专利名称：包装机的制作方法
技术领域：
本发明涉及包装机，特别涉及逐个包装物品，如糖块的机器。
在上述现有技术包装机中存在若干问题。一个是糖块被任意地放置在输送机上，导致糖块断裂或破碎，并造成阻塞和清除的难题，还不说机器的停机时间。另一个问题是糖块不是均匀地分布在输送机上，因而很难确定横向包装纸密封在糖块之间的定位。再一个问题是即使糖块均匀地分布在输送机上，糖块在被包装过程中也会移动或回转，因而包装纸密封不是在它们应该发生的精确位置发生。这对于印花包装纸来说尤其成问题，因为印花必须在产品上精确定位。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于逐个包装物品的包装机。该机器包括一发送输送机，该发送输送机包括多个纵向设置的工位。每个工位适于接收一个要包装的物品。提供了用于纵向移动输送机的装置。设置了一个薄膜台架，用于沿移动的发送输送机纵向供应包装薄膜并与要包装的物品相接触。该薄膜具有侧向延伸的纵向周边边缘部分，并足够宽从而环绕要包装的物品包装。一折叠机安装在该发送输送机上，并具有侧臂，这些侧臂用于靠物品侧部折叠薄膜边缘部分，从而部分包装物品。一抓取输送机靠近发送输送机定位以接收部分包装的物品。该抓取输送机包括多个与发送输送机工位纵向等距间隔开的夹持装置。设置了用于与发送输送机同步地纵向移动该抓取输送机并因而移动夹持装置的机构。该夹持装置包括相对的抓取指。设置了致动装置，用于使抓取指关闭从而透过包装薄膜抓住所接收的部分包装的物品。卷边装置位于夹持装置之间，用于在已包装物品之间卷边封闭和切割。致动装置还包括用于打开抓取指从而释放已包装物品的装置。
根据本发明的另一方面，提供了一种逐个包装物品的方法。该方法包括提供一移动输送机并将要包装的物品以等间距放置在输送机上的步骤。将一条连续的包装薄膜放置成与要包装物品接触，靠物品侧部折叠纵向边缘，从而部分包装物品。透过包装薄膜抓住已部分包装的物品，将被抓住的物品从输送机上推下。在物品之间切割包装薄膜并释放已包装物品。
根据本发明的又一个方面，提供了一种将物品均匀进给到一包装机的输送机上的设备。该设备包括一料斗，该料斗具有一底板和一竖直周壁。该底板具有一用于物品从中穿过到达输送机的开口。一选料板靠近该底板定位，并具有多个从中穿过用于宽松地容纳物品的孔。提供了用于移动选料板，使物品进入孔中，并使孔有选择地位于周边开口上的装置。一弹簧指安装在该周壁中并延伸而与一物品接触并将其固定在位于该该周边开口上的已选择的孔中。一活塞定位成与位于周边开口上的已选择的选料板相对。还设有定时致动装置，用于致动该活塞，从而推动物品经过弹簧指并穿过该周边开口。
图8是图7中用点划线表示的部分的放大平面图；图9是沿图8中线9-9所取的垂直剖视图；及
图10是与图8相似的平面图，但为了图示的目的而省略了弹射轮及其驱动机构。
实现发明的方式首先参照图1和2，根据本发明的包装机的一个优选实施例总体上用参考数字10表示。包装机10包括一台或底座12，一用于接收将在机器10中包装的物品的储料匣或料斗或输入盘14。物品可以是食品，如糖块，或者可以是任何需要逐一包装的其它物品。但这些物品最好是尺寸大体一致且相对刚性和不可压缩，然而物品中带有一些弹性也是可以允许的。
