一种用于袋装产品包装线的卷袋装置及卷袋方法与流程

本发明涉及一种袋装产品包装线，具体涉及一种用于袋装产品包装线的卷袋装置及卷袋方法。

背景技术：

随着科技的进步和工业自动化程度的提高，工业生产中许多原来需要人工完成的工序正逐渐被自动化设备取代，产品包装生产线是其中典型代表之一。

对于消费者而言，产品质量固然重要，但外包装在一定程度上反应了产品的内在质量和品质高低，所以，产品外观包装的美观与否决定了消费者的购买欲望；对于生产商而言，保证产品包装美观的同时需要提高包装效率和质量的稳定性。为了满足双方对于产品包装的要求，产品包装自动化是最佳选择，可以避免人为操作的不稳定因素。

具体到袋装产品的包装生产线，因包装袋具有柔软，不定型的特性，实现自动化封口难度较大，尤其对于需要卷起包装袋余量再行封口包装的袋装产品，生产工序自动完成更难实现，因此，多数生产商采用人工辅助的方式完成该工序，因人工介入生产线包装后需要与其他工序配合，因而，操作人员的效率在一定程度上限定了袋装产品的包装效率，成为制约包装效率的瓶颈，另一方面，人工成本居高不下，且存在安全风险。

因此，本技术领域亟需一种结构简单，经济高效，并能卷起袋装产品包装袋余量为自动封装创造良好条件的卷袋装置及卷袋方法。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种结构简单，操作方便，在保持包装经济性的基础上大幅提高袋装产品的包装效率，自行完成卷起袋装产品包装袋余量，从而为封装工序创造良好条件的卷袋装置及卷袋方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于袋装产品包装线的卷袋装置，用来夹住并卷紧袋装产品的袋口，包括：卷袋机架，即左右对称式的矩形框架，底部左右两侧对称装有滑轨，设置在所述袋装产品包装线对袋装产品进行封口的位置正上方，用以为所述卷袋装置其它组件提供安装基础；夹持卷起机构，分为左夹持卷起机构和右夹持卷起机构，所述左夹持卷起机构和右夹持卷起机构对称安装于所述卷袋机架底部左右两侧的滑轨上，并沿所述卷袋机架的滑轨可相向运动和背向运动，用以执行夹持袋装产品的袋口两侧并同向旋转进而卷起包装袋的余量部分或松开脱离的任务；压紧机构，设在所述卷袋机架中心，包括压紧端部和第一升降杆部和第一升降动力源，所述第一升降动力源通过所述第一升降杆部带动所述压紧端部沿竖直方向往复运动，用以执行压紧或脱离已完成卷起包装袋余量部分的所述袋装产品的任务；升降递送装置，设置在所述卷袋机架的正下方，包括第二升降杆部，第二升降动力源和承载平台，所述承载平台在所述第二升降杆部的作用下，用以承载所述袋装产品并以与所述夹持卷起机构的卷起速率相匹配的速率上升递送。

采用上述技术方案的有益效果是：根据包装袋所具有的柔软，不定型的特性，将卷袋流程分解成几个核心动作，并设计相应的机构来完成这些动作，将前进，夹紧，卷起及下压动作有机结合，共同设计在夹持卷起机构中，在保证完成动作的前提下精简装置，另一方面，袋装产品的高度在卷起过程中会逐渐降低，为适应这一实时变化，可以有两种方案选择，第一种方案是设计支撑夹持卷起机构的卷袋机架随高度变化而下降，另一种方案是设计承载平台在卷起的过程中逐渐上升递送，基于设备的经济性和操作便利性性综合考虑，采取第二种方案，因此，该卷袋装置结构简单，经济高效，摆脱了袋装产品包装过程中对人工辅助的依赖，可以自行完成袋装产品的卷袋整个工序过程。

