技术领域

本发明涉及一种包装机， 主要用于包装生产线上， 将物料 （如： 注射器、 注射 针、 输液器、 手术包、 药品以及食品等） 进行包装分切加工。

背景技术

[0002] 现有技术包装机的工作原理： 在机器上包装底膜 （简称底膜， 为塑料薄膜） 两 边各被夹子链夹住带入机器； 机器的驱动使夹子链每走一个单模距离将底膜 带 入成型区， 在模具的作用下通过加热和吸塑将底膜成型数 个适合放物料的型腔 ； 底膜进入放物区， 通过人工或辅助机器将物料放入底膜的型腔内 ； 覆盖膜 （ 或纸） 进入机器并盖住型腔的幵口面， 一起进入封合区， 型腔必须准确落入封 合模的型腔内； 运用封合机构将覆盖膜 （或纸） 与装有物料的底膜封合在一起 ， 包装完成； 进入切割区， 切割刀片也必须对准切割部位， 切割机构将连着的 包装物切割成便于使用的单体； 包装完成后的单体包装物从出料口输出， 从而 完成了包装生产线的整个工作。

[0003] 在每次工作之初， 先将被包装物对应的模具 （包括成型模、 封合模） 更换到机 器上， 模具大小尺寸相配， 然后进行对模： 包装不同的物料需用不同的适合该 物料的模具。 每换一个批次的产品， 都必须更换成型模、 封合模两套模具。 模 具的更换需要专业人员来完成， 模具更换后， 还需对模、 调整、 试模、 再调整 等直至位置准确后才能正常生产。 该工作复杂繁琐， 费吋费料， 技术性较高， 模具质量较重， 更换模具需专业且强壮人员来完成。 吸塑成型后底膜在机器驱 动下走数个单模距离后准确落入封合模内， 如果有偏差会产生封合偏位， 此吋 需调整成型模或封合模的位置； 同样， 封合后也应在数个单模距离后落入切割 模内， 需调整切割模的位置， 有吋还需调整成型和封合模的位置。 调整分粗调 整、 精调整、 试运行等， 全部达到要求后才能正常工作。 当更换品种后， 由于 模具的不同， 单模距离也不相同， 又要重复上述的调整工作。 即现有技术需要 经常人工调整成型机构、 封合机构、 切割机构之间的距离。 该项调整工作复杂 繁琐， 且要浪费较多的包装材料、 能耗和吋间等， 对调整人员素质要求也较高 技术问题

[0004] 本发明首先解决的技术问题是成型机构、 封合机构、 切割机构三者之间相互精 确定位， 从而使得包装机上的每个产品经过成型机构、 封合机构、 切割机构吋 恰好对准。 本发明解决的第二个技术问题是模具与横切刀 片的自动配合定位问 题。 本发明解决的第三个技术问题是提供一种自动 换模装置， 自动换模装置具 有相同的两套， 第一套自动换模装置用于封合机构， 第二套自动换模装置用于 成型机构， 从而实现自动换模。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 本发明解决成型机构、 封合机构、 切割机构三者之间相互精确定位的技术问题 所采用的技术方案为：

[0006] 一种包装机， 包括底膜入膜机构、 成型机构、 封合机构、 切割机构、 夹子链条 、 夹子链条驱动装置， 底膜入膜机构、 成型机构、 封合机构、 切割机构依次排 歹 |J， 其特征是还设置有电气控制装置、 刀片位移驱动装置， 切割机构上设置有 刀片位移驱动装置， 刀片位移驱动装置与横切刀片连接， 电气控制装置与成型 机构、 封合机构、 切割机构、 刀片位移驱动装置均连接， 成型机构、 封合机构 、 切割机构三个机构中固定其中一个并确定其工 作基准线， 另外两个机构固定 在其工作基准线与已确定位置机构工作基准线 相距模具宽度的整数倍位置上。 电气控制装置根据已固定一个机构的工作基准 线， 将另外两个机构调整至其工 作基准线与已确定位置机构工作基准线相距模 具宽度的整数倍位置上并固定。 上述设计实现了成型机构、 封合机构、 切割机构三个机构之间的自动对位， 提 高了自动化水平和生产效率， 降低生产成本。

