CN1018351B - 卷筒卫生纸自动包装机 - Google Patents

Abstract

一种卷筒卫生纸包装机，在扭结式裹封包装机设计原理的基础上，重新设计各部件组成自动卷筒卫生纸包装机，它由送包装纸部分、送卷筒卫生纸料部分、裹包部分、扭结部分构成。它可以代替现在人工包装卷筒卫生纸，大大提高劳动生产率。

Description

本发明涉及一种卷筒卫生纸自动包装机。

在美国专利US-3248847中公开了一种塑性材料包装机，该机包括有：皮带输送塑性材料装置、卷筒式输送包装纸装置、切割塑性材料装置、裹包装置、压缩折封装置。皮带输送塑性材料装置，是由上下两条输送带构成，该装置可以接收，铺平，输送塑性材料至切割塑性材料装置处;切割塑性材料装置则挖取一块塑性材料并送至裹包装置处。卷筒式输送包装纸装置把包装纸也送至裹包装置处，并位于上述一块塑性材料的后边;卷筒式输送包装纸装置的切刀则把包装纸切开。接着有一推头，把一块塑性材料连同包装纸从前边推入裹包装置的成形筒内，然后折纸，两端压缩。裹包装置的成形筒可开合，分布在一个间歇转动的圆盘上。当成形筒闭合后，成形筒转至下一工位，成形筒微徽松开，裹包装置的旋转塑性材料机构旋转塑性材料，完成裹包，再转至下一个工位，推头把两端压缩折封，再转至下一个工位卸下成品。

上述现有技术结构复杂，卷筒式输送包装纸装置容易引起商标、图案不对位;压缩折封对卷筒卫生纸会造成裹包散开。

本发明的任务是设计卷筒卫生纸自动包装机。

本发明是用下列方法来完成上述任务的：本卷筒卫生纸自动包装机是由四个部分组成，各部分共同由电动机带动的传动轴和分配轴驱动，这四部分是：间歇送包装纸部分、间歇送卷筒卫生纸部分、裹包部分、扭结部分。

间歇送包装纸部分在传动轴、链传动带动下运转，调整顶针以保证从包装纸箱出口送出一张包装纸，包装纸在打纸辊的摩擦块带动下从出口被送到导向纸辊和压紧纸辊中间，导向纸辊、 压紧纸辊和导纸槽将包装纸送到工作盘工作位置。

卷筒卫生纸是由间歇送卷筒卫生纸部分送到工作盘工作位置的，间歇送卷筒卫生纸部分是由传动轴、链传动、凸轮间歇机构、皮带输送机构成凸轮间歇机构带动皮带输送机将卷筒卫生纸送至工作盘开口处。

裹包部分的槽轮机构带动工作盘间歇转动，当工作盘转至一位置时，裹包部分的推料机构将卷筒卫生纸推进工作盘二夹头中间。推料机构是这样工作的：分配轴端的固定凸轮机构驱动曲柄连杆带动滑杆往复运动，滑杆上安装带缓冲弹簧的工作端推进卷筒卫生纸。

裹包部分的接料机构是由分配轴带动槽凸轮驱使摆动从动件摆动，摆动从动件带动装有弹簧的工作端的滑杆往复运动，该工作端和推料机构工作端一起夹持卷筒卫生纸和包装纸送到工作盘工作位置。二只夹头在分配轴、偏心轮机构、夹紧凸轮机构共同作用下夹紧卷筒卫生纸。折纸刀在分配轴、凸轮、摆杆、齿轮作用下将呈U形包装纸半裹在卷筒卫生纸上。工作盘转动一个工位，在固定折纸板作用下、完成包装纸另一边的折纸，使包装纸紧紧包裹在卷筒卫生纸外层。

当包裹好的卷筒卫生纸转至二个扭结机械手中间，机械手在链传动带动下运转，圆柱凸轮上设有二条廓线，圆柱凸轮旋转驱动二个摆杆摆动，二个摆杆驱动机械手的齿条轴套、齿条轴运动从而带动机械手动作，使机械手抓紧卷筒卫生纸外包装纸散开的两头扭转送进并塞入卷筒卫生纸中心孔中，当裹包扭结好的卷筒卫生纸转至另一工位时，夹头松开，包装好的卷筒卫生纸卸下。

