全伺服往复式包装机械 一、技术领域：本发明涉及一种生活用纸包装机械，特别是涉及一种全伺服往复式包装机械，即往复式压合切割包装装置及全伺服往复式包装机。
二、背景技术：目前的普通包装机械，是采用旋转式端封或机械式凸轮，以齿轮偏心传动来实现端封的往复移动，利用上下高温封合切刀相对旋转的上下啮合来完成对塑胶材料端封密封，其缺点是：1、采用机械结构控制较多，先进电器控制较少，导致操作、调试比较困难；2、由于旋转式封合或凸轮、齿轮偏心等机械式控制的端封封合，包装膜与高温封切刀接触时间短，端封不易封牢且效率不高；3、包装出的成品外观差，尤其是端封部分密封不稳定；4、机械传动特别是凸轮、齿轮传动易产生机械故障；长期使用，由于磨损而导致精密度下降，会产生严重噪音，不环保。专利号：200520025217.4；专利名称为：卧式多列全自动湿巾包装机，它由传动机构，内、外包装材料输送，切断、加热机构，纵、横封合机构，和输送带机构组成。其整机为卧式安装，成品为多列其规格可调。全自动式，主轴7上固定多个偏心套与相应的传感器配合传出信号实现各机构的连动，……，该机据称具有布局合理、运行平稳、自动化程度较高等优点。但该机也存在普通机械包装机一些缺点，结构复杂，调试操作难度较高，操作人员劳动强度较大。
三、发明内容：
本发明的目的是：克服已知技术的不足，提供一种设计独特，结构简单，自动化程度高，操控便捷的全伺服往复式包装机械即往复式压合切割包装装置及全伺服往复式包装机。
本发明的技术方案是：一种往复式压合切割包装装置，包括刀架，刀架水平往复移动机构，上、下刀座竖向往复压合切割张开机构，刀架为外刀架套装内刀架，外刀架两内侧面竖框中直线滑轨与固定在内刀架外侧面的滑块滑动配合；刀架水平往复移动机构包括：在外刀架一侧面平行固定有上、下两个水平移动的导向直线滑块，与固定于机架的上、下两根平行直线滑轨滑动配合，或在外刀架一侧面平行固定有上、下两个水平导向滑槽块，导向滑槽块中匹配套装有固定于机架上的上、下两根平行滑杆，两者滑动配合，伺服电机输出轴通过减速机构驱动轮与传动带连接，传动带固定在外刀架一竖向框外侧，通过伺服电机的正、反转动，实现刀架水平往复移动；上、下刀座竖向往复压合切割张开机构包括：上、下刀座两端滑块与内刀架两侧竖框内侧的直线滑轨滑动配合，或上、下刀座两端嵌入内刀架两侧竖框内侧的滑槽两者滑动配合，距上、下刀座两端面一定距离的垂直面设一段齿条结构或链轮结构与同步机构的环形齿条带或链条啮合，所述上、下刀座的齿条结构或链轮结构呈反对称布置，两边同步齿条带或链条通过同步齿轮或链轮和同步转轴实现同步转动，同步转轴两端铰接在内刀架上部，两者滚动配合，通过伺服电机的正、反转，实现同步齿条带带动上、下刀座压合张开往复运动，上、下刀座宽度方向开有电加热孔，安装电加热管，上刀座顶端至少安装一个气缸，气缸活塞伸缩杆杆端分叉固定刀片上，活塞杆和刀片装于上刀座槽型腔中，下刀座与上刀座压合的对应处设有与刀片匹配的凹槽。
同步机构设有两侧环形同步齿条带或链条，每条环形同步齿条带或链条各自与上、下同步齿轮或链轮啮合，或同步机构设有两侧环形同步齿条带或链条，每条环形同步齿条带或链条各自与上、中、下同步齿轮或链轮啮合，一侧的下同步齿轮或链轮固定于伺服电机的输出轴上，另一侧下同步齿轮或链轮轴固定于内刀架另一侧下部，两侧上、中同步齿轮或上、中链轮分别固定于相互平行的上、中同步转轴上，中同步轴两端铰接在内刀架竖框内侧，安装在上刀座顶端的气缸设有2个，两个气缸的活塞杆杆端分别固定在刀片两边上部，上、下刀座压合面和刀片下端为锯齿形啮合面和齿形刀片。
内、外刀架的下横框设有调节机构，该调节机构用于调节内刀架竖向高度。
