一种给袋式自动包装设备

1.本发明食品包装领域，尤其涉及一种给袋式自动包装设备。


背景技术：

2.食品包装可以保护食品在离开工厂到消费者手中的流通过程中，免受生物的、化学的、物理的外来因素的损害；同时表现食品外观，吸引消费者注意，具有物质成本以外的价值。因此，食品包装制程是食品制造系统不可分割的部分。
3.食品包装按照包装方式分为袋装、瓶装、罐藏等。目前，袋装食品可通过给袋式自动包装机实现食品的自动化包装，工作人员只需要将包装袋放置在包装机的取袋单元，抓取装置便会自动取袋，并进行后续开袋、灌装、封口等操作。
4.现有的给袋式包装机，通常有两种给袋方式：第一种是底部抽袋方式，另一种为传送带送袋方式。底部抽袋的给袋方式可将数个包装袋叠放于设置有出袋口的托盘上，抓取装置可通过出袋口抓取包装袋，这种给袋方式可从上方补充包装袋，补给便捷，但对包装袋的要求比较苛刻，质地过于柔软的包装袋容易自出袋口滑落，且由于上方包装袋的重力作用，增加了下方包装袋的抽取难度，存在取袋失败的风险。而传送带送袋的方式，则需要工作人员逐个将包装袋放置在传送带上，人工成本高，且效率低。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术中的不足，提供一种给袋式自动包装设备，以解决背景技术中的问题。
6.本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种给袋式自动包装设备，包括依次设置的置袋装置、给袋装置、夹持装置、开袋装置、填料装置和封合装置；其中，所述给袋装置包括相对设置的定位板，所述定位板内侧由上至下依次固定有第一铰接轴和第二铰接轴，所述第一铰接轴的两端分别连接第一驱动装置和第一活动杆，所述第二铰接轴的两端分别连接第二驱动装置和第二活动杆，所述第一活动杆的另一端固定连接有第一连接轴，所述第二活动杆的另一端固定连接有第二连接轴，所述第一连接轴和所述第二连接轴分别与给袋支撑杆套接，所述给袋支撑杆的自由端设置有吸附板；所述置袋装置包括固定台，所述固定台上表面设有与所述吸附板相匹配的第一开口，所述第一开口上方设置有长度可调的刮袋板，所述刮袋板的上表面固定有负压吸盘，所述固定台的侧面贯穿设置有第二开口，所述第二开口内设置有用于放置包装袋的载物台。
7.优选的，所述载物台包括底板、两个侧板、活动连接于所述两个侧板之间的载物板，以及位于所述底板和所述载物板之间的至少两个支撑件，所述支撑件包括设置有纵向滑槽的支撑柱，以及与所述纵向滑槽相匹配的限位台和支撑杆，所述限位台固定于所述纵向滑槽的中下部，所述支撑杆依次包括宽度与所述纵向滑槽相匹配的滑动部以及宽度小于所述纵向滑槽的伸缩部，所述伸缩部包括贯穿所述限位台的自由端，所述自由端设置有与所述限位台相匹配的限位块，位于所述滑动部与所述限位台之间的所述伸缩部的外部还套
接有弹簧。
8.优选的，所述第二开口内设置有传送装置以及间隔设置于所述传送装置上的至少两个载物台，所述传送装置包括第一滚轴、第二滚轴、缠绕于所述第一滚轴和所述第二滚轴外部的传送带、与所述第一滚轴和所述第二滚轴相连接的第三驱动装置，以及与所述第三驱动装置电连接的控制器。
9.优选的，所述刮袋板包括固定板和活动板，所述固定板包括固定底板和与所述固定底板固定连接的上下两个固定侧板，所述活动板位于所述两个固定侧板之间，所述活动板的两侧设置有与所述活动板相啮合的齿轮，所述齿轮的中心位置固定连接第四驱动装置，所述第四驱动装置与所述控制器电连接。
10.优选的，所述给袋式自动包装设备还包括与所述控制器电连接的第一光电开关，所述第一光电开关的发射端设置于所述载物台的上表面，所述第一光电开关的接收端设置于所述刮袋板的下表面。
11.优选的，所述给袋式自动包装设备还包括与所述控制器电连接的第二光电开关，所述第二光电开关的发射端设置于所述载物台的上表面，位于所述第一光电开关的发射端的内侧，所述第二光电开关的接收端设置于所述刮袋板的靠近所述第一开口一端的下表面。
12.优选的，所述封合装置包括相对设置的第一封合块和第二封合块，所述第一封合块上表面固定有第一固定件，所述第一固定件上固定有第一联动板的一端，所述第二封合块上表面固定有辅助封合块，所述辅助封合块面对所述第一封合块的一面固定有第二固定件，所述第二固定件上固定有第二联动板的一端，所述第一联动板的另一端和所述第二联动板的另一端固定连接，所述第二联动板中心位置通过铰接轴铰接于位于所述第一封合块上方的保护板上；所述第一封合块远离所述第二封合块的一面固定有驱动轴。
