本發明屬于包裝袋加工領域,涉及一種T型袋制袋工藝及設備。
背景技術:
T型袋是一種新型的復合包裝袋,T型袋橫向兩側內折M折,袋片底口和上口均由4橫6縱的切線構成。T型袋結構樣式、使用功能方面都具有獨特的優點。簡單的半手工制作,因效率低、成本高、質量難以保證是不可取的;必須采用自動化的切制、成型連續加工的方法通過專用機組來實現。T型袋高效率的生產,必須通過先虛切,切制出T型切線,之后成型,成筒并折出M折,粘中縫,再扯斷的順序連續進行,其中每個環節的至關重要。而有如下問題需要解決:
1.切制方法??晒﹨⒖嫉那兄品桨福阂皇乔械稄拇怪狈较驅氲膹秃喜歼M行切制;二是切刀做回轉運動滾切。前者切制結構易于實現、切深調整方便,但切制瞬間復合布必須處于停頓狀態,生產效率低,切制精度較難控制;后者滾動對切,復合布可連續無停頓行進,生產效率高,但刀軸回轉,切深、退刀等存在設計難度。
2.M折成型控制。在T型袋生產中,復合布經過切刀裝置切制T型線后,進入成型機。在成型機中要折成筒型,并漸進地將布筒的兩側內折成M折。如果在成型過程中橫向控制不好會出現橫向偏位——M折線相對布邊緣波動,表現為T型袋片中縫位置波動。M折的折線與之前切制的T型線中縱向切線錯位。出現嚴重的質量問題。
3.T型袋扯斷同機組的協調性,產品的適應性。扯斷動作與切制機械聯動,但通過傳動機構的硬性聯動,反而使之出現不協調:一是扯斷動作因袋長度變更而調整復雜;二是袋長變更時變換齒輪齒數繁瑣,難以適應多種尺寸的T型袋生產。
技術實現要素:
本發明提供一種T型袋制袋工藝及設備,具體采用的技術方案是:
一種T型袋制袋工藝,包括以下步驟:
步驟一:連續成卷的T型袋復合布經過恒張力放卷,糾偏提升,使復合布以適度的張力,行進中并得到橫向邊緣控制;
步驟二:將連續復合布進行虛切,虛切的切制線形狀完整間隔與袋長對應并保持切制連續;
步驟三:將虛切后的復合布折制為筒形,并使布筒兩側內折成M折;
步驟四:折制成型的復合布邊被中縫擠出機模頭均勻連續地注入熔融樹脂布邊扣合形成中縫并粘合;
步驟五:將成型布筒粘合中縫壓實后,扯斷為單個袋片;
步驟六:將袋片收集。
T型袋制袋設備包括雙工位布恒張力放卷機、提升機、T型切制機、成型機、中縫擠出機、伺服扯斷機和收袋機,所述雙工位布恒張力放卷機、提升機、T型切制機、成型機、中縫擠出機、伺服扯斷機和收袋機依次連接放置成為一條生產線。
所述的T型切制機包括切制機本體、刀軸組件和背輥,所述的刀軸組件與背輥平行安裝在切制機本體上,與切制機本體轉動連接,刀軸組件與背輥組件之間有聯動裝置,刀軸組件的另一端通過傳動裝置連接電機,刀軸組件包括切刀、刀軸與軸向調節裝置。切刀安裝在旋轉的刀軸上,與背輥配合使用,復合布前行時刀軸與背輥旋轉,并進行切制,實現了設備連續高速運轉;復合布在切制區域與背輥形成包角,便于退刀與切制精度的控制。
優選的,所述的聯動裝置包括兩個齒輪,兩個齒輪分別安裝在刀軸與背輥的一端,兩個齒輪嚙合。由刀軸轉動帶動背輥運動,保證了刀軸與背輥的轉速相對不變。氣缸可以調整背輥的位置或者使氣缸與刀軸之間的齒輪脫離嚙合,方便調試。
其中,所述的背輥表面覆蓋有彈性層。優選使用聚氨酯,用來作為切刀的刀墊,材料彈性好、耐磨、耐用,保護切刀。
優選的,所述的切刀通過刀座安裝在刀軸上,所述的刀座與刀軸之間有空間,所述的刀座與刀軸之間為活動連接,刀座上有調節螺釘??赏ㄟ^調整切刀距離刀軸軸線的距離調整切制深度。T型線虛切的程度是靠切深調整實現的。
優選的,所述的切刀包括橫向刀與縱向刀,橫向刀與刀軸平行,縱向刀與刀軸垂直,所述的橫向刀與縱向刀的形狀與被加工的復合布切制線吻合。
