CN106314846B - 移动式薄膜打包机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动式薄膜打包机器人，包括叉车本体、电控箱、固定支撑架、动力传动旋转机构、薄膜张力控制机构、薄膜缠绕升降机构、稳定平衡棒和薄膜切压机构，动力传动旋转机构设置在固定支撑架一侧末端，薄膜缠绕升降机构活动连接在动力传动旋转机构末端，薄膜张力控制机构固定设置在所述薄膜缠绕升降机构上，稳定平衡棒一端与固定支撑架固定连接、另一端与动力传动旋转机构固定连接，薄膜切压机构设置在所述固定支撑架上且位于一对叉牙之间；通过改进动力传动机构和薄膜缠绕升降机构，使其结构更加简单合理紧凑，成本更低，占用空间更小，设计布局更合理，整体美观度好，客户市场认可度高，对旧款产品是一个更好的升级改良。

Description

移动式薄膜打包机器人
技术领域
本发明属于打包设备领域，特别涉及一种移动式方便高效、外观度好、结构紧凑合理的新型薄膜打包机器人。
背景技术
货物在转移和运输过程中需要在其外围进行薄膜缠绕，特别是在超市、大卖场等场所，所谓薄膜缠绕就是将放置于站板上的货物进行原地缠绕上一圈一圈的薄膜，通过薄膜缠绕保证货物打包紧凑不松散，就目前来说，薄膜缠绕基本都是人工完成的，人工对站板上的货物缠绕薄膜，这种方式可以满足一定的使用需求，但是存在非常大的缺陷，效率非常低，工人劳动强度大，人工成本高，打包效果不佳，货物易松散掉落，后来市面上出现了另一种方式进行薄膜缠绕，通过把货物转动起来，薄膜处于静止状态，这种方式虽然在一定程度上解决了人工缠绕的一些弊端，但是也存在很多不足，这种缠绕方式是固定不可移动的，只能在某一固定场所位置进行，使用操作非常受限不方便，货物转动需要耗费大量的电能，耗电量极大，使用成本高，而且打包出的效果不够理想，薄膜松紧度不好控制，易造成薄膜资源浪费，我司在今年上半年开发了一款薄膜缠绕机，通过机械方式替代人工打包，而且已经申请了发明及发明专利，发明已经获得授权证书，发明在实审公开中，这款设备可以解决传统的打包效率、劳动强度等问题，但是还是存在一定的缺陷，动力传递是通过电机直连减速器实现的，传动机构结构复杂体积庞大，占用空间大，不利于机器整体设计布局，机器整体外观美观度差，再有薄膜缠绕的升降是通过四个直线轴承加一个光杆来实现的，这种升降机构结构复杂，成本高，稳定性差，美观度差，客户认可度差，市场接受度差，这些都是客户给予我们的真实使用反馈，因此我司针对上述问题，对上一款产品进行改良升级，故本案由此产生。
本发明要解决的技术问题是提供一种动力传动机构简单紧凑、占用空间小、设计布局合理、美观大方、升降机构简单成本低、稳定性好、客户市场认可度高的新型移动式薄膜打包机器人。
发明内容
为解决上述现有技术动力传动机构复杂、占用空间大、设计布局不合理、美观度差、升降机构复杂成本高、稳定性差、客户市场认可度低等问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种移动式薄膜打包机器人，包括叉车本体、电控箱、固定支撑架、动力传动旋转机构、薄膜张力控制机构、薄膜缠绕升降机构、稳定平衡棒和薄膜切压机构，叉车本体前端设置有一对叉牙，叉车本体上设置有电源开关和启动按钮，固定支撑架设置在叉车本体前端，电控箱固定设置在固定支撑架上，动力传动旋转机构设置在固定支撑架一侧末端，薄膜缠绕升降机构活动连接在动力传动旋转机构末端，薄膜张力控制机构固定设置在薄膜缠绕升降机构上，稳定平衡棒一端与固定支撑架固定连接、另一端与动力传动旋转机构固定连接，薄膜切压机构设置在固定支撑架上且位于一对叉牙之间。
