一种全自动真空包装设备的制作方法

文档序号:17561244发布日期:2019-04-30 19:04阅读:161来源:国知局
一种全自动真空包装设备的制作方法
本发明涉及食品包装
技术领域
,特别是涉及一种全自动真空包装设备。
背景技术
:现有的食品包装工作在一些不能使用流水线自动包装的场所,一般采用人工称重、人工灌装、人工封口及半自动真空包装,生产过程中浪费大、产品品质不稳定,现场管理成本过高、产能低为低下。技术实现要素:为此,本发明要解决的技术问题是克服现有食品包装存在的上述不足,进而提供一种全自动真空包装设备。为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种全自动真空包装设备,其包括机架,所述机架的一侧设置有用于放置包装袋的储袋袋仓,所述储袋袋仓的下方设置有取袋装置,所述取袋装置由气缸驱动,所述取袋装置的一侧设置有送袋摇臂,所述送袋摇臂将取出的包装袋送至开袋装置上,所述开袋装置设置在主旋转盘的一侧,所述主旋转盘由电机驱转,所述主旋转盘的中部垂直设置有主转盘连接轴,所述主转盘连接轴的上端沿周向设置有若干个用于将张开口的包装袋抓取的主转盘夹子,所述主转盘夹子随所述主旋转盘沿周向转动,所述主旋转盘的上方设置有称重机构和下料机构,所述称重机构将物料称重后输送给所述下料机构,所述下料机构将物料排出置张开口的包装袋内,所述主旋转盘将注入物料的包装袋转动输送至真空旋转夹处,所述真空旋转夹将包装袋转送给真空过渡夹,所述真空过渡夹再将包装袋送给真空封口装置的机械抓手完成真空封袋动作。优选的,所述主旋转盘可转动固定设置在盘固定板上,所述盘固定板固定在所述机架上,所述主旋转盘的周向侧面设置有盘驱动齿轮,所述盘驱动齿轮与动力驱动齿轮啮合,所述动力驱动齿轮连接在所述电机的输出轴的端部,所述电机固定在所述盘固定板的下方。优选的,所述盘固定板上设置有若干个中空的盘升降传动轴,每一个所述盘升降传动轴内设置有盘升降导杆,所述盘升降导杆的两端均延伸出所述盘升降传动轴,所述盘升降导杆的下端固定在盘升降底座上,所述盘升降底座的下方与电动液压推杆的顶出端连接,所述电动液压推杆的底座固定在所述机架上;所述盘升降导杆的上端与轨道升降支板连接,所述轨道升降支板的上方设置有盘轨道固定座,所述盘轨道固定座套设在主转盘连接轴上,所述盘轨道固定座的上方设置有旋转轨道盘,所述旋转轨道盘上设置有若干个旋转滚轮,所述旋转滚轮设置在连杆固定板上,所述连杆固定板上设置有袋宽调节连杆。优选的,所述主旋转盘上设置有主盘轴座,所述主盘轴座上设置有原点感应片,所述盘固定板的位于原点位置设置有原点定位感应器,所述主旋转盘上的所述原点感应片转动至与所述原点定位感应器正对的位置时达到原点位置。优选的,所述称重机构包括设置在加料设备下方的进料斗,所述进料斗接收从所述加料设备中注入的待灌装食品原料,所述进料斗的下端设置有用于将原料向下输送的下料螺杆,所述下料螺杆的外侧套设有下料筒体,所述下料筒体的下端设置有若干个称重斗,若干个所述称重斗分别接收从所述下料螺杆输送过来的原料,所述称重斗与控制器连接,所述控制器采集每一个所述称重斗的称重参数并控制所述称重斗的出料口打开或关闭;若干个所述称重斗的出料口分别接通至下料斗的上端,所述下料斗将物料排至所述下料机构内。优选的,所述下料机构包括料盒,所述料盒由固定底板及设置在所述固定底板四个边处的第一横向固定板、第一纵向固定板、第二横向固定板、第二纵向固定板围合而成,所述第一横向固定板上设置有横向推料气缸,所述横向推料气缸的顶出端连接有横向送料推板,所述横向送料推板位于所述料盒内,所述横向送料推板的下端及左右两端分别与所述固定底板、所述第一纵向固定板、所述第二纵向固定板滑动密封接触,以将所述料盒内的物料沿横向从所述料盒的一端推向另一端;所述第一纵向固定板的远离所述横向推料气缸的一端设置有纵向推料气缸,所述纵向推料气缸的顶出端连接有纵向送料推板,所述纵向送料推板的下端及左右两端分别与所述固定底板、所述横向送料推板、所述第二横向固定板滑动密封接触,以将所述料盒内的物料沿纵向从所述料盒的一端推向另一端;所述第二纵向固定板的与所述纵向送料推板正对的位置设置有下料气缸,所述下料气缸向下顶出以将物料从所述料盒内排出。