CN104803023B - 一种大型卷料自动包装设备 - Google Patents

Abstract

一种大型卷料自动包装设备，其特征是所述设备包括送膜装置、压紧装置、进料装置、包覆装置；所述进料装置包括进料输送机与拨卷模块，所述进料输送机为托辊式进料输送机，所述进料输送机包括输送机架体和托卷辊；所述拨卷模块位于进料输送机一侧，包括拨卷臂架、拨卷臂与拨卷驱动装置；所述压紧装置包括横向气缸、压膜板、过渡架，所述送膜装置包括包装膜支架、低位机械膨胀轴及其驱动装置、高位机械膨胀轴及其驱动装置，导向轮机构，所述包覆装置包括旋转包合臂、旋转托料床，所述旋转托料床为侧平面开口且开口朝上的空心扇形柱体结构。

Description

一种大型卷料自动包装设备

技术领域

本发明涉及包装机械内容，具体为一种为大型卷料包覆包装膜的自动包装设备。

背景技术

大型卷料如无纺棉卷等，在生产完成后要对卷料整体进行覆膜包装，但由于这种卷料材料厚度较大、材质疏松、体积较大：其卷材厚度往往能够达到2-75mm，大卷直径能达到接近1m，卷料幅面能达到约1.5-2m，且卷料中心筒直径较小，但由于卷料材质较为疏松，总重量并不大。现有对大型卷料进行包装的设备往往是针对钢卷材设计的，如现有的旋转缠绕包装机需要从卷料中心穿过对卷料进行包装，并不适用与无纺棉卷这类的大型卷料，因此提供一种能够适用于大型卷料的自动包装设备成为现有技术中需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种大型卷料自动包装设备，本设备可以实现大型、特宽型卷料包装、热封、切割一体化的全自动操作，并且制造成本低、结构简单、占地少，能够实现全自动控制，既节约了人工，同时也降低了成本。

本发明解决所述问题的技术方案是：提供一种大型卷料自动包装设备，其特征是所述设备包括送膜装置、压紧装置、进料装置、包覆装置

所述进料装置包括进料输送机与拨卷模块，所述进料输送机为托辊式进料输送机，所述进料输送机包括输送机架体和托卷辊、所述输送架体包括支架与两条水平安装且相互平行的托辊安装架，托卷辊安装于两条托辊安装架之间，用于将待包装的卷料托起，进料输送机宽度为卷料直径的25-50％，进料输送机输送方向与卷料轴线平行，所述托卷辊的轴向剖面的两侧边为内凹圆弧，所述内凹圆弧的半径与卷料半径相同；所述拨卷模块位于进料输送机一侧，包括拨卷臂架、拨卷臂与拨卷驱动装置，所述拨卷臂架位于进料输送机一侧，拨卷臂安装在拨卷臂架上部，所述拨卷臂包括固定臂与摆动臂，所述固定臂的固定端固定在拨卷臂架靠近进料输送机的一侧，伸出端向进料输送机另一侧伸出，摆动臂的驱动端与固定臂伸出端活动连接，拨卷驱动装置为步进电机安装在摆动臂的驱动端，摆动臂可在垂直于卷料轴线的平面内摆动，所述摆动臂长度为卷料直径的1.5-3倍，调整固定臂的安装高度与角度，使摆动臂在从远离进料输送机方向向进料输送机方向摆动时至与卷料相切时，摆动臂与卷料水平纵切面的夹角为60°～90°，与对卷料进行包装时。所述拨料臂的摆动臂向进料输送机另一侧拨动卷料，将卷料从进料输送机上拨下。

所述压紧装置包括横向气缸、压膜板、过渡架，所述过渡架为长方体框架，位于进料输送机的拨卷模块所在侧的对侧，过渡架的高度略低于安装在进料输送机上的托卷辊的最高高度，过渡架长边与进料输送机输送方向平行，过渡架宽度为卷料直径的25-50％，所述过渡架上表面具有格栅或覆盖有板材或金属网，所述横向气缸21固定安装在过渡架上表面内侧，横向气缸的活塞杆与进料输送机轴线垂直并向远离进料输送机方向水平伸出，压膜板2固定安装在横向气缸活塞缸顶部的长条状板，压膜板的长边与过渡架长边平行，压膜板的短边为向进料输送机方向凸起的弧线，压膜板上缘不高于过渡架上表面，横向气缸活塞杆收缩时，压膜板能够紧贴过渡架侧边，横向气缸活塞杆伸出时带动压膜板向包覆装置移动。