作为本发明的进一步改进，所述夹持卷起机构包括：滑动支撑结构，是所述夹持卷起机构的支撑骨架，左右两侧分别装有与所述卷袋机架滑轨相匹配的t型通槽钢挂件，用以套进所述卷袋机架滑轨；旋转组件，安装于所述滑动支撑结构中部，包含转动轴，支撑所述转动轴的轴套，为转动轴提供旋转动力的旋转动力源以及连接所述转动轴与旋转动力源的传动带，所述转动轴在所述旋转动力源的带动下执行旋转卷起的动作；夹持组件，包括夹持动力源与夹持端部，所述夹持动力源带动所述夹持端部执行张开及并拢动作，固定安装于所述旋转组件的转动轴上，且与所述转动轴末端的距离等于所述袋装产品包装袋宽度的一半；滑移动力源，分为固定部和动作部，所述固定部与所述滑动支撑结构相连，所述动作部与所述卷袋机架相连，为所述滑动支撑结构沿滑轨往复运动提供动力。

采用上述技术方案的有益效果是：一方面夹持卷起机构在沿卷袋机架滑轨往复运动，结构简单，提高了移动平稳性，且后期维护保养方便快捷，另一方面，将夹持组件与旋转组件在一起，不仅减少了零部件的配置，还有效保证了二者的在旋转过程中的同步性。

作为本发明的更进一步改进，所述左夹持卷起机构的转动轴末端与所述右夹持卷起机构的转动轴末端为阴阳关系，一方所述转动轴末端为凸起，则另一方转动轴末端即为与所述凸起相匹配的凹槽。

采用上述技术方案的有益效果是：左右转动轴末端的端面采用阴阳设计，用于对齐左右转动轴，并防止在旋转过程中转动轴末端出现错位而影响卷袋质量。

作为本发明的更进一步改进，所述旋转组件还配有旋转接头，所述旋转接头分为固定部和旋转部，所述固定部连有供气管，所述旋转部与所述转动轴连接并与转动轴同步旋转。

采用上述技术方案的有益效果是：本发明把夹持机构与旋转机构设计在一起，则在卷起过程中，夹持机构与旋转机构同步旋转，为了保证夹持机构在旋转过程中能正常工作，需要解决如何为旋转部件提供动力的问题，因此，设计夹持机构为气动机构，利用转动轴内部为夹持机构输送压缩空气，并以旋转接头作为输气管和传动轴连接部件，正好可以解决旋转部件的动力问题。

作为本发明的更进一步改进，所述夹持卷起机构还包括位置检测装置，用以检测所述夹持组件复位情况。

采用上述技术方案的有益效果是：夹持组件因需要在特定位置上进行夹持动作，因此，夹持组件在完成卷起工序后是否能复位直接影响到下一袋装产品能否夹持成功，位置检测装置的设置，有助于夹持矫正夹持组件的复位情况。

作为本发明的更进一步改进，所述滑移动力源的动作部接头为万向接头，以补偿所述夹持卷起机构沿滑轨往复滑动时产生的运行轨迹偏差。

采用上述技术方案的有益效果是：因夹持卷起机构在沿卷袋机架的滑轨滑移过程中，不可避免的会出现偏移现象，万向接头的设置可防止夹持卷起机构在滑移过程中因偏离而出现卡死情况。

作为本发明的更进一步改进，所述压紧机构的压紧端部的宽度小于所述袋装产品包装袋的宽度。

采用上述技术方案的有益效果是：优化压紧机构的压紧端部的宽度，在于压紧机构在压住卷好的袋装产品时，为封装工序的进行留出封装空间。

作为本发明的更进一步改进，所述升降递送装置的承载平台上设有对中组件，用于保持所述袋装产品的停止位与所述压紧机构竖直方向上对齐。

采用上述技术方案的有益效果是：保证所有袋装产品在承载平台上的位置居中，以提高夹持卷起机构完成卷袋动作的成功率。

作为本发明的又进一步改进，所述旋转组件的旋转动力源为伺服电机，所述第一升降动力源，第二升降动力源，滑移动力源，旋转动力源，夹持动力源及位置检测装置均含有通讯模块，所述升降递送装置的对中组件包含对中检测装置，所述卷袋装置还包括：控制单元，实时接收来自所述对中检测装置及位置检测装置所检测的位置信号，并根据接收到的所述袋装产品的位置信号向所述夹持卷起机构下达夹持，卷起指令，根据夹持组件位置信号下达复位指令；报警器，当所述袋装产品卷袋过程中出现位置偏差，或出现夹持，卷起，递送，下压，复位等动作异常存在包装失败风险时，接收所述控制单元的报警信号并发出警报；控制导线，用以连接所述控制单元，对中测量装置，位置测量装置，通讯模块及报警器，提供信号传输通道。

