枕式包装机的工作原理
枕式包装机是一种包装能力非常强,且能适合
多种规格用于食品和非食品包装的连续式包装机。
它不但能用于无商标包装材料的包装,而且能够使
用预先印有商标图案的卷筒材料进行高速包装。
在包装生产中,由于包装材料上印刷的定位色
标之间存在误差,包装材料的拉伸以及机械传动等
因素的影响,包装材料上预定的封切部位有可能偏
离正确的位置,而产生误差。为了消除误差而达到
正确封切的目的,包装设计必须考虑自动定位问题,
解决这一问题大都是根据包装材料的定位标完成连
续式光电自动定位系统设计。而连续式光电定位系
统按误差补偿工作方式分为进退式、制动式和两传
动系统同步式。本文着重介绍进退制动式光电自动
定位系统的设计。
1 制动式光电自动定位系统的基本原理
包装纸在自动包装机上连续进给,成形制袋,充
填和封口的过程中,由于定位色标的印刷误差,机器
运转的偶然波动以及操作等综合因素,使包装纸的
输送速度与横封、切纸速度不同步而产生封、切位置
的偏差,因此需要随时予以校正,连续地进行误差补
偿。综合误差是个变量,但由于具较高质量和印刷
精度的包装材料来说在一定的包装速度下,这个误
差在检测的各个周期内应保持在很小的范围内。这
样就能通过光电定位系统定期地(每两个包一次)测
量和比较送纸速度和封切速度。如果包装纸过快,
正误差系统给出一个负的补偿量,也就是送纸机构
减速来达到补偿;如果包装纸过慢,是一个负误差,
系统给出一个正的补偿量,使送纸机构增速。但是
给定的补偿值不可能完全消除误差,可能补偿过头,
也可能不足。即使误差被消除了,下次还会出现。
因此设计总是使系统给予补偿过头一点,给定一个
稍大于绝对误差值的补偿量,人为地使它超差。当
这次测定误差为负,则补偿一个过量的正值。下一
次测定、比较之后必定出现正的误差。定位系统自
动地补偿一个给定的负值之后,又恢复出现负误差。
如此循环,正负交替使误差控制在一定范围内。这
样包装纸的切断部位就在正确的位置附近跳动。这
种包装纸一进一退来达到连续定位的方式称为“进
退式”自动定位方式。因为它的补偿量是超越离合
器工作,把机械送纸机构进入工作时设计成具有包
装纸滞后效果来给出的,所以采用这种原理定位的
系统称为“制动进退式”自动光电定位系统。以决定
包装纸速度的横向封、切速度作为参考基准,以调整
送纸速度与之同步来控制包装纸的封切位置误差,
这就是连续定位系统最基本的原理。
2 制动进退式定位系统的分析
下面分析制动进退式光电定位系统,包装机传
动系统图1。
包装过程如下:片状包装纸由卷筒1引出,经光
电检测器2再由成形器5成形和牵引辊6,纵封辊7
制成包装。已充填包装物的包装袋上下整形输出,
经输送带送到横封头8横封并切断排出成品。传动
部分是:主电机M1将运动传入横封传动轴,再经不
等速机构9带动横封头传动,不等速机构是用来调
整横封头8的封切瞬时速度,使之与包装袋移动速
度同步的。另一路则经无级变速差动机构13的调
节,可以手动或通过单相伺服电机控制完成。调节
无级变速差动机构13可以得到所需袋长。最后一
路经差动机构18到勾爪输送链。差动机构18为自
动调整机构,主要用来调节勾爪输送链与横封头同
步。
在包装过程中,用光电传感器检测包装纸移动
速度与横封速度作比较,判别它是慢是快,通过超越
离合器电气系统控制超越电机M3动作使之运转或
制动停止,以达到误差补偿的目的。
