[發明專利]間歇式包裝機拉袋走紙傳動系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201210010800.2
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102530313A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 宋國治;齊虹;于長清;劉銘哲;劉印貴
• 申請（專利權）人: 天津工業大學;宋國治;齊虹;于長清;劉銘哲;劉印貴
• 主分類號: B65B41/12
• 分類號: B65B41/12;B65B9/213
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 王小靜

技術領域

本發明屬于包裝機械設備領域，涉及一種間歇式包裝機拉袋走紙傳動系統及其控制方法，尤其適用于間歇式包裝機。

背景技術

間歇式全自動包裝機是世界包裝機行業的一大主流，與連續式全自動包裝機相比，具有物料包裝成品袋成形效果好、機械結構簡單、安裝維護成本低的特點，故而廣泛使用，特別是制藥行業。間歇式包裝機拉袋走紙環節運行效果直接關系物料包裝成品袋成形的質量，傳統拉袋走紙結構是兩牽引輥一個是主動輥，依靠與其相連步進電機驅動；另一是被動輥，依靠彈簧作用，與主動輥的相對摩擦實現拉袋走紙牽引運動。基于這種運動基理，在拉袋走紙運行過程中，會出現兩牽引輥運行不同步現象；同時被動輥壓緊彈簧的彈力大小、與主動輥相對摩擦力的大小、兩牽引輥旋轉運行的平穩性等諸多因素而導致走紙過程脫紙、打滑現象，故拉袋走紙傳動結構成為目前間歇式包裝機拉袋走紙過程需重點解決的問題，也是提高拉袋走紙運行精度，保證包裝成品袋質量關鍵。但間歇式全自動包裝機基于機械結構動作原理因素導致整機運行時噪音極大，同樣基于機械傳動結構限制整機運行速度，且整機包裝速度只能到60袋/min，包裝機拉袋長度最大為150mm，且整機功率又很大。諸多因素抑制了間歇式全自動包裝機的發展。故目前國內外連續式包裝機技術控制方式基于以下幾種模式。

1.拉袋走紙牽引的離合、制動模式

1)基本原理：

該間歇式全自動包裝機的運動原理主要由兩部分組成：

①拉袋牽引部分通過電磁制動和電磁離合的分時動作完成的。即在拉袋信號作用下，電磁離合打開，實現拉袋操作；拉袋時間到，電磁閥閉合，結束拉袋操作。

②橫封、縱封的封合操作是依靠間歇式全自動包裝機上的機械凸輪實現橫封、縱封間歇運動的。即在主電機的及拉袋信號作用下，機械凸輪驅動橫封、縱封機構打開，屆時拉袋機構執行拉袋操作；拉袋結束，且機械凸輪將使橫封、縱封機構閉合，故橫縱的封合操作。

③以此循環，間歇式全自動包裝機完成自動拉袋、充填、封合的三要素運動。

2)存在的問題：

①電磁制動、離合片的為金屬構件，長期制動、離合摩擦操作，容易造成制動、離合片打滑，制動效果受到很大影響，最終導致拉袋袋長精度誤差極大。

②電磁制動、離合動作時間上的滯后(一般是幾十ms)，增大了縱封拉袋牽引時間，導致拉袋速度無法提高。

③橫封、縱封的封合操作基于機械凸輪驅動過程，無法保證橫封、縱封的快速封合，故而影響了整機的運行速度。

④橫封和縱封的每路加熱回路均采用110VAC串聯供電，該供電模式兩加熱棒的靜態直流電阻必須一致，否則在加熱過程中，兩加熱棒的加熱中功率差異會使其中的一根易損。

2.拉袋走紙牽引的步進電機驅動模式

該間歇式全自動包裝機的運動原理同樣由兩部分組成：

1)基本原理：

①拉袋牽引機構采用步進電機驅動。即在拉袋信號作用下，根據設置的拉袋袋長參數，完成相應的拉袋操作。

②橫封、縱封的封合操作與1-②③相同

2)存在的問題：

①拉袋牽引機構采用步進電機驅動，在一定程度上使拉袋的定長精度及拉袋速度方面均得到很大改善和提高。基于整機運動的機械因素在速度方面很難進一步提高；

②傳統拉袋走紙兩牽引輥一個是主動輥，依靠與其相連步進電機驅動，另一是被動輥，依靠彈簧作用，與主動輥的相對摩擦實現拉袋走紙牽引運動。基于這種運動基理，在拉袋走紙運行過程中，會出現兩牽引輥運行不同步現象；同時被動輥壓緊彈簧的彈力大小、與主動輥相對摩擦力的大小有關，故兩牽引輥旋轉運行的平穩性等因素而導致走紙過程脫紙、打滑現象。

③拉袋走紙過程的關鍵部件成型器目前均采用手工制作，故一致性差，無法保證批量生產成型器的包裝袋成型質量。

④間歇式包裝機主電機及其相應機械式調速器的配置，增加整機安裝的成本和系統運行噪音及系統電氣接線復雜性。

⑤橫封、縱封的封合操作同樣采用機械凸輪驅動，它的機械驅動過程同樣需要時間，提高整機的運行速度這是關鍵；同時橫縱封加熱方式等問題有待于解決。

⑥現有的下料機構(顆粒機-轉盤旋轉下料；粉劑機-螺桿旋轉下料)下料過程也需要時間，故該下料機構的下料過程也是抑制整機包裝速度的重要因素，也是有待于解決的問題之一。

發明內容