一种包装设备的制作方法

本实用新型涉及卷式包装设备,特别是涉及一种包装试纸条以及检测试剂板产品的卷式包装膜的包装设备。

背景技术：

目前，在医疗、生物、食品、日化等领域，由于卫生、使用安全性、法规等方面的要求，需要对产品按照一次使用量成套进行封装。通常，一次使用量的成套组件可能包括干燥剂、滴管、小量杯、粉末状固体试剂、缓冲液、试纸条等材料。而对产品的包装则是需要按照标准操作规程，依次序将需要的物料投加到已预先封闭三侧面的包装袋中，然后再将袋体密封。在封装过程中，为了后续使用或检测的方便，或者是出于卫生、安全的考虑，还可能会限定某些物料的封装方向。

由于医疗、生物、食品等这些领域通常要求在洁净厂房内生产，工作人员至少需要佩戴一层手套进行操作，对于纯手工的装袋操作，手部活动的精确度受手套的限制较大，难以快速完成精细的装袋操作。因此，手工装袋密封作业通常要耗费较大的人力成本，且经常由于装袋不合规需要返工，物料报废量大，次品率高，效率低。

传统的包装设备，包括两大类。一类是包装袋先预密封三个侧边，之后由机械设备先将未密封的一侧开口，然后将物料推入或放入到包装袋中，最后热封口。另一类包装设备通常应用于可流动介质的封装，用于向待包装材料管连续罐装一定量的物料。这两种设备的使用都具有一定的局限性，难以适用于细小的，包括流动物料和非流动物料的包装。

近年来，出现了一种卷式包装设备，卷式包装设备包括运送下包装膜的下滚轮，向下包装膜运送待包装物料的物料滚轮，以及运送上包装膜的上滚轮。备料完成后，上下包装膜和物料一起被运送至封口组件处，前后左右四个方向热压密封。这种四边密封的方式能较好的适用于试纸条、检测板等材料的包装，包装边缘整齐，能够实现自动化生产。但是这种卷式包装也存在一些缺陷：一方面，由于封口组件固定设置在生产线上，且需要处理一定的时间，因此，每次密封时传送带的运动需暂停，且每次需要运送一个单位包装长度的包装膜至封口组件位置，因此，薄膜的放卷装置需要精确控制和频繁启停，设备成本高、磨损严重且能耗较大。另一方面，由于包装膜下膜在运动过程中需要承托物料，因此，在运输中，下膜张力与上膜张力不同，在生产过程中，下膜和上膜会逐渐错位，轻则影响产品美观，重则导致产品返工和物料损耗。因此，现有技术的卷式包装设备不能很好的适应生产，成本高、损耗大。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种新的包装设备，该包装设备运送上下膜为一个整体的包装膜至需要投放物料处时，进行切割分开上下膜后，再包装物料，避免下膜和上膜错位，提高效率。更为优选的，包装设备能够实现包装过程中的包装膜连续放卷，降低机器损耗，降低成本。

本实用新型提供的一种包装设备，用于卷式包装膜在包装物料时分割为上下膜后再包装物料，其中，该包装设备包括顺次排列的包装膜放卷组件、包装膜切割组件、物料投加组件、密封组件；所述包装膜顺次经过包装膜放卷组件、包装膜切割组件、物料投加组件、密封组件。

一些优选的实施方式中，所述包装设备还包括缓冲组件；所述缓冲组件位于包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间。该缓冲组件缓冲包装膜放卷组件连续放卷出的包装膜。也即所述包装膜经过包装膜放卷组件后经过缓冲组件，再经过包装膜切割组件。也就是说，包装膜放卷组件保持相对稳定的速度转动，使得包装膜最端部与卷膜分离的部位具有均匀的或者是在一定速度范围内的线速度；而经过缓冲组件的缓冲后，包装膜在缓冲组件后面的工序中的的线速度最低为零，最高为设定值，且包装膜的线速度能够在最低速度和最高速度之间缓慢或匀速变化，或者能在最低速度和最高速度之间突跃。例如，突然由最高速度或者某一低速在极短的时间内降为某一低速甚至是零，又或者由零或者某一低速在极短的时间内升为某一高速甚至是最高速度。这里涉及到的速度由速度绝对值的由低到高排列为：零、某一低速、某一高速、最高速度。