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图1 传动系统间图
1·纸卷 2·反射光电头 3·包装物 4·下纸辊轮 5·成行器 6·牵引辊轮 7·纵封辊轮 8·横封头
9·不等速机构 10·超越离合器 11·主电机 12·无级变速器 13·伺服电机 14·输送机构 15·调速
机构 16·送纸光电传感器 17·横封光电传感器 18·成品 19·勾爪差动机构
3 速度检测与包装纸长度测量
为保证包装过程中的精确定位,送纸速度与横
封切口速度是必需准确的测量两个参数,同时生产
过程中包装纸(每张)有长有短,从而如何在定位过
程中自动测定包装纸长度使之与我们生产设定相符
合,也是非常重要的。
纸速的测量是由光电接近开关17来完成的,我
们把测量纸速的光电接近开关输出的脉冲周期记为
T纸它的导数1/T纸即为送纸辊的传动速度。横封
切口速度是由光电接近开关来测量的。我们把刀切
速度光电接近开关输出的脉冲周期记为T刀,它的
倒数1/T刀即为横封速度间接计算得到的。在包装
设计中,包装纸被紧压在送纸辊上,压辊的线速度则
为包装纸的送纸速度V纸=πD/T纸,式中的D为送
纸辊直径。经过横封切口后的被切长度L纸=
V纸T刀=πDT刀/T纸
4 色标对标方法与调整
为保证包装全自动定位,需要控制伺服电机
M2使送纸速度与横封头切口速度同步。然而对设
计为同步的系统,由于运转的偶然波动以及操作扰
动等方面因素都会使原来同步系统失步。从而需要
在基本同步的系统中加入色标检测与控制电路,随
时校正,连续进行误差补偿。保证切封位置不变,这
就需要借助包装纸上的色标来定位完成。色标定位
对标对包装材料、光电检测方法、色标的印刷等都提
出一定的要求。就包装材料而言,要求有较高的密
度,滑度厚度均匀、而且要有一定的抗拉伸能力。光
电检测方法随不同的包装材料有透射式和反射式两
种。透射多用于透明包装材料的检测,而反射式则
用于难以透光或不能透光的包装材料的检测。通常
高速度的包装机设计,大多采用反射式光电检测方
法,因为它具有较高的检测灵敏度。对色标印刷要
求,定位色标必须能有遮光或通光的作用,同时随包
装产品的大小和检测方法的不同,定位色标要有足
够的遮光面积,以保证光电检测时信号的可靠性。
有了良好的包装材料,合适定位色标与正确的光电
遮光反射式传感器测量色标方法,就可以进行色标
对标与调整。
按上述原理与方法设计的枕式多功能包装机,
配上微电脑控制的纸长设定调节以及色标定位系
统,彻底解决了全自动光电定位问题。系统高速运
平稳可靠,封切准确,是目前最先进、最理想的机
型之一。
参 考 文 献
1 许林成·包装机械原理与设计·上海科技出版社,
1998·19~21
2 彭国勋·自动包装机的设计原理·西安:西北轻工业学
院,1983·85~88
3 刘云霞·自动包装机定位系统分析·包装与食品机械,
2000(2)·8~11
4 蒋需忠·枕式糖果包装机光电自动定位系统分析·机电
工程,2001·(5)(208~210)
自动包装机原理：
