CN106742163A - 圆柱类产品自动包装机 - Google Patents

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CN106742163A CN201710102525.XA CN201710102525A CN106742163A CN 106742163 A CN106742163 A CN 106742163A CN 201710102525 A CN201710102525 A CN 201710102525A CN 106742163 A CN106742163 A CN 106742163A
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杨耀华
周楚翔
叶文伟
卢畅畅
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Abstract

本发明公开了一种圆柱类产品自动包装机，包括机架以及依次安装在机架上的薄膜包装袋传送机构、薄膜包装袋切割机构、涂胶机构、包裹机构、端部封口机构以及单片机；所述薄膜包装袋传送机构、薄膜包装袋切割机构、涂胶机构、包裹机构、端部封口机构均与单片机相连。本发明自动化程度高，安全性较好，对包装圆柱类产品化繁为简。

Description

圆柱类产品自动包装机
技术领域
本发明涉及包装技术领域，尤其涉及一种圆柱类产品自动包装机。
背景技术
我国是一个制造大国，中国制造业是现代工业的主体，是经济增长和技术进步的原动力。我国制造物品种类繁多，比如作为纺织大国，各类棉纺织、毛纺织、丝纺织、麻纺织、化学纤维纺织等编织布、无纺布；又如纸类产品制造：清洁纸品、办公纸品、工业用纸；医疗产业的纱布，胶带等；再如化工塑料薄膜类圆柱体产品层出不穷。生产产品的技术日益提升，然而对这些产品的包装却仍停留在利用人工劳动力的阶段，所以急需一种自动化设备来代替人工包装圆柱类产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种圆柱类产品自动包装机。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种圆柱类产品自动包装机，包括机架以及依次安装在机架上的薄膜包装袋传送机构、薄膜包装袋切割机构、涂胶机构、包裹机构、端部封口机构以及单片机；所述薄膜包装袋传送机构、薄膜包装袋切割机构、涂胶机构、包裹机构、端部封口机构均与单片机相连。
进一步的，所述包裹机构包括第一步进电机、主动辊子、从动辊子；所述主动辊子和从动辊子平行铰接在机架上，第一步进电机安装在机架上，第一步进电机驱动主动辊子，第一步进电机与单片机相连；
进一步的，所述端部封口机构包括第二步进电机、主动同步带轮、从动同步带轮、同步带、热熔固定板、热熔活动压板、常开开关、滑轨、热熔片、第一电源；所述主动辊子和从动辊子的左右两侧均固定安装热熔固定板和一对滑轨，常开开关和热熔片均安装在热熔固定板的上表面，第一电源、常开开关和热熔片依次相连，热熔活动压板套设在滑轨上，在每对滑轨旁的机架上均铰接安装从动同步带轮和主动同步带轮，同步带安装在从动同步带轮和主动同步带轮上，第二步进电机安装在机架上，第二步进电机驱动主动同步带轮转动，热熔活动压板与同步带固定连接，热熔固定板和热熔活动压板相对布置；第二步进电机和常开开关均与单片机相连；
进一步的，所述涂胶机构包括第三步进电机、丝杆、导杆、胶水固定架；所述第三步进电机安装在机架上，所述丝杆铰接在机架上，导杆固定在机架上，第三步进电机驱动丝杆转动，丝杆和导杆均穿过胶水固定架，丝杆带动胶水固定架滑动，第三步进电机与单片机相连；
进一步的，所述薄膜包装袋切割机构包括直线推杆电机、热熔丝、第二电源；机架上对称安装两个直线推杆电机，两个直线推杆电机的推杆之间通过热熔丝相连，第二电源与直线推杆电机和热熔丝相连，直线推杆电机和热熔丝均与单片机相连。
进一步的，所述直线推杆电机和热熔丝均与单片机相连，具体连接电路如下：