图1.1-图1.7是本发明的裹包扭结工作过程简图。

图2是本发明中卷筒卫生纸示意图。

图3.1-图3.2是本发明的间歇送包装纸部分结构简图。

图4.1-图4.3是本发明的间歇送卷筒卫生纸部分结构简图。

图5.1-图5.2是本发明的裹包部分的推料机构结构简图。

图6.1-图6.2是本发明的裹包部分的接料机构结构简图

图7.1-图7.2是本发明的裹包部分的夹紧机构结构简图。

图8.1-图8.2是本发明的裹包部分的折纸机构结构简图。

图9.1-图9.2是本发明的裹包部分的转位机构结构简图。

图10.1-图10.3是本发明的扭结部分结构简图。

图11是本发明的扭结部分的扭结机械手结构简图。

图12是本发明的裹包部分结构简图的主视图。

图13是本发明的裹包部分结构简图的侧视图。

图14是本发明的裹包部分、间歇送包装纸部分、间歇送卷筒卫生纸部分、扭结部分传动示意图。

下面结合附图进一步详细说明本发明：本发明主要由四个部分组成：间歇送包装纸部分、间歇送卷筒卫生纸部分、裹包部分、扭结部分。

图1.1-图1.7是本发明的裹包扭结工作过程简图。图1.1是裹包的初始位置：间歇送卷筒卫生纸部分，间歇送包装纸部分分别将卷筒卫生纸（4）、包装纸（5）送至图示位置，此时推料工作端（3），接料工作端（2）也处于图示位置。图1.2是工作端（2）、（3）夹住卷筒卫生纸（4）、包装纸（5）左移后，夹头（6）夹住呈U形的包装纸（5）及卷筒卫生纸（4）。图1.3是折纸刀（7）裹包包装纸（5）过程，U形包装纸的一边裹包在卷筒卫生纸上。图1.4是工作盘（1）转位过程，在固定折纸板（8）作用下，U形包装纸另一边裹包在卷筒卫生纸上。至此裹包工作完成。图1.5、图1.6是扭结过程示意图，图1.5是正视图、图1.6是俯视图。机械爪（9）（10）有三个动作：旋转、直移和开合。这三个动作的配合可以完成扭结包装纸（5）。

图1.7是产品卸下过程。

图2是本发明卷筒卫生纸示意图，外圆110MM，内孔40MM，长110MM。

图3.1-图3.2是本发明的间歇送包装纸部分的结构简图，图3.1是主视图，图3.2是侧视图，底部有出纸口的存储包装纸的包装纸箱（36），顶针（37）是通过滑道（38）调整顶针上下， 左右位置，通过调整可保证打纸辊每次送出一张包装纸。将包装纸送出包装箱的打纸辊（33）上有一块摩擦块（34），摩擦块在圆周上不连续，每当打纸辊运转一圈，摩擦块接触一次包装纸并打出一张包装纸，包装纸在导向纸辊（29）压紧纸辊（28）、（27）及包装纸导向槽共同作用下，将包装纸送至裹包部分（图1.1中包装纸（5））的工作位置，压纸辊的压力是可以调整的。动力从分配轴（18）、链轮（25）、链条（27）、链轮（35）输送给打纸辊（33）上的齿轮（32）。通过中间齿轮（31）输送给导向纸辊（29）上的齿轮（30）。

图4.1-图4.3是本发明的间歇送卷筒卫生纸部分，图4.1是主视图，图4.2是俯视图，图4.3是侧视图。它由联轴器（19）带动传动轴（18）转动，链轮（17）键装在传动轴（18）上，链轮（17）通过链条（14）、链轮（13）、圆柱凸轮（12）、拨盘（11）、皮带输送机主动辊（16）带动输送带（15）间歇运动，将卷筒卫生纸（4）运送到图1.1中卷筒卫生纸（4）的位置

间歇送卷筒卫生纸部分的动力系统是由电动机（24）、小皮带轮（23）、三角带（22），大皮带轮（21）、减速器（20）构成。这也是整个包装机的动力系统。

本包装机裹包部分由推料、接料、夹紧、折纸、转位五个机构组成。

图5.1-图5.2是本发明裹包部分的推料机构结构简图，图5.1主视图、图5.2是侧视图：传动轴（18）带动链轮（40）转动，链轮（40）通过链条（41）、链轮（48）带动分配轴（49）转动。分配轴（49）穿过固定凸轮（42）带动曲柄（43）转动。曲柄（43）通过连杆（44）、（45）带动滑杆（46）往复运动。连杆（44）与连杆（45）铰接处装有滚轮（47），滚轮（47）在固定凸轮上的槽内运动。在滑杆（46）上装有推料工作端（3），该工作端上装有弹簧（50）可使工作端与卷筒包装纸柔性接触。