优选的,所述第一横向固定板上固定设置有两个导向轴承,两个所述导向轴承对称设置在所述横向推料气缸的两侧,两个所述导向轴承内分别设置有一个导杆,所述导杆与所述横向送料推板固定连接,所述导杆引导所述横向送料推板沿横向推动。优选的,所述纵向送料推板的上端固定连接有滑块,所述滑块向所述第二横向送料推板的一侧延伸,所述滑块下侧面的与所述第二横向固定板正对的位置处设置有滑槽,所述滑槽与固定在所述第二横向送料推板上端的线性导轨配合以引导所述纵向送料推板沿纵向推动。优选的,所述纵向送料推板的前端设置有圆弧形或半圆形的推槽。优选的,所述纵向推料气缸通过l形的推料气缸固定板固定在所述第一纵向固定板或所述第二横向固定板上;所述下料气缸通过l形的下料气缸固定支架固定在所述第二横向固定板或所述第二纵向固定板上。本发明的有益效果:本发明的全自动真空包装设备快速精准计量,效率提高5倍以上;不损坏口味实现灌装真空包装;设备采用压缩空气作为动力源,设计结构具有防水、耐磨损、维修成本低、使用寿命长。使用plc可编程控制器发出执行信号给每个零部件以控制其运行动作,保证了设备运行的稳定性,解决了因零件磨损造成的结构误差间隙,生产效率提高,满足产品质量安全要求。附图说明为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中:图1是本发明的全自动真空包装设备的结构示意图;图2是本发明的主旋转盘位置的组装结构示意图;图3是本发明的全自动真空包装设备的称重机构的结构示意图;图4是本发明的全自动真空包装设备的下料机构的结构示意图;图5是本发明的全自动真空包装设备的流程图。图中附图标记表示为:100-下料机构;101-固定底板;102-第一横向固定板;103-第一纵向固定板;104-第二横向固定板;104-第二纵向固定板;105-第二纵向固定板;106-横向推料气缸;107-横向送料推板;108-纵向推料气缸;109-纵向送料推板;110-下料气缸;111-导向轴承;112-导杆;113-滑块;114-线性导轨;115-推槽;116-推料气缸固定板;117-下料气缸固定支架;118-竖槽;119-第一连接接头;120-第二连接接头;200-称重机构;201-加料设备;202-进料斗;203-下料螺杆;204-下料筒体;205-称重斗;206-控制器;207-下料斗;208-缓冲斗;209-缓存下料皮带;301-机架;302-储袋袋仓;303-取袋装置;304-气缸;305-送袋摇臂;306-开袋装置;307-主旋转盘;308-电机;309-主转盘连接轴;310-主转盘夹子;311-真空旋转夹;312-真空过渡夹;313-真空封口装置;314-机械抓手;315-盘固定板;316-盘驱动齿轮;317-动力驱动齿轮;318-盘升降传动轴;319-盘升降导杆;320-盘升降底座;321-电动液压推杆;322-轨道升降支板;323-盘轨道固定座;325-旋转轨道盘;326-旋转滚轮;327-连杆固定板;328-袋宽调节连杆;329-主盘轴座;330-原点感应片;331-原点定位感应器。具体实施方式参见图1-2,一种全自动真空包装设备,其包括机架301,所述机架301的一侧设置有用于放置包装袋的储袋袋仓302,所述储袋袋仓302的下方设置有取袋装置303,所述取袋装置303由气缸304驱动,所述取袋装置303的一侧设置有送袋摇臂305,所述送袋摇臂305将取出的包装袋送至开袋装置306上,所述开袋装置306设置在主旋转盘307的一侧,所述主旋转盘307由电机308驱转,所述主旋转盘307的中部垂直设置有主转盘连接轴309,所述主转盘连接轴309的上端沿周向设置有若干个用于将张开口的包装袋抓取的主转盘夹子310,所述主转盘夹子310随所述主旋转盘307沿周向转动,所述主旋转盘307的上方设置有称重机构200和下料机构100,所述称重机构200将物料称重后输送给所述下料机构100,所述下料机构将物料排出置张开口的包装袋内,所述主旋转盘307将注入物料的包装袋转动输送至真空旋转夹311处,所述真空旋转夹311将包装袋转送给真空过渡夹312,所述真空过渡夹312再将包装袋送给真空封口装置313的机械抓手314完成真空封袋动作,所述真空封口装置固定设置在所述机架上。