一种用于袋装包装机械生产设备的高效送纸装置的制作方法

本发明涉及一种包装机械，更具体的说，本发明涉及一种用于袋装食品或药品包装机械生产的设备中的高效智能送纸机构。

背景技术：

现有的包装生产机械设备中，送纸机构中驱动纸卷旋转的送纸电机在使用的过程中，均为送纸时电机运行，纸卷停转时，电机停转，这种纸卷驱动电机间歇的工作方式，由于惯性缓冲作用、纸膜材质及塑性变形，以及纸膜表面粗糙度不同，纸膜预紧张力不同等等各种因素的干扰，也暨电机的转速必须要与机构的运行速度时刻保持高度匹配，否则在实际使用的过程中，送纸机构的张紧力就非常的不稳定，那么生产过程中，就会影响到包装袋平整性，机构运动的平稳性，以及造成包装袋褶皱；局部粘黏；多列包装袋同步封装时，因张紧力的不同，必然会造成产品的一致性差，定位不准，图案偏移等现象，不仅仅外观品质无法保证，严重时甚至会出现漏袋、坏袋等严重质量问题。同时张紧力的变化也使得纸膜在运行中发生位移。纸膜跑偏这一现象也是当下包装机械中亟待解决的一个难点。纸膜经过各辊轴后传动距离较长，各部件受到加工精度、装配精度等等加工因素的限制，要想在提高精度以纠正跑偏这一问题来说，无疑将会在制造成本上造成更大的支出。目前市场中大多包装机械的送纸机构广泛应用的办法是通过调整纸卷位置来纠正纸膜跑偏的问题，这一修正方式不仅会造成包装纸膜的过多浪费，操作起来也费时费力。另一方面，在更换纸膜，续接纸膜时，操作过程复杂，需要重新设定调整系统张力，打码机的打码位置、以及光电传感器位置等工作时，耗费过多的调整时间，给生产和维护也造成了极大的不便。

技术实现要素：

针对上述现有技术，本发明提供了一种用于袋装包装机械生产设备的高效送纸装置，其结构简单紧凑，工作可靠，性价比高，便于安装；可以防止纸膜在受力不均作用下发生位移，达到纸膜运动稳定，保持纸膜表面平整无皱。同时做到了无膜或者供膜异常的报警，为生产过程中的供纸提供持续稳定的张力。可以将张力随系统运行自动调节与设定，更换纸膜部品时、调试设定时均能在减少纸膜浪费的同时大大降低了操作时间，不但提高了生产效率，而且获得了高精准的质量保证，极大地满足了市场需求。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种用于袋装包装机械生产设备的高效送纸装置，包括设置在设备机架上的架纸架，所述架纸架由两个立板构成，所述架纸架的底部设有换纸膜机构；所述架纸架的中部设有摆动轴辊张紧及报警机构；所述架纸架的顶部固定有两个横板，所述两个横板的中部设有打码位置调整机构，所述两个横板上设有追标光电开关位置调整机构；所述架纸架的顶部后端设有膜阻尼机构；所述架纸架上还设有纸膜纠偏机构；

所述换纸膜机构包括纸卷和由两个侧板构成的支架，所述纸卷固定在一气涨轴上，所述气涨轴的两端通过轴承架在两个侧板上；其中一个侧板上安装有纸膜驱动电机，所述纸膜驱动电机的输出轴上设有一主动齿轮，所述气涨轴的一端安装有与所述主动齿轮啮合的小齿轮；所述两个侧板之间、且位于两个侧板的前端连接有换膜板，所述换模板的上端两侧和下端两侧均设有一个通孔，所述换膜板的背面四角处各设有一个气缸，四个气缸的活塞杆分别经由所述换膜板上的四个通孔伸出，所述换膜板的正面上下各设有一压膜板，四个气缸的活塞杆的顶端与两个压膜板连接，所述纸卷的底部及所述换膜板的上下两侧分别设有一个辊筒，从纸卷上抻出的纸膜绕过纸卷底部的辊筒后依次经所述换膜板上侧的辊筒及下侧的辊筒撑起后铺设在所述换膜板上，且浮动于所述换膜板和两个压膜板之间，四个气缸的活塞杆缩回时，两个压膜板将所述纸膜压紧在所述换膜板上，所述换膜板上设有一条水平的窄缝；