優選的,所述的縱向刀的刀刃部為圓弧形。圓弧形刀刃在轉動切制時能更好的與前行的復合布相配合。
優選的,所述的軸向調節裝置位于刀軸一端,與刀軸連接,軸向調節裝置包括調節手輪與鎖緊手柄。調節手輪可以調節刀軸的軸向位置,適應多種使用情況,鎖緊手柄用來固定調節手輪。
優選的,所述的電機為伺服電機,切制機本體上還設置有光電探頭,光電探頭通過控制器與伺服電機連接。光電探頭可以識別復合布上的印記,從而控制刀軸的轉速以及切刀的工作位置,即角相。
1.所述的成型機包括成型機本體與施壓組件,成型機本體上有折制部,施壓組件與成型機本體連接,所述的施壓組件包括氣動施壓組件和彈簧施壓組件,所述的氣動施壓組件和彈簧施壓組件沿布的運動方向分布在成型機本體的兩側,且氣動施壓組件在前,彈簧施壓組件在后;所述的氣動施壓組件和彈簧施壓組件包括成型輪,成型輪軸線與布的前進方向具有夾角,成型輪軸線與水平面具有傾角,角度均大于0°小于90°。
氣動施壓組件和彈簧施壓組件施加的壓力通過成型輪滾壓作用于布的表面,在布筒成形過程中受到兩側向后、向內的持續、穩定的張力,使布成型并控制橫向偏位。
優選的,所述的氣動施壓組件還包括氣缸、氣缸座架、成型輪桿與夾緊塊,氣缸座架與氣動施壓組件本體通過夾緊塊轉動連接,成型輪位于成型輪桿的端部,氣缸的一端連接在成型輪與夾緊塊之間輪桿上,缸體固定在氣缸座架上。來自氣動施壓組件上氣缸的穩定壓力通過成形輪作用于布的表面或邊緣。
其中,所述的氣缸與成型輪桿連接處設置關節軸承,所述的成型輪桿與夾緊塊的連接處通過固定套與卡塊固定。成型輪的角度、位置、氣缸壓力可調,使布成型的前段有效控制。
優選的,所述的彈簧施壓組件還包括彈簧導筒、彈簧座架、成型輪桿與夾緊塊,彈簧座架與成型機本體通過夾緊塊轉動連接,成型輪位于成型輪桿的端部,彈簧導筒固定在彈簧座架上,彈簧導筒內有彈簧,彈簧的一端與彈簧套筒固定,另一端連接成型輪桿。彈簧施壓組件通過彈簧的彈性對布表面施加適當的壓力,而且施壓過程中依靠彈性使壓力可以緩沖,使施加于成形輪上的壓力平穩。
其中,所述的彈簧與成型輪桿連接處設置撐桿,所述的成型輪桿與夾緊塊的連接處通過固定套與卡塊固定。成型輪的角度、位置可調。
其中,所述的彈簧與彈簧導筒連接處有調節螺栓,調節螺栓可以調節彈簧在彈簧導筒內的位置,從而調節彈簧施壓組件所施加的壓力大小。成形輪角度、位置、施加壓力可調定,使布筒M折橫向的偏移得以精準控制。
優選的,所述的氣動施壓組件在成型機本體的兩側各1組,所述的彈簧施壓組件在成型機本體的兩側各2組。
優選的,還包括分布在成型機本體兩側的傳統施壓組件各1組,傳統施壓組件在成型機本體上的位置位于氣動施壓組件與彈簧施壓組件之間。傳統施壓組件在袋片前進過程中起到輔助導向與施壓的作用。
所述的伺服扯斷機包括牽引部分與扯斷部分,所述的牽引部分包括1組或多組牽引輥,所述牽引輥通過傳動機構與電機連接,所述的扯斷部分包括扯斷輥組與控制系統,所述的扯斷輥組與牽引部分連接不同電機或者通過不同傳動比的傳動機構連接同一電機,所述的扯斷輥組為平行上下分布的固定輥與活動輥或均為活動輥,所述的扯斷輥組1組或多組;控制系統包括感應部分、動力部分與執行部分,所述的活動輥與執行部分連接,所述的動力部分連接執行部分和感應部分,所述的感應部分為光電探頭。當布筒從牽引輥進入扯斷輥組位置時,感應部件光電探頭檢測到布筒印記,執行機構迅速動作,帶動活動輥下落并與固定輥壓合,同時活動輥與固定輥的轉速高于牽引輥,由于速度不同,進入扯斷輥組位置的布筒受到拉扯力,布筒沿虛切的T型切制線,在足夠大的拉扯力下被扯斷。