图6.1-图6.2是本发明裹包部分的接料机构结构简图，图6. 1是主视图图6.2是侧视图：分配轴（49）带动槽凸轮（52）转动，在凸轮廓线迫使下使得摆动从件（53）往复摆动，通过传动轴（57）带动另一摆杆（54）往复摆动，摆杆（54）通过连杆（55）销轴（58）使得滑杆（56）往复移动，在滑杆（56）的端部装有缓冲弹簧的接料工作端（2）。

图7.1-图7.2是本发明裹包部分的夹紧机构结构简图，图7.1是主视图、图7.2是侧视图：偏心轮（59）装在分配轴（49）上，当分配轴转动时带动偏心轮转动，同时通过连杆（60）带动夹紧凸轮（61）往复摆动。夹紧凸轮（61）空套在主轴（39）上，在凸轮廓线迫使下，通过滚轮（62）使摆杆（63）在工作盘上摆动。摆杆（63）与夹头（6）中的一支固联，摆杆（63）的摆动带动夹头（6）开合，夹头（6）的另一支通过螺栓装在工作盘（1）上，工作盘（1）上有长园弧槽（64）可供调整二只夹头（6）初始开合程度。

图8.1-图8.2是本发明裹包部分的折纸机构的结构简图，图8.1是主视图、图8.2是侧视图：分配轴（49）通过凸轮（65）、滚轮（66）、摆杆（67）使得齿轮（68）绕主轴（39）摆动，齿轮（68）空套在主轴（39）上，齿轮（68）带动齿轮（69）往复摆动，在齿轮（69）上装有折纸刀（7），齿轮（69）空套在心轴（70）上。

图9.1-图9.2是本发明裹包部分的转位机构结构简图，图9.1是主视图、图9.2是侧视图：分配轴（49）通过齿轮（71）、（72）、轴（73）带动拨盘（74）转动，拨盘上的销轴安装滚轮（75）推动槽轮（76）间歇转动，槽轮（76）通过主轴（39）带动工作盘（1）间歇转动，这样包装纸在二只夹头（6）和固定折纸板（8）共同作用下完成包装纸折纸并完成裹包工作。

图10.1-图10.3是本发明的扭结部分结构简图，图10.1是主视图、图10.2是侧视图、图10.3是俯视图，图11是扭结机械手结构简图：传动轴（18）通过链轮（78）、链条（79）、链轮（80）带动扭结机械手的凸轮轴（81）转动，齿轮（83）、（82）带动套筒轴（95）转动，套筒轴（95）与齿轮（82）用 导向键（96）联结，齿轮（82）的转动带动套筒轴（95）转动但不妨碍套筒轴（95）的直移。凸轮轴（81）带动圆柱凸轮（91）转动，圆柱凸轮（91）上有两条廓线，一条廓线驱动摆杆（94），另一条廓线驱动摆杆（93），摆杆（94）与滑套（87）、套筒轴（95）可动联结，当摆杆（94）驱动套筒轴（95）直移时不妨碍套筒轴（95）的转动。摆杆（93）通过滑套（88）推动齿条轴（97）直移。齿条轴（97）左端是齿条，可推动扇形齿轮（85）绕轴心转动，扇形齿轮（85）装在套筒轴（95）上，扇形齿轮（85）与扭结机械爪（9）固联。在凸轮（91）廓线作用下，齿条轴（97）与套筒轴（95）同步直移，机械爪（9）不开合并同它们一起直移。在凸轮廓线作用下，齿条轴（97）与套筒轴（95）有相对运动，机械爪（9）开合。凸轮廓线保证机械手的动作配合，机械爪（9）的这些动作可完成包装纸散开头的扭结和塞进卷筒卫生纸中心孔的工作。凸轮（91）的初始位置用螺杆（89）与螺母（90）调整。机械手的左右部分是联动的，它们之间有轴（81）、联轴器（98）、中间轴（99）、联轴器（100）。