第一常开继电器RL1和第二常开继电器RL2的常开触点的一端均与第二电源的负极相连，第三常开继电器RL3和第四常开继电器RL4的常开触点的一端均与第二电源的正极相连，第一常开继电器RL1的常开触点的另一端和第四常开继电器RL4的常开触点的另一端均与直线推杆电机的一端相连，第二常开继电器RL2的常开触点的另一端和第三常开继电器RL3的常开触点的另一端均与直线推杆电机的另一端相连，第一常开继电器RL1、第二常开继电器RL2、第三常开继电器RL3和第四常开继电器RL4的线圈的一端均接地，线圈的另一端分别与单片机不同的I/O口相连；
热熔丝的一端与第二电源的正极相连，热熔丝的另一端与第五常开继电器RL5的常开触点的一端相连，第五常开继电器RL5的常开触点的另一端与第二电源的负极相连，第五常开继电器RL5的线圈的一端接地，线圈的另一端与单片机的I/O端口相连。
进一步的，所述薄膜包装袋传送机构包括第四步进电机、辅助辊子、支撑板、第五步进电机、主动齿轮辊子、从动齿轮辊子、第一拉紧辊子、第二拉紧辊子、第三拉紧辊子、薄膜包装袋放置轴；主动齿轮辊子、从动齿轮辊子、第一拉紧辊子、第二拉紧辊子、第三拉紧辊子和薄膜包装袋放置轴均铰接在机架上，主动齿轮辊子和从动齿轮辊子上的齿轮啮合传动，支撑板、第四步进电机和第五步进电机均固定在机架上，支撑板上铰接安装辅助辊子，第四步进电机驱动辅助辊子，第五步进电机驱动主动齿轮辊子，辅助辊子和支撑板的上表面抵接，主动齿轮辊子和从动齿轮辊子抵接；第四步进电机和第五步进电机均与单片机相连；
进一步的，所述主动辊子、从动辊子、丝杆、导杆、辅助辊子、主动齿轮辊子、从动齿轮辊子、第一拉紧辊子、第二拉紧辊子、第三拉紧辊子、薄膜包装袋放置轴的轴线均相互平行。
本发明的有益效果如下：(1)本发明基于单片机，自动化程度高。(2)热熔丝热熔片进行封口工作，效率高切口平整。封口性好，并且加热时间不长，能够迅速升温与降温，安全性较好。(3)胶水落料与丝杆的结合，使得包装方式能够实现纯靠机器完成不需要人工帮助，改变了包装封口方式，对包装圆柱类产品化繁为简。(4)根据被包装产品直径的变化重量可随时调整滚筒的转速。(5)控制方便，通过单片机将整个流程精确无误地完成。
附图说明
图1是本发明的轴侧示意图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的主视图；
图4是本发明的右视图；
图5是本发明端部封口机构的主视图；
图6是本发明端部封口机构的右视图；
图7是本发明端部封口机构的俯视图；
图中，机架1、薄膜包装袋传送机构2、薄膜包装袋切割机构3、涂胶机构4、包裹机构5、端部封口机构6、第四步进电机201、辅助辊子202、支撑板203、第五步进电机204、主动齿轮辊子205、从动齿轮辊子206、第一拉紧辊子207、第二拉紧辊子208、第三拉紧辊子209、薄膜包装袋放置轴210、直线推杆电机301、热熔丝302、第三步进电机401、丝杆402、导杆403、胶水固定架404、第一步进电机501、主动辊子502、从动辊子503、第二步进电机601、主动同步带轮602、从动同步带轮603、同步带604、热熔固定板605、热熔活动压板606、常开开关607、滑轨608、热熔片609。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1-4所示，一种圆柱类产品自动包装装置，包括机架1以及依次安装在机架1上的薄膜包装袋传送机构2、薄膜包装袋切割机构3、涂胶机构4、包裹机构5、端部封口机构6以及单片机；所述薄膜包装袋传送机构2、薄膜包装袋切割机构3、涂胶机构4、包裹机构5、端部封口机构6均与单片机相连。
所述包裹机构5包括第一步进电机501、主动辊子502、从动辊子503；所述主动辊子502和从动辊子503平行铰接在机架1上，第一步进电机501安装在机架1上，第一步进电机501驱动主动辊子502，第一步进电机501与单片机相连；
