全自动接膜装置的制作方法

本发明属于包装机械技术领域，尤其涉及自动包装机的全自动接膜装置。

背景技术：

包装机的工作流程是将包装膜加工成各种类型的包装袋，再填充产品的过程。常见的水平包装机是一种高效的、操作简便、功能强大的包装机械设备。现实生活中的各种食品、药品的包装广泛应用此设备完成。卷膜机构安装在水平包装机的前段，将包装膜从膜卷中输送出来，以便制作包装袋。每个膜卷用完后，需要更换新的膜卷。手动更换膜卷需要先停机、换膜、穿膜，这一手动工作过程消耗时间长，人工成本高，而且生产过程中需频繁重复这一过程，更大大降低了包装机的生产效率。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是提供一种全自动接膜装置，使剪膜接膜动作实现自动化，在不停机前提下，无需再次穿膜，简单方便地更换新的膜卷。

为解决上述技术问题，本发明具有如下构成：

一种全自动接膜装置，包括竖直平行安装在底座上左右两侧的第一基板和第二基板，其特征在于，还包括通过左右两块支撑板固定于第一基板和第二基板的自动剪接膜机构，为装置输出膜的第一卷膜机构、第二卷膜机构结构相同，均安装于两块基板之间，并分别位于自动剪接膜机构的上方和下方，卷膜检测装置固定在基板上并位于卷膜机构的旁侧，检测膜卷是否将用尽；

自动剪接膜机构中的剪膜机构竖直方向居中，剪膜机构的切膜气缸驱动上下两个切膜刀横向移动将膜切断；第一翻转机构和第二翻转机构结构相同，分别对称布置于剪膜机构的上方和下方，第一翻转机构中左右两个翻转板通过短轴可旋转安装在左右两个支撑板内侧，翻转板带动其他部件翻转，固定在翻转板之间的固定真空管和安装在固定真空管上的活动真空管外表面平齐，共同形成吸附面，用于吸附胶带或膜，活动真空管可沿垂直吸附面方向往复移动；第一合膜气缸和第二合膜气缸对称布置于剪膜机构上下两侧且活塞相对，推动活动真空管移动进行接膜；

第一翻转机构或第二翻转机构翻转至活动真空管位于合膜气缸活塞正前方且吸附面垂直于合膜气缸轴线时为接膜位置，翻转机构转至吸附面朝向外侧的位置为预备位置；

剪膜机构的切膜刀与合膜气缸轴线垂直；

当第一卷膜机构工作时，第一翻转机构位于接膜位置，膜从第一卷膜机构输出绕经第一翻转机构的吸附面后输出，同时第二翻转机构位于预备位置，将第二卷膜机构上新安装的第二膜卷的起始端粘贴在第二翻转机构吸附的胶带的1/2宽度处，旋转第二翻转机构至接膜位置，卷膜检测装置检测到第一卷膜机构的第一膜卷将用尽时，启动触发剪膜机构在吸附面处剪断第一膜卷的膜，第一合膜气缸推动第一翻转机构的活动真空管，将第一膜卷末端粘接到第二翻转机构上的胶带的另外1/2宽度处，完成接膜，第一合膜气缸复位，第二卷膜机构开始工作，第一膜卷更换为新的膜卷；当第二膜卷将用尽时，剪膜机构、第一翻转机构和第二合膜气缸重复以上动作。

全自动接膜装置，还包括吊膜卷机构，吊膜卷机构包括安装在中间上部的卷膜提升电机，卷膜提升电机通过横向主轴驱动位于两侧的链传动机构和下方的吊钩。

全自动接膜装置还包括位于第一卷膜机构和第二卷膜机构后方的绕膜缓存机构，绕膜缓存机构包括止膜机构、光标检测装置、存膜固定架、存膜移动架、滚筒、电眼检测装置、存膜移动机构、挑膜机构和伺服电机、主动胶辊、从动胶辊，存膜移动机构驱动存膜移动架上下移动，挑膜机构和伺服电机、主动胶辊、从动胶辊与存膜移动架配合一送一拉完成放膜工作。

