[实用新型]一种全自动便携式智能充气机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减震用品生产设备，具体来说是一种便携式防震空气袋的生产设备。

背景技术

目前，在网购、物流、科研、电子等众多领域当中经常会涉及到产品的包装和缓冲保护问题。目前国内的包装中主要还是采用传统的泡沫、气泡膜、纸张等包装方式，这些方法不仅操作过程复杂，原材料运输成本、仓储成本大，而且其避震效果较弱、不环保，无法满足保护货物安全和相关环保要求。目前国外已经普遍采用气柱袋来实现货物填充包装，这种气柱袋现用现充，原材料运输成本低、占地小，同时对货物的保护效果好且符合环保要求。目前在市场上，国外产品价格较高，而国内大多数产品在生产速度、密封效果、废品率以及设备大小和便携性方面，仍有很大的不足，无法满足填充和包装缓冲市场的需求。

发明内容

为了满足国内对产品的包装和缓冲保护的需求，本实用新型提出的便携式智能充气机，采用便于携带的台式结构，基于单片机系统实现了机电一体化的自动充气过程。充气机采用嵌入式核心控制芯片智能控制充气机完成充气、压紧、裁剪等多个步骤，获得气量足、一致性好、封口性能好的充气袋，解决了人工充气封口效率低，气量一致性差的问题。其人机交互的串口触摸屏界面简洁、操作简单、可靠性高。其小体积，轻重量的特点可以满足个体商户的日常包装和随身携带实时包装的需求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用STC12C5A60S2单片机对系统的所有外围模块和操作流程进行统一管理和控制。人机交互系统采用串口触摸屏，以特定的串口通讯协议与单片机进行通讯。采用压强传感器将气柱袋压强内转换为电压信号，经运算放大器处理后，传输至单片机自带的A/D转换模块进行采集、处理和校准后，将当前压强显示在触摸屏上。当用户在触摸屏上设定加热温度与充气量时，单片机通过PWM输出，调节气泵流量与轨道电机转速。单片机结合当前压强，采用PID算法，控制气泵实现塑料薄膜气柱袋充气时的气压控制。

本实用新型的有益效果是，实现了一种气柱袋自动充气和自动封口功能，并按照固定的操作流程，一键式完成整个充气过程，操作简单，充气效率高、气量足、一致性好、封口性能好。并且，其体积小，重量轻，可同时使用电池和市电供电的特点可以满足个体商户的日常包装和随身携带实时包装的需求。

附图说明

图1：本实用新型的组成部分示意；

图2：本实用新型的电路结构框图；

图3：本实用新型的程序流程图；

图4：本实用新型的用户操作简易流程图。

图中标注：1为气嘴，2为气柱袋，3为压紧模块，4为传送带，5为微型气泵，6为机械刀片，7为串口触摸屏，8为压强传感器。

具体实施方式

图1介绍了本实用新型的主要组成部分：智能充气机运行前，将气嘴(1)插入气柱袋(2)的充气口中。充气机在工作状态，压紧模块(3)将气柱袋充气口的上下两层塑料薄膜压紧在传送带(4)之间，轨道电机驱动传送带带动原来卷状的物料移动，微型气泵(5)工作，薄膜塑料气柱袋进行充气步骤。经传送带传送的薄膜塑料袋封口处到达压强测试区(8)时，保证充气压强恒定在设定值。同时机械刀片(6)对薄膜塑料气柱袋的充气嘴部分进行裁切，经传送带传出，此时薄膜塑料气柱袋充气完成。

图2介绍了本实用新型的电路结构框图：采用的嵌入式核心控制芯片为STC12C5A60S2单片机，该芯片对系统的所有外围模块和操作流程进行统一管理和控制。

人机交互系统采用串口触摸屏(7)，该屏幕基于特定的串口通讯协议与单片机进行通讯，用户进行触摸操作时，触摸屏按特定格式发送一个数据包至单片机，当系统需要更新显示时，单片机发送一个数据包至触摸屏。

温度传感器PT100将温度转换为电压信号，经运算放大器处理后，传输至单片机自带的A/D转换模块进行采集、处理和校准后，将当前温度显示在触摸屏上。

单片机具有两路PWM输出，PWM1用于调节气泵输出，PWM2用于调节轨道电机转速。当用户在触摸屏上设定的压强时，单片机结合当前压强，采用PID算法，计算PWM1输出值用于控制气泵，实现恒压控制，使充气模块的压强恒定在用户设定的压强。当用户在触摸屏上设定轨道电机速度时，单片机转换为PWM2输出值，用于控制轨道电机转速，即气柱袋的输出速度。

图3介绍了本实用新型的程序流程图：在充气机启动后，等待用户设定运行参数，当用户按下START后开始加热状态，直到温度达到设定值。此时压紧电机压紧充气袋，微型气泵与轨道电机启动，进行充气过程。直到用户按下STOP按钮，停止充气，回复到初始状态。

图4介绍了本实用新型的用户操作简易流程图：打开电源后，用户需要先设定运行参数，按下START按钮启动充气机。充气机开始自动运行，直到用户按下STOP按钮停止充气机工作，此时可以关闭电源。整个流程清晰简单，易于实际操作。