所述送膜装置包括包装膜支架、低位机械膨胀轴及其驱动装置、高位机械膨胀轴及其驱动装置，导向轮机构。所述包装膜支架安装位置位于过渡架贴近压膜板一侧的上方，所述低位机械膨胀轴与高位机械膨胀轴的轴线方向平行于进料输送机的输送方向，所述导向轮机构包括高位导向轮、低位导向轮、送膜导向轮，所述送膜导向轮位于压膜板与包覆装置间隙的正上方，送膜导向轮到压膜板上缘的竖直高度能够容纳卷料滚动通过，所述高位导向轮位于低位导向轮上方，所述高位机械膨胀轴和低位机械膨胀轴分别位于高、低位导向轮两侧上方，并用于安放高位包装膜卷和低位包装膜卷，所述导向轮机构与高、低位机械膨胀轴的位置关系能够确保包装膜可从高位包装膜卷底部经高位导向轮、低位导向轮、送膜导向轮引出，或从低位包装膜卷顶部经低位导向轮、送膜导向轮引出，经过送膜导向轮引出的包装膜可垂直向下伸入压膜板与包覆装置的缝隙中；

所述包覆装置包括旋转包合臂、旋转托料床。所述旋转托料床为侧平面开口且开口朝上的空心扇形柱体结构，所述扇形圆心角为120-210°，旋转托料床内部能够恰好容纳卷料，所述旋转托料床的轴线与过渡架长边平行，旋转托料床轴线高度与过渡架等高，所述旋转托料床在接近过渡架的侧边具有伸向过渡架的凸缘，所述凸缘朝向过渡架的侧面可以与压膜板贴合，所述凸缘朝上的顶面上安装有料床热合板及热切断丝，所述旋转托料床可以绕其轴线旋转；所述旋转包合臂包括与旋转托料床的两端的旋转轴连接并可绕旋转轴旋转的两根旋转臂与连接两旋转臂端部的旋臂热合板及位于旋臂热合板外侧的包装膜导向轮，在初始状态时，旋臂热合板靠近旋转托料床远离过渡架的侧边，当旋转包合臂由旋转托料床上方向过渡架方向旋转时，旋臂热合板可以与料床热合板及热切断丝贴合。所述旋转托料床及旋转包合臂均由由作为驱动机构的电动机驱动。在压膜板下方，接近包装膜自由边下方的位置布置有吸废管，所述吸废管连接负压真空管道，可以在旋臂热合板可以与料床热合板及热切断丝贴合并完成包装与切断后将包装膜自由边吸至压膜板下缘以下的位置。

所述设备，其特征是所述拨卷模块32在沿进料输送机输送方向上均匀分布安装2-4个，在拨卷时所有摆动臂同步动作。

所述设备，其特征是所述横向气缸沿过渡架长边均匀布置2-4个。

所述设备，其特征是优选所述空心扇形柱为空心半圆柱体，空心半圆柱体的侧平面在能与过渡架顶平面重合。

本发明提供的大型卷料自动包装设备具有以下有益效果，

1)在进料装置中采用了拨卷模块，以拨卷臂作为使大卷经压紧机构进入旋转托料床的设备，操作简便，设备结构简单，利用了卷料作为圆柱体本身的不稳定性及其下落滚动时势能转化的动能；

2)送膜机构在初始状态将包装膜下垂并固定于卷料一侧，这样在卷料被拨动滚入包覆装置时，同样可以卷料下落滚动时势能转化的动能完成对卷料下半部分的包覆，从而将利用一个拨卷动作完成了进料与包覆两个工序的动作，提高了工作效率；

3)本发明提供的设备，克服了现有技术中没有为大型卷料如无纺棉卷等进行自动包装的设备的缺陷，能够对厚度较大、材质疏松、体积较大，直径能达到接近1m，幅面能达到约1.5-2m，且中心筒直径较小的大型卷料整体进行覆膜包装，解决了现有技术中对类似卷料一直无法进行自动覆膜包装的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的大型卷料自动包装设备总体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的大型卷料自动包装设备俯视示意图；

图3为本发明实施例提供的大型卷料自动包装设备对图1中I部分的局部放大图。

图中：

1、送膜装置，11、包装膜支架，12、包装膜，121、高位包装膜卷，122、低位包装膜卷，131、低位机械膨胀轴，132、高位机械膨胀轴、14、导向轮机构，141、高位导向轮，142低位导向轮，143送膜导向轮；