所述摆动轴辊张紧及报警机构包括固定在两个立板之间的固定支撑辊筒轴系和摆动张紧辊筒轴系，所述固定支撑辊筒轴系通过螺纹连接固定在两个立板上，所述摆动张紧辊筒轴系与由一旋转轴连接的一对摆臂固定，所述旋转轴的两端通过轴承定位在架纸架的两个立板上，所述旋转轴的一端设置有随动件，位于所述随动件一侧的立板上安装有位置传感器以及编码器；

所述打码位置调整机构包括一个活动辊筒、两个固定在两个横板之间的固定辊筒和设置在两个横板内侧上的两个齿条，两个横板上均设有位置一致的两个水平通槽，所述活动辊筒的两端与两个横板上的水平通槽对齐，该活动辊筒的两端均安装有与齿条啮合的齿轮；所述两个立板的上部设有打码机支撑架，所述打码机支撑架上固定有打码机；

所述追标光电开关位置调整机构包括通过两个光轴支座分别固定在所述架纸架顶部的两个横板上的光轴，每个光轴上设有第一滑块，所述第一滑块上连接有打码调整板，所述打码调整板上设置有三个纸膜辊筒，所述两个横板上在位于所述打码调整板的下方位置处安装有两根光电开关支撑轴，两根光电开关支撑轴上固定有一第二滑块，所述第二滑块上通过安装螺钉固定有一个光电传感器安装支架，所述光电传感器安装支架上安装有光电传感器、并设有一长孔作为安装螺钉过孔,；

所述膜阻尼机构包括与所述架纸架顶部两个横板固定的两个侧立板，其中一个侧立板上设有磁粉制动器，两个侧立板之间设有上压辊和橡胶辊，每个侧立板与所述上压辊之间均设有阻尼轴距调整机构；所述阻尼轴距调整机构用于调整所述上压辊和所述橡胶辊之间的距离；

所述架支架支撑及纸膜纠偏机构包括架支架支撑结构、纸膜偏移监测结构和架支架位移结构；所述架支架支撑结构包括与设备机架固定的两根架纸架支撑光轴，所述架纸架支撑光轴的两端分别配合有带有法兰的直线轴承，所述两个带有法兰的直线轴承的法兰分别与所述架纸架的两个立板固定；所述纸膜偏移监测结构是基于传感器监测的自动纠偏结构或是基于视觉监测的手动纠偏结构，用于根据纸膜的偏移量调整所述架支架的位移；所述架支架位移结构包括设置在设备机架与架支架之间的架支架位移驱动装置和两个与架支架的两个立板固定的一根架纸架支撑轴，所述架纸架支撑轴的两端均设有与设备机架固定的箱式直线轴承。

进一步讲，本发明的用于袋装包装机械生产设备的高效送纸装置，其中，所述磁粉制动器的输出端设有通过齿轮传动带动所述橡胶辊，所述橡胶辊通过轴承支撑与两个侧立板固定；所述上压辊的轴线与所述橡胶辊的轴线平行，所述上压辊穿过一芯轴，所述芯轴的两端分别设有一个滚动轴承，所述滚动轴承的内环与所述芯轴配合，所述滚动轴承的外环与所述上压辊配合，所述上压辊通过轴用挡圈安装在芯轴的中央位置处、且与所述橡胶辊在轴向上对正。