包装机的操作、维护和日常保养更加方便简单，降低了对操作人员的专业技能要求。产品包装质量的好坏，直接与温度系统、主机转速精度、追踪系统的稳定性能等息息相关。机器运行后，薄膜标记传感器不断的在检测薄膜标记(色标)，同时机械部分的追踪微动开关检测机械的位置，上述两种信号送至PLC，经程序运算后，由PLC的输出Y6(正追)、Y12(反追)控制追踪电机的正反追踪，对包装材料在生产过程中出现的误差及时发现同时准确的给予补偿和纠正，避免了包装材料的浪费。检测若在追踪预定次数后仍不能达到技术要求，可自动停机待检，避免废品的产生；由于采用了变频调速，大幅减少了链条传动，提高了机器运转的稳定性和可靠性，降低了机器运转的噪音。保证了该包装机高效、低损耗、自动检测等多功能、全自动的高技术水平。自动包装机所用传动系统虽然应用功能比较简单，但对传动的动态性能有较高的要求，系统要求较快的动态跟随性能和高稳速精度。
想要知道更多的自动包装机可以去了解一下东莞力顺源LY-1632JH全自动包装机它面纸采用全自动飞达输送。热熔胶自动循环、搅拌和上胶。输送带下方设有真空吸风机控制面纸不会偏移。过胶面纸与纸板内盒采用自动纠偏装置，视觉定位贴合。智能化操作系统，操作简单，人机界面友好。采用模块化设计，可根据不同的生产需要快速更换产品线。
裹包包装机械是指用于包装块状产品的设备。随着物料品种的不断增加，包装材料的迅速发展和包装技术的提高，对物料裹包的方式也不断增多。裹包包装机械的分类：
按裹包方式的不同，裹包机械可分成半裹式裹包机和全裹式裹包机。其中全裹式裹包机又包括折叠式裹包机、扭结式裹包机、接缝式裹包机、覆盖式裹包机、缠绕式裹包机、拉伸式裹包机、收缩式裹包机和贴体式裹包机。
其中缠绕式裹包机是指用成卷挠性包装材料多圈缠绕产品的机器；拉伸式包装机是指使用拉伸薄膜在一定张力下裹包产品的机器，常用于把集积在托盘上或浅盘上的产品连同托盘或浅盘一起裹包；贴体裹包机是指将产品置于底板上，使覆盖产品的塑料薄片(膜)在加热和抽真空作用下紧贴产品，并与底板封合的机器；收缩包装机是指将产品用热收缩薄膜裹包后再进行加热，使薄膜收缩后裹紧产品的机器；覆盖式裹包机是指用两张挠性包装材料覆盖在产品的两个相对面上，借热封或黏合封口以裹包产品的机器。
裹包包装机械的举例：
一、折叠式裹包机
用挠性包装材料裹包产品，将末端伸出的裹包材料折叠封闭的机械称为折叠式裹包机。折叠式裹包机一般是先将物料置于包装材料上，然后按顺序折叠各边。在折边过程中根据工艺要求，有的在最后一道折边之前上胶粘合，有的用电热熨合，有的则只靠包装材料受力变形而成型。折叠式裹包机使用广泛，包装外形美观。折叠式裹包形式较多，因此，裹包方法和裹包设备也是多种多样的。
1、转塔折叠式裹包机
转塔折叠式裹包机主要由包装材料供送装置、包装物料供送装置、回转机构等组成。包装物或包装件堆放在装料装置的导槽中，由链条型供料装置将其推送出去，其余包装物在自重作用下填补到空位置；前行的包装物与切下的包装材料相遇后，在前方挡板的作用下，包装材料成框形包在包装物的三个平面上，一起被送人转塔的回转盒中，同时两端面的一角边被折叠；转塔由间歇机构驱动，每转45度为一个动作周期，当转塔转动到90度铅垂位置作间歇停顿时，由两折叠爪完成长侧边口的折叠，在此还可以预加热定型；当转塔转动到135度位置时，进行热封口，完成长侧边的折叠搭接；转塔转到180度时，转塔再次停顿，此时包装物已调头，两卸料杆将其从转塔中卸出，由排料推进装置推送前进；当到达端面折叠装置处时，首先折叠两端面的另一短角边，随着包装物被推进，其端面的上边被折叠，接着下边也被折叠；随后是侧面热封、转向叠放，最后由输送带送出，完成整个裹包过程。
