编带机热压封口驱动方法与流程

本申请属于编带机领域，具体涉及一种编带机热压封口驱动方法。

背景技术：

编带机是一种将原料放入载带1中，并利用热压封口等方式将原料以编带方式保存的一种机器。而对于编带机的封口部分，现行主流的封口方式为热压封口；如图1所示，将需装带原料放入载带1后，通过加热压合的方式将载带1和封口膜2粘合在一起。粘合时，载带1和封口膜2之间需要有压力将其压合在一起，现行主流的方式是采用气缸压合的方式；比如，如图1所示，其采用压带气缸4和升降气缸5，压带气缸4带动加热装置3进行热压封口，升降气缸5调节加热装置3与载带1的距离；由于压合动作是一种高速的往返动作(以目前主流的4万次/小时工作速度为例，压带气缸4每秒钟需要11次往返动作)，而在气缸压合方案中驱动气缸4的高频电磁阀难以胜任此工作；在高频率的连续工作条件下，高频电磁阀的损坏率也是极高的，即使采用最好的进口高频电磁阀，平均也只能工作一年左右的时间，本专利所述的方法一定意义上具备进口替代的功能；另外随着下一代新产品速度的提升，速度可达6万次/小时，甚至7万次/小时以上，高频电磁阀驱动气缸压合的方案更加难以承受如此高的速度，而且压合噪音也随着速度的提高而增大。

技术实现要素：

本申请所要解决的技术问题是提供一种编带机热压封口驱动方法，旨在降低故障率，提高生产效率，减少压合噪音。

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种编带机热压封口驱动方法，包括：

将闭环控制步进电机作为压合驱动；

带动加热装置在直线上做往复运动；

对载带和封口膜进行热压封口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述将闭环控制步进电机作为压合驱动，包括：

利用上位机对闭环控制步进电机的运行参数进行配置；其中，所述运行参数包括闭环控制步进电机的转动速度、转动方向、转动时间和启停，以及由加热装置的最大压合力、提升高度和压合行程决定的闭环控制步进电机的运行参数。

作为上述技术方案的进一步改进，所述带动加热装置在直线上做往复运动，包括：

所述闭环控制步进电机通过连接机构驱动加热装置，使加热装置在直线上做往复运动；其中，所述闭环控制步进电机正转带动加热装置压合，反转带动加热装置分离；或，所述闭环控制步进电机反转带动加热装置压合，正转带动加热装置分离；或，所述闭环控制步进电机正转或反转带动加热装置在直线上做往复运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述闭环控制步进电机正转带动加热装置压合，反转带动加热装置分离；或，所述闭环控制步进电机反转带动加热装置压合，正转带动加热装置分离；包括：

所述闭环控制步进电机进行转动，使所述加热装置压在载带和封口膜上，直到加热装置的压合力达到所述最大压合力时，所述闭环控制步进电机发生堵转，然后逆向转动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述带动加热装置在直线上做往复运动，包括：

所述闭环控制步进电机驱动所述加热装置，使其在一滑轨上做往复运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述对载带和封口膜进行热压封口，包括：

将所述加热装置压持于所述承载台上，对承载台上的载带和封口膜进行热压封口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述加热装置滑动连接于安装架，所述闭环控制步进电机固定在安装架上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述安装架上设置滑轨，所述加热装置滑动固定在滑轨上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述滑轨的走向与闭环控制步进电机的输出轴轴向方向垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接机构包括彼此铰接的第一铰接杆和第二铰接杆，所述加热装置铰接第一铰接杆，所述闭环控制步进电机的输出轴刚性连接第二铰接杆。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接机构包括彼此铰接的轮盘和第三铰接杆，所述加热装置铰接第三铰接杆，所述闭环控制步进电机的输出轴刚性连接轮盘；所述第三铰接杆铰接于轮盘的非轴心处。

采用本申请所述技术方案，具有的有益效果为：本申请实现了加热装置的高频率往复动作，提高了编带机的生产速度；利用不易出现故障的闭环控制步进电机降低了编带机的故障率；闭环控制步进电机可以根据预设的加减速曲线进行运动，在压合时，加减速曲线降低了压合时的速度，因此在热压封口时可降低因速度而产生的压合噪音；另外，本申请可以替代两个高频电磁阀，由于进口高频电磁阀花费很大，所以能明显降低成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

