自動包裝機的製作方法

2023-09-16 17:42:00

本發明涉及一種包裝機，尤其涉及的是一種自動包裝機。

背景技術：

自動包裝機，其特點在於包裝效率高、包裝自動化、節省勞動力，對於自動包裝機來說，在其工作過程中，能否實現其對不同品種、不同尺寸以及不同材質的包裝，是衡量其價值的重要標準，而現在市場上的包裝機，多是對同種尺寸物品進行包裝，這種方式會導致包裝效率低下，成本過高。而且也不能實現真正的自動化、解放人力。也就是說，現在自動包裝機存在著只能對一種品種、尺寸和材質的物品包裝的缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種自動包裝機,以期能夠對產品進行全程自動包裝，自動化程度高，包裝效率高、保證質量好。

本發明是通過以下技術方案實現的：

自動包裝機，包括控制系統、分別受控於所述控制系統的內包裝機構和外包裝機構，通過所述內包裝機構在待包裝產品外包覆緩衝材料包裝層，通過外包裝機構在所述緩衝材料包裝層外包覆外包裝袋；

所述內包裝機構包括旋轉平臺，所述旋轉平臺連接有升降裝置，通過所述升降裝置帶動所述旋轉平臺升降，所述旋轉平臺下方設有橫梁，所述橫梁上設有水平齒條，所述旋轉平臺底部連接有與所述水平齒條相嚙合的第一齒輪，通過所述第一齒輪在所述水平齒條上旋轉實現所述旋轉平臺在所述橫梁上的左右移動，所述旋轉平臺通過第一驅動機構實現旋轉，所述旋轉平臺上方設有第一測距傳感器，所述第一測距傳感器與所述控制系統電連接，所述第一測距傳感器用於採集所述旋轉平臺上的待包裝產品上表面到所述第一測距傳感器的垂直距離，並將所述垂直距離傳遞給所述控制系統，所述控制系統依據所述垂直距離來控制升降裝置的升降位置，所述旋轉平臺的前後兩側分別設置有對稱的推板組件，每個推板組件包括上下設置且分別驅動的水平推板和垂直推板，所述垂直推板前端設有壓力傳感器，所述垂直推板和水平推板分別用於對待包裝產品的緩衝材料包裝層進行第一次摺疊和第二次摺疊；所述內包裝機構還設有噴膠裝置和封邊裝置，所述噴膠裝置用於對所述緩衝材料包裝層進行噴膠，所述封邊裝置用於對所述緩衝材料保證層的左右兩端進行封邊，所述橫梁上設有第二測距傳感器，所述第二測距傳感器測量其與待包裝產品的間距並傳遞給所述控制系統，所述控制系統依據所述間距來控制旋轉平臺在橫梁上移動的距離；

所述外包裝機構包括取袋裝置、撐袋裝置、推桿裝置和封口裝置，所述取袋裝置包括立柱，所述立柱上端一側設有第一真空吸盤，所述立柱通過第二驅動機構驅動其旋轉、通過第三驅動機構驅動其在豎直面上擺動，所述撐袋裝置用於將外包裝袋的袋口撐開，所述推桿裝置將包覆有緩衝材料包裝層的產品推入所述外包裝袋中，所述封口裝置用於對所述外包裝袋的袋口進行封口。

所述撐袋裝置包括水平的撐袋桿，所述撐袋桿前端設有第二真空吸盤、尾端通過氣缸驅動其沿著所述撐袋桿的長度方向來回移動。

所述封口裝置包括豎直方向上並列設置且轉向相反的兩個加熱輥，所述兩個加熱輥下方設有一個活動板，設所述兩個加熱輥的軸線所確定的平面為基準平面，所述活動板通過第四驅動機構驅動其沿著與所述基準平面相垂直的方向來回運動，從而帶動所述外包裝袋的袋口經過所述兩個加熱輥實現封口。

所述水平推板和垂直推板分別通過第一氣缸驅動其沿著前後方向移動。

所述第二測距傳感器為兩個，分別設置在所述橫梁的左右兩端。

所述第四驅動機構包括兩根第一絲槓，每根第一絲槓上螺紋連接有第一絲槓螺母，所述活動板與所述第一絲槓螺母固定連接。

所述內包裝機構還包括送料裝置，所述送料裝置包括從後往前依次設置的一個纏料輥、兩個送料輥和切刀，所述纏料輥上纏繞所述緩衝材料包裝層，所述兩個送料輥在豎直面上並排設置且反向旋轉，所述緩衝材料包裝層的前端從所述兩個送料輥之間的間隙穿出，並在所述兩個送料輥帶動下向所述旋轉平臺上送料，所述切刀一側還設有用於對緩衝材料包裝層進行支撐的導向支撐板。