所述阻尼轴距调整机构包括设置在侧立板上的纵向开口滑槽，所述纵向开口槽的开口处固定锁母块，所述纵向开口槽内设有螺母调节块，所述锁母块设有螺纹孔，所述螺纹孔内装配有一空心螺杆，所述空心螺杆设有内螺纹，所述空心螺杆内装配有第一螺杆，所述第一螺杆的一端与所述螺母调节块固连，所述第一螺杆上套装有一压簧，所述压簧的两端与所述空心螺杆和所述螺母调节块相抵触，所述芯轴的两端分别与两个螺母调节块固定。

本发明中，所述基于传感器监测的自动纠偏结构包括传感器、电缸和螺母；所述传感器固定在所述设备机架上，所述纸膜输送过程中，所述纸膜的边缘处于传感器的感应区；所述电缸的活塞杆的伸出端与第二螺杆的一端相连，所述第二螺杆的另一端穿过所述架纸架上的一个通孔后与所述螺母配合。所述基于视觉监测的手动纠偏结构包括与设备机架固定的电机和固定在架支架上的一个细牙螺母，所述电机的输出端设有大速比的减速器，所述减速器的输出端与一细牙螺杆的一端相连，所述细牙螺杆的另一端穿过架支架上的一个通孔后与所述细牙螺母配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

使用本发明的用于袋装包装机械生产设备的高效送纸装置，在送纸过程中，卷纸膜驱动电机做持续小波动变速运转，可保持送纸装置中摆动轴辊的摆臂在较小范围的角度区域内运动，并且在持续运转的过程中将卷纸膜驱动电机的转速与包装机械用纸速度自动匹配，当运动范围过大超出设定值时编码器反馈信号到控制系统，实现自动停机，同时也做到了无膜或者供膜异常的报警，这样就实现了为供纸系统提供持续稳定的张力。另一方面，本发明中具备纸膜跑偏自动纠正功能，在传感器感应到纸膜发生横向位移后，反馈信号并控制调偏电缸运作拖动架纸架移动反向进行补偿，从而实现了整个送纸机构的快速自动纠偏功能。本发明中的膜阻尼机构，可以通过调整空心螺杆与螺母调节块之间压力弹簧所产生的压力，从而达到两轴辊两端压力一致的效果，也防止了纸膜因受力作用下发生位移，达到纸膜运动稳定，保持纸膜表面平整无皱。在减少纸膜浪费的同时大大降低了操作时间，在提高生产效率的同时，获得了高精准的质量保证，大大满足了市场需求。

