不间断式滚动热封系统的制作方法

本实用新型涉及复合包装技术领域，特别是涉及一种不间断式滚动热封系统。

背景技术：

镀铝膜是采用特殊工艺在塑料薄膜表面镀一层极薄的金属铝而形成的一种复合软包装材料，由于它既具有塑料薄膜的特性，又具有金属的特性，是一种价廉美观、性能优良、实用性强的包装材料，已经被广泛地应用于食品、医药、化工等产品的包装。在物料的包装过程中，需要保证封口有一定强度和密封性，保证商品在流通过程中不开裂泄露，达到保护商品的目的，因此热封牢度是衡量包装品质的重要指标之一。热压封合是利用外界条件加热封口处材料，使其达到粘流状态后加压使之粘封，一般用热压封口装置或热压封口机完成。

镀铝膜热封工艺技术在市场上有多种方法，大体分为间歇式平压热封和不间断式滚动热封两种方式。间歇式热封基本采用平封方式，即对封装模具加热，当材料到达加热位置时停止运行，上模和下模同时运动至材料的上下层表面对其进行热封，模具离开材料表面后，材料继续前行至下一封装部位。间歇式平封的优点是热封表面效果好，其缺点是效率低、上下层材料易错位。目前，市场的主流热封方式是不间断式热封技术，此技术是材料在前行过程中，滚动热封装置连续对材料的边缘进行热封，此种热封方式因其连续性，大大提高了生产效率且不会产生错位的现象。然而传统镀铝膜热封工艺技术，因材料表面为铝箔，故表面非常光滑，当上下层材料接触并传送时，易产生相对滑动，这样对上下层材料加热和压合时，上下层材料因不能对正而产生扭曲变形；同理，由于对材料表面张力的控制不合理，也易产生表面褶皱的情况。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种智能化的不间断式滚动热封系统，以解决现有的热封系统容易产生表面烧伤、褶皱和上下层热封脱离的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种不间断式滚动热封系统，包括传送平台以及沿包装膜的传送方向依次设置的两个放卷装置、两个纵向热封装置、横向热封装置和收卷装置；所述传送平台的上方和下方分别设置一个所述放卷装置，所述放卷装置包括放卷轴和设置于所述传送平台的首端的牵引轴，所述放卷轴和所述牵引轴之间设置有纠偏装置，所述纠偏装置用于检测和纠正所述包装膜的传送位置；所述传送平台的两侧分别设置一个所述纵向热封装置，所述纵向热封装置包括沿所述包装膜的传送方向依次设置的纵向压紧机构、纵向加热机构和纵向压合机构。

其中，还包括中央控制机构、气路控制机构和温度控制机构；所述纵向加热机构和所述横向热封装置均连接所述温度控制机构，所述纵向加热机构还连接所述气路控制机构；所述温度控制机构、所述气路控制机构和所述纠偏装置均连接所述中央控制机构。

其中，还包括用于检测所述包装膜的位置的定位传感器，所述定位传感器连接所述中央控制机构；所述中央控制机构连接所述横向热封装置，以控制所述横向热封装置的动作。

其中，所述包装膜上设置基准点，所述定位传感器用于检测所述基准点。

其中，所述中央控制机构包括运动控制器，所述定位传感器连接所述运动控制器的输入端，所述横向热封装置的电机连接所述运动控制器的输出端。

其中，所述纠偏装置和所述牵引轴之间设置有放卷张紧装置，所述横向热封装置和所述收卷装置之间设置有收卷张紧装置；所述放卷张紧装置和所述收卷张紧装置均连接所述中央控制机构。

其中，所述纵向压紧机构和所述纵向压合机构均与所述中央控制机构连接。

其中，所述纵向加热机构包括沿包装膜的传送方向依次设置的预热区和加热区。

其中，所述纠偏装置包括纠偏机构和纠偏传感器，所述纠偏传感器连接所述纠偏机构，所述纠偏传感器用于检测所述包装膜的运行方向。

其中，还包括废边模切装置和废料收卷装置，所述废边模切装置设置于所述横向热封装置和收卷装置之间，所述废料收卷装置用于收卷所述废边模切装置模切的废边。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过两个分别设置于传送平台的上方和下方的放卷装置放卷包装膜，包裹待封合物料，再利用纠偏装置纠正包装膜的位置，以使得待封合物料的上层包装膜和下层包装膜对齐，然后通过两个分别设置于传送平台的左侧和右侧的纵向热封装置对待封合产品依次进行纵向压紧、纵向加热以及纵向压合，实现待封合产品的纵向热封合，最后利用横向热封装置对待封合产品进行横向热封合，封合完成的产品被收卷装置收卷。该系统将热封过程分为横向热封和纵向热封，对包装膜的纠正、包装膜位置的自动校准以及热封入口控制和压合控制都进行了精密设计，避免了现有热封工艺的表面烧伤、皱褶和上下层热封脱离等缺陷，提高了设备的智能化水平。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种不间断式滚动热封系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的一种不间断式滚动热封系统的俯视图；

