CN101195419B - 真空充氮食品包装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空充氮食品包装机，包括转盘、袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构、成品输送机构、数控驱动装置和机架；其特征在于所述转盘活动安装在机架上，转盘的主轴与机架底部的摆动气缸连接；所述袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构和成品输送机构均连接在机架上，并依次围在转盘四周；转盘上还活动安装有三个送袋装置，分别与袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构相对；摆动气缸和所述送袋装置均与数控驱动装置电连接。它将传统的袋装类食品真空充氮包装工序中的送料、真空冲氮、袋口热封装和成品输送四个步骤自动化衔接，连续作业，极大的提高了袋装类食品真空充氮包装的自动化程度和生产效率。

Description

真空充氮食品包装机

技术领域

本发明涉及一种食品包装机，具体涉及一种真空充氮食品包装机，属于食品包装机械技术领域。

背景技术

目前，袋装类食品在封口前，一般都要抽真空和充入保护气体，主要是氮气，以保证被封食品的存放质量。现有技术中，袋装类食品经过定量落料装置预装入包装袋后，紧接着便要开始下面的真空充氮包装工序，这种真空充氮包装工序主要包括如下步骤：1、送料，即将预包装食品袋送至专门的真空充氮机；2、真空充氮，真空充氮机对预包装食品袋依次进行抽真空和充入氮气处理；3、袋口热封，即将充氮后的食品袋立即送上专门的热封口机进行热封口处理；4、成品输送，即最后通过传送机构将食品袋输出。这四个步骤之间的协调性往往决定着整个袋装类食品真空充氮包装过程的效率高低。然而现有技术中这四个步骤主要还是通过人工来衔接的，自动化程度较低，尤其表现在真空充氮和袋口热封这两个步骤中：首先，因为同罐装或盒装类食品不同，袋装类食品的包装袋具有易变形的结构特性，常常导致在真空充氮的过程中抽气和充气插针无法与包装袋进行有效的匹配，因此目前常常人为的将预封后的若干包装袋依次装上真空充氮机进行校准。其次，因为现有的真空充氮机和热封口机是两个相互独立的机构，最后经充氮后的包装袋往往由人工取出置于输送机构上再送入热封口作业。显然现有的袋装类食品真空充氮包装作业方式，步调一致性较差，节奏慢，也容易出错，不适合企业大规模生产，极大的降低了整个袋装类食品的生产效率。

发明内容

本发明目的是：针对背景技术中提到的现有袋装类食品生产中存在的不足，提供一种可连续自动作业的真空充氮食品包装机，将传统的送料、真空冲氮、袋口热封和成品输送四个步骤自动化衔接，以提高生产效率。

本发明的主要技术方案是：一种真空充氮食品包装机，包括转盘、袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构、成品输送机构、数控驱动装置和机架；其特征在于所述转盘活动安装在机架上，转盘的主轴与机架底部的摆动气缸连接；所述袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构和成品输送机构均连接在机架上，并依次围在转盘四周；转盘上还活动安装有第一、第二和第三送袋装置，它们分别与袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构相对；摆动气缸和上述三个送袋装置均与数控驱动装置电连接。本发明中所述三个送袋装置的结构均相同，以第一送袋装置为例，它包括第一袋钳、第一袋钳连动杆、第一袋钳活动架和第一袋钳导向座，第一袋钳通过第一袋钳连动杆与第一袋钳活动架连接，第一袋钳活动架滑设在第一袋钳导向座上，第一袋钳导向座固定在机架上；所述第一袋钳连动杆和第一袋钳活动架均与机架下的直线气缸连接，而直线气缸与数控驱动装置电连接。所述第一袋钳连动杆与直线气缸的连接方式为现有技术，例如第一袋钳连动杆一般采用菱形连动杆，其两个自由端臂与袋钳枢接，并在直线气缸的驱动下迫使第一袋钳完成夹袋和松袋工作；而第一袋钳活动架与直线气缸的连接方式也为现有技术，第一袋钳活动架在直线气缸的驱动下主要完成沿第一袋钳导向座前进和倒退的工作。

