结构合理的水平包装机及其包装方法与流程

1.本发明涉及一种水平包装机，更具体地说涉及一种结构合理的水平包装机及其包装方法。


背景技术：

2.水平包装机是取出包装袋并打开袋口灌装物料，然后再展平袋口进行密封，制成包装成品的设备。它通常包括取袋工位、开袋口工位、灌装工位、密封工位，采用间歇式直线输送机构将包装袋从一个工位依次输送到下一个工位。
3.目前，水平包装机为了减少加工步骤，都是将开袋口工位、灌装工位合并成一个开袋口灌装展平多动作工位（即灌装工位），在该开袋口灌装展平多动作工位上依次完成包装袋袋口打开、灌装物料、包装袋袋口展平这三个工作，这样虽然便于对包装袋进行操作。但是，因为包装袋袋口打开、包装袋袋口展平通常是采用两个夹持单元分别夹住包装袋袋口两侧，利用两个夹持单元的相向运动迫使包装袋袋口打开，灌装物料后再利用两个夹持单元的背向运动迫使包装袋袋口展平，因此在实际工作中，包装袋袋口打开后容易出现皱褶、开口形状不规则等情况，这会导致开口难以充填物料，因此为了解决这个问题，人们往往还需要增设将包装袋袋口向外撑开并定型的设备，这会导致设置在开袋口灌装展平多动作工位上的加工设备数量多并且结构复杂，各加工设备之间容易相互干扰，而且动作增多，工作效率下降。为了解决现有技术的这些问题，需要对水平包装机的结构进行优化，对加工步骤进行改进。


技术实现要素：

4.本发明的第一个目的，是提供一种结构合理的水平包装机，这种结构合理的水平包装机能够减少位于灌装工位上的设备需要完成的工作，让各工位上的加工设备的工作更均衡。采用的技术方案如下：一种结构合理的水平包装机，包括机架，其特征在于：所述机架上安装有储袋装置，储存垂直叠置的包装袋；取袋装置，将位于储袋装置出口处的包装袋取出并保持躺平状态；包装袋状态转换及开袋口装置，取走上述处于躺平状态的包装袋，转动包装袋到垂直竖立状态，打开包装袋顶端的袋口；包装袋夹持展袋装置，接收送来的上述袋口被打开的包装袋，并等待该包装袋被灌装物料后，将包装袋的袋口展平；灌装装置，往位于上述包装袋夹持展袋装置的袋口被打开的包装袋内灌装物料；封口装置，接收送来的上述袋口展平的包装袋并将袋口封合，制成物料包装成品；包装袋转移装置，同步完成两个动作，将位于包装袋状态转换及开袋口装置的袋口被打开的包装袋转移到包装袋夹持展袋装置，将位于包装袋夹持展袋装置的袋口展平的包装袋转移到封口装置。
5.较优的方案，所述储袋装置为储袋槽，储袋槽底端具有出袋口。
6.较优的方案，所述取袋装置包括第一气缸、取袋架、至少一个第一真空吸盘，第一气缸安装在机架上并且第一气缸的第一活塞轴沿着垂直方向向上延伸，取袋架安装在第一活塞轴上，所有第一真空吸盘安装在取袋架上并且第一真空吸盘朝上延伸，第一真空吸盘位于出袋口正下方。
7.较优的方案，所述包装袋状态转换及开袋口装置包括摆动单元，在水平方向与垂直方向之间摆动；夹持开袋口单元，安装在摆动单元上，当摆动单元处于水平方向时夹紧躺平状态的包装袋，当摆动单元处于垂直方向时松开处于垂直竖立状态的包装袋，并且在此过程中同步吸住包装袋袋口的两个外侧壁并打开袋口。
8.更优的方案，所述摆动单元包括转动件、摆动架，转动件安装在机架上，摆动架安装在转动件上。转动件采用伺服电机，摆动架安装在伺服电机的输出轴上。
9.更优的方案，所述夹持开袋口单元包括开合件、两个夹持件和两个真空吸盘，开合件安装在摆动单元上，两个夹持件分别安装在开合件上，两个真空吸盘分别安装在两个夹持件上，开合件带动两个夹持件转动并且两个夹持件转动的方向相反；当两个夹持件相向运动时，两个夹持件合拢夹住包装袋，同时两个真空吸盘也分别吸住包装袋的袋口的两个外侧壁；当两个夹持件背向运动时，两个夹持件相互远离、松开包装袋，同时两个真空吸盘也吸住包装袋的袋口的两个外侧壁并带动两个外侧壁向外运动，打开包装袋的袋口。开合件可以采用气动手指或具有类似功能的机械结构。