图1是现有技术中编带机热压封口驱动方案；

图2是本申请一个实施例中编带机热压封口驱动方案；

图3是本申请一个实施例中编带机热压封口驱动方案；

图4是本申请一个实施例中编带机热压封口驱动方案；

图5是本申请一个实施例中编带机热压封口驱动方案；

图6是图5中半齿轮的主视图；

图7是图6中a-a剖面图。

其中，1、载带；2、封口膜；3、加热装置；4、压带气缸；5、升降气缸；6、闭环控制步进电机；7-1、第一铰接杆；7-2、轮盘；7-3、第一半齿轮；7-4、齿轮；8-1、第二铰接杆；8-2、第三铰接杆；8-3、齿框；8-4、齿板；8-5、第二半齿轮；8-6、第三半齿轮；8-7、第一限位轮；8-8、第二限位轮；8-9、外半圆；8-10、内圆；9、安装架；10、滑轨。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置或方法步骤的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本实施例的编带机热压封口驱动方法，其使用下述所述的编带机封口装置；此方法包括：

将闭环控制步进电机6作为压合驱动；

带动加热装置3在直线上做往复运动；

对载带1和封口膜2进行热压封口。

在此实施例中，由闭环控制步进电机6提高了往复运动的频率；提高了生产速度；加热装置3在往复运动时，闭环控制步进电机6的旋转运动可赋予加热装置3加减速曲线，进而使得加热装置3热压封口压合时因压合速度产生的压合噪音得以降低。而且还可以通过优化闭环控制步进电机6的速度来影响加热装置3的加减速曲线，比如，闭环控制步进电机6可以根据预设的加减速曲线进行运动，以加热装置3的加减速曲线；实现了高频率和低噪音的完美结合。

也可以替代如图1所示的两个高频电磁阀，比如，申请人在实际应用中也确实是利用闭环控制步进电机6替代了美国的mac电磁阀。

另一实施例中，将闭环控制步进电机6作为压合驱动，包括：

利用上位机对闭环控制步进电机6的运行参数进行配置；其中，运行参数包括闭环控制步进电机6的转动速度、转动方向、转动时间和启停；上位机可采用plc。

通过上位机将闭环控制步进电机6的运行参数进行配置，比如转动速度、转动方向、转动时间和启停等对闭环控制步进电机6运行有影响的数据参数，使得闭环控制步进电机6符合当前的生产需要。

当然也可以由闭环控制步进电机6的运行参数来确定加热装置3的最大压合力、提升高度和压合行程；比如利用闭环控制步进电机6的转动速度和转动时间来确定加热装置3的提升高度和压合行程；比如通过闭环控制步进电机6的转矩通过力的分解、合成获得加热装置3的最大压合力，并使闭环控制步进电机6在加热装置3的最大压合力时发生堵转；另外，在闭环控制步进电机6的驱动下，加热装置3在设置的压合行程内对载带1和封口膜2进行热压封口；在加热装置3完成工作后，复位到设定的提升高度。

另一实施例中，带动加热装置3在直线上做往复运动，包括：

闭环控制步进电机6通过连接机构驱动加热装置3，使加热装置3在直线上做往复运动；

在此实施例中，闭环控制步进电机6正转带动加热装置3压合，反转带动加热装置3分离；或，闭环控制步进电机6反转带动加热装置3压合，正转带动加热装置3分离；

通过限制闭环控制步进电机6对加热装置3的控制方式，可以达到适应不同厚度的载带1；由于闭环控制步进电机6正转一次，反转一次，方可驱动加热装置3完成一次往复运动，所以，闭环控制步进电机6正转一次旋转的角度小于等于180°，所以可以通过调节其旋转角度来达到加热装置3在直线上运动时的最大位移的长度；

比如，闭环控制步进电机6正转一次旋转的角度为120°，反转一次旋转的角度为120°；加热装置3可完成一次往返运动；当载带1厚度增加了，例如可以调节闭环控制步进电机6正转一次旋转的角度为110°，反转一次旋转的角度为110°；正好减小加热装置3完成一次往返运动的最大位移，还适应增厚的载带1；当然也可以还保持原有的旋转角度，如此，也可自动适应载带厚度，不会因为载带的厚度不同而有所变化，可避免压合处厚度不一的现象产生。

当然也可以根据载带1受到的压力来调节闭环控制步进电机6旋转的角度，以此适应厚度不同的载带1，从而始终保持均衡的压力。

当然，也可以是，闭环控制步进电机6进行转动，使所述加热装置3压在载带1和封口膜2上，直到加热装置3的压合力达到所述最大压合力时，所述闭环控制步进电机6发生堵转，然后逆向转动。如此，也可自动适应载带厚度，不会因为载带的厚度不同而有所变化，可避免压合处厚度不一的现象产生。