一些优选的实施方式中，所述缓冲组件包括摆动杆，所述摆动杆在包装设备上具有第一位置和第二位置；所述摆动杆位于第一位置时，在放卷组件与包装膜切割组件之间包装膜最长，所述摆动杆位于第二位置时，在放卷组件与包装膜切割组件之间包装膜最短。

一些优选的实施方式中，所述摆动杆在第一位置时的包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度与摆动杆在第二位置时的包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度的长度差为一个单位包装长度的正整数倍。更为优选的，所述摆动杆在第一位置时的包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度与摆动杆在第二位置时的包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度的长度差为一个单位包装长度。也即，定义摆动杆位于第一位置时，放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度为最长包装膜；定义摆动杆位于第二位置时，放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度为最短包装膜；所述最长包装膜与最短包装膜的长度差恰为一个单位包装长度的正整数倍。更为优选的，所述最长包装膜与最短包装膜的长度差恰为一个单位包装长度。

一些优选的实施方式中，包装膜的非物料接触面上包括上膜图案和下膜图案，以及位于上膜图案和下膜图案之间的可供包装膜切割组件识别的标识。该标识用于使包装膜切割组件识别，其形式不限，比如，标识图案，凸起或凸块，或者能够被感应的部件等等，将其附着于包装膜上，被切割组件识别即可。当标识为识别图案时，该识别图案区别与上膜图案和下膜图案，使切割组件能够识别，比如，颜色较深的色块，特别的图形等等。

一些优选的实施方式中，所述包装膜切割组件识别位于上膜图案和下膜图案之间的标识，并从该标识处切割，将包装膜切割为上膜和下膜两部分。

一些优选的实施方式中，所述包装设备还包括转向组件，所述转向组件位于包装膜切割组件和物料投加组件之间；该转向组件使切割后的包装膜的上膜和下膜相对旋转，使上膜的物料接触面和下膜的物料接触面面对面。使上膜的物料接触面和下膜的物料接触面面对面原来位于同一面的上膜物料接触面和下膜物料接触面经旋转后，上膜和下膜的物料接触面面对面，也即原本被印刷在卷式包装膜同一面(非物料接触面)的上膜图案和下膜图案，经过该转向组件后，转向为上膜图案向上且下膜图案向下。一些优选的实施方式中，转向组件使切割后的包装膜的上膜和下膜相对旋转，使上膜与下膜平行以及使上膜的物料接触面和下膜的物料接触面面对面。也即，上膜与下膜的物料接触面面对面的同时，上膜与下膜平行排列。其中，上膜和下膜相对旋转的角度不限，以能够实现上膜与下膜平行，并且原来位于同一面的上膜物料接触面和下膜物料接触面相面对面为准。一些实施方式中，上膜和下膜相对旋转90度或180度。更为具体的实施方式中，上膜不动，下膜相对上膜旋转90度或180度；或者下膜不动，上膜相对下膜旋转90度或180度；或者上膜和下膜各旋转45度或90度。

一些优选的实施方式中，所述包装设备还包括第二转向组件，所述第二转向组件位于缓冲组件与包装膜切割组件之间；第二转向组件使包装膜转向。包装膜转向的目的是使后续的包装工序更方便的作业。比如，使包装膜更方便的被切割组件切割。具体来说，第二转向组件使包装膜转动一定的角度来实现转向。该包装膜翻转的角度可以根据包装设备上的各个部件之间的排列位置来设定，具体的，该角度在0-180度之间，或者10-170度之间，优选的，该角度为30-120度。优选的，角度为90度。