附图说明

图1是本发明高效送纸装置的立体结构示意图；

图2是图1所示高效送纸装置的的侧视图，从中可以清楚的看出纸膜工作路径；

图3是图1中所示本发明中摆动轴张紧及报警机构的局部结构示意图；

图4是图1中所示本发明中换纸膜机构和纸卷的局部结构示意图；

图5-1是图1中所示打码机构和打码位置调整机构的结构示意图；

图5-2是图5-1所示打码位置调整机构的局部结构示意图；

图6-1是图1中所示追标光电开关位置调整机构示意图；

图6-2是图6-1中所示光电开关支撑轴结构示意图；

图6-3是图6-1所示追标光电开关位置调整机构的侧视图；

图7是图1所示高效送纸装置中膜阻尼机构的立体结构示意图；

图8-1是图1中所示本发明中纸膜纠偏机构实施例一的立体结构示意图；

图8-2是图8-1中所示本发明中纸膜纠偏机构的立面结构示意图；

图9-1是图1中所示本发明中纸膜纠偏机构实施例二的立体结构示意图；

图9-2是图9-1中所示本发明中纸膜纠偏机构的立面结构示意图。

图中：

1-换纸膜机构，2-纸卷，3-摆动轴辊张紧机构，4-打码机支撑架，5-打码位置调整机构，6-追标光电开关位置调整机构，7-膜阻尼机构，9-位标记位置调整机构，10-设备机架，11-纸膜驱动电机，12-辊筒，13-压膜板，14-换膜板，15-固定支撑辊筒轴系，16-摆动张紧辊筒轴系，17-随动件，18-编码器，19-打码机，20-齿轮，21-第一滑块，22-光轴支座，23-打码调整板，24-光电传感器，25-光电开关支撑轴，26-上压辊，27-橡胶辊，28-第二滑块，28’-光电传感器安装支架，29-磁粉制动器，30-第一螺杆，31-可调空心螺杆，32-锁母块，33-螺母调节块，34-压簧，36-传感器，37-电缸，38-第二螺杆，39-架纸架，40-直线轴承，41-架纸架支撑光轴，41’-架纸架支撑轴，42-纸架光轴支座，43-主动齿轮，44-小齿轮，45-电机，47-芯轴，48-轴用挡圈，49-滚动轴承，50-纸膜，51-侧立板，52-窄缝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。

本发明提出的一种用于袋装包装机械生产设备的高效送纸装置，包括架纸架39，所述架纸架39由两个立板构成。如图1和图2所示，所述架纸架39的底部设有换纸膜机构1；所述架纸架39的中部设有摆动轴辊张紧及报警机构3；所述架纸架39的顶部固定有两个横板，所述两个横板的中部设有打码位置调整机构5，所述两个横板上设有追标光电开关位置调整机构6；所述架纸架39的顶部后端设有膜阻尼机构7；所述架纸架39上还设有纸膜纠偏机构。

如图1、图2和图4所示，所述换纸膜机构1包括纸卷2和由两个侧板构成的支架，所述纸卷2固定在一气涨轴上，所述气涨轴的两端通过轴承架在两个侧板上；其中一个侧板上安装有纸膜驱动电机11，所述纸膜驱动电机11的输出轴上设有一主动齿轮43，所述气涨轴的一端安装有与所述主动齿轮43啮合的小齿轮，纸卷2所在的气涨轴的扭矩的输入即是通过纸膜驱动电机11带动主动齿轮和从动齿轮旋转啮合来实现。所述两个侧板之间、且位于两个侧板的前端连接有换膜板14，所述换模板14的上端两侧和下端两侧的四角位置均设有一个通孔，所述换膜板14的背面四角处各设有一个气缸，所述换膜板14的内侧两端，即两端的背面各有两个气缸固定在此换膜板14的背面，四个气缸的活塞杆分别经由所述换膜板14上的四个通孔伸出，所述换膜板14的正面上下各设有一压膜板13，四个气缸的活塞杆的顶端与两个压膜板13连接，所述纸卷2的底部及所述换膜板14的上下两侧分别设有一个辊筒，从纸卷2上抻出的纸膜50绕过纸卷2底部的辊筒后依次经所述换膜板14上侧的辊筒及下侧的辊筒撑起后铺设在所述换膜板14上，且浮动于所述换膜板14和两个压膜板13之间，四个气缸的活塞杆缩回时，两个压膜板13将所述纸膜50压紧在所述换膜板14上，所述换膜板14上设有一条水平的窄缝52，该窄缝52是用于刀片划断纸膜的刀槽。纸膜通过纸膜驱动电机11匀速输出纸膜经两个辊筒12传动到换膜板14上，换膜板14上设有气缸控制压合的开关，可以松开纸膜上面的两块压膜板13，在维修、安装和换膜等操作时，压膜板13压紧纸膜，以免松膜，压紧纸膜后利用设置在换膜板14上的窄缝52，便可以直接整齐准确的切割纸膜，维修、安装或是换膜操作后，接合纸膜，继续工作。与此同时，整个装置是在停止状态下，保证了整个纸膜系统中张紧力是恒定不变的。需要注意的是，卷纸膜驱动电机11是带有刹车装置的，卷纸膜驱动电机11的启停依靠电控系统控制，动作精确，以此来保证在各种因素的停机状态下，均不会对纸膜供纸系统的张紧力造成惯性冲击或波动。

