本发明涉及无菌纸包装加工设备技术领域，具体为一种无菌液体快速切换包装系统、包装容器及其切换方法。
背景技术：
目前的无菌纸包装灌装机的工艺一般是将成卷的包材卷成管状，在纸管内灌注产品，然后用成形系统进行成形分割。旧式的灌装机驱动系统采用的是机械凸轮结构来驱动夹爪系统，在生产任何不同规格的包装时，必须要更换凸轮，更换大量机械零件并且需要作精密的机械参数设定，调试的周期长。另外，在市面上通常使用的纸盒包装其截面均为长方形，且主流的包装容积为200ml、250ml、300ml；但这种纸盒包装重心较高，容易倒包，而且在切换包装规格时不但要调整机械凸轮结构，还要更换成形环和根据其截面长度更换翻边机构和压包机构，特殊时还要整个终端成形装置进行更换，要知道成形环系统安装调试精密度要求极高，这导致生产停顿时间增加，不利于提高生产效率。
技术实现要素：
根据上述现有技术的缺点，本发明的第一目的是提供一种可适应多种高度的包型生产且结构简单调试方便的无菌液体快速切换包装系统；本发明的第二目的是提供一种适用范围广，适合当今市场需求的包装容器；本发明的第三目的是提供一种简易快速的无菌液体快速切换包装系统的生产包装切换方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种无菌液体快速切换包装系统，包括成形环、初步成形装置、输送装置、终端成形装置、排包装置；所述的成形环用于将包材卷成管状的纸管；所述的初步成形装置上设有一组成形模具，两组所述的成形模具分别对所述的纸管收尾进行合模加工形成初成形产品，通过调节两组成形模具的距离即可控制初成形产品的长度；所述的终端成形装置包括翻边机构、压包机构、转盘送给机构；所述的转盘送给机构上周向设有多个机械夹手，所述的翻边机构、压包机构依次设置在转盘送给机构的外围，所述的转盘送给机构通过机械夹手夹持固定通过输送装置送来的初成形产品并送入翻边机构进行端部连接边翻折后再送入压包机构对端部进行挤压整形形成最终成形产品，所述的最终成形产品通过转盘送给机构的机械夹手送入排包装置依次排出；所述的成形模具为一对结构相同且对称设置的成形压块，所述的成形压块上设有成形仓，所述的成形仓的截面长宽比为2:1，一对成形压块设置在初步成形装置上且成形仓相对设置。
作为上述方案的改进，所述的成形仓的截面长度为46mm，宽度为23mm。
作为上述方案的改进，所述的初步成形装置包括包括第一连杆、第二连杆、夹爪机构、机架、第一成形传动机构、第二成形传动机构；所述的第一成形传动机构、第二成形传动机构结构相同且镜像对称地设置在机架上，所述的第一成形传动机构或第二成形传动机构包括伺服电机、第一带轮、第二带轮、同步带、滑块、导轨、张紧器；所述的伺服电机设置在机架上，其输出轴连接第一带轮，第一带轮通过同步带与第二带轮连接，所述的张紧器与第二带轮连接并安装在机架上；所述的导轨与同步带的一边平行设置且安装在机架上，所述的滑块设置在导轨上并与同步带连接；所述的伺服电机通过第一带轮带动同步带运动，从而带动滑块在导轨上滑动，所述的张紧器对第二带轮产生背离第一带轮的预紧力，使同步带保持张紧状态；在所述的第一成形传动机构上的滑块与所述的第一连杆的一端连接，在所述的第二成形传动机构上的滑块与所述的第二连杆的一端连接；所述的第一连杆、第二连杆的另一端均与夹爪机构连接，通过第一成形传动机构、第二成形传动机构带动第一连杆、第二连杆进行上下往复运动，所述的夹爪机构包括轭架、导柱、第一连接杆、第二连接杆、第一连接座、第二连接座、第一夹爪臂、第二夹爪臂；所述的轭架包括导管部、板型部、连接块，所述的导管部上的管孔与所述的导柱配合，在导管部的