更为优选的实施方式中，所述包装膜切割组件的刀刃所在平面与包装膜放卷组件的卷轮所在平面平行；第二转向组件使包装膜转向90度，使包装膜与包装膜切割组件的刀刃所在平面垂直；转向组件使与物料投放组件所在平面垂直的上下膜转为与物料投放组件所在平面平行；并使上膜的物料接触面和下膜的物料接触面相面对面。也即原本被印刷在卷式包装膜同一面的上膜图案和下膜图案，经过该转向组件，转向为上膜图案向上且下膜图案向下；或者转向为上膜图案向下且下膜图案向上。

一些优选的实施方式中，所述包装设备还包括使包装膜依次连续运动过所有组件的传动部件。一些实施例中，传动部件位于密封组件的下游，用于控制保护膜在包装设备上每个组件上的运动速度和停留时间。

另一方面，本实用新型还包括一种卷式包装膜在包装物料过程中分割为上下膜后再包装物料的方法，其中，具体步骤如下：

使卷式包装膜非物料接触面设有上膜图案和下膜图案，以及位于上膜图案和

下膜图案之间的标识图案；

使卷式包装膜被放卷至切割包装膜处；

使包装膜在标识图案处被切割为上膜和下膜；

使上膜物料接触面和下膜物料接触面面对面；

在下膜包装面上投加物料；

使上膜和下膜相互盖合并密封上下膜。

一些优选的实施方式中，包括一包装设备，该设备包括顺次排列的包装膜放卷组件、包装膜切割组件、转向组件、物料投加组件、密封组件；其中，包装膜放卷组件使卷式包装膜被放卷至切割包装膜处；包装膜切割组件识别包装膜非物料接触面上的标识并在标识处将包装膜切割为上膜和下膜；转向组件使上膜的物料接触面和下膜的物料接触面面对面；物料投加组件将物料投加在下膜物料接触面处；密封组件使使上膜和下膜相互盖合并密封上下膜。

一些优选的实施方式中，包装设备还包括缓冲组件，缓冲组件位于包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间；所述缓冲组件缓冲包装膜放卷组件连续放卷出的包装膜。

一些优选的实施方式中，缓冲组件包括摆动杆；所述摆动杆在包装设备上具有第一位置和第二位置；所述摆动杆在第一位置与第二位置之间摆动来调节在放卷组件与包装膜切割组件之间包装膜的长度。

一些优选的实施方式中，摆动杆摆动至第一位置处时，包装膜在放卷组件与包装膜切割组件之间包装膜最长，摆动杆摆动至第二位置处时，在放卷组件与包装膜切割组件之间包装膜最短。

一些优选的实施方式中，所述摆动杆在第一位置时的包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度与摆动杆在第二位置时的包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度的长度差恰为一个单位包装长度的正整数倍。更为优选的实施方式中，所述摆动杆在第一位置时的包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度与摆动杆在第二位置时的包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜长度的长度差恰为一个单位包装长度。

有益效果

本实用新型的新的设备快速高效的包装物料，相比较于传统设备控制复杂，设备成本高，生产过程中设备磨损、能耗、返工率和物料损耗都较高，本实用新型设备包装物料降低设备磨损的同时提高了效率。

附图说明

图1为包装设备示意图；

图2为另一包装设备示意图；

图3为另一包装设备示意图；

图4为另一包装设备示意图；

图5为另一包装设备示意图；

图6为缓冲组件的运动示意图；

图7为缓冲组件的运动另一示意图；

图8为保护膜的非包装面的示意图；

图9为上膜和下膜在包装物料时的位置和相对关系示意图；

图10为包装设备的示意图；

图11为包装设备的部分组件的放大示意图。

附图标记

包装设备100，包装膜放卷组件10，卷轮11，卷轴12，包装膜切割组件20，物料投加组件30，密封组件40，缓冲组件50，摆动杆51，气缸52，连杆53，转向组件60，第二转向组件70，包装膜80，上膜81，下膜82，分隔标识83，上膜物料接触面84，上膜非物料接触面85，下膜物料接触面86，下膜非物料接触面87，第一位置5，第二位置6，第一位置时包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜(最长包装膜)7，第二位置时包装膜放卷组件与包装膜切割组件之间的包装膜(最短包装膜)8，摆动杆摆动路径3。