采用上述技术方案的有益效果是：通过控制单元的自动控制，可有效提升了卷袋装置的工作效率，虽然初次投入的采购成本有所增加，但从长远而言，自动化控制，省却人工辅助的人工成本，同时也降低因人工控制而导致卷袋质量的不稳定性。

一种用于袋装产品包装线的卷袋方法，包含以下步骤：

步骤一：所述袋装产品在包装线中运输至所述升降递送装置的承载平台，并由所述承载平台上的对中组件完成对中操作，对中完毕后，所述对中检测装置将对中结果发送至所述控制单元；

步骤二：所述控制单元收到对中信号后，向所述夹持卷起机构内的滑移动力源，夹持动力源及旋转动力源依次发送前进，夹持及旋转指令，当所述夹持卷起机构开始执行卷起任务时，所述升降递送装置接收到来自控制单元的递送指令并开始执行上升递送任务；

步骤三：当所述升降递送装置上升到位，且所述夹持卷起机构将袋装产品的包装袋余量卷起完毕后，所述控制单元向所述压紧机构发送下行压紧指令，并同时向所述夹持卷起机构依次发送松开及后退指令，所述压紧机构及夹持卷起机构依照指令完成压紧，松开及后退的动作，为固定封装提供条件；

步骤四：当所述袋装产品完成封装，所述夹持卷起机构及压紧机构依次复位，所述升降递送装置承载袋装产品下降复位；

步骤五：待封装完成的袋装产品转移至下一工序后，所述卷袋装置进入待命卷袋下一袋装产品的状态。

采用上述技术方案的有益效果是：规范卷袋工序，便于保持袋装产品包装质量的稳定性和统一性。

作为本发明的又进一步改进，所述袋装产品包装线中包括以上技术方案中任一项所述的卷袋装置。

采用上述技术方案的有益效果是：该种袋装产品包装线省却人工辅助卷袋的成本，可显著提升袋装产品包装线的生产效率，突破了人工效率的瓶颈，为实现智能化包装奠定基础。

附图说明

为了更为清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明的卷袋装置工作示意图1。

图2为本发明的卷袋装置工作示意图2。

图3为本发明的夹持卷起机构示意图。

图4为本发明的旋转组件a方向示意图。

图5为本发明的卷袋装置工作示意图3。

图中数字所表示的相应的部件名称如下：

卷袋机架1；夹持卷起机构2；滑动支撑结构21；旋转组件22；转动轴221；轴套222；旋转动力源223；传动带224；旋转接头225；夹持组件23；夹持动力源231；夹持端部232；滑移动力源24；固定部241；动作部242；动作部接头243；位置检测装置25；压紧机构3；压紧端部31；第一升降杆部32；第一升降动力源33；升降递送装置4；第二升降杆部41；第二升降动力源42；承载平台43；对中组件44；对中检测装置45；袋装产品5；控制单元6；报警器7；控制导线8。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了实现本发明的目的，本发明提供的技术方案为：

如图1-2所示，一种用于袋装产品包装线的卷袋装置，用来夹住并卷紧袋装产品5的袋口，包括：卷袋机架1，即左右对称式的矩形框架，底部左右两侧对称装有滑轨，设置在袋装产品包装线对袋装产品5进行封口的位置正上方，用以为卷袋装置其它组件提供安装基础；夹持卷起机构2，分为左夹持卷起机构和右夹持卷起机构，左夹持卷起机构和右夹持卷起机构对称安装于卷袋机架1底部左右两侧的滑轨上，并沿卷袋机架1的滑轨可相向运动和背向运动，用以执行夹持袋装产品5的袋口两侧并同向旋转进而卷起包装袋的余量部分或松开脱离的任务；压紧机构3，设在卷袋机架1中心，包括压紧端部31和第一升降杆部32和第一升降动力源33，第一升降动力源33通过第一升降杆部32带动压紧端部31沿竖直方向往复运动，用以执行压紧或脱离已完成卷起包装袋余量部分的袋装产品5的任务；升降递送装置4，设置在卷袋机架1的正下方，包括第二升降杆部41，第二升降动力源42和承载平台43，承载平台43在第二升降杆部41的作用下，用以承载袋装产品5并以与夹持卷起机构2的卷起速率相匹配的速率上升递送。