如图5-7所示，所述端部封口机构6包括第二步进电机601、主动同步带轮602、从动同步带轮603、同步带604、热熔固定板605、热熔活动压板606、常开开关607、滑轨608、热熔片609、第一电源；所述主动辊子502和从动辊子503的左右两侧均固定安装热熔固定板605和一对滑轨608，常开开关607和热熔片609均安装在热熔固定板605的上表面，第一电源、常开开关607和热熔片609依次相连，第一电源提供12V电压；热熔活动压板606套设在滑轨608上，在每对滑轨608旁的机架1上均铰接安装从动同步带轮603和主动同步带轮602，同步带604安装在从动同步带轮603和主动同步带轮602上，第二步进电机601安装在机架1上，第二步进电机601驱动主动同步带轮602转动，热熔活动压板606与同步带604固定连接，热熔固定板605和热熔活动压板606相对布置；第二步进电机601与单片机相连；当热熔活动压板606被同步带604带动下降时，与热熔固定板605相挤压，从而压下常开开关607，接通电路，热熔片609加热完一定时间后，第二步进电机601带动同步带604将热熔活动压板606上升，热熔片609断电。
所述涂胶机构4包括第三步进电机401、丝杆402、导杆403、胶水固定架404；所述第三步进电机401安装在机架1上，所述丝杆402铰接在机架1上，导杆403固定在机架1上，第三步进电机401驱动丝杆402转动，丝杆402和导杆403均穿过胶水固定架404，丝杆402带动胶水固定架404滑动，第三步进电机401与单片机相连；在胶水固定架404上可放入胶水。
所述薄膜包装袋切割机构3包括直线推杆电机301、热熔丝302、第二电源；机架1上对称安装两个直线推杆电机301，两个直线推杆电机301的推杆之间通过热熔丝302相连，第二电源为直线推杆电机301和热熔丝302提供工作电压，提供12V工作电压；直线推杆电机301和热熔丝302均与单片机相连，通过单片机控制直线推杆电机301的正反转，从而实现直线推杆电机301伸缩，和热熔丝302的加热与否；在实施过程中，单片机通过继电器来控制直线推杆电机301的伸缩，每个直线推杆电机301的具体控制电路如下：第一常开继电器RL1和第二常开继电器RL2的常开触点的一端均与第二电源的负极相连，第三常开继电器RL3和第四常开继电器RL4的常开触点的一端均与第二电源的正极相连，第一常开继电器RL1的常开触点的另一端和第四常开继电器RL4的常开触点的另一端均与直线推杆电机301的一端相连，第二常开继电器RL2的常开触点的另一端和第三常开继电器RL3的常开触点的另一端均与直线推杆电机301的另一端相连，第一常开继电器RL1、第二常开继电器RL2、第三常开继电器RL3和第四常开继电器RL4的线圈的一端均接地，线圈的另一端分别与单片机不同的I/O口相连；四个继电器由低电平触发，当RL1与RL3接通时电机顺时针旋转，推杆向上移动，当RL2与RL4接通时电机逆时针旋转，推杆向下移动。当P1.0～P1.4端口信号为低电平时，所选继电器的电磁铁回路导通，磁铁吸合，公共端与常开端短接，进而使直线推杆电机301的工作回路导通，达到控制电机运行方向的目的。两个直线推杆电机301在同一时间接受的信号相同。
热熔丝302的一端与第二电源的正极相连，热熔丝302的另一端与第五常开继电器RL5的常开触点的一端相连，第五常开继电器RL5的常开触点的另一端与第二电源的负极相连，第五常开继电器RL5的线圈的一端接地，线圈的另一端与单片机的I/O端口相连；通过单片机控制热熔丝302是否通电，热熔丝302接通加热后，直线推杆电机301上的直线推杆上升割断包装塑料袋；当割断完成后，反向电流接通，直线推杆电机301带着热熔丝302下降。
所述薄膜包装袋传送机构2包括第四步进电机201、辅助辊子202、支撑板203、第五步进电机204、主动齿轮辊子205、从动齿轮辊子206、第一拉紧辊子207、第二拉紧辊子208、第三拉紧辊子209、薄膜包装袋放置轴210；主动齿轮辊子205、从动齿轮辊子206、第一拉紧辊子207、第二拉紧辊子208和薄膜包装袋放置轴209均铰接在机架1上，主动齿轮辊子205和从动齿轮辊子206上的齿轮啮合传动，支撑板203、第四步进电机201和第五步进电机204均固定在机架1上，支撑板203上铰接安装辅助辊子202，第四步进电机201驱动辅助辊子202，第五步进电机204驱动主动齿轮辊子205，辅助辊子202和支撑板203的上表面抵接，主动齿轮辊子205和从动齿轮辊子206抵接；第四步进电机201和第五步进电机204均与单片机相连；通过主动齿轮辊子205和从动齿轮辊子206上相啮合的齿轮，让两根辊子转动方向相反，使辊子为纯滚动，无相对滑动，可以将包装塑料袋往顺时针的方向运送到支撑板203上；另外主动齿轮辊子205和从动齿轮辊子206上的摩擦带有着强力的摩擦与紧固能力，防止空转的产生，不让塑料袋顺着重力掉落。通过在支撑板203上安装一根单独由第四步进电机201驱动的辅助辊子202，使得辅助辊子202驱动塑料袋往前运送到主动辊子502上进行包装。
