《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》
第六篇 包裝機械
第五章 裹包機械
第四節 接縫式裹包機
接縫式裹包機適用于食品、醫藥、日用百貨、輕工、紡織、化工、五金、電器等行業中各種塊狀、棒狀物品,如方便面、碗面、面包、饅頭、餅干、巧克力,以及蚊香、面巾紙、香皂、電池、影碟、錄音帶和托盤物品等的自動包裝。
一、基本原理
接縫式裹包機能利用包裝膜料對成形塊狀物進行自動充填、裹包、封口、分切、排出等一次性連續自動包裝。采用機電聯動原理,設置供料輸送機構,成袋機構及封口、排出等機構。其傳動系統如圖6-5-17所示。
圖6-5-17 BZ-801A型機傳動系統
1—袋長補償電機;2—主電機;3—傳動分配軸;4—復位同步電機;5—凸輪軸;6—復位凸輪(ZQK行程開關);
7—控制電機(5QK行程開關); 8—計數凸輪(1QK行程開關);9—毛刷
10—排出輸送帶;11—端封切斷器;12—差速器;13—橫封器(中間封口)
14—牽引夾輪;15—調節紙長短控制電機;16—皮帶無級調速器
17—送紙膠輪;18—傳動輸出軸;19—調節手輪(切刀調整在產品中間)
20—調節手輪(刀架封切表面速度與包裝材料輸送速度相符合)
枕型自動包裝機基本工作原理如圖6-5-18所示。
整卷包裝膜料安裝在卷筒軸上,機器工作時,包裝膜料經一系列導輥抵達成袋器,折疊成矩形筒袋狀被牽引夾輪夾位疊縫橫向引進。同時,橫封滾輪對橫向疊膜進行封口。被包裝物由導軌內的輸送鏈上推板推入成袋器內,被成袋器后面的塑料毛刷輸送帶帶動,與包裝筒袋同步橫向傳送到端封切斷器完成前一袋頂封,下一袋底封,并從兩個封口間切斷工序,最后由毛刷協助從排出輸送帶上排出,完成對被包裝物的枕型包裝全過程。
圖6-5-18 枕型自動包裝機工作原理圖
1—推板;2—被包裝物;3—光電傳感器;4—預牽引輥;5—包裝膜料
6—成袋器;7—牽引夾輪;8—橫封滾輪;9—塑料毛刷輸送帶
10—端封切斷器;11—毛刷;12—排出輸送帶
二、主要結構
為完成以上裹包工序,枕型自動包裝機設置以下主要結構。
(一)進料輸送部件
進料輸送部件由具有稍大于推板寬度距離的兩塊平行導板、裝有一定間隔距離推板的鏈條、鏈輪等組成。輸送鏈條由傳動分配軸上的鏈輪帶動在導軌內作環形運轉,鏈條上的推板把導板上的被包裝物推向成袋器內,完成供料任務。
(二)膜卷架
如圖6-5-19所示,膜卷架由一系列滾筒組成。
該機可裝兩捆膜卷以備待換,分別安裝在軸1、2上,通過軸上兩錐形壓轆位置的移動來調整膜卷軸向位置與輸送傳動鏈條和成袋器對中,以保證在送膜過程中膜料不會跑偏,包裝膜走向如圖6-5-19箭頭指向所示。
圖6-5-19 膜卷架示意圖
1、2—包裝膜卷軸 3、6、7、8—導向、張緊滾筒 4、5—預牽引輥;9—成袋器
10—被包裝物;11—被包裝物厚度;12—包裝膜料;13—包裝膜料走向
(三)成袋器
如圖6-5-20所示,成袋器的功能是將包裝膜料按被包裝物的相應尺寸折裹成矩形筒狀袋。筒袋寬度通過成袋寬度調整手輪3獲得;筒袋高度通過成袋高度調整手輪2使葉片1升降得到。
圖6-5-20 成袋器
1—葉片;2—成袋高度調整手輪;3—成袋寬度調整手輪
(四)橫封結構
橫封結構包括一對牽引夾輪、預熱板、塑料毛刷環形帶和一對內裝電熱管的熱封滾輪(位于牽引夾輪后),包裝膜料疊縫通過此對滾輪時被熱合封閉,完成中間封口。
(五)端封切斷器(圖6-5-21)
