活塞腔22之间，在该导向杆31上套设有压缩弹簧21。在连接部件3的与上模体1相对置的一侧开设有与前述导向杆31相对准且两端形成缩口状台阶部的通孔32，导向杆31的顶端从通孔32的底端贯穿该通孔32并旋紧在上模体1上，压缩弹簧21收装在该通孔32内，并压缩弹簧21的两端与通孔32两端的台阶部相抵接。由导向杆31、压缩弹簧21共同组成本发明所述助力机构。
另外，在上模体1上还设有用以在上腔室34和上层包装膜所围成的区域内形成真空的第一抽充气机构，该第一抽充气机构包括设置在上模体1内且与上腔室34连通的第一管道25、配置在上模体1外 且与该第一管道25连通的第一真空泵和第一正压源装置以及控制第一真空泵和第一正压源装置与第一管道的连通状态的第一控制阀，其中，第一真空泵、第一正压源装置及第一控制阀均为整个抽充气及封接一体装置的外围部件，它们在图1中用标号24标示。在上模体1上还设有用以对整个装置进行降温的降温机构，该降温机构包括在上模体1内交错设置的水路管道17以及用以向该水路管道17内供应冷水的供水机构。
在下模体15上于与上模体1相对的一侧形成多个顶部敞口的下腔室35，该下腔室35用以收装被包装物。在下腔室35内还设有垫板13，可以根据被包装物的规格尺寸通过改变垫板13的设置数量或规格尺寸来改变下腔室35的容积以适应不同被包装物，有利于提高下腔室35与不同被包装物的适应性和匹配性，使整个装置的适用范围广。
在下模体15上设有抽充气机构，该抽充气机构用以对上下层包装膜(图1中用14表示)所围成的空间进行抽真空和/或充气，它包括设置在下模体15内并与由上下层包装膜所围成的空间连通的抽真空充气管道33、配置在下模体1外且与该抽真空充气管道33连通的抽真空充气真空泵以及控制前述两者的连通状态的抽真空充气控制阀，抽真空充气管道33和抽真空充气控制阀在图1中用23标示。
在下模体15上还设有第二抽充气机构，该第二抽充气机构用以在下腔室35和上下层包装膜所围成的区域内形成真空状态或正压状态，它包括设置在下模体15内且与下腔室35连通的第二管道(未示出)、配置在下模体15外且与该第二管道连通的第二真空泵和第二正压源装置以及控制第二真空泵和第二正压源装置与第二管道的连通状态的第二控制阀，其中，第二真空泵、第二正压源装置及第二控制阀均为整个抽充气及封接一体装置的外围部件，它们在图1中用30标示。
另外，在下模体15上还设有一顶杆20，该顶杆20用以将上层包装膜相对于下层包装膜向上顶起以在两者之间形成间隙。通常情况 下，需要在下层包装膜上预先打好小孔，抽充气时，顶杆20穿过该预先打好的小孔顶开上层包装膜，从而在上下层包装膜之间留有一定的缝隙。
下面参照图1结合上述结构描述对抽充气及封接一体装置的工作原理进行简单描述。
对包装膜进行封接时，下层包装膜和被包装物预先配置在下模体15的各个下腔室内，上层包装膜整体覆盖在各个下腔室35和下模体15的剩余工作面上。
步骤1，下模体15在移动装置带动下相对于上模体1向上垂直移动直至两者紧密贴合在一起；
步骤2，上腔室控制阀打开使上腔室管道16与上腔室真空泵连通，上腔室真空泵工作使在上腔室管道16内形成负压，进而在与该上腔室管道16连通的多个活塞腔22内形成负压，该负压力使配置在各个活塞腔22内的多个活塞2向上移动，通过该活塞2带动与其连接的封接机构向上移动。同时，在封接机构移动过程中，压缩弹簧21向封接机构施加一个向上的作用力，为封接机构的向上移动提供一个助力；
步骤3，与步骤2同步，通过顶杆20穿过预先打好的孔使上层包装膜被顶开，在上下层包装膜之间留有一定的缝隙，抽充气机构抽取由上下层包装膜所围成的空间内的空气直至达到预定的真空度，同步地，第一抽充气机构抽取上腔室34和上层包装膜所围成的区域内的空气，使整个上腔室34处于负压状态，以保持上腔室34内气压平衡；若需向包装袋内充入其他气体则进入步骤4，相反则进入步骤5；
步骤4，在步骤3之后，若需向包装袋内充入其他气体，可通过抽充气机构向包装袋内充入其他气体，同步地，第二抽充气机构向下腔室35和下层包装膜所围成的区域内通入一定压力的正压空气，以保持下腔室35内气压平衡；
步骤5，在上腔室管道16内形成正压，进而在多个活塞腔22内形成正压，通过该正压力使封接机构相对于上模体1向下移动，直至 封接部件6贴到上层包装膜上开始封接，封接一端时间后，重复步骤2，使封接部件6与上层包装膜脱离，封接完成；
步骤6，第一抽充气机构向上腔室34和上层包装膜所围成的区域内通入空气，使整个上腔室处于与大气接通的状态，然后，下模体15相对于上模体1向下垂直移动直至两者分离，由此完成一批包装袋的封装。
在上述封接过程中，若包装袋只需要抽真空，通过程序的控制外围的各种电磁阀的通断，可以形成以下两种包装：包装膜完全贴合被包装物，被包装物与包装膜之间没有间隙；在保证包装袋内的真空度的情况下，包装膜不完全贴合被包装物，以上两种包装方式可应用与不同形状、不同属性的被包装物，适用的范围广。
由上，由于将封接机构、控制封接机构往复移动的气动机构和助力机构、抽充气机构设置在一起，与同类产品相比，结构简单紧凑，同时，能够快速完成抽真空/充气和封接工艺，有利于提高效率、封接稳定性好，易于控制。
由于设有隔热定位组件，通过该隔热定位组件能够将上层包装膜的非封接区域与封接部件6隔离开，避免封接部件6与上层包装膜直接接触因其热量过高而烫伤或弄破包装膜，能够确保封接质量，有利于提高封接效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
例如，上述实施例中，第一螺栓29、第二螺栓9、螺栓28、导向杆31是众多连接方式中的一种，并非局限于上述描述。