一种新型重包装膜制造设备

技术领域

本发明属于印刷技术领域，具体涉及一种新型重包装膜制造设备。

背景技术

包装用薄膜通常为塑料薄膜，中国塑料薄膜行业正处于一个蓬勃发展的阶段，据悉，中国塑料薄膜的需求量每年将以9％以上的速度增长，而且随着各种新材料、新设备和新工艺不断地涌现，将促使中国的塑料薄膜朝着品种多样化、专用化以及具备多功能的复合膜方向发展，因此薄膜的原料通常不是单一的物料，而是通过多种物料进行一定比例进行混合而成，现有技术通常是以人工进行物料称量和混合搅拌的方式，需要通过工作人员进行物料称重，可能会出现称量失误等情况，准确度不够准确，且需要较多的人力进行作业，混合效率低，且伴随着行业的发展，塑料薄膜制造行业的竞争不断加剧，现有技术的塑料薄膜的质量有待提成，通常薄膜的宽度和厚度得不到较好控制，存在所制造薄膜表面凹凸不平、宽度参差不齐的问题。

发明内容

因此，为克服上述技术问题，本发明的目的是提供一种新型重包装膜制造设备，包括第一电机和若干第一牵引辊，所述第一牵引辊连接于所述第一电机的输出端，其特征在于，包括控制系统、若干称重进料单元、物料挤出单元、膜泡稳定控制单元和厚度调节单元；

所述称重进料单元包括储料仓、进料斗和吸料机构，所述进料斗的内部设有称重机构，所述吸料机构的输入端连通所述储料仓，所述吸料机构的输出端连通所述进料斗；

所述物料挤出单元包括物料混合机构、挤出机构和模头，所述物料混合机构的输入端连接所述进料斗的输出端，所述物料混合机构的输出端连接所述挤出机构的输入端，所述挤出机构的输出端连接于所述模头的输入端，所述模头的输出端朝上；

所述膜泡稳定控制单元包括膜宽控制机构和膜宽检测机构，所述膜宽控制机构包括鼓风机，所述鼓风机位于所述模头的中轴处且输出端朝上；

所述厚度调节单元包括厚度测量仪和风环控制单元，所述风环控制单元位于所述模头的上端，所述风环控制单元包括风环本体与若干风机，所述风机均设有风阀，所述厚度测量仪能以所述风环的轴心作圆周运动，若干所述风机以所述风环本体的轴心为圆心呈圆周阵列分布；

所述控制系统与所述挤出机构、所述吸料机构、所述称重机构、所述第一电机、所述膜宽检测机构、所述膜宽控制机构、所述厚度测量仪及所述风机电性连接。

混合机构可以为现有技术的搅拌釜或混合推料机构，厚度测量仪可采用现有技术的超声波厚度测量仪。

进一步地，还包括定径框，所述膜宽检测机构包括第一超声波检测仪和第二超声波检测仪，所述第一超声波检测仪和所述第二超声波检测仪分别固定于所述定径框的上端和下端，所述第一超声波检测仪和所述第二超声波检测仪与所述控制系统电性连接。由于超声波在膜泡壁和空气中的传播速度不同，超声波检测仪发射的超声波依次经过膜泡壁、膜泡中部的空气、膜泡壁，超声波检测仪将测得的超声波在膜泡中部的空气中的传播时间反馈于控制系统，控制系统根据时间与超声波在空气中的传播速度的乘积得膜泡的宽度，即膜泡的内径长度，分别通过第一超声波检测仪和第二超声波检测仪测得的定径框的上端和下端的膜泡的实际宽度，将所测数据发送至控制系统，控制系统内将所测数据与定径框上端和下端的膜泡的标准宽度进行对比，再发送信号给温度控制机构，以调节温度的方式调节膜泡的宽度，同时调整定径框的内径宽度，从而对与定径框内径贴合的膜泡的外侧起限位作用，进一步调整膜泡宽度。

