一種旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】<b>本實(shí)用新型公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置，包括支架、光纖傳感器、計(jì)算機(jī)控制器、導(dǎo)線和安裝組件，本實(shí)用新型運(yùn)用激光穿透性強(qiáng)、定向性好、精度高等特性，將非接觸光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)包裝工藝，對(duì)旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)的端封工位實(shí)施在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，不僅做到了被包裝產(chǎn)品的零報(bào)廢，包裝材料的無(wú)損耗，大幅降低了制造成本，在企業(yè)贏得效益的同時(shí)，對(duì)社會(huì)做到了節(jié)能和減排。</b>
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及包裝機(jī)械制造領(lǐng)域，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè) 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)，被廣泛應(yīng)用于人們生活中，如食品、醫(yī)藥、機(jī)電、電子、化工等 各個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品包裝，如枕式包裝機(jī)、三邊封裝機(jī)、四邊封裝機(jī)，其不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容 易；而且生產(chǎn)功效極高(見(jiàn)圖1)。
[0003] 然而，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生"打刀"現(xiàn)象，即被包裝產(chǎn)品的錯(cuò)位，使之直 接卡壓在旋轉(zhuǎn)式上下?tīng)C刀之間，其帶來(lái)的后果是：
[0004] 1.被迫人工緊急停機(jī)，開(kāi)機(jī)箱后蓋，手工盤(pán)皮帶倒車(chē)，取出被卡壞的產(chǎn)品；
[0005] 2.由于包裝機(jī)的前后傳動(dòng)裝置采用了多級(jí)伺服驅(qū)動(dòng)模式，前后動(dòng)力的同步是由計(jì) 算機(jī)根據(jù)包裝膜上的色塊+傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)定位控制，一旦發(fā)生"打刀"現(xiàn)象，包裝機(jī)必須 色塊+傳感器必須重新采樣定位，流水線越長(zhǎng)定位體系所需包裝膜越長(zhǎng)；
[0006] 3.造成包裝材料損耗，被包裝產(chǎn)品報(bào)廢；
[0007] 4.機(jī)械設(shè)備損壞；
[0008] 5.生產(chǎn)效率下降，企業(yè)成本增加。
[0009] 對(duì)此，國(guó)內(nèi)外同行在包裝產(chǎn)品的輸入端口，采用了諸如設(shè)置皮帶輔壓、滾輪輔壓等 各種產(chǎn)品隔膜定位方法，然而其效果都不佳，由于被包裝產(chǎn)品在皮帶輸入線上的摩擦力較 大，在被輸入到中封或邊封工位時(shí)，被包裝產(chǎn)品處于塑料包裝膜上，其相對(duì)摩擦力急劇減 小，尤其對(duì)于底部為非規(guī)則表面的物體，在輸送過(guò)程中難以避免的振動(dòng)過(guò)程中，即便是在隔 膜輔壓狀況下，被包裝產(chǎn)品的相對(duì)位移現(xiàn)象在所難免。
[0010] 有些行業(yè)為了避免被包裝產(chǎn)品打刀報(bào)廢，不得不采取加長(zhǎng)外包裝尺寸的方法，如 我們?cè)谑袌?chǎng)上常見(jiàn)袋裝面包，其外包裝袋要比面包長(zhǎng)了許多，貴重的電子產(chǎn)品的外包裝與 其體積之比更是大了很多，有些行業(yè)干脆采用手工封口機(jī)來(lái)包裝，不但生產(chǎn)效率低下，其包 裝成本也會(huì)大幅上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對(duì)上述傳統(tǒng)技術(shù)存在缺陷，本實(shí)用新型旨在提出一種具有自動(dòng)錯(cuò)位識(shí)別功能的 旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置。
[0012] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0013] -種旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置，包括支架、光柵傳感器、光纖傳感器、計(jì)算 機(jī)控制器、導(dǎo)線和安裝組件，所述的支架由二個(gè)Π 型框架構(gòu)成，二個(gè)Π 型框架呈軸對(duì)稱(chēng)形 式，設(shè)置于輸送平面的二側(cè)，在二個(gè)Π 型框架中部各點(diǎn)陣式、設(shè)置有一組光纖安裝孔，光柵 傳感器通過(guò)光纖與支架上的光纖安裝孔相連接；
