全自動(dòng)蝶式圓臺(tái)扭結(jié)包裝機(jī)研發(fā)

王成山,何　偉,盧小敏

(如皋包裝食品機(jī)械有限公司,江蘇如皋 226500)

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全自動(dòng)蝶式圓臺(tái)扭結(jié)包裝機(jī)研發(fā)

王成山,何偉,盧小敏

(如皋包裝食品機(jī)械有限公司,江蘇如皋 226500)

摘要：全自動(dòng)蝶式圓臺(tái)扭結(jié)包裝機(jī)是自主研發(fā)設(shè)計(jì)的填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白產(chǎn)品。它適用于系列化、間歇式多功能包裝機(jī),可用于無(wú)色標(biāo)和有色標(biāo)包裝材料的物料包裝,該機(jī)采用的智能控制系統(tǒng),由伺服電機(jī)帶動(dòng)送紙機(jī)構(gòu)、光電開(kāi)關(guān)、編碼器、接近開(kāi)關(guān)、機(jī)械傳動(dòng)等裝置組成、性能可靠效率高。本機(jī)由理料、進(jìn)料、切紙、折疊扭結(jié)及光電控制系等五部分組成。

關(guān)鍵詞：進(jìn)料；切紙；折疊扭結(jié)；光電控制

0引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，生活水平的不斷提高、消費(fèi)觀(guān)念的變化，人們對(duì)巧克力糖果包裝方式和圖案都提出了很高的要求，生產(chǎn)企業(yè)對(duì)機(jī)械的生產(chǎn)效率、耐用度、智能化、包裝質(zhì)量也提出了更高的要求。為滿(mǎn)足客戶(hù)的需求，我們研發(fā)生產(chǎn)了全自動(dòng)蝶式圓臺(tái)扭結(jié)包裝機(jī)。該機(jī)是高效，耐用，實(shí)用，易用的包裝機(jī)械，是糖果企業(yè)理想的生產(chǎn)設(shè)備。

全自動(dòng)蝶式圓臺(tái)扭結(jié)包裝機(jī)是國(guó)內(nèi)空白產(chǎn)品，是自主研發(fā)自主設(shè)計(jì)的，是一種多規(guī)格、系列化的、間歇式多功能包裝機(jī),可用于無(wú)色標(biāo)和有色標(biāo)包裝材料的物料包裝。該機(jī)采用的智能控制系統(tǒng),由伺服電機(jī)、送紙機(jī)構(gòu)、光電開(kāi)關(guān)、編碼器、接近開(kāi)關(guān)、機(jī)械傳動(dòng)等裝置組成、性能可靠、方便實(shí)用效率高。

蝶式圓臺(tái)扭結(jié)包裝機(jī)由理料、進(jìn)料、切紙、折疊扭結(jié)，及光電控制機(jī)構(gòu)等組成[1-2]，如圖1所示。圓臺(tái)形糖果的外形如圖2(a)所示，上面是半圓形，下面是一個(gè)平臺(tái)形，經(jīng)過(guò)機(jī)器扭結(jié)包裝后尾部像蝴蝶一樣(見(jiàn)圖2(b))；此種產(chǎn)品包裝稱(chēng)為蝶式圓臺(tái)扭結(jié)包裝。

1自動(dòng)理料輸送解決方案

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)論證和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出該機(jī)的理料部分。自動(dòng)理料輸送由三個(gè)輸送帶和三個(gè)理料帶組合而成，我們稱(chēng)為三三組合[3]，三三組合是經(jīng)過(guò)上百次試驗(yàn)和科學(xué)計(jì)算得出的一種組合。其組合功能是第一節(jié)輸送帶慢速地實(shí)現(xiàn)物料接入；第二節(jié)輸送帶中速和理料帶組合實(shí)現(xiàn)物料行距離拉開(kāi)，便于后一節(jié)的整齊輸送；第三節(jié)輸送和理料帶實(shí)現(xiàn)物料的整齊輸送。這樣使無(wú)序的物料整齊有序的排列輸送，實(shí)現(xiàn)包裝全自動(dòng)化作業(yè)，節(jié)約了人工成本、大大提高生產(chǎn)效率。經(jīng)過(guò)的大量的試驗(yàn)，效果良好，達(dá)到設(shè)計(jì)要求(如圖3所示)。

2自動(dòng)垂直上料機(jī)構(gòu)原理

當(dāng)整理輸送帶把物料送到垂直上料機(jī)構(gòu)，將水平方向的物料旋轉(zhuǎn)90°變作橫向放置，為下一道上料工序做好準(zhǔn)備。該機(jī)構(gòu)對(duì)物料要求非常高，不能大、也不能小，對(duì)物料尺寸要求在正負(fù)1mm。對(duì)對(duì)機(jī)構(gòu)的自身加工要求也非常高，各工位要垂直成90°。只有垂直才能達(dá)到準(zhǔn)確送料的目的(如圖4所示)。

3供紙控制系統(tǒng)