本发明中所述的袋输入机构具体是带有导槽的链输送机，这种带有导槽的链输送机为现有技术，其主要包括两条平行的链条传送带，两个链条传送带上分别设有数目相同的推杆，并且两个链条传送带上的推杆一一对应，两个对应的推杆的连线和链条传送带垂直，而其特点是在链条传送带的上方增设导槽，并且通过限制导槽的宽度，使得预装食品的袋子在链输送机上传送时，袋口嵌入导槽，因此送袋准确，不会出现一次送多个袋的情况，并且包装袋也不会发生歪斜的现象。在本发明中所述导槽的末端与机架连接并形成落袋口，该落袋口位于对应第一送袋装置中的第一袋钳下方。

本发明中所述的真空充氮机构包括定位夹、充氮连动杆、充氮活动架、充氮导向座、抽真空插针、充氮插针、托架和换气机构；所述定位夹通过充氮连动杆与充氮活动架连接，充氮活动架滑设在充氮导向座上，充氮导向座固定在机架上，充氮连动杆与充氮活动架均与机架下的直线气缸连接；托架固定在充氮活动架上，抽真空插针和充氮插针分别通过升降气缸活动安装在托架上，并位于定位夹的上方，同时抽真空插针和充氮插针均与换气机构连接，当然抽真空插针和充氮插针与升降气缸的连接方式为现有技术；定位夹与前述对应的第二送袋装置中的第二袋钳相对；而直线气缸和升降气缸均与数控驱动装置电连接。

本发明中，真空充氮机构中的换气机构为现有技术，主要包括真空室，设置在真空室上的真空表和真空管及氮气瓶和充氮管，真空管上设有阀门，抽真空插针与真空管连通；而氮气瓶上连接充氮管，充氮管上设有减压阀，充氮插针与充氮管连通。

本发明中所述的袋口热封机构包括封口夹、袋封连动杆、袋封活动架和袋封导向座；所述封口夹通过袋封连动杆与袋封活动架连接，袋封活动架滑设在袋封导向座上，袋封导向座固定在机架上，袋封连动杆和袋封活动架均与直线气缸连接；封口夹由两个相对的金属扣合体构成，这两个金属扣合体相对面上具有电加热部；该封口夹与前述对应的第三送袋装置中的第三袋钳相对；所述直线气缸与数控驱动机构电连接。当然所述的封口夹上的电加热部本身为现有技术，主要是在电热线外面敷设耐热盖片，而电热线连接相应的供电系统，不再多述。

本发明中所述的成品输送机构主要选用皮带输送机。

本发明真空充氮食品包装机在工作时主要分五个部段，即：一、袋输入机构输送部段；二、转盘送袋及复位部段；三、真空充氮部段；四、袋口热封部段；五、成品输送部段。

下面以袋输入机构输送单一预包装袋为例，对本发明的具体工作流程进行说明：

1)将预包装袋放入袋输入机构并输送至机架落袋口，此时转盘上的第一送袋装置开始工作，第一袋钳向前推进然后钳住预包装袋；

2)转盘旋转，三个送袋装置也随之旋转，转盘停止时，第一送袋装置与真空充氮机构相对，此时真空充氮机构上的定位夹开始推进并从第一送袋装置的第一袋钳中接袋并夹紧，然后回推，并通过抽真空插针和充氮插针依次对预包装袋进行抽真空和充氮气处理；

3)转盘复位，使得第二送袋装置重新与真空充氮机构相对；

4)真空充氮完毕，第二送袋装置中的第二袋钳推进并从定位夹中接过预包装袋并钳紧，转盘旋转，三个送袋装置也随之旋转，转盘停止时，第二送袋装置与袋口热封机构相对，此时封口夹开始推进并从第二送袋装置的第二袋钳中接袋并夹紧，然后回推，并进行热封口处理；

