一种双层膜制袋机 【技术领域】
本发明涉及一种制袋机，具体是一种内层为筒膜，材料为聚乙烯PE(Polyethylene)，外层为片膜，材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET(polyethylene terephthalate)共挤膜或铝塑复合膜，或纸塑复合的插帮双层膜制袋机，属于软包装制袋机领域。
背景技术
随着社会的进步，人们对环境保护和物质安全意识了解加强，对各种物体的包装要求也在不断提高和更新。原来许多桶装物(金属桶或木塑料桶)，也逐步改成特殊型式的软塑料袋包装，以便运输和回收。由于内层为PE筒膜，外层为PET片膜共挤双层插帮中封袋市场前景看好，被很多企业所关注，但传统的双层插帮中封袋的制造大多采用手工制造，由于手工制造效率低，成本高，质量难保证，袋形不美观，因此很有必要开发出一种制作双层插帮中封袋的机器以替代传统的手工劳作。
【发明内容】
本发明的目的就在于提供一种双层插帮中缝制袋机，以解决传统手工劳作带来的各种弊端。
为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种双层膜制袋机，沿着制袋机双层膜的传送路径依次包括：
第一放料装置，位于所述双层膜制袋机的一端，用于内层膜的放料，内层膜经传送机构传送至重合机构；
第二放料装置，用于外层膜的放料，外层膜经传送机构传送至所述重合机构，内层膜和外层膜在重合机构重合后进入折叠成型装置；
折叠成型装置，将重合后的外层膜的两边向中间折叠；
中缝封合装置，对折叠后的外层膜进行中缝封合处理；
插帮成型装置，对中缝封合后的内外层膜的两边进行插帮处理。
其中，所述第一放料装置和所述第二放料装置还包括：
自动对中纠偏机构，用于对传送的内层膜和外层膜进行对中处理。
其中，所述重合机构为导辊，所述内层膜和外层膜在所述导辊处重合，并同时改变原有的传送方向后进入所述折叠成型装置。
其中，所述插帮成型装置包括：
第一张力摆辊机构，设在所述插帮成型装置的纵向机架的一侧，用于将中缝封合时的内外层膜的间歇运动转换为连续运动，对第一牵引辊的速度进行控制，对膜进行张力控制；
插帮机构，设在所述插帮成型装置竖向机架上，用于对连续运动中的内外层膜的两边进行插帮处理，并送入第二张力摆辊机构；
第二张力摆辊机构，设在所述插帮成型装置纵向机架的另一侧，用于将插帮处理后的内外层膜的连续运动转换为间歇运动，对第二牵引辊进行速度控制，对膜进行张力控制。
其中，所述第一张力摆辊机构包括：
大摆臂，一端连接在插帮成型装置纵向机架的墙板上的一根横向大轴上，另一端连接笼式大摆辊；
扇形板，固定在所述大摆臂的可转动的一侧，与两只设在所述墙板上的接近开关配合，控制设在中缝封合装置和插帮成型装置之间的第一牵引辊对内外层膜的牵引速度，同时将中缝封合时的间歇运动转换为连续运动。
其中，所述接近开关设在所述扇形板的包容范围内，则：
若第一牵引辊的放料速度小于整机的设定速度时，内外层膜料累积变短，致使所述笼式大摆辊上抬，下面一只接近开关脱离所述扇形板的遮挡，发出信号指令，迫使第一牵引辊加大膜料的放出量，使笼式大摆辊下移，扇形板重新遮挡住2只接近开关，达到新的平衡放料；
若第一牵引辊的放料速度大于整机的设定速度时，内外层膜料累积变长，致使所述笼式大摆辊下移，上面一只接近开关脱离所述扇形板的遮挡，发出信号指令，迫使第一牵引辊减少膜料的放出量，使笼式大摆棍上移，扇形板重新遮挡住2只接近开关，达到新的平衡放料。