转塔回转机构主要由回转体、8只固定座和8个回转盒等组成。回转盒的中间及两端留有空位，中间空位供链条推进器推进包装物时通过，两端空位留给卸料杆作卸料通道。两定位销用于包装物进入回转盒的定位，使包装物的长侧面露出回转盒的外边，以便折叠、热封。
转塔机构的结构和包装物材质决定了整个裹包机的包装速度。由于是间歇转动，转动中加速度大、离心力大。若包件受到的离心力大于回转盒对包装物的摩擦力，包装物便会被甩出去。不同质量的包装物所受到的离心力、摩擦力是不一样的，对于香烟这类物品，质量轻、有弹性，回转盒对它的摩擦力就较大，它所受到的离心力较小，其包装速度可以提高一些。而对于磁带一类较重的物品，其外壳硬、弹性较小，它所受到的摩擦力就较小，离心力就会大一些，速度稍高就会被甩出去，就可能出现卡包，损坏包件及某些零部件，其包装速度就比包装香烟的要低得多。当包装物的外形尺寸变化较大时，应更换回转塔上的回转盒。
2、直线折叠式裹包机
直线折叠式裹包工艺裹包时，要先把堆积在纸板库架上的具有压线和切角的单张瓦楞纸板箱片或普通的厚纸板片一张一张地取出，并折成直角形，接着将按照一定要求排列堆积的产品用推料板推到裹包箱片的指定位置上，然后按箱片上的压线进行制箱裹包，经上胶和封口后送出。
上述两者所使用的包装材料及封口方式不同。前者采用卷筒薄膜或单片薄膜对物品进行热封口裹包，后者采用瓦楞纸板或普通厚纸板对产品进行胶粘裹包。
二、接缝式裹包机
接缝式裹包机是指用挠性包装材料裹包产品，将末端伸出的裹包材料热压封闭的机械。该机又称卧式枕形包装机，一般能自动完成制袋、充填、封口、切断和成品排出等工序的包装，是裹包机械中应用最广泛、自动化程度最高、系列品种最齐全的一类包装机械。
接缝式裹包机能适用于一般块状、筒状规则物品及无规则异形物品等的包装，几乎不限制包装物的体积、质量等。接缝式裹包机包装成品外形如图2所示。分为：普通枕形自动包装机、折角枕形自动包装机、无封边枕形自动包装机、上送膜枕形自动包装机、下送膜枕形自动包装机等。
流水线式整体生产包装，
应用于食品,医药,日化 五金、灯饰、家具等行业的(袋装,瓶装)产品的灌装(添充)，封口机，打码.
主要包括:液体(膏体)灌装机，枕式包装机，粉剂颗粒包装机，给袋式自动包装机，冷冻产品自动包装机 等。 包装设备,，用于产品生产出来后的,喷(打)生产日期，封口，缩膜等
主要包括：包装机，灌装机，封口机，打码机，打包机，真空机，收缩机，真空包装机、称重包装机等。
3.包装机采用彩色触摸屏和稳定可靠的双轴高精度输出的PLC控制、制袋、计量、充填、封合、打码、切袋一次性完成。
4.它采用气路控制和电路控制独立分离，噪音小，性能稳定。
5.采用双皮带伺服拉模和双伺服控制，阻力少，包装袋成型好，更美观，实现高精度定位，尺寸准确。 包装机的种类繁多，分类方法很多。从不同的观点出发可有多种，按机械种类分为：液体包装机、粉剂包装机、颗粒包装机、贴体包装机、酱类包装机、电子组合秤包装机、枕式包装机；按包装作用分，有内包装、外包包装机；按包装行业分，有食品、日用化工、纺织品等包装机；按包装工位分，有单工位、多工位包装机；按自动化程度分，有半自动、全自动包装机等。
真空包装机根据包装物的放置位置不同，分水平真空包装机和垂直真空包装机。水平真空包装机的被包装物是水平放置；垂直真空包装机的被包装物是垂直放置。水平真空包装机在市场上更常见。
(1) 透明膜三维包装机
主要用于各种中高档产品的透明膜三维包装,效果和香烟盒相一样漂亮,具有节能省电,包装效果精美等特点.