如图3所示，所述摆动轴辊张紧及报警机构3包括固定在两个立板之间的固定支撑辊筒轴系15和摆动张紧辊筒轴系16，所述固定支撑辊筒轴系15通过螺纹连接固定在两个立板上，所述摆动张紧辊筒轴系16与由一旋转轴连接的一对摆臂固定，所述旋转轴的两端通过轴承定位在架纸架的两个立板上，所述旋转轴的一端设置有随动件17，摆动张紧辊筒轴系的旋转和随动件的旋转角度一致，位于所述随动件17一侧的立板上安装有位置传感器以及编码器18。在纸膜通过各辊筒12并经固定支撑辊筒轴系15、摆动张紧辊筒轴系16后，形成了依靠摆动张紧辊筒轴系16的自重来形成张紧力的状态，当摆动张紧辊筒轴系16在既定范围内因卷纸动作而上下微动时，由自重的原因保持供纸膜系统张紧力稳定。一旦张紧力变化，也即纸卷供纸状态出现变化，如纸膜用尽、需要换膜，那么此时摆动张紧辊筒轴系16的摆动范围就会超出既定摆动范围，由摆动张紧辊筒轴系16同步连接的随动件17超出感应范围外，编码器18发送信号并报警，卷纸膜驱动电机11也就同步停止。由此供纸系统张紧力也就得到了保证。

如图5-2所示，所述打码位置调整机构5包括一个活动辊筒、两个固定在两个横板之间的固定辊筒和设置在两个横板内侧上的两个齿条，两个横板上均设有位置一致的两个水平通槽，一个活动辊筒的两端与两个横板上的水平通槽对齐，即该活动辊筒嵌在两个横板上的水平通槽内，另一个活动辊筒的两端均安装有与齿条啮合的齿轮20，在齿轮齿条副的相对运动下，该活动辊筒的两端可在槽口内滑动。如图5-1所示，所述两个立板的上部设有打码机支撑架4，所述打码机支撑架4上固定有打码机19，如图2所示，纸膜50通过辊轴设置在打码支撑架4上，打码位置的调整是通过齿轮带动的位于中间位置的活动辊筒的具体位置来确定，即活动辊筒的辊轴随齿轮齿条机构中的齿轮在齿条上的平移拖动纸膜，调整纸膜路径的长短来实现打码位置的更改。

如图6-1、图6-2和图6-3所示，所述追标光电开关位置调整机构6包括通过两个光轴支座22分别固定在所述架纸架39顶部的两个横板上的光轴，每个光轴上设有第一滑块21，所述第一滑块21上连接有打码调整板23，所述打码调整板23上设置有三个纸膜辊筒，所述两个横板上在位于所述打码调整板23的下方位置处安装有两根光电开关支撑轴25，两根光电开关支撑轴25上固定有一第二滑块28，所述第二滑块28上通过安装螺钉固定有一个光电传感器安装支架28’，所述光电传感器安装支架28’上安装有光电传感器24、并设有一长孔作为安装螺钉过孔,；第一滑块21可以调整打码调整板23的位置，第二滑块28可以调整光电传感器安装支架28’的位置，光电传感器安装支架28’上的长孔可以调整光电传感器24发射口到纸膜的距离，从而实现调整光电传感器24的横、纵向位移。