[0007] 本发明还设置有成型机构驱动装置、 封合机构驱动装置， 电气控制装置与成型 机构驱动装置、 封合机构驱动装置均连接， 成型机构驱动装置与成型机构连接 ， 封合机构驱动装置与封合机构连接。 先固定切割机构位置， 电气控制装置通 过封合机构驱动装置将封合机构工作基准线调 整至与切割机构工作基准线相距 模具宽度的整数倍位置上并固定， 通过成型机构驱动装置将成型机构工作基准 线调整至与封合机构工作基准线相距模具宽度 的整数倍位置上并固定。

[0008] 本发明解决的第二个技术问题是模具与横切刀 片的配合定位问题。 本发明所述 机构的工作基准线采用该机构的中心线， 成型模中心线与成型机构工作基准线 重合， 封合模中心线与封合机构工作基准线重合， 成型模、 封合模均为 N排模， 模具宽度为 L， 横切刀片设置有 N把横切刀， 电气控制装置通过刀片位移驱动装 置使得相邻横切刀之间的距离为 IJN， 横切刀片中心线与切割机构工作基准线的 距离为 L/2N。 该设计解决了模具与横切刀片的自动配合定位 问题， 进一步提高 自动化水平和生产效率。

[0009] 本发明更换包装物后， 将成型模和封合模更换， 在电气控制装置的控制屏上输 入参数 （模具宽度、 单或双模等） ， 数控将双排切割刀片间距移至准确位置， 封合机构驱动装置检测并将封合机构移位 （保持封合机构工作基准线与切割机 构工作基准线的间距在模具宽度的整数倍上） ， 成型机构驱动装置检测并将成 型机构移位 （保持成型机构工作基准线与封合机构工作基 准线的间距在模具宽 度的整数倍上） ， 调整完毕， 机器进入正常生产工作。

[0010] 本发明解决的第三个技术问题是提供一种自动 换模装置， 所述成型机构、 封合 机构均采用自动换模装置， 自动换模装置包括模具升降机构、 模具支架、 数控 分度驱动机构、 分度轴、 模具安装架、 上模， 上模安装在机架上部， 电气控制 装置与模具升降机构、 数控分度驱动机构连接， 模具升降机构与模具支架连接 ， 模具支架与机架滑动连接， 模具支架上安装数控分度驱动机构、 分度轴， 数 控分度驱动机构与分度轴连接， 分度轴上固定安装模具安装架， 模具安装架上 固定安装若干个径向均匀分布的模具， 电气控制装置控制模具升降机构、 数控 分度驱动机构工作， 上模与模具配合， 模具升降机构驱动模具支架至合适位置 ， 数控分度驱动机构驱动分度轴至合适角度， 使得模具安装架上的某个模具进 入工作位， 其它模具进入等待位置。 上述设计实现了模具的自动换模， 自动化 程度高， 降低了操作人员的专业要求和减少劳动量， 同吋省吋、 省耗材、 节能 等， 提高生产效率， 降低生产成本。

[0011] 模具为四个， 相邻的两个模具之间径向相差 90度。 [0012] 模具为三个， 相邻的两个模具之间径向相差 120度。

[0013] 模具升降机构采用气缸。

[0014] 将模具预先安装到模具安装架上， 将每个模具编号输入电气操作系统； 工作吋 ， 告知电气操作系统下一个要操作的模具编号， 电气操作系统自动将对应的模 具旋转至工作位， 即可进行正常生产。

发明的有益效果

有益效果

[0015] 本发明提供了一种整体设计合理， 自动化程度高的包装机， 无需人工手动调整 ， 实现了成型机构、 封合机构、 切割机构三个机构之间的自动对位， 模具与横 切刀片的自动配合定位， 模具的自动换模， 使机器智能化， 降低了操作人员的 专业要求， 减少劳动量， 省吋、 省耗材、 节能， 提高生产效率， 降低生产成本 对附图的简要说明