2、压紧装置，21、横向气缸，22、压膜板，23、过渡架；

3、进料装置，31、进料输送机，311、输送机架体，312、托卷辊，32、拨卷模块，321、拨卷臂架，322、拨卷臂，3221、固定臂，3222、摆动臂；

4、包覆装置，41、旋转包合臂，411、旋臂热合板，412、包装膜导向轮，42、旋转托料床，420、凸缘，421、料床热合板，422、热切断丝，43、电动机、44、吸废管。

具体实施方式

下面结合实施例附图进一步叙述本发明。

实施例1大型卷料自动包装设备，所述大型卷料自动包装设备总体示意图如图1所示，所述除快速换卷装置以外的大型卷料自动包装设备俯视图如图2所示，所述压紧、热合、切断局部放大图如图3所示。

本发明提供的大型卷料自动包装设备包括送膜装置1、压紧装置2、进料装置3、包覆装置4

所述进料装置3包括进料输送机31与拨卷模块32，所述进料输送机为托辊式进料输送机，所述进料输送机包括输送机架体311和托卷辊312、所述输送架体包括支架与两条水平安装且相互平行的托辊安装架，托卷辊312安装于两条托辊安装架之间，用于将待包装的卷料托起，进料输送机宽度为卷料直径的25-50％，进料输送机输送方向与卷料轴线平行，所述托卷辊的轴向剖面的两侧边为内凹圆弧，所述内凹圆弧的半径与卷料半径相同；所述拨卷模块位于进料输送机一侧，包括拨卷臂架321、拨卷臂322与拨卷驱动装置(图中未绘出)，所述拨卷臂架位于进料输送机一侧，拨卷臂安装在拨卷臂架上部，所述拨卷臂包括固定臂3221与摆动臂3222，所述固定臂的固定端固定在拨卷臂架靠近进料输送机的一侧，伸出端向进料输送机另一侧伸出，摆动臂的驱动端与固定臂伸出端活动连接，拨卷驱动装置为步进电机安装在摆动臂的驱动端，摆动臂可在垂直于卷料轴线的平面内摆动，所述摆动臂长度为卷料直径的1.5-3倍，调整固定臂的安装高度与角度，使摆动臂在从远离进料输送机方向向进料输送机方向摆动时至与卷料相切时，摆动臂与卷料水平纵切面的夹角为60°～90°，与对卷料进行包装时。所述拨料臂的摆动臂向进料输送机另一侧拨动卷料，将卷料从进料输送机上拨下。

所述拨卷模块32在沿进料输送机输送方向上均匀分布安装2-4个,在拨卷时所有摆动臂同步动作。

所述压紧装置2包括横向气缸21、压膜板22、过渡架23。所述过渡架为长方体框架，位于进料输送机的拨卷模块所在侧的对侧，过渡架的高度略低于安装在进料输送机上的托卷辊的最高高度，过渡架长边与进料输送机输送方向平行，过渡架宽度为卷料直径的25-50％，所述过渡架上表面具有格栅或覆盖有板材或金属网，所述横向气缸21固定安装在过渡架上表面内侧，横向气缸的活塞杆与进料输送机轴线垂直并向远离进料输送机方向水平伸出，压膜板22固定安装在横向气缸活塞缸顶部的长条状板，压膜板的长边与过渡架长边平行，压膜板的短边为向进料输送机方向凸起的弧线，压膜板上缘不高于过渡架上表面，横向气缸活塞杆收缩时，压膜板能够紧贴过渡架侧边，横向气缸活塞杆伸出时带动压膜板向包覆装置移动。

所述横向气缸沿过渡架长边均匀布置2-4个。

所述送膜装置1包括包装膜支架11、低位机械膨胀轴131及其驱动装置、高位机械膨胀轴132及其驱动装置，导向轮机构14。所述包装膜支架安装位置位于过渡架贴近压膜板一侧的上方，所述低位机械膨胀轴与高位机械膨胀轴的轴线方向平行于进料输送机的输送方向，所述导向轮机构包括高位导向轮141、低位导向轮142、送膜导向轮143，所述送膜导向轮位于压膜板与包覆装置间隙的正上方，送膜导向轮到压膜板上缘的竖直高度能够容纳卷料滚动通过，所述高位导向轮位于低位导向轮上方，所述高位机械膨胀轴和低位机械膨胀轴分别位于高、低位导向轮两侧上方，并用于安放高位包装膜卷121和低位包装膜卷122，所述导向轮机构与高、低位机械膨胀轴的位置关系能够确保包装膜可从高位包装膜卷底部经高位导向轮、低位导向轮、送膜导向轮或引出，或从低位包装膜卷顶部经低位导向轮、送膜导向轮引出，经过送膜导向轮引出的包装膜12可垂直向下伸入压膜板与包覆装置的缝隙中，

