基于数控技术的电动多功能茶叶及物料包装机的制作方法

本实用新型涉及茶叶及茶叶及物料物料包装机，具体用于小袋茶叶及物料的包装。

背景技术：

随着饮茶文化的发展，喜爱喝茶的人越来越多；散装茶叶对于品质保存和对外展示都存在弊端，因此大部分的茶叶目前会经过小袋分装后进行销售；这种小袋分装过程工作量巨大，传统的手工包装采用封口机封口，效率低下，存在安全隐患，人工接触茶叶，导致茶叶损坏和污染；

目前已经有开发出自动装茶封口的机械；该类机械包含有多种动力，一些气缸动力噪音大的可靠性低，液压动力容易污染茶叶；与此同时，根据茶叶品质、种类以及成本的要求不同，有的茶叶具备内膜，有的茶叶不需要包装内膜；现有技术一般是独立的内膜保证设备，然后将内膜转移至外包装袋包装机上，这样造成效率大大降低，加工场地的需求过大落。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于数控技术的纯电动多功能茶叶及物料包装机，其能够实现带内膜的茶叶及物料包装和不带内膜的茶叶包装；结构紧凑，占地面积小。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

基于数控技术的电动多功能茶叶及物料包装机，包含支架，支架上设置有供料组件、用于包装茶叶至内膜的装内膜组件和用于包装茶叶至外包装的外包装组件和用于封装外包装的真空室机构；

所述装内膜组件包含内膜传动组件、正反内膜封口及切内膜机构和直流电机拉内膜机构；

所述直流电机拉内膜机构位于供料组件的出口正下方；所述内膜传动组件包含拉内膜步进电机机构；内膜经由内膜传动组件驱动供料，直流电机拉内膜机构将内膜顶端拉起撑开后位于直流电机拉内膜机构下方的正反内膜封口及切内膜机构将内膜底部封口后切开；供料组件将茶叶送入所述切开后的内膜内部或者直接送入外包装组件；

还包含有用于将装入茶叶及物料后的内膜的开口夹持后连同小袋内膜送入外包装组件的入口的夹内膜机构；

所述夹内膜机构包含用于驱动夹内膜机构整体左右移动的步进电机直线轴承齿排机构和用于驱动内膜夹子开合的驱动机构，该驱动机构包含夹内膜步进电机和通过夹内膜步进电机驱动的直线轴承导轨齿排，直线轴承导轨齿排端部与内膜夹子的活动夹连接；所述内膜夹子包含可以左右运动的活动夹以及位置固定的固定夹；

所述支架上供料组件的出口下方还安装有可拆卸的溜料斗，溜料斗的顶部位于供料组件的出口正下方那个，溜料斗的底部位于外包装组件的入口正上方。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述夹内膜机构的直线轴承导轨齿排的端部通过夹内膜弹性机构与内膜夹子的活动夹连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式：还包含将内膜内部的茶叶压实的装物料入内膜压实机构，所述装物料入内膜压实机构包含通过步进电机驱动的直线轴承导轨齿排，直线轴承导轨齿排的底部安装压料杆，所述压料杆的运动轨迹穿过所述直流电机拉内膜机构；

