CN102893810A - 膜式自动装袋机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种膜式自动装袋机，包括机架，在机架的上部设有驱动电机和储料斗，驱动电机通过正反转向传动装置与送进螺杆连接；储料斗内部设有由轴承座支承的送进螺杆，储料斗下端设有套在送进螺杆外的进料管；机架的中部设有安装在机架上的供膜装置，进料管上部设有套在进料管外的曲面成形器；进料管与供膜装置之间设有送膜装置，进料管侧部还设有纵向封边装置，进料管下方设有横向封口与切断装置，在承压平台的侧部还设有出袋输送系统。本发明装置彻底改变了传统装袋机的工艺流程，取消了人工套袋及装袋后的人工封口、装透气材料的操作，解放了操作者，并可一人操作多台机器；大大地提高了自动化程度和生产效率。

Description

膜式自动装袋机

技术领域

本发明涉及一种装袋机，特别是一种用于食用菌培养基料的装袋的膜式自动装袋机。 

背景技术

现有技术中用于食用菌培养基料的装袋机是一种半自动机械装袋机，它需要至少3人来进行操作，主要是进行套袋、取袋操作，而且时有来不及套袋而停机的现象。人工机械性的操作动作，使人容易产生疲劳。而且在取、放袋时易将已压实好的料面及打好的洞堵住，而且装袋后还需要人工套环、塞棉花；产量为1000袋/小时左右，装袋效率不高，要想提高产量很困难。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构设置合理、使用方便、自动化程度高的一种膜式自动装袋机。 

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是种膜式自动装袋机，其特点是： 

该装袋机包括机架，在机架的上部设有驱动电机，驱动电机通过正反转向传动装置与送进螺杆连接，所述的正反转向传动装置由正转电磁换向离合器、反转电磁换向离合器、传动链轮和传动链条组成；

在机架的上部还设有储料斗，储料斗上设有料位计，储料斗内部设有由轴承座支承的送进螺杆，储料斗内的送进螺杆上设有搅拌杆，在储料斗下端设有套在送进螺杆外的进料管；

在机架的中部设有安装在机架上的供膜装置，供膜装置设有制动机构以及平行设置的膜辊轴、过渡辊和补偿辊，在膜辊轴上设有膜辊，补偿辊的两端部分别设置在位于膜辊两侧的补偿辊导向杆上；制动机构由制动轮、制动带和制动杠杆组成，制动轮设在膜辊轴上，制动带绕在制动轮上，制动带的端部固定在制动杠杆上；补偿辊的一端部伸出并置于制动杠杆上的调节槽内；

在进料管上部设有套在进料管外的曲面成形器，在曲面成形器与进料管之间形成一带开口的环隙；

在进料管与供膜装置之间设有送膜装置，送膜装置包括送膜电机，送膜电机通过传动机构与送膜机构连接，送膜机构通过支架安装在送膜导向杆上，送膜机构包括两条设在进料管两侧并作径向移动的齿形同步带，每条齿形同步带分别设在一组齿形带轮上；送膜机构的侧部设有压膜气缸；

在进料管侧部还设有纵向封边装置，纵向封边装置设有两个相向设置的带电加热并装有温度传感器的封边器，其中一个是固定封边器，另一个是与纵封气缸连接的活动封边器；

在进料管下方还设有通过安装座安装在垂直导向杆上的横向封口与切断装置，安装座上连接有横封升降气缸，横向封口与切断装置包括安装在导向杆固定座上的一对水平导向杆，一对设在水平导向杆上的由横封气缸驱动开合的带电加热并装有温度传感器的双道横向封口器，以及与切膜气缸连接带动的切断刀；切断刀通过刀架安装在切刀导向杆上；在该对水平导向杆上对称设有分别与折袋气缸连接驱动的折袋爪；

在机架的下部还设有承压台升降装置及导向装置，承压台升降装置及导向装置包括与平台升降气缸连接的承压平台，承压平台安装在平台导向机构上，在承压平台的侧方设有位置检测装置；

在承压平台的侧部还设有出袋输送系统，出袋输送系统由推袋气缸、推袋板、输送皮带、袋位传感器构成，推袋板固定在推袋气缸上，推袋气缸和输送皮带分别设在承压平台的内外两侧，袋位传感器设在输送皮带侧部。