具体实施方式

在以下的详细描述中，图例附带的参考文字是这里的一个部分，它以举例说明本实用新型可能实行的特定具体方案的方式来说明。我们并不排除本实用新型还可以实行其它的具体方案和在不违背本实用新型的使用范围的情况下改变本实用新型的结构。

本实用新型中，通过在卷式包装膜非包装面设有包装袋上膜图案和包装袋下膜图案，以及位于上膜图案和下膜图案之间的标识；然后使卷式包装膜被放卷至切割包装膜处；再使包装膜在标识处被分割为上膜和下膜；使上膜包装面和下膜包装面相向；并使上膜包装面和下膜包装面分别位于物料出料方向上方和下方；在下膜包装面上投加物料；覆盖上膜至下膜上并密封上下膜形成包装袋的方法来完成包装。具体的方式中，通过在一个包装设备100上使用本实用新型的方法实现包装。

如图1所示，本实用新型的包装设备100包括包装膜放卷组件10、包装膜切割组件20、物料投加组件30、密封组件40。并且，包装膜放卷组件10、包装膜切割组件20、物料投加组件30、密封组件40顺次排列，如图1中箭头所示方向，为包装膜运动方向，包装膜80依次连接在包装膜放卷组件10、包装膜切割组件20、物料投加组件30、密封组件40处，并通过一个传动部件(图中未示出) 使包装膜80持续在这几个组件处向前运动或者因操作需要停留。即包装膜80 初始时卷绕在包装膜放卷组件10上，具体的实施例中，如图10所示，包装膜放卷组件10包括卷轮11，包装膜80缠绕在卷轮11上。包装膜放卷组件10包括卷轴12，卷轴12在电机带动下转动，卷轴12带动卷轮11转动，使绕在卷轮11 上的包装膜80被放出并向包装膜切割组件20、物料投加组件30和密封组件40 所在的方向运动。包装膜80运动至包装膜切割组件20处时，切割组件20切割包装膜80。一些实施例中，切割组件20包括刀具，还包括识别系统，以及控制刀具运动的驱动部件(图中未示出)。包装膜80被切割为上膜81和下膜82，一些实施例中，上膜81和下膜82大小相同。即切割组件20将包装膜80切割为对称的两部分。然后，上下膜81，82被传送至物料投加组件30处，具体来说，上膜81被传输到与物料投加组件所在的平面上方；下膜82被运输到与物料投加组件所在的平面下方。然后，上膜81和下膜82在传动部件的控制下，继续前行或停止运动，同时物料投加组件将物料(物料可以为单个物料，也可以是已成套备料)推入/送至下膜物料接触面上，此时该物料位于上膜81和下膜82之间。物料与上下膜一起运动至密封组件40处被密封组件40密封。一些实施例中，密封组件40将包装膜热压密封。

包装膜80为片状结构，分为两面，其中一面用于包装物料，直接与物料接触，为物料接触面；并且包装膜包装为包装袋后，位于包装里面；另一面在包装完成后，位于包装袋外部，不与物料接触，为非物料接触面。

现在的加工生产中，为了提高效率，通常采用连续卷式包装，最后再分切为单个的封装好的包装袋。包装膜80也是大幅的面积，通常一卷包装膜80可以横向和纵向排列多个包装单位。如图8所示，为卷式包装膜80的一段，其中，箭头所示的方向为包装膜80在包装设备100中的运动方向，在包装膜的非物料接触面印刷有包装袋上膜图案以及包装袋下膜图案，这些图案可以是产品的标识，产品的说明，或者产品的实用方法等等。此外，在上膜图案和下膜图案之间，具有标识83，这个标识83用于被切割组件40识别，并使切割组件40从标识83 处下刀将保护膜80切割分开为上膜81和下膜82。一些实施例中，上膜81下膜 82大小相同，因此，用于分切指示的标识83位于包装膜80中间，如图8中所示。一些实施例中，标识83可以是深色/纯色色块，仅需满足与包装膜80其他部位具有较大色差即可，用于区别处此区域与其他区域即可。