自动剪接膜机构的剪膜机构的切膜气缸为无杆气缸，切膜气缸驱动刀座及安装在刀座上的上下两个切膜刀沿横向固定在支撑板上的刀座导向杆横向移动将膜切断。

第一翻转机构或第二翻转机构的活动真空管与导向柱一端连接，导向柱另一端安装在固定真空管上设置的直线轴承内，活动真空管可在合膜气缸推动下垂直于吸附面方向前移，连接在直线轴承座和活动真空管之间的复位弹簧可使活动真空管复位，两个导向柱、直线轴承和复位弹簧分别安装在活动真空管的左右两端。

第一翻转机构或第二翻转机构的固定真空管和活动真空管上方各安装一块硅胶板，硅胶板吸附胶带或膜。

第一翻转机构或第二翻转机构还包括由左右两个滚筒支撑板连接的两个分开设置的无动力滚筒，两个扁弹簧安装在滚筒支撑板与固定真空管之间，无动力滚筒与膜接触的工作面与吸附面垂直。

第一翻转机构或第二翻转机构还包括两个偏转弹簧，两个偏转弹簧分别安装在两个支撑板的外侧，偏转弹簧一端与支撑板固定，另一端固定在安装翻转板的短轴的轴端，偏转弹簧能将翻转机构紧定在预备位置或接膜位置。

第一卷膜机构包括安装在气涨轴上的第一膜卷、驱动膜卷旋转放膜的卷膜驱动机构、推动卷膜驱动机构转动的换膜气缸；

卷膜驱动机构的横杆两端与第一基板和第二基板可旋转连接，横杆上位于卷膜上方的位置固定两块转接板，其中一块转接板外侧安装卷膜驱动电机，卷膜驱动电机驱动安装在转接板之间的从动同步带轮转动和同步带移动，与横杆轴线平行的多个从动同步带轮，分布于卷膜外圆表面的各位置，绕经多个从动同步带轮的一段同步带紧贴膜卷，同步带驱动膜卷转动实现放膜；

卷膜驱动机构在重力作用下绕横杆轴线转动，持续保持同步带紧贴膜卷；

换膜气缸安装在第一基板或第二基板上，换膜气缸与连杆的一端可转动连接，连杆的另一端固定连接在横杆的一端，换膜气缸可推动横杆转动，带动卷膜驱动机构旋转使同步带离开或紧贴膜卷。

卷膜驱动机构的横杆优选为中间部位为方形，两端为短圆轴结构。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的装置，卷膜检测装置能自动检测卷膜机构的膜卷将要用尽，并触发启动自动剪接膜机构的剪膜机构切断运行中的膜，合膜气缸将剪断的膜的末端推向已粘有新膜卷起始端的胶带上，自动完成接膜，新膜卷开始工作。整个剪模、压模、接膜工作在不停机情况下自动完成，无需人工操作，效率更高。

本发明自动剪接膜机构的第一翻转机构和第二翻转机构，处于预备位置时，吸附面朝外，布置胶带和粘贴新的膜卷起始端的操作空间更大，更方便；然后再翻转至接膜位置，接膜操作更方便，接膜动作更准确、可靠。

本发明的第一卷膜机构（或第二卷膜机构）的卷膜驱动机构的同步带与卷膜接触面积大，驱动力强；而且随着膜卷的直径减小，卷膜驱动机构可以靠重力转动，自动持续保持同步带对卷膜的驱动力；换膜气缸在换新膜卷时，自动将卷膜驱动机构转至脱离膜卷的位置，为换膜卷操作让出空间，上述操作与吊膜卷机构相配合，自动完成换膜卷操作，有效提高了本发明装置的自动化程度。

因为膜卷非常重，人工更换膜卷很费力，本发明的吊膜卷机构用机器吊装膜卷，代替了人工劳动，省时又省力。

本发明的绕膜缓存机构，有存膜移动机构与挑膜机构和伺服电机带动主从动胶辊三组动力装置配合，送膜更主动，一拉一送的放膜动作更顺畅。

绕膜缓存机构还包括光标检测装置，设置于止膜机构之前，用于检测袋宽信号；膜卷的气涨轴也有相应刻度，可以广泛应用于不同宽度包装袋成型要求。并可配套加装底部冲孔装置和塑料袋成型装置一起使用，适用范围更广。