5)转盘复位，使得第三送袋装置重新与袋口封装机构相对；

6)预包装袋封口完毕，第三送袋装置中的第三袋钳推进并从封口夹中接过预包装袋，转盘旋转，使第三送袋装置中的第三袋钳对准成品输送机构并落下包装袋成品，由成品输送机构送出并装箱。

7)转盘复位，使得第一、第二和第三送袋装置重新回到分别与袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构相对的位置，开始等待新的预包装袋送入并重复前述步骤。

上述为本发明的袋输入机构输送单一预包装袋，并对其进行包装动作的工作流程；同理，在实际生产过程中，当袋输入机构源源不断的输送预包装袋后，本发明便开始连续作业，并且先后两个预包装袋的真空充氮部段和袋口热封部段是同时进行的。

从上述具体步骤可见，本发明在对单一预包装袋完成包装工作的过程中，总共要经历三次转盘送袋及复位部段，当然转盘的旋转及复位动作均由摆动气缸驱动，所述摆动气缸的具体形式可以是齿轮齿条式的、或者叶片式，也可以是螺杆式的。

本发明中涉及的摆动气缸、直线气缸和升降气缸的周期动作均由数控驱动装置来统一控制，而数控驱动装置一般选择伺服电机。

本发明中转盘每次转过的角度优先设定为90度，相应的第一送袋装置与第二送袋装置间相对转盘圆心的夹角，以及第二送袋装置与第三送袋装置间相对转盘圆心的夹角均布置为90度，而袋输入机构、真空充氮机构、袋口热封机构和成品输送机构依次围在转盘外周圆的四个等分点上，使得本发明的整体布局工整且规则。

本发明优点是：

1.本发明真空充氮食品包装机整合了袋输入机构、转盘、给袋装置、真空充氮机构、袋口热封机构和成品输送机构，并通过数控技术使它们步履一致的协调工作，将传统的袋装类食品真空充氮包装工序中的送料、真空冲氮、袋口热封装和成品输送四个步骤自动化衔接，使它们连续作业，极大的提高了袋装类食品真空充氮包装工序的自动化程度和整个袋装类食品生产过程的效率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明具体实施例的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的右视图；

其中：1、转盘；2、袋输入机构；21、导槽；22、落袋口；3、真空充氮机构；31、定位夹；32、充氮连动杆；33、充氮活动架；34、充氮导向座；35、抽真空插针；36、充氮插针；37、托架；311、缺口；312、缺口；4、袋口热封机构；41、封口夹；42、袋封连动杆；43、袋封活动架；44、袋封导向座；5、成品输送机构；6、机架；7、主轴；8、摆动气缸；9、第一送袋装置；9′、第二送袋装置；9″、第三送袋装置；91、第一袋钳；91′、第二袋钳；91″、第三袋钳；92、第一袋钳连动杆；93、第二袋钳活动架；94、第三袋钳导向座。

具体实施方式

实施例：结合图1、图2和图3所示为本发明真空充氮食品包装机的具体实施方式，它包括转盘1、袋输入机构2、真空充氮机构3、袋口热封机构4、成品输送机构5、数控驱动装置和机架6；所述转盘1活动安装在机架6上，转盘1的主轴7与机架6底部的摆动气缸8连接，本实施例中摆动气缸8采用齿轮齿条式摆动气缸并与数控驱动装置连接。

所述袋输入机构2、真空充氮机构3、袋口热封机构4和成品输送机构5均连接在机架6上，并依次围在转盘1四周；转盘1上还活动安装有三个送袋装置，本实施例中为了便于区分叙述，将这三个送袋装置依次标为第一送袋装置9、第二送袋装置9′和第三送袋装置9″，并分别与前述袋输入机构2、真空充氮机构3、袋口热封机构4相对。本实施例中第一送袋装置9与第二送袋装置9′间相对转盘1圆心的夹角，以及第二送袋装置9′与第三送袋装置9″间相对转盘1圆心的夹角均布置为90度，而袋输入机构2、真空充氮机构3、袋口热封机构4和成品输送机构5依次围在转盘1外周圆的四个等分点上，这样的布局使得本实施例整体结构工整且规则。

