浅论全自动纸箱包装机加脂剂

浅论全自动纸箱包装机

在我国很多行业中，产品包装是个密集性手工劳动工段，它占用劳动力多，工人劳动强度高，且易发生事故，如在啤酒厂包装工段，瓶装啤酒爆炸伤人事故屡有发生，因此推广使用机械化包装，对提高劳动生产率，改进产品的包装，保护工人的人身安全将会起到积极的作用。

全自动纸板箱包装机，它能全自动地将一组容器用瓦楞纸板包装成可发运或贮存的纸箱。包装机适用于罐，瓶等各种容器。根据不同尺寸的纸板，纸箱可以是全封闭或半封闭（托盘）等形式。

本设备可完成把纸板折叠成形，包装容器和纸箱喷胶封口的全部工序，另外可结合容器的灌装设备组合成全自动的生产线。

本机适用范围广，自动化程度高，操作方便，性能稳定，经包装后的产品外形挺括，粘结牢靠，贮运方便，且包装紧密（一般不再需用瓶间隔板）。它可广泛应用于食品、啤酒、饮料等日化等行业。

1　概述

本设备由进料输送带装置，纸板库，装箱机构，升降机构，成形和压紧装置，润滑系统等部件组成。

1．1包装工艺流程

包装工艺流程见图1，图1 包装工艺流程图

已灌装的容器由输送带输入，经理瓶装置分排后进入进料口，遇到容器堵塞，监测装置会发出停机信号，进入装箱机构的容器按包装要求组合排列。单张纸板由真空吸风装置从纸库中取下，纸板输送机构将纸板输送到位并进入已组合排列的容器下面，然后容器随同纸板一起由升降装置进入回转传送装置，下降过程中纸板在调整好的箱导下，按纸板折痕成形，并在回转传送装置的步进推进过程中完成顶部及两侧喷胶，封盖，压紧，整形及包装箱输出等全部过程。

1．2主要技术规格

生产能力：15一28箱／分钟

包装箱尺寸：长200－400mm　宽120－300mm　高80－350mm

纸板尺寸：长360－1300mm　宽200－780mm

总功率：9KW

压缩空气：压力0．6MPa　流量＞1．2立方米／分钟?

外形尺寸：47804000x1800

重量：3500kg

本机可根据不同要求，在技术规格允许的范围内，通过变更部分零部件后就可以适应不同的容器和不同组合形式容器的包装。

1．3辅助材料要求

1．3．1热熔胶?

外观：淡黄色（透明琥珀色）

软化点：110±3℃

熔胶粘度：150℃时 2200CPS

热熔速率：约5kg/h

操作温度：根据热熔胶牌号确定，一般为140－180℃

1．3．2纸板

纸板应平直挺括，表面无拉伤，拉毛及起皱现象。

纸板厚度：2．5－4mm

瓦楞纸板：

楞数50±2个／300mm

重量280±14克／平方米?

模向环压强度>36Kgf

边压强度>5880N/m

耐破强度＞784KPa

戳穿强度＞50Kg.cm

2　主要机构

2．1主传动系统

主传动系统见图2，传动路线如下：

主传动电机通过一对链轮驱动轴Ⅰ旋转，离合器Ml为安全保护装置，当设备过载时，安全离合器脱开，电机空转。固定联轴器M2和M3，将轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ联成一体，其上固定的两个锥齿轮和一个正齿轮分别将动力传给三个部分：

锥齿轮Z3通过与其啮合的齿轮Z4减速后驱动槽凸轮旋转，槽凸轮再通过连杆机构使轴X上的链轮Z5旋转，通过链轮增速传动至轴XⅠ，使一对齿轮Z7带动齿条作往复升降运动。

锥齿轮Z8通过与其啮合的齿轮Z9减途后驱动步进传动箱，使输出轴V作步进传动，再通过链传动，使回转链步进移动。齿轮Z10通过齿轮Zll减速后，带动程序凸轮开关工作，该程序凸轮开关通过其上的微动开关来控制系统的工作程序。通过调整主电机的输出转速，可调整系统的工作节拍。

2．2进料输送带传动系统

进料输送带传动系统见图3，进料输送链的动力源为一调速电机，视容器不同，该电机也作不同的选用。

调速电机1通过一对链轮带动上轴旋转，装于Ⅰ轴的链轮Z3带动平顶链运动，容嚣随着链板的运动被送入装箱机构的输入座上。

电机2驱动偏心轮旋转，带动摇臂，使滚子架沿输送方向前后搓动容器，将刚进入输送链时不规则排列的容器形成有规则的排列。

在输送带运转时，调节电机1的输出转速，可改变输送带的输送速度，从而使输送速度符合主传动系统的工作节拍。

当改变理瓶装置滚子架和分路导轨的数量及其之间间距时，即可适应不同容器不同组合方式容器的输送。

2．3纸库吸盘机构

包装容器所用纸板堆放于纸库架上，吸盘由一气缸驱动，当吸盘升至纸板底部时，吸力将单张纸板吸附在吸盘上，纸板下移到纸库导板时，吸盘真空释放，这祥就完成了纸板的吸引动作。

2．4纸板输送机构

纸板吸到纸库导板上后，推纸机构上的推杆由气缸带动将纸板向前推送，进入引纸系统。

引纸架传动系统见图4

其传动路线主为：电机一Zl／Z2—Ⅰ—Z3／z4—Ⅱ。

蜗杆减途电机经一对链轮带动上轴旋转，装于Ⅰ轴上的输出轮表面为硅橡胶，纸板在输出轮与单衣于轴Ⅲ上的轴承之间穿过，再进入一对由齿形带轮增速，并装有橡胶圈的滚轮（滚轮装在轴Ⅱ上）与装于轴Ⅳ上的轴承之间，靠这两对滚轮的磨擦力把纸板引送到位。