一端外侧设有所述的板型部，另一端的外侧设有所述的连接块；所述的第一连接杆、第二连接杆长度相同；所述的第一夹爪臂、第二夹爪臂结构相同；所述的第一连接座、第二连接座的结构相同包括摆臂部、支撑部，所述的摆臂部一端与支撑部连接并形成不少于90°的夹角；所述的第一连杆背离成形传动装置的一端与第一连接杆、第二连接杆的一端同铰接与一点，第一连接杆背离第一连杆的一端与第一连接座的摆臂部的端部铰接，第二连接杆背离第一连杆的一端与第二连接座的摆臂部的端部铰接，第一连接座的支撑部与摆臂部的连接端铰接于轭架的板型部的一侧，第二连接座的支撑部与摆臂部的连接端铰接于轭架的板型部的另一侧，所述的第一连接座、第二连接座沿轭架的导管部的轴线镜像对称设置，所述的第一夹爪臂设置在第一连接座的支撑部上，所述的第二夹爪臂设置在第二连接座的支撑部上，第一夹爪臂、第二夹爪臂相互保持平行设置，所述的一对成形压块分别设置在第一夹爪臂、第二夹爪臂上且成形仓相对设置相对设置，所述的轭架的导管部套入所述的导柱上，所述的第二连杆背离成形传动装置的一端与轭架的连接块连接；所述的第一连杆、第二连杆通过成形传动装置驱动上下往复运动，通过第一连接杆、第二连接杆、轭架、第一连接座、第二连接座形成的五连杆机构使一对成形压块实现打开和闭合的运动。采用伺服电机驱动的初步成形装置，可以通过程序切换不同的驱动数据，可以很方便的匹配不同的包型生产。
作为上述方案的改进，通过调节两组所述的初步成形装置中轭架的相对距离从而调节两组成形模具的相对距离，即可控制初成形产品的长度。
作为上述方案的改进，所述的输送装置包括相连接的滑槽和送包机构，所述的滑槽设置在初步成形装置下方，通过初步成形装置加工后的初成形产品掉落在滑槽上并经滑槽送入送包机构，送包机构将初成形产品依次送给到终端成形装置的转盘送给机构的机械夹手上进行夹持固定。
一种包装容器，所述的包装容器的长46mm,宽46mm,高95mm，其容量规格为200ml。
一种包装容器，所述的包装容器的长46mm,宽46mm,高118.5mm，其容量规格为250ml。
一种包装容器，所述的包装容器的长46mm,宽46mm,高142mm，其容量规格为300ml。
采用截面相同的包装容器，即代表包材卷成的纸管直径是一样的，切换包型的时候就不必更换卷制纸管的成型环，由于成型环系统安装调试精密度高，不切换成型环可以大大减少切换包型所需要的时间。
一种无菌液体快速切换包装系统的生产包装切换方法，具体步骤如下：
步骤1、将成形模具安装固定在初步成形装置上；
步骤2、根据生产产品的高度参数调节翻边机构的翻边块的相对位置；
步骤3、根据生产产品的高度参数调节机械夹手上的限位块的相对位置；
步骤4、根据生产产品的高度参数更换不同长度的压包机构上的侧面压包块；
步骤5、根据生产产品的高度参数转为两组初步成形装置上的成形模具的加工相对距离，开始正常生产。
本发明具有以下有益效果：
基于目前此类包装的一种普遍使用的成形方式(成卷连续的供应包装材料，卷成管状后灌注成形)，采用相同截面不同高度的包装系列形式，可以极大的方便同一台灌装机切换生产不同容量的包装。克服了目前市场上的包装不同容量切换生产时，需要的工作量大，切换周期至少需要好几个工作日的问题。采用相同截面不同高度的包装系列，可以在同一台灌装机上实现30至40分钟切换不同容量的包装生产。这种包装系列可以满足客户随时生产不同规格包装的需求，更好的适应市场，提高效率，节约成本，实现更大的生产效益。相比目前大量采用的矩形截面的包装形式，正方形截面的包装在相同容量的情况下大概可以节省3％到5％的包装材料。相比矩形截面包装，正方形截面包装在相同容量的情况下重心更低，前后左右各个方向的稳定性比较均衡，不易倒包。