附图说明

[0016] 图 1是本发明包装机的结构示意图。

[0017] 图 2是本发明包装机主体结构的剖视示意图。

[0018] 图 3是本发明包装机去机架后的俯视示意图。

[0019] 图 4是图 3中的模具 （包括成型模、 封合模） 平面图。

[0020] 图 5是本发明一种自动换模装置的结构示意图。

[0021] 图 6是图 5所示自动换模装置的剖面示意图， 此吋工作模具处于脱模状态。

[0022] 图 7是图 5所示自动换模装置的剖面示意图， 此吋工作模具处于合模状态。

[0023] 图 8是本发明另一种自动换模装置的主体结构示� �图。

[0024] 图中：

[0025] 1： 底膜入膜机构；

[0026] 2： 成型机构， 将底膜吸塑成型；

[0027] 3： 放物料区 （物料放入成型后的底膜内） ；

[0028] 4： 封合机构， 将覆盖膜盖住封合模并热合封合成一体） ；

[0029] 5： 入覆盖膜 （或纸） 区； [0030] 6： 切割机构， 将包装完成后连续的包装物切成单体；

[0031] 7: 出料区；

[0032] 8: 底膜；

[0033] 9 夹子链条 （夹住底膜直至包装完成到出料区） ；

[0034] 10： 底膜成型后的型腔；

[0035] 11： 物料；

[0036] 13: 电气控制装置；

[0037] 14： 夹子链条驱动装置 （驱动夹子链条， 使之每节走模具宽度距离， 停顿， 等 待 3个机构工作完成后走下一个循环） ；

[0038] 15: 封合机构驱动装置；

[0039] 16: 成型机构驱动装置；

[0040] 17： 切割机构工作基准线；

[0041] 18： 封合机构工作基准线；

[0042] 19: 成型机构工作基准线；

[0043] 20： 覆盖膜 （或纸） ；

[0044] 21、 模具， 若干个模径向均匀分布在模具安装架上；

[0045] 21-1 : 安装在成型机构上的成型模；

[0046] 21-2： 安装在封合机构上的封合模；

[0047] 23： 安装在切割机构上的横切刀片；

[0048] 24： 安装在机架上的纵切刀片；

[0049] 25 : 切割后的多余废边；

[0050] 26： 包装切割后的成品。

[0051] 27： 模具升降机构， 带动模具支架上下移动， 合模时上升， 脱模时下降； [0052] 28： 模具支架， 模具支架的两端通过轴承支承分度轴， 受控于模具升降机构上 下移动；

[0053] 29： 分度轴， 与数控分度驱动机构连接， 受控于数控分度驱动机构， 并带动模 具安装架转动；

[0054] 30: 模具安装架， 可安装多个模具， 受控于分度轴转动； [0055] 31： 数控分度驱动机构， 安装在模具支架上， 受控于电气控制装置， 带动分度 轴旋转；

[0056] 32： 上模， 标准通用型， 安装在包装机的机架上， 合模吋顶住下方的模具， 承 担封闭作用；

[0057] 33： 机架， 用来安装包装机的各部分。

本发明的实施方式

[0058] 参见图 1〜图 8， 本发明实施例包装机包括底膜入膜机构 1、 成型机构 2、 封合机 构 4、 切割机构 6、 夹子链条 9、 夹子链条驱动装置 14， 底膜入膜机构 1、 成型机 构 2、 封合机构 4、 切割机构 6依次排列， 改进设计包括电气控制装置 13、 成型机 构驱动装置 16、 封合机构驱动装置 15、 刀片位移驱动装置， 切割机构 4上设置有 刀片位移驱动装置， 刀片位移驱动装置与横切刀片 23连接， 电气控制装置 13与 成型机构驱动装置 16、 封合机构驱动装置 15、 刀片位移驱动装置均连接。 先固 定成型机构 2、 封合机构 4、 切割机构 6三个机构中其中一个机构的位置并设定其 工作基准线， 然后电气控制装置 13自动将另外两个机构调整至其工作基准线与 已确定位置机构工作基准线相距模具宽度 L的整数倍位置上并固定。 工作基准线 采用三个机构的中心线 （参见图 1) 或其它设定位置， 成型模 21-1中心线与成型 机构工作基准线 19重合， 封合模 21-2中心线与封合机构工作基准线重合。 工作基 准线也可以采用三个机构的起始工作位置。 所述纵向是指底膜在包装机上移动 的方向， 即从成型机构 2向切割机构 6移动的方向 （图 1的左右方向） ， 横向是指 与纵向垂直的水平方向， 即图 3的上下方向。 模具 21包括成型模 21-1、 封合模 21- 2， 成型模 21-1、 封合模 21-2大小相配且纵向排数相同。