作为对本发明的改进，动力传动旋转机构包括旋转步进电机、前连接轴承、前法兰座、传动长轴、后连接轴承、后法兰座、万向节、蜗轮和蜗杆，传动长轴一端与旋转步进电机输出轴连接、另一端与万向节连接，前连接轴承、后连接轴承分别穿设在传动长轴两端，传动长轴两端分别通过胀套组件穿连在前法兰座、后法兰座上，万向节与蜗轮传动连接且两者呈30°夹角，蜗轮与蜗杆传动连接且两者呈90°夹角。
作为对本发明的进一步改进，薄膜张力控制机构包括薄膜筒、上主动轮组、下从动轮组、上直线轴承、上压簧、下直线轴承、下压簧和丝杆，上主动轮组包括上轴承、上轴承座、空心磁粉控制器和主动轮，上轴承安装在上轴承座内，空心磁粉控制器通过连接块设置在上轴承座下方，主动轮一端与空心磁粉控制器连接、另一端与薄膜筒连接，上主动轮组通过上轴承座安装设置在上直线轴承上，下从动轮组包括下轴承、下轴承座和从动轮，下轴承安装在下轴承座内，从动轮一端与下轴承座连接、另一端与薄膜筒连接，下从动轮组通过下轴承座安装设置在下直线轴承上，上直线轴承、丝杆、下直线轴承按从上至下设置在薄膜上下移动架上且相互间隔一定距离，上直线轴承、下直线轴承在丝杆上移动，上压簧设置在上直线轴承上，下压簧设置在下直线轴承上。
作为对本发明的进一步改进，薄膜缠绕升降机构包括升降步进电机、减速器、滚珠丝杆、上开口轴承、上轴承板、下开口轴承、下轴承板、四个凸轮随动器、一组驱动柱和圆管，旋转步进电机通过减速器减速并带动滚珠丝杆转动，圆管套设在滚珠丝杆上，上开口轴承、下开口轴承分别活动套设在圆管上且分别被上轴承板、下轴承板包裹，薄膜张力控制机构固定在上开口轴承、下开口轴承上，四个凸轮随动器两两组合分别固设在滚珠丝杆上且末端穿过上轴承板、下轴承板的安装孔，一组驱动柱设置在滚珠丝杆上且末端穿过上轴承板、下轴承板的连接孔并带动上开口轴承、下开口轴承上下移动。
作为对本发明的进一步改进，薄膜切压机构包括薄膜压杆、压薄膜电机、薄膜切刀和切薄膜电机，压薄膜电机驱动薄膜压杆动作把薄膜压住，切薄膜电机驱动薄膜切刀动作把薄膜切断。
作为对本发明的进一步改进，还包括一组用于检测货物高度的光电传感器，一组光电传感器设置在薄膜张力控制机构上，光电传感器分别与旋转步进电机、升降步进电机信号连通。
作为对本发明的进一步改进，还包括触摸显示屏，触摸显示屏设置在固定支撑架上。
作为对本发明的进一步改进，在薄膜缠绕升降机构上还分别设置有薄膜上限位微动开关和薄膜下限位微动开关。
作为对本发明的进一步改进，在薄膜缠绕升降上还设置有旋转安全触边开关，旋转安全触边开关与旋转电机信号连通。
本发明的有益效果在于：通过改进动力传动机构和薄膜缠绕升降机构，使其结构更加简单合理紧凑，成本更低，占用空间更小，设计布局更合理，整体美观度好，客户市场认可度高，对旧款产品是一个更好的升级改良。
附图说明
图1为本发明一种实施例的正向结构示意图。
图2为本发明一种实施例侧向结构示意图。
图3为本发明中动力传动旋转机构示意图。
图4为本发明中薄膜张力控制机构示意图。
图5为本发明中薄膜缠绕升降机构示意图。
图6为本发明中薄膜切压机构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