13.本技术的有益效果如下：在初始状态下，给袋装置中的给袋支撑杆竖直向下设置，其末端的吸附板可通过固定台上的第一开口与放置在载物台的包装袋接触，并通过吸附力固定包装袋，第一驱动装置和第二驱动装置可分别带动第一活动杆和第二活动杆反方向往复运动，从而带动给袋支撑杆上下翻转，进而将包装袋自置袋装置传递至夹持装置，完成包装袋的给袋进程。本技术采用连续作业的顶部取袋方式，可提高包装效率，降低人工成本；同时，顶部取袋的方式，对包装袋材质要求较低，可通过调节吸附板的吸附力适应不同包装袋材质，且顶部取袋方式不受外力影响，取袋便捷，空袋率低。另外，本技术还设置独特的刮袋板，可对给袋装置吸附的包装袋进行适当的阻挡，将黏连的包装袋刮落；此外，刮袋板上表面设置的负压吸盘，可进一步对吸附板上的包装袋施加吸附力，避免到达夹持装置时出现多个包装袋黏连的情况，以保证后续包装的顺利进行。
附图说明
14.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明实施例提供的一种给袋式自动包装设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种给袋装置在取袋状态下的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种给袋装置在给袋状态下的结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种置袋装置的结构示意图；图5为本发明实施例提供的一种载物台的结构示意图；图6为本发明实施例提供的一种支撑件的结构示意图；图7为本发明实施例提供的一种置袋装置的内部结构示意图；图8为本发明实施例提供的一种控制器的连接示意图；图9为本发明实施例提供的一种刮袋板的结构示意图；图10为本发明实施例提供的一种光电开关的位置示意图；图11为本发明实施例提供的一种封合装置的结构示意图；图12为本发明实施例提供的一种封合装置的使用状态示意图；图13为本发明实施例提供的一种封合装置的内部结构示意图。
16.图中所示：1-置袋装置、11-固定台、111-第一开口、112-第二开口、12-刮袋板、121-负压吸盘、122-固定板、123-活动板、124-齿轮、125-第四驱动装置、13-载物台、131-底板、132-侧板、133-支撑件、134-载物板、1221-固定底板、1222-固定侧板、1331-支撑柱、1332-纵向滑槽、1333-限位台、1334-支撑杆、1335-弹簧、1336-限位块、13341-滑动部、13342-伸缩部、141-第一滚轴、142-第二滚轴、143-控制器、144-传送带、145-第三驱动装置；2-给袋装置、21-定位板、211-第一铰接轴、212-第二铰接轴、22-第一活动杆、23-第一连接轴、24-第二活动杆、25-第二连接轴、26-给袋支撑杆、27-吸附板、28-第一驱动装置、29-第二驱动装置；3-夹持装置、4-开袋装置、5-填料装置；6-封合装置、61-第一封合块、62-第二封合块、63-辅助封合块、64-第一联动板、65-第二联动板、66-铰接轴、67-保护板、68-驱动轴、611-第一固定件、631-第二固定件；7-第一光电开关、71-第一光电开关的发射端、72-第一光电开关的接收端；8-第二光电开关、81-第二光电开关的发射端、82-第二光电开关的接收端。
具体实施方式
17.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都应当属于本发明的保护范围。
18.针对现有技术中不足，本方案提供一种给袋式自动包装设备。请参考图1，所示为本发明实施例提供的一种给袋式自动包装设备的结构示意图。由图1可见，本设备依次包括置袋装置1、给袋装置2、夹持装置3、开袋装置4、填料装置5和封合装置6，其中，置袋装置1为包装袋的存放装置，给袋装置2将置袋装置1内的包装袋逐个取出，放置于夹持装置3处固定，夹持装置3旋转至开袋装置4处，开袋装置4利用吸力将包装袋口打开，随后移动至填料装置5处添加物料，最后经由封合装置6封口，最终实现食品的全自动包装。