一种含有所述包装装置的全伺服往复式包装机，包括被包装物料输送台，机架，包装膜卷筒机构，标贴机构，操控触摸屏，调节制袋器，背封拉膜机构，平皮输送带，海绵输送带，往复式压合切割包装装置，本包装机含有一台或一台以上往复式压合切割包装装置，该包装装置包括刀架，刀架水平往复水平移动机构，上、下刀座竖向往复压合切割张合机构，刀架为外刀架套装内刀架，外刀架两内侧面竖框中直线滑轨与固定在内刀架外侧面的滑块滑动配合；刀架水平往复移动机构包括：在外刀架一侧面平行固定有上、下两个水平移动的导向直线滑块，与固定于机架的上、下两根平行直线滑轨滑动配合，或在外刀架一侧面平行固定有上、下两个水平导向滑槽块，导向滑槽块中匹配套装有固定于机架上的上、下两根平行滑杆，两者滑动配合，伺服电机输出轴通过减速机构驱动轮与传动带连接，传动带固定在外刀架一竖向框外侧，通过伺服电机的正、反转动，实现刀架水平往复移动；上、下刀座竖向往复压合切割张开机构包括：上、下刀座两端滑块与内刀架两侧竖框内侧的直线滑轨滑动配合，或上、下刀座两端嵌入内刀架两侧竖框内侧的滑槽两者滑动配合，距上、下刀座两端面一定距离的垂直面设一段齿条结构或链轮结构与同步机构的环形齿条带或链条啮合，所述上、下刀座的齿条结构或链轮结构呈反对称布置，两边同步齿条带或链条通过同步齿轮或链轮和同步转轴实现同步转动，同步转轴两端铰接在内刀架上部，两者滚动配合，通过伺服电机的正、反转，实现同步齿条带带动上、下刀座压合张开往复运动，上、下刀座宽度方向开有电加热孔，安装电加热管，上刀座顶端至少安装一个气缸，气缸活塞伸缩杆杆端分叉固定刀片上，活塞杆和刀片装于上刀座槽型腔中，下刀座与上刀座压合的对应处设有与刀片匹配的凹槽。
同步机构设有两侧环形同步齿条带或链条，每条环形同步齿条带或链条各自与上、下同步齿轮或链轮啮合，或同步机构设有两侧环形同步齿条带或链条，每条环形同步齿条带或链条各自与上、中、下同步齿轮或链轮啮合，一侧的下同步齿轮固定于伺服电机的输出轴上，另一侧下同步齿轮轴或链轮轴固定于内刀架另一侧下部，两侧上、中同步齿轮或上、中链轮分别固定于相互平行的上、中同步转轴上，上、中同步转轴两端铰接在内刀架竖框内侧，安装在上刀座顶端的气缸设有2个，两个气缸的活塞杆杆端分别固定在刀片两边上部，上、下刀座压合面和刀片下端为锯齿形啮合面和齿形刀片。
内、外刀架的下横框设有调节机构，该调节机构用于调节内刀架竖向高度。
包膜卷筒机构还包括有打孔机构，标贴机构，包括有主标贴和副标贴机构，制袋器包括调整器和折叠机构，背封拉膜机构设有电加热器，细纹滚压压合背封，多余包膜切割机构。
包装机含有2台或2台以上往复式压合切割包装装置，2台或2台以上包装装置的外刀架一侧上部和下部固定有与固定在机架上的共同滑轨或滑杆滑动配合的导向滑块或导向滑槽块，各刀架的另一侧中部附近设有一根共同固定各刀架的固定杆，通过固紧件将各刀架固连在一起。
本发明具有积极效果：
1、本发明的全伺服往复式包装机械包括两部分，即往复式压合切割包装装置及全伺服往复式包装机。往复式压合切割包装装置，设计结构独特：通过控制伺服电机的正、反转，实现同步机构带动上、下刀座完成往复压合张开，当上、下刀座压合时，在设定时间内，控制电磁阀打开，气缸充气，气缸活塞杆迅速伸出，齿形刀片迅速压入下刀座的凹槽中将两个包装物品袋之间热压合好的端封切断，随之气缸排气，活塞杆回缩，齿形刀片缩回上刀座腔中。上、下刀座压合时间较长，端封牢固。这一独特的结构包装装置和包装机生产出来的产品美观、整齐划一，运行平稳，自动化程度高，环保。
2、往复式压合切割张开装置及全伺服往复式包装机，各运动部件全部实现自动化控制。通过人机界面触摸屏与运动控制器通讯，人机界面预先设定袋长，被包装物高度(如湿巾高度)，上、下刀座压力数值，启动气缸电磁阀控制时间，运动控制器各伺服电机正、反转位置，显示各种数据，及时修改工艺要求的数据，完全达到工艺要求的目的，轻松实现包装装置和包装机的操作，大大降低操作人员的劳动强度。当包装机含有一台以上往复式压合切割包装装置时，能较大幅度提高包装产品生产效率，经济效益显著提高。
