一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构.pdf

本发明涉及一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，包括两组链条、控制装置以及设置在机架上的轴；该两组链条上分别设有相互对应的夹爪；该轴上设有凸轮及引导该链条运动的导向轮；该凸轮具有可引导该夹爪运动的导向轮廓；其中：所述凸轮可沿远离或接近被其导向的夹爪方向滑动地连接在所述轴上；所述控制装置根据感应到的包装材料上的图案位置的信号控制所述凸轮移动。采用前述技术方案后，使可动件对每一包装容器折角的压贴保持一致性，而且可实时改变夹爪的切入角消除每一包装单元之间存在的误差，保证包装容器成型的一致性。

1.  一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，包括两组链条、控制装置以及设置在机架上的轴；该两组链条上分别设有相互对应的夹爪；该轴上设有凸轮及引导该链条运动的导向轮；该凸轮具有可引导该夹爪运动的导向轮廓；其特征在于：所述凸轮可沿远离或接近被其导向的夹爪方向滑动地连接在所述轴上；所述控制装置根据感应到的包装材料上的图案位置的信号控制所述凸轮移动。

2.  如权利要求1所述的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，其特征在于：所述凸轮上开设有导向槽，该导向槽可滑动地卡套在所述轴上。

3.  如权利要求2所述的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，其特征在于：所述凸轮开设有孔，该孔内贯穿有偏心轴。

4.  如权利要求3所述的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，其特征在于：所述偏心轴由固定在机架上的伺服电机驱动；该伺服电机由所述控制装置控制。

5.  如权利要求3所述的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，其特征在于：所述孔位于所述凸轮的远离所述夹爪的端部。

6.  如权利要求3所述的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，其特征在于：所述轴上设有导向轮，所述导向槽卡套在该导向轮上。

7.  如权利要求6所述的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，其特征在于：所述轴上固定有支架，所述导向轮设置在该支架上。

8.  如权利要求3所述的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，其特征在于：所述孔为长条形。

9.  如权利要求8所述的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，其特征在于：所述孔垂直于所述导向槽。

10.  如权利要求3至9中任一项所述的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，其特征在于：所述偏心轴的运行轨迹与所述导向槽的中心线不相交。