所述主旋转盘307可转动固定设置在盘固定板315上,所述盘固定板315固定在所述机架301上,所述主旋转盘307的周向侧面设置有盘驱动齿轮316,所述盘驱动齿轮316与动力驱动齿轮317啮合,所述动力驱动齿轮317连接在所述电机308的输出轴的端部,所述电机308固定在所述盘固定板315的下方。所述盘固定板315上设置有若干个中空的盘升降传动轴318,每一个所述盘升降传动轴318内设置有盘升降导杆319,所述盘升降导杆319的两端均延伸出所述盘升降传动轴318,所述盘升降导杆319的下端固定在盘升降底座320上,所述盘升降底座320的下方与电动液压推杆321的顶出端连接,所述电动液压推杆321的底座固定在所述机架上;所述盘升降导杆319的上端与轨道升降支板322连接,所述轨道升降支板322的上方设置有盘轨道固定座323,所述盘轨道固定座323套设在主盘连接轴309上,所述盘轨道固定座323的上方设置有旋转轨道盘325,所述旋转轨道盘325上设置有若干个旋转滚轮326,所述旋转滚轮326设置在连杆固定板327上,所述连杆固定板327上设置有袋宽调节连杆328。所述主旋转盘307上设置有主盘轴座329,所述主盘轴座329上设置有原点感应片330,所述盘固定板315的位于原点位置设置有原点定位感应器331,所述主旋转盘307上的所述原点感应片330转动至与所述原点定位感应器331正对的位置时达到原点位置。参见图3,一种真空包装机称重机构,其包括设置在加料设备201下方的进料斗202,所述进料斗202接收从所述加料设备201中注入的待灌装食品原料,所述进料斗202的下端设置有用于将原料向下输送的下料螺杆203,所述下料螺杆203的外侧套设有下料筒体204,所述下料筒体204的下端设置有若干个称重斗205,若干个所述称重斗205分别接收从所述下料螺杆203输送过来的原料,所述称重斗205与控制器206有线或无线数据连接,所述控制器206采集每一个所述称重斗205的称重参数并控制所述称重斗205下端的出料口打开或关闭,以及其中一个或几个称重斗内的物料向下排出;若干个所述称重斗205的出料口分别接通至下料斗207的上端,所述下料斗207的下端与下料机构100的进料口连接。本发明的真空包装机称重机构中的称重斗设置有多个,每一个称重斗上接收到的原料重量可能均不相同,控制器采集到各称重斗称得的重量后根据系统设定的重量值进行筛选,并同时进行排列组合,从若干个称重斗内选取一个或多个总重量最接近预设重量的称重斗,并将对应称重斗下端的出料口开启以向下放料进行灌装。例如以设置十一个称重斗为例进行说明。假设系统设定的灌装重量为100克,十一个称重斗内的分的重量分别为:称重斗编号1234567891011重量(g)25.138.523.92326.124036151127.2控制器根据上表中的各个称重斗测得的重量进行循环组合,以尽量接近100克,如下表所示:上表中,控制器将各称重斗称的重量按目标重量进行相加,计算出目标重量上下偏差的多个组合,并从中挑选最优。从上表可以看出,第三组的组合形式恰好可满足预设值100克的要求,此时控制器打开1号、3号、8号、9号称重斗的出料口进行放料即可。当然若考虑到称重斗等部件上的物料粘附或损耗,可调整控制器的优选的数值略大于100可,控制器可采用电脑等具有数据处理功能的装置即可,对于程序的编程本领域编程人员很容易实现,此处不再赘述。本实施例中,每一个所述称重斗205的上端均设置有一个缓冲斗208,所述缓冲斗208用于接收送所述下料螺杆3输送的原料并平缓输送至称重斗205内,以避免下料螺杆输送的原料冲击称重斗的计量感应器而产生称重误差,另外,选取下料螺杆进行供料,通过下料螺杆的转动,可将物料较为平缓、均匀的向下输送,同时又在周向上对物料具有散开的作用,进而使各称重斗接收的物料重量不同,而有不会相差太大,以便于控制器根据预设重量进行组合选取。为了便于各称重斗接收物料,所述下料筒体4的下端出口均匀分割成与所述缓冲斗208数量相同份数的分出口,每一个所述分出口均与一个所述缓冲斗208的上端连接。所述缓冲斗208内设置有缓冲弹片或缓冲斜板,所述下料螺杆3输送的原料掉落在所述缓冲弹片或所述缓冲斜板上后顺流至所述称重斗205内。本实施例中,所述下料斗207的下端设置有缓存下料皮带209,所述缓存下料皮带209将所述下料斗207输送的原料输送至下料机构100的进料口。