机器10还包括一发送输送机16，用于从输入盘14接收物品并将其发送到一抓取输送机18。一薄膜台架20包含成辊的包装薄膜22，如下面结合图6详细描述的，其中一个通过一系列辊24向下导引到一折叠机26。折叠机26将薄膜22的纵向边缘向下折叠在位于发送输送机16上的物品上，从而将物品部分包装。然后这些部分包装的物品被送给到抓取输送机18，物品在此由夹持装置28透过包装薄膜抓取。然后抓取输送机18承载着物品和包装薄膜穿过卷边轮30，包装薄膜的纵向边缘在此被卷边并密封在一起。然后卷边装置32和34(见图3)横向卷边并在要包装的物品之间横向密封包装薄膜，并如下面进一步描述的，切割包装薄膜从而分开已包装的物品。然后夹持装置28打开，释放已包装的物品。同样如下面进一步描述的，机器10包括一驱动机器10中全部输送机和卷边轮的驱动电机35。
下面特别参照图3至5，以及图1和2，更详细地描述机器10的抓取输送部33。如图3和5中最佳地看到的，发送输送机16将由点划线表示的要包装的物品36发送到抓取输送机18。发送输送机16是一具有多个安装在其上的横向等间距指或突起38的环形、可纵向移动的带。突起38向上伸入一槽40中(见图8)，该槽40成形于安装在机器底座12中的延长台42中。突起38之间的间隙形成了纵向布置的工位，每个工位适于容纳要包装的物品36。发送输送机16由安装在一轴46上的链轮44纵向移动或驱动。轴46由与一驱动电机35耦合的驱动链48驱动。
抓取输送机18靠近发送输送机16定位，以接收现在已部分包装的物品36。再次参照图1，将回忆起，薄膜22从折叠机26下面经过，薄膜边缘部分在此处靠物品36侧部向下折叠，将物品部分包装。抓取输送机18包括多个与发送机工位或突起38纵向等间距间隔开的夹持装置28。夹持装置18包括连接到输送链49上的导向块50，和成对安装在导向块50中用于在其中横向滑动的抓取指52、54。每对抓取指52、54中的抓取指52、54包括各相对的爪56、58，用于抓取已部分包装的物品36，并在完成已包装物品36的包装操作和切断的过程中抓持物品36。爪56、58包括具有分开的末端部分60、62的U形块。位于各相对爪56、58上的末端部分60、62相互面对，这些远端部分60、62是凹形的，有助于抓住圆形或椭圆形的物品36。
爪56、58定位于抓取指52、54的一端。抓取指52、54的相对端形成了限定凸轮随动器的凸轮端部64和66。事实上，在凸轮端部64中安装有一个横向凸轮随动器68，凸轮端部66的端部70(见图4C)实际上形成了一个凸轮随动器。图4C与图4A相同，为了更清楚地表示凸轮随动器端部70而略去了图4A中的局部。
抓取指52、54由弹簧72和74弹力偏压到如图4A中所示的关闭位置。弹簧72在分别安装在凸轮端部64和导向块50中的内六角螺钉76和78之间延伸。相似地，弹簧74在分别安装在导向块50和抓取指54中的内六角螺钉80和82之间延伸。可以理解，如果需要，也可以在夹持装置28中使用其它偏压装置或方法来连接弹簧72和74。
如图3至5中最佳地看到的，抓取指52、54由多个凸轮84、86和88、90致动。在这些凸轮之间，爪56和58如图4A中所示闭合。凸轮84压靠在凸轮随动器68上，使抓取指52收缩，凸轮86压靠在凸轮随动器端部70上，使抓取指54延伸，从而如图4B中所示打开爪56、58。如图3中左手侧端部所示的，这样打开的爪位于一个允许已部分包装的物品36从发送输送机16进入其间的位置。当物品36处于由爪56、58抓住的位置时，凸轮84、86使爪闭合并夹在物品36上。相似地，在如图3中所示的抓取输送机18的右手侧端部，凸轮88、90使抓取指52、54分开而释放已包装的物品37。凸轮84、86和88、90可纵向和横向调节，以调节夹持装置28的打开和关闭位置以及爪56和58的打开宽度。