采用上述技术方案的有益效果是：根据包装袋所具有的柔软，不定型的特性，将卷袋流程分解成几个核心动作，并设计相应的机构来完成这些动作，将前进，夹紧，卷起及下压动作有机结合，共同设计在夹持卷起机构中，在保证完成动作的前提下精简装置，另一方面，袋装产品的高度在卷起过程中会逐渐降低，为适应这一实时变化，可以有两种方案选择，第一种方案是设计支撑夹持卷起机构的卷袋机架随高度变化而下降，另一种方案是设计承载平台在卷起的过程中逐渐上升递送，基于设备的经济性和操作便利性性综合考虑，采取第二种方案，因此，该卷袋装置结构简单，经济高效，摆脱了袋装产品包装过程中对人工辅助的依赖，可以自行完成袋装产品的卷袋整个工序过程。

在本发明的另一些实施方式中，如图3-4所示，夹持卷起机构2包括：滑动支撑结构21，是夹持卷起机构2的支撑骨架，左右两侧分别装有与卷袋机架滑轨相匹配的t型通槽钢挂件，用以套进卷袋机架滑轨；旋转组件22，安装于滑动支撑结构21中部，包含转动轴221，支撑转动轴221的轴套222，为转动轴221提供旋转动力的旋转动力源223以及连接转动轴与旋转动力源的传动带224，转动轴221在旋转动力源223的带动下执行旋转卷起的动作；夹持组件23，包括夹持动力源231与夹持端部232，夹持动力源231带动夹持端部232执行张开及并拢动作，固定安装于旋转组件的转动轴221上，且与转动轴221末端的距离等于袋装产品5包装袋宽度的一半；滑移动力源24，分为固定部241和动作部242，固定部241与滑动支撑结构21相连，动作部242与卷袋机架1相连，为滑动支撑结构21沿滑轨往复运动提供动力。

采用上述技术方案的有益效果是：一方面夹持卷起机构在沿卷袋机架滑轨往复运动，结构简单，提高了移动平稳性，且后期维护保养方便快捷，另一方面，将夹持组件与旋转组件在一起，不仅减少了零部件的配置，还有效保证了二者的在旋转过程中的同步性。

在本发明的另一些实施方式中，如图3所示，左夹持卷起机构的转动轴221末端与右夹持卷起机构的转动轴221末端为阴阳关系，一方转动轴221末端为凸起，则另一方转动轴221末端即为与凸起相匹配的凹槽。

采用上述技术方案的有益效果是：左右转动轴末端的端面采用阴阳设计，用于对齐左右转动轴，并防止在旋转过程中转动轴末端出现错位而影响卷袋质量。

在本发明的另一些实施方式中，如图3-4所示，旋转组件22还配有旋转接头225，旋转接头225分为固定部和旋转部，固定部连有供气管，旋转部与转动轴221连接并与转动轴221同步旋转。

采用上述技术方案的有益效果是：本发明把夹持机构与旋转机构设计在一起，则在卷起过程中，夹持机构与旋转机构同步旋转，为了保证夹持机构在旋转过程中能正常工作，需要解决如何为旋转部件提供动力的问题，因此，设计夹持机构为气动机构，利用转动轴内部为夹持机构输送压缩空气，并以旋转接头作为输气管和传动轴连接部件，正好可以解决旋转部件的动力问题。

在本发明的另一些实施方式中，如图3-4所示，夹持卷起机构2还包括位置检测装置25，用以检测夹持组件23复位情况。

采用上述技术方案的有益效果是：夹持组件因需要在特定位置上进行夹持动作，因此，夹持组件在完成卷起工序后是否能复位直接影响到下一袋装产品能否夹持成功，位置检测装置的设置，有助于夹持矫正夹持组件的复位情况。

