针对折角袋全自动包装机的解决方案

韩芬

青岛义龙包装机械有限公司 山东青岛 266100

包装机械的发展对于包装工业的发展有着非常重要的意义。我国作为食品包装大国，包装机械市场广大，客户种类繁多，对于设备能够适用的袋型有着非常灵活的需求。给袋式包装机是一种针对预制袋包装机的成熟包装机械，在国内已经有约30年的发展历程。此种设备将包装袋放在取袋装置中，机械夹爪将遵循凸轮运动轨迹完成取袋动作，并后续完成开袋、填充、加热封口机输出功能。但针对折角袋包装，传统的给袋式包装机存在着一定的缺陷。由于无法打开袋子的折角，仅能将物料直接填充入未打开折角的袋中，大大限制了能够入袋的物料大小。本文介绍了一种新的给袋式包装机设计思路，使其能够打开袋型折角，拓宽设备的应用范围。

1 工业分析与方案设计

使用水平式的给袋式包装机上袋机构（图1），将折角袋输送至送袋机构最前端。通过一次、二次两次上袋机构，将样袋送至机械夹爪前。此时，平袋夹机构中对向的两个吸盘启动真空，将袋子两侧吸开，送入夹爪中。夹爪下有爪开机构，通过凸轮驱动。夹爪分内爪、外爪，其中内爪向内打开，外爪向外打开，分别夹持袋子的两侧折角[1]。内爪和外爪之间的距离通过凸轮驱动，达到投料位置后，凸轮运动至低点，内爪和外爪间拉开距离，直接将折角袋折角完全打开，并完成投料。在物料袋的底部有震动机构，在投料的同时升起并开始震动，使入袋物料能够以更紧凑的形态占据袋内更小的空间，以防在合袋机构或封口机构处出现夹料现象。

完成投料后，设备继续运行，将物料袋送入合袋机构。合袋机构上有辅助合袋叉，配合内爪外爪相向运动，将折角收回。继续运送至封口机构时，通过对物料袋厚度的分析，分别采购两次或三次封口，封口尺的选择也将根据物料袋的厚度、材质进行决定。

图1 水平式的给袋式包装机

封口动作完成后，设备将物料袋运输至输出皮带上。通过爪开机构将内外夹爪分别打开，物料袋掉至输送皮带上，并完成包装流程。整台设备共有八个工作工位，高效节能，符合目前国家对于环保和产业升级的需求，市场前景广大。

2 关键装置设计

此种设备的关键装置在于改进的大盘机构，及与大盘机构相互配合的平袋夹、爪开机构和合袋机构。

2.1 爪开机构设计

摒弃了原有的圆弧运动单向爪卡，改为使用凸轮驱动机械结构的双向爪开，同时打开内爪和外爪，且将圆弧运动改为水平运动。此项改进能够在很大程度上减小在爪开机构运动时对内爪、外爪带来的剪切力，减小设备磨损并延长设备使用年限。爪开机构将在设备上存在两套，分别应用于上袋位置和输出位置；

2.2 平袋夹机构

在给袋式包装机原有的平袋夹机构上做出改进，使其不仅仅能够将袋子运送至夹爪机构中，且能够通过对向的吸盘及真空机构，打开样袋折角，分别将内外侧折角送入内外侧夹爪中[2]。机构的设计易于调节，能够通过槽孔分别调节吸盘机构的高低及左右位置，方便客户在更换袋子大小的调试，提高稼动率，最大化设备生产效率；

2.3 大盘机构（图2）

在每个运动工位上设置了两对夹爪，分别加持样袋的内侧折角和外侧折角。两对夹爪间有齿轮、齿条机构，做到对向运动。夹爪分别固定在两条轨道上，通过导轨、滑块进行直线导向。预计重复定位精度能够控制在±0.2mm间。对向运动通过大盘上方的凸轮驱动，凸轮运行至高点时，内爪及外爪能够贴合到一起，完成上袋、合袋、封口等工位的要求[3]。凸轮运动至低点时，内爪和外爪间打开50mm，且此行程可通过槽孔进行调节。

图2 大盘机构

2.4 合袋机构

单纯通过大盘上凸轮从低点至高点完成袋口闭合，容易导致部分样袋的折角未能收入其中，显著的降低了设备封口合格率。故设备在封口前一个工位增加合袋机构进行辅助。其作用在于通过对向的两个叉子机构配合大盘上凸轮运动轨迹，在收口的同时叉子机构运动，将两侧折角打入其中，并完成收口动作。此种机构的增加显著的增加了设备的合格率。