所述水平推板在靠近所述旋轉平臺的一端中部設有凹槽。

所述升降裝置包括左右對稱設置的第一升降單元，每個第一升降單元包括豎直齒條和齒輪箱，所述齒輪箱內設置有第二齒輪，所述第二齒輪伸出所述齒輪箱一部分並與所述豎直齒條相嚙合，所述齒輪箱上還設有供所述豎直齒條穿過的導向滑槽，所述橫梁的左右兩端分別與兩個第一升降單元的齒輪箱固定連接，通過所述第一升降單元帶動所述橫梁和旋轉平臺同步升降。

所述升降裝置包括左右對稱設置的第二升降單元，每個第二升降單元包括兩個第二絲槓，每根第二絲槓上螺紋連接有第二絲槓螺母，所述橫梁的左右兩端分別與兩個第二升降單元的第二絲槓螺母固定連接。

本發明相比現有技術具有以下優點：

1、本發明通過對不同大小、不同形狀針物品的自動化包裝來解決現有包裝行業工作量大、 人手少的問題。其旋轉平臺可實現上下、左右及旋轉運動：旋轉平臺位於一根橫梁上，該橫梁又與升降機構連接，當升降機構中的齒輪和齒條嚙合時，即可實現旋轉平臺的上下運動；而旋轉平臺上的齒輪又和橫梁上的齒條嚙合，從而實現旋轉平臺的左右運動；旋轉平臺下方連接有大齒輪，其旁邊有小齒輪，當小齒輪帶動大齒輪時，即可實現旋轉平臺的轉動。

2、本發明可實現對於待包裝物品長寬高三個方向的長度的測定：在內包裝中旋轉平臺上方設有第一測距傳感器可以對物品的高度進行測量；在左右兩級推板的垂直推板前端設有壓力傳感器，可實現對於物品寬度方向的測量；旋轉平臺下端的橫梁上設有第二測距傳感器，可實現對於物品長度方向上的測量，以上三個方向的傳感器可確定物品的大小，為外包裝中選合適的外包裝袋提供了數據支持。

3、本發明可實現對於包裝袋的塑封：兩級推板初步摺疊的外包覆緩衝材料包裝層經橫梁上的齒條及自身齒輪的嚙合，從而實現左右移動，送往封口處封口，旋轉平臺旋轉，可對另一側進行封口。

4、本發明可實現對於外包覆緩衝材料包裝層的兩次摺疊:旋轉平臺的前後兩側分別設置有對稱的推板組件，每個推板組件包括上下設置且分別驅動的水平推板和垂直推板,垂直推板在外包覆緩衝材料包裝層隨物品下降的過程中實現對於其進行一次摺疊，水平推板可實現對其進行二次摺疊。

5、本發明可實現對於外包裝袋的智能選袋：本發明中三個方向的傳感器可確定物品的長、寬、高，使帶有第一真空吸盤的旋轉臂旋轉不同角度，從而實現吸取合適的袋子。

7、本方面可實現對於外包裝袋的的封口：當包覆有緩衝材料包裝層的物品裝入外包裝袋時，可由運送機構將其送往轉向相反的滾輪處，由滾輪對外包裝袋進行封口。

附圖說明

圖1為本發明的立體圖。

圖2為本發明的俯視圖。

圖3為本發明的推板組件結構示意圖。

圖4為本發明的第一升降單元結構示意圖。

圖5為本發明的橫梁13結構示意圖。

圖6為本發明的取袋裝置和撐袋裝置結構示意圖。

圖7為本發明的封口裝置結構示意圖。

圖8為本發明的送料裝置結構示意圖。

圖9為本發明的第四驅動機結構示意圖。

圖中標號：1旋轉平臺 2豎直齒條、3撐袋裝置 4垂直推板 5水平推板、6第一氣缸、 7封口裝置、8活動板、9取袋裝置、10封邊裝置、11推桿裝置、12斜梯、13橫梁、14第一測距傳感器、15切刀、18第一驅動機構、19第一絲槓、20第二驅動機構、21第三驅動機構、22導向滑槽、23齒輪箱、24第二齒輪、25水平齒條、26第一齒輪、28立柱、29第一真空吸盤、30第二真空吸盤、31撐袋桿、32加熱輥、33第一絲槓螺母、34送料輥、35導向支撐板、36第二測距傳感器。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。

參見圖1至圖9，本實施例公開了自動包裝機，包括控制系統、分別受控於控制系統的內包裝機構和外包裝機構，通過內包裝機構在待包裝產品外包覆緩衝材料包裝層，通過外包裝機構在緩衝材料包裝層外包覆外包裝袋；