所以，本发明的全自动接膜装置具有自动化程度高、工作效率高、可靠性好、节省人工成本，以及存在较多对称结构，所以结构简单，成本低。

附图说明

图1：本发明全自动接膜装置立体图；

图2：本发明全自动接膜装置的左视图；

图3：本发明全自动接膜装置的自动剪接膜机构分别预备位置和接膜位置的立体图及剖面图；

图4：本发明全自动接膜装置的第一卷膜机构立体图；

图5：本发明全自动接膜装置的自动剪接膜机构的工作过程图；

图6：本发明全自动接膜装置的穿膜示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

实施例一，如图1、图2所示，本发明的全自动接膜装置设置于第一基板7和第二基板8之间，第一基板7和第二基板8分别竖直平行安装在底座的左右两侧。第一卷膜机构2和第二卷膜机构3分别位于本发明装置的上部和下部，自动剪接膜机构1位于第一卷膜机构2和第二卷膜机构3之间，卷膜检测装置9设置在两个卷膜机构的旁侧。

全自动接膜装置工作时，第一卷膜机构2的膜卷在动力驱动下自动放膜，膜经过自动剪接膜机构1进入后续机构，第二卷膜机构3上安装新的待接膜，第一卷膜机构2上的工作膜快用完时，触发自动剪接膜机构1由其自动将工作膜剪断，并自动将工作膜末端粘接到待接膜起始端上，第二卷膜机构上的膜转换为工作膜，再换上新的第一膜卷22，为下一次剪接膜做准备，如此循环下去。

自动剪接膜机构1能自动完成剪模、压模和接膜工作。如图3所示，它通过左右两个支撑板11安装在第一基板7和第二基板8之间，支撑板11支撑整个自动剪接膜机构1。自动剪接膜机构1主要由剪膜机构12、第一翻转机构13、第二翻转机构15、第一合膜气缸16、第二合膜气缸17组成。

图3中，剪膜机构12位于自动剪接模机构竖直方向的中间，用于剪断将要用尽的膜。其中，切膜气缸121通过一块长条板安装在支撑板11之间，切膜气缸121为无杆气缸，刀座122与切膜气缸121连接，并能沿横向布置的刀座导向杆124滑动，刀座导向杆124固定在支撑板11上，切膜刀123固定在刀座122的上面和下面，切膜刀123与合膜气缸轴线垂直。切膜气缸121带动刀座122在刀座导向杆124上从一端滑动到另一端，切膜刀123沿膜的宽度方向将其切断。

第一翻转机构13位于剪膜机构12的上侧。第一翻转机构13的两个翻转板131通过短轴可旋转安装在两个支撑板11内侧，翻转板131带动其他部件翻转。固定真空管133为长条形方形管，其两端与两侧的翻转板131固定连接。固定真空管133的两端各设置一个直线轴承135和一个导向柱136，直线轴承135通过l形底座固定在固定真空管133上，导向柱136一端与直线轴承135内孔配合，另一端与活动真空管134连接，活动真空管134亦为长条形方形管，活动真空管134的一个表面与固定真空管133的一个表面重合，共同形成吸附面f，用于吸附胶带18或膜，但活动真空管134可以在合膜气缸推动下沿吸附面f垂直方向移动。每个直线轴承座上还安装一个复位弹簧137，复位弹簧137的另一端与活动真空管134连接，用于将合膜气缸推出的活动真空管134复位。与吸附面f垂直的平面上，两个翻转板131的内侧各设置一个滚筒支撑板132，滚筒支撑板132之间横向平行设置两个长滚筒轴，其中一个滚筒轴端部固定在滚筒支撑板132上，另一个滚筒轴两端分别穿过滚筒支撑板132与翻转板131相连，滚筒轴上安装无动力滚筒138，两个无动力滚筒138之间由方管相隔，所以两个无动力滚筒138连接为一体并与翻转板131相连，无动力滚筒138与膜接触的工作面与吸附面f垂直。

真空管上均安装有真空接头并通过管子与真空泵连接。固定真空管133和活动真空管134吸附面f上分别固定硅胶板141，胶带18非粘性面与硅胶板141接触，硅胶板141上吸附胶带18或膜。

两个滚筒支撑板132与固定真空管133之间分别设置一个扁弹簧139，扁弹簧139对无动力滚筒138既有支撑作用，又使无动力滚筒138具有一定的自由度，这样无动力滚筒138上的膜的受力方向也有一定自由度，而不至于被拉断。

翻转板131的短轴的两轴端位于支撑板11的外侧各设置一个偏转弹簧140，偏转弹簧140一端钩在支撑板11上安装的螺钉上，另一端钩在短轴上，当翻转机构转动时，偏转弹簧140会随之转动，将翻转机构紧定在当前位置。