对应的，还包含将外包装内的物料压实的入茶机构；所述入茶机构包含入茶步进电机，入茶步进电机驱动入茶齿排升降，入茶齿排的底端安装入茶杆，入茶杆的运动轨迹为向下伸入外包装组件的入口至外包装组件的入口下方的包装位置的外包装的开口内部，且向上可离开外包装组件的入口。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述外包装组件还包含将外包装袋由储袋位置抓取至包装位置且将外包装袋袋口撑开的拿外包装袋机构；所述拿外包装袋机构通过步进电机驱动进行90度旋转的吸袋臂和安装在吸袋臂端部的吸嘴，所述吸嘴连接有抽真空管路；对应的所述包装位置还安装与所述吸袋臂上的吸嘴位置相向的用于吸附外包装袋袋口的固定吸嘴。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述内膜传动组件还包含设置在正反内膜封口及切内膜机构下方的用于撑开内膜的内膜芯；成卷的内膜经由拉内膜步进电机机构驱动穿过所述内膜芯；所述内膜芯上方设置两个用于撑开内膜口的弹片，两个弹片底部通过扭转弹簧连接在内膜芯上，弹片位于自由放松位置时两个弹片置于内膜内部且将内膜口撑开。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述正反内膜封口及切内膜机构包含左右齿排驱动步进电机，左右齿排驱动步进电机的输出轴安装齿轮，齿轮与直线轴承导轨左右齿排啮合，所述左右齿排上相向安装有用于封装内膜底部的左封口部件和右封口部件；右封口部件和左封口部件通过移动架通过所述左右齿排驱动步进电机驱动相向或背向移动；所述左封口部件还包含封口弹性部件。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述右封口部件的下方还安装有切刀，切刀安装在切刀齿排上，所述切刀齿排通过切内膜步进电机驱动沿着垂直于内膜长度方向运动，切开内膜。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述供料组件包含左右分装机料斗,左右分装机料斗为两个，分别为左分装机料斗和右分装机料斗；对应左右分装机料斗的位置安装用于称重的左右称重传感器；所述支架顶部设置料斗，料斗底部开口位置设置为左右分装机料斗供料的均匀下料机构，左右分装机料斗内部设置有左右分装机旋转盘。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述真空室机构包含真空室，真空室包含闭合后形成密闭空间的真空室左右件，真空室左右件中，真空室左件固定，真空室右件活动；真空室右件分别通过下夹子行星减速步进电机和上夹子行星减速步进电机驱动朝向真空室左件或背向真空室左件运动；

所述真空室内部安装有用于托住外包装袋底部的外包装袋封口高低调整机构；真空室内部，外包装袋封口高低调整机构上方设置有用于封外包装口的封口加热部件和封口弹性部件，封口弹性部件固定在真空室右件上，封口加热部件固定在真空室左件上；所述真空室内还安装有用于检测装有茶叶的外包装袋是否落入真空室的光纤；

所述支架底部设置有用于吸内膜、抽真空、真空泵供气和清理卫生的真空气源系统。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述支架底部还安装有数控电控箱总成；支架顶部正面设置有人机界面触摸屏、右分装机电脑板、左分装机电脑板、内膜封口温度控制器、电源总开关、急停复位开关、外包装袋封口温度控制器。

本实用新型有益效果是：

本实用新型公开的基于数控技术的电动多功能茶叶包装机，包含支架，支架上设置有供料组件、用于包装茶叶至内膜的装内膜组件和用于包装茶叶至外包装的外包装组件和用于封装外包装的真空室机构；供料组件用于连续定量提供茶叶、装内膜组件用于将茶叶装入内膜、外包装组件用于将茶叶进行最终的外包装、真空室机构用于真空封装；

本实用新型的装内膜组件包含内膜传动组件、正反内膜封口及切内膜机构和直流电机拉内膜机构；内膜为成卷结构，内膜传动组件将成卷的内膜进行传送，正反内膜封口及切内膜机构能够实现内膜封口以及在封口位置切开内膜，实现内膜的小袋包装；这种结构连续性好，能够提高加工效率；

本实用新型的直流电机拉内膜机构位于供料组件的出口正下方；所述内膜传动组件包含拉内膜步进电机机构；内膜经由内膜传动组件驱动供料（传送内膜即为供料的意思），直流电机拉内膜机构将内膜顶端拉起撑开后位于直流电机拉内膜机构下方的正反内膜封口及切内膜机构将内膜底部封口后切开；供料组件将茶叶送入所述切开后的内膜内部或者直接送入外包装组件；

本实用新型还包含有用于将装入茶叶后的内膜的开口夹持后连同小袋内膜送入外包装组件的入口的夹内膜机构；小袋内膜被夹内膜架构转移，如此一来整个装内膜组件能够集成在整个支架上，无需单独设置，结构紧凑，占地面积小，也能提升效率；

