CN109466816B - 包装袋捆扎机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包装袋捆扎机，包括皮筋筛选装置、皮筋撑开装置和包装袋输送装置，皮筋筛选装置包括振动盘，振动盘包括料斗和送料轨道，送料轨道螺旋上升，送料轨道上设有送料口，送料轨道的外部固定有筛选轨道；撑皮筋装置设置在筛选轨道的末端，将经皮筋筛选装置筛选的皮筋撑开；包装袋输送装置包含输送带机构或机械手，用于将包装袋输送到经撑皮筋装置撑开的皮筋的开口处，或用机械手夹持住送到经撑皮筋装置撑开的皮筋的开口处。本发明的有益效果为：自动化作业，解放了人工，免除受作业人员的技术熟练度等的限制；扩展性高；结构简单、成本低。

Description

包装袋捆扎机

技术领域

本发明涉及包装机械技术领域，具体涉及一种包装袋捆扎机。

背景技术

很多物品(如包装袋)都会使用皮筋进行捆扎，目前都是人工捆扎。该方法占用人工较多，在人力成本日渐增长的今天，增大了生产成本，削弱产品竞争力；人工作业，容易受作业熟练度、身体状态和精神状态的影响，出错率较高；免除人在作业环境内，避免作业环境内的噪音、粉尘、有毒有害气体对人的健康构成危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包装袋捆扎机，用以解决现有捆扎作业错误率高、生产成本高和对作业人员的身体健康构成危害的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为

一种包装袋捆扎机，包括皮筋筛选装置、皮筋撑开装置和包装袋输送装置，其中：

所述皮筋筛选装置包括振动盘，所述振动盘包括料斗和送料轨道，所述送料轨道的外缘固定在所述料斗的内壁上，所述送料轨道螺旋上升，所述送料轨道的上端开设有送料口，所述送料轨道的外部固定有筛选轨道，所述筛选轨道位于所述送料口的外部，所述筛选轨道包括向内倾斜的筛选侧壁和位于所述筛选侧壁的下方的筛选底壁；

所述撑皮筋装置设置在所述筛选轨道的末端，将经所述皮筋筛选装置筛选的皮筋撑开；

所述包装袋输送装置用于将包装袋输送到经撑皮筋装置撑开的皮筋的开口处。

进一步的，所述皮筋筛选装置还包括连通至高压气源的高压送料构件，所述高压送料构件的出气口设置在所述筛选轨道的出料口处，并且所述送料构件的出气方向与皮筋在所述出料口处的输送方向相同。

优选的，所述皮筋撑开装置包括机架、套皮筋夹手、横向撑开机构、竖直撑开机构或斜向撑开机构，所述套皮筋夹手沿竖直方向和前后方向可滑动地安装在所述机架上，所述套皮筋夹手具有可夹持和松开皮筋的套皮筋夹持部；所述横向撑开机构包括两个沿左右方向可滑动地安装在所述机架上的插针；所述竖直撑开机构包括沿上下方向可滑动地安装在所述机架上的撑皮筋夹手，所述斜向撑开机构包括沿斜向可滑动地安装在所述机架上的撑皮筋夹手，所述撑皮筋夹手具有可夹持和松开皮筋的撑皮筋夹持部，所述撑皮筋夹手位于所述插针的上方。

进一步的，所述套皮筋夹手固定在第一气缸的活塞上，所述第一气缸的活塞竖直设置，所述第一气缸的缸体通过滚珠丝杠沿前后方向可滑动地安装在所述机架上，所述丝杠由固定在所述机架上的动力单元驱动。

进一步的，所述撑皮筋夹手固定在第二气缸的活塞上，所述第二气缸的缸体固定在所述机架上。

进一步的，所述撑皮筋夹手的数量为两个，两个所述撑皮筋夹手的端部和两个所述插针的端部围成梯形或矩形。

进一步的，所述插针的第一端向左延伸，所述插针的第二端向右延伸至第三气缸的活塞并且与所述第三气缸的活塞固定，所述第三气缸的缸体固定在所述机架上。

进一步的，所述插针的第一端为锥形。

进一步的，皮筋撑开装置还包括安装在所述机架上的支托构件，所述支托构件布置在所述插针的下方，所述支托构件具有与所述插针的下表面相接的摩擦部。

进一步的，包装袋捆扎机还包括控制器，所述第一气缸的控制端、所述动力单元的控制端、所述第二气缸的控制端、所述第三气缸的控制端、所述套皮筋夹手的控制端、所述撑皮筋夹手的控制端、所述包装袋输送装置的控制端和所述皮筋筛选装置的控制端均与所述控制器信号连接。

