CN102351054B - 一种自动化气调包装机生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化气调包装机生产线，其包括输送盒子的输送装置和对盒子进行封膜包装的气调包装机，其特征在于：所述输送装置和所述气调包装机之间还设置有将盒子整齐排列的全自动理盒机。本发明的有益效果：本发明提供一种自动化气调包装机生产线，结构简单，可同时对多个盒式结构的包装物进行连续自动气调包装，换气、封盒及切膜等主要作业环节在同一工位上完成，整体结构紧凑，节约生产空间，节省在流水线上传递时间；包装盒内气体置换率高、气体混合精度高；并可实现多盒同时包装，包装速度快。

Description

一种自动化气调包装机生产线

技术领域

本发明属于一种自动包装设备，具体涉及一种气调包装机生产线。

背景技术

目前在食品等领域中的保鲜包装已由真空包装逐渐发展为气调包装，也即用其他惰性气体置换食品包装盒内空气。气调包装具有很多传统真空包装无法比拟的优点，其气体置换较迅速，生产率较高。而效率意味着低成本，尤其是在竞争日趋激烈的今天，显得尤为重要。但是目前的气调包装机还存在着一些需要改进的地方，如简易气调包装机只能单步工作，包装效率低下；可连续自动运行的气调包装机结构相对复杂，其换气、封盒、切膜等作业环节一般需要几个工位才能完成，设备工作流水线较长，所需工作空间较大；不能同时对多个包装盒进行包装作业。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种效率更高、整体工作空间较小的自动化气调包装机生产线。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动化气调包装机生产线，其包括输送盒子的输送装置和对盒子进行封膜包装的气调包装机,其特征在于：所述输送装置和所述气调包装机之间还设置有将盒子整齐排列的全自动理盒机。

优选的，其特征在于：所述气调包装机包括：

传送盒子的传动***；

对盒子封膜的包装***，所述包装***包括对盒子内气体进行置换的气体置换机构，和对置换气体后的盒子封膜的热封机构；

为所述包装***提供收放热封薄膜的传动及控制***。

优选的，所述包装***中包括下模，所述下模具有可容纳所述盒子的空腔，设置在所述下模上方与下模相对的上模，上模与下模可将所述热封薄膜夹持，使得热封薄膜和下模可形成一密封的气体置换空间，由所述气体置换机构对盒子内的气体进行置换。

优选的，所述热封机构中包含可将薄膜与盒子进行热封口的加热模，加热模由第一驱动装置驱动上下运动,所述下模由第二驱动装置驱动上下运动。第一驱动装置和第二驱动装置优选汽缸。

优选的，所述包装***中还包括设在所述加热模周围用于裁切热封薄膜的切割机构，所述第一驱动装置与所述加热模弹性连接，盒子可由第三驱动装置带动在所述包装***中进行上下运动。第三驱动装置优选汽缸。

优选的，所述传动***包含间隔一定距离设有推杆的链条，所述链条由第四驱动装置驱动。第四驱动装置优选汽缸。

优选的，所述薄膜控制***包含收膜滚筒和放膜滚筒。

优选的，所述输送装置是出口与所述全自动理盒机平齐连接的输送皮带。

优选的，所述全自动理盒机包括输送包装盒的传送装置,和至少一个垂直于包装盒移动方向水平设置的包装盒横向位置调整装置，以及至少一个垂直于包装盒移动方向竖直设置的包装盒纵向位置调整装置。所述传送装置优选由数个并列水平放置的滚动轴组成的滚动轴列；包装盒横向位置调整装置优选水平放置的汽缸，其汽缸臂顶端设置横向的推盒杆；包装盒纵向位置调整装置优选竖直设置的汽缸，该汽缸的汽缸臂顶端设置有横向的档杆。

优选的，所述包装盒纵向位置调整装置至少包括两个，其沿包装盒移动方向将所述传送装置依次划分成第一工位、第二工位和第三工位，所述包装盒横向位置调整装置设置在所述第二工位的两侧, 所述第一工位和第三工位上沿包装盒移动方向设置有中间隔断。

本发明的有益效果：本发明提供一种自动化气调包装机生产线，结构简单，可同时对多个盒式结构的包装物进行连续自动气调包装，换气、封盒及切膜等主要作业环节在同一工位上完成，整体结构紧凑，节约生产空间，节省在流水线上传递时间；包装盒内气体置换率高、气体混合精度高；并可实现多盒同时包装，包装速度快。

附图说明

图1是本发明的一种自动化气调包装机生产线的结构示意图；

图2是全自动理盒机的俯视图；

图3是全自动理盒机的侧视图。

图4是气调包装机的结构示意图；

图5是图2中的A部放大图；

图6是气体置换机构纵向剖面示意图;

