王成山,何　偉,盧小敏

(如皋包裝食品機械有限公司,江蘇如皋 226500)

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全自動蝶式圓臺扭結(jié)包裝機研發(fā)

王成山,何偉,盧小敏

(如皋包裝食品機械有限公司,江蘇如皋 226500)

摘要：全自動蝶式圓臺扭結(jié)包裝機是自主研發(fā)設(shè)計的填補國內(nèi)空白產(chǎn)品。它適用于系列化、間歇式多功能包裝機,可用于無色標和有色標包裝材料的物料包裝,該機采用的智能控制系統(tǒng),由伺服電機帶動送紙機構(gòu)、光電開關(guān)、編碼器、接近開關(guān)、機械傳動等裝置組成、性能可靠效率高。本機由理料、進料、切紙、折疊扭結(jié)及光電控制系等五部分組成。

關(guān)鍵詞：進料；切紙；折疊扭結(jié)；光電控制

0引言

隨著時代的發(fā)展，科技的進步，生活水平的不斷提高、消費觀念的變化，人們對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)對機械的生產(chǎn)效率、耐用度、智能化、包裝質(zhì)量也提出了更高的要求。為滿足客戶的需求，我們研發(fā)生產(chǎn)了全自動蝶式圓臺扭結(jié)包裝機。該機是高效，耐用，實用，易用的包裝機械，是糖果企業(yè)理想的生產(chǎn)設(shè)備。

全自動蝶式圓臺扭結(jié)包裝機是國內(nèi)空白產(chǎn)品，是自主研發(fā)自主設(shè)計的，是一種多規(guī)格、系列化的、間歇式多功能包裝機,可用于無色標和有色標包裝材料的物料包裝。該機采用的智能控制系統(tǒng),由伺服電機、送紙機構(gòu)、光電開關(guān)、編碼器、接近開關(guān)、機械傳動等裝置組成、性能可靠、方便實用效率高。

蝶式圓臺扭結(jié)包裝機由理料、進料、切紙、折疊扭結(jié)，及光電控制機構(gòu)等組成[1-2]，如圖1所示。圓臺形糖果的外形如圖2(a)所示，上面是半圓形，下面是一個平臺形，經(jīng)過機器扭結(jié)包裝后尾部像蝴蝶一樣(見圖2(b))；此種產(chǎn)品包裝稱為蝶式圓臺扭結(jié)包裝。

1自動理料輸送解決方案

經(jīng)過長期的技術(shù)論證和圖紙設(shè)計，開發(fā)出該機的理料部分。自動理料輸送由三個輸送帶和三個理料帶組合而成，我們稱為三三組合[3]，三三組合是經(jīng)過上百次試驗和科學計算得出的一種組合。其組合功能是第一節(jié)輸送帶慢速地實現(xiàn)物料接入；第二節(jié)輸送帶中速和理料帶組合實現(xiàn)物料行距離拉開，便于后一節(jié)的整齊輸送；第三節(jié)輸送和理料帶實現(xiàn)物料的整齊輸送。這樣使無序的物料整齊有序的排列輸送，實現(xiàn)包裝全自動化作業(yè)，節(jié)約了人工成本、大大提高生產(chǎn)效率。經(jīng)過的大量的試驗，效果良好，達到設(shè)計要求(如圖3所示)。

2自動垂直上料機構(gòu)原理

當整理輸送帶把物料送到垂直上料機構(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備。該機構(gòu)對物料要求非常高，不能大、也不能小，對物料尺寸要求在正負1mm。對對機構(gòu)的自身加工要求也非常高，各工位要垂直成90°。只有垂直才能達到準確送料的目的(如圖4所示)。

3供紙控制系統(tǒng)

采用紙盤在機臺上面的架構(gòu)，一是為了合理節(jié)約空間;二是便于使用過程中的紙盤更換方便；三是采用雙紙盤工作方式，為包裝雙層紙的客戶提供了方便,體現(xiàn)設(shè)計師的獨具匠心[4]。

送紙機構(gòu)采用兩只橡膠輥相對運動，帶動包裝紙向前運動。橡膠輥在這個機構(gòu)中是相當重要的部件，所用材料和其結(jié)構(gòu)設(shè)計都比較的考究，機構(gòu)采用的是一個固定回旋轉(zhuǎn)輥，一個活動輥的設(shè)計方法。固定旋轉(zhuǎn)輥由PLC控制加伺服電機帶動,控制快慢旋轉(zhuǎn)角度，控制紙的長短和對標。活動輥兩邊設(shè)計了2個彈簧和調(diào)節(jié)螺釘，便于使用過程中的調(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)。

切紙機構(gòu)采用的是固定刀與旋轉(zhuǎn)刀設(shè)計架構(gòu)，便于切紙，不阻紙，方便實用。

4四工位折紙扭結(jié)機構(gòu)原理

研發(fā)四工位折紙扭結(jié)機構(gòu)(見圖6)，是經(jīng)過模擬手工特別設(shè)計的一種新形結(jié)構(gòu)，該機構(gòu)是本機的關(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、動作多、同時機構(gòu)動作連續(xù)性強[5-6]。只要有一處有問題就會影響包裝效果，整機不能正常運行，該結(jié)構(gòu)集聚了的設(shè)計人員的智慧。

包裝運轉(zhuǎn)工藝順序：包裝物從工位9水平換成90°，同時把包裝紙和糖塊送到工位7，完成下折紙。畫盤正旋轉(zhuǎn)到1折紙機構(gòu)工位完成上折紙，同時完成上抄紙，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盤上所有動作，輸出成品糖果。

5結(jié)束語

全自動蝶式圓臺扭結(jié)包裝機的研制，從市場考察調(diào)研，到圖紙設(shè)計、裝機生產(chǎn)和試驗改進話費了五年時間。該機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)量差等問題，改善了勞動強度大、效率低、成本高、不衛(wèi)生的局面。該機結(jié)構(gòu)新穎、成本低、效率高，屬國內(nèi)首創(chuàng)單扭折疊的包裝型式，有著巨大的市場推廣價值和應(yīng)用價值，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題，同時大大提高了企業(yè)的交貨時間，解決了量大生產(chǎn)周期短的訂單問題，是企業(yè)的理想投資設(shè)備。

參考文獻：

[1] 《機械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組.機械設(shè)計手冊[M].北京:石油化工出版社,1978.

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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

中圖分類號：TS243.5；TB486.1

文獻標志碼：A

文章編號：1005-1295(2016)01-0070-03

作者簡介：王成山(1985-)，男，工程師，從事包裝機械自動化成套項目的設(shè)計工作，

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

收稿日期：2015-11-20;修稿日期： 2015-11-30