另外，由于闭环控制步进电机6自带位置信息，所以无需再外加原点传感器，减少了系统布线难度和节省了原点传感器的成本。

另外，也可以是，闭环控制步进电机6正转或反转带动加热装置3在直线上做往复运动。在此，可通过调节连接机构来使其适应不同厚度的载带1。

通过连接机构可以使得闭环控制步进电机6的旋转运动转换为加热装置3的直线运动。由闭环控制步进电机6的旋转往复运动或正反转往复运动转换为加热装置3的直线往复运动。

另一实施例中，带动加热装置3在直线上做往复运动，包括：

闭环控制步进电机6驱动加热装置3，使其在一滑轨10上做往复运动。

在此实施例中，通过滑轨10对加热装置3的滑动方向进行限位，使其可以进行直线往复运动。

另一实施例中，对载带1和封口膜2进行热压封口，包括：

将加热装置3压持于承载台上，对承载台上的载带1和封口膜2进行热压封口。

在此实施例中，载带1和封口膜2在承载台上按照加热装置3的压合速度进行持续不断的供给，使得工作顺利进行。

在此，对利用上述编带机热压封口驱动方法的几种封口装置进行详细阐述，具体如下：

如图2所示，本实施例的编带机封口装置，包括承载台、安装架9和加热装置3，还包括闭环控制步进电机6；加热装置3滑动连接于安装架9，闭环控制步进电机6固定在安装架9上；闭环控制步进电机6驱动加热装置3在直线上做往复运动；加热装置3对载带1和封口膜2进行热压封口。

在此实施例中，闭环控制步进电机6带动加热装置3进行往复运动，以完成对承载台上载带1和封口膜2的热压封口；由于闭环控制步进电机6自身的转速可调节，所以其可以适应各种速度下的编带机；而且其最高往返速度远高于附图1所示技术方案的往返速度，甚至故障率低；由于加热装置3在往复运动时，闭环控制步进电机6的旋转运动可赋予加热装置3加减速曲线，进而使得加热装置3热压封口压合时因压合速度产生的压合噪音得以降低；另外加热装置3往复运动的速度，也可以根据闭环控制步进电机6来调节，也可以进一步降低压合噪音。

在此实施例中，安装架9上设置滑轨10，加热装置3滑动固定在滑轨10上。通过滑轨10实现了加热装置3与安装架9的安装，也实现了加热装置3做往复运动的可能，并且限定了往复运动的走向，实现了对位于加热装置3正下方的载带1和封口膜2的热压封口。

在此实施例中，滑轨10的走向与闭环控制步进电机6的输出轴轴向方向垂直。以此来实现闭环控制步进电机6最大力矩的输出，实现加热装置3对载带1和封口膜2的热压封口。

在另一个实施例中，如图2所示，闭环控制步进电机6的输出轴刚性连接第一铰接杆7-1，加热装置3铰接第二铰接杆8-1，第一铰接杆7-1与第二铰接杆8-1铰接。

在此实施例中，第一铰接杆7-1和第二铰接杆8-1组合为上文所述的连接机构，利用连接机构来带动加热装置3做往复运动，可以通过调节第一铰接杆7-1或第二铰接杆8-1各自的长度来改变加热装置3与载带1之间的距离，来适应各种厚度的载带1和封口膜2的热压封口。

在此实施例中，也可以是，加热装置3在往复运动上最大位移的一半，小于等于第一铰接杆7-1与第二铰接杆8-1的铰接点到闭环控制步进电机6输出轴的距离。

以此来实现，闭环控制步进电机6正转带动加热装置3压合，反转带动加热装置3分离；或，闭环控制步进电机6反转带动加热装置3压合，正转带动加热装置3分离。以便其适应不同厚度的载带1。

在另一个实施例中，如图3所示，闭环控制步进电机6的输出轴刚性连接轮盘7-2，加热装置3铰接第三铰接杆8-2，第三铰接杆8-2铰接于轮盘7-2的非轴心处。

在此实施例中，第三铰接杆8-2与轮盘7-2组合为上文所述的连接机构，在第三铰接杆8-2与轮盘7-2铰接点的不同，可以改变加热装置3与载带1之间的距离，来适应各种厚度的载带1和封口膜2的热压封口。

