实用新型内容:
本实用新型所要解决的技术问题是怎样实现平板纸包装自动化,同时必须保证包装质量。
本实用新型是通过下面的技术方案实现的。其特征在于它包括围帘式薄膜包装机,顶膜覆盖机,加热炉,两捆扎机以及用于输送的辊子输送机、平板输送机和链条输送机,围帘式薄膜包装机进料位置装有辊子输送机,其他各辊子输送机分别设于围帘式薄膜包装机与顶膜覆盖机之间、顶膜覆盖机与加热炉之间、加热炉与捆扎机之间以及两捆扎机之间,捆扎机出口联接链条输送机。
所述围帘式薄膜包装机包括机架,薄膜架,转动拉伸装置,引伸装置、薄膜热合装置,薄膜架分设两组,对称安装于机架两侧,两转动拉伸装置分别设置于薄膜架相邻位置,可作摆动之引伸装置对称设置在机架内侧,薄膜热合装置装于机架上。其中转动拉伸装置包括转辊和转动架,转辊分设两个,固定在转动架上,该转动架两端分别通过上半轴和下半轴与上轴承座和支架相连,弹簧一端固定在机架上,另一端与转动架相连。引伸装置包括压辊和引伸辊,引伸辊固定在两引伸臂一端,引伸臂与气缸活塞杆铰接联结,引伸辊两端分别铰接于上轴承座和下轴承座上;压辊装于压辊上下臂之间,压辊上下臂安装于上下引伸辊上,并于固定在引伸辊上之弹簧相接,在弹簧力的作用下压辊压在引伸辊上。薄膜热合装置包括左右热合门、热合模、双齿轮齿条同步驱动装置和气动加压装置,机架上设有滑动导轨,左右热合门装于其上,由双齿轮齿条同步驱动装置带动装有两组热合模的左右热合门,气动加压装置将左右热合门与双齿轮齿条同步驱动装置相连;所述热合模包括热合焊接板、导向杆、刀架和刀片,所述热合焊接板分两组相对设置,其中一组与导向杆相接,该导向杆通过中模板和后膜板固定在左侧模板上,其上装有弹簧,另一组热合焊接板通过内模板固定在右侧模板上;在右侧模板上,固定有模架座,其上装有无杆气缸,刀架固定在该气缸上,其上装有刀片,位于两热合焊接板之间。
所述顶膜覆盖机包括顶膜覆盖部件、机架和电加热焊接器,顶膜覆盖部件置于机架上开设的导轨上,通过链条与减速机相连,电加热焊接器设置在顶膜覆盖部件前端。顶膜覆盖部件包括薄膜搁架、薄膜选择装置、薄膜输送装置、夹膜装置和切膜装置,薄膜搁架对称布置在机架上,薄膜选择装置由气缸带动作摆动之选膜辊与薄膜输送装置上之前膜驱动辊和后膜驱动辊组成“品”字形结构,位于该顶膜覆盖部件中心位置;两组夹膜装置分别设置在薄膜输送装置上侧,切膜装置对应位于薄膜输送装置下方。所述切膜装置包括导模板、切膜刀架和夹膜杆,导模板固定在机架上,可由无杆气缸带动作移动的切膜刀架设置在导模板下方对应位置,在该切膜刀架下面,设有可由气缸带动作移动之夹膜杆。电加热焊接器包括电加热器、模板、模架和气缸,所述电加热器位于模板前端,该模板通过螺杆与放置于直线导轨上之模架相接,直线导轨固定在机架上,气缸活塞端铰接在模架上。
所述加热炉包括炉体、风幕和炉门,炉体上装有电加热装置,其内设有加热循环室,该加热循环室顶端设有风机,风机与设于炉门顶端之循环风管相连,另一循环风管设于其底端;风幕装于炉体进口处。
本实用新型克服了传统的包装方式的技术缺陷,它通过将低压聚乙烯热收缩膜把垛状纸品包装起来,然后利用低压聚乙烯热收缩膜的热收缩的原理,将其加热、冷却、收缩成型,经捆扎后成为成品,整个生产过程除标签放置、围膜整理、木顶板放置外完全实现了自动化,其控制***设计合理、编程灵活、自动化程度高、操作维护方便,只需通过3-4名操作工人来管理和辅助操作,包装好的平板纸垛具有较好的防潮防水的性能、防损保护性能,包装质量稳定、外形美观,工人劳动强度小,生产效率高。
附图说明:
图1-1为本实用新型包装工艺过程之对中、围帘示意图;