[0059] 本实施例将切割机构 6固定并设定其工作基准线， 切割方式为整切， 整切分横 切和纵切， 电气控制装置 13的参数设置包括： 模具宽度 L (模具 21的左右方向宽 度， 当模具 21由若干排模组成吋就是若干排模的总宽度， 参见图 4) 、 纵向排数 、 横向个数。 当需包装物料对应的模具 21装入各自的机构上后， 将所采用模具 2 1的数据输入电气控制装置 13， 所述数据包括纵向排数、 模具宽度 L、 横向个数 ， 电气控制装置 13先根据模具 21横向个数的参数的选择， 自动排列纵切刀片 24 中的纵向滚动刀片的数量和位置； 电气控制装置 13再通过刀片位移驱动装置将 横切刀片 23移动到位 （当横切刀片 23为一把横切刀且为 1排模吋， 该横切刀片 23 位于切割机构工作基准线 17左或右 0.5L位置； 当横切刀片 23为 2把刀且为 2排模吋 ， 横切刀片 23中的一把横切刀对准切割机构工作基准线 17， 横切刀片 23中的两 把横切刀之间的距离为 0.5L) ， 然后通过现有技术自动测量并计算切割机构工 作 基准线 17与封合机构工作基准线 18的距离和偏移量 （也可以在电气控制装置 13 中输入切割机构 6、 封合机构 4、 成型机构 2初始位置， 然后通过模具 21参数计算 封合机构 4与切割机构 6之间的距离和偏移量、 成型机构 2与封合机构 4之间的距 离和偏移量） ， 将偏移量传给封合机构驱动装置 15， 使封合机构 4移动到两工作 基准线的模具宽度 L距离整数倍的位置， 自动固定封合机构 4， 确定封合机构 4的 位置； 同理， 电气控制装置 13再自动测量并计算封合机构工作基准线 18与成型 机构工作基准线 19的距离和偏移量， 将偏移量传给成型机构驱动装置 16， 使成 型机构 2移动到两工作基准线的模具宽度 L距离整数倍的位置， 自动固定成型机 构 2， 确定成型机构 2的位置； 电气控制装置 13再次确认三个机构的相互位置， 准确无误后电气控制装置 13提示操作完成， 机器可进入正常工作程序进行生产

[0060] 本实施例横切刀片 23的数量与模具 21的排数相同。 设横切刀片 23的数量和模具 21的排数为正整数 N， 则成型模 21-1、 封合模 21-2均为 N排模， 所述横切刀片 23 设置有 N把横切刀， 相邻横切刀之间的距离为 IJN， 横切刀片 23中心线与切割机 构工作基准线的距离为 L/2N。

[0061] 现以图 4所示模具 21为例加以说明：

[0062] 模具参数输入电气控制装置 13 (电脑） 的操作菜单内 （该模具宽度 L， 双排）

， 参见图 1， 横切刀片 23有 2把横切刀， 2把横切刀之间的距离为 L/2， 电气控制装 置 13将安装在切割机构 6上的 2把横切刀片移动至横切刀片 23中心线与切割机构 工作基准线 17的距离为 L/4位置， 电气控制装置 13检测切割机构工作基准线 17与 封合机构工作基准线 18的距离， 通过数控封合机构驱动装置 15移动封合机构 4至 2〜12倍模具宽度 L的位置， 即切割机构工作基准线 17对封合机构工作基准线 18 的距离为 2〜12L， 锁定封合机构驱动装置 15， 电气控制装置 13检测封合机构工 作基准线 18对成型机构工作基准线 19的距离， 通过数控成型机构驱动装置 16移 动成型机构 2至 4〜30倍模具宽度 L的位置， 即封合机构工作基准线 18对成型机构 工作基准线 19的距离为 4〜30L， 锁定成型机构驱动装置 16， 机器对位完毕， 即 可进行正常工作。 移动封合机构 4、 成型机构 2的距离根据实际情况确定， 通常 移动至最接近的模具宽度 L整数倍的位置， 即向左移动实际距离整除模具宽度 L 所得的余数 （即向左的偏移量） 或者向右移动模具宽度 L-实际距离整除模具宽度 L所得的余数 （即向右的偏移量） 。 例如模具宽度 L为 498mm， 电气控制装置 13 检测切割机构参照基准点 17与封合机构参照基准点 18距离为 1097mm， 计算 1097 ÷498 = 2余数 101， 通过数控封合机构驱动装置 15将封合机构 4向左移动余数 101 mm (即切割机构参照基准点 17对封合机构参照基准点 18的距离为 2L) 或者向右 移动模具宽度 L-101=498-101=397mm (即切割机构参照基准点 17对封合机构参照 基准点 18的距离为 3L) ，锁定封合机构驱动装置 15 ; 电气控制装置 13检测封合机 构参照基准点 18对成型机构参照基准点 19的距离为 3943mm， 计算 3943÷498 = 7 余数 457， 通过数控成型机构驱动装置 16将成型机构 2向左移动 457mm (即封合 机构参照基准点 18对成型机构参照基准点 19的距离为 7L) 或者向右移动模具宽 度 L-457=498-457=41mm (即封合机构参照基准点 18对成型机构参照基准点 19的 距离为 8L) ， 锁定成型机构驱动装置 16， 机器对位完毕。