10.较优的方案，所述包装袋夹持展袋装置包括展袋单元，沿着机架的纵向往复运动；两个夹袋单元，分别安装在展袋单元上，夹住袋口被打开的包装袋的开口两侧，并被展袋单元带动着做背向运动，将上述包装袋的袋口展平。展袋单元可以采用两个气缸或者具有类似功能的机械结构。
11.较优的方案，所述水平包装机还包括成品送出装置，将物料包装成品送出水平包装机。
12.更优的方案，所述成品送出装置为倾斜滑槽，倾斜滑槽安装在机架上，并且倾斜滑槽位于封口装置正下方。
13.较优的方案，所述包装袋转移装置包括水平纵向往复运动单元、开合单元、两条夹持定位杆和两个包装袋夹持单元，水平纵向往复运动单元安装在机架上，开合单元安装在水平纵向往复运动单元上，两条夹持定位杆分别安装在开合单元上，各包装袋夹持单元分别设置在两条夹持定位杆之间。
14.本发明的第二个目的，是提供一种上述结构合理的水平包装机所采用的包装方法，采用的技术方案如下：一种上述结构合理的水平包装机所采用的包装方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）取出包装袋并使其处于躺平状态；（2）将包装袋转动到垂直竖立状态，打开包装袋的袋口；（3）将上述袋口被打开的包装袋转移到灌装工位，灌装物料后，展平包装袋的袋口；
（4）将上述袋口展平的包装袋转移到封口工位，封口制成物料包装成品送出。
15.上述这种包装方法的好处是，每个加工步骤需要完成的动作较少，因此每个加工步骤耗费的时间都不多，各加工设备每次工作完毕需要等待的时间间隔较短，便于提高工作效率。
16.本发明对照现有技术的有益效果是，由于对水平包装机的结构进行了改进，采用包装袋状态转换及开袋口装置完成包装袋的状态改变（从躺平状态转换为垂直竖立状态）、袋口打开，因此灌装工位上的包装袋夹持展袋装置仅需完成夹住袋口打开的包装袋，等待灌装完毕后将袋口展平，这样的改进使得其结构更合理，减少了该加工设备需要完成的工作，而将打开袋口的工作转给前一个工位上的设备完成，使得每个加工步骤需要完成的动作更均衡，因此每个加工步骤耗费的时间都相差不多，各加工设备每次工作完毕需要等待的时间间隔较短，便于提高工作效率。
附图说明
17.图1是本发明的一个实施例的结构示意图；图2是图1所示实施例储袋装置、取袋装置、包装袋状态转换及开袋口装置另一个角度的结构示意图；图3是图1所示实施例包装袋状态转换及开袋口装置的放大图；图4是图3去掉转动件后的另一个角度的结构示意图；图5是图1所示实施例去掉储袋装置、取袋装置、包装袋状态转换及开袋口装置、成品送出装置、大部分机架的放大图；图6是图5去掉封口装置后的另一个角度的结构示意图。
具体实施方式
18.如图1-6所示，本技术一个实施例中的结构合理的水平包装机，包括机架1，所述机架1上安装有储袋装置2，储存垂直叠置的包装袋；取袋装置3，将位于储袋装置出口处的包装袋取出并保持躺平状态；包装袋状态转换及开袋口装置4，取走上述处于躺平状态的包装袋，转动包装袋到垂直竖立状态，打开包装袋顶端的袋口；包装袋夹持展袋装置5，接收送来的上述袋口被打开的包装袋，并等待该包装袋被灌装物料后，将包装袋的袋口展平；灌装装置6，往位于上述包装袋夹持展袋装置5的袋口被打开的包装袋内灌装物料；封口装置7，接收送来的上述袋口展平的包装袋并将袋口封合，制成物料包装成品；包装袋转移装置8，同步完成两个动作，将位于包装袋状态转换及开袋口装置4的袋口被打开的包装袋转移到包装袋夹持展袋装置5，将位于包装袋夹持展袋装置5的袋口展平的包装袋转移到封口装置7。两个动作是同步完成的，第一个动作将一个袋口被打开的包装袋（此时，其内没有灌装物料）从包装袋状态转换及开袋口装置4转移到包装袋夹持展袋
装置5；而第二个动作将一个袋口展平的包装袋（其内灌装有物料）从包装袋夹持展袋装置5转移到封口装置7，因此包装袋夹持展袋装置5先被取走了一个袋口展平的包装袋，然后接收了一个袋口被打开的包装袋。由于采用包装袋状态转换及开袋口装置4完成包装袋的袋口打开的工作，因此包装袋夹持展袋装置5的工作减少了，各加工设备每次加工的耗时更均衡，由于间歇式运动及加工的工作效率是由最慢的加工设备决定的，而包装袋夹持展袋装置5（现有水平包装机中，该设备由于需要完成的工作最多，因此是最慢的加工设备）的工作效率的提高，使得水平包装机 能够有效地提高工作效率。