请参阅图1和图2，一种移动式薄膜打包机器人，包括叉车本体1、电控箱2、固定支撑架3、动力传动旋转机构4、薄膜张力控制机构5、薄膜缠绕升降机构6、稳定平衡棒7和薄膜切压机构8，叉车本体1前端设置有一对叉牙11，叉车本体1上设置有电源开关12和启动按钮13，固定支撑架3设置在叉车本体1前端，电控箱2固定设置在固定支撑架3上，动力传动旋转机构4设置在固定支撑架3一侧末端，薄膜缠绕升降机构6活动连接在动力传动旋转机构4末端，薄膜张力控制机构5固定设置在薄膜缠绕升降机构6上，稳定平衡棒7一端与固定支撑架3固定连接、另一端与动力传动旋转机构4固定连接，通过稳定平衡棒保证机器在运转时不会产生晃动或者倾斜，提高机器的稳定性和安全性，使用更加方便，薄膜切压机构8设置在固定支撑架3上且位于一对叉牙11之间，操作时，把叉车开到待缠绕薄膜货物旁，叉牙对准站板下的间隙并向前移动，当叉牙触碰到站板上的前触边开关，叉车停止，先通过薄膜切压机构把薄膜一端压好，动力传动旋转机构驱动薄膜缠绕升降机构做旋转运动，薄膜缠绕升降机构在做旋转运动的同时，升降步进电机驱动薄膜张力控制机构做升降运动，这样薄膜在旋转时又向上移动，薄膜就在薄膜缠绕升降机构的带动下完成缠绕，在缠绕操作时如果碰到突发状况，可通过按电源开关把设备所有动作停止下来，操作更安全。
如图3所示，动力传动旋转机构4包括旋转步进电机41、前连接轴承42、前法兰座43、传动长轴44、后连接轴承45、后法兰座46、万向节47、蜗轮48和蜗杆49，步进电机41固定在电机基座一侧，传动长轴44一端与旋转步进电机41输出轴连接、另一端与万向节47连接，前连接轴承42、后连接轴承45分别穿设在传动长轴44两端，传动长轴44两端分别通过胀套组件穿连在前法兰座43、后法兰座46上，万向节47与蜗轮48传动连接且两者呈30°夹角，蜗轮48与蜗杆49传动连接且两者呈90°夹角，通过万向节改变方向角度、蜗轮蜗杆动力传递，电机动力传递给其他机构，结构更加紧凑，体积小不占空间，整体设计布局更加方便简洁，整体外观美观度更好，客户市场更容易接受认可。
在薄膜缠绕时薄膜张力是一个非常关键的因素，需要保证薄膜张力均匀，这样缠绕的会更加紧凑，打包效果更好，货物不易松散掉落，为此，本发明特别设计了一个薄膜张力控制机构，如图4所示，薄膜张力控制机构包括薄膜筒、上主动轮组、下从动轮组、上直线轴承、上压簧、下直线轴承、下压簧和丝杆，上主动轮组包括上轴承、上轴承座、空心磁粉控制器和主动轮，上轴承安装在上轴承座内，空心磁粉控制器通过连接块设置在上轴承座下方，主动轮一端与空心磁粉控制器连接、另一端与薄膜筒连接，上主动轮组通过上轴承座安装设置在上直线轴承上，下从动轮组包括下轴承、下轴承座和从动轮，下轴承安装在下轴承座内，从动轮一端与下轴承座连接、另一端与薄膜筒连接，下从动轮组通过下轴承座安装设置在下直线轴承上，上直线轴承、丝杆、下直线轴承按从上至下设置在薄膜上下移动架上且相互间隔一定距离，上直线轴承、下直线轴承在丝杆上移动，上压簧设置在上直线轴承上，下压簧设置在下直线轴承上，上直线轴承、下直线轴承在丝杆上移动，这样可以满足不同长度薄膜、薄膜筒使用要求，使用范围更广，使用更加方便灵活，先通过两个压簧使得主从动轮组压紧薄膜筒内圈，再通过控制空心磁粉控制器的转速精准控制薄膜的张力，薄膜张力更加均匀，薄膜打包更加紧凑，货物不易松散掉落，打包效果更佳，同时也提高了薄膜利用率，节约了薄膜资源，节省了使用成本。
本发明中，薄膜缠绕升降机构(如图5所示)包括升降步进电61、减速器62、滚珠丝杆63、上开口轴承64、上轴承板65、下开口轴承66、下轴承板67、四个凸轮随动器68、一组驱动柱69和圆管610，升降步进电机61通过减速器62减速并带动滚珠丝杆63转动，圆管610套设在滚珠丝杆63上，上开口轴承64、下开口轴承66分别活动套设在圆管610上且分别被上轴承板65、下轴承板67包裹，外置薄膜缠绕张力机构固定在上开口轴承64、下开口轴承66上，四个凸轮随动器68两两组合分别固设在滚珠丝杆63上且末端穿过上轴承板65、下轴承板67的安装孔，凸轮随动器起到导向的作用，保证开口轴承上下移动而不绕着滚珠丝杆转动，稳定性好，一组驱动柱69设置在滚珠丝杆63上且末端穿过上轴承板65、下轴承板67的连接孔并带动上开口轴承64、下开口轴承66上下移动，升降步进电机通过减速器带动滚珠丝杆转动，滚珠丝杆带动驱动柱、驱动柱带动开口轴承实现缠绕机构升降，所有部件都是隐藏式的设计，结构简单紧凑成本低，稳定性好，美观度高、市场及客户认可度高。