優選的,所述的執行部分為凸輪機構,所述的動力部分為伺服電機與減速器,伺服電機通過減速器與凸輪機構連接,所述的凸輪機構包括凸輪盤、拉桿與拉柄,拉桿連接活動輥與拉柄,拉柄連接凸輪盤,所述的拉柄中部通過轉軸固定。使用凸輪機構與伺服電機搭配,當檢測到布筒印記時,伺服電機通過減速器驅動凸輪盤旋轉,凸輪盤推動拉柄的一端,拉柄另一端下擺通過拉桿拉動活動輥,使活動輥下落與固定輥壓合,整個過程響應速度快,
其中,所述的執行部分還包括套裝在拉桿上的大壓簧,一端固定在拉桿上,一端連接活動輥?;顒虞佅侣鋾r,大壓簧給活動輥施以較大的下壓力,并可緩解拉桿的剛性下拉,在工作過程中如進入異物雜物可起到緩沖保護作用。
其中,所述的活動輥連接拉簧,拉簧的另一端固定伺服扯斷機本體上。在非扯斷時機時,提拉活動輥,使活動輥不與布筒接觸。
優選的,所述的牽引輥組分布在布筒前進方向的上方與下方,并且上方與下方的牽引輥數量與位置均對應。牽引輥組確保在扯斷過程中配合扯斷輥組將進入活動輥組的布筒部分扯斷,其余布筒依靠牽引輥組的壓力繼續前行。
其中,所述的上方的牽引輥表面有聚氨酯外層,所述的下方的牽引輥為鋼棍,且輥面有滾花。表面膠層(聚氨酯)與滾花可以增加摩擦力,使牽引輥效果更好。
其中,所述的上方的牽引輥連接氣缸。依靠氣缸施壓,增大牽引輥與布筒之間的摩擦力。
優選的,還包括中縫壓輥,中縫壓輥在布筒前進方向上位于牽引輥組的前方。在進入牽引輥之前確保T型袋的中縫獲得良好的粘合效果。并保持不受扯斷的影響。
本發明的有益效果為:
1.切制過程中切刀為轉動狀態,袋長、切制位置伺服驅動,切制時切刀與復合布運動同步,保證了切制精度;
2.T型袋在成筒、M折折制過程中通過氣動施壓組件與彈簧施壓組件所施加的穩定壓力以及成型輪對成型布筒表面滾壓所具有的導向效果使得布筒M折橫向位移得到有效控制,使折制過程更加精準,可使中縫位置橫向偏移量可控制在在2mm之內,M折位置相對T型切制線誤差可控制在2mm之內;
3.扯斷機伺服控制下運行,當有布筒進入扯斷輥組工作空間時才會執行扯斷動作與切制機相協調,既滿足高速連續生產,又能適應各種尺寸的T型袋片以及各種速度。
附圖說明
圖1是T型袋制袋設備的結構示意圖;
圖2是T型袋切制機的結構示意圖;
圖3是T型袋切制機的側面示意圖;
圖4是刀座的剖面視圖;
圖5是刀座的俯視示意圖;
圖6是T型袋成型機的結構示意圖;
圖7是氣動施壓組件的結構示意圖;
圖8是彈簧施壓組件的結構示意圖;
圖9是T型袋伺服扯斷機的結構示意圖;
圖中:1-雙工位布恒張力放卷機,2-提升機,3-T型切制機,4-成型機,5-中縫擠出機,6-伺服扯斷機,7-收袋機,31-切制機本體,32-刀軸組件,33-背輥,34-伺服電機,35-光電探頭,321-切刀,322-刀軸,323-軸向調節裝置,324-刀座,325-調節手輪,326-鎖緊手柄,41-成型機本體,42-氣動施壓組件,43-彈簧施壓組件,44-傳統施壓組件,45-成型輪,421-氣缸,422-氣缸座架,423-成型輪桿,424-夾緊塊,425-關節軸承,426-固定套,427-卡塊,431-彈簧導筒,432-彈簧座架,433-成型輪桿,434夾緊塊,435-撐桿,436-固定套,437-卡塊,438-調節螺栓,61-牽引部分,62-扯斷部分,63-電機,64-光電探頭,65-中縫壓輥,611-牽引輥,612-傳動機構,613-氣缸,621-固定輥,622-活動輥,623-拉簧,624-凸輪,625-拉桿,626-拉柄,627-減速器,628-伺服電機,629-大壓簧。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,對本發明的具體實施方式做進一步詳細描述。