一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构
技术领域
本发明涉及一种灌装机，尤其涉及一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构。
背景技术
无菌包装(Aseptic packaging)是一种防止微生物在灌装过程中及灌装后进入产品包装的加工程序，是指被包装的液体食品在包装前经过短时间的灭菌，然后在无菌条件下即在包装物、被包装物、包装辅助器材均无菌的条件下，在无菌的环境中进行填充和封合的一种包装技术。
无菌包装后的产品，不含容易繁殖的病菌、毒素及微生物，不需要防腐剂，且包装容器能够防止细菌或微生物的二次入侵，其特殊保护性能更有效减缓产品因与空气、其它气体、异味及光相互作用而产生的不必要的变化。即使在无冷藏的条件下，包装产品仍可能保存相当长的时间。
上述的包装产品是在无菌灌装机中加工出来的，包装容器封合形状可以是枕形、砖形。在灌装机中，包装带材从卷盘上解开，输送到消毒装置，通过施加一种化学消毒剂，如双氧水，包装带材被消毒处理。经消毒后的包装带材被强行蒸发和挤压，表面消毒剂去除。然后，包装带材在前进方向上先成型为椭圆状，并进一步成型为圆柱状、且两纵边搭接封合(纵封)的筒状物。该筒状物一端被夹爪横向封合(横封)，即形成包装容器的顶部(或底部)后，由另一开口端填充诸如饮料、牛奶等杀菌后的流体物质。继而，筒状物的开口端也相应的被夹爪横向封合(横封)，而制成包装容器的底部(或顶部)。然后切刀切割上述横封区域的中部，单个的包装容器形成。作为选择，包装容器可通过相应的折叠和成型装置，沿着折痕进一步地折叠而形成最终的形状，即砖形、枕形或其他形状的包装容器。
无菌灌装机按照成型装置的运动方式，可分为摇臂式、链输送式。摇臂式灌装机因只有双臂参与工作，故生产率较低，属于早期的无菌灌装设备。
目前常用的灌装机是链输送式，如枕包、砖包灌装机。在其成型装置中，包括两组链条，分别装有多个(大于2个，最常见的为8-12个)加热夹爪和加压夹爪(统称为夹爪)，并限定了夹爪相应的循环路径。一组链条上的加热夹爪沿着相应路径与另一组链条上的相应加压夹爪配合，共同切入进给的包装材料筒状物(切入)，将筒材物拉至(拉纸)一定尺寸位置后啮合(密封)，使其成为密封的包装容器。
但是，由于包装带材在生产过程中的印刷误差、材料的不均衡性以及外界温度的变化会导致不同卷包装带材的包装单元之间会产生差异，甚至同一卷包装带材的包装单元之间会产生差异，因此，在灌装过程中，需要消除这些差异，保证每一包装单元形成的成品一致。
中国发明专利说明书CN11343369C公开了一种用以由一热封包装材料制造的管，连续生产无菌密封包装的包装装置，其中包装包含一种可灌装的食品，热封材料则呈片材的形式并沿一垂直的供给路径进给；所述管被充填进所述食品；所述包装材料管包括一连串相同的并等距隔开的图案设计，位于最终形成包装的外表面的部分上；所述装置包括：一第一链式输送机，带有一组封钳(夹爪)，并限定了一循环的第一路径，所述封钳沿该路径运行；一第二链式输送机，带有一组反向封钳，并限定了一循环的第二路径，所述反向封钳沿该路径运行；所述第一和所述第二路径包括靠近包装材料管的所述供给路径的各自工作部分，并在所述供给路径的相对侧面上对称地延伸，这样，所述封钳与相应反向封钳配合，以便在所述管的等距隔开的横向带处夹住并密封所述管；其特征在于所述封钳包装拉动装置，所述拉动装置相对于封钳是可动的并与所述包装材料管相互作用以便沿所述供给路径(A)正确地进给所述管；和控制装置，用以响应指示所述图案设计沿所述供给路径的位置的信号，控制所述拉动装置。所述拉动装置包括：用于每个所述封钳的并与所述包装材料管的相对侧面配合的一对可动件；和一个用以致动所述可动件的致动机构。所述控制装置包括一个具有可变轮廓的凸轮单元(导轨)，该凸轮单元位于靠近所述第一输送机的大致固定的位置；并顺序地与所述封钳的所述机构相互作用。所述凸轮单元包括一个限定所述凸轮单元的所述可变轮廓的可动凸轮；所述控制装置还包括一个用以控制所述可动凸轮的伺服电机，和介于所述伺服电机和所述可动凸轮之间的传动装置。所述传动装置包括一个由所述伺服电机驱动的驱动带轮；一对偏心地连接于所述可动件的被动带轮，和一个与所述驱动带轮并与所述被动带轮配合的传动皮带。所述控制装置包括一个面对所述包装材料管的所述供给路径(A)的光学传感器，以便检测一条形码，所述条形码构成所述包装材料的所述图案设计的一部分。
上述包装装置的各封钳具有一对可动件(即手指)由凸轮单元(导轨)引导，并通过控制装置调整凸轮单元(导轨)的位置改变可动件(即手指)对包装容器折角的压贴程度，纠正管的供给，调整拉纸长度，这种调整拉纸长度的方式使可动件(即手指)对容器折角的压贴程度不同，影响容器成型的一致性。
中国实用新型专利说明书CN201132613Y公开一种用于灌装机的夹爪轨迹变位装置，如图1所示，包括轴5和两组链条8；该链条8上分别设有相互对应的夹爪2；该轴5上设有引导链条8运动的导向轮6；其特征在于：所述轴5上设有可旋转调节的凸轮1，该凸轮1具有可引导夹爪2按预设运动轨迹运动的轮廓。这种夹爪轨迹变位装置，由两组链条带动两组夹爪循环运动，其中一加压夹爪和一加热夹爪沿预设轨迹运行，相应切入包装材料筒状物，把包装材料筒状物拉至预设长度位置后啮合，使得包装材料筒状物形成横向密封的包装容器，变位装置的预设轨迹是由凸轮的工作轮廓确定的，凸轮能在调节器的作用下相对轴进行前后、上下方向移动，和围绕轴旋转，以便夹爪对包装材料筒状物的切入位置和运行轨迹适应多规格产品液体灌装的要求，但是，这种调整拉纸长度方式需要在停机时进行，不能达到实时调整的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，能够实时调整对包装材料的拉纸长度，又能保证可动件(即手指)对容器折角的压贴程度相同，保证包装容器成型的一致性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，包括两组链条、控制装置以及设置在机架上的轴；该两组链条上分别设有相互对应的夹爪；该轴上设有凸轮及引导该链条运动的导向轮；该凸轮具有可引导该夹爪运动的导向轮廓；其中：所述凸轮可沿远离或接近被其导向的夹爪方向滑动地连接在所述轴上；所述控制装置根据感应到的包装材料上的图案位置的信号控制所述凸轮移动。