本发明中，薄膜切压机构8(如图6所示)包括薄膜压杆81、压薄膜电机82、薄膜切刀83和切薄膜电机84，压薄膜电机82驱动薄膜压杆81动作把薄膜压住，切薄膜电机84驱动薄膜切刀83动作把薄膜切断，通过该机构实现薄膜自动压和自动切，快速高效更安全。
本发明中，薄膜打包机器人还包括一组用于检测货物高度的光电传感器9，一组光电传感器9设置在薄膜张力控制机构5上，光电传感器9分别与旋转步进电机41、升降步进电机61电性信号连通，光电传感器随着薄膜上下移动，光电传感器实时判断货物的高度，货物多高就打多高的薄膜，这样既节省了薄膜也提高了薄膜的利用率，还节省了薄膜的使用成本。
本发明中，薄膜打包机器人还包括触摸显示屏，触摸显示屏设置在固定支撑架3上，通过触摸显示屏可以对设备的各种参数进行设置，操作更加智能方便。
本发明中，在薄膜缠绕升降机构6上还分别设置有薄膜上限位微动开关和薄膜下限位微动开关，通过两个限位微动开关保证薄膜张力控制机构不会触碰到其他部件，避免了部件之间产生干涉，也可更好保护部件。
本发明中，在薄膜缠绕升降机构6上还设置有旋转安全触边开关，旋转安全触边开关与旋转步进电机41信号连通，旋转时如果碰撞到任何东西，旋转安全触边开关受到一定阻力后会触发并发出信号给旋转步进电机，让旋转电机电机停止工作，操作更加安全可靠。
本发明中，薄膜打包机器人还包括电机保护罩，通过电机保护罩把升降步进电机和旋转步进电机包裹住，这样设备看着更加美观，也可以保护两个电机。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种移动式薄膜打包机器人，其特征在于：包括叉车本体(1)、电控箱(2)、固定支撑架(3)、动力传动旋转机构(4)、薄膜张力控制机构(5)、薄膜缠绕升降机构(6)、稳定平衡棒(7)和薄膜切压机构(8)，所述叉车本体(1)前端设置有一对叉牙(11)，所述叉车本体(1)上设置有电源开关(12)和启动按钮(13)，所述固定支撑架(3)设置在所述叉车本体(1)前端，所述电控箱(2)固定设置在所述固定支撑架(3)上，所述动力传动旋转机构(4)设置在所述固定支撑架(3)一侧末端，所述薄膜缠绕升降机构(6)活动连接在动力传动旋转机构(4)末端，所述薄膜张力控制机构(5)固定设置在所述薄膜缠绕升降机构(6)上，所述稳定平衡棒(7)一端与固定支撑架(3)固定连接、另一端与动力传动旋转机构(4)固定连接，所述薄膜切压机构(8)设置在所述固定支撑架(3)上且位于所述一对叉牙(11)之间；
其中，所述动力传动旋转机构(4)包括旋转步进电机(41)、前连接轴承(42)、前法兰座(43)、传动长轴(44)、后连接轴承(45)、后法兰座(46)、万向节(47)、蜗轮(48)和蜗杆(49)，所述传动长轴(44)一端与所述旋转步进电机(41)输出轴连接、另一端与万向节(47)连接，所述前连接轴承(42)、后连接轴承(45)分别穿设在所述传动长轴(44)两端，所述传动长轴(44)两端分别通过胀套组件穿连在前法兰座(43)、后法兰座(46)上，所述万向节(47)与蜗轮(48)传动连接且两者呈30°夹角，所述蜗轮(48)与蜗杆(49)传动连接且两者呈90°夹角；
