針對折角袋全自動包裝機的解決方案

韓芬

青島義龍包裝機械有限公司 山東青島 266100

包裝機械的發展對于包裝工業的發展有著非常重要的意義。我國作為食品包裝大國，包裝機械市場廣大，客戶種類繁多，對于設備能夠適用的袋型有著非常靈活的需求。給袋式包裝機是一種針對預制袋包裝機的成熟包裝機械，在國內已經有約30年的發展歷程。此種設備將包裝袋放在取袋裝置中，機械夾爪將遵循凸輪運動軌跡完成取袋動作，并后續完成開袋、填充、加熱封口機輸出功能。但針對折角袋包裝，傳統的給袋式包裝機存在著一定的缺陷。由于無法打開袋子的折角，僅能將物料直接填充入未打開折角的袋中，大大限制了能夠入袋的物料大小。本文介紹了一種新的給袋式包裝機設計思路，使其能夠打開袋型折角，拓寬設備的應用范圍。

1 工業分析與方案設計

使用水平式的給袋式包裝機上袋機構（圖1），將折角袋輸送至送袋機構最前端。通過一次、二次兩次上袋機構，將樣袋送至機械夾爪前。此時，平袋夾機構中對向的兩個吸盤啟動真空，將袋子兩側吸開，送入夾爪中。夾爪下有爪開機構，通過凸輪驅動。夾爪分內爪、外爪，其中內爪向內打開，外爪向外打開，分別夾持袋子的兩側折角[1]。內爪和外爪之間的距離通過凸輪驅動，達到投料位置后，凸輪運動至低點，內爪和外爪間拉開距離，直接將折角袋折角完全打開，并完成投料。在物料袋的底部有震動機構，在投料的同時升起并開始震動，使入袋物料能夠以更緊湊的形態占據袋內更小的空間，以防在合袋機構或封口機構處出現夾料現象。

完成投料后，設備繼續運行，將物料袋送入合袋機構。合袋機構上有輔助合袋叉，配合內爪外爪相向運動，將折角收回。繼續運送至封口機構時，通過對物料袋厚度的分析，分別采購兩次或三次封口，封口尺的選擇也將根據物料袋的厚度、材質進行決定。

圖1 水平式的給袋式包裝機

封口動作完成后，設備將物料袋運輸至輸出皮帶上。通過爪開機構將內外夾爪分別打開，物料袋掉至輸送皮帶上，并完成包裝流程。整臺設備共有八個工作工位，高效節能，符合目前國家對于環保和產業升級的需求，市場前景廣大。

2 關鍵裝置設計

此種設備的關鍵裝置在于改進的大盤機構，及與大盤機構相互配合的平袋夾、爪開機構和合袋機構。

2.1 爪開機構設計

摒棄了原有的圓弧運動單向爪卡，改為使用凸輪驅動機械結構的雙向爪開，同時打開內爪和外爪，且將圓弧運動改為水平運動。此項改進能夠在很大程度上減小在爪開機構運動時對內爪、外爪帶來的剪切力，減小設備磨損并延長設備使用年限。爪開機構將在設備上存在兩套，分別應用于上袋位置和輸出位置；

2.2 平袋夾機構

在給袋式包裝機原有的平袋夾機構上做出改進，使其不僅僅能夠將袋子運送至夾爪機構中，且能夠通過對向的吸盤及真空機構，打開樣袋折角，分別將內外側折角送入內外側夾爪中[2]。機構的設計易于調節，能夠通過槽孔分別調節吸盤機構的高低及左右位置，方便客戶在更換袋子大小的調試，提高稼動率，最大化設備生產效率；

2.3 大盤機構（圖2）

在每個運動工位上設置了兩對夾爪，分別加持樣袋的內側折角和外側折角。兩對夾爪間有齒輪、齒條機構，做到對向運動。夾爪分別固定在兩條軌道上，通過導軌、滑塊進行直線導向。預計重復定位精度能夠控制在±0.2mm間。對向運動通過大盤上方的凸輪驅動，凸輪運行至高點時，內爪及外爪能夠貼合到一起，完成上袋、合袋、封口等工位的要求[3]。凸輪運動至低點時，內爪和外爪間打開50mm，且此行程可通過槽孔進行調節。

圖2 大盤機構

2.4 合袋機構

單純通過大盤上凸輪從低點至高點完成袋口閉合，容易導致部分樣袋的折角未能收入其中，顯著的降低了設備封口合格率。故設備在封口前一個工位增加合袋機構進行輔助。其作用在于通過對向的兩個叉子機構配合大盤上凸輪運動軌跡，在收口的同時叉子機構運動，將兩側折角打入其中，并完成收口動作。此種機構的增加顯著的增加了設備的合格率。