附图说明
图1为本发明的无菌液体快速切换包装系统的结构示意图。
图2为本发明的成形模具中的成形压块的结构示意图。
图3为本发明的初步成形装置的结构示意图。
图4为本发明的部分初步成形装置的平面结构示意图。
图5为本发明的一种包装容器的结构示意图。
附图标记说明：成形环1、初步成形装置2、输送装置3、终端成形装置4、排包装置5、纸管6、成形模具7、初成形产品8、翻边机构9、压包机构10、转盘送给机构11、机械夹手12、成形压块13、成形仓14、第一连杆15、第二连杆16、夹爪机构17、机架18、第一成形传动机构19、第二成形传动机构20、伺服电机21、第一带轮22、第二带轮23、同步带24、滑块25、导轨26、张紧器27、轭架28、导柱29、第一连接杆30、第二连接杆31、第一连接座32、第二连接座33、第一夹爪臂34、第二夹爪臂35、导管部36、板型部37、连接块38、摆臂部39、支撑部40、滑槽41、送包机构42。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种无菌液体快速切换包装系统，包括成形环1、初步成形装置2、输送装置3、终端成形装置4、排包装置5；所述的成形环1用于将包材卷成管状的纸管6；所述的初步成形装置2上设有一组成形模具7，两组所述的成形模具7分别对所述的纸管6收尾进行合模加工形成初成形产品8，通过调节两组成形模具7的距离即可控制初成形产品8的长度；所述的终端成形装置4包括翻边机构9、压包机构10、转盘送给机构11；所述的转盘送给机构11上周向设有多个机械夹手12，所述的翻边机构9、压包机构10依次设置在转盘送给机构11的外围，所述的转盘送给机构11通过机械夹手12夹持固定通过输送装置3送来的初成形产品8并送入翻边机构9进行端部连接边翻折后再送入压包机构10对端部进行挤压整形形成最终成形产品，所述的最终成形产品通过转盘送给机构11的机械夹手12送入排包装置5依次排出；所述的成形模具7为一对结构相同且对称设置的成形压块13，所述的成形压块13上设有成形仓14，所述的成形仓14的截面长宽比为2:1，一对成形压块13设置在初步成形装置2上且成形仓14相对设置。所述的成形仓14的截面长度为46mm，宽度为23mm。
如图2至图4所示，所述的初步成形装置2包括包括第一连杆15、第二连杆16、夹爪机构17、机架18、第一成形传动机构19、第二成形传动机构20；所述的第一成形传动机构19、第二成形传动机构20结构相同且镜像对称地设置在机架18上，所述的第一成形传动机构19或第二成形传动机构20包括伺服电机21、第一带轮22、第二带轮23、同步带24、滑块25、导轨26、张紧器27；所述的伺服电机21设置在机架18上，其输出轴连接第一带轮22，第一带轮22通过同步带24与第二带轮23连接，所述的张紧器27与第二带轮23连接并安装在机架18上；所述的导轨26与同步带24的一边平行设置且安装在机架18上，所述的滑块25设置在导轨26上并与同步带24连接；所述的伺服电机21通过第一带轮22带动同步带24运动，从而带动滑块25在导轨26上滑动，所述的张紧器27对第二带轮23产生背离第一带轮22的预紧力，使同步带24保持张紧状态；在所述的第一成形传动机构19上的滑块25与所述的第一连杆15的一端连接，在所述的第二成形传动机构20上的滑块25与所述的第二连杆16的一端连接；所述的第一连杆15、第二连杆16的另一端均与夹爪机构17连接，通过第一成形传动机构19、第二成形传动机构20带动第一连杆15、第二连杆16进行上下