所述主动辊子502、从动辊子503、丝杆402、导杆403、辅助辊子202、主动齿轮辊子205、从动齿轮辊子206、第一拉紧辊子207、第二拉紧辊子208、第三拉紧辊子209、薄膜包装袋放置轴210的轴线均相互平行；所述单片机可以采用STM32型号单片机，但不限于此。
本发明的动作流程如下：
将薄膜包装袋缠绕在薄膜包装袋放置轴210上，并通过第一拉紧辊子207、第二拉紧辊子208和第三拉紧辊子209将薄膜包装袋拉紧，紧接着再从下往上穿过主动齿轮辊子205和从动齿轮辊子206之间的间隙，再将薄膜包装袋通过辅助辊子202和支撑板203之间的间隙，从而完成了前期的准备。
准备好之后，首先第四步进电机201开始和第五步进电机204工作，主动齿轮辊子205和辅助辊子202转动，使塑料薄膜袋向前运动到主动辊子502的位置。机器停止工作，在被包装产品上粘合一段胶条，在主动辊子502将胶条与塑料薄膜袋进行粘合，并将其塑料薄膜袋拉紧获得张力。接着第一部件电机501、第四步进电机201和第五步进电机204三个步进电机一起工作，将塑料薄膜袋与被包装产品同步转动，塑料薄膜袋因粘力一同卷入，将被包装产品卷入两圈后单片机控制第一部件电机501、第四步进电机201和第五步进电机204三个步进电机停止，热熔丝302通电，直线推杆电机301开始工作，直线推杆电机301把热熔丝302向上推动一定距离切割塑料薄膜袋，切断后，热熔丝302断电，第三步进电机401开始工作，胶水固定架404沿着丝杆402自左向右移动，同时将胶水均匀地落到塑料薄膜袋所在的支撑板203上，走完设定的行程；第一步进电机501、第四步进电机201和第五步进电机204三个步进电机再次启动，使涂有胶水的塑料薄膜袋继续向前运动，胶水使塑料薄膜袋封合，封合后的被包装产品将进行二次封口，此时，第二步进电机609开始工作，当热熔活动压板606被同步带604带动下降时，与热熔固定板605相挤压，从而压下常开开关607，接通电路，第一热熔片609在控时继电器的控制下加热完一定时间后，第二步进电机601带动同步带604将热熔活动压板606上升，实现对被包装产品两端进行二次封口；封口结束后便可将被包装产品取出，完成一个产品的包装。放入另一个被包装产品，重复上述过程。

Claims (8)

1.一种圆柱类产品自动包装机，其特征在于，包括机架(1)以及依次安装在机架(1)上的薄膜包装袋传送机构(2)、薄膜包装袋切割机构(3)、涂胶机构(4)、包裹机构(5)、端部封口机构(6)以及单片机等；所述薄膜包装袋传送机构(2)、薄膜包装袋切割机构(3)、涂胶机构(4)、包裹机构(5)、端部封口机构(6)均与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的圆柱类产品自动包装机，其特征在于，所述包裹机构(5)包括第一步进电机(501)、主动辊子(502)、从动辊子(503)；所述主动辊子(502)和从动辊子(503)平行铰接在机架(1)上，第一步进电机(501)安装在机架(1)上，第一步进电机(501)驱动主动辊子(502)，第一步进电机(501)与单片机相连。
3.根据权利要求2所述的圆柱类产品自动包装机，其特征在于，所述端部封口机构(6)包括第二步进电机(601)、主动同步带轮(602)、从动同步带轮(603)、同步带(604)、热熔固定板(605)、热熔活动压板(606)、常开开关(607)、滑轨(608)、热熔片(609)、第一电源；所述主动辊子(502)和从动辊子(503)的左右两侧均固定安装热熔固定板(605)和一对滑轨(608)，常开开关(607)和热熔片(609)均安装在热熔固定板(605)的上表面，第一电源、常开开关(607)和热熔片(609)依次相连，热熔活动压板(606)套设在滑轨(608)上，在每对滑轨(608)旁的机架(1)上均铰接安装从动同步带轮(603)和主动同步带轮(602)，同步带(604)安装在从动同步带轮(603)和主动同步带轮(602)上，第二步进电机(601)安装在机架(1)上，第二步进电机(601)驱动主动同步带轮(602)转动，热熔活动压板(606)与同步带(604)固定连接，热熔固定板(605)和热熔活动压板(606)相对布置；第二步进电机(601)和常开开关(607)均与单片机相连。