附图标记说明：

1：传送平台； 2：第一层镀铝膜； 3：第二层镀铝膜；

4：封合物料投放区； 5：第一放卷装置； 51：第一放卷轴；

52：第一牵引轴； 6：第二放卷装置； 61：第二放卷轴；

62：第二牵引轴； 7：纠偏机构； 71：纠偏传感器；

8：放卷张紧装置； 91：第一纵向热封装置；911：第一纵向压紧机构；

912：第一纵向加热机构； 913：第一纵向压合机构；

914：纵向压紧电机； 915：纵向压合电机；

92：第二纵向热封装置； 921：第二纵向压紧机构；

922：第二纵向加热机构； 923：第二纵向压合机构；

10：横向热封装置； 101：横向热封电机； 11：废边模切装置；

12：废料收卷装置； 13：收卷张紧装置； 14：收卷装置；

15：中央控制机构； 16：气路控制机构； 17：温度控制机构；

18：定位传感器； 19：主气路。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和具体实施例，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”等等是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。术语“上方”“下方”均以常规对产品结构认知为准。“上”“下”“左”“右”均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

图1是本实用新型实施例中的一种不间断式滚动热封系统的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的不间断式滚动热封系统，包括传送平台1以及沿包装膜的传送方向依次设置的两个放卷装置、两个纵向热封装置、横向热封装置10和收卷装置14。包装膜可以是塑料薄膜基材、软包装复合膜、涂布纸及其它热封复合膜，本实施例中以镀铝膜为例进行说明。

两个放卷装置分别为设置于传送平台1的上方的第一放卷装置5，和设置于传送平台1的下方的第二放卷装置6。第一放卷装置5包括第一放卷轴51和设置于传送平台1的首端的第一牵引轴52，第一放卷轴51上卷绕有第一层镀铝膜2，第一层镀铝膜2经过第一放卷轴51放卷和第一牵引轴52导向，输送至传送平台1，并沿传送平台1的上表面运动。

同样地，第二放卷装置6包括第二放卷轴61和设置于传送平台1的首端的第二牵引轴62，第二放卷轴61上卷绕有第二层镀铝膜3，第二层镀铝膜3经过第二放卷轴61放卷和第二牵引轴62导向，输送至传送平台1，并沿传送平台1的上表面运动。第一放卷轴51和第二放卷轴61均为气涨轴。

如图1所示，第一牵引轴52与第二牵引轴62之间设置有封合物料投放区4，第一牵引轴52位于封合物料投放区4的左侧，第二牵引轴62位于封合物料投放区4的右侧。随着第一放卷装置5和第二放卷装置6的运行，封合物料投放区4内的待封合物料的上表面被第一层镀铝膜2包裹，待封合物料的下表面被第二层镀铝膜3包裹，第一层镀铝膜2、第二层镀铝膜3及其夹放着的待封合物料组成待封合产品，在传送平台1上向左运动。

此外，如图1所示，第一放卷轴51和第一牵引轴52之间设置有纠偏装置。纠偏装置用于纠正第一层镀铝膜2的位置，以使第一层镀铝膜2始终沿膜的宽度方向移动。

两个纵向热封装置分别为设置于传送平台1的左侧的第一纵向热封装置91，和设置于传送平台1的右侧的第二纵向热封装置92。第一纵向热封装置91包括沿第一层镀铝膜2(也可以为第二层镀铝膜3)的传送方向依次设置的第一纵向压紧机构911、第一纵向加热机构912和第一纵向压合机构913。同样地，第二纵向热封装置92包括沿第一层镀铝膜2(也可以为第二层镀铝膜3)的传送方向依次设置的第二纵向压紧机构921、第二纵向加热机构922和第二纵向压合机构923。

如图1所示，第一纵向压紧机构911包括第一上压紧辊和第一下压紧辊，待封合产品匀速通过第一上压紧辊和第一下压紧辊之间，第一纵向压紧机构911对待封合产品的左边沿压紧。同样地，第二纵向压紧机构921包括第二上压紧辊和第二下压紧辊，同时通过第二上压紧辊和第二下压紧辊之间，第二纵向压紧机构921对待封合产品的右边沿压紧。通过左侧的第一纵向压紧机构和右侧的第二纵向压紧机构，保证待封合产品进入纵向加热机构之前，上侧的第一层镀铝膜2和下侧的第二层镀铝膜3的左右边沿均紧密结合，且表面平整，同时也能防止第一层镀铝膜2和第二层镀铝膜3左右错位。

