CN103568369A - 手提纸袋拎手绳穿绳打结机构及穿绳打结方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将拎手绳连接到袋体上的装置和方法。一种手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，包括机架，机架设有穿绳机械手、第一执行元件和通过第一执行元件驱动的升降座，升降座设有第三执行元件、第二执行元件、通过第三执行元件驱动的竖置的转轴和通过第二执行元件驱动的提杆，转轴下端连接有转盘，转盘设有位于其下方的绕绳机械手，提杆穿设过。转轴，提杆的下端伸出转盘。本发明提供了一种可将拎手绳端头穿至袋体内部并对拎手绳端头进行打结的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构和拎手绳安装方法，以解决手提纸袋生产过程中通过人工进行穿绳和打结作业所存在的容易损伤袋体、作业不便、结的一致性差的问题。

Description

手提纸袋拎手绳穿绳打结机构及穿绳打结方法

技术领域

    本发明涉及将拎手绳连接到袋体上的装置和方法，尤其涉及手提纸袋拎手绳穿绳打结机构及穿绳打结方法，属于手提纸袋加工领域。

背景技术

现有的手提纸袋的供使用者拎的结构有两种，一种为直接开设在袋体上的手孔，另一种为连接在袋体上拎手。

在中国专利号为2004200254298、授权公告日为2005年3月2日、名称为“手提纸袋”的专利文献中公开了一种由袋绳（拎手）和袋体构成的手提纸袋。该专利文献中的袋体同拎手绳的连接方式为：在袋体上开设穿绳孔，拎手绳的两端由外而内穿过穿绳孔，在拎手绳的端部设有绳扣，通过绳扣卡在穿绳孔上防止拎手绳从穿绳孔内脱出。

拎手绳同袋体的连接方式除了上述专利文献中公开的方式为，另一种最常见的连接方式为，在拎手绳的端部直接打结。现有的将拎手绳穿过袋体上的穿绳孔和对拎手绳进行打结都是通过人工完成的。

人工穿绳打结时需要将经穿绳孔穿到袋体内部的拎手绳端部拉出袋体外进行或将手伸至袋体内部进行作业，该作业方式不仅不便而且容易导致袋体变形损伤；人工所打出的结的一致性差。

发明内容

本发明提供了一种可将拎手绳端头穿至袋体内部并对拎手绳端头进行打结的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构和拎手绳穿绳打结方法，以解决手提纸袋生产过程中通过人工进行穿绳和打结作业所存在的容易损伤袋体、作业不便、结的一致性差的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，包括机架，机架设有穿绳机械手、第一执行元件和通过第一执行元件驱动的升降座，升降座设有第三执行元件、第二执行元件、通过第三执行元件驱动的竖置的转轴和通过第二执行元件驱动的提杆，转轴下端连接有转盘，转盘设有位于其下方的绕绳机械手，提杆穿设过所述转轴，提杆的下端伸出所述转盘。第一执行元件、第二执行元件和第三执行元件可以为气缸、液压缸、马达等现有的元件。

作为优选，本发明还包括用于控制第一执行元件、第二执行元件和第三执行元件的控制装置。实现自动控制打结。自动化程度高，生产效率高。

作为优选，所述提杆设有绕绳段，所述转盘设有下端抵接在所述绕绳段上的退绳结构。“绕绳段”是指打结过程中提杆上供拎手绳缠绕的部分。当提杆牵引拎手绳的端部上升的过程中，拎手绳缠绕在缠绕段上而形成的绳环有时会随同提杆一起上升、导致拎手绳的端部不能穿过绳环而致使打结不成功，设计退绳结构后，退绳结构能阻止绳 环的上升，打结时的可靠性好。

作为优选，所述退绳结构包括若干退绳杆，所述退绳杆的上端朝远离提杆的方向倾斜。提杆提升拎手绳的端部的过程中，通过退绳杆的下端去阻止拎手绳在绕绳段上所形成的绳环的上升。

作为优选，所述退绳结构包括套设在绕绳段上的退绳环和将退绳环悬挂在转盘上的连接杆。提杆提升拎手绳的端部的过程中，通过退绳环去阻止拎手绳在绕绳段上所形成的绳环的上升。动作更加可靠。

作为优选，所述提杆的下端弹性连接有钩头。拎手绳完成绕环动作后，拎手绳的自由端在重力的作用下搁置在钩头上随同提杆一起上升，当遇到拎手绳在提杆上所形成的绳环的阻碍时，钩头弹性转动到去同提杆位于同一直线，使得拎手绳的端部能够穿过拎手绳在提杆上所形成的绳环。