作为本发明的一种改进，所述凸轮上开设有导向槽，该导向槽可滑动地卡套在该轴上。
作为本发明的一种改进，所述凸轮开设有孔，该孔内贯穿有偏心轴。
作为本发明的一种改进，所述偏心轴由固定在机架上的伺服电机驱动；该伺服电机由所述控制装置控制。
作为本发明的一种改进，所述孔位于所述凸轮的远离所述夹爪的端部。
作为本发明的一种改进，所述轴上设有导向轮，所述导向槽卡套在该导向轮上。
作为本发明的一种改进，所述轴上固定有支架，所述导向轮设置在该支架上。
作为本发明的一种改进，所述孔为长条形。
作为本发明的一种改进，所述孔垂直于所述导向槽。
作为本发明的一种改进，所述偏心轴的运行轨迹与所述导向槽的中心线不相交。
本发明与现有技术相比，由于用于引导可动件运动的导轨固定在机架上，使可动件对每一包装容器折角的压贴保持一致性；又由于凸轮可相对夹爪移动，可以改变夹爪对筒状包装材料的切入角度，而且控制装置根据感应到的包装材料上的图案位置的信号控制凸轮移动，通过实时改变夹爪的切入角消除每一包装单元之间存在的误差，保证包装容器成型的一致性。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1是现有的一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构的立体结构示意图。
图2是本发明一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构的立体结构示意图。
图3是本发明一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构的主视结构示意图。
图4是本发明一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构的凸轮与轴部分的立体结构示意图。
图5是本发明一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构的凸轮的立体结构示意图。
图6是本发明一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构的轴的立体结构示意图。
图7是本发明一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构的偏心轴的立体结构示意图。
具体实施方式
请参阅图2和图3，本发明一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，包括一种用于灌装机的夹爪轨迹调整机构，包括两组链条、控制装置(图中未示出)、夹爪1、轴2、凸轮3、偏心轴4。
每一组链条由两条相互平行的链条组成，两相互平行的链条上通过连杆、销轴安装有若干个夹爪1，两组链条上的夹爪1相互对应成对配合，实现对筒状包装材料的横封、成型、切断成包装单元的操作，其数量一般在8至12对，每一组链条分别由轴2的两端的圆形导向轮导向，导向轮通过轴承安装在轴2上，而轴2固定安装于灌装机的机架上。
对于生产砖形包装容器的灌装机，在其中一组链条上的夹爪1上设有可拉动包装材料的可动件，通过该可动件的拉动，使成卷的包装材料能连续地进给，保证灌装生产能连续地进行。该可动件对包装材料的拉动是由导轨引导其运动实现的，在本发明中，将该导轨固定在机架上，使可动件对每一包装单元的切入角度和对每一包装容器折角的压贴保持一致性。对与生产枕形包装容器的灌装机，夹爪1上不设置可动件，直接由夹爪1的压力部对筒状包装材料进行拉纸操作。
链条带动夹爪运动、夹爪的结构和工作原理、导轨对夹爪上的可动件的导向作用、夹爪的压力部对筒状包装材料进行拉纸操作是本领域公知的现有技术，不属于本发明要求保护的范围，在此仅做简单的描述，不再进行详细赘述。
请一起参阅图6，轴2的中间部位固定有支架21，该支架21的方向大致沿轴2中心与夹爪1切入筒状包装材料位置的连线延伸，在该支架21的两侧面分别设有两个导向轮22，该导向轮22的轴线与轴2的轴线平行，该导向轮22用于引导凸轮3运动。支架21通过螺栓可拆卸地连接在轴2上。
请一起参阅图4和图5，凸轮3由两片凸轮片31组合而成，两凸轮片31间通过多组(图示为4组)连杆39、垫片等固定连接成一体，该凸轮3具有可引导该夹爪1运动的导向轮廓38。凸轮3上开设有导向槽36，该导向槽36呈长条型，沿远离导向轮廓38的方向延伸，该导向槽36可滑动地卡套在所述轴2上，并由轴2上的导向轮22限定导向，这样在导向轮22的导向下，使导向轮廓38相对轴2移动，使夹爪1切入筒状包装材料位置抬高或降低，从而使每一包装单元的长度能根据实际情况调整到预期的长度。为了便于安装和维修，在导向槽36的一侧开设有安装口35，该安装口35的宽度大于轴2的直径，这样凸轮3就可以在不拆卸两端的导向轮的情况下就可以被拆卸。
所述凸轮3的远离导向轮廓38的一端开设有孔37，孔37呈长条形，基本垂直于导向槽36，该孔37内贯穿有偏心轴4，在偏心轴4的转动带动凸轮3向远离或接近其导向的夹爪1的方向移动，改变夹爪1的运行轨迹，以符合理想要求。当然，该孔37也可以是上或下端开口地布置以方便拆装。
再请参阅图7，偏心轴4由同心的第一、三段41、43和偏离该第一、三段41、43轴心的第二段42组成，该第二段42偏离第一、三段41、43的偏离量根据包装材料的误差范围设定。
为了防止出现自锁现象，偏心轴4的运行轨迹与所述导向槽36的中心线不相交。
偏心轴4由固定在机架上的伺服电机驱动；该伺服电机由控制装置控制，该控制装置根据感应到的包装材料上的图案位置的信号控制伺服电机转动，从而控制凸轮3移动。控制装置对伺服电机的控制属于本领域的公知常识，如在背景技术中的专利说明书中也有介绍，在此不再详细说明。
如图2和图3所示，两组链条机构上偏心轴4通过齿轮箱5和连轴6连成一个系统，由同一伺服电机统一驱动。
本发明的工作原理如下：控制装置的感应器(俗称电子眼)感应到筒状包装材料上每一包装单元的识别图案或标记；控制装置计算包装单元的误差；如果误差大于设定的值，那么控制装置输出控制信号驱动伺服电机；伺服电机驱动偏心轴4，从而带动凸轮3改变夹爪1的运行轨迹，使夹爪1的运行轨迹能克服包装材料1的各种原因造成的误差。