所述包覆装置4包括旋转包合臂41、旋转托料床42。所述旋转托料床42为侧平面开口且开口朝上的空心半圆柱体结构，旋转托料床内部能够恰好容纳卷料，所述旋转托料床的轴线与过渡架长边平行，旋转托料床安装高度为使其侧平面在初始状态时能与过渡架顶平面重合，所述旋转托料床在接近过渡架的侧边具有伸向过渡架的凸缘420，所述凸缘朝向过渡架的侧面可以与压膜板贴合，所述凸缘朝上的顶面上安装有料床热合板421及热切断丝422，所述旋转托料床可以绕其轴线旋转；所述旋转包合臂41包括与旋转托料床的两端的旋转轴连接并可绕旋转轴旋转的两根旋转臂410与连接两旋转臂端部的旋臂热合板411及位于旋臂热合板外侧的包装膜导向轮412，在初始状态时，旋臂热合板靠近旋转托料床远离过渡架的侧边，当旋转包合臂41由旋转托料床上方向过渡架方向旋转时，旋臂热合板可以与料床热合板421及热切断丝贴合。所述旋转托料床及旋转包合臂均由由作为驱动机构的电动机43驱动。在压膜板下方，接近包装膜自由边下方的位置布置有吸废管44，所述吸废管连接负压真空管道，可以在旋臂热合板可以与料床热合板421及热切断丝贴合并完成包装与切断后将包装膜自由边吸至压膜板下缘以下的位置。

本发明未述及之处适用于现有技术。

本发明大型卷料自动包装设备的工作原理和过程是：在使用本大型卷料自动包装设备之前，将高、低位包装膜卷分别固定安装在高、低位机械涨轴上，将其中任一包装膜卷的包装膜自由边经导向轮机构下垂至旋转托料床42与压膜板22之间，并且包装膜12自由边最低点略低于压膜板最下缘。设备在初始状态时，旋转托料床侧平面朝上，凸缘与压膜板对齐，旋转包合臂位于旋转托料床远离过渡架一侧，拨卷臂收起，开始进行包装时的步骤如下：

1)在当包装膜12下垂到位时，横向气缸21将活塞杆伸出，推动压膜板22，来压紧包装膜12。此时，需要进行包覆包装膜12的卷料已由上一工位过渡到进料输送机的托卷辊32上，托卷辊32将卷料运送到位，

2)拨卷模块32的拨卷臂动作，将卷料从托卷辊上经过渡架拨动到旋转托料床42中，此时卷料下半部分的侧面已经包覆了包装膜。

3)旋转包合臂41由上方向过渡架方向旋转，由包装膜导向轮412引领着包装膜12沿着卷料的外边缘做包覆运动，直到旋臂热合板与旋转托料床42的凸缘顶部的料床热合板及热切断丝贴合压实为止。旋臂热合板及料床热合板通过发热将包装膜12热合在一起，再由热切断丝422将包装膜切断形成新的自由边，至此包覆动作完成。

开启吸废管连接的负压真空管道，将包装膜自由边向下吸至旋转托料床42与压膜板22之间。然后，旋转包合臂41回转至与旋转托料床42的远离过渡架侧，继而与旋转托料床42一同旋转一定角度，将包装好的卷料从远离过渡架一侧倒出，完成整个包装工序。

Claims (4)

1.一种大型卷料自动包装设备，其特征是所述设备包括送膜装置、压紧装置、进料装置、包覆装置；

所述进料装置包括进料输送机与拨卷模块，所述进料输送机为托辊式进料输送机，所述进料输送机包括输送机架体和托卷辊、所述输送机架体包括支架与两条水平安装且相互平行的托辊安装架，托卷辊安装于两条托辊安装架之间，用于将待包装的卷料托起，进料输送机宽度为卷料直径的25-50％，进料输送机输送方向与卷料轴线平行，所述托卷辊的轴向剖面的两侧边为内凹圆弧，所述内凹圆弧的半径与卷料半径相同；所述拨卷模块位于进料输送机一侧，包括拨卷臂架、拨卷臂与拨卷驱动装置，所述拨卷臂架位于进料输送机一侧，拨卷臂安装在拨卷臂架上部，所述拨卷臂包括固定臂与摆动臂，所述固定臂的固定端固定在拨卷臂架靠近进料输送机的一侧，伸出端向进料输送机另一侧伸出，摆动臂的驱动端与固定臂伸出端活动连接，拨卷驱动装置为步进电机安装在摆动臂的驱动端，摆动臂可在垂直于卷料轴线的平面内摆动，所述摆动臂长度为卷料直径的1.5-3倍，调整固定臂的安装高度与角度，使摆动臂在从远离进料输送机方向向进料输送机方向摆动时至与卷料相切时，摆动臂与卷料水平纵切面的夹角为60°～90°；