其中，所述插帮机构包括：
插帮部件，包括滚轮和连接件，所述滚轮相对膜料的传送路径对称布置于传送路径的左右两侧，用于对膜料的两侧进行插帮处理，滚轮通过所述连接件设置于所述插帮部件的机架上，所述滚轮通过连接件相对于所述插帮部件的机架可作前进或后退运动，从而调整插帮深度；
内模板，设在膜料的传送路径上，并置于膜料内，与所述滚轮配合使成型袋的宽度和插帮深度符合要求。
其中，所述滚轮在膜料传送路径地两侧各设置三个，并且从下至上滚轮半径逐步增大，且滚轮厚度逐步减小。
其中，所述中间滚轮的固定板上设有长槽，固定板的外侧面设有调整块和调整螺钉，通过拧动调整螺钉使固定板做前后运动。
其中，还包括：
横封装置，对通过插帮成型装置成型后的内外层膜进行横封处理；
切断装置，用于将横封处理后的内外层膜进行切断处理。
本发明的插帮成型采用垂直式结构，中间模板采用重力悬浮，插帮效果好，结构紧凑，操作方便。
【附图说明】
图1是本发明双层膜制袋机的总体结构示意图；
图2是本发明的双层膜制袋机插帮装置的结构示意图；
图3是本发明的插帮装置的插帮机构的结构示意图；
图4是图3中A1A1部分侧视图；
图5是图3中B1B1部分侧视图。
图中：a、第一放料装置；b、测厚装置；c、第二放料装置；d、折叠成型装置；e、中缝封合装置；f、第一牵引机构；g、插帮装置；h、横封装置；k、切断装置；1、底方钢；2、横撑档；3、墙板；4、笼式大摆辊；5、摆臂；6、摆臂轴；9、扇形板；10、接近开关；13、导辊；14、导辊；15、固定连接杆；16、右竖杆；20、左竖杆；21、固定连接杆；22、导辊；23、摆臂轴；24、摆臂；25、同步带轮；26、胶辊；34、压辊；35、压辊轴；37、伺服电机；41、汽缸；42、连接板；43、活动胶辊；44、固定座；45、固定胶辊；46、小纵梁；47、模板；48、固定杆；49、间隔垫；50、滚轮；51、固定板；52、异柱；53、长螺杆；55、手轮；56、滚轮；57、固定板；58、调整块；59、调整螺钉；60、纵梁；61、滚轮；62、固定板；63、固定座；64、横梁；65、活动座；67、螺母座；68、固定座；69、紧圈；70、加强块；73、轴座；74、轴；75、螺母座；76、锁紧螺母；77、小手轮；78、销轴；79、汽缸；80、连接件；81、小摆臂；82、轴。
【具体实施方式】
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明双层膜制袋机的总体结构示意图，如图1所示，本发明所用的内层膜即筒膜置于机器的最右端，以卷膜的形式固定在气胀轴上，气胀轴再定位到第一放料装置a的活动架上，活动架上设有恒张力控制系统，及与固定架组成的光电自动对中纠偏系统。内层膜的膜料由放料电机通过同步带轮传动给放料橡胶牵引辊组件送出。其速度控制(微调)，由其后的张力摆辊来完成。张力摆辊通过气缸空气压力的调整，还可对筒料的张力进行调整，以保证和外层膜张力相匹配。筒膜经传送机构进入机械式的测厚装置b，对筒膜的膜料进行厚度检测。由于膜料在前后二卷换料粘接时有个厚度差，测厚装置就是把这个厚度差进行放大电流处理来完成报警及剔涂动作。
将外层膜即片膜同样用气胀轴定位在第二放料装置c的活动架上，活动架上同样有恒张力控制系统，及自动纠偏系统，片膜的膜料经传送机构传送至重合机构A，与从第一放料架a来的筒膜会合。(重合机构A的大导辊通过摆臂可作前后上下调整)，这时筒膜在上，片膜在下。两层膜一起进入折叠成型装置d。