第一纵向加热机构912包括第一上加热板和第一下加热板，待封合产品匀速通过第一上加热板和第一下加热板之间的加热区域，以高温对待封合产品的左边沿的上表面和下表面进行非接触性加热，使表面产生塑性变形，以达到粘流状态，可以受压粘封。同样地，第二纵向加热机构922包括第二上加热板和第二下加热板，待封合产品匀速通过第二上加热板和第二下加热板之间的加热区域，以高温对待封合产品的右边沿的上表面和下表面进行非接触性加热，使表面产生塑性变形。

第一纵向压合机构913包括第一上压合辊和第一下压合辊，产生塑性变形的待封合产品匀速通过第一上压合辊和第一下压合辊之间，对待封合产品的左边沿进行滚动压合。同样地，第二纵向压合机构923包括第二上压合辊和第二下压合辊，对待封合产品的右边沿进行滚动压合。

经过两个纵向热封装置后，待封合产品的左边沿和右边沿被封合完毕，然后进入横向热封装置10的上热封辊和下热封辊之间，对待封合产品的横向进行滚动热封合。最后封合完成的产品被收卷装置14收卷。

本实施例提供的一种不间断式滚动热封系统，通过两个分别设置于传送平台的上方和下方的放卷装置放卷包装膜，包裹待封合物料，再利用纠偏装置纠正包装膜的位置，以使得待封合物料的上层包装膜和下层包装膜对齐，然后通过两个分别设置于传送平台的左侧和右侧的纵向热封装置对待封合产品依次进行纵向压紧、纵向加热以及纵向压合，实现待封合产品的纵向热封合，最后利用横向热封装置对待封合产品进行横向热封合，封合完成的产品被收卷装置收卷。该系统将热封过程分为横向热封和纵向热封，对包装膜的纠正、包装膜位置的自动校准以及热封入口控制和压合控制都进行了精密设计，避免了现有热封工艺的表面烧伤、皱褶和上下层热封脱离等缺陷，提高了设备的智能化水平。

进一步地，还包括中央控制机构15、气路控制机构16和温度控制机构17。温度控制机构17、气路控制机构16和纠偏装置均连接中央控制机构15，用以将实时控制信号发送给中央控制机构15，同时接收中央控制机构发送的设定控制信号。

此外，第一纵向加热机构912和第二纵向加热机构922均连接温度控制机构17，对待封合产品的左边沿和右边沿的封合温度进行控制。更进一步地，第一纵向加热机构912和第二纵向加热机构922均包括预热区和加热区，其中，预热区靠近传送平台1的首端，即图中表示的右端。待封合产品首先经过预热区，对其表面通过初始低温进行预热，然后再经过加热区，对其按照预设的温度进行高温加热，这种渐进式的加热方式可以避免因包装膜表面温度的骤变而产生变形，解决了封合表面易褶皱的问题。

同时，第一纵向加热机构912和第二纵向加热机构922还连接气路控制机构16，气路控制机构16将主气路19中的气体按照预设比例分配给第一纵向加热机构912的气缸和第二纵向加热机构922的气缸，进而控制加热板的升降，改变加热板与待封合产品的表面之间的高度，保证产品以恒定速度前行。

同样地，横向热封装置10也连接温度控制机构17，用于调节横向热封时的加热温度。

进一步地，如图2所示，还包括用于检测包装膜的位置的定位传感器18，定位传感器18连接中央控制机构15，中央控制机构15连接横向热封电机101。更进一步地，包装膜上设置基准点，即用于位置识别的MARK点，定位传感器18为光电传感器，设置于传送平台1的侧面，用于检测MARK点。当待封合产品进行横向滚动热封时，根据MARK点位置来控制横向热封装置的旋转位置，这样就能精确保证产品的横向热封位置。定位传感器18检测待封合产品的位置，在待封合产品没有到达需要横向热封的位置时，横向热封装置10处于待机状态；当检测到MARK信号时，横向热封电机101按照预设程序进行旋转，对待封合产品的表面进行横向热封，从而完成整个产品的热封过程。

进一步地，中央控制机构15包括运动控制器(图中未示出)，运动控制器优选为ZMC型运动控制器。定位传感器18连接运动控制器的输入端，具体地，连接至ZMC辅助触点。然后ZMC型运动控制器输出控制信号，发送给横向热封电机101。利用运动控制器可以实现横向热封电机101的精确位置控制和速度控制，提高热封过程的精度。

