《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第六篇 包装机械

第七章　成型－充填－封口包装机

第二节　袋成型－充填－封口机

一、分类及组成

袋成型－充填－封口机常用于包装块状、片状、粒状、梗枝状、粉状以及流体和半流体物料。其特点是直接用卷筒状的热封包装材料，自动完成制袋、计量和充填、排气或充气、封口和切断等多种功能。热封包装材料主要有各种塑料薄膜以及由纸、塑料、铝箔等制成的复合材料，它们具有防潮阻气、易于热封和印刷、质轻柔、价廉、易于携带和开启等优点。

袋成型－充填－封口机的组成如图6－7－1所示，图中实线连接部分为基本构成，虚线连接部分表示可选择的附属装置。

根据制袋与充填物料方向的不同，袋成型－充填－封口包装机一般分为立式和卧式两种类型。

二、立式袋成型－充填－封口机

（一）典型部件的结构、工作原理及特点

立式袋成型－充填－封口机是包装机械中应用最广泛、批量最大的机型之一，其特点是被包装物料的供料筒设置在制袋器内侧，制袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。该型机主要由计量装置、传动系统、横封和纵封装置、成型器、充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组成。其工作原理（如图6－7－2所示）为：放置在支承装置上的卷筒薄膜1，绕经导辊组2、张紧装置3，由光电检测控制装置4对包装材料上商标图案位置进行检测后，通过成型器5卷成薄膜圆筒裹包在充填管6的表面。先用纵向热封器7对卷成圆筒的接口部位薄膜进行纵向热封，得到密封管筒，然后筒状薄膜移动到横向热封器8处进行横封，构成包装袋筒，计量装置（图中未示）把计量好的物品，通过上部充填管6充填入包装袋内，再由横向热封器8热封并在居中切断，形成包装袋单元体9，同时形成下一个筒袋的底部封口。为了使包装过程连续进行，由包装材料牵拉进给机构，按工作节拍并由光电检测控制装置控制，进行包装材料的牵拉送进。材料牵拉进给机构种类很多，图示机器是由横向热封装置夹持包装袋作横向封口的同时向下牵拉送进，它与前后袋之间的热封和中间切断是同时进行的，在包装材料被向下牵接到要求的一个袋长位置后，切断下部的包装袋，横向热封装置松开对包装袋的夹持，空行程返回。切下的包装袋由机器下部的产品输送带送走.

包装薄膜的牵拉送进，也可用单独的拉膜机构。此时，横向热封器仅作水平运动，无向下运动。

图6－7－1　袋成型－充填－封口包装机构成示意图

图6－7－2　立式袋成型－充填－封口包装机工作原理

1—卷筒薄膜；2—导辊组；3—张紧装置；4—光电检测控制装置；

5—成型器；6—充填管；7—纵向热封器；8—横向热封器；9—包装袋

1．薄膜材料牵拉进给机构（拉膜机构）

拉膜机构是立式袋成型－充填－封口机的主要部件之一，其工作性能直接影响送料的平稳性、袋长的稳定性和封口切断位置的准确性。拉膜机构种类较多，结构各异，常见的有如下几种。

图6－7－3　胶辊式拉膜机构

1—塑料薄膜；2—主动齿轮；3—压紧辊；4—拉膜辊；5—从动齿轮

（1）胶辊式拉膜机构（见图6－7－3）。这种机构结构较简单，由传动系统控制主动齿轮的转动，而带动拉膜辊和压紧辊完成拉膜。其袋长的控制和调整主要通过控制主动齿轮的转动角度完成。该机构一般不采用光电控制装置控制袋长，主要应用在全自动液体软包装机中。

（2）滚轮式拉膜机构。这种拉膜机构靠一对滚轮的对滚，利用滚轮与包装材料之间的摩擦力进行拉膜。滚轮的驱动方式有凸轮摆动式、离合制动式和步进电机式等几种。

凸轮摆动式　袋长的设定不方便，但结构简单，造价低，性能稳定，故广泛应用在小型立式包装机中。

图6－7－4　离合制动式

1—拉膜滚轮；2—电磁制动器；3—分配轴；4—锥齿轮；5—离合器；

6—同步齿形带；7—光电开关；8—光码盘

离合制动式（图6－7－4）　运动由分配轴3通过一对锥齿轮4及电磁离合器5传给同步齿形带6，从而带动拉膜滚轮1转动完成拉膜。拉膜的启、停由数控系统控制。袋长可在操作面板上直接设定。开始拉膜时，电磁离合器5吸合，制动器2脱开，当光电管通过光码盘检测实际拉膜达到设定的袋长后，电磁离合器5脱开，电磁制动器2快速响应制动，从而快速准确的控制袋长。由于该机构采用数控系统，使袋长调节数字化，非常直观。当采用色标时，直接由光电开关控制离合器、制动器动作。其袋长误差可控制在±1mm之内。

步进电机式（图6－7－5）　步进电机式是离合制动式的改进型，它直接由电机3通过同步齿形带2带动拉膜滚轮4转动而完成拉膜。依靠步进电机的启动、停止及转动角度而控制袋长。所需袋长同样可在面板上直接设定，并能显示实际拉膜长度。使用步进电机后，省去了离合器和制动器，简化了机构，减少了累积误差形成的环节，拉袋长度误差更小。

图6－7－5　步进电机式

1—带座球轴承；2—同步齿形带；3—步进电机；4—拉膜滚轮

（3）真空抱环拉膜机构。真空抱环装在翻领式成型器下面、充填管外侧，通过抱环上下运动和真空的吸附与释放而完成拉膜。在机械机构作用下，抱环始终沿充填管上下往复运动，当抱环运行至料筒上端时，抱环内被抽真空，使充填管外部的薄膜与抱环内壁紧紧地吸附在一起，此时抱环下行将薄膜一起拉下，同时送膜辊送膜以减小拉力。当抱环下行拉膜至袋长所需尺寸时（有光电对标装置或行程开关控制），抱环即破真空，同时送膜辊停止送膜，即完成一个拉袋动作。该机构由于采用真空吸附，拉膜时塑料膜筒在圆周方向受力均匀，因此，整个拉膜机构运行平稳，即使不配备光电检测控制装置也极少出现跑偏现象。该机构主要应用在高速包装机和全自动液体软包装机中。

（4）气动式拉膜机构（参见图6－7－2中横向热封器）。该拉膜机构一般具有三种功能：完成上下拉袋；在拉袋过程中完成横封；封口后切断。

图6－7－6　弹簧拉紧

1—拉簧；2—支架；3—同步齿形带；4—带轮；5—充填筒

返回目录页