在此实施例中，也可以是，加热装置3在往复运动上最大位移的一半，小于等于第三铰接杆8-2与轮盘7-2铰接点到闭环控制步进电机6输出轴的距离。

以此来实现，闭环控制步进电机6正转带动加热装置3压合，反转带动加热装置3分离；或，闭环控制步进电机6反转带动加热装置3压合，正转带动加热装置3分离。以便其适应不同厚度的载带1。

在另一个实施例中，如图4所示，闭环控制步进电机6的输出轴刚性连接第一半齿轮7-3，加热装置3上设置齿框8-3，齿框8-3内侧为矩形，第一半齿轮7-3位于齿框8-3内侧；第一半齿轮7-3的最外侧边缘为圆的一半，且此边缘上设置齿；齿框8-3内侧与加热装置3滑动方向一致的两个内侧边缘分别设置齿，且此两个内侧边缘分别到第一半齿轮7-3转轴的距离一致；在第一半齿轮7-3转动时，其最外侧边缘与一个内侧边缘齿啮合。

在此实施例中，通过第一半齿轮7-3可以实现加热装置3的往复运动，比如，第一半齿轮7-3顺时针旋转，在第一半齿轮7-3与齿框8-3内侧左边缘啮合，将带动加热装置3做提升运动，在第一半齿轮7-3与齿框8-3内侧右边缘啮合，将带动加热装置3做压合运动。在整个运行过程中，第一半齿轮7-3仅与齿框8-3内侧一个内侧边缘齿啮合。

也可以通过调节旋转角度使得闭环控制步进电机6正转带动加热装置3压合，反转带动加热装置3分离；或，闭环控制步进电机6反转带动加热装置3压合，正转带动加热装置3分离。以便其适应不同厚度的载带1。

在另一个实施例中，如图5所示，闭环控制步进电机6的输出轴刚性连接齿轮7-4，加热装置3上设置齿板8-4，齿板8-4两侧边走向与加热装置3滑动方向一致，且此两侧边分别设置齿；安装架9在齿板8-4两侧分别设置一个半齿轮，半齿轮的内圆8-10与齿轮7-4齿啮合，半齿轮的外半圆8-9边缘为圆的一半；在半齿轮转动时，两个半齿轮的外半圆8-9交替与齿板8-4齿啮合。

此实施例中，如图5-7所示，半齿轮通过内圆8-10与齿轮7-4啮合，以使齿轮7-4带动半齿轮做转动运动；半齿轮通过外半圆8-9与齿板8-4啮合，以便半齿轮带动齿板8-4做提升或下降；在这里，半齿轮为第二半齿轮8-5、第三半齿轮8-6；通过齿轮7-4驱动两个半齿轮实现了加热装置3的往复运动，在附图5中，第二半齿轮8-5、第三半齿轮8-6固定在安装架9上，其分别位于齿板8-4两侧，且在半齿轮运转时，仅有一个半齿轮与齿板8-4啮合，比如齿轮7-4顺时针运动，第三半齿轮8-6在对加热装置3做提升运动，第二半齿轮8-5与齿板8-4无接触；然后等到第二半齿轮8-5在对加热装置3做压合运动时，第三半齿轮8-6与齿板8-4无接触；如此，就实现了加热装置3的往复运动。

也可以通过调节旋转角度使得闭环控制步进电机6正转带动加热装置3压合，反转带动加热装置3分离；或，闭环控制步进电机6反转带动加热装置3压合，正转带动加热装置3分离。以便其适应不同厚度的载带1。

在此实施例中，安装架9在齿板8-4两侧分别设置一个限位轮，齿板8-4分别与限位轮接触，通过限位轮对齿板8-4的限位来使齿板8-4稳定，避免齿板8-4左右摇晃影响半齿轮与齿板8-4之间的作用力。

在此实施例中，限位轮与齿板8-4齿啮合；使得限位轮与齿板8-4之间的配合紧密，使得齿板8-4更加稳定。

在此实施例中，两个限位轮关于齿板8-4对称，如图5所示，两个限位轮分别为第一限位轮8-7和第二限位轮8-8；通过对称设置，使得齿板8-4更加稳固。

当然，也可以利用同步带和丝杠等传动机构来进行传动；比如闭环控制步进电机6通过传动机构连接固定在安装架9上的一个可旋转转轴，而可旋转转轴的端部通过上述所述的连接机构连接加热装置3，以驱动加热装置3在直线上做往复运动。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本申请实现了加热装置3高频的往返动作，提高了编带机的压合速度；降低了编带机的故障率；还可以适应各种厚度的载带1。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。