(2)充填机
充填机是将精确数量的包装品装入到各种容器内的包装机。其主要种类有：
①容积式充填机。包括量杯式、插管式、柱塞式、料位式、螺杆式、定时式充填机。
②称重式充填机。包括间歇称重式、连续称重式、称重—离心等分式等充填机。
③计数式充填机。包括单件计数式、多件计数式充填机。
(3)封口机
封口机是将充填有包装物的容器进行封口的机械，其主要种类有：
①无封口材料封口机。包括热压式、冷压式、熔焊式、插合式、折叠式等封口机。
②有封口材料封口机。包括旋合式、滚纹式、卷边式、压合式等封口机。
③有辅助封口材料封口机。包括胶带式、粘结式、钉合式、结扎式、缝合式等封口机。
(4)裹包机
裹包机是用柔性的包装材料，全部或部分地将包装物裹包起来的包装机。其主要种类有：
①全裹式裹包机。包括扭结式、覆盖式、贴体式、接缝式等裹机。
②半裹式裹包机。包括折叠式、收缩式、拉伸式、缠绕式等裹机。
(5)多功能包装机
这类包装机具有两种或两种以上的功能。其主要种类有：
①充填封口机。它具有充填、封口两种功能。
②成型充填封口机。它具有成型、充填、封口三种功能。成型的种类有袋成型、瓶成型、箱盒成型、泡罩成型、熔融成型等。
③定型充填封口机。它具有定型、充填、封口功能。定型方式
④双面封箱机。它能同时封上盖和下底两个面。封箱时，箱子可侧放或立放。
(6)收缩包装机
收缩包装机是在收缩过程中，不影响包装物的品质，而能收缩快速完美，包装后的产品能密封、防潮、防撞击、适用于多件物品紧包装和托盘包装。
①热收缩包装机。采用PLC及触摸屏全自动电脑控制，并且具有无膜报警及封切障碍报警功能
②餐具收缩包装机。是餐具专用收缩包装机,
③板材收缩包装机。是针对门板、玻璃板等板材类收缩包装设计的,适用于任何收缩薄膜的收缩包装
④食品收缩包装机。应用于轻工、食品、饮料、糖果、文化用品、工艺美术、五金工具、日用百货、化工用品等
⑤远红外线收缩机。包装后的物品能密封、防潮、防污染，保护物品免受外部的冲击，具有一定的缓冲性，广泛用于各种小产品的包装。
嘉俊托盘在线式缠绕包装机可与主控通讯自动运行，自动输入货物，自动完成机器设定功能，自动输出，自动感测货物高度及光电屏蔽功能，转台自动复位有手动加强缠绕功能，可设定顶层/底层缠绕圈数、上下次数、加强圈数和越顶时间。
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旭田包装的大事记：
1997年8月，江苏南通旭田包装机械有限公司创建
1998年12月，浙江台州旭田包装机械有限公司成立
2001年1月，南通旭田搬迁到浙江省台州市, 合并在台州旭田包装机械有限公司
2000年7月，东莞旭田包装机械有限公司成立
2004年5月，浙江旭田包装机械有限公司成立
2004年6月 与日本斯托派克（STRAPACK）在上海建立合资公司生产半自动打包机
2009年1月浙江旭田更名为台州旭田包装机械有限公司。
海外市场销售：英国，波兰，德国，意大利，奥地利，美国，巴西，智利，阿根廷， 韩国、 泰国、 新加坡、 印尼、 日本、 印度、 越南、 伊朗、 沙特、孟加拉国等都有销售网点、 代理商和合作伙伴，我们将竭诚为全球用户提供最优质的服务。 技术支持： 公司有专门的研发机构, 进行新产品开发和品质改良的支持。 公司管理： 台州旭田公司， 东莞旭田公司于2003年取得了ISO9001:2000国际认证。 半自动打包机， 缠绕机，封箱机都取得CE认证。 公司宗旨： 科技为本， 质量为宗， 顾客至上。
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