作为优选，所述提杆设有吸附通道，所述吸附通道的进口设置在提杆的下端侧面上，所述吸附通道的出口连接有真空源。拎手绳完成绕环动作后，启动真空源，在真空源的作用下拎手绳的自由端吸附在吸附通道的进口上而随同提杆一起上升、完成打结过程中的穿线动作。在拎手绳的自由端穿过拎手绳在提杆上所形成的绳环的过程中，拎手绳的端部不会同提杆分开。进行打结时的动作可靠性好。

作为优选，所述绕绳机械手包括固接于转盘的绕绳夹和绕绳夹合拢气缸，绕绳夹包括一对绕绳夹片，绕绳夹片呈“八”字形连接在一起且可弹性合拢，所述绕绳夹片设有绕绳夹合拢控制段，所述绕绳夹合拢控制段沿绕绳夹开合方向的外观尺寸从上向下逐渐增大，所述绕绳夹合拢气缸的活塞杆上固接有绕绳夹挤压环，绕绳夹挤压环套设在一对绕绳夹片的绕绳夹合拢控制段上。初始状态时，绕绳夹子处于张开状态，当绕绳夹合拢气缸驱动绕绳夹挤压环在绕绳夹合拢控制段上从上向下移动时，绕绳夹挤压环挤压一对绕绳夹片，绕绳夹片靠拢（即绕绳夹合拢）从而实现对拎手绳的夹持作用。反之，当绕绳夹合拢气缸驱动绕绳空啊挤压环在绕绳夹合拢控制段上从下向上移动时，绕绳夹挤压环松开对一对绕绳夹片的挤压作用，绕绳夹片在弹性力的作用下分开（即绕绳夹自动张开且回到初始状态），绕绳夹松开对拎手绳的夹持作用。绕绳夹片之间的弹性合拢可以像现有的镊子的结构一样，通过绕绳夹片本身的弹性来实现，也可以通过弹簧来实现。

作为优选，所述穿绳机械手包括夹子安装座和将夹子安装座连接在机架上的夹子平移气缸，夹子安装座上固接有穿绳夹和穿绳夹合拢气缸，穿绳夹包括一对穿绳夹片，穿绳夹片呈“八”字形连接在一起且可弹性合拢，所述穿绳夹片设有穿绳夹合拢控制段，所述穿绳夹合拢控制段沿穿绳夹开合方向的外观尺寸从穿绳夹的开口窄的一端向穿绳夹开口宽的一端逐渐增大，所述穿绳夹合拢气缸的活塞杆上固接有穿绳夹挤压环，穿绳夹挤压环套设在一对穿绳夹片的穿绳夹合拢控制段上。初始状态时，夹子处于张开状态，且远离绕绳机械手，夹子开合的动作过程同燃烧机械手中的动作过程相同。夹子平移气缸用于控制夹子远离和靠近缠绕机械手，即实现将拎手绳穿过穿绳孔和完成穿绳动作后退出。

一种手提纸袋拎手绳穿绳打结方法，其特征在于：

第一步、使袋体张开并使袋体上的穿绳孔对齐穿绳机械手；

第二步、通过穿绳机械手夹持住拎手绳的端部并将拎手绳端部经穿绳孔送到袋体的内部，第一执行元件使升降座下降，使得提杆的下端和绕绳机械手进入袋体的内部；

第三步，通过绕绳机械手夹持住被穿绳机械手送入袋体内部的拎手绳端部，穿绳机械手松开对拎手绳的夹持并回到初始位置；

第四步、通过第三执行元件驱动转轴旋转360°以上，转轴通过转盘带动绕绳机械手绕提杆转动，绕绳机械手牵引拎手绳缠绕在提杆上而形成绳环，在绳环形成完整的环之前第一执行元件使升降座上升而使得绳环形成完整的环时绳头能够从绳位于穿绳孔的部位的上方穿过；

第五步、绕绳机械手松开对拎手绳端部的夹持作用，拎手绳的端部同提杆连接在一起；

第六步、通过第二执行元件使提杆相对于转盘上升，提杆上升时带动拎手绳端部穿过第四步中所形成的绳环，从而完成打结动作；

第七步、通过第二执行元件使提杆相对于转盘下降到初始位置，第一执行元件使升降座上升到初始位置，从而使得提杆的下端和绕绳机械手离开袋体的内部，第三执行元件驱动转轴而带动绕绳机械手回位到初始位置。