19.如图1、2所示，一个可选择的实施例，所述储袋装置2为储袋槽，储袋槽底端具有出袋口。
20.如图1、2所示，一个可选择的实施例，取袋装置3包括第一气缸301、取袋架302、三个第一真空吸盘303，第一气缸301安装在机架1上并且第一气缸301的两根第一活塞轴3011沿着垂直方向向上延伸，取袋架302安装在两根第一活塞轴3011上，所有第一真空吸盘303安装在取袋架302上并且第一真空吸盘303朝上延伸，第一真空吸盘303位于出袋口正下方。
21.如图1-4所示，一个可选择的实施例，所述包装袋状态转换及开袋口装置4包括摆动单元401，在水平方向与垂直方向之间摆动；夹持开袋口单元402，安装在摆动单元401上，当摆动单元401处于水平方向时夹紧躺平状态的包装袋，当摆动单元401处于垂直方向时松开处于垂直竖立状态的包装袋，并且在此过程中同步吸住包装袋袋口的两个外侧壁并打开袋口。
22.如图3、4所示，一个可选择的实施例，所述摆动单元401包括转动件4011、摆动架4012，转动件4011安装在机架1上，摆动架4012安装在转动件4011上。
23.如图3、4所示，一个可选择的实施例，所述转动件4011为第一伺服电机，摆动架4012安装在第一伺服电机的第一输出轴上。
24.如图3、4所示，一个可选择的实施例，所述夹持开袋口单元402包括开合件4021、两个夹持件4022和两个真空吸盘4023，开合件4021安装在摆动单元401上，两个夹持件4022分别安装在开合件4021上，两个真空吸盘4023分别安装在两个夹持件4022上，开合件4021带动两个夹持件4022转动并且两个夹持件4022转动的方向相反；当两个夹持件4022相向运动时，两个夹持件4022合拢夹住包装袋，同时两个真空吸盘4023也分别吸住包装袋的袋口的两个外侧壁；当两个夹持件4022背向运动时，两个夹持件4022相互远离、松开包装袋，同时两个真空吸盘4023也吸住包装袋的袋口的两个外侧壁并带动两个外侧壁向外运动，打开包装袋的袋口。
25.一个可选择的实施例，开合件4021采用气动手指。
26.所述开合件4021可以采用与气动手指具有类似功能的机械结构。如图3、4所示，一个可选择的实施例，开合件4021采用第四气缸40211、两根摆杆40212、一对相互啮合的齿轮40213组成的机械结构。第四气缸40211带动一根摆杆40212转动，该摆杆40212通过一对相互啮合的齿轮40213带动另外一根摆杆40212转动并且两根摆杆40212转动的方向相反。本实施例中，开合件4021还包括两根辅助摆杆40214。
27.如图5、6所示，一个可选择的实施例，所述包装袋夹持展袋装置5包括展袋单元502，沿着机架的纵向往复运动；两个夹袋单元501，分别安装在展袋单元502上，夹住袋口被打开的包装袋的开口
两侧，并被展袋单元502带动着做背向运动，将上述包装袋的袋口展平。
28.一个可选择的实施例，所述展袋单元502可以采用两个气缸。
29.所述展袋单元502也可以采用与两个气缸具有类似功能的机械结构。如图5、6所示，一个可选择的实施例，所述展袋单元502采用第二伺服电机5021、螺杆5022、两个螺母5023、支撑架5024，螺杆5022圆周面的两侧分别设置正向螺纹、反向螺纹，利用第二伺服电机5021带动螺杆5022转动，再通过正向螺纹、反向螺纹将转动转换成两个螺母5023的反向运动，来实现与两个气缸类似的功能。
30.如图5、6所示，一个可选择的实施例，夹袋单元501包括连接上述螺母的可滑动座5011，在可滑动座5011上设置两根相互平行并且能够沿着轨道滑动的滑杆5012，在两个滑杆5012前端分别设置夹袋片5013，两个夹袋片5013相对设置，并且两个滑杆5012采用驱动机构5014驱动，使得它们反向运动，从而实现两个夹袋片5013的合拢、打开。这种结构的优点是，两个夹袋单元501工作时能够有效地减少对设置在它上方的灌装装置6的影响，因为夹袋单元501前部的动作仅仅在狭小的空间内即可完成。