4.根据权利要求3所述的圆柱类产品自动包装机，其特征在于，所述涂胶机构(4)包括第三步进电机(401)、丝杆(402)、导杆(403)、胶水固定架(404)；所述第三步进电机(401)安装在机架(1)上，所述丝杆(402)铰接在机架(1)上，导杆(403)固定在机架(1)上，第三步进电机(401)驱动丝杆(402)转动，丝杆(402)和导杆(403)均穿过胶水固定架(404)，丝杆(402)带动胶水固定架(404)滑动，第三步进电机(401)与单片机相连。
5.根据权利要求4所述的圆柱类产品自动包装机，其特征在于，所述薄膜包装袋切割机构(3)包括直线推杆电机(301)、热熔丝(302)、第二电源；机架(1)上对称安装两个直线推杆电机(301)，两个直线推杆电机(301)的推杆之间通过热熔丝(302)相连，第二电源与直线推杆电机(301)和热熔丝(302)相连，直线推杆电机(301)和热熔丝(302)均与单片机相连。
6.根据权利要求5所述的圆柱类产品自动包装机，其特征在于，所述直线推杆电机(301)和热熔丝(302)均与单片机相连，具体连接电路如下：
第一常开继电器RL1和第二常开继电器RL2的常开触点的一端均与第二电源的负极相连，第三常开继电器RL3和第四常开继电器RL4的常开触点的一端均与第二电源的正极相连，第一常开继电器RL1的常开触点的另一端和第四常开继电器RL4的常开触点的另一端均与直线推杆电机(301)的一端相连，第二常开继电器RL2的常开触点的另一端和第三常开继电器RL3的常开触点的另一端均与直线推杆电机(301)的另一端相连，第一常开继电器RL1、第二常开继电器RL2、第三常开继电器RL3和第四常开继电器RL4的线圈的一端均接地，线圈的另一端分别与单片机不同的I/O口相连；
热熔丝(302)的一端与第二电源的正极相连，热熔丝(302)的另一端与第五常开继电器RL5的常开触点的一端相连，第五常开继电器RL5的常开触点的另一端与第二电源的负极相连，第五常开继电器RL5的线圈的一端接地，线圈的另一端与单片机的I/O端口相连。
7.根据权利要求5所述的圆柱类产品自动包装机，其特征在于，所述薄膜包装袋传送机构(2)包括第四步进电机(201)、辅助辊子(202)、支撑板(203)、第五步进电机(204)、主动齿轮辊子(205)、从动齿轮辊子(206)、第一拉紧辊子(207)、第二拉紧辊子(208)、第三拉紧辊子(209)、薄膜包装袋放置轴(210)；主动齿轮辊子(205)、从动齿轮辊子(206)、第一拉紧辊子(207)、第二拉紧辊子(208)、第三拉紧辊子(209)和薄膜包装袋放置轴(210)均铰接在机架(1)上，主动齿轮辊子(205)和从动齿轮辊子(206)上的齿轮啮合传动，支撑板(203)、第四步进电机(201)和第五步进电机(204)均固定在机架(1)上，支撑板(203)上铰接安装辅助辊子(202)，第四步进电机(201)驱动辅助辊子(202)，第五步进电机(204)驱动主动齿轮辊子(205)，辅助辊子(202)和支撑板(203)的上表面抵接，主动齿轮辊子(205)和从动齿轮辊子(206)抵接；第四步进电机(201)和第五步进电机(204)均与单片机相连。
8.根据权利要求7所述的圆柱类产品自动包装机，其特征在于，所述主动辊子(502)、从动辊子(503)、丝杆(402)、导杆(403)、辅助辊子(202)、主动齿轮辊子(205)、从动齿轮辊子(206)、第一拉紧辊子(207)、第二拉紧辊子(208)、第三拉紧辊子(209)、薄膜包装袋放置轴(210)的轴线均相互平行。
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