19.请参考图2和图3，所示为本发明实施例提供的一种给袋装置在取袋状态下的结构示意图和本发明实施例提供的一种给袋装置在给袋状态下的结构示意图。由图2和图3可见，所述给袋装置2包括相对设置的定位板21，所述定位板21内侧由上至下依次固定有第一铰接轴211和第二铰接轴212，所述第一铰接轴211的两端分别连接第一驱动装置28和第一活动杆22，所述第二铰接轴212的两端分别连接第二驱动装置29和第二活动杆24，所述第一活动杆22的另一端固定连接有第一连接轴23，所述第二活动杆24的另一端固定连接有第二连接轴25，所述第一连接轴23和所述第二连接轴25分别与给袋支撑杆26套接，所述给袋支撑杆26的自由端设置有吸附板27。本实施例中，吸附板27上可设计为带有吸气孔道的中空结构，通过连接负压装置产生稳定、持续的吸力。当然， 本技术其他实施例中，也可以采用在吸附板27底面覆盖粘性物质来获取吸力。本方案不限制吸附板27的具体结构和实现方式，只需产生稳定吸力即可。
20.给袋装置2在取袋状态下，给袋支撑杆26竖直向下，吸附板27的吸附面位于给袋支撑杆26的最下端。当吸附板27与置袋装置1内的包装袋吸附后，第一驱动装置28驱动第一活动杆22逆时针运动，第二驱动装置29驱动第二活动杆24顺时针运动，带动给袋支撑杆26顺时针翻转，至给袋支撑杆26处于接近水平的位置，从而将吸附板27吸附的包装袋运转至夹持装置3处，实现给袋进程。包装袋被夹持装置3接收后，第一驱动装置28和第二驱动装置29分别沿反方向驱动，从而带动给袋支撑杆26返回取袋状态，如此往复。
21.请参考图4，所示为本发明实施例提供的一种置袋装置的结构示意图。由图4可见，与给袋装置2相匹配的，所本技术提供的置袋装置1包括固定台11，所述固定台11上表面设有与所述吸附板27相匹配的第一开口111，所述第一开口111上方设置有长度可调的刮袋板12，所述刮袋板12的上表面固定有负压吸盘121，所述固定台11的侧面贯穿设置有第二开口112，所述第二开口112内设置有用于放置包装袋的载物台13。
22.本实施例中，载物台13置于第一开口111正下方，载物台13上放置包装袋，吸附板27穿过第一开口111从载物台13上吸附包装袋送至夹持装置3。吸附板27吸附包装袋后向上运动，经过第一开口111上方的刮袋板12，刮袋板12对包装袋进行适当的阻挡，可将意外黏连的多个包装袋刮去，仅保留与吸附板27直接接触的包装袋。刮袋板12设置为长度可调节结构，可根据包装袋的尺寸，调整刮袋板12的长度，使相对设置的两个刮袋板12之间的距离略小于包装袋的宽度，刮袋板12可刚好作用于包装袋的边缘，避免刮袋板12对包装袋作用力过大，导致目标包装袋从吸附板27脱落。刮袋板12上表面还设置有负压吸盘121，负压吸盘121可通过连通的吸气设备产生吸力。通过调整吸气设备的配置数量、功率等参数，使负压吸盘121的吸力小于吸附板27的吸力，如刮袋板12未能将黏连的包装袋刮掉，则可进一步通过负压吸盘121将黏连的包装袋吸附下来，确保吸附板27顺利吸附单一的目标包装袋。
23.为了确保吸附板27能够顺利吸附包装袋，本技术优选实施例中，对载物台13进行了独特设计。请参考图5和图6，所示分别为本发明实施例提供的一种载物台的结构示意图和本发明实施例提供的一种支撑件的结构示意图。由图5和图6可见，所述载物台13包括底板131、两个侧板132、活动连接于所述两个侧板132之间的载物板134，以及位于所述底板131和所述载物板134之间的至少两个支撑件133，所述支撑件133包括设置有纵向滑槽1332的支撑柱1331，以及与所述纵向滑槽1332相匹配的限位台1333和支撑杆1334，所述限位台1333固定于所述纵向滑槽1332的中下部，所述支撑杆1334自上而下依次包括宽度与所述纵
向滑槽1332相匹配的滑动部13341以及宽度小于所述纵向滑槽1332的伸缩部13342，所述伸缩部13342包括贯穿所述限位台1333的自由端，所述自由端设置有与所述限位台1333相匹配的限位块1336，位于所述滑动部13341与所述限位台1333之间的所述伸缩部13342的外部还套接有弹簧1335。