两个翻转板131上安装手柄，便于进行翻转操作时握持。

第二翻转机构15与第一翻转机构13结构相同，对称布置于剪膜机构12的下侧。

第一合膜气缸16与第二合膜气缸17对称布置于剪膜机构12的上下两侧，活塞相对。两个第一合膜气缸16左右分开布置，两个第二合膜气缸17与第一合膜气缸16位置相对应。两个支撑板11之间横向固定一根方管，合膜气缸通过底座固定在方管上。合膜气缸用于推动活动真空管134，从而推动快用尽的工作膜的末端进行接膜。

如图3和图5所示，第一翻转机构13或第二翻转机构15翻转至活动真空管134位于合膜气缸活塞正前方且吸附面f垂直于合膜气缸轴线时为接膜位置b，翻转机构转至吸附面f朝向外侧的位置为预备位置a。

第一卷膜机构2设置于自动剪接膜机构1的上方，不断输出膜，再经自动剪接膜机构1进入后续机构。如图4所示，第一卷膜机构2包括安装在气涨轴21上的第一膜卷22、驱动膜卷旋转放膜的卷膜驱动机构23、推动卷膜驱动机构23转动的换膜气缸24。

卷膜驱动机构23的横杆231优选为方管，两端为短圆轴结构，横杆231两端与两侧基板可旋转连接。横杆231上位于卷膜上方的位置平行固定两块转接板232，其中一块转接板232外侧安装卷膜驱动电机235，卷膜驱动电机235驱动安装在转接板232之间的从动同步带轮233转动和同步带234移动，优选设置三个与横杆231轴线平行的从动同步带轮233，分布于卷膜外圆表面的三个位置，绕经三个从动同步带轮233的一段同步带紧贴膜卷，同步带234驱动膜卷转动实现放膜。

卷膜驱动机构23可绕横杆231轴线转动，随着膜卷直径变小，卷膜驱动机构23在重力作用下转动，持续保持同步带234紧贴膜卷产生驱动力。

换膜气缸24通过气缸座安装在第一基板7或第二基板8上，换膜气缸24活塞端部与连杆25的一端可转动连接，连杆25的另一端与横杆231的方管部位的一个平面连接。需要更换膜卷时，换膜气缸24活塞推出，通过推动横杆231的方管部位使横杆231转动，带动卷膜驱动机构23旋转至最高位置，为更换新膜卷腾出操作空间，待新膜卷安装就位后，换膜气缸24活塞收回，卷膜驱动机构23复位至同步带234紧贴新换膜卷外表面，做好膜卷放膜的准备。

如图2所示，第二卷膜机构3与第一卷膜机构2结构相同，第二卷膜机构3位于自动剪接膜机构1的下方。

第一卷膜机构2（或第二卷膜机构3）的卷膜驱动机构23的同步带234与卷膜接触面积大，驱动力强；而且随着膜卷的直径减小，卷膜驱动机构23可以靠重力转动，自动持续保持同步带234对卷膜的驱动力；换膜气缸24在换新膜卷时，将卷膜驱动机构23转至脱离膜卷的位置，自动为换膜卷操作让出空间，便于操作。

图4所示，卷膜检测装置9包括设置在第一卷膜机构2旁的第一卷膜传感器和第二卷膜机构3旁的第二卷膜传感器，当运行的膜卷将用尽时，传感器会感应到并启动触发自动剪接膜机构1工作。