设置缓存下料皮带209的目的是为了便于将控制器根据预设值而选取的最优组合的各称重斗中的原料收集在一起后在进行灌装,缓存下料皮带209的沿宽度方向的中间位置可以略低于两侧,以防止料汁洒落,缓存下料皮带209优选设置成向输送方向下倾的形式。本发明的各料斗的结构形式均可采用传统的漏斗式漏斗,也可采用其他形式的料斗,只要便于下料及实现相应功能即可,具体形式不限。本发明的称重机构上设置多个称重斗进行分组称重,然后由控制器将各称重斗称的重量按目标重量进行相加,计算出目标重量上下偏差的多个组合,并从中挑选最优,进而保证了每一个食品袋灌装后重量与预设值十分接近,有效控制在误差范围内。且各称重斗与下料螺杆之间的缓冲斗及缓存下料皮带能够在将物料在称重前后进行有效地缓冲,避免物料对称重斗的直接冲击和对下料机构的直接冲击,进而有效提高了称重精度、灌装质量和灌装效率参见图4,所述下料机构包括料盒,所述料盒由固定底板101及设置在所述固定底板101四个边处的第一横向固定板102、第一纵向固定板103、第二横向固定板104、第二纵向固定板105围合而成,所述第一横向固定板102上设置有横向推料气缸106,所述横向推料气缸106的顶出端连接有横向送料推板107,所述横向送料推板107位于所述料盒内,所述横向送料推板107的下端及左右两端分别与所述固定底板101、所述第一纵向固定板103、所述第二纵向固定板105滑动密封接触,以将所述料盒内的物料沿横向从所述料盒的一端(图1右端)推向另一端(图1左端);所述第一纵向固定板103的远离所述横向推料气缸106的一端设置有纵向推料气缸108,所述纵向推料气缸108的顶出端连接有纵向送料推板109,所述纵向送料推板109的下端及左右两端分别与所述固定底板101、所述横向送料推板107、所述第二横向固定板104滑动密封接触,以将所述料盒内的物料沿纵向从所述料盒的一端推向另一端;所述第二纵向固定板105的与所述纵向送料推板109正对的位置设置有下料气缸110,所述下料气缸110向下顶出以将物料从所述料盒内排出进入预制袋内。本发明的真空包装机下料机构采用新型的横向、纵向、竖三推下料方式进行下料灌装,不仅能保正汤汁酱料完全灌入预制袋,同时还能保证机器在整个下料过程中整洁不漏油、不漏汤汁,因此具有较好的实用性,能够提高产品质量,并具有较好市场推广前景。所述第一横向固定板102上固定设置有两个导向轴承111,两个所述导向轴承111对称设置在所述横向推料气缸106的两侧,两个所述导向轴承111内分别设置有一个导杆112,所述导杆112与所述横向送料推板107固定连接,所述导杆112引导所述横向送料推板107沿横向推动(图4中箭头a的方向)。所述纵向送料推板109的上端固定连接有滑块113,所述滑块113向所述第二横向送料推板107的一侧延伸,所述滑块113下侧面的与所述第二横向固定板104正对的位置处设置有滑槽,所述滑槽与固定在所述第二横向送料推板107上端的线性导轨114配合以引导所述纵向送料推板109沿纵向推动。所述纵向送料推板109的前端设置有半圆形的推槽115,以便于在推动过程中将第二横向固定板和横向送料推板表面粘附的物料向中间聚集。本实施例中,所述纵向推料气缸108通过l形的推料气缸固定板116固定在所述第二横向固定板104上。所述下料气缸110通过l形的下料气缸固定支架117固定在所述第二纵向固定板105上。所述第二纵向固定板105的内侧面上设置有内凹的竖槽118,所述下料气缸110的顶出端置于所述竖槽118内。为了便于连接装配,所述横向推料气缸106的顶出端通过第一连接接头119与所述横向送料推板107连接;所述纵向推料气缸108的顶出端通过第二连接接头120与所述纵向送料推板109连接。本下料机构采用新型的横向、纵向、竖三推下料方式进行下料灌装,不仅能保正汤汁酱料完全灌入预制袋,同时还能保证机器在整个下料过程中整洁不漏油、不漏汤汁,能够保证食品的预制原味,因此具有较好的实用性,能够提高产品质量,并具有较好市场推广前景。本方案是基于客户现场由人工称重、人工灌装、人工封口及半自动真空包装,常规自动包装机又无法满足的情况下设计使用,可以直接替换原有工位的工人,解决了人工包装在生产过程中浪费大、产品品质不稳定,现场管理成本过高、招工难、产能低等问题,为大型企业、中小规模企业实现了无人包装自动化。