如图3中最佳地看到的，在物品36由于凸轮装置84、86的致动而被夹持装置28抓住或抓紧的时刻与已包装的物品由于凸轮88、90的致动而被夹持装置28释放的时刻之间，卷边轮30将包装薄膜22的相邻底部边缘部92卷在一起并密封。为此可加热卷边轮30，如果需要的话。根据所使用包装薄膜的类型，在某些应用中可能只需要一组卷边轮30。当包装薄膜的底部周边边缘92被卷在一起后，第二对垂直设置、相对的卷边和切割轮32、34在物品36之间横向卷边并切割包装薄膜。实际上，切割轮34具有多个其中安装有横向切割刀片98的径向指，而切割轮32具有多个带有横向端面的径向指，这些横向端面构成了刀片98切割包装薄膜的砧座。同样可以对切割轮32、34进行加热，如果需要的话。垂直设置、相对的第一组卷边轮30和垂直设置、相对的第二组切割轮32、34构成了位于夹持装置28之间的卷边装置，用于卷边封闭和切割已包装物品36之间的包装薄膜。除切割刀片98之外，还可以使用一种分离的剪刀型切割装置(未示出)，特别是对于高速应用。
再次参照图1和2，将看到一链和链轮驱动机构100用于驱动切割轮32、34和抓取输送机18。但如本领域技术人员所理解的，也可以使用一齿轮系驱动机构。相似地，一齿轮系驱动机构102用于驱动卷边轮30，但也可以使用另一种类型的驱动机构用于此目的。抓取输送机18，卷边轮30和切割轮32、34均与发送输送机16同步驱动。但如本领域技术人员所理解的，在各驱动机构或元件之间也可以提供位置或速度调节。
如图2A所示，抓取输送机18如箭头104所示向上摆动出去，用于清洁目的，或者用于在起动时辅助进给包装薄膜穿过机器，特别是穿过卷边轮30和切割轮32、34。
下面参照图6，更详细地描述折叠机26。包装薄膜22从折叠翼106、108下面通过，使包装薄膜22的纵向边缘部分靠在物品36侧部向下折叠，以部分包装物品36。如上所述，薄膜22足够宽，使其纵向周边边缘部分绕由卷边轮30卷边的物品36包装并在物品36下面悬置。折叠翼或侧臂106、108可横向调节，以调节该折叠运动。附加的可调节导向板110、112辅助进行该折叠和包装操作，并使包装薄膜22的周边边缘部分向下穿过槽114、116，从而在物品36下面会合。图6示出一将由一夹持装置28抓紧的部分包装的物品36。为清楚起见，图6中省略了抓取输送机28的其余部分。
下面参照图7至10，对包装机10的料斗或输入盘部分14作更详细的描述。输入盘组件14用于以精确和可控制的方式将物品36放置到发送输送机16上。输入盘14包括一圆形料斗118，该圆形料斗118具有一底板120(图9)和一竖直的环周壁122。底板120靠近环周壁122具有一开口124，该开口124用于将物体36从中穿过到达发送输送机16。一锥形盘形式的选料板126靠近底板120定位，并具有多个环绕选料板126的圆周等距布置的孔128。当锥形选料板126旋转时，孔128被有选择地定位或设置成与底板开口124对准。孔128的尺寸确定为宽松地容纳物品36，锥形入口槽130辅助装入输入盘14中的物品落入这些孔128中。为有助于此，将注意到，入口槽130从径向偏心。选料板126沿箭头131方向旋转，因而入口槽130导入盘14中的物品送料中。当物品不是球形时，用一由电机134驱动的旋转刷132将物品平放在孔128中。
如从图9和10中最佳地看到的，选料板126具有一周边边缘部分136，如图10中点划线137所示，该周边边缘部分136在靠近孔128处被底切。该边缘部分136具有一小于物品36的厚度，因而物品36的一部分在选料板126下面延伸并沿底板120滑动。一弹簧指138延伸穿过周边壁22中的一开口139，并与物品36接触，以防止它们自行落入底板开口124中。