本发明具有下述优点，能进行穿绳和打结动作且不需要作业人员的手伸至袋体内即能完成打结动作，不会对袋体造成损伤，提高了打结作业时的方便性；优选方案中设计控制装置，能够实现自动打结，打结时的效率高，自动化程度好；结构简单；打出的结的一致性好。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体结构示意图。

图2为实施例一的使用状态示意图。

图3为本发明实施例二中的穿绳夹的示意图。

图4为本发明实施例二的没有画出穿绳机械手时的结构示意图。

图5为拎手绳绕在绕绳段上且机械手松开对拎手绳的夹持时的对图2进行B—B横截时的示意图，图中为了便于观看，将绕绳夹回到了初始位置。

图中：机架1，第一执行元件11，升降座12，绳卷安装架13，导向环14，切刀15，切刀驱动气缸16，穿绳机械手2，夹子安装座21，夹子平移气缸22，穿绳夹23，穿绳夹片231，穿绳合拢控制段2311，穿绳夹头2312，夹头的自由端端面23121，铰轴232，张开弹簧233，穿绳夹合拢气缸24，穿绳夹合拢气缸的活塞杆241，穿绳夹挤压环25，第三执行元件3，第三执行元件驱动轴31，主动齿轮32，第二执行元件4，转轴5，从动齿轮51，转盘52，退绳结构53，退绳杆531，退绳环532，连接杆533，提杆6，绕绳段61，钩头62，吸附通道63，吸附通道的进口631，吸附通道的出口632，真空源64，绕绳机械手7，绕绳夹71，绕绳夹片711，绕绳夹合拢控制段7111，绕绳夹头7112，绕绳夹合拢气缸72，绕绳夹合拢气缸的活塞杆721，绕绳夹挤压环73，袋体8，穿绳孔81，拎手绳9，拎手绳的自由段的长度L，拎手绳位于穿绳孔的部位92，绳环93。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，包括机架1。机架1设有穿绳机械手2、第一执行元件11、绳卷安装架13、导向环14、切刀15和通过第一执行元件11驱动的升降座12。切刀15通过切刀驱动气缸16连接在机架1上。

穿绳机械手2包括夹子安装座21和将夹子安装座21连接在机架1上的夹子平移气缸22。夹子安装座21上固接有穿绳夹23和穿绳夹合拢气缸24。穿绳夹23包括一对穿绳夹片231。穿绳夹片231为弹性钢片。穿绳夹片231呈“八”字形连接在一起且呈水平状态。穿绳夹片231设有穿绳夹合拢控制段2311和穿绳夹头2312。穿绳夹合拢控制段2311为左端窄右端宽的锲形。穿绳夹头2312为柱形。穿绳夹合拢气缸的活塞杆241上固接有穿绳夹挤压环25。穿绳夹挤压环25同时套设在两个穿绳夹合拢控制段2311上。

第一执行元件11为双行程气缸。

升降座12通过第一执行元件11支撑在机架1上。很显然悬挂也是可以的。

升降座12设有第三执行元件3、第二执行元件4、竖置的转轴5和穿设在转轴5上的提杆6。第三执行元件3为竖置的伺服马达。第三执行元件驱动轴31上设有有主动齿轮32。第二执行元件4为竖置的气缸。该气缸的活塞杆同提杆6的上端固接在一起。转轴5悬挂在升降座12上且可相对于升降座转动。转轴5的上端设有从动齿轮51。从动齿轮51和主动齿轮32啮合在一起。

转轴5下端固接有转盘52。提杆6的下端伸出转盘52。提杆6的下端设有绕绳段61和钩头62。绕绳段61的直径大于提杆6的直径。钩头62为弹簧钢丝制作而成。

转盘52设有位于其下方的退绳结构53和绕绳机械手7。退绳结构53包括四根退绳杆531。退绳杆531沿提杆6的周向分布。退绳杆531的上端朝远离提杆6的方向倾斜。退绳杆531的下端抵接在绕绳段61的侧面上。

绕绳机械手7包括固接于转盘52下表面上的绕绳夹71和绕绳夹合拢气缸72。绕绳夹71包括一对绕绳夹片711。绕绳夹片711为弹性钢片。绕绳夹片711呈“八”字形连接在一起且呈竖直状态。绕绳夹片711设有绕绳夹合拢控制段7111和绕绳夹头7112。绕绳夹合拢控制段7111为下端宽上端窄的锲形。绕绳夹头7112为柱形。绕绳夹合拢气缸的活塞杆721上固接有绕绳夹挤压环73。绕绳夹挤压环73同时套设在两个绕绳夹合拢控制段7111上。