往复运动，所述的夹爪机构17包括轭架28、导柱29、第一连接杆30、第二连接杆31、第一连接座32、第二连接座33、第一夹爪臂34、第二夹爪臂35；所述的轭架28包括导管部36、板型部37、连接块38，所述的导管部36上的管孔与所述的导柱29配合，在导管部36的一端外侧设有所述的板型部37，另一端的外侧设有所述的连接块38；所述的第一连接杆30、第二连接杆31长度相同；所述的第一夹爪臂34、第二夹爪臂35结构相同；所述的第一连接座32、第二连接座33的结构相同包括摆臂部39、支撑部40，所述的摆臂部39一端与支撑部40连接并形成不少于90°的夹角；所述的第一连杆15背离成形传动装置的一端与第一连接杆30、第二连接杆31的一端同铰接与一点，第一连接杆30背离第一连杆15的一端与第一连接座32的摆臂部39的端部铰接，第二连接杆31背离第一连杆15的一端与第二连接座33的摆臂部39的端部铰接，第一连接座32的支撑部40与摆臂部39的连接端铰接于轭架28的板型部37的一侧，第二连接座33的支撑部40与摆臂部39的连接端铰接于轭架28的板型部37的另一侧，所述的第一连接座32、第二连接座33沿轭架28的导管部36的轴线镜像对称设置，所述的第一夹爪臂34设置在第一连接座32的支撑部40上，所述的第二夹爪臂35设置在第二连接座33的支撑部40上，第一夹爪臂34、第二夹爪臂35相互保持平行设置，所述的一对成形压块13分别设置在第一夹爪臂34、第二夹爪臂35上且成形仓14相对设置相对设置，所述的轭架28的导管部36套入所述的导柱29上，所述的第二连杆16背离成形传动装置的一端与轭架28的连接块38连接；所述的第一连杆15、第二连杆16通过成形传动装置驱动上下往复运动，通过第一连接杆30、第二连接杆31、轭架28、第一连接座32、第二连接座33形成的五连杆机构使一对成形压块13实现打开和闭合的运动。通过调节两组所述的初步成形装置2中轭架28的相对距离从而调节两组成形模具7的相对距离，即可控制初成形产品8的长度。
所述的输送装置3包括相连接的滑槽41和送包机构42，所述的滑槽41设置在初步成形装置2下方，通过初步成形装置2加工后的初成形产品8掉落在滑槽41上并经滑槽41送入送包机构42，送包机构42将初成形产品8依次送给到终端成形装置4的转盘送给机构11的机械夹手12上进行夹持固定。
实施例2
如图5所示，一种包装容器，其通过实施例1所述的一种无菌液体快速切换包装系统生产，所述的包装容器的长w＝46mm,宽l＝46mm,高h＝95mm，其容量规格为200ml。
实施例3
如图5所示，一种包装容器，其通过实施例1所述的一种无菌液体快速切换包装系统生产，所述的包装容器的w＝46mm,宽l＝46mm，高h＝118.5mm，其容量规格为250ml。
实施例4
如图5所示，一种包装容器，其通过实施例1所述的一种无菌液体快速切换包装系统生产，所述的包装容器的w＝46mm,宽l＝46mm，高h＝142mm，其容量规格为300ml。
实施例5
一种无菌液体快速切换包装系统的生产包装切换方法，具体步骤如下：
步骤1、将成形模具7安装固定在初步成形装置2上；
步骤2、根据生产产品的高度参数调节翻边机构9的翻边块的相对位置；
步骤3、根据生产产品的高度参数调节机械夹手12上的限位块的相对位置；
步骤4、根据生产产品的高度参数更换不同长度的压包机构10上的侧面压包块；
步骤5、根据生产产品的高度参数转为两组初步成形装置2上的成形模具7的加工相对距离，开始正常生产。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。