本发明具有如下优点：

皮筋筛选装置将堆叠在一起的皮筋分成单个，方便对皮筋的取用，同时便于将单个的皮筋输送到包装设备，保证了发明的可扩展性，尤其是与自动化设备进行扩展，易于产业推广；结构简单、成本低；多次筛选，对堆叠在一起的皮筋的分离彻底。

套皮筋夹手夹紧皮筋的一端，使皮筋具有一较小开口(在自重作用下皮筋会收缩，由于套皮筋夹手夹紧的作用，皮筋又不会收缩到没有开口的状态)，插针插入该较小开口内，然后套皮筋夹手下移到低于插针的高度后从一个插针的下方向后移动到另一个插针的下方，然后套皮筋夹手上移，另一个插针插入皮筋内，将皮筋横向撑开为扁平的开口，套皮筋夹手复位，等待夹持下一个皮筋，同时，位于插针上方的撑皮筋夹手下移并夹住皮筋的上段，然后撑皮筋夹手上移，将皮筋竖直方向上撑开为面积较大的开口，将待包装的物品放入该开口中，插针后退，撑皮筋夹手松开，从而在皮筋的弹性恢复力作用下将包装袋进行捆扎；自动化程度高，解放了人工操作，节省人力，免除受作业人员的技术熟练度等的限制；当使用输送装置将包装袋输送到已经撑开的开口内，即可完成全自动输送和捆扎，保证了发明的可扩展性，尤其是与自动化设备进行扩展，易于产业推广；结构简单、成本低。

附图说明

图1为本发明所述的包装袋输送装置的一实施例的立体结构示意图。

图2为图1中区域W的局部放大图。

图3为本发明所述的皮筋筛选装置的一实施例的立体结构示意图。

图4为图3中的皮筋筛选装置的限位挡板的工作原理图。

图5为发明所述的皮筋撑开装置一实施例的立体结构示意图；

图6为图5中区域Z的局部放大图；

图7为图6又一视角的立体结构示意图；

图8为图7中区域Y的局部放大图。

图中：

800、皮筋筛选装置；81、料斗；82、送料轨道；821、送料口；83、筛选轨道；831、筛选侧壁；832、筛选底壁；833、储料部；84、格挡杆；85、高压送料构件；86、第一落料间隙；87、限位挡板；88、皮筋；89、槽。

900、皮筋撑开装置；91、套皮筋夹手；92、插针；921、第一端；922、第二端；93、撑皮筋夹手；941、第一气缸；942、第二气缸；943、第三气缸；95、托辊；951、托辊摩擦部；96、包装袋。

100、送料装置。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

一种包装袋捆扎机，包括皮筋筛选装置、皮筋撑开装置和包装袋输送装置，其中：

皮筋筛选装置包括振动盘，参见图1-图3，振动盘包括料斗81和送料轨道82，送料轨道82的外缘固定在料斗81的内壁上，送料轨道82螺旋上升，振动盘工作，位于料斗81的底部的皮筋经送料轨道82螺旋上升，送料轨道82的上端开设有送料口821，皮筋经送料口821输送到送料轨道82外部(外部指送料轨道82的外缘与料斗81的内壁之间的区域)，送料轨道82的外部固定有筛选轨道83，筛选轨道83位于送料口821的外部，由此，皮筋被输送到筛选轨道83，筛选轨道83包括向内或向外倾斜的筛选侧壁831和位于筛选侧壁831的下方的筛选底壁832。本实施例以筛选侧壁31向内倾斜为例进行介绍。在筛选过程中，由于筛选侧壁31向内侧倾斜，皮筋向内侧躺在筛选侧壁31上，使得躺在筛选侧壁31上的皮筋不会向外倾倒，提高了输送皮筋的成功率，筛选侧壁831上固定有至少一个格挡构件，格挡构件到筛选底壁832的外缘的距离沿皮筋在筛选轨道83上的输送方向逐渐增大，在格挡构件的格挡左右下，皮筋越来越远离振动盘的轴线，又，格挡构件的远端(指到振动盘的轴线的距离最大的端部)到筛选底壁832的外缘的距离大于一个皮筋的厚度小于两个皮筋的厚度，在该设置的作用下，使得仅单个皮筋能够通过格挡构件向后输送，叠放在一起的两个和两个以上皮筋全部(当这些皮筋缠绕在一起时)从筛选轨道83上滑落或者部分滑落(仅剩余一个皮筋通过格挡构件)，从而保证筛选轨道83输送处单个、无缠绕和叠放在一起的皮筋；