所述薄膜缠绕升降机构(6)包括升降步进电机(61)、减速器(62)、滚珠丝杆(63)、上开口轴承(64)、上轴承板(65)、下开口轴承(66)、下轴承板(67)、四个凸轮随动器(68)、一组驱动柱(69)和圆管(610)，所述升降步进电机(61)通过减速器(62)减速并带动所述滚珠丝杆(63)转动，所述圆管(610)套设在滚珠丝杆(63)上，所述上开口轴承(64)、下开口轴承(66)分别活动套设在所述圆管(610)上且分别被上轴承板(65)、下轴承板(67)包裹，薄膜张力控制机构(5)固定在所述上开口轴承(64)、下开口轴承(66)上，所述四个凸轮随动器(68)两两组合分别固设在滚珠丝杆(63)上且末端穿过所述上轴承板(65)、下轴承板(67)的安装孔，所述一组驱动柱(69)设置在滚珠丝杆(63)上且末端穿过所述上轴承板(65)、下轴承板(67)的连接孔并带动所述上开口轴承(64)、下开口轴承(66)上下移动。
2.根据权利要求1所述的移动式薄膜打包机器人，其特征在于：所述薄膜张力控制机构(5)包括薄膜筒(51)、上主动轮组(52)、下从动轮组(53)、上直线轴承(54)、上压簧(55)、下直线轴承(56)、下压簧(57)和丝杆(58)，所述上主动轮组(52)包括上轴承(521)、上轴承座(522)、空心磁粉控制器(523)和主动轮(524)，所述上轴承(521)安装在所述上轴承座(522)内，所述空心磁粉控制器(523)通过连接块设置在所述上轴承座(522)下方，所述主动轮(524)一端与空心磁粉控制器(523)连接、另一端与薄膜筒(51)连接，所述上主动轮组(52)通过上轴承座(522)安装设置在所述上直线轴承(54)上，所述下从动轮组(53)包括下轴承(531)、下轴承座(532)和从动轮(533)，所述下轴承(531)安装在所述下轴承座(532)内，所述从动轮(533)一端与下轴承座(532)连接、另一端与薄膜筒(51)连接，所述下从动轮组(53)通过下轴承座(532)安装设置在所述下直线轴承(56)上，所述上直线轴承(54)、丝杆(58)、下直线轴承(56)按从上至下设置在薄膜上下移动架上且相互间隔一定距离，所述上直线轴承(54)、下直线轴承(56)在所述丝杆(58)上移动，所述上压簧(55)设置在所述上直线轴承(54)上，所述下压簧(57)设置在所述下直线轴承(56)上。
3.根据权利要求1所述移动式薄膜打包机器人，其特征在于：所述薄膜切压机构(8)包括薄膜压杆(81)、压薄膜电机(82)、薄膜切刀(83)和切薄膜电机(84)，所述压薄膜电机(82)驱动薄膜压杆(81)动作把薄膜压住，所述切薄膜电机(84)驱动薄膜切刀(83)动作把薄膜切断。
4.根据权利要求1所述的移动式薄膜打包机器人，其特征在于：还包括一组用于检测货物高度的光电传感器(9)，所述一组光电传感器(9)设置在薄膜张力控制机构(5)上，所述光电传感器(9)分别与旋转步进电机(41)、升降步进电机(61)信号连通。
5.根据权利要求1所述的移动式薄膜打包机器人，其特征在于：还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏设置在所述固定支撑架(3)上。
6.根据权利要求1所述的移动式薄膜打包机器人，其特征在于：在所述薄膜缠绕升降机构(6)上还分别设置有薄膜上限位微动开关和薄膜下限位微动开关。
7.根据权利要求1所述的移动式薄膜打包机器人，其特征在于：在所述薄膜缠绕升降机构(6)上还设置有旋转安全触边开关，所述旋转安全触边开关与旋转步进电机(41)信号连通。
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