图1-2为本实用新型包装工艺过程之顶膜覆盖、焊接示意图;
图1-3为本实用新型包装工艺过程之加热、冷却、捆扎示意图;
图2为本实用新型总体图;
图3为本实用新型围帘式薄膜包装机主视图;
图4为本实用新型围帘式薄膜包装机俯视图;
图5为本实用新型围帘式薄膜包装机左视图;
图6为本实用新型围帘式薄膜包装机之转动拉伸装置之主视图;
图7为本实用新型围帘式薄膜包装机之转动拉伸装置之俯视图;
图8为本实用新型围帘式薄膜包装机之引伸辊之主视图;
图9为本实用新型围帘式薄膜包装机之引伸辊之俯视图;
图10为本实用新型围帘式薄膜包装机之薄膜热合装置之结构图;
图11为本实用新型顶膜覆盖机主视图;
图12为本实用新型顶膜覆盖机之顶膜覆盖部件结构图;
图13为本实用新型顶膜覆盖机之夹膜、选膜、驱动膜结构示意图;
图14为本实用新型顶膜覆盖机之夹膜、切膜结构示意图;
图15为本实用新型电加热焊接器结构图;
图16为本实用新型加热炉结构示意图。
具体实施方式:
如图1-1、1-2、1-3所示,本实用新型包装过程主要分为三个过程,图1-1所示为对中、围帘过程,包括纸垛对中、三个工位的围帘包装、热合、切膜、围帘完毕过程;图1-2所示为顶膜覆盖、焊接过程,包括顶膜输送、顶膜覆盖、焊接、覆盖完毕过程:图1-3所示为加热、捆扎过程,包括加热、冷却、放置木盖板和捆扎过程。
图2展示了本实用新型总体图,如图所示,本实用新型包括液压升降台1、平板输送机2、辊子输送机3、纸垛对中机4、辊子输送机5、围帘式薄膜包装机6、辊子输送机7、顶膜覆盖机8、辊子输送机9、平板输送机10、加热炉11、辊子输送机12、捆扎机13、辊子输送机14、组合输送机15、链条输送机16、捆扎机17和链条输送机18,上述各部件依序连接,完成整个平板纸垛的包装。
如图3、图4、图5所示,本实用新型围帘式薄膜包装机6是用塑料薄膜将纸垛从侧面四周包围起来。它包括机架605、608,薄膜架601、转动拉伸装置602、引伸装置603和薄膜热合装置604,所述薄膜架601分设两组,对称安装于机架605两侧,包装用的塑料薄膜60210安装在两组薄膜架601上,每个薄膜架601的转轴6011联接着磁粉制动器6012,包装工作时磁粉制动器6012的作用使塑料薄膜被拉伸。两组薄膜架601相邻位置设置有两组转动拉伸装置602,如图6、图7所示,所述转动拉伸装置602包括转辊60205、转动架60206,转辊60205分设两个,通过螺栓60204固定在转动架60206上,该转动架60206一端连接上半轴60203,上半轴60203置于上轴承座60202上,轴承座60202通过螺栓60201固定在机架605上;转动架60206另一端与下半轴60207相连,下半轴60207套于固定在支架60213上之轴承60208内。弹簧60216一端通过弹簧座60217固定在机架605上,另一端与转动架60206相连。在围帘包装的开始和结束时,通过转动拉伸装置602上之弹簧60216的作用,使其转动来均衡薄膜60210运动的速度,减小纸垛对薄膜60210的冲击。在支架60213上,还设有一缓冲架60211,其上装有缓冲块60215,通过螺母60214固定,可限制和缓冲转动架60206之转动冲击,避免将薄膜60210拉断。