[0014] 所述支架中二個(gè)軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置Π 型框架，一個(gè)為光源發(fā)射端口固定架，另一個(gè)為光 源接收端口固定架；
[0015] 在包裝機(jī)旋轉(zhuǎn)燙刀的軸向設(shè)置有一光纖傳感器，該傳感器光線與支架上光柵傳感 器光線呈異面垂直；
[0016] 所述的光纖傳感器為對(duì)射型激光傳感器；
[0017] 所述光柵傳感器和光纖傳感器均通過(guò)導(dǎo)線與計(jì)算機(jī)控制器相連接。
[0018] 所述的光柵傳感器由一組對(duì)射型激光傳感器點(diǎn)陣式構(gòu)成。
[0019] 所述旋轉(zhuǎn)燙刀軸向設(shè)置的光纖傳感器，其光源發(fā)射端口和接收端口通過(guò)安裝組件 軸向設(shè)置于旋轉(zhuǎn)燙刀的二側(cè)包裝機(jī)機(jī)架平面上，安裝組件上帶有與旋轉(zhuǎn)燙刀軸同軸心的可 調(diào)位移槽孔。
[0020] 所述支架左右寬度為產(chǎn)品外包裝寬度的一倍以上，支架中部點(diǎn)陣式光纖安裝孔排 列寬度小于等于產(chǎn)品外包裝寬度。
[0021] 所述的旋轉(zhuǎn)燙刀軸向設(shè)置的光纖傳感器到燙點(diǎn)的弧線距離與支架到燙點(diǎn)的直線 距離相等。
[0022] 在所述支架安裝位置的輸送平面上，正交設(shè)置有光柵穿透槽，其長(zhǎng)度大于等于產(chǎn) 品外包裝寬度，在該槽的表面可設(shè)置覆蓋透明玻璃層。
[0023] 所述支架可正交設(shè)置于一個(gè)移動(dòng)的平面平臺(tái)上，平臺(tái)面與外包裝膜平面平行。
[0024] 本實(shí)用新型運(yùn)用激光穿透性強(qiáng)、定向性好、精度高等特性，將非接觸光纖傳感技術(shù) 應(yīng)用于傳統(tǒng)包裝工藝，對(duì)旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)的端封工位實(shí)施在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，不僅做到了被 包裝產(chǎn)品的零報(bào)廢，包裝材料的無(wú)損耗，大幅降低了制造成本，在企業(yè)贏得效益的同時(shí)，對(duì) 社會(huì)做到了節(jié)能和減排。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2為旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)故障(打刀)示意圖；
[0027]圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0028] 圖4為本實(shí)用新型分體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖5為本實(shí)用新型分體(A-A)局放結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖6為本實(shí)用新型軸向光纖傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為本實(shí)用新型在往復(fù)燙刀式包裝機(jī)應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 其圖中1-輸入輸送帶；2-被包裝產(chǎn)品；3-外包裝膜；4-包裝膜筒料；5-旋轉(zhuǎn)燙刀 (上）;6_包裝后產(chǎn)品；7-旋轉(zhuǎn)燙刀（下）；8_中封輸送輪;9-中封燙輪；10-薄膜折疊板；11-打 刀報(bào)廢品；12-光柵(發(fā)射端）；13-光纖傳感器(發(fā)射端）；14-光柵(接收端）；15-計(jì)算機(jī)控制 器；16-光纖傳感器(接收端）；17-支架；18-安裝部件；19-上刀；20-下刀；21-氣缸;22-移動(dòng) 平臺(tái)；23-機(jī)架;24-氣缸。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 如圖1所示枕式包裝機(jī)(餅干)結(jié)構(gòu)作為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例具體闡述實(shí)施方 式：
[0034] 本實(shí)用新型旨在運(yùn)用激光技術(shù)替代傳統(tǒng)機(jī)械式膜壓技術(shù)，以非接觸式檢測(cè)方式對(duì) 包裝機(jī)端封區(qū)域?qū)崿F(xiàn)燙封前的預(yù)檢。