图中，1.输送装置；2.全自动理盒机；3.气调包装机；4.工作台；210.滚动轴；212.传送带；214.送料台；挡杆216a、216b、216c、216d、216e；218.第一工位；220.第二工位；222.第三工位；理盒汽缸223a、223b；225.隔断；226.出料口；228.出料口；位置传感器232a、232b、232c、232d、232e、232f、232g、232h；234.拉盒汽缸；236.拉盒杆；240.挡杆汽缸；301.收膜滚筒；302.放膜滚筒；303.上气缸；331.固定顶板；332.气缸连接板；333.加热模导柱；334、真空排气装置304.弹簧；305.加热模；306.刀环；307.包装盒；308.链条；309.推杆；310.下模；311.顶盒气缸；312.下气缸；313.电机；314.混气罐；315.上模；316.上料的起始位置；317. 下料的末端位置；318.薄膜；319.导柱；320.气体导向条；321.进气通道；322.排气通道；A.进气口；B.排气口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示,本发明的一种自动化气调包装机生产线包括沿生产线依次设置的输送装置1，全自动理盒机2和气调包装机3。其中输送装置1采用常见的传输皮带，即传送带212；传送带212两侧设置有若干个工作台4，用于堆放包装盒。工作时，由工人将工作台4上的包装盒依次放在传送带212上。

如图2和图3所示，全自动理盒机包括多个由电机驱动的滚动轴210。多个滚动轴210水平并排放置，组成一个滚动轴列。滚动轴列的进口平齐连接传送带212，出口平齐连接送料台214。相邻滚动轴210之间有一定的间隔，间隔中沿滚动轴210长度方向设置有两排共4个包装盒纵向位置调整装置, 包装盒纵向位置调整装置优选由汽缸驱动的挡杆，即216a、216b、216c、216d。这两排挡杆将整个滚动轴列划分成3个工位：第一工位218、第二工位220和第三工位222。第三工位222和送料台214之间也设置有挡杆216e。其中, 第二工位220的两侧各水平设置有一个包装盒横向位置调整装置，包装盒横向位置调整装置优选汽缸，即理盒汽缸223a、223b，其执行机构即汽缸臂；理盒汽缸223a、223b的长度方向垂直于进料方向,它们的汽缸臂的顶端横向设置有水平的推盒杆224。第一工位218和第三工位222中间沿进料方向设置有隔断225,隔断225将第一工位218和第三工位222从中间均分成两个部分。以隔断225的延长线为对称轴，传送带212在隔断225的两边各有一个出料口226和出料口228。以隔断225的延长线为对称轴，第一工位218、第二工位220、第三工位222以及送料台214上都对称设置有两个位置传感器，即232a、232b、232c、232d、232e、232f、232g、232h。拉盒汽缸234沿隔断225的延长线设置在气调包装机3上，其汽缸臂顶部设置有横向的拉盒杆236；拉盒汽缸234通过推拉拉盒杆236将送料台214上的包装盒送入气调包装机3。

滚动轴列下方竖直设置有驱动挡杆的汽缸240，挡杆216a、216b、216c、216d、216e等都是横向设置在汽缸240的汽缸臂顶端。位置传感器232a、232b、232c、232d等也设置在滚动轴列的下方。

全自动理盒机2的具体工作原理如下：

机器电源（未图示）打开后, 输送装置1将包装盒送入滚动轴列上，电机驱动滚动轴210转动,从而带动包装盒向前移动。位置传感器是用来检测包装盒的位置的，并将信息传输给可编程控制器PLC（未图示），以驱动挡杆汽缸240控制后面的挡杆。挡杆的初始位置是:挡杆216a 、挡杆216b、挡杆216c、挡杆216d未工作,处于滚动轴210下方,挡杆216e顶起,处于工作状态。

当滚动轴210上有包装盒经过时,各位置传感器及挡杆汽缸240会相应工作：

如果，包装盒从进盒口226进入并在滚动轴210上移动,当包装盒经过第二工位220时,位置传感器232c检测有盒,挡杆216a顶起(确保1个位置传感器检测范围内只能有一盒包装盒)。如果第三工位222上面本来就有包装盒,那挡杆216c已经顶起,此时第二工位220上的包装盒只能呆在第二工位220上等待；如果相反,第三工位222上没有包装盒,此时的第二工位220的上的包装盒会继续向前移动进入第三工位222。此时，位置传感器232c已无包装时,挡杆216a自动落下使第一工位218的包装盒进入第二工位220。第三工位222上的位置传感器232e检测有盒子,挡杆216c自动顶起,因为挡杆216e一直处于顶起状态,所以包装盒只能呆在第三工位222上。如果包装盒从进盒口228进入,其原理一样。