如图8、图9所示,在机架605的内侧的相应位置对称设置两组引伸辊装置603,所述引伸装置603包括压辊60317和引伸辊60316,引伸辊60316两端分别固定在两引伸臂60315一端,其中一引伸臂60315支点通过轴60308与气缸60310之活塞杆铰接,气缸60310底端通过轴60311铰接于支座60313上,两引伸臂60315另一端分别铰接于上轴承座60301和下轴承座60312上。所述压辊60317装于压辊上下臂60309之间,其上装有橡胶压环60306,与引伸辊60316相贴合,压辊上臂60303端点与通过螺栓60305固定在引伸臂60315上并由弹簧60302连接压辊上臂60303和引伸臂60315,中间铰支点通过轴60304固定在引伸臂60315上。在引伸臂60315下方,设有缓冲座60319,其上装有缓冲块60318,可限制和缓冲引伸臂60315之转动冲击。在上轴承座60301和下轴承座60312上之间,还装有改向辊60307,薄膜60314经转动拉伸装置602绕过该改向辊60307后再绕于引伸辊装置603上。支座60313、上轴承座60301和下轴承座60312均固定在机架605上。围帘包装开始时,引伸辊60316可绕其支点摆动,把薄膜60314引近纸垛,便于薄膜60314与纸垛的贴合。围帘包装结束时,气缸60310将引伸辊60316收回,薄膜60314被展开产生预拉伸。
如图3所示,薄膜热合装置604设置在机架608上,它包括左右热合门609、热合模60400、双齿轮齿条同步驱动装置611和气动加压装置612。机架608上设有滑动导轨614,安装在其上面的左右热合门609与双齿轮齿条同步驱动装置611相连,可由其带动作左右移动,两组热合模60400固定在左右热合门609上,气动加压装置612与双齿轮齿条同步驱动装置611相连。如图10所示,所述热合模60400包括热合焊接板60414、导向杆60402、刀架60422和刀片60424,所述热合焊接板60414分两组相对设置,薄膜60401置于其中间,其中一组与导向杆60402相接,位于左侧模板60406内,该导向杆60402底端通过螺母60404固定在后模板60405上,中端通过导套60408置于中模板60410内,顶端与绝缘夹座60413相接,热合焊接板60414装于该夹座内。中模板60410和后膜板60405分别通过螺栓60409、60403固定在左侧模板60406上。另一组热合焊接板60414亦装于绝缘夹座60413内,通过内模板60416固定在右侧模板60417上:在右侧模板60417上,装有模架座60419,通过螺钉60421和螺母60420固定,其模架座上装有无杆气缸60418,刀架60422固定在该气缸60418上,其上设有夹刀块60423,该夹刀块60423装有刀片60424,位于左右两热合焊接板60414之间,在气缸60418带动下,刀架60422可作上下移动,同时带动刀片60424作切割运动。
如图所示,在导套60408上装有弹簧60407,中模板60410侧面设有垫板60411,该垫板与绝缘夹座60413之间还设有弹簧60425,内模板60416和装于右侧之绝缘夹座60413之间,还设有垫圈60415,可调整两相对的热合焊接板60414之间的距离,保证热合焊接时的质量。
在左侧上下两热合焊接板60414之间还设有一与外接气泵相连的吹气管60412,与刀片60424位置对应,可使热合后的薄膜60401迅速冷却,避免粘连。
当双齿轮齿条同步驱动装置611作用时,两组热合模60400向中间位置运动,左右两边的薄膜60401在热合门609的推拉下向中合拢并夹紧,与双齿轮齿条同步驱动装置611联结的两组气动加压装置612同时通过左右热合门609给两组热合模60400加压,两组热合焊接板60414将塑料薄膜60401焊接起来,设置在热合模60400内的切膜刀片60424从两组热合焊接板60414中间把薄膜60401切断,左右热合门609退回原位,围帘包装过程完成。