如圖1所示,一種T型袋制袋設備,包括雙工位布恒張力放卷機1、提升機2、T型切制機3、成型機4、中縫擠出機5、伺服扯斷機6和收袋機7,雙工位布恒張力放卷機1、提升機2、T型切制機3、成型機4、中縫擠出機5、伺服扯斷機6和收袋機7,依次連接放置成為一條生產線。
如圖2至圖5所示,其中切制機包括切制機本體31、刀軸組件32與背輥33,刀軸組件32與背輥33均安裝在切制機本體31上,兩者相互平行,刀軸組件32包括切刀321、刀軸322與軸向調節裝置323,刀軸322與背輥33的一端各有一個齒輪,兩個齒輪相互嚙合,刀軸322的另一端通過傳動裝置連接伺服電機34,伺服電機34通過控制器連接光電探頭35,光電探頭35根據檢測到的T型袋復合布的運動情況,通過控制器、伺服電機4來改變刀軸組件32與背輥33的旋轉速度以及旋轉的角度。
切刀321通過刀座324安裝在刀軸322上,刀座324上有調節螺釘,可以微調切刀321的高度。切刀321包括橫向刀與縱向刀,橫向刀與刀軸322平行,縱向刀與刀軸322垂直,橫向刀與縱向刀的形狀與被加工復合布切制線吻合,縱向刀的刀刃部分為圓弧形。刀軸322一端安裝軸向調節裝置323,軸向調節裝置323包括控制刀軸322橫向移動的調節手輪325和鎖緊手柄326。
背輥33表面覆蓋彈性層,使用聚氨酯材質,背輥連接氣缸331,氣缸331能帶動背輥33上下運動。
如圖6至圖8所示,其中成型機本體41上安裝氣動施壓組件42與彈簧施壓組43件,在布筒前進方向上,氣動施壓組件42分布在左右各1組,彈簧施壓組件43分布在左右各兩組,氣動施壓組件42在布筒前進方向上位于前端,彈簧施壓組件43位于后端,氣動施壓組件42與彈簧施壓組件43之間還有左右各1組的傳統施壓組件44。氣動施壓組件42、彈簧施壓組件43與傳統施壓組件44上均通過成型輪45與布表面接觸。氣動施壓組件42依靠氣缸421可以提供穩定的壓力,使復合布快速成型,彈簧施壓組件提供可以調定的壓力,而且由于彈簧本身的彈性,使得壓力可以平穩,并通過前后2組的彈簧施壓組件43設置,延續成型效果,傳統施壓組件44在氣動施壓組件42與彈簧施壓組件43之間起過渡與穩定的作用。
氣動施壓組件42包括包括成型輪45、氣缸421、氣缸座架422、成型輪桿423與夾緊塊424,氣缸座架與氣動施壓組件42本體通過夾緊塊424轉動連接,成型輪45位于成型輪桿423的端部,氣缸421的一端連接在成型輪45與夾緊塊424之間的成型輪桿423上,并固定在氣缸座架422上。氣缸421與成型輪桿423連接處設置關節軸承425,所述的成型輪桿423與夾緊塊424的連接處通過固定套426與卡塊427固定。
彈簧施壓組件43包括成型輪45、彈簧導筒431、彈簧座架432、成型輪桿433與夾緊塊434,彈簧座架與432彈簧施壓組件43本體通過夾緊塊434轉動連接,成型輪45位于成型輪桿433的端部,彈簧導筒431固定在彈簧座架432上,彈簧導筒431內有彈簧,彈簧的一端與彈簧導筒431固定,另一端連接成型輪桿433。彈簧與成型輪桿433連接處設置撐桿435,所述的成型輪桿433與夾緊塊434的連接處通過固定套436與卡塊437固定。彈簧與彈簧導筒431連接處有調節螺栓438。成型輪45與布筒前進方向存在夾角,使得布筒在前進過程中可以收到來自成型輪45的橫向張力,由于成型輪45分布在布筒前進方向的兩側,作用于布筒成型表面的滾動張力使布筒M折成型。