31.所述驱动机构5014可以采用两个气缸，也可以采用能够实现类似功能的机械机构。
32.如图5、6所示，一个可选择的实施例，驱动机构5014采用气缸、摆杆和两根连杆组成的机械机构实现两个气缸的功能。这样的驱动机构能够节省一个气缸。
33.如图1所示，一个可选择的实施例，所述水平包装机还包括成品送出装置9，将物料包装成品送出水平包装机。
34.如图1所示，一个可选择的实施例，所述成品送出装置9为倾斜滑槽，倾斜滑槽安装在机架1上，并且倾斜滑槽位于封口装置7正下方。
35.如图1、5、6所示，一个可选择的实施例，所述包装袋转移装置8包括水平纵向往复运动单元801、开合单元802、两条夹持定位杆803和两个包装袋夹持单元804，水平纵向往复运动单元801安装在机架1上，开合单元802安装在水平纵向往复运动单元801上，两条夹持定位杆803分别安装在开合单元802上，每个包装袋夹持单元804分别设置在两条夹持定位杆803之间。各包装袋夹持单元804都包括两对相对设置的夹持块8041。水平纵向往复运动单元801包括第三伺服电机8011、同步带传动机构8012、滑动座8013，滑动座8013可滑动地安装在机架1上，第三伺服电机8011带动同步带传动机构8012运动，同步带传动机构8012带动滑动座8013运动。开合单元802安装在滑动座8013上，开合单元802采用两个相对设置的气缸，两条夹持定位杆803分别安装在两个气缸上，两个气缸带动两条夹持定位杆803不断做反向运动。
36.如图1所示，一个可选择的实施例，所述灌装装置6包括第二气缸601和灌装头602，灌装头602安装在第二气缸601的第二活塞轴上，灌装头602连接外接的储料装置。
37.如图1、5所示，一个可选择的实施例，所述封口装置7包括两个第三气缸701和两个热封头702，两个第三气缸701分别安装在机架上并且两个热封头702分别安装在两个第三气缸701的第三活塞轴上，两个热封头702相对设置。
38.如图1所示，一个可选择的实施例，水平包装机还包括控制装置10，控制装置10为plc控制装置，plc控制装置分别控制储袋装置2、取袋装置3、包装袋状态转换及开袋口装置4、包装袋夹持展袋装置5、灌装装置6、封口装置7、包装袋转移装置8工作。
39.一种包装方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）取出包装袋并使其处于躺平状态；（2）将处于躺平状态的包装袋转动到垂直竖立状态，打开包装袋的袋口；（3）将上述袋口被打开的包装袋转移到灌装工位，灌装物料后，展平包装袋的袋口；（4）将上述袋口展平的包装袋转移到封口工位，封口制成物料包装成品送出。
40.上述这种包装方法的好处是，对设置在灌装工位的加工设备的结构进行了优化，使得其结构更合理，减少了该加工设备需要完成的工作，将打开袋口的工作转给前一个工位上的设备完成，这使得每个加工步骤需要完成的动作都更加均衡，因此每个加工步骤耗费的时间都相差不多，各加工设备每次工作完毕需要等待的时间间隔就变得较短，这有利于提高工作效率。
41.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种结构合理的水平包装机，包括机架，其特征在于：所述机架上安装有储袋装置，储存垂直叠置的包装袋；取袋装置，将位于储袋装置出口处的包装袋取出并保持躺平状态；包装袋状态转换及开袋口装置，取走上述处于躺平状态的包装袋，转动包装袋到垂直竖立状态，打开包装袋顶端的袋口；包装袋夹持展袋装置，接收送来的上述袋口被打开的包装袋，并等待该包装袋被灌装物料后，将包装袋的袋口展平；灌装装置，往位于上述包装袋夹持展袋装置的袋口被打开的包装袋内灌装物料；封口装置，接收送来的上述袋口展平的包装袋并将袋口封合，制成物料包装成品；包装袋转移装置，同步完成两个动作，将位于包装袋状态转换及开袋口装置的袋口被打开的包装袋转移到包装袋夹持展袋装置，将位于包装袋夹持展袋装置的袋口展平的包装袋转移到封口装置。