进一步地，还包括第二电机，所述定径框包括上固定环、下固定环和若干支撑杆，所述支撑杆的上端和下端分别转动连接于所述上固定环和所述下固定环，所述支撑杆在竖直方向上设置若干定径辊，所述定径辊包括辊件和轴件，所述辊件通过轴承套设于所述轴件的外侧，所述轴件的一端固定于所述支撑杆，所述支撑杆传动连接于所述第二电机的输出端，所述控制系统与所述第二电机电性连接。辊件与上升的膜泡相接触，且辊件可转动，减小与膜泡之间的摩擦力，避免导致膜泡受损，通过第二电机带动支撑杆转动，使辊件的位置发生变化，从而使辊件与薄膜接触点的位置发生变化，从而达到调节定径框的内径的作用，对膜泡的外侧的限位实现可调节。

第二电机可通过带传动的方式，带动支撑杆沿定径框的中轴线以同一方向转动。

进一步地，所述挤出机构包括料筒、第三电机和螺杆，所述螺杆连接于所述第三电机的输出端，所述螺杆位于所述料筒的内部，所述吸料机构的输出端连通所述料筒的输入端，所述模头固定于所述料筒的输出端，所述控制系统与所述第三电机电性连接。所述第三电机控制螺杆转动，将料筒的物料推至模头。

进一步地，所述温度控制机构包括第一温度传感器、第二温度传感器、第一加热棒和第二加热棒，所述第一温度传感器和所述第一加热棒设于所述料筒的内壁，所述第二温度传感器和所述第二加热棒设于所述模头，所述第一温度传感器及所述第二温度传感器与所述控制系统的输入端电性连接，所述第一加热棒和所述第二加热棒连接于所述控制系统的输出端。料筒和模头内的温度变化会导致输出膜泡不稳定，直接影响了膜泡的宽度和厚度，第一温度传感器和第二温度传感器实时对料筒和模头内的温度进行实时监测，控制系统根据料筒和模头内的温度的时刻变化来给予料筒和模头适当的温度补偿，使料筒和模头的温度保持恒定，避免料筒和模头内的温度变化影响输出膜泡的质量。

进一步地，所述控制系统包括人机交互模块、PLC主站、第一PLC从站和第二PLC从站，所述称重机构的输出端连接于所述PLC主站，所述PLC主站的输出端连接于所述吸料机构，所述PLC主站与所述第二PLC从站电性连接，所述第一PLC从站与所述第二PLC从站电性连接；所述厚度测量仪通信连接于所述PLC主站的输入端，所述PLC主站的输出端连接于所述风阀和所述鼓风机；所述第一温度传感器及所述第二温度传感器连接于所述第二PLC从站的输入端，所述第一加热棒和所述第二加热棒连接于所述第二PLC从站的输出端；所述第二PLC从站的输出端连接于所述第一电机。

进一步地，所述控制系统还包括人机交互模块和路由器，所述人机交互模块通信连接于所述路由器，所述路由器通信连接于所述PLC主站，所述PLC主站及所述第一PLC从站通信连接于所述第二PLC从站。

进一步地，所述第一牵引辊设有同步编码器，所述同步编码器与所述第二PLC从站电性连接。

所述第三电机和所述第二电机连接于所述PLC主站的输出端。

进一步地，所述厚度调节单元还包括第五电机和齿形带轮，所述齿形带轮的中部设有通孔，所述第五电机的输出端设有齿轮，所述齿轮与所述齿形带轮啮合连接，所述通孔的孔径大于膜泡的横截面的外径，所述厚度测量仪固定于所述齿形带轮且所述厚度测量仪的检测端朝向所述齿形带轮的中心轴处。第五电机带动齿形带轮转动，齿形带轮的中部的通孔可供膜泡顺利上升，齿形带轮能带动厚度测量仪以所述风环的轴心作圆周运动，从而完成对膜泡的多个位置的厚度的检测。

