CN102120505A - 成型袋自动扎带装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包装捆扎装置，具体是一种成型袋自动扎带装置。由旋转机械手机构、胶带自动封装机构这两个部分组成。旋转机械手机构由伺服电机驱动机械手旋转，机械手张闭气缸通过推动拨叉，使其推动拨叉推块上下运动，进而推动摆动杆，使固定于摆动杆末端的手指夹持被捆扎包装袋；胶带自动封装机构由凸轮推板气缸推动固定于托盘上的滚轮使托盘绕着铰支座转动，使胶带压板靠近机械手，在托盘下面安装的拉簧作用下，滚轮紧贴在凸轮推板的凸轮侧，铰支座气缸推动铰支座使滚轮越过凸轮，从而使胶带紧贴在绕在旋转机械手外侧被捆扎包装袋上，缠绕数圈后，切断气缸推动切刀切断胶带，本发明巧妙的实现了胶带自动捆扎工作，提高了产品卫生质量和生产效率。

Description

成型袋自动扎带装置

 

技术领域

本发明涉及捆扎物品或包装袋的包装捆扎装置，具体是一种成型袋自动扎带装置。

背景技术

包装袋的捆扎大都采用尼龙带或胶带。目前，捆扎操作大都为手工操作，其工作效率低下，劳动强度大，同时对于食品的包装，手工操作不能保证产品卫生质量。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种结构简单、自动化程度高、能有效提高生产效率的成型袋自动扎带装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种成型袋自动扎带装置，包括旋转机械手机构和胶带自动封装机构两部分，旋转机械手机构由机械手旋转机构和机械手指张闭机构组成，胶带自动封装机构由胶带一次进给机构、胶带二次进给机构、胶带导向机构以及胶带切断机构组成。

所述机械手旋转机构由手指、摆动杆、铰轴、旋转轴、联轴器、伺服电机组成，其中两个手指分别固接于两个摆动杆底端，旋转轴是一个上端呈圆柱体、下端有一个与圆柱体垂直的呈长方体形的支撑板，此支撑板关于圆柱体轴线对称布置，支撑板两端沿轴线方向开有U型槽，这两个摆动杆通过铰轴分别铰接于旋转轴底部支撑板的U型槽内，旋转轴通过联轴器与伺服电机连接；

所述机械手指张闭机构由销轴、拉簧、滚轮、导向键、拨叉滚轮、拨叉推块、拨叉支架、拨叉、张闭气缸、转动铰构成，其中两个销轴分别固定于两个摆动杆顶端，拉簧分别与这两个销轴连接，上述两个销轴上分别铰接一个滚轮，旋转轴上固定一导向键，拨叉推块是一上端带有环形导向槽的圆柱体，其下端是一呈上宽下窄的锥面体，拨叉推块与旋转轴滑动连接，同时拨叉推块上的导向键槽与导向键滑动配合，滚轮在拉簧作用下紧贴在拨叉推块下端的锥面体上，拨叉铰接于拨叉支架上，拨叉上的两个叉的内侧分别铰接一个滚轮，此滚轮在拨叉推块的环形导向槽内滚动，拨叉尾部与张闭气缸推杆铰接，张闭气缸底部与转动铰连接；

所述胶带一次进给机构由凸轮推板气缸、凸轮推板、导向板、托盘滚轮、托盘、拉簧、铰轴组成，凸轮推板气缸固定于封装机构底板上，其推杆与凸轮推板铰接，导向板固接于封装机构底板上，凸轮推板与导向板滑动连接，托盘通过铰轴与铰支座铰接，其上固接一托盘滚轮，拉簧一端固接于托盘上，另一端固接于铰支座上，托盘滚轮在拉簧作用下紧贴于凸轮推板的端面凸轮上，凸轮推板在凸轮推板气缸推动下与托盘滚轮动配合；