采用紙盤(pán)在機(jī)臺(tái)上面的架構(gòu)，一是為了合理節(jié)約空間;二是便于使用過(guò)程中的紙盤(pán)更換方便；三是采用雙紙盤(pán)工作方式，為包裝雙層紙的客戶(hù)提供了方便,體現(xiàn)設(shè)計(jì)師的獨(dú)具匠心[4]。

送紙機(jī)構(gòu)采用兩只橡膠輥相對(duì)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)包裝紙向前運(yùn)動(dòng)。橡膠輥在這個(gè)機(jī)構(gòu)中是相當(dāng)重要的部件，所用材料和其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都比較的考究，機(jī)構(gòu)采用的是一個(gè)固定回旋轉(zhuǎn)輥，一個(gè)活動(dòng)輥的設(shè)計(jì)方法。固定旋轉(zhuǎn)輥由PLC控制加伺服電機(jī)帶動(dòng),控制快慢旋轉(zhuǎn)角度，控制紙的長(zhǎng)短和對(duì)標(biāo)?；顒?dòng)輥兩邊設(shè)計(jì)了2個(gè)彈簧和調(diào)節(jié)螺釘，便于使用過(guò)程中的調(diào)整。在橡膠選材方面講究也比較多，橡膠軟硬都有較高要求，太硬容易打滑、太軟不耐磨(如圖5所示)。

切紙機(jī)構(gòu)采用的是固定刀與旋轉(zhuǎn)刀設(shè)計(jì)架構(gòu)，便于切紙，不阻紙，方便實(shí)用。

4四工位折紙扭結(jié)機(jī)構(gòu)原理

研發(fā)四工位折紙扭結(jié)機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖6)，是經(jīng)過(guò)模擬手工特別設(shè)計(jì)的一種新形結(jié)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是本機(jī)的關(guān)鍵部分，要完成上糖、接紙、折紙、夾持、扭結(jié)、是一種多工位、多工序、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)作多、同時(shí)機(jī)構(gòu)動(dòng)作連續(xù)性強(qiáng)[5-6]。只要有一處有問(wèn)題就會(huì)影響包裝效果，整機(jī)不能正常運(yùn)行，該結(jié)構(gòu)集聚了的設(shè)計(jì)人員的智慧。

包裝運(yùn)轉(zhuǎn)工藝順序：包裝物從工位9水平換成90°，同時(shí)把包裝紙和糖塊送到工位7，完成下折紙。畫(huà)盤(pán)正旋轉(zhuǎn)到1折紙機(jī)構(gòu)工位完成上折紙，同時(shí)完成上抄紙，轉(zhuǎn)到4工位完成扭結(jié)，到該工位糖果基本完成了包裝，5工位是出糖位，到這里完成了糖果在畫(huà)盤(pán)上所有動(dòng)作，輸出成品糖果。

5結(jié)束語(yǔ)

全自動(dòng)蝶式圓臺(tái)扭結(jié)包裝機(jī)的研制，從市場(chǎng)考察調(diào)研，到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、裝機(jī)生產(chǎn)和試驗(yàn)改進(jìn)話(huà)費(fèi)了五年時(shí)間。該機(jī)的研制成功解決了一直困擾糖果企業(yè)，以人工為主要的手工包裝而產(chǎn)生的效率低包裝質(zhì)量差等問(wèn)題，改善了勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成本高、不衛(wèi)生的局面。該機(jī)結(jié)構(gòu)新穎、成本低、效率高，屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng)單扭折疊的包裝型式，有著巨大的市場(chǎng)推廣價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值，其包裝速度是人工包裝的10倍，有效地減少了企業(yè)用工成本和招工難的問(wèn)題，同時(shí)大大提高了企業(yè)的交貨時(shí)間，解決了量大生產(chǎn)周期短的訂單問(wèn)題，是企業(yè)的理想投資設(shè)備。

參考文獻(xiàn)：

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Study on Full Automatic Butterfly Type Cone Twist Wrapping Machine

WANG Cheng-shan,HE Wei,LU Xiao-min

(Rugao Packaging Food Machinery Co.Ltd.,Rugao 226500,China)

Abstract:The design of automatic butterfly type cone twist wrapping machine fills the product gap in domestic market. It is suitable to serialization and intermittent multi function packaging, and could be used for standard colorless and color packaging. Intelligent control system is employed to control servo motor driving the paper feeding mechanism, photoelectric switch, decoder, proximity switch and mechanical driving devices. The designed machine is reliable and practical. It is composed of five parts: arrange part, feed part, cutter, folding twist part and photoelectric control system.

Key words:feed;paper cut;folding twist;photoelectric control

doi:10.3969/j.issn.1005-1295.2016.01.019

中圖分類(lèi)號(hào)：TS243.5；TB486.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1005-1295(2016)01-0070-03

作者簡(jiǎn)介：王成山(1985-)，男，工程師，從事包裝機(jī)械自動(dòng)化成套項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作，

通信地址：226500江蘇南通市如皋慶余東路201號(hào) 如皋包裝食品機(jī)械有限公司， E-mail：wcs015102@126．com

收稿日期：2015-11-20;修稿日期： 2015-11-30