以上所述的膜式自动装袋机技术方案中：所述的位置检测装置优选设有上位、中位、下位共3个接近传感器。 

以上所述的膜式自动装袋机技术方案中：优选在曲面成形器的侧部设有检测器。 

本发明装置利用供膜装置可以连续将膜辊上的塑料薄膜展开并通过曲面成形器、纵向封边装置、横向封口器形成一端封底的筒形袋，然后向袋内装入定量的食用菌培养基料，已装培养基料的筒形袋再次经横向封口器封口形成两道封口：一道封口为已装培养基料袋的上封口，形成一完全被塑料薄膜包住的培养基料柱；另一道封口为其上方一筒形袋的下封口，封口后个一把切刀从两道封口之间切断，使已封上口的培养基料柱与已封下口的筒形袋分离。输送带将已封好口的料柱送出机外，全过程为自动、连续进行。彻底改变了传统的使用成品塑料袋进行装食用菌培养基料的工艺。 

与现有技术相比，本发明的优点和技术效果： 

（1）本发明装置彻底改变了传统装袋机的工艺流程，取消了人工套袋及装袋后的人工封口、装透气材料的操作，解放了操作者，并可一人操作多台机器；大大地提高了自动化程度和生产效率。

（2）装袋量及压实的程度可通过装料的时间、压缩空气的压力进行调整； 

（3）操作简单，只需及时将用的塑料薄膜辊取下，更换上新塑料薄膜辊，进行检查、调整后，按下起动按钮，机器就会自动运行；

（4）生产能力随机器的位数增加而成倍增长；

（5）若配上供料系统、输送线及机械斗手自动装筐和则可实现机械自动化。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图； 

图2为图1的一种右视结构示意图；

图3为供膜装置的一种结构示意图；

图4为制动机构的一种结构示意图；

图5为送膜装置的一种结构示意图；

图6为纵向封边装置的一种结构示意图；

图7、图8为横向封口与切断装置的一种结构示意图；

图9为折袋爪的一种结构示意图；

图10为出袋输送系统的一种结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。 

实施例1，参照图1-10，一种膜式自动装袋机， 

该装袋机包括机架3，在机架3的上部设有驱动电机2，驱动电机2通过正反转向传动装置1与送进螺杆17连接，所述的正反转向传动装置1由正转电磁换向离合器52、反转电磁换向离合器、传动链轮18和传动链条组成；

在机架3的上部还设有储料斗16，储料斗16上设有料位计14，储料斗16内部设有由轴承座支承的送进螺杆17，储料斗16内的送进螺杆17上设有搅拌杆9，在储料斗16下端设有套在送进螺杆17外的进料管24；

在机架3的中部设有安装在机架3上的供膜装置5，供膜装置5设有制动机构6以及平行设置的膜辊轴26、过渡辊27和补偿辊31，在膜辊轴26上设有膜辊33，补偿辊31的两端部分别设置在位于膜辊33两侧的补偿辊导向杆32上；制动机构6由制动轮29、制动带28和制动杠杆30组成，制动轮29设在膜辊轴26上，制动带28绕在制动轮29上，制动带28的端部固定在制动杠杆30上；补偿辊31的一端部伸出并置于制动杠杆30上的调节槽内；

在进料管24上部设有套在进料管24外的曲面成形器20，在曲面成形器20与进料管24之间形成一带开口的环隙；

在进料管24与供膜装置5之间设有送膜装置7，送膜装置7包括送膜电机36，送膜电机36通过传动机构37与送膜机构连接，送膜机构通过支架安装在送膜导向杆38上，送膜机构包括两条设在进料管24两侧并作径向移动的齿形同步带35，每条齿形同步带35分别设在一组齿形带轮34上；送膜机构的侧部设有压膜气缸39；

在进料管24侧部还设有纵向封边装置19，纵向封边装置19设有两个相向设置的带电加热并装有温度传感器的封边器，其中一个是固定封边器40，另一个是与纵封气缸42连接的活动封边器41；

在进料管24下方还设有通过安装座53安装在垂直导向杆25上的横向封口与切断装置8，安装座53上连接有横封升降气缸12，横向封口与切断装置8包括安装在导向杆固定座43上的一对水平导向杆48，一对设在水平导向杆48上的由横封气缸44驱动开合的带电加热并装有温度传感器的双道横向封口器50，以及与切膜气缸45连接带动的切断刀47；切断刀47通过刀架安装在切刀导向杆46上；在该对水平导向杆48上对称设有分别与折袋气缸51连接驱动的折袋爪49；

在机架3的下部还设有承压台升降装置及导向装置，承压台升降装置及导向装置包括与平台升降气缸22连接的承压平台21，承压平台21安装在平台导向机构13上，在承压平台21的侧方设有位置检测装置23；

在承压平台21的侧部还设有出袋输送系统，出袋输送系统由推袋气缸11、推袋板10、输送皮带15、袋位传感器24构成，推袋板10固定在推袋气缸11上，推袋气缸11和输送皮带15分别设在承压平台21的内外两侧，袋位传感器24设在输送皮带15侧部。