成型機沿布筒成型前進方向兩側分布的氣動施壓組件42、傳統施壓組件44、彈簧施壓組43件通過成形輪45給成型筒布施壓持續的、漸進的、穩定的、可調的橫向張力,控制了M折成型產生橫向的偏移,提高了T型袋成型過程的精度。
如圖9所示,其中伺服扯斷機6包括牽引部分61與扯斷部分62,所述的牽引部分61包括3組牽引輥611,所述牽引輥611通過傳動機構612與同一個電機63連接,實現聯動,而且牽引輥611的線速度相同。3組牽引輥611布置在布筒通道的上下位置,下牽引輥均為鋼輥,且表面滾花,上牽引輥表面有膠(聚氨酯),且上牽引輥上方連接氣缸613,氣缸613能帶動牽引輥611上下運動。
所述的扯斷部分62包括扯斷輥組與控制系統,所述的扯斷輥組與牽引部分連接通過不同傳動比的傳動機構連接同一電機63,且扯斷輥組的線速度大于牽引輥組的線速度,所述的扯斷輥組為平行上下分布的固定輥621與活動輥622,固定輥621在下方,活動輥622在上方,活動輥622上有拉簧623,拉簧623拉動活動輥622保持抬起狀態,活動輥622還連接凸輪機構,凸輪機構包括凸輪624、拉桿625與拉柄626,拉柄626連接凸輪624與拉桿625,拉桿625上套裝大壓簧629,大壓簧629一端固定、另一端與活動輥622連接,其中拉柄625中部固定在固定軸上。凸輪624通過減速器627與伺服電機628連接,伺服電機628通過光電探頭64控制。
在牽引輥的前部還有中縫壓輥65。
本發明的工作過程為:連續成卷的復合布由雙工位布恒張力放卷機1存放,并且通過雙工位布恒張力放卷機1恒張力放送進入提升機2,提升機2將復合布糾偏提升,使復合布以適度的張力,行進中并得到橫向邊緣控制,提升后送入T型切制機3進行切制,復合布的切制為虛切,切制后布依然連續,然后經過成型機4時成筒形并折制M折,在成型機4之末端經過中縫擠出機5將布筒兩邊粘合,之后由伺服扯斷機6將布筒中縫壓實后扯斷成為單個袋片,最后由收袋機7收集,完成整個T型袋片加工過程。
其中,當被加工的復合布進入切制機3前,布上的印刷標記被光電探頭35檢測到,根據檢測到復合布的印記位置與速度(印記出現的頻次),將刀軸組件32調節到對應角相,刀軸322回轉頻次與檢測到復合布印記出現頻次相同,刀軸322通過齒輪帶動背輥33與刀軸322同步反向轉動。當復合布行進一個印記(標準袋長),刀軸322上的切刀321與背輥33對旋一周并完成一次定位切制。當設備停止運轉時可以通過氣缸331將背輥33提起,背輥33與刀軸321上的齒輪不再嚙合,可以輕松將切制機內復合布取出,或者在調試過程中通過此方法取出復合布。如果背輥33表面的聚氨酯損壞較嚴重,33背輥被提起后旋轉一定角度可以繼續使用。
其中,虛切連續折制成型的筒布進入伺服扯斷機6前端時,中縫壓輥65將筒布的粘合中縫部分壓實,保證最后中縫粘合的牢固性。之后布筒進入牽引輥組所在位置,牽引輥組611通過表面的膠與鋼輥表面的滾花,以及氣缸613施加的壓力使布筒穩定向前送,并且不與牽引輥611產生相對滑動。布筒經過光電探頭64后,光電探頭64檢測到布筒上的標記后啟動伺服電機628,伺服電機628帶動凸輪624轉動,凸輪撥動拉柄626,使拉桿625通過大壓簧629將活動輥622下拉,活動輥622下落與固定輥621滾壓在布筒上,由于存在速度差,活動輥622下方的布筒被扯斷,伺服電機628驅動凸輪盤624轉動使拉柄626回擺,活動輥622在拉簧623的拉力作用下抬起復位。