所述胶带二次进给机构由铰支座气缸、导轨、滑块、铰支座组成，铰支座气缸固定于封装机构底板上，导轨固定于封装机构底板上，其方向与铰支座气缸推杆方向相同，同时与凸轮推板气缸推出方向垂直，滑块与导轨滑动连接，铰支座与滑块固接，铰支座与铰支座气缸推杆铰接；

所述胶带导向机构由胶带旋转导向座、胶带导向柱、胶带压板、胶带靠板组成，胶带旋转导向座固接于托盘上，胶带固定于胶带旋转导向座上，随胶带旋转导向座一起转动，胶带靠板和胶带压板均垂直固接于托盘上，胶带导向柱位于胶带靠板与胶带压板的空当之间并固定于托盘上，伸出的胶带背面绕过胶带导向柱，胶带压板的尖端将胶带压在胶带靠板上，胶带背面靠在胶带靠板上，伸出的胶带穿过胶带压板尖端与胶带靠板之间的缝隙；

所述胶带切断机构由切断气缸、切刀组成，切断气缸固接于托盘上，切刀与切断气缸推杆固接，切刀方向与胶带靠板垂直，且穿过胶带靠板上的通孔，其高度与胶带高度等高。

与现有技术相比，本发明有益效果是：

①本发明采用旋转机械手结构和胶带自动封装机构完成胶带捆扎工作，实现了袋装物品包装过程中的自动捆扎动作，提高了袋装物品的捆扎质量。

②对于食品、药品的包装，由于避免了人手直接接触物品，所以提高了产品的卫生质量。

③取代了人工操作，提高了生产效率，降低了工人劳动强度。

④适用于袋装物品包装的大批量生产。

附图说明

图1为本发明外观示意图。

图2为本发明旋转机械手机构示意图。

图3为本发明胶带自动封装机构示意图。

图4 为图3向视图。

图5 为旋转轴示意图。

图6 为拨叉推块示意图。

图7 为凸轮推板示意图。

图8 为胶带压板示意图。

图中：手指1，摆动杆2，铰轴3，销轴4，拉簧5，滚轮6，导向键7，拨叉滚轮8，拨叉推块9，旋转轴10，联轴器11，伺服电机12，拨叉支架13，拨叉14，张闭气缸15，转动铰16，封装机构底板17，凸轮推板气缸18，托盘滚轮19，凸轮推板20，导向板21，胶带旋转导向座22，胶带23，切断气缸24，切刀25，胶带导向柱26，导轨27，胶带压板28，胶带靠板29，托盘30，拉簧31，铰支座32，滑块33，铰支座气缸34，铰轴35。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详述本发明。

本实施例所述成型袋自动扎带装置，包括旋转机械手机构Ⅰ和胶带自动封装机构Ⅱ两部分（如图1所示）。

第一部分为旋转机械手机构（如图2所示），它由机械手旋转机构和机械手指张闭机构组成。机械手旋转机构由手指1、摆动杆2、铰轴3、旋转轴10、联轴器11、伺服电机12组成。其中两个手指1分别固接于两个摆动杆2底端，旋转轴10是一上端呈圆柱体a（如图5所示），下端有一与圆柱体垂直的呈长方体形的支撑板b（如图5所示），此支撑板关于圆柱体轴线对称布置，支撑板两端沿轴线方向开有U型槽c（如图5所示），这两个摆动杆2通过铰轴3分别铰接于旋转轴10底部的两端，旋转轴10通过联轴器11与伺服电机12连接。在伺服电机12带动下，通过旋转轴10实现机械手手指1的旋转动作。机械手指张闭机构由销轴4、拉簧5、滚轮6、导向键7、拨叉滚轮8、拨叉推块9、拨叉支架13、拨叉14、张闭气缸15、转动铰16构成。其中两个销轴4分别固定于两个摆动杆2顶端，拉簧5分别与这两个销轴4连接，上述两个销轴4上分别铰接一个滚轮6，旋转轴10上固定一导向键7，拨叉推块9是一上端带有环形导向槽d的圆柱体（如图6所示），其下端是一呈上宽下窄的锥面体e（如图6所示），拨叉推块9与旋转轴10滑动连接，同时拨叉推块9上的导向键槽f（如图6所示）与导向键7滑动配合，在拉簧5作用下使滚轮6紧贴在拨叉推块9下端的锥面体a上，拨叉14铰接于拨叉支架13上，拨叉14上的两个叉的内侧分别铰接一个拨叉滚轮8，拨叉滚轮8在拨叉推块9的环形导向槽b内滚动，拨叉14尾部与张闭气缸15推杆铰接，张闭气缸15底部与转动铰16连接。在张闭气缸15推动作用下，推动拨叉14，使拨叉14通过拨叉上的拨叉滚轮8推动拨叉推块9，拨叉推块9在旋转轴10上滑动进而推动摆动杆2，使铰接于旋转轴10上的摆动杆2摆动，由此使固定于摆动杆2上的机械手手指1实现张闭动作。