另一些实施例中，如图2所示，在包装膜放卷组件10与包装膜切割组件20 之间还排列有缓冲组件50，包装膜80从放卷组件10被放出后，先经过缓冲组件50后再到达切割组件20。本实用新型中，整个包装工序中，需要在包装膜80 上放置物料后再密封形成包装袋，实现封装。在整个封装过程中，密封包装袋需要一定的时间，从而包装膜80需要在密封组件40处停留一定的时间，而当密封完成后，包装膜80继续运送一个单位包装长度的包装膜至密封组件40处再次进行密封，如此重复。由于前面的工序中保护膜80为连续运动着，因此，需要在放卷组件10处进行相应的时间停留，并且需要每放一个单位包装长度的包装膜 80后进行停留，从而需要放卷组件10频繁的启动和停止。当在放卷组件10后增加缓冲组件50后，放卷组件10连续运动，通过缓冲组件50有节律的运动，使密封需要停留的时间中放卷组件10多运动放出来的包装膜被缓冲组件50所拉伸，而当密封完成后，被缓冲组件50拉伸出的保护膜80被放出去至下一工序中，即至切割组件20处。

具体的实施例中，缓冲组,50包括摆动杆51，该缓冲组件50中的摆动杆51 相对包装设备100可以具有一定幅度范围的运动。具体的，如图6和图7中所示，缓冲组件的摆动杆51在包装设备100上具有第一位置5和第二位置6，摆动杆 51在第一位置5与第二位置6之间摆动，其摆动路径3不限，以其两个端点为第一位置5和第二位置6即可。当摆动杆51到达端点第一位置5处时，位于放卷组件10和切割组件20之间的包装膜7最长；而当摆动杆51到达端点第二位置6处时，位于放卷组件20和切割组件30之间的包装膜8最短；即因封装需要停止移动的包装膜80，以及持续放卷出的包装膜80之间的多出的包装膜长度为包装膜7与包装膜8之间的长度差。从而，通过缓冲组件50来调节放卷组件20 的连续放卷与密封组件40的封装停留之间多出来的包装膜80，来实现放卷组件 20的连续放卷。具体的实施例中，因每次封装停留后再运动至密封组件处的包装膜为一个单位包装长度，因此，包装膜7与包装膜8之间的长度差为一个单位包装长度的正整数倍。更为优选的，包装膜7与包装膜8之间的长度差为一个单位包装长度。

另一些实施例中，包装膜80被切割组件20切割后，如图8所示，包装膜 80在标识83处被切割后，分为上膜81和下膜82，但此时，上膜81和下膜82 的非物料接触面在同一面，当然，物料接触面也在同一面，无法使上膜的物料接触面与下膜的物料接触面相面对面，从而对物料进行包装膜的覆盖和包装。因此，包装设备100还包括转向组件60，该转向组件60位于切割组件20后，物料投放组件30前，即转向组件60位于切割组件20与物料投放组件30之间，如图3 所示。该转向组件60使切割后的上膜81和下膜82相对旋转一定的角度后，使上膜和下膜平行，并使上膜的物料接触面与下膜的物料接触面面对面。如图9 所示，经转向组件60旋转后，使本来位于同一面的上膜81和下膜82平行，同时，上膜物料接触面84和下膜物料接触面86面对面，而如图8所示的上膜非包装面85和下膜非包装面87则分别转动到上膜和下膜的外侧。一些实施例中，转向组件60只转动上膜81，使上膜81相对下膜82转动。另一些实施例中，转向组件只转动下膜82，使下膜82相对上膜81转动。更为优选的实施例中，转向组件60同时转动上膜81和下膜82。上膜与下膜的旋转角度不限，一个具体的实施例中，上膜81和下膜82各转动或旋转90度，实现使上膜的物料接触面84 与下膜的物料接触面86平行并且面对面。