如从图9中最佳地看到的，一具有多个径向分布活塞142的可旋转弹射轮140靠近料斗或输入盘14的周边壁122安装。弹射轮140与选料板126同步旋转，从而当活塞142经过开口124时与各孔128对准。然后致动一对准的活塞142，弹射或推动物品36经过弹簧指138，穿过周边开口124到达发送输送机16与一突起38接触。如果需要，突起38可具有弹性接收部143，当物品36落到突起38上时缓冲它们的下落。活塞142具有凸轮随动器144(见图8和9)，该凸轮随动器144与一凸轮146配合，一起致动活塞。凸轮146和凸轮随动器144形成了定时致动装置，用于致动活塞142而将物品36弹射或推动到发送输送机16上。活塞142被弹簧偏压到伸展位置，作用于凸轮随动器144上的凸轮146使活塞收缩，直到它们刚好位于一经选择的孔128上，此时凸轮146终止，释放各活塞146。但如本领域技术人员所理解的，也可以用一双作用凸轮在两个方向上操作这些活塞。同样可以使用单个活塞，或者更少或更多的活塞，并对弹射轮140的旋转速度作适当改变。弹射轮140的旋转与凸轮146和凸轮随动器144的操作一起形成了定时致动装置，用于致动活塞而推动物品穿过到达发送输送机16。凸轮146的位置可调节从而改变活塞142的定时。从图7、8和10中将注意到，设有一护板145来防止物品36进入弹射轮140区域，除非它们正确定位于孔128中。
从图8中还将注意到，发送输送机16包括侧向可调节的导轨147，用于沿输送机16对物品36进行导引和定向。
如从图1中最佳地看到的，弹射轮140由一适当的链和链轮驱动机构148驱动，允许整个组件如箭头150所示向上摆动用于清洁目的。锥形选料板126由一链和链轮驱动机构152驱动。选料板126安装在一伸缩轴154上，以允许选料板126上升，同样用于清洁目的。
再次参照图6，可设置一位于台架42底侧上的枢转指156形式的摆动薄膜前进机构，用于在包装薄膜22上施加一轻微的横向推动，此处印花薄膜用于包装机10中，薄膜受到拉伸。在随动凸轮装置28关闭之前的这个横向推动实际上缩短或推进了该包装薄膜，以补偿任何拉伸，并确保薄膜在包装机10中保持对准。枢转调节指156由螺旋线圈158致动，螺旋线圈158由接近传感器或光电元件160、162控制。传感器160靠近包装薄膜22安装在薄膜台架20上(见图1)，以检测对准标记。传感器162靠近抓取输送机18安装，以确定夹持装置28的位置。传感器160用于确定薄膜是否不再对准，其它传感器162用于确定是否薄膜正被拉伸且对于夹持装置28太晚了。在传感器160、162与螺旋线圈158之间联接有一适当的控制器(未图示)，以操作该调节机构。应该理解，也可以使用其它机构用于此目的。
操作中，将大量要包装的物品装入料斗或输入盘14中。旋转的锥形选料板126使物品落入孔128中。当被填充的孔经过底板开口124时，首先用弹簧指138防止它们下落穿过，直到所要求的精确时间，此时释放或致动一对应的活塞142，将物品向下推到发送输送机16上。然后薄膜台架20和折叠机26将连续的一条包装薄膜22粘贴或放置到要包装的物品36上并与之接触，并靠物品侧部折叠薄膜的纵向边缘，以部分包装物品。然后用夹持装置28，或者至少其抓取指52、54，透过包装薄膜抓住已部分包装的物品。抓取输送机18然后将被抓取的物品36推下发送输送机16。然后沿底部边缘对包装薄膜进行卷边，以密封这些周边边缘，包装薄膜被横向卷边，并在物品之间被切割。然后打开夹持装置28以释放已包装的物品。