本实用新型的夹内膜机构包含用于驱动夹内膜机构整体左右移动的步进电机直线轴承齿排机构和用于驱动内膜夹子开合的驱动机构，该驱动机构包含夹内膜步进电机和通过夹内膜步进电机驱动的直线轴承导轨齿排，直线轴承导轨齿排端部与内膜夹子的活动夹连接；所述内膜夹子包含可以左右运动的活动夹以及位置固定的固定夹；内膜夹子能够将小袋内膜的开口夹住后转移至外包装组件的入口，此结构使得转移小袋内膜（已经装有茶叶且分切为小袋的内膜即为小袋内膜）过程中茶叶不会洒落；

本实用新型的支架上供料组件的出口下方还安装有可拆卸的溜料斗，溜料斗的顶部位于供料组件的出口正下方那个，溜料斗的底部位于外包装组件的入口正上方。设置可拆卸的溜料斗后，需要装内膜的茶叶采用装内膜组件包装，此时可以卸掉溜料斗，不需要装内膜的茶叶直接将茶叶由供料组件的出口经由溜料斗导向至外包装组件的入口。

综上，本实用新型实现了装内膜和不装内膜的茶叶包装过程；整个过程采用了大量的直接轴承导轨齿排和步进电机，实现数控电动控制，没有液压缸等容易污染茶叶的驱动机构。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的主视方向的结构示意图；

图2为本实用新型的一种具体实施方式的后视方向的结构示意图；

图3为本实用新型的一种具体实施方式的左视方向的结构示意图；

图4为本实用新型的一种具体实施方式的右视方向的结构示意图；

图5为本实用新型的夹内膜机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图6为图5的夹内膜机构中的夹内膜弹性机构的示意图；

图7为本实用新型的真空室机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图8为图7中的上夹子行星减速步进电机的示意图；

图9为图7中的下夹子行星减速步进电机的示意图；

图10为本实用新型的真空室开关机构的一种具体实施方式的结构示意图；其主要示出了步进电机的驱动结构的效果；

图11为图1中的溜料斗的示意图；

图12本实用新型的拉内膜步进电机机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图13为本实用新型真空气源机构一种具体实施方式的结构示意图；

图14为本实用新型的拿外包装袋机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图15为本实用新型的入茶机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图16为本实用新型的张外包装袋机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图17为本实用新型的正反内膜封口及切内膜机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图18为本实用新型的装物料入内膜压实机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图19为本实用新型的直流电机拉内膜机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图20为本实用新型的切内膜机构的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

1-人机界面触摸屏，2-右分装机电脑板，3-左分装机电脑板，4-内膜封口温度控制器，5-电源总开关，6-左右分装机料斗，7-左右称重传感器，8-溜料斗，9-拉内膜步进电机机构，10-内膜芯，11-真空室机构，12-真空气源机构，13-上夹子行星减速步进电机，14-下夹子行星减速步进电机，15-步进电机齿轮箱驱动齿排封口机构，16-拿外包装袋机构，17-入茶机构，18-张外包装袋机构，19-急停复位开关，20-外包装袋封口温度控制器，21-左右分装机旋转盘，22-内膜左右移动机构，23-正反内膜封口及切内膜机构，24-排气风机，25-夹内膜机构，26-正反内膜封口及切内膜机构，27-装物料入内膜压实机构，28-均匀下料机构，29-料斗，30-电源线，31-接地线，32-数控电控箱总成，33-真空室开关机构，34-直流电机拉内膜机构，35-切内膜机构，36-封口机构；

251-夹内膜步进电机，252-直线轴承导轨齿排，253-内膜夹子，254-夹内膜弹性机构；

101-一层支架，102-二层支架，103-三层支架；

111-封口加热部件，112-封口弹性机构，113-封口步进电机，114-下夹子行星减速步进电机，115-上夹子行星减速步进电机，116-外包装袋封口高低调整机构，118-光纤，119-真空室左右件；