一些实施例中，如图4所示，包装设备100顺次排列有包装膜放卷组件10、缓冲组件50、包装膜切割组件20、转向组件60、物料投加组件30和密封组件 40，使包装膜80在包装设备100上连续依次经过包装膜放卷组件10、缓冲组件 50、包装膜切割组件20、转向组件60、物料投加组件30和密封组件40来实现包装。

另一些实施例中，为了方便切割，切割组件20的刀具可以与放卷组件10、缓冲组件59、物料投加组件30和密封组件40等不在同一平面上，需要将包装膜80由放卷组件10放出后传送至不在同一平面的切割组件20的刀具处，从而，还包括第二转向组件70，该第二转向组件70使包装膜80转动至切割组件10的刀具处。如图5所示，该第二转向组件70位于缓冲组件50和包装膜切割组件 20之间。

一些具体的实施例中，切割组件20的刀具位于放卷组件10、缓冲组件50、物料投加组/30和密封组件40等所在面的垂直方向上，即包装膜切割组件20的刀刃所在的面与包装膜放卷组件的卷轮11所在的面位置相平行；包装膜80被放卷组件20连续放出后，第二转向组件70使包装膜80转向90度，转为与原方向的垂直方向，即使包装膜转为与切割组件刀刃所在的面垂直，方便切割组件切割包装膜。当包装膜被切割为上膜和下膜后，转向组件使上下膜转为与物料投放组件所在的面平行，并使上膜物料接触面和下膜物料接触面相面对面；方便后续的投料和密封。

如图10所示，为一个具体的包装设备100，在设备100一端(包装膜80运动初始端)具有放卷组件10，该放卷组件10包括卷轮11和带动卷轮11转动的卷轴12，包装膜80被卷绕在卷轮11上，由卷轮11转动后放出，沿包装设备100 向下游工段运动，首先包装膜80经过缓冲组件50，该缓冲组件包括摆动杆51、气缸52和限位杆53，摆动杆51和气缸52连接并联动，气缸52带动摆动杆51 在限位杆53的条形长孔内运动，该条形长孔的两端即为第一位置6和第二位置 5，如图11所示。从缓冲组件50中运动出的包装膜80经过第二转向组件70，使包装膜80转动90度方向，与原来的运动方向垂直，至切割组件20处进行切割。最后切割出上下膜再分别由45°倾斜(非特定角度)的转向杆导向至物料投加组件所在的面--水平面，且上下包膜的物料接触面相平行并面对面，然后投加物料及密封形成包装袋(图中未示出)，完成包装工序。具体来说，已被成组设置好的待包装物料或单个物料由前一工位转移至下包膜80的上部，转移后待包装的物料位置与上膜图案的位置相匹配，此后，由第一热压组件沿着出料方向热压封口(连续或步进式)；之后随着整个物料向下游的步进，再由第二热压组件垂直于出料方向逐次热压，形成完整的四边封口的包装袋。

更进一步，本包装设备100还包括物料准备的组件，组件为是转盘机构/吸盘机构/传送带以及计量泵等装置，在每一工位逐一添加需要被包装的设备。上述传输组件与包装设备的工作节拍时间相匹配。

一些实施例中，包装设备100还包括转盘机构/吸盘机构/传送带将需要的成组包装的物料准备好，转移至物料投加组件上；与此同时，包装膜放卷组10件匀速转动释放卷式包装膜80，经由缓冲组件50有节律的摆动来调节，使包装膜 80一次移动一个包装图案(也即一个单位包装袋的长度)的距离至切割组件处来完成后续的工序。