进一步地，所述定径框的上方设有人字架，至少一组所述第一牵引辊位于所述人字架的上方的上方，所述人字架包括左右对称分布的左支架和右支架，所述左支架和所述右支架都设有若干第二牵引辊，所述左支架和所述右支架的上端都传动连接有第四电机，所述第四电机连接于气缸的输出端，所述第四电机及所述气缸与所述控制系统电性连接，该人字架可将向上传动的圆柱体的膜泡的两侧由宽至窄进行逐步压缩，最终送至位于人字架上方的第一牵引辊，现有技术中通常是将吹出的膜泡的直接传送至牵引辊进行压缩，需要较大的牵引辊，如果牵引辊较小，向上吹起的膜泡可能会包裹几乎整个牵引辊，没有经过由宽至窄的人字架，被压缩的膜泡可能存在褶皱，不够平整，第四电机可控制左支架和右支架分别以所述左支架和所述右支架的上端为转轴转动，控制器可根据膜泡的宽度来调整左支架和右支架底端的间距，膜泡的宽度越大，控制器通过控制第四电机使左支架和右支架底端的间距增大，还可通过控制气缸移动来所述左支架和所述右支架整体的间距。

所述第四电机及所述气缸连接于所述第二PLC从站的输出端。

本发明的有益效果是：通过进料斗的称重机构称取合适用料，当重量达到控制系统的预设用量后，控制系统控制相应进料斗将物料输入至混合机构进行混合，替代了以人工进行物料称量和混合搅拌的方式，提高了物料分配的准确度和混合效率，膜宽检测机构对膜泡的宽度即膜泡的内径长度进行检测并反馈于控制系统，控制系统根据检测结果控制鼓风机的风量，当所测膜宽小于预设膜宽时，鼓风机的风量增大，膜泡内部受风力的作用而被撑大，膜泡的宽度变大，膜宽得到调整，厚度测量仪能以所述风环的轴心作圆周运动，通过一个厚度测量仪即可对膜泡进行360度的环绕检测，从而不限于对膜泡的同一竖直位置进行厚度检测，厚度测量仪将对膜泡的厚度即膜泡的壁厚的检测数据反馈于控制系统，控制系统根据检测结果控制相应位置的风阀的开关大小，通过不同位置的不同风力大小吹动膜泡的外侧，与膜泡内部的风力共同对膜泡的内表面和外表面起到挤压作用，从而调整膜泡局部的厚度，最终得到宽度和厚度都符合标准的膜泡，同时，风环本体产生的风力还可对膜泡起到支撑作用，避免挤出机构和模头推力不足导致膜泡歪斜。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为定径框的结构示意图；

图3为图2的B-B截面结构示意图；

图4为定金辊的结构示意图；

图5为厚度调节单元的结构示意图；

图6为本发明的控制逻辑图；

图7为本发明的人字架的结构示意图；

图8为图7的A-A视图；

其中，1、第一牵引辊；2、称重进料单元；21、储料仓；22、进料斗；23、吸料机构；3、物料挤出单元；31、物料混合机构；32、挤出机构；321、料筒；322、第三电机；323、螺杆；33、模头；4、膜泡稳定控制单元；41、膜宽检测机构；411、第一超声波检测仪；412、第二超声波检测仪；42、定径框；421、上固定环；422、下固定环；423、支撑杆；424、定径辊；4241、辊件；4242、轴件；5、厚度调节单元；51、厚度测量仪；52、风环控制单元；521、风机；53、齿形带轮；6、人字架；61、第二牵引辊；62、第四电机；63、气缸；7、膜泡；8、鼓风机。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合附图来描述本发明的具体实施方式。

图1-图8示出了本发明提供的一种新型重包装膜制造设备，包括第一电机和若干第一牵引辊1，第一牵引辊1连接于第一电机的输出端，其特征在于，包括控制系统、若干称重进料单元2、物料挤出单元3、膜泡7稳定控制单元4和厚度调节单元5；

称重进料单元2包括储料仓21、进料斗22和吸料机构23，进料斗22的内部设有称重机构，吸料机构23的输入端连通储料仓21，吸料机构23的输出端连通进料斗22；

物料挤出单元3包括物料混合机构31、挤出机构32和模头33，物料混合机构31的输入端连接进料斗22的输出端，物料混合机构31的输出端连接挤出机构32的输入端，挤出机构32的输出端连接于模头33的输入端，模头33的输出端朝上；