本实施例膜式自动装袋机的工作过程如下： 

准备：开机前，先将塑料薄膜辊装在供膜装置膜辊轴上，调整好其位置，并将薄膜穿过相应的补偿辊和过渡辊子后，最后穿过曲面成型器，形成筒状。接通电源，纵向封边装置、双道横向封口器开始通电加热升温，待温度升到设定温度时，自动断电；其温度由温控器按设定值控制，始终保持在设定温度左右；同时，各个部位均处于起始位置上。手动将膜通过曲面成形器，检查纵向封边、横向封口、切断质量正常后，转换到自动状态。向料斗内供料，当料位计发出信号后，温度、料位两条件都满足后，开始开机工作。

开机：启动机器，平台升降气缸的活塞杆缩回，承压平台沿平台导向装置的导向杆垂直升起，当托着已横封焊底口的塑料袋并接近进料管的下端口部时，位置检测装置的上位传感器发出允许件同时发出开始装袋的信号。 

装袋：驱动电机通电经由正反向传动装置上同时通电吸合的正转电磁离合器、传动链轮带动送进螺杆正向旋转（螺旋叶片使培养基料向下的旋转方向），此时储料斗内的培养基料通过进料管进入包在其外面并被承压平台托着的已封焊成型的塑料袋内（但是，此时的培养基料除底部外在袋内外，其余均在进料管内）随着培养基料装入的密实度的增加，开始被挤压（这个过程此时是在进料管内进行）产生径向和向下的推力，当向下的推力大于培养基料由于径向推力而产生的与管壁的摩擦力与平台升降气缸的总输出力（其输出力的大小取决于压缩空气的供气大小，因此通过调整供气压力的大小，就可调整装袋的密实度即重量）之和时，逐渐压实培养基料开始向下滑动并移出进料管的下口，一但脱离管口便因回弹而将袋子撑紧形成料柱。同时：1）承压台被顶着沿平台导向装置向下移动；2）随着料柱的高度加大即筒形袋相对管口向下移动的距离增加，从而拉动塑料薄膜在补偿辊沿导向杆向上的作用下，通过成型器形成封焊前的筒状（此时所用的塑料薄膜为由补偿辊储备的长度），在补偿辊向上移动时同时带动制动杠杆向上转动，使紧抱制动轮的制动带松开解除制动，膜辊在补偿辊的重力牵引下开始转动释放膜，补偿辊开始向下，又带动制动杠杆向下转动，制动带重新抱紧制动轮，对膜辊进行刹车制动，膜辊停止转动，从而完成薄膜长度的储备；在承压平台下降过程，位置检测装置的中位传感器发出停止装料的信号时。同时：1）正转电磁离合器断电，反转电磁离合器通电，送进螺杆慢速反向转动，停止向下送进培养基料；2）并发出允许承压平台快速下降、压膜、送膜、及横封、切断装置下降的信号。 

平台降下：承压台升降机气缸活塞杆快速伸出，承压台快速下降，直至其上平面与输送皮带表面平齐，发出平台到位的信号。 

压膜；压膜气缸活塞杆伸出齿形同步带沿着导向杆压住包裹在出料管外面的筒状膜。 

送膜：送膜电机通电，齿形带带轮驱动齿形同步带转动靠摩擦力和已压实的培养基料柱的重力共同作用下，向下送膜，塑料薄膜动作如前述，随着送膜继续，培养基料柱向下移动，造成其料面上方形成一段空筒，为两道横封口做好准备。 

横封降下：横向封口与切断装置升降气缸升降气缸活塞杆退回，横横向封口与切断装置下降，其并发出允许折袋的信号，当检测装置发出停止送膜、压膜松开、纵向封边、折袋的信号。 

停止送膜：送膜电机断电，停止送膜。 

压膜退出：压膜气缸活塞杆退回，送膜同步齿形带离开筒状薄膜。 

纵向封焊：纵封气缸活塞杆伸出，活动纵封器与固定纵封器接触，将经曲面成形器的成筒状的膜边夹在其中，进行封焊，封焊时间到设定值，发出纵封结束的信号，纵封气缸活塞杆退回带动活动纵封器与固定纵封器分离，完成纵向封焊。 

折袋：两折袋爪在折袋气缸活塞杆伸出的带动下，将料柱上方空袋两侧处与其接触部位膜折成如图6示意形状，同时发出允许横封、切断的信号。 

横封、切断：横封气缸活塞杆伸出，位于料柱两侧的横封器沿水平导向杆相对移动，直至将已被折袋的空筒段夹紧开始封焊，同时切膜气缸活塞杆伸出带动切断刀沿着切断导向机构从一端的横封器中间伸出，将的已被封焊的两道焊缝从中切断分离，这时完成已封焊装好培养基料柱袋与未装料的空袋切断分离。当封焊时间达到设定时间，发出封焊、切断结束的信号；切膜气缸件、横封气缸活塞杆退回，切断刀、横封器退回原位，发出允许推袋的信号。 

