背封式包装机横封机构的制作方法

本发明涉及包装机械构件，特别是一种背封式包装机横封机构。

背景技术：

背封式包装机是食品药品包装机械常见类型，背封包装机的作用就是为了将物料包装在包材里(参见图7)，它的简单的工作原理是包装材料通过包装机的作用分成若干条，每一条单独纵向封合(参见图8、图9中纵向封合带)，封合后填充物料，然后进行横向封合(参见图8、图9中横向封合带)。背封包装机上的横封机构起到包装袋横向封合和纵向牵引拉动包材作用。

传统的背封包装机的横封机构都是采用气缸做横向封合的动力来源，虽然采用气缸操作的横封机构设计简单，加工和组装都比较简单，但其存在如下问题难以克服：1、众所周知，气缸的运动速度是不宜过低的，因为当利用气缸做执行机构时，由于气体具有可压缩性，所以其最低速度不可太低，否则会产生失稳(爬行)现象，故而在利用气缸做动力源时，两横封板封合时的冲击力及噪音是不可避免的，这样不但对横封板的冲击过大，影响横封板的使用寿命，而且噪音大，振动和冲击也影响主机的稳定性；2、该套机构对气源要求严格，依赖性大，气源的好坏对主机封合的影响非常大。因此，现有的背封包装机的横封机构仍需改进。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种解决气缸作动力引起的上述问题的背封式包装机横封机构，采用全伺服驱动的机械结构，一方面在不影响封合速度的情况下降低横封板的冲击力，最大限度的降低噪音，另一方面一改封合效果对气源的依赖性，显著提高机械性能。

本发明的技术方案是：

一种背封式包装机横封机构，包括固定架、布置于固定架前方的前、后封合安装板、分别设于前、后封合安装板相对面上的前、后横封板、布置于固定架后方的驱动前、后封合安装板相对运动的传动机构及动力源，其特征在于：所述传动机构由驱动前封合安装板运动的曲柄连杆机构Ⅰ和驱动后封合安装板运动的曲柄连杆机构Ⅱ组成，所述固定架上利用直线轴承滑动安装有相互平行的两根短导柱和两根长导柱，两根短导柱一端与后封合安装板连接固定，另一端与曲柄连杆机构Ⅱ连接，两根长导柱一端与前封合安装板连接固定，另一端与曲柄连杆机构Ⅰ连接，所述动力源为伺服电机，所述伺服电机利用电机座固定于固定架上，所述伺服电机的输出轴上设有主动同步带轮，所述固定架后部固定有与输出轴平行的传动轴且传动轴上设有与主动同步带轮利用同步带连接的从动同步带轮，所述曲柄连杆机构Ⅰ由固定于传动轴两端的两个摆臂Ⅰ、与摆臂Ⅰ端部铰接的连杆Ⅰ、一端与连杆Ⅰ铰接、另一端与对应侧的长导柱端部连接固定的连接板Ⅰ组成，两个所述连接板Ⅰ之间设有连接轴且所述连接轴为连接板Ⅰ和连杆Ⅰ的铰接轴，所述曲柄连杆机构Ⅱ由对称固定于传动轴中部的两个摆臂Ⅱ、与摆臂Ⅱ端部铰接的连杆Ⅱ、与连杆Ⅱ铰接且与两个短导柱端部连接固定的连接板Ⅱ组成，所述连接板Ⅱ上分别设有对应两个连杆Ⅱ的铰接孔。

上述的背封式包装机横封机构，所述固定架由安装所述直线轴承的固定板、对称固定于固定板上的侧支板、连接于两个侧支板之间的支撑轴组成，所述传动轴固定于两个侧支板上。

上述的背封式包装机横封机构，所述固定架对应曲柄连杆机构的连接板或长导柱或短导柱位置设有零点位光电架。

上述的背封式包装机横封机构，所述摆臂Ⅰ和摆臂Ⅱ在传动轴上反向布置，所述连杆Ⅱ和连杆Ⅰ分别位于传动轴的前、后两侧。

上述的背封式包装机横封机构，所述长导柱与前封合安装板连接的端部设有将前封合安装板夹设其中的前、后限位块，所述前限位块外侧的长导柱端部套装压垫后利用旋帽锁紧，所述旋帽上设有手柄。

上述的背封式包装机横封机构，所述前限位块为半开放结构，利用螺钉与前封合安装板轴向固定。

上述的背封式包装机横封机构，所述连接板Ⅰ呈倒U状，所述连杆Ⅰ位于连接板Ⅰ下方。

上述的背封式包装机横封机构，所述连接板Ⅱ呈∏状。

本发明的有益效果是：

1、通过采用伺服电机作为动力源，改变了以往利用气缸做横向封合动力源的结构形式，完全避免了对气源的依赖性，提高了机械性能，使用成本降低。

2、利用伺服电机带动双套曲柄连杆机构，两套曲柄连杆机构同时相向运动，使前、后两侧封合面同时向中间运动，同时封合到包装袋上，封合效果好，袋型平整美观。

3、伺服电机可以实现封合前减速动作而不会减少扭矩，从而不会影响封合力大小，不影响封合效果，而这样做的好处是降低两个横封板的冲击力，最大限度降低噪音，而且不会影响封合速度。

4、由于增加前限位块结构，使前横封板能向外移动一段距离，从而改善横封机构在工作完成后由于空间小，清理模具不方便的问题，通过加大前横封板与后横封板之间的距离，更容易展开清洁工作。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是图2中A-A向剖面图；