本实施例中所述的三个送袋装置结构相同，以第一送袋装置9为例，其具体包括第一袋钳91、第一袋钳连动杆92、第一袋钳活动架93和第一袋钳导向座94，第一袋钳91通过第一袋钳连动杆92与第一袋钳活动架93连接，第一袋钳活动架93滑设在第一袋钳导向座94上，第一袋钳导向座94固定在机架6上；所述第一袋钳连动杆92和第一袋钳活动架93均与机架6下的直线气缸连接，而直线气缸与数控驱动装置电连接。所述第一袋钳连动杆92与直线气缸(图中未示出)的连接方式为现有技术，本实施例中的第一袋钳连动杆92采用菱形连动杆，其两个自由端臂与第一袋钳91枢接，并在直线气缸的驱动下迫使第一袋钳91完成夹袋和松袋工作；而第一袋钳活动架93与直线气缸的连接方式也为现有技术，第一袋钳活动架93在直线气缸的驱动下主要完成沿第一袋钳导向座94前进和倒退的工作。

本实施例中所述的袋输入机构2具体是带有导槽21的链输送机，这种带有导槽21的链输送机为现有技术，其主要包括两条平行的链条传送带，两个链条传送带上分别设有数目相同的推杆，并且两个链条传送带上的推杆一一对应，两个对应的推杆的连线和链条传送带垂直，而其特点是在链条传送带的上方增设导槽21，并且通过限制导槽21的宽度，使得预装食品的袋子在链输送机上传送时，袋口嵌入导槽21，因此送袋准确，不会出现一次送多个袋的情况，并且包装袋也不会发生歪斜的现象。在本实施例中所述导槽21的末端与机架6连接并形成落袋口22，该落袋口22位于第一个送袋装置9中的第一袋钳91下方。

本实施例中所述的真空充氮机构3包括定位夹31、充氮连动杆32、充氮活动架33、充氮导向座34、抽真空插针35、充氮插针36、托架37和换气机构(图中未示出)；所述定位夹31通过充氮连动杆32与充氮活动架33连接，充氮活动架33滑设在充氮导向座34上，充氮导向座34固定在机架6上。充氮连动杆32与充氮活动架33均与机架6下的直线气缸(图中未示出)连接，并与前述第一送袋装置9中的第一袋钳连动杆92和第一袋钳活动架93的工作原理相同，不再多述；托架37固定在充氮活动架33上，抽真空插针35和充氮插针36分别通过升降气缸(图中未示出)活动安装在托架37上，并位于定位夹31的上方，同时抽真空插针35和充氮插针36均与换气机构连接，当然抽真空插针35和充氮插针36与升降气缸的连接方式为现有技术，不再多述；定位夹31与第二送袋装置9′中的第二袋钳91′相对；而直线气缸和升降气缸均与数控驱动装置电连接。

本实施例中所述的定位夹31具体由左右两块夹板构成，且每块夹板上均成型有两个缺口311、312，两块夹板上的缺口可组合成两个通气孔分别与上方的抽真空插针35和充氮插针36相对，这样当定位夹31夹住预包装袋后，抽真空插针35和充氮插针36能够通过两个通气孔准确的深入预包装袋进行抽真空或充氮气操作。

本实施例中，真空充氮机构3中的换气机构为现有技术，图中未示出，但其主要包括真空室，设置在真空室上的真空表和真空管及氮气瓶和充氮管，真空管上设有阀门，抽真空插针35与真空管连通；而氮气瓶上连接充氮管，充氮管上设有减压阀，充氮插针36与充氮管连通。