如图7所示，所述膜阻尼机构7包括与所述架纸架39固定的两个侧立板51，其中一个侧立板51上设有磁粉制动器29，两个侧立板51之间设有上压辊26和橡胶辊27，所述上压辊26为刚性辊。每个侧立板51与所述上压辊26之间均设有阻尼轴距调整机构；所述阻尼轴距调整机构用于调整所述上压辊26和所述橡胶辊27之间的距离。所述磁粉制动器29的输出端设有通过齿轮传动制动所述橡胶辊27，所述橡胶辊27通过轴承支撑与两个侧立板51固定；所述上压辊26的轴线与所述橡胶辊27的轴线平行，所述上压辊26穿过一芯轴47，所述芯轴47的两端分别设有一个滚动轴承49，所述滚动轴承49的内环与所述芯轴47配合，所述滚动轴承49的外环与所述上压辊26配合，所述上压辊26通过轴用挡圈48安装在芯轴47的中央位置处、且与所述橡胶辊27在轴向上对正。所述阻尼轴距调整机构包括设置在侧立板上的纵向开口滑槽，所述纵向开口槽的开口处固定锁母块32，所述纵向开口槽内设有螺母调节块33，所述锁母块32设有螺纹孔，所述螺纹孔内装配有一空心螺杆31，所述空心螺杆31的顶部为外六角结构。所述空心螺杆31设有内螺纹，所述空心螺杆31内装配有第一螺杆30，所述第一螺杆30的一端与所述螺母调节块33固连，所述螺杆30上套装有一压簧34，所述压簧34的两端与所述空心螺杆31和所述螺母调节块33相抵触，所述芯轴47的两端分别与两个螺母调节块33固定。可以通过一plc所设定的阻尼数值通过磁粉制动器29来控制所述膜阻尼机构，即当系统所需要的拉膜力量超过设定值时，纸膜可以被拉动。上压辊26与橡胶辊27两轴件的距离是通过阻尼轴距调整机构来调整并保持压力的。

如图1、图2、图8-1、图8-1、图9-1和图9-2-所示，所述架支架支撑及纸膜纠偏机构包括架支架支撑结构、纸膜偏移监测结构和架支架位移结构。所述架支架支撑结构包括与设备机架10固定的两根架纸架支撑光轴41，所述架纸架支撑光轴41的两端分别配合有带有法兰的直线轴承40，所述两个带有法兰的直线轴承40的法兰分别与所述架纸架的两个立板固定。所述纸膜偏移监测结构是基于传感器监测的自动纠偏结构或是基于视觉监测的手动纠偏结构，用于根据纸膜的偏移量调整所述架支架的位移；所述架支架位移结构包括设置在设备机架10与架支架之间的架支架位移驱动装置和两个与架支架的两个立板固定的一根架纸架支撑轴41’，所述架纸架支撑轴41’的两端均设有与设备机架10固定的箱式直线轴承40’。

本发明中，所述基于传感器监测的自动纠偏结构包括传感器36、电缸37和螺母38’；所述传感器36固定在所述设备机架10上，所述纸膜50输送过程中，所述纸膜50的边缘处于传感器36的感应区；所述电缸37的活塞杆的伸出端与第二螺杆38的一端相连，所述第二螺杆38的另一端穿过所述架纸架39上的一个通孔后与所述螺母38’配合，所述螺母38’是带有法兰的螺母，通过法兰固定在架支架39上，如图8-1和图8-2所示，当传感器36检测到纸膜50发生偏移后，发送信号到控制器，电缸37活塞杆伸出或缩回相应的微调距离，整个架纸架39在直线轴承40的导向作用下，进行反向偏移补偿，实现了纸膜50的偏移自动调整。

如图9-1和图9-2所示，所述纸膜纠偏机构还可以是基于视觉监测的手动纠偏结构，手动纠偏结构包括与设备机架10固定的电机45和固定在架支架上的一个细牙螺母38’，所述电机45的输出端设有大速比的减速器，所述减速器的输出端与一细牙螺杆38的一端相连，所述细牙螺杆38的另一端穿过架支架39上的一个通孔后与所述细牙螺母38’配合，所述细牙螺母38’是带有法兰的螺母，通过法兰固定在架支架39上。手动纠偏结构中取消了传感器36及其安装固定部件，使用普通的正反转电机，当操作者发现纸膜50跑偏时，通过启动正反转按钮手动操控电机45正或反转以实现电机的正向或反向旋转，细牙螺杆38在电机45带动下旋转，安装在架纸架39上的细牙螺母38’带动整个架纸架39进行位移，实现纠正纸膜的跑偏现象。

尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。