膜泡稳定控制单元4包括膜宽控制机构和膜宽检测机构41，所述膜宽控制机构包括鼓风机8，所述鼓风机8位于所述模头的中轴处且输出端朝上；

厚度调节单元5包括厚度测量仪51和风环控制单元52，风环控制单元52位于模头33的上端，风环控制单元52包括风环本体与若干风机521，风机521均设有风阀，厚度测量仪能以风环的轴心作圆周运动，若干风机521以风环本体的轴心为圆心呈圆周阵列分布；

控制系统与挤出机构32、吸料机构23、称重机构、第一电机、膜宽检测机构41、膜宽控制机构、厚度测量仪51及风机521电性连接。

混合机构可以为现有技术的搅拌釜或混合推料机构，厚度测量仪51可采用现有技术的超声波厚度测量仪51。

还包括定径框42，膜宽检测机构41包括第一超声波检测仪411和第二超声波检测仪412，第一超声波检测仪411和第二超声波检测仪412分别固定于定径框42的上端和下端。由于超声波在膜泡7壁和空气中的传播速度不同，超声波检测仪发射的超声波依次经过膜泡7壁、膜泡7中部的空气、膜泡7壁，超声波检测仪将测得的超声波在膜泡7中部的空气中的传播时间反馈于控制系统，控制系统根据时间与超声波在空气中的传播速度的乘积得膜泡7的宽度，即膜泡7的内径长度，分别通过第一超声波检测仪411和第二超声波检测仪412测得的定径框42的上端和下端的膜泡7的实际宽度，将所测数据发送至控制系统，控制系统内将所测数据与定径框42上端和下端的膜泡7的标准宽度进行对比，再发送信号给温度控制机构，以调节温度的方式调节膜泡7的宽度，同时调整定径框42的内径宽度，从而对与定径框42内径贴合的膜泡7的外侧起限位作用，进一步调整膜泡7宽度。

还包括第二电机，定径框42包括上固定环421、下固定环422和若干支撑杆423，支撑杆423的上端和下端分别转动连接于上固定环421和下固定环422，支撑杆423在竖直方向上设置若干定径辊424，定径辊424包括辊件4241和轴件4242，辊件4241通过轴承套设于轴件4242的外侧，轴件4242的一端固定于支撑杆423，支撑杆423传动连接于第二电机的输出端，控制系统与第二电机电性连接。辊件4241与上升的膜泡7相接触，且辊件4241可转动，减小与膜泡7之间的摩擦力，避免导致膜泡7受损，通过第二电机带动支撑杆423转动，使辊件4241的位置发生变化，从而使辊件4241与薄膜接触点的位置发生变化，从而达到调节定径框42的内径的作用，对膜泡7的外侧的限位实现可调节。

第二电机可通过带传动的方式，带动支撑杆423沿定径框42的中轴线以同一方向转动。

挤出机构32包括料筒321、第三电机322和螺杆323，螺杆323连接于第三电机322的输出端，螺杆323位于料筒321的内部，吸料机构23的输出端连通料筒321的输入端，模头33固定于料筒321的输出端，控制系统与第三电机322电性连接。第三电机322控制螺杆323转动，将料筒321的物料推至模头33。

温度控制机构包括第一温度传感器、第二温度传感器、第一加热棒和第二加热棒，第一温度传感器和第一加热棒设于料筒321的内壁，第二温度传感器和第二加热棒设于模头33，第一温度传感器及第二温度传感器与控制系统的输入端电性连接，第一加热棒和第二加热棒连接于控制系统的输出端。第一温度传感器和第二温度传感器实时对料筒321和模头33内的温度进行实时监测，控制系统根据料筒321和模头33内的温度的时刻变化来给予料筒321和模头33适当的温度补偿，使料筒321和模头33的温度保持恒定，避免料筒321和模头33内的温度变化影响输出膜泡7的质量。