2．5装箱护瓶装置

装箱机构和护瓶装置组合在一起，形成一个系统。装箱头由气缸带动移动容器一半直径的距离，使已按包装要求排列组合的容器落到已输送到位的纸板上，护瓶装置是为了使不断进料的容器能停留在分组装箱头以上。

2．6升降及回转机构

升降托板安装在齿条顶端，齿条经主传动系统驱动，使其上下住复运动而带动托板一起上升或下降，上升至最商点，将包装纸板边同容器一起托住，下降至最低点时，托板与回转链通道平面接平，纸板和容器进入回转链通道。由主传动系统中的步进传动箱驱动回转机构作步进移动，当升降托板带动纸板与容器下降到回转链通道平面时，回转链带动纸箱移动一个工位。

2．7喷胶、折叠、压紧、整形机构

喷胶分顶部及两侧喷胶，喷胶的起始位置及长度可通过PLC的参数设定来进行调整。当顶部喷胶络束时，折叠板在气缸和曲柄作用下，把纸箱折舌脱离，上盖。在下一个步进输送过程中，完成两侧喷胶及两侧翻板的折叠成形。当步进结束，纸箱处于下一个工位的停顿状态，这时上盖加压机构与侧压机构在气缸的作用下对纸箱进行整形紧，完成粘结，使成品箱在下一个步进时输送至出口。

3　气动控制系统

气动控制系统共有三套组合：

纸库吸盘，纸板推送及抽真空控制系统中各控制阀组合在一起，形成纸库郊阀集合块。纸库吸盘气缸为一双联气缸。外接气源使双联气缸升到纸板库底面时，吸盘抽真空，将单张纸板从纸库中吸下，并下降至纸板进给通道，由推纸气缸动作，将纸板送到引纸架装置上。

装箱机构与护瓶装置系统中各控制阀组合一起，形成装箱部阀集合块。装箱气缸动作，装箱排列板移动一下位置，容器落到一已引送到位的纸板上，当装箱气缸将要动作时，护瓶气缸动作，将装箱机构输入座上不需装箱的分组容器压紧，使其不能移动。

纸箱顶部盖折叠，压紧及。上盖加压整形，侧盖加压整形象统中各控制阀组合在一起，形成包装部阀集合块。纸箱项部在喷肤后要进行折叠和压紧，并送人纸箱整形压紧机构（包括上盖加压和侧面压紧急），这些部位的机械装置均可调节，因而在气缸行程固定情况下，也可改变折叠器及压紧杆的位置尺寸以适应整形的物件变化的需求。

4　电气系统

全自动纸板箱包装机光、气、机、电一体化，电气控制要求快速反应，准确执行。紧密配合，因此电气操作系统选用西门子S5－115U型可编程序控制器控制，配合凸轮程序控制器、光电开关、电磁开关等，使控制简洁高效，动作可靠，调整简便。该系统以其坚固耐用，性能忧越而著称。其S5一115U可编程序控制器更是其中佼佼者，速度快，每1K语句执行时间约18ms；采用模块化设计，安装快捷，操作灵活方便；它的扩展功能和通讯功能强劲而简单，可以和上位机联网，统一监控和管理，井能进行错误诊断和指示，使用方便。

本机的硬件配置包括PS951电源模块、CPU模块（10RAM）、两块32点输入模块、两块32输出模块，另外还配置一块监控和操作外，设单元OP393，根据产品类型和速度，通过它可以很方便地修改PLC中用户的一些时间参数的设定，以实现不同的喷胶时间和速度。其用户程序固化在EPROM子程序板（8K）中，即使没有电池，程序也不会丢失。

用户编程用STEP5语言，可用控制系统流程图（CSF）、语句表（STL）、梯形图（LAD）编写，面向计算机，易于编写和阅读，并且程序结构优化合理，更具标准化。本机的11个动作和电机控制等以程序块（PB）编写，标记中断等以功能块（FB）编写，数据置于数据块（DB）中，以组织块（QB）来统一调用处理。用户程序计2．lk，以一段喷胶程序为例，将其编于程序块PB6中，由组织块OB1调用，程序以流程图编写如下：

I2.4为凸轮程序开关输入信号，F3.7和F4.0标志寄存器10..O和IO.7是条件控制输入，用输出Q14．7控制喷胶电磁阀。计时器T15，T16装入数据块dbl01（由组织块OB1调入）的相应数据字作预置值，这祥，通过OP393改变DB101的数据字DWl5，DWl6的值，就可以控制喷胶电磁阀的动作状态，从而实现不同的包装物和速度。

本机的保护和指示功能很强，自动化程度高，操作简便。可进行自动和手动操作，手动时，每个动作都能单独执行和检查调整，并用数码管以0－A及指示灯进行动作，并监视机器状态，以指示灯形式报告操作人员，进行追时报警。

5　喷胶系统

系统由热熔装置，喷胶管和喷头所组成，热熔把固体的热熔胶融化成液体，通过喷胶管和喷抢把液态的胶喷到顶盖和侧盖上，使纸箱侧面和顶部封住。

系统特点：

数字显示：用户设定湿度，实际湿度和故障自动显示；

程序式加热：顺序为熔

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