整个包装流程只需一个人工操作即可,节约了人工费用及管理费用,大幅降低了生产成本。本发明适合于产品包装预制袋,休闲食品酱料类、豆制品类、鱼仔制品、速冻丸类、肠类、片状等速冻鱼糜、肉制食品食品的计量真空包装。主要包装范围:1.重量12g~120g,袋宽要求70mm~120mm,透过设备调整袋宽完成不同尺寸预制袋包装;2.重量120g~500g,袋宽要求120mm~220mm,透过机械夹调整袋宽完成不同尺寸预制袋包装。操作人员只要将做好的一个个预制袋子,一次性将几百个袋子放在设备的储袋袋仓内,设备机械爪会自动取袋、自动送袋、自动开袋、自动智能计量称重、自动灌装、自动真空、自动封口、自动输出。产品增设开门急停、自动投袋、异常自动排出等细节功能,包装全过程无需人工作业,有效的提高了生产效率。其适用范围极其广泛,可用于纸塑复合、塑料复合、铝塑复合、pe尼龙复合等,包材损耗低,使用的是预制好的包装袋,包装袋图案完美,封口品质好,从而提高了产品档次。参见图5,本发明的全自动真空包装设备的工作流程如下:1.开启电、气源,通电、通气;2.主转盘通过转盘原点感应器,系统自动感应定位原始起点;3.当转盘复位设定原点后,开夹摇臂通过气缸拉伸推动主转盘夹开启,等待给袋;4.人工将预制好的袋子放入储袋料仓,开启自动运行模式,储料袋仓可根据不同袋宽自动调节;5.压缩空气推动取袋气缸透过真空泵从袋仓底部吸附取袋,使单个预制袋从总袋仓剥离单个独立;6.旋转摇臂通过压缩气缸收缩至取袋位,旋转摇臂气缸夹紧,夹紧完成后拉伸至送袋位,主转盘夹夹紧,随及送袋摇臂气缸松夹继续取袋;7.主转盘接受送袋完成,主转盘步进电机通过发射脉冲定义行程旋转至开袋工位,转盘工位定位器感应转盘停止后开袋;8.开袋通过压缩空气气缸推动吸杆合拢开袋,开袋时依真空压力表压力值为准,如一次未完成开袋将持续第二次开袋,持续开袋时主转盘停止等待,直至完成开袋真空压力值达到预设定压力,(如二次开袋无效则放弃至真空移转位置丢弃,预制袋二次回收利用);9.当真空压力表达到开袋压力值,撑袋扶手下降同步将袋口撑开便于下料工位下料;10.扶手下降后主盘转与开袋扶手同步旋转,通过主转盘定位器感应停止至下料工位,停止后过度下料盒料斗插入袋口开始原材料灌袋,料斗插入袋口的同时扶手上升回至开袋工位,完成下料后过度下料盒上升回原位主转盘旋转至下一工位;11.真空旋转夹等待转盘旋转至过度工位停止,真空旋转夹夹紧主转盘松夹完成包装机与真空机衔接,真空旋转夹通过压缩空气推动气缸旋转至a面过度夹,同时真空旋转夹与主转盘衔接,气缸拉伸移转至b面过度夹,依a至b循环移转至真空过度夹;12.真空过度夹夹紧通过气缸推动滑块导轨,移动至真空机械爪夹位置;13.真空夹打开等待机械夹爪送达真空室,关闭真空夹夹紧,机械夹爪通过步进电机.同步皮带.滑轨传送松开回原点;14.真空盒关闭,系统开启真空阀同时真空泵开始按照系统设定时间吸取真空室空气,同时真空压力表监测实际真空度;15.真空完成后封口,封口加热方式以持续加热,通过发热管及温度控制器保持设定温度衡定,通过空气压缩气缸推动封棍压合,完成封口;16.真空阀开启放气,真空门打开开夹,成品自动脱落至输送带完成传送。与国内现有技术方案相比,本发明技术方案具有下述明显优点:快速精准计量,效率提高5倍以上;不损坏口味实现灌装真空包装;设备采用压缩空气作为动力源,设计结构具有防水、耐磨损、维修成本低、使用寿命长。使用plc可编程控制器发出执行信号给每个零部件以控制其运行动作,保证了设备运行的稳定性,解决了因零件磨损造成的结构误差间隙,生产效率提高,满足产品质量安全要求。上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释,本发明并不只仅仅局限于上述实施例,本领域技术人员应该明白,凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代,都应在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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