全自动接膜装置工作时，如图5a所示，第一卷膜机构2先进行放膜，第一卷膜机构2上的膜作为工作膜，绕过自动剪接膜机构1的第一翻转机构13输出。同时，将备用的第二卷膜机构3上的膜的起始端拉出粘贴在吸附面f上的胶带18的1/2宽度处，胶带18的另外1/2宽度预留，此时自动剪接膜机构1的第一翻转机构13和第二翻转机构15分别处于b和a位置；转动第二翻转机构15上的手柄将其翻转至b位置(见图5b)，当第一卷膜传感器感应到卷膜快用尽时，触发启动自动剪接膜机构1，剪膜机构12的切膜气缸121带动切膜刀123沿膜宽方向移动，在第一翻转机构13的吸附面f处割断第一膜卷22；随后如图5c所示，第一合膜气缸16推动第一翻转机构13的活动真空管134上吸附的膜末端紧压到对面的第二翻转机构15的另外1/2胶带18上，胶带18将工作膜的末端和新的待接膜的首端粘接在一起，完成接膜；然后，第一合膜气缸16和第一翻转机构13的活动真空管134复位，第二卷膜机构开始工作；再更换新的第一膜卷22，转动第一翻转机构13至a位置，将第一膜卷22的起始端拉出粘在第一翻转机构13的硅胶板141上的胶带18的1/2处，再转动第一翻转机构13使其处于b位置，当第二卷膜传感器感应到卷膜快用尽时，触发启动自动剪接膜机构1，由剪膜机构12和第二合膜气缸17完成第二次的剪接膜动作，完成后第一卷膜机构2开始工作，更换新的第二膜卷32。上述是剪接膜机构完整的一个工作循环，之后不断重复上述循环，实现自动剪接膜的功能。

以上第一翻转机构13和第二翻转机构15处于预备位置a时，吸附面f朝外，布置胶带18和粘贴新的膜卷起始端的操作空间更大，更方便；然后在转至接膜位置b，接膜操作更方便，接膜动作更准确、可靠。

本发明的全自动剪模装置工作时，卷膜检测装置9能自动检测卷膜机构的膜卷将要用尽，并触发启动自动剪接膜机构1的剪膜机构12切断运行中的膜，合膜气缸将剪断的膜的末端推向已粘有新膜卷起始端的胶带18上，自动完成接膜，新膜卷开始工作，整个剪模、压模、接膜工作在不停机情况下自动完成，无需人工操作，效率更高。

实施例二的全自动接膜装置，在实施例一的基础上，还包括吊膜卷机构4。因为膜卷非常重，人工搬上搬下非常困难，吊膜卷机构4能自动装卸膜卷，省去人工搬运且效率高。

如图1所示，吊膜卷机构4包括卷膜提升电机41、链传动机构43和吊钩。卷膜提升电机41安装在全自动接膜装置的顶部中间，通过横向主轴42带动两侧的两组链传动机构43和下方的吊钩。链传动机构43包括链轮、链条、链条卷筒、滚轮，两组链传动机构43分别位于第一基板7和第二基板8外侧。吊膜卷机构4从两侧同时将旧膜卷吊起、放下，将新膜卷吊装至工作位置。

实施例三或四的全自动接膜装置，在实施例一或二的基础上，还包括绕膜缓存机构5。如图1所示，绕膜缓存机构5位于第一卷膜机构2和第二卷膜机构3的后方，安装在第一基板7和第二基板8上，自上而下布置。

因为卷膜机构是不间断放膜的，而全自动接膜装置后续工序的用膜是间歇性的，即：放膜-停止-放膜，卷膜机构持续送出的膜需暂存在绕膜缓存装置中，需要时再输出膜。绕膜缓存装置就要完成存膜和送模的动作。

由图6可见，运行的膜卷由卷膜机构、自动剪接膜机构1送出后经由绕膜缓存装置的止膜机构51拉送并绕穿到上方存膜固定架53和下方存膜移动架54上安装的九个滚筒上，并经由挑膜机构56和伺服电机59带动主、被动胶辊后输出。

存膜移动机构55的电机安装在基板上方，根据电眼检测装置60到的信号，控制电机带动传动机构驱动下方的存膜移动架54上下移动；挑膜机构56由气缸和一对齿轮组成，气缸可驱动齿轮拉动齿轮间的膜；伺服电机59也会驱动主动胶辊57和从动胶辊58带动其中间的膜动作。当存膜移动架54下移时存膜，上移时和挑膜机构56、伺服电机59配合送膜，一送一拉完成放膜工作。

绕膜缓存机构5还包括光标检测装置52，设置于止膜机构51之前，用于检测袋宽信号。膜卷的气涨轴21也有相应刻度，可以广泛应用于不同宽度包装袋成型要求。

本发明的装置可配套加装底部冲孔装置和塑料袋成型装置，适应于目前市场上绝大多数塑料包装袋的制袋成型要求，适用范围广。

本发明的全自动接膜装置也可以水平布置，即第一卷膜机构2和第二卷膜机构3分别在自动剪接膜机构1的左边和右边。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合，修改或者等同置换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。