3、本包装装置及包装机设计合理，结构简单，容易操控，生产效率高，噪音小，使用寿命长。
4、本发明的包装装置和包装机各主要运动部件，全部使用伺服电机控制，控制准确，精度高，经济效益好。
四、附图说明
图1：为全伺服往复式包装机结构示意图
图2：往复式压合切割包装装置结构示意图
图2-1：气缸和刀片安装结构示意图之一
图3-1：上、下刀座张开结构示意图
图3-2：上、下刀座压合结构示意图
图3-1-1：上、下刀座张开放大结构示意图
图3-2-1：上、下刀座压合切割放大结构示意图
图4：刀架水平往复移动结构示意图
图5：含有2台往复式压合切割包装装置地全伺服往复式包装机结构示意图
图6：是图5包装机的纵向剖视图。
五、具体实施例
实施例一：参见图2、图3-1、图3-2、图3-1-1、图3-2-1、图4，往复式压合切割包装装置。图中5为上、下刀座，6为推动上、下刀座竖向压合张开伺服电机，7为推动刀架水平往复移动伺服电机，11同步齿条带，两边各一条(可以用链条替代)，12外刀架上直线滑轨与内刀架上滑块13配合，14固定于同步齿条带外侧的固定块，四个固定块分别固定于上、下刀座相对两侧，其长度与上、下刀座高度基本对应，外刀架15，套装内刀架15-1，27同步齿轮(可用链轮替代)与同步齿条带11啮合，16内、外刀架升降调节机构，17安装于上刀座顶端的气缸，18齿形切割刀片，气缸17通过活塞杆与齿形切割刀片18连接固定，19上、下刀座中的电加热管，20内刀架竖框内侧直线滑轨与上、下刀两端滑动块22配合，21安装铰接于内刀架上部内侧的同步转动轴，与两边的两个同步齿轮固定连接，22上、下刀座两端滑块，与直线滑轨20配合，24水平往复移动直线滑轨固定于机架上，上、下各一根，两者互相平行，23固定于外刀架外侧面的导向直线滑槽块，两块导向直线滑块互相平行与直线滑轨23匹配，滑动连接，25为刀架水平往复移动同步齿条带的压块固定于外刀架侧面，26刀架水平往复移动同步齿条带。
本发明往复式压合切割包装装置的工作过程大体是这样：在包装机的平皮输送带和海绵输送带作用下，以背封拉膜机构形成的条状包装物(如包膜湿巾条状物)一起送进包装装置已张开的上、下刀座5，光电眼通过采集包装膜2上的色标信号，启动伺服电机6正转，此时，上、下刀座在同步齿条带11带动下，上、下刀座5迅速闭合，在其上、下刀座高温作用下，包膜2被压合端封，至此伺服电机6停止转动，在设定的时间内，气缸17的电磁阀得到信号打开，安装在上刀座顶端的气缸17充气，活塞杆伸出，固连在活塞杆端部的齿形刀片18迅速向下切割进入下刀座5的凹槽中，把包装袋切断，随之，气缸排气阀打开排气，气缸17活塞杆带着齿形刀片18缩回上刀座5的槽腔中；与此同时，水平往复移动伺服电机得到启动信号正转，将带动仍然闭合的上、下刀座5和条形包膜包装物条同步前进，在前进到设定及检测距离时停止，此时，伺服电机6快速反转，当上、下刀座5张开一定距离后停止，此时，水平往复移动伺服电机7反转，将上、下刀座5移动到下一个色标处停止，伺服电机6正转，上、下刀座快速热压合，完成端封压合，齿形刀片18又一次在包装膜的色标处切下，往复重复上述端封切割过程，端封后的包装成品，经输送平皮带3送至出口，完成包装物(如湿巾)的包装。
实施例二：参见图2、图2-1、图3-1、图3-1-1、图3-2、图3-2-1，本实施例与实施例一的许多零部件编号相同，代表意义相同，在此不重述。有一点不同的是安装在上刀座5顶端的气缸只有一个，活塞伸缩杆只有一根，本实施例的活塞杆有一分叉，分两个固定点固定在齿形刀片18上，见图2-1。另外，在同步机构中，同步环形齿条带用链条替代，同步齿轮用链轮替代，图中未画出，此为公知常识不详述，上、下刀座5两端嵌入内刀架两边竖框内侧的导向直线凹槽中。