本实施例中所述的袋口热封机构4包括封口夹41、袋封连动杆42、袋封活动架43和袋封导向座34；所述封口夹41通过袋封连动杆42与袋封活动架43连接，袋封活动架43滑设在袋封导向座34上，袋封导向座34固定在机架6上。袋封连动杆42和袋封活动架43均与直线气缸(图中未示出)连接，并与前述第一送袋装置9中的第一袋钳连动杆92和第一袋钳活动架93的工作原理相同，不再多述；封口夹41由两个相对的金属扣合体构成，这两个金属扣合体相对面上具有电加热部；封口夹41与第三送袋装置9″中的第三袋钳91″相对；所述直线气缸与数控驱动机构电连接。当然所述的封口夹41上的电加热部本身为现有技术，主要是在电热线外面敷设耐热盖片，而电热线连接相应的供电系统，不再多述。

本实施例中所述的成品输送机构5主要选用皮带输送机。

本实施例真空充氮食品包装机在工作时主要分五个部段，即：一、袋输入机构输送部段；二、转盘送袋及复位部段；三、真空充氮部段；四、袋口热封部段；五、成品输送部段。

下面具体结合图2并以袋输入机构2输送单一预包装袋为例，对本实施例的具体工作流程进行说明：

1)将预包装袋放入袋输入机构2并输送至机架6的落袋口22，此时转盘1上的第一送袋装置9开始工作，第一袋钳91向前推进然后钳住预包装袋；

2)转盘1顺时针旋转90度，三个送袋装置也随之旋转，转盘1停止时，第一送袋装置9与真空充氮机构3相对，此时真空充氮机构3上的定位夹31开始推进并从第一送袋装置9的第一袋钳91中接袋并夹紧，然后回推，并通过抽真空插针35和充氮插针36依次对预包装袋进行抽真空和充氮气处理；

3)转盘1复位，使得第二送袋装置9′重新与真空充氮机构3相对；

4)真空充氮完毕，第二送袋装置9′中的第二袋钳91′推进并从定位夹31中接过预包装袋并钳紧，转盘1再次顺时针旋转90度，三个送袋装置也随之旋转，转盘1停止时，第二送袋装置9′与袋口热封机构4相对，此时封口夹41开始推进并从第二送袋装置9′的第二袋钳91′中接袋并夹紧，然后回推，并进行热封口处理；

5)转盘1复位，使得第三送袋装置9″重新与袋口封装机构4相对；

6)预包装袋封口完毕，第三送袋装置9″中的第三袋钳91″推进并从封口夹41中接过预包装袋，转盘1再次顺时针旋转90度，使第三送袋装置9″中的第三袋钳91″对准成品输送机构5并落下包装袋成品，由成品输送机构送出并装箱。

7)转盘1复位，使得第一、第二和第三送袋装置9、9′、9″重新回到分别与袋输入机构2、真空充氮机构3、袋口热封机构4相对的位置，开始等待新的预包装袋送入并重复前述步骤。

上述为本实施例的袋输入机构2输送单一预包装袋，并对其进行包装动作的工作流程；同理，在实际生产过程中，当袋输入机构2源源不断的输送预包装袋后，本实施例便开始连续作业，并且先后两个预包装袋的真空充氮部段和袋口热封部段是同时进行的。

并且从上述具体步骤可见，本实施例在对单一预包装袋完成包装工作的过程中，总共要经历三次转盘送袋及复位部段，当然转盘1的旋转及复位动作均由摆动气缸8驱动；而本实施例中涉及的摆动气缸8、直线气缸和升降气缸的周期动作均由数控驱动装置来统一控制，而数控驱动装置选择伺服电机。

本实施例中描述的真空充氮食品包装机整合了袋输入机构2、转盘1、三个送袋装置9、9′、9″、真空充氮机构3、袋口热封机构4和成品输送机构5，并通过常规的数控技术使它们步履一致的协调工作，将传统的袋装类食品真空充氮包装工序中的送料、真空冲氮、袋口热封装和成品输送四个步骤自动化衔接，使它们连续作业，极大的提高了袋装类食品真空充氮包装工序的自动化程度和整个袋装类食品生产过程的效率。