2.如权利要求1所述的结构合理的水平包装机，其特征在于：所述储袋装置为储袋槽，储袋槽底端具有出袋口。3.如权利要求2所述的结构合理的水平包装机，其特征在于：所述取袋装置包括第一气缸、取袋架、至少一个第一真空吸盘，第一气缸安装在机架上并且第一气缸的第一活塞轴沿着垂直方向向上延伸，取袋架安装在第一活塞轴上，所有第一真空吸盘安装在取袋架上并且第一真空吸盘朝上延伸，第一真空吸盘位于出袋口正下方。4.如权利要求1所述的结构合理的水平包装机，其特征在于：所述包装袋状态转换及开袋口装置包括摆动单元，在水平方向与垂直方向之间摆动；夹持开袋口单元，安装在摆动单元上，当摆动单元处于水平方向时夹紧躺平状态的包装袋，当摆动单元处于垂直方向时松开处于垂直竖立状态的包装袋，并且在此过程中同步吸住包装袋袋口的两个外侧壁并打开袋口。5.如权利要求4所述的结构合理的水平包装机，其特征在于：所述摆动单元包括转动件、摆动架，转动件安装在机架上，摆动架安装在转动件上。6.如权利要求4所述的结构合理的水平包装机，其特征在于：所述夹持开袋口单元包括开合件、两个夹持件和两个真空吸盘，开合件安装在摆动单元上，两个夹持件分别安装在开合件上，两个真空吸盘分别安装在两个夹持件上，开合件带动两个夹持件转动并且两个夹持件转动的方向相反；当两个夹持件相向运动时，两个夹持件合拢夹住包装袋，同时两个真空吸盘也分别吸住包装袋的袋口的两个外侧壁；当两个夹持件背向运动时，两个夹持件相互远离、松开包装袋，同时两个真空吸盘也吸住包装袋的袋口的两个外侧壁并带动两个外侧壁向外运动，打开包装袋的袋口。7.如权利要求1所述的结构合理的水平包装机，其特征在于：所述包装袋夹持展袋装置包括展袋单元，沿着机架的纵向往复运动；两个夹袋单元，分别安装在展袋单元上，夹住袋口被打开的包装袋的开口两侧，并被展袋单元带动着做背向运动，将上述包装袋的袋口展平。8.如权利要求1所述的结构合理的水平包装机，其特征在于：所述水平包装机还包括成
品送出装置，将物料包装成品送出水平包装机。9.如权利要求1所述的结构合理的水平包装机，其特征在于：所述包装袋转移装置包括水平纵向往复运动单元、开合单元、两条夹持定位杆和两个包装袋夹持单元，水平纵向往复运动单元安装在机架上，开合单元安装在水平纵向往复运动单元上，两条夹持定位杆分别安装在开合单元上，各包装袋夹持单元分别设置在两条夹持定位杆之间。10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的结构合理的水平包装机所采用的包装方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)取出包装袋并使其处于躺平状态；(2)将包装袋转动到垂直竖立状态，打开包装袋的袋口；(3)将上述袋口被打开的包装袋转移到灌装工位，灌装物料后，展平包装袋的袋口；(4)将上述袋口展平的包装袋转移到封口工位，封口制成物料包装成品送出。

技术总结
一种结构合理的水平包装机，包括机架，所述机架上安装有储袋装置、取袋装置、包装袋状态转换及开袋口装置、包装袋夹持展袋装置、灌装装置、封口装置、包装袋转移装置。一种包装方法，包括以下步骤：取出包装袋并使其处于躺平状态；将包装袋转动到垂直竖立状态，打开包装袋的袋口；将上述包装袋转移到灌装工位，灌装物料后，展平包装袋的袋口；将上述包装袋转移到封口工位，封口制成物料包装成品送出。本发明对照现有技术的有益效果是，由于对水平包装机的结构进行了改进，使得其结构更合理，每个加工步骤需要完成的动作更均衡，因此每个加工步骤耗费的时间都相差不多，各加工设备每次工作完毕需要等待的时间间隔较短，便于提高工作效率。效率。效率。


技术研发人员：吴境鑫 肖徽毅
受保护的技术使用者：广东启亿晟机械科技有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/9/13