进一步说明，所述拨叉推块9其内部有一上下方向的通孔，孔内侧一旁开有一导向键槽f，其下端锥形两侧呈圆锥形弧面，安装在摆动杆2顶端的滚轮6在此弧面上滚动；其上端圆柱形体上的环形导向槽d位于圆柱形体中间，其宽度与拨叉14叉端固接的轴承外径相当。

第二部分为胶带自动封装机构（如图3与图4所示），它由胶带一次进给机构、胶带二次进给机构、胶带导向机构以及胶带切断机构组成。

胶带一次进给机构由封装机构底板17、凸轮推板气缸18、凸轮推板20、导向板21、托盘滚轮19、托盘30、拉簧31、铰轴35组成。凸轮推板气缸18固定于封装机构底板17上，其推杆与凸轮推板20铰接，导向板21固接于封装机构底板17上，凸轮推板20与导向板21滑动连接，托盘31通过铰轴35与铰支座32铰接，其上固接一托盘滚轮19，拉簧31一端固接于托盘30上，另一端固接于铰支座32上，在拉簧31作用下，托盘滚轮19紧贴于凸轮推板20的端面凸轮上g（如图7所示）。在凸轮推板气缸18推动下通过凸轮推板20推动固定于托盘30上的托盘滚轮19使托盘30转动。

进一步说明，所述凸轮推板20呈长方体形结构，其前端面上有一圆弧形凸块，此凸块能够使托盘30进一步旋转，从而使胶带23牢牢地贴在被封装袋上。

胶带二次进给机构由铰支座气缸34、导轨27、滑块33、铰支座32组成。铰支座气缸34固定于封装机构底板17上，导轨27固定于封装机构底板17上，其方向与铰支座气缸34推杆方向相同，同时与凸轮推板气缸18推出方向垂直，滑块33与导轨27滑动连接，铰支座32与滑块33固接，铰支座32与铰支座气缸34推杆铰接。在铰支座气缸34推动下，推动铰支座32，在导轨27与滑块33的导向作用下，使铰接于铰支座32上的托盘30随铰支座移动，由于胶带一次进给机构已经将凸轮推板20推出，胶带二次进给时，在托盘30移动过程中，使固定于托盘30上的滚轮19越过凸轮推板20上的凸轮面g（如图7所示），使托盘30进一步旋转。

胶带导向机构由胶带旋转导向座22、胶带导向柱26、胶带压板28、胶带靠板29组成。胶带旋转导向座22铰接于托盘30上，胶带23固定于胶带旋转导向座22上，随胶带旋转导向座22一起转动，胶带靠板29垂直固定于托盘30边缘，胶带压板28垂直固接于托盘30上，胶带压板29的尖端k（如图8所示）与胶带靠板29之间的缝隙与胶带23的厚度相同，胶带导向柱26位于胶带靠板29与胶带压板28的空当之间并固定于托盘30上，伸出的胶带23背面绕过胶带导向柱26，并通过胶带压板28尖端e与胶带靠板29之间的2-3cm缝隙。