对本发明的优选实施例进行描述之后，将理解，可以对上述结构进行各种修改。例如，包装机10设计用来包装尺寸和形状相对一致的物品。通过对适当的元件进行适当的修改，也可以容纳具有不同尺寸和形状的物品。可以使用许多不同类型的驱动机构来操作各种输送机和卷边轮。所示包装薄膜是粘贴到物品36顶部，但也可以不同地设置薄膜，粘贴在物品下面，沿物品侧部向上折叠，甚至粘贴到物品的侧面。所示输入盘14是水平定向的，但也可以成一定角度。相似地，可以根据包装薄膜是如何粘贴到物品上的而不同地定向抓取输送机。
假设使用某些其它类型的储线匣或送进装置向发送输送机16供应物品的话，也可以在没有输入盘14的情况下使用包装机10。相似地，输入盘14也可以独自与其它类型的包装机或装置一起使用。
对于本领域技术人员很明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的前提下，在本发明的实践中，有可能根据上述公开作出许多改变或修正。因此本发明的范围是根据由下面的权利要求限定的实体来解释的。
权利要求
1.一种用于逐个包装物品的包装机，包括一发送输送机，该发送输送机包括多个纵向设置的工位，每个工位适于接收一个要包装的物品；用于纵向移动输送机的装置；一个薄膜台架，用于沿移动的发送输送机纵向供应包装薄膜并与要包装的物品相接触，该薄膜具有侧向延伸的纵向周边边缘部分，并足够宽从而环绕要包装的物品包装；一折叠机，安装在该发送输送机上，并具有侧臂，这些侧臂用于靠物品侧部折叠薄膜边缘部分，从而部分包装物品；一抓取输送机，靠近发送输送机定位以接收部分包装的物品，该抓取输送机包括多个与发送输送机工位纵向等距间隔开的夹持装置；用于与发送输送机同步地纵向移动该抓取输送机并因而移动夹持装置的机构，该夹持装置包括相对的抓取指；致动装置，用于使抓取指闭合从而透过包装薄膜抓住所接收的部分包装的物品；位于夹持装置之间的卷边装置，用于在已包装物品之间卷边封闭和切割包装薄膜；上述致动装置还包括用于打开抓取指从而释放已包装物品的装置。
2.如权利要求1所述的包装机，其特征在于，其中该抓取输送机包括一环形带，该夹持装置包括安装在该环形带上的导向块，该抓取指成对安装在该导向块中，用于在其中横向滑动。
3.如权利要求2所述的包装机，其特征在于，其中每对指的抓取指包括位于其一端的相对的爪，用于抓住要包装的物品，其中该抓取指的相对端形成了限定凸轮随动器的凸轮端部。
4.如权利要求3所述的包装机，其特征在于，其中该抓取指致动装置包括多个凸轮，该多个凸轮定位成与该抓取指凸轮端部接触，从而打开和闭合该抓取指爪。
5.如权利要求4所述的包装机，其特征在于，其中该抓取指爪包括具有间隔开的末端部的U形块，这些末端部位于彼此面对的各相对爪上。
6.如权利要求4所述的包装机，其特征在于，其中上述末端部为凹形。
7.如权利要求3所述的包装机，其特征在于，其中该夹持装置还包括安装在导向块与抓取指之间的偏压装置，用于推动各相对的爪合在一起，以抓住要包装的物品。
8.如权利要求1所述的包装机，其特征在于，其中该发送输送机包括一伸长的通道，该通道具有一中央开口槽和一环形纵向可移动带，该带具有多个横向等距间隔开的突起，该多个突起延伸穿过该槽从而在突起之间形成上述工位。
9.如权利要求1所述的包装机，其特征在于，还包括靠近发送输送机定位在第一闭合夹持装置之前的薄膜推进指，用于检测薄膜对准标记的传感装置，以及致动装置，该致动装置可操作地联接在传感装置与推进指之间，当薄膜不再对准时使该推进指啮合并推动薄膜前进。
10.如权利要求9所述的包装机，其特征在于，其中该卷边装置包括第一对水平设置的、相对的卷边轮，用于将薄膜纵向边缘部分卷在一起，以及第二对垂直设置的、相对的切割轮，用于在已包装物品之间对包装薄膜进行卷边和切割。