图12是本发明裹包部分结构简图的主视图，也是图13的A-A剖视图，图13是本发明裹包部分结构简图的侧视图。包装机的动力是通过传动轴（18）、主动链轮、链条、链轮（48）输入裹包系统并通过分配轴（49）分配到裹包系统各机构中。分配轴（49）穿过固定凸轮（42）带动曲柄（43）一起转动。曲柄（43）与连杆（44）铰接，连杆（44）与连杆（45）铰接，这是推料机构的一部分。接料机构的槽凸轮（52）驱动摆动从动件（53）往复摆动，摆动从件（53）与传动轴（57）固装在一起，传动轴（57）与摆杆（54）固装在一起，摆杆（54）与连杆（55）铰接在一起。偏心轮（59）固装在分配轴（49）上，连杆（60）空套在偏心轮（59）上，连杆（60）与加紧凸轮（61）铰接，加紧凸轮（61）空套在主轴（39）上。这样当分配轴（49）转动时，通过偏心轮、连杆使加紧凸轮（61）往复 摆动，通过滚子（62）使摆杆（63）摆动，摆杆（63）与夹头（6）中的一支固结在一起。偏心轮（59）至夹头（6）组成夹紧机构。折纸机构是由分配轴（49）、凸轮（65）、摆杆（67）、齿轮（68）、（69），折纸刀（7）构成。凸轮（65）固装在分配轴（49）上，摆杆（67）与齿轮（68）以螺栓相联接，齿轮（68）空套在主轴（39）上，齿轮（69）空套在心轴（70）上，折纸刀（7）固装在齿轮（69）上。这样当分配轴转动时，凸轮（65）驱动摆杆（67）摆动，即齿轮（68）带动齿轮（69）使折纸刀（7）摆动。转位机构是由分配轴（49）、齿轮（71）、齿轮（72）、轴（73）、拨盘（74）、滚轮（75）、槽轮（76）、主轴（39）构成。齿轮（71）键装在分配轴（49）上，齿轮（72）键装在轴（73）上，轴（73）装在机架上的滚动轴承里，拨盘（74）固装在轴（73）上，槽轮（76）与主轴（39）键装，工作盘（1）与主轴（39）键装。这样当分配轴（49）转动时，通过齿轮（71）齿轮（72）带动拨盘（74）转动，通过滚子（75）带动槽轮（76）间歇转动，从而使工作盘（1）间歇转动。中间轴（99）、联轴器（100）是用来联接左右机械手的。

裹包部分的五套机构的相互关系、即相对初始位置是可以调整的。

图14是裹包部分、间歇送包装纸部分，间歇送卷筒卫生纸部分，扭结部分传动示意图，链轮（17）、链轮（25）、链轮（40）、链轮（78）均键装在传动轴（18）上，当传动轴（18）转动时，通过四对链传动带动。送卷筒卫生纸部分的输入链轮（13）转动，带动间歇送包装纸部分的输入链轮（35）转动，带动裹包部分输入链轮（48）转动，带动扭结部分输入链轮（80）转动。

本发明相比现有技术有如下优点：本发明介绍一种卷筒卫生纸包装机，结构简单，易于实现。一般卷筒卫生纸是用人工进行包装，费工费时，很不适应现代化生产的需要，本发明用自动化机器包装取代人工包装，适应大生产的需要，为现代化工业生产提供先进的生产设备。

Claims (8)

1、一种卷筒卫生纸自动包装机，该机是由间歇送包装纸部分，间歇送卷筒卫生纸部分，裹包部分，扭结部分构成，间歇送卷筒卫生纸部分把卷筒卫生纸送至裹包部分入口处，间歇送包装纸部分同时把一张包装纸送至卷筒卫生纸的后边，裹包部分的推料工作端把卷筒卫生纸连同包装纸推入装在工作盘上的夹头中，夹头夹紧，包装纸呈U形裹在卷筒卫生纸上，通过折纸刀与其它机构完成裹包，在工作盘上有多个夹头，工作盘间歇转动，已裹包好的卷筒卫生纸随工作盘转至下一工位时，扭结部分则扭结包装纸两端，再转至下一个工位，成品下机，本发明特征在于间歇送卷筒卫生纸部分是一个凸轮间歇机构带动的皮带输送机，间歇输送包装纸部分是一个底抽式输送包装纸装置，它依靠打纸辊与纸张的摩擦作用，一次一次从储纸箱内抽出单张包装纸，并输送到裹包部分处，裹包部分有一个固定折纸板，当工作盘转动时，通过固定折纸板作用完成裹包，扭结部分有两个扭结机械手，扭结机械手抓住包装纸两端，扭结、送进，完成包装。