图4是图2中B向视图；

图5是本发明的底部结构示意图；

图6是本发明的前限位块结构的调整示意图；

图7是背封式包装机的包材走向示意图；

图8是背封式包装袋板块的示意图；

图9是图8的后视图。

图中：1.固定板、2.长导柱、3.后限位块、4.压垫、5.旋帽、6.前限位块、7.前封合安装板、8.前横封板、9.后横封板、10.后封合安装板、11.短导柱、12.直线轴承、13.侧支板、14.零点位光电架、15.连接板Ⅰ、16.摆臂Ⅰ、17.连杆Ⅰ、18.电机座、19.传动轴、20.从动同步带轮、21.伺服电机、22.连接板Ⅱ、23.连杆Ⅱ、24.摆臂Ⅱ、25.支撑轴、26.连接轴、27.主动同步带轮、28.同步带、29.螺钉。

具体实施方式

如图1-图6所示，该背封式包装机横封机构，包括固定架、布置于固定架前方的前、后封合安装板7、10、分别设于前、后封合安装板7、10相对面上的前、后横封板8、9、布置于固定架后方的驱动前、后封合安装板7、10相对运动的传动机构及动力源。

其中，所述传动机构由驱动前封合安装板7运动的曲柄连杆机构Ⅰ和驱动后封合安装板10运动的曲柄连杆机构Ⅱ组成。所述固定架由安装直线轴承12的固定板1、对称固定于固定板1上的侧支板13、连接于两个侧支板13之间的支撑轴25组成，所述固定架的固定板1上利用直线轴承12滑动安装有相互平行的两根短导柱11和两根长导柱2，两根短导柱11一端与后封合安装板10连接固定，另一端与曲柄连杆机构Ⅱ连接，两根长导柱2一端与前封合安装板7连接固定，另一端与曲柄连杆机构Ⅰ连接。

所述动力源为伺服电机21，所述伺服电机21利用电机座18固定于固定架的固定板1上，所述伺服电机21的输出轴上设有主动同步带轮27，所述固定架的两个侧支板13后部固定有与输出轴平行的传动轴19且传动轴19上设有与主动同步带轮27利用同步带28连接的从动同步带轮20。所述曲柄连杆机构Ⅰ由固定于传动轴19两端的两个摆臂Ⅰ16、与摆臂Ⅰ16端部铰接的连杆Ⅰ17、一端与连杆Ⅰ17铰接、另一端与对应侧的长导柱2端部连接固定的连接板Ⅰ15组成，两个所述连接板Ⅰ15之间设有连接轴26且所述连接轴26为连接板Ⅰ15和连杆Ⅰ17的铰接轴。所述曲柄连杆机构Ⅱ由对称固定于传动轴19中部的两个摆臂Ⅱ24、与摆臂Ⅱ24端部铰接的连杆Ⅱ23、与连杆Ⅱ23铰接且与两个短导柱11端部连接固定的连接板Ⅱ22组成，所述连接板Ⅱ22的数量为一个，其上分别设有对应两个连杆Ⅱ23的铰接孔。所述摆臂Ⅰ16和摆臂Ⅱ24在传动轴19上反向布置，所述连杆Ⅱ23和连杆Ⅰ17分别位于传动轴19的前、后两侧。所述连接板Ⅰ15呈倒U状，所述连杆Ⅰ17位于连接板Ⅰ15下方。所述连接板Ⅱ22呈∏状。

工作原理：

伺服电机21启动后带动主动同步带轮27转动，主动同步带轮27通过从动同步带轮20带动传动轴19转动，传动轴19带动摆臂Ⅰ16、摆臂Ⅱ24同时摆动，摆臂Ⅰ16和摆臂Ⅱ24分别通过连杆Ⅰ、Ⅱ17、23带动连接板Ⅰ、Ⅱ15、22反向运动，从而通过长、短导柱2、11带动前、后横封板8、10相向或相背运动，当图1中伺服电机21的输出轴顺时针旋转时，前、后横封板8、10相向运动实现封合动作。

本发明中，所述固定架对应曲柄连杆机构的连接板或长导柱或短导柱位置设有零点位光电架。本实施例中，其中一个侧支板13对应连接板Ⅰ15的位置设有零点位光电架14，以监测横封板的位移。零点位为两横封板张开最大位置，当主机发出指令需要两横封板封合在一起时，伺服电机21快速启动，按两横封板之间的距离设定伺服电机旋转速度，当两横封板快要闭合时降低伺服电机速度，从而使两横封板封合瞬间速度降低到最低。这样做的好处是使两横封板封合时冲击力最大限度减低，降低噪音，减小机械的冲击力，伺服电机21的特性就是在突然升高或降低速度时并不影响其输出的扭矩。所以在主机发出要求封合的指令后，即可实现快速封合又不会产生很大冲击力的效果。

本发明中，所述长导柱2与前封合安装板7连接的端部设有将前封合安装板7夹设其中的前、后限位块6、3，所述前限位块6外侧的长导柱2端部套装压垫4后利用旋帽5锁紧，所述旋帽5上设有手柄。所述前限位块6为半开放结构，利用螺钉29与前封合安装板7轴向固定。当机器停止工作，需要清理横封板表面时，将旋帽5松开，这时候压垫4也松开，前限位块6绕螺钉29旋转到另一边，前封合安装板7及前横封板8就可以在长导柱2上滑动一段距离，使两块横封板之间的距离加大，当清理工作完成后将前限位块6恢复到原位并利用螺钉29定位，旋紧旋帽5。后限位块3的位置可以根据两横封板之间要求的距离需要调整位置，通过调整前、后限位块6、3的位置就限定了前横封板8的位置，调整了前、后横封板8、9的距离。