撑皮筋装置设置在筛选轨道的末端，将经皮筋筛选装置筛选的皮筋撑开；

包装袋输送装置100用于将包装袋输送到经撑皮筋装置撑开的皮筋的开口处。

皮筋筛选装置还包括连通至高压气源的高压送料构件85，高压送料构件85的出气口设置在筛选轨道83的出料口处，并且送料构件的出气方向与皮筋在出料口处的输送方向相同。由高压气源(如空压机)加压后的高压气体经高压送料构件85喷出，又，高压气体的喷出方向与皮筋在出料口处的输送方向相同，加速了皮筋在出料口的输送速度，防止相邻的两个皮筋在送料口821处叠加或缠绕，一方面提高了皮筋输送速度，另一方面进一步保证输送出来的皮筋为单个皮筋，方便后续作业。

此处的高压送料单元可以选用高压气管或高压气枪，具体选用哪种可根据实际需要进行选型，结构形式灵活。

筛选轨道83的高度小于送料口821的高度，使得在振动盘的振动作用下，皮筋可顺利地经送料口821从送料轨道82落到筛选轨道83上，该高度差，利于位于送料口821的皮筋的分离，进一步将叠放在一起的皮筋打散，便于后续的筛选作业。

料斗81的高度大于送料轨道82的高度，使得从送料轨道82上滑落的皮筋落入到料斗81内，而不会落到料斗81外面，提高了皮筋的利用率，避免落到外面后对皮筋造成的污染，料斗81的高度大于筛选侧壁831的高度与皮筋自然状态下的外径的和，由于筛选底壁832位于送料轨道82的外部，因此，相比送料轨道82，位于筛选轨道83上的皮筋更容易从料斗81的上端滑出料斗81，为了防止该滑出，即是当皮筋竖直站立在筛选底壁832时，皮筋的上端位于料斗81的下方，在自重作用下皮筋不会滑出料斗81，在料斗81的侧壁的挤压作用下，进一步利于将叠放、缠绕在一起的皮筋打散。

发明人发现，由于振动盘的作用，皮筋经送料口821跌落在筛选轨道83上后，极少部分皮筋会向后(皮筋沿筛选轨道83输送方向的反方向)跳动，为了防止这部分皮筋跳出料斗81，将筛选轨道83向后延伸成储料部833，用来缓冲这一部分皮筋的跳动，从而避免这一部分皮筋跳出料斗81，料斗81的上部围在储料部833的外部，进一步避免了皮筋落到料斗81的外部，避免了皮筋的浪费。

格挡构件的一种结构形式为：格挡构件为杆状的格挡杆84，格挡杆84的第一端固定在筛选轨道83的上表面，格挡杆84的第二端沿向外向皮筋在筛选轨道83的输送方向延伸。第二端向下向内弯曲，该设置使得格挡杆84与皮筋摩擦的部位为光滑的圆弧状，尽可能地减少对皮筋的摩擦，利于皮筋向后输送。

筛选侧壁831与料斗81的内壁之间保持第一落料间隙86。经格挡杆84格挡掉的皮筋、被振动盘振掉的皮筋从第一落料间隙86落下，利于对皮筋的筛选。

送料轨道82与料斗81的内壁之间保持第二落料间隙，被振动盘振掉的皮筋从第二落料间隙落下，利于皮筋的筛选，第一落料间隙86位于第二落料间隙的上方，第二落料间隙连通至料斗81的底部。从第一落料间隙86落下的皮筋经第二落料间隙落到料斗81的底部，从第二落料间隙落下的皮筋落到料斗81的底部后在振动盘的作用下重新输送和筛选，使得皮筋得到重复利用，自动化程度高，尽可能地减少人工作业。