所述压紧装置包括横向气缸、压膜板、过渡架，所述过渡架为长方体框架，位于进料输送机的拨卷模块所在侧的对侧，过渡架的高度略低于安装在进料输送机上的托卷辊的最高高度，过渡架长边与进料输送机输送方向平行，过渡架宽度为卷料直径的25-50％，所述过渡架上表面具有格栅或覆盖有板材或金属网，所述横向气缸固定安装在过渡架上表面内侧，横向气缸的活塞杆与进料输送机轴线垂直并向远离进料输送机方向水平伸出，压膜板为固定安装在横向气缸活塞缸顶部的长条状板，压膜板的长边与过渡架长边平行，压膜板的短边为向进料输送机方向凸起的弧线，压膜板上缘不高于过渡架上表面，横向气缸活塞杆收缩时，压膜板能够紧贴过渡架侧边，横向气缸活塞杆伸出时带动压膜板向包覆装置移动；

所述送膜装置包括包装膜支架、低位机械膨胀轴及其驱动装置、高位机械膨胀轴及其驱动装置、导向轮机构，所述包装膜支架安装位置位于过渡架贴近压膜板一侧的上方，所述低位机械膨胀轴与高位机械膨胀轴的轴线方向平行于进料输送机的输送方向，所述导向轮机构包括高位导向轮、低位导向轮、送膜导向轮，所述送膜导向轮位于压膜板与包覆装置间隙的正上方，送膜导向轮到压膜板上缘的竖直高度能够容纳卷料滚动通过，所述高位导向轮位于低位导向轮上方，所述高位机械膨胀轴和低位机械膨胀轴分别位于高、低位导向轮两侧上方，并用于安放高位包装膜卷和低位包装膜卷，所述导向轮机构与高、低位机械膨胀轴的位置关系能够确保包装膜可从高位包装膜卷底部经高位导向轮、低位导向轮、送膜导向轮引出，或从低位包装膜卷顶部经低位导向轮、送膜导向轮引出，经过送膜导向轮引出的包装膜可垂直向下伸入压膜板与包覆装置的缝隙中；

所述包覆装置包括旋转包合臂、旋转托料床，所述旋转托料床为侧平面开口且开口朝上的空心扇形柱体结构，所述扇形圆心角为120-210°，旋转托料床内部能够恰好容纳卷料，所述旋转托料床的轴线与过渡架长边平行，旋转托料床轴线高度与过渡架等高，所述旋转托料床在接近过渡架的侧边具有伸向过渡架的凸缘，所述凸缘朝向过渡架的侧面可以与压膜板贴合，所述凸缘朝上的顶面上安装有料床热合板及热切断丝，所述旋转托料床可以绕其轴线旋转；所述旋转包合臂包括与旋转托料床的两端的旋转轴连接并可绕旋转轴旋转的两根旋转臂与连接两旋转臂端部的旋臂热合板及位于旋臂热合板外侧的包装膜导向轮，在初始状态时，旋臂热合板靠近旋转托料床远离过渡架的侧边，当旋转包合臂由旋转托料床上方向过渡架方向旋转时，旋臂热合板可以与料床热合板及热切断丝贴合，所述旋转托料床及旋转包合臂均由作为驱动机构的电动机驱动；在压膜板下方，接近包装膜自由边下方的位置布置有吸废管，所述吸废管连接负压真空管道，可以在旋臂热合板可以与料床热合板及热切断丝贴合并完成包装与切断后将包装膜自由边吸至压膜板下缘以下的位置。

2.如权利要求1所述设备，其特征是所述拨卷模块在沿进料输送机输送方向上均匀分布安装2-4个，在拨卷时所有摆动臂同步动作。

3.如权利要求1所述设备，其特征是所述横向气缸沿过渡架长边均匀布置2-4个。

4.如权利要求1所述设备，其特征是所述空心扇形柱体为空心半圆柱体，所述空心半圆柱体的侧平面能与过渡架顶平面重合。