如果，当第三工位222上的位置传感器232e和位置传感器232f上都有包装盒,则此时挡杆216c和挡杆216d是处于顶起状态,挡杆216e落下(前提是送料台位置传感器232g和位置传感器232h上无包装盒)。第三工位222上的两个包装盒被同时移动至送料台214。当送料台214上的位置传感器232g和位置传感器232h检测到包装盒时,挡杆216e自动顶起。在第三工位222上的包装盒移动至送料台214的同时, 第三工位222上位置传感器232e和位置传感器232f检测无包装盒, 挡杆216c和挡杆216d立即落下,使第二工位220的包装盒顺利进入第三工位222。

如果，当气调包装机3上无包装盒,而送料台214有盒,拉盒汽缸218工作,使送料台214的包装盒进入到包装机上。第三工位222上如果位置传感器232e和位置传感器232f上都有包装盒, 挡杆216e落下, 第三工位222上的包装盒移动至送料台214,依次循环。

如果，当位置传感器232c、位置传感器232d、位置传感器232e、位置传感器232f、位置传感器232g、位置传感器232h上都有包装盒时,而位置传感器232a和位置传感器232b中任意一只位置传感器上有包装盒,传送带212自动停止进盒。

当传送带212单一边放盒或一边多一边少,包装盒进入理盒机就需要自动理盒,以节约气调包装机3的等待时间。还是以进盒口226为例：当位置传感器232a、位置传感器232c、位置传感器232e上都有盒或就位置传感器232c、位置传感器232e上有盒,而位置传感器232b、位置传感器232d上无包装盒或位置传感器232b、位置传感器232d、位置传感器232f上都无包装盒,这时挡杆216b和挡杆216d自动顶起,理盒汽缸223b自动把位置传感器232c上的包装盒推到位置传感器232d上,然后理盒汽缸223b自动归位, 挡杆216b和挡杆216d自动落下。如果包装盒从进盒口228进入,其原理一样。

由上可见，无论进料的情况如何，全自动理盒机2都能自动地将包装盒整理成有序、并排的状态,同时将两个包装盒送入气调包装机3，从而大大节省了气调包装机3等待的时间，提高气调包装机3的工作效率。本实施例中介绍的全自动理盒机是以同时整理两排包装盒为例，实际上，根据本发明的构思可以很容易地制造出能同时整理多排包装盒的全自动理盒机。

如图4、图5、图6所示，以气调包装机3用来包装一个包装盒为例，介绍本发明的气调包装机3的结构及运行过程，本实施例是以同时包装一盒为例，但不限于一盒，可根据盒子大小、形状，进行相应部件的调整，实现多盒同时包装。

气调包装机3包括传送盒子的传动***、对盒子封膜的包装***、控制、调节热封薄膜的薄膜传动及控制***。

其中，传动***包括由电机313驱动的链条308、链条308上间隔一定距离所设的推杆309。

包装***包括由第二驱动装置驱动的下模310, 第二驱动装置优选气缸312，下模310中间设有一可容纳包装盒307的腔体；固定设置在下模310上方与下模310相对的上模315，上模315由气缸303驱动，气缸303固定设置在固定顶板331上。

包装***中还包括气体置换机构，气体置换机构包括进气通道321和排气通道322，其中进气通道321设置在下模310上包装盒放置腔体的一侧，而排气通道322则设置在下模310上包装盒放置腔体的另一侧，且进气通道321的出口通过包装盒307的上封口与薄膜318的下面之间的空隙与包装盒放置腔体连通，而包装盒放置腔体同时与排气通道322的进口连通。在进气通道321的出口末端以及排气通道322的进口前都设置有可引导气体流向的气流导向板320，排气通道322的排气口B外接真空排气装置334，通过真空排气装置334控制进气口A和排气孔B的压差大于1个大气压，同时便于调节进气口A与出气口B的压差，可有效防止热封薄膜膨胀变形，保持其平面结构，提高了密封性。气体置换时的气源由混气罐314提供，混气罐314中包括至少2种以上不同比例的混合气体。

包装***中还包括热封机构，热封机构包括气缸连接板332、加热模305、加热模导柱333和弹簧304，其中气缸连接板332与第一驱动装置，即气缸303的活塞固定连接，而加热模305则通过两根加热模导柱333与气缸连接板332固定连接，弹簧304套设在加热模导柱333上。

加热模305周围设有裁切薄膜318的切割刀306；设在下模310中间的可容纳包装盒307的腔体下面，驱动包装盒307上下运动的第三驱动装置，第三驱动装置优选气缸311。

薄膜控制***包括收膜滚筒301、放膜滚筒302，缠绕在收膜滚筒301、放膜滚筒302上并从上模315、下模310之间通过的薄膜318。收膜滚筒301、放膜滚筒302分别设在包装***的两侧，由收膜滚筒1卷起切割刀306裁切后剩余的薄膜318边料，同时由放膜滚筒302放下相应长度的薄膜318，以备下一次包装使用。