出料口处固定有限位挡板87，限位挡板87与筛选侧壁831之间留有限位间隙，限位间隙大于一个皮筋88的厚度小于两个皮筋88的厚度，该设置使得单个皮筋88可通过，两个及两个以上的皮筋88不能通过，又一次对皮筋88完成筛选作业，进一步保证从出料口出来的皮筋88为单个，限位挡板87为V型，限位间隙位于限位挡板87的拐角处，V型的限位挡板87的向后(图2中箭头T所示的方向)的开口对进入限位间隙前的皮筋88起到导向作用，方便皮筋88的输送。

此处需要说明的是，设置皮筋通过槽89，用于将从限位间隙中滑出的皮筋88导向皮筋撑开装置，以备用。

实施例2

参见图4-图8皮筋撑开装置包括机架、套皮筋夹手91、横向撑开机构、竖直撑开机构或斜向撑开机构，套皮筋夹手91沿竖直方向和前后方向可滑动地安装在机架上，套皮筋夹手91具有可夹持和松开皮筋的套皮筋夹持部；横向撑开机构包括两个沿左右方向可滑动地安装在机架上的插针92；竖直撑开机构包括沿上下方向可滑动地安装在机架上的撑皮筋夹手93，斜向撑开机构包括沿斜向可滑动地安装在所述机架上的撑皮筋夹手；其中斜向是相对于左右方向和上下方向而言的，例如与上下方向呈一定夹角，与左右方向呈一定夹角，或者与上下方向、左右方向同时呈一定夹角。撑皮筋夹手93具有可夹持和松开皮筋的撑皮筋夹持部，撑皮筋夹手93位于所述插针92的上方，套皮筋夹手91位于插针92的下方。

套皮筋夹手91夹紧皮筋6的一端，使皮筋具有一较小开口(在自重作用下皮筋会收缩，由于套皮筋夹手91夹紧的作用，皮筋又不会收缩到没有开口的状态)，插针92插入该较小开口内，然后套皮筋夹手91下移到低于插针92的高度后从一个插针92的下方向后移动到另一个插针92的下方，然后套皮筋夹手91上移，另一个插针92插入皮筋内，将皮筋横向撑开为扁平的开口，套皮筋夹手91复位，等待夹持下一个皮筋，同时，位于插针92上方的撑皮筋夹手93下移并夹住皮筋的上段，然后撑皮筋夹手93上移，将皮筋竖直方向上撑开为面积较大的开口，将待包装的物品放入该开口中，插针92后退，撑皮筋夹手93松开，从而在皮筋的弹性恢复力作用下将待包装袋进行捆扎。当使用包装袋输送装置100将待包装袋96输送到已经撑开的开口内，即可完成全自动输送和捆扎，保证了发明的可扩展性，尤其是与自动化设备进行扩展，易于产业推广；结构简单、成本低。

套皮筋夹手91的一种安装方式如下：套皮筋夹手91固定在第一气缸941的活塞上，第一气缸941的活塞竖直设置，第一气缸941的缸体通过滚珠丝杠沿前后方向可滑动地安装在机架上，丝杠由固定在机架上的动力单元驱动。动力单元工作，在滚珠丝杠的传动作用下第一气缸941可前后往复直线运动，从而使得套皮筋夹手91可前后往复直线运动，以使得套皮筋夹手91可从一个插针92下方移动到另一个插针92下方，在第一气缸941的作用下，套皮筋夹手91在竖直方向上的位置可调节，插针92插入皮筋前套皮筋夹手91在竖直方向上移动到插针92与皮筋的开口对应的位置，以利于将插针92插入皮筋内。

撑皮筋夹手93固定在第二气缸942的活塞上，第二气缸942的缸体固定在机架上。在第二气缸942的作用下，撑皮筋夹手93可上下移动，以分别完成下行夹住皮筋和上行复位，利于精确控制行程和自动化作业。

