全自动蝶式圆台扭结包装机研发

王成山,何　伟,卢小敏

(如皋包装食品机械有限公司,江苏如皋 226500)



全自动蝶式圆台扭结包装机研发

王成山,何伟,卢小敏

(如皋包装食品机械有限公司,江苏如皋 226500)

摘要：全自动蝶式圆台扭结包装机是自主研发设计的填补国内空白产品。它适用于系列化、间歇式多功能包装机,可用于无色标和有色标包装材料的物料包装,该机采用的智能控制系统,由伺服电机带动送纸机构、光电开关、编码器、接近开关、机械传动等装置组成、性能可靠效率高。本机由理料、进料、切纸、折叠扭结及光电控制系等五部分组成。

关键词：进料；切纸；折叠扭结；光电控制

0引言

随着时代的发展，科技的进步，生活水平的不断提高、消费观念的变化，人们对巧克力糖果包装方式和图案都提出了很高的要求，生产企业对机械的生产效率、耐用度、智能化、包装质量也提出了更高的要求。为满足客户的需求，我们研发生产了全自动蝶式圆台扭结包装机。该机是高效，耐用，实用，易用的包装机械，是糖果企业理想的生产设备。

全自动蝶式圆台扭结包装机是国内空白产品，是自主研发自主设计的，是一种多规格、系列化的、间歇式多功能包装机,可用于无色标和有色标包装材料的物料包装。该机采用的智能控制系统,由伺服电机、送纸机构、光电开关、编码器、接近开关、机械传动等装置组成、性能可靠、方便实用效率高。

蝶式圆台扭结包装机由理料、进料、切纸、折叠扭结，及光电控制机构等组成[1-2]，如图1所示。圆台形糖果的外形如图2(a)所示，上面是半圆形，下面是一个平台形，经过机器扭结包装后尾部像蝴蝶一样(见图2(b))；此种产品包装称为蝶式圆台扭结包装。

1自动理料输送解决方案

经过长期的技术论证和图纸设计，开发出该机的理料部分。自动理料输送由三个输送带和三个理料带组合而成，我们称为三三组合[3]，三三组合是经过上百次试验和科学计算得出的一种组合。其组合功能是第一节输送带慢速地实现物料接入；第二节输送带中速和理料带组合实现物料行距离拉开，便于后一节的整齐输送；第三节输送和理料带实现物料的整齐输送。这样使无序的物料整齐有序的排列输送，实现包装全自动化作业，节约了人工成本、大大提高生产效率。经过的大量的试验，效果良好，达到设计要求(如图3所示)。

2自动垂直上料机构原理

当整理输送带把物料送到垂直上料机构，将水平方向的物料旋转90°变作横向放置，为下一道上料工序做好准备。该机构对物料要求非常高，不能大、也不能小，对物料尺寸要求在正负1mm。对对机构的自身加工要求也非常高，各工位要垂直成90°。只有垂直才能达到准确送料的目的(如图4所示)。

3供纸控制系统

采用纸盘在机台上面的架构，一是为了合理节约空间;二是便于使用过程中的纸盘更换方便；三是采用双纸盘工作方式，为包装双层纸的客户提供了方便,体现设计师的独具匠心[4]。

送纸机构采用两只橡胶辊相对运动，带动包装纸向前运动。橡胶辊在这个机构中是相当重要的部件，所用材料和其结构设计都比较的考究，机构采用的是一个固定回旋转辊，一个活动辊的设计方法。固定旋转辊由PLC控制加伺服电机带动,控制快慢旋转角度，控制纸的长短和对标。活动辊两边设计了2个弹簧和调节螺钉，便于使用过程中的调整。在橡胶选材方面讲究也比较多，橡胶软硬都有较高要求，太硬容易打滑、太软不耐磨(如图5所示)。

切纸机构采用的是固定刀与旋转刀设计架构，便于切纸，不阻纸，方便实用。

4四工位折纸扭结机构原理

研发四工位折纸扭结机构(见图6)，是经过模拟手工特别设计的一种新形结构，该机构是本机的关键部分，要完成上糖、接纸、折纸、夹持、扭结、是一种多工位、多工序、结构复杂、动作多、同时机构动作连续性强[5-6]。只要有一处有问题就会影响包装效果，整机不能正常运行，该结构集聚了的设计人员的智慧。

包装运转工艺顺序：包装物从工位9水平换成90°，同时把包装纸和糖块送到工位7，完成下折纸。画盘正旋转到1折纸机构工位完成上折纸，同时完成上抄纸，转到4工位完成扭结，到该工位糖果基本完成了包装，5工位是出糖位，到这里完成了糖果在画盘上所有动作，输出成品糖果。

5结束语

全自动蝶式圆台扭结包装机的研制，从市场考察调研，到图纸设计、装机生产和试验改进话费了五年时间。该机的研制成功解决了一直困扰糖果企业，以人工为主要的手工包装而产生的效率低包装质量差等问题，改善了劳动强度大、效率低、成本高、不卫生的局面。该机结构新颖、成本低、效率高，属国内首创单扭折叠的包装型式，有着巨大的市场推广价值和应用价值，其包装速度是人工包装的10倍，有效地减少了企业用工成本和招工难的问题，同时大大提高了企业的交货时间，解决了量大生产周期短的订单问题，是企业的理想投资设备。

参考文献：

[1] 《机械设计手册》联合编写组.机械设计手册[M].北京:石油化工出版社,1978.

[2] 蔡春源.新编机械设计手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1996：780-781.

[3] 王永华.现代电气控制及PLC应用：第二版[M].北京：北京航空航天大学出版社,2008.

[4] 杨治国,张有良，段移丽，等.立式装盒机可调盒夹输送链的设计[ J]．包装与食品机械，2015，33(1)：33-35.

[5] 侯评梅．自动化技术将大力拓展我国食品包装机械的未来空间[ J]．自动化博览，2009，29(11)：32-33.

[6] 张占杰，王宁，李世通，等.可移动式液压综合测试装置结构设计[J].机电工程，2015，32(5)：612-616.

Study on Full Automatic Butterfly Type Cone Twist Wrapping Machine

WANG Cheng-shan,HE Wei,LU Xiao-min

(Rugao Packaging Food Machinery Co.Ltd.,Rugao 226500,China)

Abstract:The design of automatic butterfly type cone twist wrapping machine fills the product gap in domestic market. It is suitable to serialization and intermittent multi function packaging, and could be used for standard colorless and color packaging. Intelligent control system is employed to control servo motor driving the paper feeding mechanism, photoelectric switch, decoder, proximity switch and mechanical driving devices. The designed machine is reliable and practical. It is composed of five parts: arrange part, feed part, cutter, folding twist part and photoelectric control system.

Key words:feed;paper cut;folding twist;photoelectric control

doi:10.3969/j.issn.1005-1295.2016.01.019

中图分类号：TS243.5；TB486.1

文献标志码：A

文章编号：1005-1295(2016)01-0070-03

作者简介：王成山(1985-)，男，工程师，从事包装机械自动化成套项目的设计工作，

通信地址：226500江苏南通市如皋庆余东路201号 如皋包装食品机械有限公司， E-mail：wcs015102@126．com

收稿日期：2015-11-20;修稿日期： 2015-11-30