进一步说明，所述的胶带压板28为一被折成90°的薄板，其前端有一突出的尖端e，此尖端e与胶带靠板29的间距刚好与胶带23的厚度相适应，从而使胶带23无胶的一侧靠在胶带靠板29上。

胶带切断机构由切断气缸24、切刀25组成。切断气缸24固接于托盘30上，切刀25与切断气缸24推杆固接，切刀25方向与胶带靠板29垂直，且穿过胶带靠板29上的通孔，从而切断胶带23。

本发明使用操作过程：

本发明在工作时，被封装袋处于机械手手指1下方，且其袋口朝上，机械手张闭气缸15动作，拉动拨叉14，而拨叉14通过安装在前端的拨叉滚轮8推动拨叉推块9向下运动，同时，拨叉推块9通过推动固定于两个摆动杆2顶端的滚轮6，使两个摆动杆2分别绕着各自的铰轴3向内侧摆动，使安装于摆动杆2底部的两个手指1相互靠近，夹住被捆扎包装袋的袋口；之后，在伺服电机12的驱动下，机械手开始旋转，使被捆扎包装袋的袋口缠绕在机械手手指1外表面，这时，凸轮推板气缸18将凸轮推板20推出，推动固定于托盘30上的滚轮19，使托盘30相对铰支座32转动，使胶带压板28刚好接触到缠绕在机械手手指1外侧的包装袋袋口上，实现胶带23一次进给动作。在托盘30下面安装的拉簧31的拉力作用，使固定于托盘上的托盘滚轮19始终紧靠在凸轮推板20的端面凸轮侧d，当凸轮推板20到位后，铰支座气缸34将铰支座32推出，使托盘30整体沿着导轨27方向移动，移动过程中，固定于托盘上的托盘滚轮19越过凸轮推板20上的凸轮d，由于凸轮d的作用使得托盘30继续相对铰支座32转动，这个过程使得胶带23牢牢的粘贴在包装袋袋口上，实现胶带23二次进给运动。此时，旋转机械手仍然在旋转，旋转过程的同时不断扯动胶带，在此驱动下胶带随着胶带旋转座22转动，绕过导向柱26的胶带23通过胶带压板28的尖端e与胶带靠板29之间的缝隙不断送出胶带23，送出的胶带23随着机械手的旋转紧密地捆扎在包装袋的袋口上，胶带捆扎要求的圈数后，切断气缸24推动切刀25，将胶带23切断，之后，伺服电机再转动数圈后停止旋转，当被封装袋脱落后，伺服电机12停止旋转，切断气缸24推动切刀25，将胶带23切断，被封装袋脱落，机械手张闭气缸15动作，推动拨叉14，通过拨叉14前端的滚轮8推动拨叉推块9向上运动，在连接两个摆动杆2的拉簧5作用下，使固定于摆动杆2顶端的滚轮6紧贴在拨叉推块9下端呈锥面体a（如图5所示）的两侧，由于拨叉推块9下端呈上宽下窄的锥面体a（如图5所示）形状，随着拨叉推块9向上运动，两个摆动杆2分别向外侧摆动，使固定于摆动杆2上的两个机械手手指1分开，从而完成胶带捆扎工作。

Claims (4)