Claims (7)

1.一种真空充氮食品包装机，包括转盘(1)、袋输入机构(2)、真空充氮机构(3)、袋口热封机构(4)、成品输送机构(5)、数控驱动装置和机架(6)；其特征在于所述转盘(1)活动安装在机架(6)上，转盘(1)的主轴(7)与机架(6)底部的摆动气缸(8)连接；所述袋输入机构(2)、真空充氮机构(3)、袋口热封机构(4)和成品输送机构(5)均连接在机架(6)上，并依次围在转盘(1)四周；转盘(1)上还活动安装有第一、第二和第三送袋装置(9、9′、9″)，它们分别与袋输入机构(2)、真空充氮机构(3)、袋口热封机构(4)相对；摆动气缸(8)和所述三个送袋装置(9、9′、9″)均与数控驱动装置电连接；所述第一送袋装置(9)包括第一袋钳(91)、第一袋钳连动杆(92)、第一袋钳活动架(93)和第一袋钳导向座(94)，所述第一袋钳(91)通过第一袋钳连动杆(92)与第一袋钳活动架(93)连接，第一袋钳活动架(93)滑设在第一袋钳导向座(94)上，第一袋钳导向座(94)固定在机架(6)上；所述第一袋钳连动杆(92)和第一袋钳活动架(93)均与机架(6)下的直线气缸连接，而直线气缸与数控驱动装置电连接；所述第二、第三送袋装置(9′、9″)的结构与上述第一送袋装置(9)的结构相同。

2.根据权利要求1所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述袋输入机构(2)是带有导槽(21)的链输送机，导槽(21)的末端与机架(6)连接并形成落袋口(22)，该落袋口(22)位于对应的第一送袋装置(9)中的第一袋钳(91)下方。

3.根据权利要求1所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述真空充氮机构(3)包括定位夹(31)、充氮连动杆(32)、充氮活动架(33)、充氮导向座(34)、抽真空插针(35)、充氮插针(36)、托架(37)和换气机构；所述定位夹(31)通过充氮连动杆(32)与充氮活动架(33)连接，充氮活动架(33)滑设在充氮导向座(34)上，充氮导向座(34)固定在机架(6)上，充氮连动杆(32)与充氮活动架(33)均与机架(6)下的直线气缸连接；托架(37)固定在充氮活动架(33)上，抽真空插针(35)和充氮插针(36)分别通过升降气缸活动安装在托架(37)上，并位于定位夹(31)的上方，同时抽真空插针(35)和充氮插针(36)均与换气机构连接；定位夹(31)与对应的第二送袋装置(9′)中的第二袋钳(91′)相对；而直线气缸和升降气缸均与数控驱动装置电连接。

4.根据权利要求3所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述定位夹(31)由左右两块夹板构成，且每块夹板上均成型有两个缺口(311、312)，两块夹板上的缺口可组合成两个通气孔分别与上方的抽真空插针(35)和充氮插针(36)相对。

5.根据权利要求1所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述袋口热封机构(4)包括封口夹(41)、袋封连动杆(42)、袋封活动架(43)和袋封导向座(44)；所述封口夹(41)通过袋封连动杆(42)与袋封活动架(43)连接，袋封活动架(43)滑设在袋封导向座(44)上，袋封导向座(44)固定在机架(6)上，袋封连动杆(42)和袋封活动架(43)均与直线气缸连接；封口夹(41)由两个相对的金属扣合体构成，这两个金属扣合体相对面上具有电加热部；该封口夹(41)与前述对应的第三送袋装置(9″)中的第三袋钳(91″)相对；所述直线气缸与数控驱动机构电连接。

6.根据权利要求1所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述成品输送机构(5)为皮带输送机。

7.根据权利要求1所述的真空充氮食品包装机，其特征在于所述数控驱动装置为伺服电机。

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