气调包装机的工作过程为：

在链条308上每隔一定间距固定有推杆309，链条308由第四驱动装置，即电机313牵引做链传动。在上料的起始位置316侧。气调包装机接收到全自动理盒机传递过来的待封口包装的包装盒307后，包装盒307被送入相邻推杆309之间。

推杆309随着链条308在电机313的牵引下向左运动，同时拨动包装盒307前进至下模310中间位置，电机313停止驱动。

随后，电机313反向转动，使推杆309向右运动返回到一预设位置，不干涉上模315、下模310和其他部件的后续运动。气缸311托着包装盒307往下运动，包装盒307整个盒体落入下模310腔体中，包装盒307通过盒体边缘卡在下模310腔体内。

随后，气缸312驱动下模310向上运动，抵至上模315，将薄膜318夹在下模310和上模315之间，使薄膜318和下模310形成一密封空间，在密封的环境中，进行气体置换。

气体置换时，将需置换进包装盒307内的气体通过进气口A送入进气通道321，将包装盒307内的原有空气置换出来，通过排气通道322从排气口B排出，使包装盒307内充满了可起保鲜作用的气体。

包装盒307内的气体置换完成后，气缸303向下运动，经与其连接的弹簧304推动加热模305向下运动，加热模305压至薄膜318与包装盒307的封口处，在弹簧304的作用力下对包装盒307进行热封口,同时由切割刀306沿包装盒307盒口外沿裁切薄膜318。

气缸303、气缸312同时驱动加热模305、下模310归位，由气缸311托着包装盒307向上运动，顶出封口完成的包装盒307，使包装盒307整个盒体从下模310腔中升起。

推杆309随着链条308在电机313的牵引下向左运动，推动封口完成的包装盒307继续向左运行，并由另一根推杆309推动下一组待封口的包装盒307重复上述过程，封口完成的包装盒307最后从下料的末端位置317脱离气调包装机3。

薄膜318的收放由收膜滚筒301、放膜滚筒302控制，包装盒307封口完成后被推杆309推动进入下一位置时，收膜滚筒301将刀环306裁切后剩余的薄膜318边料卷起，同时从放膜滚筒302放下相应长度的薄膜318，使薄膜318进入下一个预封口位置，封装下一组包装盒307。

气调包装机3的运行由控制***控制。

以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (8)

1.一种自动化气调包装机生产线，其包括输送盒子的输送装置和对盒子进行封膜包装的气调包装机,所述输送装置和所述气调包装机之间还设置有将盒子整齐排列的全自动理盒机，所述全自动理盒机包括输送盒子的传送装置,和至少一个垂直于盒子移动方向水平设置的包装盒横向位置调整装置，以及至少一个垂直于盒子移动方向竖直设置的包装盒纵向位置调整装置；

所述包装盒纵向位置调整装置至少包括两个，其沿盒子移动方向将所述传送装置依次划分成第一工位、第二工位和第三工位，所述包装盒横向位置调整装置设置在所述第二工位的两侧, 所述第一工位和第三工位上沿盒子移动方向设置有中间隔断。

2.根据权利要求1所述的一种自动化气调包装机生产线，其特征在于：所述气调包装机包括：

传送盒子的传动***；

对盒子封膜的包装***，所述包装***包括对盒子内气体进行置换的气体置换机构，和对置换气体后的盒子封膜的热封机构；

为所述包装***提供收放热封薄膜的传动及控制***。

3.根据权利要求2所述的一种自动化气调包装机生产线，其特征在于：所述包装***中包括下模，所述下模具有可容纳所述盒子的空腔，设置在所述下模上方与下模相对的上模，上模与下模可将所述热封薄膜夹持，使得热封薄膜和下模可形成一密封的气体置换空间，由所述气体置换机构对盒子内的气体进行置换。

4.根据权利要求2所述的一种自动化气调包装机生产线，其特征在于：所述热封机构中包含可将薄膜与盒子进行热封口的加热模，加热模由第一驱动装置驱动上下运动,所述下模由第二驱动装置驱动上下运动。

5.根据权利要求4所述的一种自动化气调包装机生产线，其特征在于：所述包装***中还包括设在所述加热模周围用于裁切热封薄膜的切割机构，所述第一驱动装置与所述加热模弹性连接，盒子可由第三驱动装置带动在所述包装***中进行上下运动。

6.根据权利要求2所述的一种自动化气调包装机生产线，其特征在于：所述传动***包含间隔一定距离设有推杆的链条，所述链条由第四驱动装置驱动。

7.根据权利要求2所述的一种自动化气调包装机生产线，其特征在于：所述控制***包含收膜滚筒和放膜滚筒。

8.根据权利要求1所述的一种自动化气调包装机生产线，其特征在于：所述输送装置是出口与所述全自动理盒机平齐连接的输送皮带。

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