本实施例中还包括用于控制第一执行元件、第二执行元件、第三执行元件、穿绳机械手和绕绳机械手的控制装置。控制装置在图中没有画出。

参见图2，通过上述装置对手提纸袋拎手绳进行穿绳打结的方法为：初始状态时，穿绳机械手2和绕绳机械手7位于同一个平面内，穿绳夹23和绕绳夹71都处于张开状态，第一执行元件11即双行程气缸处于两个行程都伸长的状态，第二执行元件4即气缸处于伸长状态。

第一步、使袋体8（为了便于观看，袋体8在图中只画出了部分）张开，将袋体8放到转盘52下方并使袋体8上的穿绳孔81对齐穿绳机械手2。拎手绳9所绕成的绳卷安装在绳卷安装架13上。使拎手绳9的端部穿过导向环14后进入两片穿绳夹片231之间。

第二步、通过穿绳机械手2夹持住拎手绳9的端部而将拎手绳9的端部经穿绳孔81送到袋体8的内部。该穿绳动作的具体动作过程为：首先穿绳夹合拢气缸24驱动穿绳夹挤压环25朝向袋体8移动、使得一对穿绳夹片231合拢即穿绳夹23夹持住拎手绳9的端部，然后夹子平移气缸22驱动夹子安装座21朝向袋体8移动，夹子安装座21带动其上的所有部件一起朝向袋体8移动，穿绳夹23将拎手绳9的端部经穿绳孔81穿进袋体8内。第一执行元件11的两个行程都收缩、使得升降座12下降到最低位，下降的结果为使得提杆6的下端和绕绳机械手7进入袋体8的内部。

第三步，通过绕绳机械手7夹持住被穿绳机械手2送入袋体8内部的拎手绳9端部。绕绳机械手7对拎手绳9的夹持动作过程同上述的穿绳机械手2对拎手绳9的夹持过程相同，在此不作重复说明。穿绳机械手2松开对拎手绳9的夹持并回到初始位置。该动作通过夹子平移气缸22和穿绳夹合拢气缸24作同第二步中相反的动作来完成。

第四步、通过第三执行元件3驱动转轴5旋转420°，转轴5通过转盘52带动绕绳机械手7绕提杆6转动，绕绳机械手7牵引拎手绳缠9绕在提杆6上的绕绳段61上而形成绳环。在转轴5转动270°时，第一执行元件11即双行程气缸伸长一个行程使升降座12回升而使得绳环形成完整的环时绳头能够从绳位于穿绳孔的部位的上方穿过。

第五步、绕绳机械手7松开对拎手绳9端部的夹持作用，拎手绳9的端部在重力作用下掉到搁置在钩头62上。

第六步、通过第二执行元件4即气缸收缩使提杆6相对于转盘52上升，提杆6上升时带动拎手绳9端部穿过第四步中所形成的绳环，从而完成打结动作。

第七步、通过第二执行元件4使提杆6相对于转盘52下降到初始位置，第一执行元件11的第二行程也伸长使升降座12上升到初始位置，从而使得提杆6的下端和绕绳机械手7离开袋体8的内部，第三执行元件3驱动转轴5而带动绕绳机械手7回位到初始位置。

实施例二，同实施例一的不同之处为：参见图3，穿绳夹片231通过铰轴232铰接在一起。穿绳夹合拢控制段2311的外表面为锥面。一对穿绳夹片231之间设有张开弹簧233。夹头的自由端端面23121为球面。通过张开弹簧233来使一对穿绳夹片231保持在分开状态。构成绕绳机械手的绕绳夹的结构形式同穿绳夹的结构形式相同。

参见图4，退绳结构53包括套设在绕绳段61上的退绳环532和将退绳环532悬挂在转盘52上的连接杆533。提杆6内设有沿上下方向延伸的吸附通道63。吸附通道的进口631设置在提杆6的下端的绕绳段61的侧面上。吸附通道的出口632同真空源64通过软管对接在一起。使用过程中通过真空吸附作用使拎手绳端部吸附在提杆6上来进行拎手绳端部同提杆的固定。

参见图5并结合图2，该实施例的安装方法同实施例一中的穿绳打结方法的不同之处为：为了确保绕绳完成后拎手绳的自由段的长度L（拎手绳的自由段长度是指拎手绳的从拎手绳的末端开始至拎手绳位于穿绳孔的部位92之间的部分的长度）不会从绳环93内推出。在第三步中增加了如下动作：当穿绳机械手2松开对拎手绳9的夹持作用后，绕绳机械手7绕提杆6转动360°以下，绕绳机械手7松开对拎手绳9的夹持作用并在第三驱动元件3的驱动下回转到初始状态，绕绳机械手7再夹持住拎手绳位于穿绳孔的部位92。增加了该动作后，打结时的成功率更高、可靠性更好，尤其是在绕绳段的直径较小时、拎手绳9需要绕提杆720°以上才能使自由段的长度L较长的情况下打结的可靠性体现得更为明显。