[0035] 圖3是本實(shí)用新型在旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖，由于光、電訊號(hào)的傳輸速 度遠(yuǎn)大于機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度，所以在旋轉(zhuǎn)燙刀封膜前可利用對(duì)射激光對(duì)端封區(qū)域?qū)崿F(xiàn)包裝膜穿 透式掃描，一旦該區(qū)域內(nèi)有非穿透被包裝產(chǎn)品2阻斷對(duì)射激光光線，即可認(rèn)定該區(qū)域內(nèi)存在 錯(cuò)位的被包裝產(chǎn)品2,控制系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出自動(dòng)停機(jī)指令，待人工清理故障后，手動(dòng)恢復(fù)整機(jī) 運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)包裝機(jī)端封區(qū)域的在線監(jiān)測(cè)。
[0036] 與傳統(tǒng)單線多路式激光光柵(光幕）式傳感器不同，本實(shí)用新型采用的是單線單 路、點(diǎn)陣式激光光柵(12、14)，前者為單線多路串聯(lián)電路，只要一路光線被阻斷，系統(tǒng)便會(huì)發(fā) 出單一的門(mén)電路信號(hào)(開(kāi)或關(guān)），其多以空氣為介質(zhì)，一般用在安防、技防設(shè)施上;而后者為 單線單路并聯(lián)電路，其介質(zhì)為多組分(空氣+薄膜+玻璃）、多層結(jié)構(gòu)，從而避免由于外包裝膜 3的反射和折射效應(yīng)帶來(lái)的激光光源衰減和光電信號(hào)的誤差。
[0037] 由于本實(shí)用新型的單線單路并聯(lián)電路設(shè)計(jì)，便可將傳統(tǒng)光柵(光幕）單一的門(mén)電 路，變成一個(gè)多路的邏輯門(mén)電路，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的信號(hào)處理，其帶來(lái)的有用功效是： [0038] 1.端封區(qū)域的錯(cuò)位自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)
[0039] 2.產(chǎn)品區(qū)域的空包自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)
[0040 ] 3.產(chǎn)品區(qū)域的產(chǎn)品質(zhì)量自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)(如碎餅干）
[0041] 4.外包裝膜3接縫自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)
[0042]下表為幾種邏輯門(mén)電路的表述：
[0043]
[0044] 由上表可見(jiàn)，對(duì)應(yīng)上述的4種故障均能轉(zhuǎn)化為4個(gè)數(shù)字化的邏輯門(mén)電路，均能由計(jì) 算機(jī)控制器15實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，對(duì)于產(chǎn)品區(qū)域的餅干破碎、空包故障，只要在旋轉(zhuǎn)燙刀的輸出 端正交配置一臺(tái)推行氣缸24即可實(shí)現(xiàn)在線剔除不合格產(chǎn)品，這是傳統(tǒng)包裝機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功 能。
[0045] 對(duì)于旋轉(zhuǎn)燙刀6、7和端封區(qū)域位置的精準(zhǔn)匹配，本實(shí)用新型在旋轉(zhuǎn)燙刀的軸向設(shè) 置一光纖傳感器，傳感器光源發(fā)射端13 口和接收端16 口通過(guò)安裝組件18軸向設(shè)置于燙刀的 二側(cè)包裝機(jī)機(jī)架23平面上，安裝組件18上帶有與燙刀軸同軸心的可調(diào)位移槽孔。當(dāng)燙刀旋 轉(zhuǎn)時(shí)，其側(cè)面對(duì)傳感器光線實(shí)現(xiàn)垂直切割，其切割距離即為燙刀厚度，也就是包裝膜的端封 區(qū)域。
[0046] 通過(guò)調(diào)節(jié)光纖傳感器13、16在安裝組件上位移槽孔的位置，使得光線到燙點(diǎn)的弧 線距離與支架光纖傳感器到燙點(diǎn)的直線距離相等(見(jiàn)圖6)。
[0047] 工作狀態(tài)時(shí)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)燙刀6、7切到光線時(shí)，光柵傳感器12、14在計(jì)算機(jī)控制器15指 令下開(kāi)啟，對(duì)端封區(qū)域進(jìn)行光柵掃描，判斷其區(qū)域內(nèi)是否有異物，一旦有，計(jì)算機(jī)控制器15 便會(huì)發(fā)出停機(jī)指令;當(dāng)旋轉(zhuǎn)燙刀6、7切離光線時(shí)，變?yōu)楫a(chǎn)品區(qū)域，支架上的光柵繼續(xù)掃描，如 果在有效時(shí)間段內(nèi)，該區(qū)域均顯示全通，便可認(rèn)定是空包，計(jì)算機(jī)控制器15便會(huì)發(fā)出推動(dòng)氣 缸24剔除指令，同樣對(duì)于有效時(shí)間段內(nèi)，該區(qū)域均顯示部分導(dǎo)通，說(shuō)明有餅干破碎現(xiàn)象，計(jì) 算機(jī)控制器15發(fā)出推動(dòng)氣缸24剔除指令。