11.一种逐个包装物品的方法，包括提供一移动输送机并将要包装的物品以等间距放置在该输送机上；将一条连续的包装薄膜放置成与要包装物品相接触，靠物品侧部折叠薄膜的纵向边缘，从而部分包装物品；透过包装薄膜抓住已部分包装的物品，将被抓住的物品从输送机上拉下；环绕物品对包装薄膜进行卷边从而完成物品的包装；在物品之间将包装薄膜切下；及释放已包装物品。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中将已部分包装的物品抓住并通过以与输送机相同的方向和速度移动一对抓取指而将其从输送机上拉下。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中要包装的各连续物品由一对连续的抓取指抓住并拉动，所有上述对的抓取指以恒定的速度运行。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中物品被抓住并拉动，直到环绕物品卷曲包装薄膜并切割，然后释放物品。
15.将物品均匀输送到一包装机的输送机上的设备，该设备包括一料斗，该料斗具有一底板和一竖直周壁，该底板具有一物品从中穿过到达上述输送机的开口；一选料板，该选料板靠近该底板定位，并具有多个从中穿过用于宽松地容纳物品的孔；用于移动选料板使物品进入上述孔中并使上述孔有选择地位于周边开口上的装置；一弹簧指，该弹簧指安装在该周壁中并延伸从而与一物品接触并将其固定在位于该该周边开口上的已选择的孔中；一定位成与位于周边开口上的已选择的选料板相对的活塞，以及定时致动装置，用于致动该活塞，从而推动物品经过弹簧指并穿过该周边开口。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，其中该选料板具有一靠近上述孔定位的周边边缘部分，该周边边缘部分的厚度小于物品，该弹簧指靠近该周边壁定位从而与物品接触。
17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，其中该定时致动装置包括一其中安装有多个径向布置的活塞的可旋转弹射轮，上述活塞是上述径向布置活塞中的一个；活塞包括连接到其上的凸轮随动器；一靠近该活塞凸轮随动器定位以致动该活塞的凸轮；及用于活塞的定时致动的驱动装置，用于旋转该弹射轮经过位于周边开口上的选料板孔。
18.如权利要求15所述的设备，其特征在于，其中该料斗在平面图中为圆形，而选料板为锥形盘，该底板开口靠近该料斗周边壁定位，该选料板孔环绕该选料板的周边等距定位，用于有选择地与底板开口对准。
19.如权利要求17所述的设备，其特征在于，其中上述活塞为弹簧致动，该凸轮设置成收缩该活塞，直到活塞位于一选料板孔上，该选料板孔位于活塞在其上释放的周边开口上。
20.如权利要求15所述的设备，其特征在于，其中该选料板孔包括从径向偏心的锥形入口槽。
全文摘要
所示的一包装机(10)用于逐个包装物品(36),如糖块。该机器具有放置料斗(118),用于选择要包装的物品,固定它们并将它们精确地弹射到一发送输送机(16)上。一连续的包装薄膜(22)被置于发送输送机上的物品上,薄膜的侧部被向下折叠从而部分包装物品。然后由安装在一第二抓取输送机(18)上的抓取指(28)透过包装薄膜抓住物品。在包装纸的底部边缘被卷在一起的同时抓取输送机移动物品,然后将物品之间的包装纸卷在一起并切下。抓取指然后释放已包装物品。
文档编号B65G47/84GK1368924SQ00811263
公开日2002年9月11日 申请日期2000年8月1日 优先权日1999年8月2日
发明者图安·温·利 申请人:图安·温·利