Claims (10)

1. 一种手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，其特征在于，包括机架，机架设有穿绳机械手、第一执行元件和通过第一执行元件驱动的升降座，升降座设有第三执行元件、第二执行元件、通过第三执行元件驱动的竖置的转轴和通过第二执行元件驱动的提杆，转轴下端连接有转盘，转盘设有位于其下方的绕绳机械手，提杆穿设过所述转轴，提杆的下端伸出所述转盘。

2.根据权利要求1所述的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，其特征在于，还包括用于控制第一执行元件、第二执行元件和第三执行元件的控制装置。

3.根据权利要求1或2所述的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，其特征在于，所述提杆设有绕绳段，所述转盘设有下端抵接在所述绕绳段上的退绳结构。

4.根据权利要求3所述的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，其特征在于，所述退绳结构包括若干退绳杆，所述退绳杆的上端朝远离提杆的方向倾斜。

5.根据权利要求3所述的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，其特征在于，所述退绳结构包括套设在绕绳段上的退绳环和将退绳环悬挂在转盘上的连接杆。

6.根据权利要求1或2所述的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，其特征在于，所述提杆的下端弹性连接有钩头。

7.根据权利要求1或2所述的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，其特征在于，所述提杆设有吸附通道，所述吸附通道的进口设置在提杆的下端侧面上，所述吸附通道的出口连接有真空源。

8.根据权利要求1或2所述的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，其特征在于，所述绕绳机械手包括固接于转盘的绕绳夹和绕绳夹合拢气缸，绕绳夹包括一对绕绳夹片，绕绳夹片呈“八”字形连接在一起且可弹性合拢，所述绕绳夹片设有绕绳夹合拢控制段，所述绕绳夹合拢控制段沿绕绳夹开合方向的外观尺寸从上向下逐渐增大，所述绕绳夹合拢气缸的活塞杆上固接有绕绳夹挤压环，绕绳夹挤压环套设在一对绕绳夹片的绕绳夹合拢控制段上。

9.根据权利要求1或2所述的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构，其特征在于，所述穿绳机械手包括夹子安装座和将夹子安装座连接在机架上的夹子平移气缸，夹子安装座上固接有穿绳夹和穿绳夹合拢气缸，穿绳夹包括一对穿绳夹片，穿绳夹片呈“八”字形连接在一起且可弹性合拢，所述穿绳夹片设有穿绳夹合拢控制段，所述穿绳夹合拢控制段沿穿绳夹开合方向的外观尺寸从穿绳夹的开口窄的一端向穿绳夹开口宽的一端逐渐增大，所述穿绳夹合拢气缸的活塞杆上固接有穿绳夹挤压环，穿绳夹挤压环套设在一对穿绳夹片的穿绳夹合拢控制段上。

10.一种适用于权利要求1所述的手提纸袋拎手绳穿绳打结机构的手提纸袋拎手绳安装方法，其特征在于：

第一步、使袋体张开并使袋体上的穿绳孔对齐穿绳机械手；

第二步、通过穿绳机械手夹持住拎手绳的端部并将拎手绳端部经穿绳孔送到袋体的内部，第一执行元件使升降座下降，使得提杆的下端和绕绳机械手进入袋体的内部；

第三步，通过绕绳机械手夹持住被穿绳机械手送入袋体内部的拎手绳端部，穿绳机械手松开对拎手绳的夹持并回到初始位置；

第四步、通过第三执行元件驱动转轴旋转360°以上，转轴通过转盘带动绕绳机械手绕提杆转动，绕绳机械手牵引拎手绳缠绕在提杆上而形成绳环，在绳环形成完整的环之前第一执行元件使升降座上升而使得绳环形成完整的环时绳头能够从绳位于穿绳孔的部位的上方穿过；

第五步、绕绳机械手松开对拎手绳端部的夹持作用，拎手绳的端部同提杆连接在一起；

第六步、通过第二执行元件使提杆相对于转盘上升，提杆上升时带动拎手绳端部穿过第四步中所形成的绳环，从而完成打结动作；

第七步、通过第二执行元件使提杆相对于转盘下降到初始位置，第一执行元件使升降座上升到初始位置，从而使得提杆的下端和绕绳机械手离开袋体的内部，第三执行元件驱动转轴而带动绕绳机械手回位到初始位置。

Images