本发明的自动换模装置具有相同的两套， 第一套自动换模装置用于封合机构 4 换封合模 21-2并位于包装机的后部， 第二套自动换模装置用于成型机构 2换成型 模 21-1并位于包装机的前部， 所述前部和后部是相对于包装机的产品移动方 向而 言的， 产品移动方向如图 1中的箭头所示。 所述自动换模装置包括模具升降机构 27、 模具支架 28、 数控分度驱动机构 31、 分度轴 29、 模具安装架 30、 上模 32， 上模 32安装在机架 33上并为标准通用设备， 与模具 21配合 （适用各种模具 21) ； 电气控制装置 13与模具升降机构 27、 数控分度驱动机构 31连接， 模具升降机 构 27与模具支架 28连接， 模具支架 28与机架 33滑动连接， 模具支架 28上安装数 控分度驱动机构 31、 分度轴 29， 数控分度驱动机构 31与分度轴 29连接， 分度轴 2 9上安装模具安装架 30， 模具安装架 30上安装若干个径向均匀分布的模具， 电气 控制装置 13控制模具升降机构 27、 数控分度驱动机构 31工作， 模具升降机构 27 驱动模具支架 28上下移动至合适位置， 数控分度驱动机构 31驱动分度轴 29至合 适角度位置， 使得模具安装架 30上的某个模具进入工作位， 其它模具进入等待 位置。

[0064] 本发明通过模具升降机构 27驱动模具支架 28上下移动， 模具 21为一个模具组， 一个模具组具有多个模具 21， 每个模具 21径向均匀安装在模具安装架 30上， 最 上面的那个模具 21处于工作位， 其他模具 21处于循环等待位置。 向上吋合模， 此吋工作位的模具 21幵始工作； 向下吋脱模， 此吋工作位的那个模具 21完成工 作幵始脱离， 周而复始直至该产品所需的完工数量。 下一品种的产品对应的模 具由数控分度驱动机构 31驱动分度轴 29旋转至工作位， 原工作位的那个模具 21 转到等待位置， 继续上述工作过程。 由于模具安装架 30上具有若干个模具 21， 使得本实施例可以任意选择其中的一种模具 21。 当需要换一种模具 21吋， 只需 要通过数控分度驱动机构 31驱动分度轴 29将对应的模具 21旋转至工作位即可， 节约了换模具 21的人力和吋间。

[0065] 参见图 5〜图 7， 作为一种特例， 所述的模具 21包括四个模具， 四个模具分别均 匀安装在模具安装架 30上， 相邻的两个模具之间径向相差 90度。 预先将四个模 具的位置编号输入电气控制装置 13内储存； 当更换包装物料吋， 将对应的模具 编号告知电气控制装置 13， 电气控制装置 13自动寻找该模具的位置， 并发出指 令给数控分度驱动机构 31进行分度旋转， 带动分度轴 29和模具安装架 30将所对 应的模具转至工作位 （朝上） 并锁住； 从而完成了自动换模的工作， 模具升降 机构 27带动模具支架 28和模具 21运动完成包装工作。

[0066] 参见图 8， 作为另一种特例， 所述的模具 21包括三个模具， 三个模具分别均匀 安装在模具安装架 30上， 相邻的两个模具之间径向相差 120度， 其优点是可减小 回转空间， 工作方式同上。

[0067] 自动换模装置可同样的用于封合机构 4、 成型机构 2。 本发明的特点就是在普通 包装机的工作原理上进行改进， 将其智能化， 形式结构可靠可行。

[0068] 本发明底膜入膜机构 1、 夹子链条驱动装置 14、 电气控制装置 13可采用现有技 术。

[0069] 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