实施例三：参见图2、图2-1、图3-1、图3-1-1、图3-2、图3-2-1、图6，本实施例与实施例一的许多零部件编号相同，代表意义相同，不在重述，有一点不同的是：在每条环形同步齿条带或链条中，各安装有上、中、下三个同步轮或链轮27，上、中同步齿轮或链轮固定在上、中同步转轴上，两同步轴两边铰接在内刀架竖框内侧。为维修方便，伺服电机6安装在刀架外侧。
实施例四：全伺服往复式包装机，参见图1、图2、图2-1、图3-1、图3-2、图3-1-1、图3-2-1、图4，本实施例与实施例一相同的编号，其意义相同，不再重述，有不同的介绍如下：图中：1包装机机架，包括本机所有的支撑架，2包膜卷筒，如若要求打孔，设打孔机构，图中未显示，公知技术，3平皮带输送带，4海绵输送带，8标贴，10制袋器包括主标标贴机构36，副标标贴机构37，9背封拉膜机构，背封拉膜机构9的转动圆盘共3对，前二对设有加温机构，完成背封的热压合，第三对转动圆盘设有切刀，能切去多余背封包膜，29被包装物料(如湿巾)，30含有被包装物(如湿巾)的包装物条，32操控触摸屏，33急停按钮，34启动按钮，35被包装物料输送台，如湿巾输送台，36主标标贴机构，37副标标贴机构。
全伺服往复式包装机的控制原理如下：通过人机界面触摸屏32，设定用户要求的袋长，并输入实际袋长，同时输入所要包装物料(如湿巾)的高度和长度，开始调试包装机，使包装膜输送顺畅。
当调试好后，在触摸屏32上进一步对各种参数进行设置，如袋长设定，料高设定，料长设定，主标签长度，主出标速度(膜速比例)，打孔位置，贴标开关，主贴开关，主标长度，主标速度(膜速比例)副贴标开关，副标长度，副出标速度(膜速比例)，打开各个开关。拉动包膜，打孔，贴主标，贴副标，在上述工序后加工过的包膜，被包装物料在伺服电机的推杆作用下，同时进入制袋器10进行折叠制袋，在背封拉膜9的圆盘高温作用下两边的背封包膜被压合粘贴熔化在一起，圆盘厚度圆周上设有纹路不断将包膜拉向前进送入平皮输送带3。背封后的包装物条在平皮输送带3和海绵输送带4的联合作用下，挤压出包装物条带多余空气，使包装物条带整齐划一，进入往复式压合切割包装置，进行实施例一或实施例二或实施例三完成所有工序，完成产品包装任务，在此不再重复重述。
实施例五：参见图1、图2、图3-1、图3-1-1、图3-2、图3-2-1、图4、图5、图6，图中与实施例一、二、三、四编号相同的代表意义相同，不在重述。本实施与实施例四有一点不同的是，本实施例的包装机含有2台往复式压合切割包装装置，2台包装装置刀架外侧面的上部和下部各平行安装有各自的导向滑槽块23与平行安装在机架上的上、下共有两根滑轨24相互匹配，滑动配合，在2台包装装置刀架的另一侧中部附近，共同设有一根与滑轨24平行的连接杆38，连接杆38通过紧固件螺钉将2台包装装置的刀架固连在一起，39为平皮输送带3的主动辊，40为平皮输送带3被动辊，个数根据需要设置，本实施例共有13个被动辊，还可以设3台包装装置，或4台包装装置的包装机，在这里就不一一详述了。多台包装装置可通过触摸屏修改有关参数，完成包装设定，实现自动化操控。
具有一台以上的包装装置工作原理如下：
多台包装装置时，每台包装装置刀架的一侧安装固定的上、下导向滑槽块23与共有统一固定在刀架上的上、下直线滑轨24相互匹配，滑动连接，在各包装装置刀架的另一侧中部附近设有一根与直线滑轨24平行的固定杆38，固定杆38通过固紧件固定在各包装装置刀架上，使各个包装装置的刀架彼此固联在一起，其中一个刀架的水平往复移动机构的伺服电机做正、反转动时，就能实现各个包装装置一起同步完成水平往复移动。其中39为输送平皮带3的主动辊，40为被动辊，被动辊40的个数由实际需要设定，此实施例共有13个被动辊，在主动辊39的驱动下，匀速的输送平皮带3，周而复始连续不断将包装物条送至2台或3台包装装置之间，上、下刀座连续不断张开、压合、切割，周而复始完成包装任务。在一台包装机设多台包装装置能较大幅度的提高包装效率，较好增加企业效益。