161-吸嘴；

171-入茶齿排，172-入茶步进电机，173-入茶杆；

261-直线轴承导轨左右齿排，262-左右齿排驱动步进电机，263-左封口部件，264-右封口部件，265-封口弹性部件；

351-切刀，352-切刀齿排，353-切内膜步进电机。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

如图1～20所示，其示出了本实用新型的具体实施方式，如图所示，本实用新型公开的基于数控技术的电动多功能茶叶包装机，包含支架，支架上设置有供料组件、用于包装茶叶至内膜的装内膜组件和用于包装茶叶至外包装的外包装组件和用于封装外包装的真空室机构11；

所述装内膜组件包含内膜传动组件、正反内膜封口及切内膜机构23和直流电机拉内膜机构9；

所述直流电机拉内膜机构位于供料组件的出口正下方；所述内膜传动组件包含拉内膜步进电机机构；内膜经由内膜传动组件驱动供料，直流电机拉内膜机构将内膜顶端拉起撑开后位于直流电机拉内膜机构下方的正反内膜封口及切内膜机构将内膜底部封口后切开；供料组件将茶叶送入所述切开后的内膜内部或者直接送入外包装组件；

还包含有用于将装入茶叶后的内膜的开口夹持后连同小袋内膜送入外包装组件的入口的夹内膜机构25；

所述夹内膜机构包含用于驱动夹内膜机构整体左右移动的步进电机直线轴承齿排机构252和用于驱动内膜夹子开合的驱动机构，该驱动机构包含夹内膜步进电机251和通过夹内膜步进电机驱动的直线轴承导轨齿排252，直线轴承导轨齿排端部与内膜夹子253的活动夹连接；所述内膜夹子包含可以左右运动的活动夹以及位置固定的固定夹；

所述支架上供料组件的出口下方还安装有可拆卸的溜料斗8，溜料斗的顶部位于供料组件的出口正下方那个，溜料斗的底部位于外包装组件的入口正上方。

优选的，如图所示：所述夹内膜机构的直线轴承导轨齿排的端部通过夹内膜弹性机构与内膜夹子的活动夹连接。内膜夹子通过直线轴承导轨齿排驱动，驱动结构平稳可靠精准；通过夹内膜弹性机构能够使得夹持过程根据可靠，可以避免步进电机丢转后运动不到位的现象发生。下述实施例中的弹性机构的作用均相同，都是防止步进电机驱动不到位时达不到夹持标准距离；当设置弹性机构后，步进电机可以使得一定能够运动到夹持位置。

优选的，如图所示：还包含将内膜内部的茶叶压实的装物料入内膜压实机构27，所述装物料入内膜压实机构包含通过步进电机驱动的直线轴承导轨齿排，直线轴承导轨齿排的底部安装压料杆，所述压料杆的运动轨迹穿过所述直流电机拉内膜机构；压料杆通过升降来实现压实过程。

对应的，还包含将外包装内的物料压实的入茶机构17；所述入茶机构包含入茶步进电机，入茶步进电机驱动入茶齿排171升降，入茶齿排的底端安装入茶杆173，入茶杆的运动轨迹为向下伸入外包装组件的入口至外包装组件的入口下方的包装位置的外包装的开口内部，且向上可离开外包装组件的入口。入茶机构和装物料入内膜压实机构的功能类似；其均为通过升降运动实现压实内膜或外包装内装物。

优选的，如图所示：所述外包装组件还包含将外包装袋由储袋位置抓取至包装位置且将外包装袋袋口撑开的拿外包装袋机构16；所述拿外包装袋机构通过步进电机驱动进行90度旋转的吸袋臂和安装在吸袋臂端部的吸嘴161，所述吸嘴连接有抽真空管路；对应的所述包装位置还安装与所述吸袋臂上的吸嘴位置相向的用于吸附外包装袋袋口的固定吸嘴。拿外包装袋机构通过90度转向结构能够使得整体结构紧凑和简化，具体的，外包装袋只需要层层对方在支架上，拿外包装袋机构由底部吸取一个后，其余外包装袋依靠重力又降落到吸取位置，同时，增加外包装袋的过程也很方便，直接在上方放置，比较便捷比较安全。