24.载物台13处于空闲状态时，载物板134的上表面与侧板132的顶部齐平。当载物板134上放置包装袋后，包装袋的重力作用自载物板134传导至支撑件133，弹簧1335受力压缩，载物板134高度下移，使得包装袋的顶层高度与侧板132的顶部齐平。随着包装袋的不断取用，包装袋的高度不断降低，重力逐渐减小，弹簧1335的弹力使得载物板134高度不断上移，带动包装袋的最上层高度不断上移。通过对弹簧1335弹力的设计，可使包装袋的顶层高度始终与侧板132的顶部齐平。本技术优选实施例中，侧板132的高度略小于固定台11的高度，这样，包装袋的高度可始终略小于固定台11的高度，吸附板27无需深入固定台11的内部进行抓取操作，能够提高给袋效率，且可以保证给袋装置2动作的一致性，出错率低。限位块1336为可拆卸结构，以便根据不同材质、不同质量的包装袋，更换不同弹力的弹簧1335。
25.进一步的，本技术优选实施例中，为了提高工作效率，可设置自动换袋的装置，对包装袋进行自动更换，避免包装袋更换需要停机导致的效率低的问题。具体的，请参考附图7和附图8，所示分别为本发明实施例提供的一种置袋装置的内部结构示意图和本发明实施例提供的一种控制器的连接示意图。由图7和图8可见，所述第二开口112内设置有传送装置以及间隔设置于所述传送装置上的至少两个载物台13，所述传送装置包括第一滚轴141、第二滚轴142、缠绕于所述第一滚轴141和所述第二滚轴142外部的传送带144、与所述第一滚轴141和所述第二滚轴142电连接的第三驱动装置145，以及与所述第三驱动装置145相连接的控制器143。
26.本实施例中，载物台13的数量为2个。处于工作状态时，其中一个载物台13位于第一开口111的正下方，当其上的包装袋使用完后，第三驱动装置145带动第一滚轴141、第二滚轴142向相同方向运动，从而使传送带144运动，传送带144带动该载物台13向远离第一开口111的方向运动，下一个满载包装袋的载物台13向第一开口111处运动，完成载物台13的更替。同样的，当替换的载物台13空袋后，可调整第三驱动装置145的驱动方向，将该载物台13带离第一开口111的下方，如此往复。
27.本技术其他实施例中，载物台13的数量也可为3个、4个、甚至更多个，载物台13的数量取决于包装速度和效率等。传送带144每次运动的距离和方向，可根据载物台13的数量和间隔在控制器143内预设。第三驱动装置145的启动可设置为手动启动，也可设置为自动启动，比如，根据载物台13上的包装袋的数量及给袋装置2的给袋速度，在控制器143内预设传送带144每次运动的时间间隔。第二开口112的长度可根据需要放置的载物台13的数量设置，第一滚轴141、第二滚轴142可分别设置在第二开口112的两端的底部，第二开口112的底面可设计为传送带144的上表面。
28.请参考附图9，所示为本发明实施例提供的一种刮袋板的结构示意图。由图9可见，所述刮袋板12包括固定板122和活动板123，所述固定板122包括固定底板1221和与所述固定底板1221固定连接的上下两个固定侧板1222，所述活动板123位于所述两个固定侧板1222之间，所述活动板123的两侧设置有与所述活动板123相啮合的齿轮124，所述齿轮124的中心位置固定连接第四驱动装置125，所述第四驱动装置125与所述控制器143（图9中未
示出）电连接。本实施例中，可通过齿轮124带动活动板123进行伸缩运动，从而根据包装袋的尺寸来调整刮袋板12的长度。比如，可根据包装袋的尺寸预先设置不同档位的驱动程序，控制器143根据采集到的待使用的包装袋尺寸，对应输出驱动程序，控制第四驱动装置125的驱动方向及驱动进程。此外，本技术其他实施例中，也可通过其他结构和方式实现刮袋板12的长度调整，如将刮袋板12设计为螺母结构和与之匹配的螺钉结构，通过螺钉的旋转即可调整刮袋板12的整体长度。
29.另外，为了进一步提高本设备的工作效率，本技术优选实施例中，本设备还包括与所述控制器143电连接的第一光电开关7，请参考附图10，所示为本发明实施例提供的一种光电开关的位置示意图。由附图10可见，述第一光电开关的发射端71设置于所述载物台13的上表面，所述第一光电开关的接收端72对应设置于所述刮袋板12的下表面。本实施例设计的第一光电开关7具有如下两个功能：第一，第一光电开关7能够控制载物台13的更替，第二，第一光电开关7还能够精准调整刮袋板12的位置。
30.具体的，当载物台13上存有包装袋时，包装袋会阻碍第一光电开关的接收端72接收发射端发送的信号，因此，当第一光电开关的接收端72能够接收到信号时，则表明载物台13已空载，此时，控制器143则控制第三驱动装置145带动传送装置，完成载物台13的更替，满载的载物台13移动至工作位继续进行给袋进程。需要说明的是，当包装袋采用的是透光或半透光材质时，发射端发射的信号虽然不会被完全阻断，但其强度也会受到影响，因此，对于以上特殊情况，本方案可以设计一个强度阈值，当第一光电开关的接收端72能够接收到强度高于预设阈值的信号时，则表明载物台13已完全空载，启动载物台13的更替进程。