在本发明的另一些实施方式中，如图3所示，滑移动力源24的动作部接头243为万向接头，以补偿夹持卷起机构2沿滑轨往复滑动时产生的运行轨迹偏差。

采用上述技术方案的有益效果是：因夹持卷起机构在沿卷袋机架的滑轨滑移过程中，不可避免的会出现偏移现象，万向接头的设置可防止夹持卷起机构在滑移过程中因偏离而出现卡死情况。

在本发明的另一些实施方式中，如图2所示，压紧机构3的压紧端部31的宽度小于袋装产品包装袋的宽度。

采用上述技术方案的有益效果是：优化压紧机构的压紧端部的宽度，在于压紧机构在压住卷好的袋装产品时，为封装工序的进行留出封装空间。

在本发明的另一些实施方式中，如图1所示，升降递送装置4的承载平台43上设有对中组件44，用于保持袋装产品5的停止位与压紧机构3竖直方向上对齐。

采用上述技术方案的有益效果是：保证所有袋装产品在承载平台上的位置居中，以提高夹持卷起机构完成卷袋动作的成功率。

在本发明的另一些实施方式中，如图5所示，旋转组件的旋转动力源223为伺服电机，第一升降动力源33，第二升降动力源42，滑移动力源24，旋转动力源223，夹持动力源231及位置检测装置25均含有通讯模块，升降递送装置4的对中组件44包含对中检测装置45，卷袋装置还包括：控制单元6，实时接收来自对中检测装置45及位置检测装置25所检测的位置信号，并根据接收到的袋装产品5的位置信号向夹持卷起机构2下达夹持，卷起指令，根据夹持组件23位置信号下达复位指令；报警器7，当袋装产品5卷袋过程中出现位置偏差，或出现夹持，卷起，递送，下压，复位等动作异常存在包装失败风险时，接收控制单元6的报警信号并发出警报；控制导线8，用以连接控制单元6，对中测量装置45，位置测量装置25，通讯模块及报警器7，提供信号传输通道。

采用上述技术方案的有益效果是：通过控制单元的自动控制，可有效提升了卷袋装置的工作效率，虽然初次投入的采购成本有所增加，但从长远而言，自动化控制，省却人工辅助的人工成本，同时也降低因人工控制而导致卷袋质量的不稳定性。

一种用于袋装产品包装线的卷袋方法，如图1-5所示，包含以下步骤：

步骤一：袋装产品5在包装线中运输至升降递送装置4的承载平台43，并由承载平台43上的对中组件44完成对中操作，对中完毕后，对中检测装置45将对中结果发送至控制单元6；

步骤二：控制单元6收到对中信号后，向夹持卷起机构2内的滑移动力源24，夹持动力源231及旋转动力源223依次发送前进，夹持及旋转指令，当夹持卷起机构2开始执行卷起任务时，升降递送装置4接收到来自控制单元6的递送指令并开始执行上升递送任务；

步骤三：当升降递送装置4上升到位，且夹持卷起机构2将袋装产品5的包装袋余量卷起完毕后，控制单元6向压紧机构3发送下行压紧指令，并同时向夹持卷起机构2依次发送松开及后退指令，压紧机构3及夹持卷起机构2依照指令完成压紧，松开及后退的动作，为固定封装提供条件；

步骤四：当袋装产品5完成封装，夹持卷起机构2及压紧机构3依次复位，升降递送装置4承载袋装产品5下降复位；

步骤五：待封装完成的袋装产品5转移至下一工序后，卷袋装置进入待命卷袋下一袋装产品的状态。

采用上述技术方案的有益效果是：规范卷袋工序，便于保持袋装产品包装质量的稳定性和统一性。

在本发明的另一些实施方式中，袋装产品包装线中包括以上技术方案中任一项的卷袋装置。

采用上述技术方案的有益效果是：该种袋装产品包装线省却人工辅助卷袋的成本，可显著提升袋装产品包装线的生产效率，突破了人工效率的瓶颈，为实现智能化包装奠定基础。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。