內包裝機構包括旋轉平臺1，旋轉平臺1連接有升降裝置，通過升降裝置帶動旋轉平臺1升降，旋轉平臺1下方設有橫梁13，橫梁13上設有水平齒條25，旋轉平臺1底部連接有與水平齒條25相嚙合的第一齒輪26，通過第一齒輪26在水平齒條25上旋轉實現旋轉平臺1在橫梁13上的左右移動，旋轉平臺1通過第一驅動機構18實現旋轉，旋轉平臺1上方設有第一測距傳感器14，第一測距傳感器14與控制系統電連接，第一測距傳感器14用於採集旋轉平臺1上的待包裝產品上表面到第一測距傳感器14的垂直距離，並將垂直距離傳遞給控制系統，控制系統依據垂直距離來控制升降裝置的升降位置，旋轉平臺1的前後兩側分別設置有對稱的推板組件，每個推板組件包括上下設置且分別驅動的水平推板5和垂直推板4，垂直推板4前端設有壓力傳感器，垂直推板4和水平推板5分別用於對待包裝產品的緩衝材料包裝層進行第一次摺疊和第二次摺疊；內包裝機構還設有噴膠裝置和封邊裝置10，噴膠裝置用於對緩衝材料包裝層進行噴膠，封邊裝置10用於對緩衝材料保證層的左右兩端進行封邊，橫梁13上設有第二測距傳感器36，第二測距傳感器36測量其與待包裝產品的間距並傳遞給控制系統，控制系統依據間距來控制旋轉平臺1在橫梁13上移動的距離；

外包裝機構包括取袋裝置9、撐袋裝置3、推桿裝置11和封口裝置7，取袋裝置9包括立柱28，立柱28上端一側設有第一真空吸盤29，立柱28通過第二驅動機構20驅動其旋轉、通過第三驅動機構21驅動其在豎直面上擺動，撐袋裝置3用於將外包裝袋的袋口撐開，推桿裝置11將包覆有緩衝材料包裝層的產品經斜梯12推入外包裝袋中，封口裝置7用於對外包裝袋的袋口進行封口。

撐袋裝置3包括水平的撐袋桿31，撐袋桿31前端設有第二真空吸盤30、尾端通過氣缸驅動其沿著撐袋桿31的長度方向來回移動。

封口裝置7包括豎直方向上並列設置且轉向相反的兩個加熱輥32，兩個加熱輥32下方設有一個活動板8，設兩個加熱輥32的軸線所確定的平面為基準平面，活動板8通過第四驅動機構驅動其沿著與基準平面相垂直的方向來回運動，從而帶動外包裝袋的袋口經過兩個加熱輥32實現封口。

水平推板5和垂直推板4分別通過第一氣缸6驅動其沿著前後方向移動。

第二測距傳感器36為兩個，分別設置在橫梁13的左右兩端。

第四驅動機構包括兩根第一絲槓19，每根第一絲槓19上螺紋連接有第一絲槓螺母33，活動板8與第一絲槓螺母33固定連接。

內包裝機構還包括送料裝置，送料裝置包括從後往前依次設置的一個纏料輥、兩個送料輥34和切刀15，纏料輥上纏繞緩衝材料包裝層，兩個送料輥34在豎直面上並排設置且反向旋轉，緩衝材料包裝層的前端從兩個送料輥34之間的間隙穿出，並在兩個送料輥34帶動下向旋轉平臺1上送料，切刀15一側還設有用於對緩衝材料包裝層進行支撐的導向支撐板35。

水平推板5在靠近旋轉平臺1的一端中部設有凹槽。

升降裝置包括左右對稱設置的第一升降單元，每個第一升降單元包括豎直齒條2和齒輪箱23，齒輪箱23內設置有第二齒輪24，第二齒輪24伸出齒輪箱23一部分並與豎直齒條2相嚙合，齒輪箱23上還設有供豎直齒條2穿過的導向滑槽22，橫梁13的左右兩端分別與兩個第一升降單元的齒輪箱23固定連接，通過第一升降單元帶動橫梁13和旋轉平臺1同步升降。

升降裝置包括左右對稱設置的第二升降單元，每個第二升降單元包括兩個第二絲槓，每根第二絲槓上螺紋連接有第二絲槓螺母，橫梁13的左右兩端分別與兩個第二升降單元的第二絲槓螺母固定連接。