撑皮筋夹手93的数量可根据实际需要进行选择，当其为两个时，两个撑皮筋夹手93布置成端部和两个插针92的端部围成梯形或矩形。根据待包装袋的横截面形状设置撑皮筋夹手93的数量和布置形式，如当待包装袋的横截面形状为梯形时，布置成两个撑皮筋夹手93的端部和两个插针92的端部围成的形状为梯形的形式，布置成矩形的原理同布置成梯形的形式，使得在两个插针92和撑皮筋夹手93撑开皮筋后的形状与待包装袋的形状相适应，以利于将皮筋套在待包装袋上，具体布置形式多样，提高了发明的适应范围。

插针92的一种安装方式：插针92的第一端921向左延伸，插针92的第二端922向右延伸至第三气缸943的活塞并且与第三气缸943的活塞固定，第三气缸943的缸体固定在机架上。在第三气缸943的作用下，插针92的第一端921沿左右方向往复直线运动，以分别完成插入皮筋的开口内和复位，插针92的行程可精确控制的同时可完成自动化作业。

当第一端921在皮筋的开口内的投影与皮筋的开口之间留有间隙时，第一端921可顺利插入皮筋内，然而发明人发现，当第一端921在皮筋的开口内的投影与皮筋的开口有部分重合时，有插针92插入皮筋的开口困难的问题发生，因此，将插针92的第一端921设置为锥形，对上述问题发生时的插针92插入起到导向作用，当皮筋的内侧压紧在第一端921的锥形尖端时，皮筋对锥形尖端的压力产生沿锥形尖端的斜面方向向下的分力和垂直该斜面的分力，在垂直该斜面的分力作用下皮筋被进一步撑开，从而利于插针92的插入，提高容错率，同时，降低了发明的插针92、套皮筋夹手91的定位精度，即降低了生产成本。

实施例3

在实施例2的基础上，发明人发现，由于插针92的第一端921悬空布置，在自重作用下易下垂，在周期性的皮筋的压力作用下易向彼此靠近的方向弯曲，而上述两种情况对插针92的插入均不利，因此为避免上述情况的发生，发明还包括安装在机架上的支托构件，支托构件布置在插针92的下方，以此将插针92向上托起，防止了插针92的第一端921在自重作用下的下垂，支托构件具有与插针92的下表面相接的摩擦部，另外，当插针92下垂时，插针92势必与支托构件之间形成摩擦，很显然该摩擦会增大插针92的移动阻力的同时还造成插针92的单方向磨损，分别会增大系统运行的能耗和降低产品的使用寿命，所以应当避免上述情形的发生，因此设置该摩擦部，采用与插针92的相对摩擦系数较小的材料制成，以尽可能避免上述情形的发生。

另外，为进一步减小插针92与支托构件的摩擦，支托构件为可转动地安装在所述机架上的托辊95，托辊摩擦部951的形状与插针92的下表面的形状相适应。使得插针92与托辊95之间的摩擦为滚动摩擦，摩擦力极大地减小，托辊摩擦部951设置进一步对插针92起到定位作用，使得插针92定位精确，防止插针92的第一端921沿径向的横移，从而进一步利于插针92插入皮筋的开口内。

实施例4

在实施例3的基础上为了提高发明的自动化程度，发4还包括控制器，第一气缸941的控制端、动力单元的控制端、第二气缸942的控制端、第三气缸943的控制端、套皮筋夹手91的控制端、撑皮筋夹手93的控制端、包装袋输送装置100的控制端和所述皮筋筛选装置的控制端均与控制器信号连接。在该控制器的作用下，分别控制第一气缸941的工作状态、动力单元的工作状态、第二气缸942的工作状态、第三气缸943的工作状态、套皮筋夹手91的工作状态和撑皮筋夹手93的工作状态，以执行下述作业顺序：