折叠成型装置d主要由机架、导辊、成型内模板及固定件、大小锥形成型压辊、柱形成型压辊、压板、牵引辊系统、张力辊、导流二次成型部件等组成。
内膜与外膜重叠后进入成型内模板的下方，外膜再通过大小锥形成型压辊、柱型成型压辊、压板等，把内膜和成型内模板包裹在里面，其中，成型内模板的宽度视制袋宽度和膜厚不同而不同。为了减少折叠成型时的摩擦阻力，支撑成型内模板和薄膜重量的接触面采用一排导辊来实现。在这里，要求外膜折成的筒形尺寸与内膜折成的筒形尺寸尽可能一致，膜料在折叠成型过程中的运动是连续不断地进行的，用来维护折叠尺寸的稳定。其牵引力来源于一组放料牵引装置，主要是由主传动胶辊、压辊及摆臂压紧气缸和带齿轮减速箱的三相电机、同步带轮、同步带等组成，主传动胶辊的动力是由带齿轮减速箱的三相电机通过同步带提供的。上方的压紧辊由气缸提供压力。调整气缸的供气压力就能改变膜料的牵引摩擦力，从而保证膜料正常运行。
经折叠的膜料由牵引辊进入张力辊机构，这里的张力辊机构(a)与插帮装置g的第一、第二张力摆辊机构结构基本相似，故此机构的结构参考后述的插帮装置g，其功能是：(1)可调整本阶段内的膜料张力；(2)通过与张力摆臂相联的电位来保证本阶段膜料运行速度与主体膜料的运行速度一致；(3)变膜料的连续运行为间歇运行，膜料经摆辊进入折叠二次成型装置(略)，再进入中缝封合装置e。
中缝封合装置e与一般复合膜制袋机相似。即经由电垫板加热以达到一定温度的烫刀在一定的压力、一定的时间内对外膜的中缝进行烫压牢固。(烫刀作上下移动)(工作原理部件结构略)，膜料的间断运行由第一牵引部件f来完成。
第一牵引部件f的牵引辊由伺服电机控制，以保证其拖料长度精确。(结构、原理略)
膜料经第一牵引部件f进入本机的核心装置即插帮成型装置g。本装置的目的是将已经重叠的双层筒膜插帮成合格的中封袋的宽度和插帮深度。
在普通复合膜插帮袋的制作中，一般单层膜是用片膜来实现的。插帮要用中间模板，为防止中间模材在插帮过程中受到摩擦力作用而移动。因此要固定，片料生产时，中间模板可以固定在内膜内，同时插帮成型是水平方向的。在一般单层膜服装袋、手提袋及软塑插帮成型中，有的是在未折叠的筒膜上进行的。由于其厚度小，质软，可以在一段筒膜内充入空气，使其胀开，在外面施于必要的定型、定位，而插成所需的形状。其工作一般是连续的，方向是垂直的。现在我们制袋的膜料是双层，二层的折叠存在一定的误差，同时膜料较厚，双层厚度一般在0.2～0.3之间或更大。材质较硬，是PET或铝塑复合、纸塑更硬。显然那，用充气的方法是不能实现插帮成型的。由于内层筒膜，用一般复合袋的方法制作，其中间模板没有办法固定，也是不能实现插帮成型。
本发明的目的就是要解决这个问题，经反复研讨决定将内腔模板制成有一定的质量特殊体，把它垂直放置在上下夹料辊之间。膜料经过它时从下向上连续运行。这样当内腔模板的重力稍大于膜料插帮时的摩擦阻力，模板就不会向上移动。亦即成了假想的内模板被定住了。二侧用滚轮压入，只要压入量相对平衡，侧内模板左右不会摇摆，为了更加的保险，在其内模板的前后上下分别设置4只导辊，这样，一方面使内模板保持垂直状态，另一方面也可防止内模板的微量的上下窜动。当然，内模板的质量如果太大，则支承它的力也增大，膜料通过时受其挤压而增大摩擦力，不利于成型；若质量太小，在插帮成型时的摩擦力会把内模板一起向上走，若与挡它的导辊挤紧，也会产生不利于插帮的阻力，故内模板能驯服在上下加料辊之间最为理想。