本實施例提供的自動包裝機的工作過程如下：

整個工作過程分成內包裝與外包裝兩大部分，每個大部分又由若干小模塊組成。內包裝工作過程與外包裝過程相對獨立又緊密聯接，兩者相輔相成，分開卻也是一個個體。

具體工作過程如下：

一、內包裝過程：

(1)送料裝置包括從後往前依次設置的一個纏料輥、兩個送料輥34和切刀15，纏料輥上纏繞緩衝材料包裝層，兩個送料輥34在豎直面上並排設置且反向旋轉，緩衝材料包裝層的前端從兩個送料輥34之間的間隙穿出，並在兩個送料輥34帶動下向旋轉平臺1上送料，切刀15一側還設有用於對緩衝材料包裝層進行支撐的導向支撐板35。將適宜的內包裝材料置於旋轉平臺1之上，其中旋轉平臺1由兩塊小型塑料板拼接而成，實行旋轉功能的是安裝在 其底部的微型旋轉電機，同時旋轉平臺1底部連接有與水平齒條25相嚙合的第一齒輪26，通過第一齒輪26在水平齒條25上旋轉實現旋轉平臺1在橫梁13上的左右移動。此旋轉平臺1由一根橫梁13與兩側的升降裝置相連接，升降裝置可以實現豎橫梁13豎直面上的移動，並且具有較高的穩定性與精確性。

(2)隨後，由於旋轉平臺1上方設有第一測距傳感器14，第一測距傳感器14與控制系統電連接，第一測距傳感器14用於採集旋轉平臺1上的待包裝產品上表面到第一測距傳感器14的垂直距離，並將垂直距離傳遞給控制系統，將旋轉平臺1豎直運動到合適位置。升降系統上下都裝有行程開關，用於控制平臺的停止與運動。

(3)緊接著，控制系統依據垂直距離來控制降裝升置的升降位置。旋轉平臺1正下方的前後兩側分別設置兩組且對稱的推板組件，每組的推板組件均由一組齒條機構組成，前端裝有推板，推板組件包括上下設置且分別驅動的水平推板5和垂直推板4，垂直推板4前端設有壓力傳感器，兩側的垂直推板4同時運動，對內包裝材料進行第一摺疊，使之貼合物體側面)。

(4)接下來，一側的水平推板5會再次摺疊包裝材料的一側，使之貼合一側表面。隨後噴膠裝置開始工作進行一次噴膠，噴膠裝置有一個類似滾筒形式的機構組成。接著另一側的水平推板5裝置摺疊另一側包裝材料。接著兩組推板裝置同時撤出。兩組對稱推板裝置的前後方均裝有行程開關功能與上述一致。

(5)緊接著，旋轉平臺1在第一測距傳感器14的指引下回到指定位置。旋轉平臺1進行水平運動，到封邊裝置10處，該裝置與旋轉平臺1之間裝有傳感器，傳感器測量其與待包裝產品的間距並傳遞給控制系統，控制系統依據間距來控制旋轉平臺1在橫邊裝置用於對緩衝材料保證層的左右兩端進行封邊，橫梁13上設有第二測距傳感器36，測量其與待包裝產品的間距並傳遞給控制系統，進行一側封裝後，旋轉平臺1撤回到指定位置，旋轉平臺1旋轉180度重複上述動作。旋轉平臺1及左右兩側，封邊裝置10上下均裝有行程開關，功能與上述一致。至此內包裝過程全部完成。

二、外包裝過程：

(1)外包裝顧名思義即對內包裝外部加裝外包裝材料使之能夠適應具體情形。開始時取袋裝置9將選擇好的外包裝材料運送到指定的位置，取袋裝置9包括立柱28，立柱28上端一側設有第一真空吸盤29，立柱28通過第二驅動機構20驅動其旋轉、通過第三驅動機構21驅動其在豎直面上擺動。此取袋裝置9的上下裝有行程開關，功能與上述相同。

(2)接著，撐袋裝置3包括水平的撐袋桿31，撐袋桿31前端設有第二真空吸盤30、尾端通過氣缸驅動其沿著撐袋桿31的長度方向來回移動，此撐袋裝置3將袋口撐到一定的大小及形狀，方便內包裝的物體落入。該裝撐袋裝置3的停止由另外的控制裝置控制。

(3)接下來，推桿裝置11將放置在中央的旋轉平臺1上的內包裝半成品經斜梯12推入袋中，這一過程也是兩部包裝的過渡，體現了裝置得整體性與協調性。該推桿裝置11前後兩側裝有行程開關，功能與上述相同。

(4)最後，封口裝置7完成最後的封口動作，封口裝置7包括豎直方向上並列設置且轉向相反的兩個加熱輥32，兩個加熱輥32下方設有一個活動板8，設兩個加熱輥32的軸線所確定的平面為基準平面，活動板8通過第四驅動機構驅動其沿著與基準平面相垂直的方向來回運動，從而帶動外包裝袋的袋口經過兩個加熱輥32實現封口。之後取走包裝好的物品置於合理位置。至此整個包裝流程全部結束。

以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。