进一步地，如图1所示，纠偏装置和牵引轴之间设置有放卷张紧装置8，横向热封装置10和收卷装置14之间设置有收卷张紧装置13。放卷张紧装置8的电机和收卷张紧装置13的电机均连接中央控制机构15，用于调节包装膜的表面张力。通过放卷张紧装置8的电机和收卷张紧装置13的电机的电子齿轮比控制，来保证第一层镀铝膜2和第二层镀铝膜3的表面张力，避免在热封压合时表面张力不足出现皱褶。

进一步地，如图2所示，纵向压紧电机914连接中央控制机构15，用于调节第一纵向压紧机构911和第二纵向压紧机构921的压紧力，保证左侧和右侧的压紧机构的压紧力一致。纵向压合电机915也连接中央控制机构15，用于调节第一纵向压合机构913和第二纵向压合机构923的压紧力，保证左侧和右侧的压合机构的压紧力一致。

进一步地，纠偏装置包括纠偏机构7和纠偏传感器71，纠偏传感器71用于检测第一层镀铝膜2的运行方向，纠偏传感器71电连接纠偏机构7。如果第一层镀铝膜2的运行发生偏离，会发出反馈信号给纠偏机构7，使其自动调整，防止第一层镀铝膜2在前行过程中偏离原来位置。同样地，第二放卷轴61和第二牵引轴22之间也设置有纠偏装置，防止第二层镀铝膜3在前行过程中偏离原来位置。

进一步地，如图1所示，还包括废边模切装置11和废料收卷装置12，废边模切装置11设置于横向热封装置10和收卷装置14之间，废料收卷装置12用于收卷废边模切装置11模切的废边。

具体地，中央控制机构由欧姆龙PLC、AB伺服驱动器、松下伺服驱动器和ZMC运动控制器组成。第一放卷轴5、第二放卷轴6和收卷轴的伺服电机由松下伺服器控制，横向热封装置10、纵向压紧机构、纵向压合机构以及传送平台1的传送电机由AB伺服驱动器控制。

下面对镀铝膜热封系统的工作流程进行具体的描述，基本可分为两个部分：初始安装与手动校准以及自动运行与封装。

首先是初始安装于手动校准。第一层镀铝膜2和第二层镀铝膜3的放卷分别由第一放卷轴51和第二放卷轴61执行，成品收卷由收卷轴执行，第一放卷轴51、第二放卷轴61和收卷轴均为气涨轴。三个气涨轴上卷绕的材料的初始位置按照轴上的尺码刻度进行对准。再通过调刀初始校准第一层镀铝膜2和第二层镀铝膜3的MARK点。然后通过调节纵向压紧电机914使第一层镀铝膜2和第二层镀铝膜3的边沿紧密结合并保证第一纵向压紧机构911和第二纵向压紧机构921的压力一致。接着通过调整第一纵向加热机构912和第二纵向加热机构922，保证加热板边缘与产品要求一致，并保证在预热区加热板与待封合产品的表面距离大于加热区，且左侧和右侧的加热板与产品的表面距离一致。最后，通过MARK点与横向热封装置的联动功能，观察待封合产品的横向热封位置，并通过调刀使横向热封位置满足产品要求。

然后是自动运行与封装。先启动自动运行功能，使第一层镀铝膜2和第二层镀铝膜3经纠偏装置进入传送平台1，纠偏传感器71能够监控镀铝膜的运行方向，利用纠偏机构实时纠正第一层镀铝膜2和第二层镀铝膜3的左右位置。如果镀铝膜偏离会将反馈信号发送给纠偏机构自动调整，防止在前行过程中偏离原来位置。然后，利用第一层镀铝膜2和第二层镀铝膜3上的MARK自动校准功能，实时纠正上层和下层镀铝膜的对准位置。在传送平台1上，第一放卷装置5、第二放卷装置6与收卷装置10同步旋转，对第一层镀铝膜2和第二层镀铝膜3拉紧。然后待封合产品经过纵向压紧机构进入纵向加热机构的预热区和加热区，按照工艺温度进行加热。经过加热区后，待封合产品进入纵向压合机构，对产品的左边沿和右边沿进行热封压合。最后，在纵向热封完成后，热封系统根据定位传感器18的信号联动横向热封装置10，对待封合产品的横向进行热封压合。横向热封完成后，产品便形成成品回收于收卷装置10的气涨轴中，热封过程完毕。

通过以上实施例可以看出，本实施例提供的不间断式滚动热封系统，采用温度控制机构对纵向加热机构和横向热封装置的温度进行调节和控制，利用气路控制机构对纵向加热机构的加热板的动作进行控制，然后再利用放卷张紧装置、收卷张紧装置、纵向压紧机构、纠偏装置以及材料速度与热封速度的同步比例机制等方法，这样就避免了现有的热封系统存在的产品表面烧伤、皱褶和上下层热封脱离等缺陷，自动校准和自动纠偏技术大大提高了系统的智能化水平。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。