既然插帮成型是连续的，那么就要一个动力来保证它实现，因此要有一个伺服电机拖动牵引辊的装置。同时从膜料到制袋的全自动机械化生产，其插帮部分必须与其它部件有机配合并协调一致。而在插帮成型的前后分别是中封热合和横封热合，膜料在这里是间歇运动。因此，必须要把膜料变成间歇→连续→间歇的转换。同时单位时间内，第一间歇运动平均速度和连续运动的平均速度和第二间歇运动的平均速度必须是相同的。这个要求，在这里也必须得到满足。
本发明插帮装置g如图2、3、4、5所示，底方钢1、横撑档2、墙板3、右竖杆16、左竖杆20、横梁64等组成了一个框架，即机架。用于与前后装置即中缝封合装置f及横封装置h的连接。更主要的也是支承(安装)本装置各功能部件的载体。
在墙板3的右侧设置第一张力摆辊机构，用于将筒膜在中缝封合时的间歇运动转换为连续运动。筒膜经导辊进入第一张力摆辊机构，第一张力摆辊机构包括：笼式大摆辊4，由侧板小轴，轴承座隔套等组成。为减少筒膜褶皱，笼式大摆辊4安装在摆臂5上，可自由灵活地转动，摆臂5的另一端紧固在摆臂轴6上，摆臂轴6两端又通过轴承安装在墙板3上。膜料长度的变化使笼式大摆棍4上下摆动，在摆臂5上还固定有小摆臂81，它通过联接件80与气缸79相联，气缸一端用销轴78安装在墙板3上。若改变气缸的空气压力就能对膜料的张力进行调整。
同时在摆臂5的一侧固定一块扇形板9，它与2只接近开关，和开关固定板组合就能调整笼式大摆辊4的上下位置。对第一牵引机构的拖料速度作适时调整。工作原理如下：
当制袋机以某速度进行拖料时，摆臂5在一定的范围内上下摆动，扇形板9也随之上下摆动，这时如果把2只接近开关调整到都在扇形板9的包容范围内，即2只接近开关在扇板上下摆动时都不露出其边缘，且有一个合理的偏移量，这时，第一牵引辊f的电机速度恒定不变。
当某种原因造成第一牵引辊f的放料速度小于整机的设定速度时，由于累积膜料变短，张力笼式大摆辊4上抬，下面的一只接近开关就脱离扇形板9的遮挡时(超越下边缘)，就发出信号指令，迫使第一牵引辊f加大膜料的放出量。这样笼式大摆辊4就会下移，扇形板9重新把2只接近开关遮挡住，达到新的平衡放料。
反之，笼式大摆辊4下移，上接近开关离开扇形板9的遮挡，则第一牵引辊f就减少膜料的放出量。笼式大摆辊4将逐渐上升遮挡上接近开关。膜料速度重新达到平衡。
膜料经第一张力摆辊机构后运行方式即由间歇运动转变成连续运动。
膜料经导辊进入下压紧辊装置。下压紧辊装置由小纵梁46、固定胶辊45、固定座44、活动胶辊43(复合滑块等)、联接板42、气缸41等组成。其作用是：(1)把膜料运行方向转变成垂直方向；(2)适当支承中间成型模具质量；(3)阻隔空气；(4)夹紧膜料不游动；(5)气动开合，方便穿膜上料。
膜料经下压紧辊装置进入插帮机构，在这里把一个预制好的内模具装入筒料内。内模具由模板47、固定杆48、和间隔垫49等组成。模板47用螺钉紧固在间隔垫49上，间隔垫与固定杆相对固定，组成一个刚性模具，具体有关尺寸视制袋要求不同而不同。
本装置外部模具采用了一组辊轮式。具体实施方法是将3只直径大小不等，厚度不等的滚轮通过连接件安装在一槽钢组成的纵梁上。左右各一组，上下滚轮通过连接件可以单独前进或后退，也可同时前进或后退。因此插帮的深度调节操作就很方便。连接件的具体结构是：不同直径和厚度的滚轮50、56、61内装有径向深沟球轴承，并用孔用挡圈固定。轴74压入轴承内并用轴用挡圈作轴的定位。轴74一端是光轴，一端是螺纹，分别与轴座装入无油润滑轴承，和螺母座75相配合。轴座73、螺母座75又分别装在固定板51、57、62上。