优选的，如图所示：所述内膜传动组件还包含设置在正反内膜封口及切内膜机构下方的用于撑开内膜的内膜芯10；成卷的内膜经由拉内膜步进电机机构驱动穿过所述内膜芯；所述内膜芯上方设置两个用于撑开内膜口的弹片，两个弹片底部通过扭转弹簧连接在内膜芯上，弹片位于自由放松位置时两个弹片置于内膜内部且将内膜口撑开。内膜芯能够让内膜经过内膜芯时自动顺畅的撑开，内膜芯在内膜内部；内膜芯顶部设置弹片能够使得内膜顶部最终的切口始终张开，便于上方的直流电机拉内膜机构伸入切口拉去内膜，也能够使得入茶更加顺畅。

优选的，如图所示：所述正反内膜封口及切内膜机构包含左右齿排驱动步进电机262，左右齿排驱动步进电机的输出轴安装齿轮，齿轮与直线轴承导轨左右齿排啮合261，所述左右齿排上相向安装有用于封装内膜底部的左封口部件263和右封口部件264；右封口部件和左封口部件通过移动架通过所述左右齿排驱动步进电机驱动相向或背向移动；所述左封口部件还包含封口弹性部件165。本实用新型采用左右齿排驱动其上部件的相向或背向移动的结构更加简洁，结构更加紧凑，运动顺畅，便于电控的实现。

优选的，如图所示：所述右封口部件的下方还安装有切刀351，切刀安装在切刀齿排352上，所述切刀齿排通过切内膜步进电机353驱动沿着垂直于内膜长度方向运动，切开内膜。

优选的，如图所示：所述供料组件包含左右分装机料斗,左右分装机料斗为两个，分别为左分装机料斗6和右分装机料斗；对应左右分装机料斗的位置安装用于称重的左右称重传感器7；所述支架顶部设置料斗29，料斗底部开口位置设置为左右分装机料斗供料的均匀下料机构28，左右分装机料斗内部设置有左右分装机旋转盘21。给料过程通过称重来限定给料量，通过均匀给料机构连续给料，实现连续可靠包装；两个封装机构，一个供料一个准备。

优选的，如图所示：所述真空室机构包含真空室，真空室包含闭合后形成密闭空间的真空室左右件119，真空室左右件中，真空室左件固定，真空室右件活动；真空室右件分别通过下夹子行星减速步进电机114和上夹子行星减速步进电机115驱动朝向真空室左件或背向真空室左件运动；真空室内部封装，实现可靠的抽真空和封口过程。本实用新型通过上下夹子同时驱动，使得真空室右件能够平稳移动；需要说明的是，关于平移过程的导向结构是公知常识，不再赘述；具体的一般为导轨或者导向杆，导向柱等。

所述真空室内部安装有用于托住外包装袋底部的外包装袋封口高低调整机构116；真空室内部，外包装袋封口高低调整机构上方设置有用于封外包装口的封口加热部件111和封口弹性部件112，封口弹性部件固定在真空室右件上，封口加热部件固定在真空室左件上；所述真空室内还安装有用于检测装有茶叶的外包装袋是否落入真空室的光纤118（本实施例所述光纤为传感器的一种）；

所述支架底部设置有用于吸内膜、抽真空、真空泵供气和清理卫生的真空气源系统12。

优选的，如图所示：所述支架底部还安装有数控电控箱总成32；支架顶部正面设置有人机界面触摸屏1、右分装机电脑板2、左分装机电脑板3、内膜封口温度控制器4、电源总开关5、急停复位开关19、外包装袋封口温度控制器20。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本实用新型专利的保护范围。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。