CN110356654A - 一种包装材料预处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种包装材料预处理设备，包括进纸机构、切断机构和出料堆叠机构。所述进纸机构包括存纸架、拉紧平整机构和第一牵引机构；所述切断机构包括切刀和切刀往复驱动机构，所述切刀包括固定刀刃、活动刀刃和刀刃驱动机构；所述切刀往复驱动机构包括平移架、切刀限位机构和水平支承机构；所述出料堆叠机构包括架体和升降存储机构；所述升降存储机构设有能够升降的存纸平台。采用本发明，能够自动完成包装材料的组合取料、整理，在包装材料移动状态下进行切断和出料，工人可以直接取平铺状态的包装材料进行包装，减少了工人在包装前的准备工作，降低劳动强度，提高包装效率。

Description

一种包装材料预处理设备

技术领域

本发明涉及一种包装机械领域，尤其涉及一种包装材料预处理设备。

背景技术

铝材在运输前，需要先进行包装，以防在运输和存储过程划伤铝材表面。根据铝材类型的不同，包装材料也有差异，常见的有直接包覆包装纸、包裹珍珠棉后包覆包装纸，或者使用珍珠棉、包装纸依次逐层多次包裹。无论采用何种包装方法，都需要提前在成卷的包装纸或珍珠棉上取出预定长度的包装材料，按照预定的堆叠顺序和层数平整堆叠。最后将铝材放置在预处理后的包装材料上进行包装。目前取包装材料的工序还是通过人工进行，人工取料不但效率低，而且消耗大量人力，取料后的包装材料较重，需要叉车等工具搬运，较为繁琐。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种包装材料预处理设备。可自动完成包装材料组合出料、平整、切断、堆叠和出料工作，减少了工人在包装前的准备工作，降低劳动强度，提高包装效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种包装材料预处理设备，包括进纸机构、切断机构和出料堆叠机构，其特征在于，所述进纸机构包括存纸架、拉紧平整机构和第一牵引机构，用于存放包装材料以及将包装材料平整地向前推送；所述切断机构包括切刀和切刀往复驱动机构，所述切刀包括固定刀刃、活动刀刃和刀刃驱动机构，所述刀刃驱动机构能够驱动活动刀刃相对固定刀刃移动，将包装材料切断；

所述切刀往复驱动机构包括平移架、切刀限位机构和水平支承机构，所述切刀限位机构设于平移架上，用于安装切刀；

所述出料堆叠机构包括架体和升降存储机构，所述架体设有包装材料通道，所述包装材料通道上方设有包装纸限位机构；所述升降存储机构设于包装材料通道中，其设有能够升降的存纸平台。

作为上述方案的改进，所述拉紧平整机构包括第一平整拉伸机构、横向限位机构和第二平整拉伸机构；

所述第一平整拉伸机构包括导向辊、固定压紧辊和活动压紧辊，所述活动压紧辊设于固定压紧辊的上方，用于与固定压紧辊配合对通过的包装材料施加均匀压力；

所述横向限位机构包括分列于通过的包装材料两侧的固定挡板和活动挡板，所述活动挡板能够相对固定挡板移动；

所述第二平整拉伸机构用于对包装材料施加第二次均匀压力。

作为上述方案的改进，所述第二平整拉伸机构包括纵向活动座，以及设于纵向活动座上的矩形条，所述矩形条能够相对纵向活动座上下移动。

作为上述方案的改进，所述平移架包括滑轨、能够在滑轨上滑动的滑块、设于滑块上的平移下梁、设于平移下梁上的支柱，以及连接支柱顶部的平移上梁；所述平移下梁能够在往复驱动装置的驱动下相对滑轨做往返运动。

作为上述方案的改进，所述切刀限位机构设于支柱上，包括前限位块和后限位块，所述前限位块和后限位块之间形成活动刀刃限位槽；所述后限位块内还设有活动刀刃调节块，所述活动刀刃调节块通过调节螺母固定在活动刀刃与前限位块之间。

作为上述方案的改进，所述水平支承机构包括支承带和支承带导向辊，所述支承带的一端与前限位块的顶部连接，另一端与后限位块的侧面连接；所述支承带在支承带导向辊的导向作用下沿包装材料的输送方向环形设置。