31.同时，本方案还可以通过第一光电开关的发射端71与第一光电开关的接收端72的具体方位设计，来调整刮袋板12的位置。比如，可以将第一光电开关的发射端71与第一光电开关的接收端72安装于同一水平线上，载物台13与第一开口111相对设置，这样，当第一光电开关的发射端71安装于载物台13的边缘位置时，第一光电开关的发射端71与载物台13边缘的水平距离即为刮袋板12边缘与第一开口111边缘的适宜距离。在给袋装置2运行之前，先将载物台13空置，这样，如果第一光电开关的接收端72能够接收到第一光电开关的发射端71发送的信号，则表明刮袋板12位于适宜的位置上；如果第一光电开关的接收端72无法接收到第一光电开关的发射端71发送的信号，则需要控制器143对刮袋板12的伸缩长度做出适宜的调整，直至接收端能够接收到信号为止。具体的调整方式可根据刮袋板12的具体结构而定，比如，上述实施例中，刮袋板12包括固定板122和活动板123，则可将第一光电开关的接收端72设置于活动板123上，控制器143通过第四驱动装置125驱动齿轮124来带动活动板123进行伸缩运动，从而调整刮袋板12的长度，以得到适宜的剐蹭力度。本实施例中，第一光电开关可发射固定波长的红外线，位于发射端正上方的接收端可对发射的红外线进行接收。
32.进一步的，为了配合包装袋的尺寸变化，本技术其他实施例中，还设计了与所述控制器143电连接的第二光电开关8，所述第二光电开关的发射端81设置于所述载物台13的上表面，位于所述第一光电开关的发射端71的内侧，所述第二光电开关的接收端82设置于所述刮袋板12的靠近所述第一开口111一端的下表面。当包装袋尺寸较小时，可能无法遮挡位置固定的第一光电开关的发射端71，由此，本技术将第二光电开关设置于更为靠近载物台13中心的位置，以适应小尺寸包装袋的换袋需求。第二光电开关在载物台13的更替过程以
及刮袋板12的调整过程与第一光电开关相似，这里不再赘述。
33.此外，在提高工作效率的同时，为了保证本设备的包装质量，本技术对封合装置6进行了改进，请参考附图11、附图12和附图13，所示分别为本发明实施例提供的一种封合装置的结构示意图、本发明实施例提供的一种封合装置的使用状态示意图、及本发明实施例提供的一种封合装置的内部结构示意图。由附图11至附图13可见，本技术优选实施例中，所述封合装置6包括相对设置的第一封合块61和第二封合块62，所述第一封合块61上表面固定有第一固定件611，所述第一固定件611上固定有第一联动板64的一端，所述第二封合块62上表面固定有辅助封合块63，所述辅助封合块63面对所述第一封合块61的一面固定有第二固定件631，所述第二固定件631上固定有第二联动板65的一端，所述第一联动板64的另一端和所述第二联动板65的另一端固定连接，所述第二联动板65中心位置通过铰接轴66铰接于位于所述第一封合块61上方的保护板67上；所述第一封合块61远离所述第二封合块62的一面固定有驱动轴68。
34.驱动轴68的一端固定于第一封合块61，另一端连接驱动装置，初始状态下，第一封合块61与第二封合块62为分离状态，使用时，驱动轴68驱动第一封合块61向第二封合块62的方向运动，由于第一联动板64通过第一固定件11与第一封合块61连接，第一封合块61运动带动第一联动板64运动，第一联动板64又带动第二联动板65运动，第二联动板65通过第二固定件631与辅助封合块63连接，因此第二联动板65带动辅助封合块63运动，辅助封合块63带动第二封合块62一起运动，由于第二联动板65中间位置铰接于保护板67上，第二联动板65的运动是以铰接轴66为中心发生转动，使第一封合块61和第二封合块62相向运动，直至紧密接触。本实施例中，封合装置6为热合夹紧机构，灌装后的包装袋经过第一封合块61和第二封合块62之间，第一封合块61和第二封合块62夹紧对包装袋进行热封。驱动轴68运动带动第一封合块61和第二封合块62联动，确保了第一封合块61和第二封合块62的紧密接触，保证了封合质量。
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都应当属于本发明的保护范围。