控制系统包括人机交互模块、PLC主站、第一PLC从站和第二PLC从站，称重机构的输出端连接于PLC主站，PLC主站的输出端连接于吸料机构23，PLC主站与第二PLC从站电性连接，第一PLC从站与第二PLC从站电性连接；厚度测量仪通信连接于PLC主站的输入端，PLC主站的输出端连接于风阀和鼓风机8；第一温度传感器及第二温度传感器连接于第二PLC从站的输入端，第一加热棒和第二加热棒连接于第二PLC从站的输出端；第二PLC从站的输出端连接于第一电机。

控制系统还包括人机交互模块和路由器，人机交互模块通信连接于路由器，路由器通信连接于PLC主站，PLC主站及第一PLC从站通信连接于第二PLC从站。

第一牵引辊1设有同步编码器，同步编码器与第二PLC从站电性连接。

第三电机322和第二电机连接于PLC主站的输出端。

厚度调节单元5还包括第五电机和齿形带轮53，所述齿形带轮53的中部设有通孔，所述第五电机的输出端设有齿轮，所述齿轮与所述齿形带轮53啮合连接，所述通孔的孔径大于膜泡7的横截面的外径，所述厚度测量仪51固定于所述齿形带轮53且所述厚度测量仪51的检测端朝向所述齿形带轮53的中心轴处。第五电机带动齿形带轮53转动，齿形带轮53的中部的通孔可供膜泡7顺利上升，齿形带轮53能带动厚度测量仪51以所述风环的轴心作圆周运动，从而完成对膜泡7的多个位置的厚度的检测。

定径框42的上方设有人字架6，至少一组第一牵引辊1位于人字架6的上方的上方，人字架6包括左右对称分布的左支架和右支架，左支架和右支架都设有若干第二牵引辊61，左支架和右支架的上端都传动连接有第四电机62，第四电机62连接于气缸63的输出端，第四电机62及气缸63与控制系统电性连接，该人字架6可将向上传动的圆柱体的膜泡7的两侧由宽至窄进行逐步压缩，最终送至位于人字架6上方的第一牵引辊1，现有技术中通常是将吹出的膜泡7的直接传送至牵引辊进行压缩，需要较大的牵引辊，如果牵引辊较小，向上吹起的膜泡7可能会包裹几乎整个牵引辊，没有经过由宽至窄的人字架6，被压缩的膜泡7可能存在褶皱，不够平整，第四电机62可控制左支架和右支架分别以左支架和右支架的上端为转轴转动，控制器可根据膜泡7的宽度来调整左支架和右支架底端的间距，膜泡7的宽度越大，控制器通过控制第四电机62使左支架和右支架底端的间距增大，还可通过控制气缸63移动来左支架和右支架整体的间距。

第四电机62及气缸63连接于第二PLC从站的输出端。

工作原理：吸料机构23将储料仓21的物料吸入进料斗22，吸料机构23可采用真空吸料机构23，控制系统根据各原料的比例，计算各个原料的用量，通过进料斗22的称重机构称取合适用料，称重机构将所测数据送达控制系统，当数据达到控制系统的预设用量后，控制系统控制相应进料斗22将物料输入至混合机构进行混合，随后混合机构将物料送至挤出机构32，挤出机构32将物料经模头33输出端的环形间隙推出并形成向上运动的膜泡7，挤出机构32和模头33可为现有技术，膜宽检测机构41对膜泡7的宽度即膜泡7的内径长度进行检测并反馈于控制系统，控制系统根据检测结果控制鼓风机8的风量，当所测膜宽小于预设膜宽时，鼓风机8的风量增大，膜泡内部受风力的作用而被撑大，膜泡的宽度变大，膜宽得到调整，厚度测量仪51能以风环的轴心作圆周运动，通过一个厚度测量仪51即可对膜泡7进行360度的环绕检测，从而不限于对膜泡7的同一竖直位置进行厚度检测，厚度测量仪将对膜泡7的厚度即膜泡7的壁厚的检测数据反馈于控制系统，控制系统根据检测结果控制相应位置的风阀的开关大小，通过风力吹动膜泡7的指定位置来调整膜泡7厚度。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。