如图11所示,本实用新型顶膜覆盖机8是将塑料薄膜覆盖在经过围帘包装的纸垛上面,这种覆盖方式可避免纸垛在露天置放时灰尘、杂质和水进入其内。它包括顶膜覆盖部件801、机架802和电加热焊接器814,顶膜覆盖部件801置于机架802上开设的导轨805上,通过链条803与减速机804相连,可在减速机804的牵引下可沿机架802上设置的轨道805作上下移动,可以适应不同高度的纸垛的顶膜覆盖。电加热焊接器814设置在顶膜覆盖部件801前端,可将顶膜与围膜在纸垛顶部的两头焊接起来。
如图12、图13所示,所述顶膜覆盖部件801包括薄膜搁架810、薄膜选择装置806、薄膜输送装置807、夹膜装置808和切膜装置812,薄膜搁架810对称布置在机架802上。两组不同宽度的薄膜卷装于该薄膜搁架810上,提供薄膜选择装置806选择不同宽度的薄膜覆盖到纸垛的顶部。薄膜选择装置806包括气缸80601和选膜辊80602,选膜辊80602一端与气缸80601上活塞杆顶端相连,中间设有支点,另一端可在气缸80601驱动下作自由摆动;薄膜输送装置807位于薄膜选择装置806下面,它包括可作相对转动的前膜驱动辊80701和后膜驱动辊80702,两驱动辊与选膜辊80602组成“品”字形结构,位于该顶膜覆盖部件801中心位置,当选膜辊80602的摆动与前膜驱动辊80701或后膜驱动辊80702接触时,可选择和输送顶膜811,以适应不同规格的纸垛包装。
如图12、图13、图14所示,两组夹膜装置808分别设置在薄膜输送装置807上侧,对称布置,其夹膜辊80801分别与气缸80803上活塞杆连接,可在其推动下作摆动,夹紧顶膜811的上部。在两夹膜装置808的上方,还分别设有过渡辊809和夹膜爪80802,过渡辊809可起张紧顶膜811之作用,夹膜爪80802可与夹膜辊80801相贴合,可保证将顶膜811拉直、拉紧。切膜装置812对应位于薄膜输送装置807下方,它包括导模板81201、切膜刀架81203和夹膜杆81202,所述导模板81201固定在机架802上,可由气缸81204带动作移动的切膜刀架81203设置在导模板81201下方对应位置,切膜刀装于该刀架上,可在气缸81204带动下将顶膜811切断。在该切膜刀架81203下面,还设有夹膜杆81202,与气缸81205活塞杆相接,可在该气缸81205带动下移动到指定的位置,与导膜板81201紧密贴合,将顶膜811顶紧,便于切断。在夹膜杆81202下面,还装有纠偏辊813,防止顶膜覆盖时跑扁。
如图15所示,电加热焊接器814包括电加热器81406、模板81401、模架81407和气缸81408,所述电加热器81406位于模板81401前端,装于绝缘夹座81402上,该模板81401通过螺杆81404和螺母81405与放置于直线导轨81410上之模架81407相接,螺杆81401上套有弹簧81403,直线导轨81410固定在机架802上,气缸81408活塞端通过铰座81409铰接在模架81408上。在气缸81408的推动下,模架81407向前运动,带动模板80401亦向前运动,使顶膜811在纸垛顶部的两头焊接。
