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青島義龍包裝機(jī)械有限公司 山東青島 266100

包裝機(jī)械的發(fā)展對于包裝工業(yè)的發(fā)展有著非常重要的意義。我國作為食品包裝大國，包裝機(jī)械市場廣大，客戶種類繁多，對于設(shè)備能夠適用的袋型有著非常靈活的需求。給袋式包裝機(jī)是一種針對預(yù)制袋包裝機(jī)的成熟包裝機(jī)械，在國內(nèi)已經(jīng)有約30年的發(fā)展歷程。此種設(shè)備將包裝袋放在取袋裝置中，機(jī)械夾爪將遵循凸輪運動軌跡完成取袋動作，并后續(xù)完成開袋、填充、加熱封口機(jī)輸出功能。但針對折角袋包裝，傳統(tǒng)的給袋式包裝機(jī)存在著一定的缺陷。由于無法打開袋子的折角，僅能將物料直接填充入未打開折角的袋中，大大限制了能夠入袋的物料大小。本文介紹了一種新的給袋式包裝機(jī)設(shè)計思路，使其能夠打開袋型折角，拓寬設(shè)備的應(yīng)用范圍。

1 工業(yè)分析與方案設(shè)計

使用水平式的給袋式包裝機(jī)上袋機(jī)構(gòu)（圖1），將折角袋輸送至送袋機(jī)構(gòu)最前端。通過一次、二次兩次上袋機(jī)構(gòu)，將樣袋送至機(jī)械夾爪前。此時，平袋夾機(jī)構(gòu)中對向的兩個吸盤啟動真空，將袋子兩側(cè)吸開，送入夾爪中。夾爪下有爪開機(jī)構(gòu)，通過凸輪驅(qū)動。夾爪分內(nèi)爪、外爪，其中內(nèi)爪向內(nèi)打開，外爪向外打開，分別夾持袋子的兩側(cè)折角[1]。內(nèi)爪和外爪之間的距離通過凸輪驅(qū)動，達(dá)到投料位置后，凸輪運動至低點，內(nèi)爪和外爪間拉開距離，直接將折角袋折角完全打開，并完成投料。在物料袋的底部有震動機(jī)構(gòu)，在投料的同時升起并開始震動，使入袋物料能夠以更緊湊的形態(tài)占據(jù)袋內(nèi)更小的空間，以防在合袋機(jī)構(gòu)或封口機(jī)構(gòu)處出現(xiàn)夾料現(xiàn)象。

完成投料后，設(shè)備繼續(xù)運行，將物料袋送入合袋機(jī)構(gòu)。合袋機(jī)構(gòu)上有輔助合袋叉，配合內(nèi)爪外爪相向運動，將折角收回。繼續(xù)運送至封口機(jī)構(gòu)時，通過對物料袋厚度的分析，分別采購兩次或三次封口，封口尺的選擇也將根據(jù)物料袋的厚度、材質(zhì)進(jìn)行決定。

圖1 水平式的給袋式包裝機(jī)

封口動作完成后，設(shè)備將物料袋運輸至輸出皮帶上。通過爪開機(jī)構(gòu)將內(nèi)外夾爪分別打開，物料袋掉至輸送皮帶上，并完成包裝流程。整臺設(shè)備共有八個工作工位，高效節(jié)能，符合目前國家對于環(huán)保和產(chǎn)業(yè)升級的需求，市場前景廣大。

2 關(guān)鍵裝置設(shè)計

此種設(shè)備的關(guān)鍵裝置在于改進(jìn)的大盤機(jī)構(gòu)，及與大盤機(jī)構(gòu)相互配合的平袋夾、爪開機(jī)構(gòu)和合袋機(jī)構(gòu)。

2.1 爪開機(jī)構(gòu)設(shè)計

摒棄了原有的圓弧運動單向爪卡，改為使用凸輪驅(qū)動機(jī)械結(jié)構(gòu)的雙向爪開，同時打開內(nèi)爪和外爪，且將圓弧運動改為水平運動。此項改進(jìn)能夠在很大程度上減小在爪開機(jī)構(gòu)運動時對內(nèi)爪、外爪帶來的剪切力，減小設(shè)備磨損并延長設(shè)備使用年限。爪開機(jī)構(gòu)將在設(shè)備上存在兩套，分別應(yīng)用于上袋位置和輸出位置；

2.2 平袋夾機(jī)構(gòu)

在給袋式包裝機(jī)原有的平袋夾機(jī)構(gòu)上做出改進(jìn)，使其不僅僅能夠?qū)⒋舆\送至夾爪機(jī)構(gòu)中，且能夠通過對向的吸盤及真空機(jī)構(gòu)，打開樣袋折角，分別將內(nèi)外側(cè)折角送入內(nèi)外側(cè)夾爪中[2]。機(jī)構(gòu)的設(shè)計易于調(diào)節(jié)，能夠通過槽孔分別調(diào)節(jié)吸盤機(jī)構(gòu)的高低及左右位置，方便客戶在更換袋子大小的調(diào)試，提高稼動率，最大化設(shè)備生產(chǎn)效率；

2.3 大盤機(jī)構(gòu)（圖2）

在每個運動工位上設(shè)置了兩對夾爪，分別加持樣袋的內(nèi)側(cè)折角和外側(cè)折角。兩對夾爪間有齒輪、齒條機(jī)構(gòu)，做到對向運動。夾爪分別固定在兩條軌道上，通過導(dǎo)軌、滑塊進(jìn)行直線導(dǎo)向。預(yù)計重復(fù)定位精度能夠控制在±0.2mm間。對向運動通過大盤上方的凸輪驅(qū)動，凸輪運行至高點時，內(nèi)爪及外爪能夠貼合到一起，完成上袋、合袋、封口等工位的要求[3]。凸輪運動至低點時，內(nèi)爪和外爪間打開50mm，且此行程可通過槽孔進(jìn)行調(diào)節(jié)。

圖2 大盤機(jī)構(gòu)

2.4 合袋機(jī)構(gòu)

單純通過大盤上凸輪從低點至高點完成袋口閉合，容易導(dǎo)致部分樣袋的折角未能收入其中，顯著的降低了設(shè)備封口合格率。故設(shè)備在封口前一個工位增加合袋機(jī)構(gòu)進(jìn)行輔助。其作用在于通過對向的兩個叉子機(jī)構(gòu)配合大盤上凸輪運動軌跡，在收口的同時叉子機(jī)構(gòu)運動，將兩側(cè)折角打入其中，并完成收口動作。此種機(jī)構(gòu)的增加顯著的增加了設(shè)備的合格率。