端封切斷器是由內裝電熱管兼熱封器的刀座和上、下刀片組成,刀片裝在具有兩個熱封面間的刀座上,它的功能是進入筒袋內的被包裝物完成中間封口后,由于牽引夾輪連續轉動和毛刷輸送環帶帶動下繼續往下一工序進給,在光電系統的控制下,端封切斷器跟蹤色標對膜料進行熱合封閉和切斷。端封切斷器每次同時完成前一袋的頂封和下一袋的底封,并在兩個封口之間切斷。端封切斷器每轉一圈就完成前一袋的全部裹包任務和下一袋的底封任務。
刀夾和刀片的位置在出廠前已調整好,有時在運輸過程中由于激烈振動可能產生螺紋配合的松動,有必要進行調整。
圖6-5-21 端封切斷器略圖
1、2—刀夾;3—螺釘;4—齒輪;5—鎖緊螺釘
6—正齒齒輪;7—軸;8—被包裝物;9—牽引夾輪
10—橫封滾輪;11—端封切斷器
若刀夾1、2的封口面在垂直方向彼此不成一條直線時,則需要調整。方法如下:
(1)松開鎖緊螺釘5。
(2)頂松齒輪6、鏈輪組。
(3)旋動軸7使刀夾封口正確,嚙合再固緊螺釘5。
若刀片接觸不當也需調整。方法如下:端封切斷器下刀夾內裝有一固定刀片,上刀夾內裝有一帶刃口的可調刀片,當刀夾封口面嚙合調好后,松開固定刀片的兩個螺釘,旋轉頂部五支調節螺釘,使其尖刀和平刀片接觸密合后再固緊螺釘。不要加壓過大,以免刀片受損。
以上調整都在溫室下進行,當加熱到使用溫度以后,受熱膨脹影響,應需再次檢查或重新調整,確保剪切熱封效果。
(六)電氣原理
(1)主電機1M為整機器路傳動系統的動力。其啟動連續運轉和點動的速度均可無級調速。由電位器調節。
(2)該機調節送膜長短由可逆電機(5M)移動無級調速器的位置來達到,當5M電機正轉,通過絲桿和螺母帶動調速器左移,調速器自動改變兩根皮帶的速比,加快送紙滾輪轉動,從而增加送膜長度;反之向右移動,減少送膜長度。
(3)傳動輸出軸與其上的差速器傳給送紙滾輪,同時還與4M電機配合完成“跟蹤”目的。而4M的正轉(向前送膜)和反轉(向后送膜)是由光電跟蹤系統發給指令,以切刀口(端封切斷器)為準。若刀口切在膜色標的后方(相對輸送方向)這是超前,光電跟蹤系統“指令”使其得電反轉,其速向與傳動輸出軸速向相反,通過差速器比較后,稍為減速,使送膜滾輪送膜行程短點;反之增快速度,將膜帶往前移點,使得送膜長度始終保持在預先選定的長度上,并保持切刀切在色標上(或其附近)。
(4)3M電機專為“復位”設置,凸輪軸上有3個凸輪分別與電氣行程開關1QK、3QK相并聯。其中計數凸輪位置定置隨便,軸帶它轉一周,使1QK接通1次,計數器計數1次。關鍵是復位凸輪與電眼凸輪和它們相應的行程開關2QK、3QK之間的調整。當復位凸輪最凸處將2QK頂開時,此時電眼凸輪的凹凸交界處恰好使其相應行程開關3QK處于放松狀態。所謂的“復位”即指此位置。
(5)預熱裝置,其功能是使包裝膜進入中間封口前經預熱板,使包裝膜預熱平直,保證中間封口質量穩定。預熱裝置由2支220V、100W內熱式電烙鐵芯、預熱開關、可控硅調壓器組成,控制預熱器電壓在80~120V即可。
(6)溫度控制系統,其由溫度控制器、電熱器、熱電偶、控制開關等組成,分橫封和端封兩部分控制,原理相同。
不同的包裝材料有不同的封口溫度,根據需要旋動溫控器度盤讓紅線條指在所需溫度值處(一般中封調到200℃左右,端封調到200~250℃之間)。然后打開控制開關使溫度表得電,由熱電偶從發熱元件處傳遞熱信息,熱度低于所需值,溫度表動作使繼電器吸合接通電熱器,電源加熱,加溫達到所需溫度時,繼電器斷電,電熱器失電,停止加溫。這樣周而復始,從而達到自動控制溫度的目的。
該機調節范圍廣,當產品規格變更時調整簡便、迅速、靈活,裝有光電跟蹤自動控制系統和自動計數裝置,分切位置準確,封口牢固、美觀,是塊狀物品和盤托物品包裝的理想設備。
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