如图16所示,本实用新型加热炉11是将被PE热收缩塑料薄膜包装的纸垛表面塑料薄膜部分进行加热,使表面塑料薄膜的温度达到热收缩的设定温度。它包括炉体111风幕113和炉门112,所述炉体111侧面装有电加热装置116,其内设有加热循环室115,炉体111与加热循环室114由循环风管117联结成整体,该加热循环室115顶端设有由电动机带动转动的风机114,该风机114与设于炉门112顶端之循环风管117相连,另一循环风管118设于其底端,组成热风循环装置114。在热风循环装置114的作用下,循环热风对纸垛表面塑料薄膜部分进行加热。两组电动炉门112设置在炉体111的进出口位置,风幕113安装于炉体111的进口处,与电动炉门112配合运行,防止炉外空气对炉内工作温度的影响。
本实用新型工作过程:
进料与上线:采用叉车将纸垛放在液压升降台1上,纸垛与基础平齐,通过液压升降台1垂直提升上线,由平板链输送机2进入平板纸包装***。上线的纸垛进入辊子输送机3,纸垛规格检测装置自动检测出纸垛的长度,将其结果传送到数据处理***。纸垛在辊子输送机3上停留,在辊子输送机3下装有4组称重传感器,可自动称量出纸垛的重量,并将称重的结果传送到数据处理***。纸垛对中机4使纸垛在辊子输送线3上对中,同时纸垛宽度检测装置自动检测出纸垛的宽度,将结果传送到数据处理***。纸垛检测的数据经数据处理***处理后由激光打印机打印出商标。人工将打印商标夹挂在纸垛的侧面。
围帘包装:按纸垛的高度,人工选择薄膜卷安装在薄膜架601上,人工引膜并将两薄膜卷的薄膜焊接。纸垛进入围帘包装工位,薄膜架601上的磁粉制动器6012开始工作,在纸垛运动的作用下包装薄膜被牵引拉伸,引伸装置603将薄膜引近纸垛,磁粉制动器6012的作用使薄膜产生张力,薄膜被进一步拉伸,薄膜逐渐与纸垛贴近。当纸垛末端通过热合处后纸垛运动停止,热合门609启动,左右两边的薄膜在热合门609的推拉下向中合拢,同时纸垛慢速后退一段距离(设定距离),气动加压装置612启动,热合模60400将两膜压拢,热合焊接板60414将薄膜加热焊接。薄膜焊接后切膜刀片60424在气缸60418带动下将薄膜切断,切膜刀片60424返回原位,热合门609返回原位停止,纸垛被薄膜包围。引伸装置603在气缸60301的作用下收缩到原位,磁粉制动器6012停止工作,转动拉伸装置602复位。
顶膜覆盖和顶膜焊接固定:围帘包装后的纸垛被辊子输送机7输送到顶膜覆盖包装区,顶膜覆盖机构8上的光电开关检测到纸垛的到来时,顶膜覆盖机构8根据检测纸垛的高度自动调整顶膜覆盖机构8的高度,薄膜选择装置806根据纸垛对中机4测量的纸垛宽度自动选择合适宽度的薄膜,由薄膜输送装置807将薄膜送出一段标准长度,进入顶膜覆盖位置的纸垛在向前运动的同时薄膜被覆盖在纸垛上。纸垛在正确位置停止,切膜装置812按测定的长度切断薄膜,薄膜自动落下完全覆盖在纸垛上。顶膜覆盖后由电加热焊接器814对覆盖的顶膜和围帘包装的薄膜进行焊接,将顶膜与围膜焊接固定。
薄膜加热与收缩:加热炉11内温度达到设定温度时(200℃±10℃),加热炉门112开启,被薄膜包装的纸垛自动送入加热炉并在炉中停止,炉门112自动关闭,热风循环装置114工作,对纸垛加热。加热时间按包装薄膜要求设定,加热完毕,炉门112自动开启,纸垛送出加热炉11,炉门112随即关闭。这时,被加热的纸垛表面薄膜在空气中冷却,PE热收缩塑料薄膜在冷却过程中收缩,与纸垛紧紧的贴合在一起。
放置木质包装顶板和捆扎:操作人员将合适的木质包装顶板盖放在已经产生热收缩的纸垛顶部。加热冷却后的纸垛人工加盖木顶板后用钢带进行自动捆扎,捆扎型式分2×1、2×2两种,分别配置两台捆扎机13,17。捆扎机带压紧机构,压紧力800-2000kg可调。捆扎后纸垛包装过程完毕。
下线:包装后的纸垛由链条输送机18或平板链输送机输送下线。