2、根据权利要求1所述的卷筒卫生纸自动包装机，其特征在于间歇送包装纸部分是一个底抽式输送包装纸装置，该装置是由包装纸箱，包装纸打纸辊，打纸辊上装有摩擦块，顶针，调节螺杆，锁紧螺母，包装纸导向纸辊，压紧纸辊，导纸槽构成，打纸辊连续转动，摩擦块与包装纸箱底部开口处的包装纸接触，送出一张包装纸，该张纸进入压紧的两导向辊间，再经导纸槽，把包装纸送入包装位置，在包装纸箱后部有一孔，由可调整角度与位置的顶针通过孔顶着包装纸，以保证打纸辊每次只能送出一张包装纸。

3、根据权利要求1所述的卷筒卫生纸自动包装机，其特征在于间歇送卷筒卫纸部分是由传动轴，链传动，圆柱凸轮，拨盘，两个皮带辊，皮带构成，这样传动轴经链传动，把运动输入圆柱凸轮，圆柱凸轮通过拨盘带动皮带辊，从而皮带将卷筒卫生纸送到裹包部分。

4、根据权利要求1所述的卷筒卫生纸自动包装机，其特征在于裹包部分是由推料，接料、折纸、夹紧、转位等五套机构组成，该五套机构的原动件都固装在分配轴上，分配轴转动带动五套机构协调动作完成裹包，推料机构与接料机构类似，都可以将转动转化为平动，平动的推料机构工作端与平动的接料机构工作端夹住由间歇送包装纸部分送来的包装纸与间歇送卷筒卫生纸部分送来的卷筒卫生纸一块送入装在工作盘上的夹头中，夹紧机构夹住由推料、接料机构送来的卷筒卫生纸与包装纸，折纸机构的折纸刀往复摆动，折纸刀折纸，转位机构的工作盘转动，在固定折纸板作用下折另一边纸，完成裹包。

5、根据权利要求1所述的卷筒卫生纸自动包装机，其特征在于扭结部分是由圆柱凸轮，凸轮上有两条廓线，二只摆杆，齿轮传动，齿条轴，齿条轴套，扇形齿轮，机械爪构成，圆柱凸轮转动，凸轮上的两条廓线推动两个摆杆摆动，一条摆杆推动齿条轴直移，另一条摆杆推动齿条轴套直移，齿条轴推动装在齿条轴套上的扇形齿轮摆动，机械爪固结在扇形齿轮上，这样构成了机械爪的开合，齿轮传动中的一个齿轮固装在圆柱凸轮的轴上，另一个齿轮用滑键装在齿条轴套上，二齿轮相啮合，以实现齿条轴套与齿条轴的转动，该转动不妨碍齿条轴套与齿条轴的直移。

6、根据权利要求1所述的卷筒卫生纸自动包装机，其特征在于间歇送包装纸部分，裹包部分，扭结部分共同由传动轴、链传动驱动。

7、根据权利要求1、权利要求4所述卷筒卫生纸自动包装机，其特征在于推料机构是由固定凸轮式推料机构构成，该机构的分配轴穿过固定凸轮带动曲柄转动，连杆铰接在曲柄端，该连杆的另一端铰接一个滚轮，这样分配轴转动，通过曲柄，连杆带动滚轮在固定凸轮的廓线槽内运动，另一连杆也铰接在滚轮的轴上，这另一连杆与一滑杆铰接，滑杆在机架的道轨里滑动，该滑杆上固装有推料工作端，这样当曲柄转动可实现推料工作端平动。

8、根据权利要求1、权利要求4所述的卷筒卫生纸自动包装机，其特征在于折纸机构是由分配轴，凸轮滚轮，摆杆，齿轮传动，折纸刀构成，凸轮固装在分配轴上，摆杆固定在齿轮上，齿轮空套在主轴上，摆杆另一端装有滚轮，依靠弹簧使滚轮始终与凸轮接触，这样分配轴转动就会使与上述齿轮啮合的齿轮按预定规律摆动，该齿轮中心偏离主轴中心，其上固结有折纸刀，折纸刀按予定规律摆动，这样偏离的结果，使折纸性能变佳，通过齿轮齿数关系，可以使折纸角度变大，结构紧凑。

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