固定板51、57、62又分别安装在纵梁60上，形成一个整体轴，带螺纹一侧装有锁紧螺母76，小手轮77，松开锁紧螺母76拧动小手轮77，滚轮就能作轴向左、右移动，用来调整3只滚轮的轴心位置。固定板51、62外侧分别制有圆孔和纵向(垂直方向)长槽，其内安装轴82。轴82又通过固定座68与活动座65相联。用来支承外插帮成型模具的重量和侧向压力。为增加刚性，在固定板51、62上又增设加强块70，紧圈69是用作外插模具的轴向定位作用。活动座65上有3个孔。两端孔内装有无油润滑轴承配装导柱52，中间孔装螺母座67、配装长螺杆53，导柱52、长螺杆53，又通过固定座63安装在竖杆16、20上。长螺杆53一端装有2只平面推力轴承，用来消除长螺杆53的轴向间隙。为调整操作方便，长螺杆53两端都设置手轮55，当转动上轴手轮时，长螺杆53通过螺母迫使活动座65在导柱52上作轴向滑动，通过杆82上方滚轮就能作前后移动，反之，转动下轴手轮，下面滚轮就能作前后移动。固定板51上的长槽就是为保证上下移动时不受干扰。
为了使中间压轮56在工作时能与滚轮50、61受力一致，其固定板57横向开有长槽，外侧面安装调整块58，和调整螺钉59，拧动调整螺钉，固定板57就能前后移动，压轮56也随之前后移动达到与50、61滚轮受力一致，再把件57固定住就行。在结构中还设有导辊14、22，固定连接杆15、21。用来把筒膜压贴在中间成型内模具上，并使中间内模具定住，前后不晃动(垂直位置)，上下不窜动。
插帮成型后的膜料经上压紧辊整形定位，上压紧辊的结构、原理同下压紧辊装置(略)
膜料经多组导辊进入第二牵引机构，第二牵引机构主要由主传动胶辊26，同步带轮25、伺服电机37、压辊34、压辊轴35、摆臂24、摆臂轴23、气缸40等组成。工作原理是：主传动胶辊26由伺服电机37通过同步带轮25传动而作连续运转，膜料在压辊压力作用下被连续送出，压辊对膜料牵引摩擦力的大小通过气缸的气压大小来调整。转速补偿信号由后张力摆辊提供。从而保证速度运行可靠。
第二张力摆辊机构，其结构与工作原理与第一张力摆辊机构相同，不同之处是膜料经此摆辊后由连续运动又变成间歇运动了。
下面对本发明的制袋顺序进行说明：
S1、第一放料，内层膜经恒张力摆臂传送后，通过光电眼跟踪进行边缘纠偏，待纠偏达到预定位置后进入S2。
S2、接料检测，通过一个传感器将内层膜接头处废品在出料时进行剔除，保证收集袋的成品率，进入S3。
S3、第二放料，外层膜经恒张力摆臂传送后，通过光电眼跟踪进行边缘纠偏，待与第一材料的料边缘一致后进入S4。
S4、将外层膜料卷按内层筒膜的尺寸进行折叠，以便上下膜重合，进入S5。
S5、通过S4的折叠将外层膜进行封合，将里外层料都变成筒膜进入S6。
S6、将膜向前牵引送料，由伺服电机，皮带轮传动，进入S7。
S7、将里外两层封合好的筒膜两边进行插帮，保证两边、里外折叠的一致性和重合性。在插帮成型的前后有摆辊将膜料的运动由间断变连续，又连续再变为间断，进入S8步。其中包含张力控制和牵引速度控制。
S8、将已送出的成型好的膜料进行底部K型封合，进入S9。
S9、将已底部K型封合好的膜料进行横向热合封合，横向冷却，整形，成型，进入S10。
S10、将已封合成型好的膜料按色标或定长要求进行光电跟踪，以控制前牵引伺服电机的运动，S11。
S11、将已封合、成型、跟踪好后的膜料进行切断，并送出到工作台面，操作人员进行包装装箱。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。