1.一种成型袋自动扎带装置，包括旋转机械手机构和胶带自动封装机构两部分，旋转机械手机构由机械手旋转机构和机械手指张闭机构组成，胶带自动封装机构由胶带一次进给机构、胶带二次进给机构、胶带导向机构以及胶带切断机构组成，其特征在于：

a.所述机械手旋转机构由手指、摆动杆、铰轴、旋转轴、联轴器、伺服电机组成，其中两个手指分别固接于两个摆动杆底端，旋转轴是一个上端呈圆柱体、下端有一个与圆柱体垂直的呈长方体形的支撑板，此支撑板关于圆柱体轴线对称布置，支撑板两端沿轴线方向开有U型槽，这两个摆动杆通过铰轴分别铰接于旋转轴底部支撑板的U型槽内，旋转轴通过联轴器与伺服电机连接；

b.所述机械手指张闭机构由销轴、拉簧、滚轮、导向键、拨叉滚轮、拨叉推块、拨叉支架、拨叉、张闭气缸、转动铰构成，其中两个销轴分别固定于两个摆动杆顶端，拉簧分别与这两个销轴连接，上述两个销轴上分别铰接一个滚轮，旋转轴上固定一导向键，拨叉推块是一上端带有环形导向槽的圆柱体，其下端是一呈上宽下窄的锥面体，拨叉推块与旋转轴滑动连接，其上的导向键槽与旋转轴上的导向键滑动配合，滚轮在拉簧作用下紧贴在拨叉推块下端的锥面体上，拨叉铰接于拨叉支架上，拨叉上的两个叉的内侧分别铰接一个滚轮，此滚轮在拨叉推块的环形导向槽内滚动，拨叉尾部与张闭气缸推杆铰接，张闭气缸底部与转动铰连接；

c.所述胶带一次进给机构由凸轮推板气缸、凸轮推板、导向板、托盘滚轮、托盘、拉簧、铰轴组成，凸轮推板气缸固定于封装机构底板上，其推杆与凸轮推板铰接，导向板固接于封装机构底板上，凸轮推板与导向板滑动连接，托盘通过铰轴与铰支座铰接，其上固接一托盘滚轮，拉簧一端固接于托盘上，另一端固接于铰支座上，托盘滚轮在拉簧作用下紧贴于凸轮推板的端面凸轮上，凸轮推板在凸轮推板气缸推动下与托盘滚轮动配合；

d.所述胶带二次进给机构由铰支座气缸、导轨、滑块、铰支座组成，铰支座气缸固定于封装机构底板上，导轨固定于封装机构底板上，其方向与铰支座气缸推杆方向相同，同时与凸轮推板气缸推出方向垂直，滑块与导轨滑动连接，铰支座与滑块固接，铰支座与铰支座气缸推杆铰接；

e.所述胶带导向机构由胶带旋转导向座、胶带导向柱、胶带压板、胶带靠板组成，胶带旋转导向座固接于托盘上，胶带固定于胶带旋转导向座上，随胶带旋转导向座一起转动，胶带靠板和胶带压板均垂直固接于托盘上，胶带导向柱位于胶带靠板与胶带压板的空当之间并固定于托盘上，伸出的胶带背面绕过胶带导向柱，胶带压板的尖端将胶带压在胶带靠板上，胶带背面靠在胶带靠板上，伸出的胶带穿过胶带压板尖端与胶带靠板之间的缝隙；

f.所述胶带切断机构由切断气缸、切刀组成，切断气缸固接于托盘上，切刀与切断气缸推杆固接，切刀方向与胶带靠板垂直，且穿过胶带靠板上的通孔，其高度与胶带高度等高。

2.按权利要求1所述的一种成型袋自动扎带装置，其特征在于：所述拨叉推块其内部有一上下方向的通孔，孔内侧一旁开有一导向键槽，其下端锥形两侧呈圆锥形弧面，安装在摆动杆顶端的滚轮在此弧面上滚动；其上端圆柱形体上的环形导向槽位于圆柱形体中间，其宽度与拨叉叉端固接的轴承外径相当。

3.按权利要求1所述的一种成型袋自动扎带装置，其特征在于：所述凸轮推板呈长方体形结构，其前端面上有一圆弧形凸块。

4.按权利要求1所述的一种成型袋自动扎带装置，其特征在于：所述的胶带压板为一被折成90°的薄板，其前端有一突出的尖端，此尖端与胶带靠板的间距刚好与胶带的厚度相适应。

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