皮筋筛选装置工作，将叠放在一起的皮筋分成单个。

套皮筋夹手91夹紧皮筋的一端，使皮筋具有一较小开口(在自重作用下皮筋会收缩，由于套皮筋夹手91夹紧的作用，皮筋又不会收缩到没有开口的状态)，插针92插入该较小开口内，然后套皮筋夹手91下移到低于插针92的高度后从一个插针92的下方向后移动到另一个插针92的下方，然后套皮筋夹手91上移，另一个插针92插入皮筋内，将皮筋横向撑开为扁平的开口，套皮筋夹手91复位，等待夹持下一个皮筋，同时，位于插针92上方的撑皮筋夹手93下移并夹住皮筋的上段，然后撑皮筋夹手93上移，将皮筋竖直方向上撑开为面积较大的开口，在送料装置100作用下，包装袋96被输送到放入该开口中，插针92后退，撑皮筋夹手93松开，从而在弹性恢复力的作用下包装袋96被夹紧。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种包装袋捆扎机，其特征在于，包括皮筋筛选装置、皮筋撑开装置和包装袋输送装置，其中：

所述皮筋筛选装置包括振动盘，所述振动盘包括料斗和送料轨道，所述送料轨道螺旋上升；所述送料轨道的上端开设有送料口，所述送料轨道的外部固定有筛选轨道，所述筛选轨道位于所述送料口的外部，所述筛选轨道包括向内倾斜的筛选侧壁和位于所述筛选侧壁的下方的筛选底壁；所述皮筋撑开装置设置在所述筛选轨道的末端，将经所述皮筋筛选装置筛选的皮筋撑开；

所述包装袋输送装置包含输送带机构或机械手，所述输送带机构用于将包装袋输送到经撑皮筋装置撑开的皮筋的开口处；或者所述机械手夹持住包装袋送到经撑皮筋装置撑开的皮筋的开口处；

所述皮筋撑开装置包括机架、套皮筋夹手、横向撑开机构、竖直撑开机构或斜向撑开机构，所述套皮筋夹手沿竖直方向和前后方向可滑动地安装在所述机架上，所述套皮筋夹手具有可夹持和松开皮筋的套皮筋夹持部；所述横向撑开机构包括两个沿左右方向可滑动地安装在所述机架上的插针；所述竖直撑开机构包括沿上下方向可滑动地安装在所述机架上的撑皮筋夹手，所述斜向撑开机构包括沿斜向可滑动地安装在所述机架上的撑皮筋夹手，所述撑皮筋夹手具有可夹持和松开皮筋的撑皮筋夹持部，所述撑皮筋夹手位于所述插针的上方；

所述套皮筋夹手固定在第一气缸的活塞上，所述第一气缸的活塞竖直设置，所述第一气缸的缸体通过滚珠丝杠沿前后方向可滑动地安装在所述机架上，所述滚珠丝杠由固定在所述机架上的动力单元驱动；

所述撑皮筋夹手固定在第二气缸的活塞上，所述第二气缸的缸体固定在所述机架上；

所述撑皮筋夹手的数量为两个，两个所述撑皮筋夹手的端部和两个所述插针的端部围成梯形或矩形。

2.根据权利要求1所述的包装袋捆扎机，其特征在于，所述皮筋筛选装置还包括连通至高压气源的高压送料构件，所述高压送料构件的出气口设置在所述筛选轨道的出料口处，并且所述高压送料构件的出气方向与皮筋在所述出料口处的输送方向相同。

3.根据权利要求1所述的包装袋捆扎机，其特征在于，所述插针的第一端向左延伸，所述插针的第二端向右延伸至第三气缸的活塞并且与所述第三气缸的活塞固定，所述第三气缸的缸体固定在所述机架上。

4.根据权利要求3所述的包装袋捆扎机，其特征在于，所述插针的第一端为锥形。

5.根据权利要求4所述的包装袋捆扎机，其特征在于，所述皮筋撑开装置还包括安装在所述机架上的支托构件，所述支托构件布置在所述插针的下方，所述支托构件具有与所述插针的下表面相接的摩擦部。

6.根据权利要求5所述的包装袋捆扎机，其特征在于，还包括控制器，所述第一气缸的控制端、所述动力单元的控制端、所述第二气缸的控制端、所述第三气缸的控制端、所述套皮筋夹手的控制端、所述撑皮筋夹手的控制端、所述包装袋输送装置的控制端和所述皮筋筛选装置的控制端均与所述控制器信号连接。

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