[0048] 上述餅干案例只是本實(shí)用新型較為簡(jiǎn)單的邏輯門(mén)電路說(shuō)明示范，考慮到被包裝產(chǎn) 品千變?nèi)f化，所以具體的信號(hào)采樣、識(shí)別、動(dòng)作等數(shù)字化，都應(yīng)視被包裝產(chǎn)品的特征而編程， 如色塊、幾何形態(tài)的捕捉等等，這里不再贅述。
[0049] 本實(shí)用新型不僅應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)，同樣也適用于往復(fù)燙刀式包裝機(jī)（見(jiàn) 圖7)，所不同點(diǎn)在于:前者采樣的同步信號(hào)是旋轉(zhuǎn)燙刀對(duì)應(yīng)支架上的光柵信號(hào)，即光柵支架 17不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)燙刀軸向光纖傳感器位移，而后者則是光纖傳感器13、16位置固定，將光柵支 架17設(shè)置在一個(gè)可移動(dòng)的平面平臺(tái)22上，以調(diào)節(jié)燙往復(fù)刀和端封區(qū)域位置的精準(zhǔn)匹配。
[0050] 本實(shí)用新型可作為部件安裝于整機(jī)，也可以單獨(dú)作為配置件，廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)有 包裝機(jī)的改良。
[0051] 以上所述僅為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例，不能以其限定本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍，本實(shí)用新型還可有其他的結(jié)構(gòu)變化，只要是依本實(shí)用新型的保護(hù)范圍所作的均等變化 與修飾，均應(yīng)屬本實(shí)用新型涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置，包括支架、光柵傳感器、光纖傳感器、計(jì)算機(jī) 控制器、導(dǎo)線和安裝組件，其特征在于： 所述的支架由二個(gè)Π 型框架構(gòu)成，二個(gè)Π 型框架呈軸對(duì)稱(chēng)形式，設(shè)置于輸送平面的二 側(cè)，在二個(gè)Π 型框架中部各點(diǎn)陣式、設(shè)置有一組光纖安裝孔，光柵傳感器通過(guò)光纖與支架上 的光纖安裝孔相連接； 所述支架中二個(gè)軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置Π 型框架，一個(gè)為光源發(fā)射端口固定架，另一個(gè)為光源接 收端口固定架； 在包裝機(jī)旋轉(zhuǎn)燙刀的軸向設(shè)置有一光纖傳感器，該傳感器光線與支架上光柵傳感器光 線呈異面垂直； 所述光柵傳感器和光纖傳感器均通過(guò)導(dǎo)線與計(jì)算機(jī)控制器相連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的光柵傳 感器由一組對(duì)射型激光傳感器點(diǎn)陣式構(gòu)成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)燙刀 軸向設(shè)置的光纖傳感器，其光源發(fā)射端口和接收端口通過(guò)安裝組件軸向設(shè)置于旋轉(zhuǎn)燙刀的 二側(cè)包裝機(jī)機(jī)架平面上，安裝組件上帶有與旋轉(zhuǎn)燙刀軸同軸心的可調(diào)位移槽孔。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述支架左右 寬度為產(chǎn)品外包裝寬度的一倍以上，支架中部點(diǎn)陣式光纖安裝孔排列寬度小于等于產(chǎn)品外 包裝寬度。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)燙 刀軸向設(shè)置的光纖傳感器到燙點(diǎn)的弧線距離與支架到燙點(diǎn)的直線距離相等。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于在所述支架安 裝位置的輸送平面上，正交設(shè)置有光柵穿透槽，其長(zhǎng)度大于等于產(chǎn)品外包裝寬度，在該槽的 表面可設(shè)置覆蓋透明玻璃層。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)燙刀式包裝機(jī)端封監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述支架可正 交設(shè)置于一個(gè)移動(dòng)的平面平臺(tái)上，平臺(tái)面與外包裝膜平面平行。
【文檔編號(hào)】B65B51/16GK205418240SQ201521124921
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】陳炯, 陳漢炎, 汪國(guó)富, 周建良, 陳寶根
【申請(qǐng)人】上海冠生園食品有限公司