推袋：推袋气缸的活塞杆伸出，与其连接的推袋板将落在承压平台上的培养基料柱袋推到输送皮带上，发出输送电机通电的信号。      

送袋：输送电机通电，输送皮带输转动，将培养基料柱袋送出，当袋位检测传感器检测到培养基料柱时发出信号使输送电机断电，输送皮带停止运转。并发出下一个循环开始的信号。同时由人工将培养基料柱袋取下装筐（若配上机械手可实现自动取袋、装筐）。此时装袋过程结束，转入下一装袋过程。

关于电气控制操作：本发明整机运转采用PLC可编程序控制器、触摸式显示屏、位置传感器（气缸上的磁开关、接近传感器、料位计）、时间继电器（来设定各动作的延时时间）、变频器、温控仪来控制气动系统中的执行机构（气缸、电机、加热器等）达到设计的动作。控制系统中设有自动、手动选择旋钮，在手动状态下，可对各个运动部件进行单动，便于调试；在自动状态下，只要按下启动按钮，机器便按设定好的程序自动循环运行。按下停止按钮，运转停止。还设有报警系统，在发生故障时，以提醒操作者及时处理。所有操作均在显示屏上进行，一目了然，操作简单。 

实施例2，实施例1所述的膜式自动装袋机中：所述的位置检测装置23设有上位、中位、下位共3个接近传感器。 

实施例3，实施例1所述的膜式自动装袋机中：在曲面成形器20的侧部设有检测器4。 

Claims (3)

1.一种膜式自动装袋机，其特征在于：

该装袋机包括机架，在机架的上部设有驱动电机，驱动电机通过正反转向传动装置与送进螺杆连接，所述的正反转向传动装置由正转电磁换向离合器、反转电磁换向离合器、传动链轮和传动链条组成；

在机架的上部还设有储料斗，储料斗上设有料位计，储料斗内部设有由轴承座支承的送进螺杆，储料斗内的送进螺杆上设有搅拌杆，在储料斗下端设有套在送进螺杆外的进料管；

在机架的中部设有安装在机架上的供膜装置，供膜装置设有制动机构以及平行设置的膜辊轴、过渡辊和补偿辊，在膜辊轴上设有膜辊，补偿辊的两端部分别设置在位于膜辊两侧的补偿辊导向杆上；制动机构由制动轮、制动带和制动杠杆组成，制动轮设在膜辊轴上，制动带绕在制动轮上，制动带的端部固定在制动杠杆上；补偿辊的一端部伸出并置于制动杠杆上的调节槽内；

在进料管上部设有套在进料管外的曲面成形器，在曲面成形器与进料管之间形成一带开口的环隙；

在进料管与供膜装置之间设有送膜装置，送膜装置包括送膜电机，送膜电机通过传动机构与送膜机构连接，送膜机构通过支架安装在送膜导向杆上，送膜机构包括两条设在进料管两侧并作径向移动的齿形同步带，每条齿形同步带分别设在一组齿形带轮上；送膜机构的侧部设有压膜气缸；

在进料管侧部还设有纵向封边装置，纵向封边装置设有两个相向设置的带电加热并装有温度传感器的封边器，其中一个是固定封边器，另一个是与纵封气缸连接的活动封边器；

在进料管下方还设有通过安装座安装在垂直导向杆上的横向封口与切断装置，安装座上连接有横封升降气缸，横向封口与切断装置包括安装在导向杆固定座上的一对水平导向杆，一对设在水平导向杆上的由横封气缸驱动开合的带电加热并装有温度传感器的双道横向封口器，以及与切膜气缸连接带动的切断刀；切断刀通过刀架安装在切刀导向杆上；在该对水平导向杆上对称设有分别与折袋气缸连接驱动的折袋爪；

在机架的下部还设有承压台升降装置及导向装置，承压台升降装置及导向装置包括与平台升降气缸连接的承压平台，承压平台安装在平台导向机构上，在承压平台的侧方设有位置检测装置；

在承压平台的侧部还设有出袋输送系统，出袋输送系统由推袋气缸、推袋板、输送皮带、袋位传感器构成，推袋板固定在推袋气缸上，推袋气缸和输送皮带分别设在承压平台的内外两侧，袋位传感器设在输送皮带侧部。

2.根据权利要求1所述的膜式自动装袋机，其特征在于：所述的位置检测装置设有上位、中位、下位共3个接近传感器。

3.根据权利要求1所述的膜式自动装袋机，其特征在于：在曲面成形器的侧部设有检测器。

Images