作为上述方案的改进，所述固定刀刃固定于平移上梁上，所述活动刀刃设于固定刀刃下方、前限位块和后限位块之间，所述活动刀刃包括切割部和位于切割部侧面，水平向前延伸的尾端承载部。

作为上述方案的改进，所述存纸平台包括小车和小车升降机构，所述小车能够支承在小车升降机构上，所述小车升降机构能够推动小车竖直升降，所述小车底部设有车轮，所述架体侧面设有小车通道，所述小车能够在小车通道移出架体。

作为上述方案的改进，所述架体由两条平行设置的主梁以及设于主梁两端的支脚组成；所述包装纸限位机构包括设于主梁上的立柱、连接两侧立柱的横梁以及设于横梁中部下方的限位杆；所述横梁底部设有连接件，所述限位杆与所述连接件连接；所述限位杆为圆柱形。

作为上述方案的改进，相邻的所述横梁之间连接有强化杆，所述强化杆从一侧主梁上的立柱上端连接至另一侧主梁上的立柱上端。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明通过进纸机构对包装材料进行集中存放、平整和牵引，混合出不同效果的包装材料组合，层叠送出的包装材料组合经过拉紧平整机构的整理，使不同厚度、硬度的包装材料相互贴合、同步移动。随后进入由切刀往复驱动机构驱动的切刀处，所述切刀往复驱动机构驱动切刀与包装材料同速运动，使切刀能够在包装材料运动状态下将其切断。切刀往复驱动机构还通过水平支承机构保持切刀前后的包装材料的承托，保证切断后位于切刀前方的包装材料能够穿过切刀继续平稳前进。被切断的预定长度的包装材料组合送入出料堆叠机构中，将送入的包装材料组件自动整齐堆叠，然后将小车整车移动到包装工位，直接开始通过机械或人工对铝材进行包装，能够自动完成包装材料的组合取料、整理，在包装材料移动状态下进行切断和出料，工人可以直接取平铺状态的包装材料进行包装，减少了工人在包装前的准备工作，降低劳动强度，提高包装效率。

附图说明

图1是本发明一种包装材料预处理设备的进纸机构和切断机构的整体结构示意图；

图2是本发明一种包装材料预处理设备的进纸机构的结构示意图；

图3是本发明一种包装材料预处理设备的切断机构的结构示意图；

图4是本发明一种包装材料预处理设备的进纸机构和切断机构的工作原理图；

图5是图4的A部放大图；

图6是本发明一种包装材料预处理设备的出料堆叠机构的结构示意图；

图7是图6的A部放大图；

图8是本发明的出料堆叠机构的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

如图1-图5所示，一种包装材料预处理设备，包括进纸机构1、切断机构和出料堆叠机构。所述进纸机构包括存纸架11、拉紧平整机构和第一牵引机构，用于存放包装材料以及将包装材料平整地向前推送；所述切断机构包括切刀2和切刀往复驱动机构3，所述切刀2包括固定刀刃21、活动刀刃22和刀刃驱动机构23，所述刀刃驱动机构23能够驱动活动刀刃22相对固定刀刃21移动，将包装材料切断；所述切刀往复驱动机构3包括平移架31、切刀限位机构32和水平支承机构33，所述切刀限位机构32设于平移架31上，用于安装切刀2，所述平移架31能够带动切刀限位机构32在包装材料的输送方向上往复移动，所述水平支承机构33能够在切刀2移动过程为包装材料提供支撑。所述刀刃驱动机构23可以是竖直设置在并与活动刀刃22连接的气压或液压缸。

本发明通过进纸机构1对包装材料进行集中存放、平整和牵引，混合出不同效果的包装材料组合4，如珍珠棉、包装纸和塑料纸依次层叠的组合，珍珠棉、包装纸、珍珠棉和包装纸依次层叠的组合，珍珠棉和包装纸依次层叠的组合等。层叠送出的包装材料组合4经过拉紧平整机构的整理，使不同厚度、硬度的包装材料相互贴合、同步移动。随后进入由切刀往复驱动机构3驱动的切刀2处，所述切刀往复驱动机构3驱动切刀2与包装材料同速运动，使切刀2能够在包装材料运动状态下将其切断。切刀往复驱动机构3还通过水平支承机构33保持切刀2前后的包装材料的承托，保证切断后位于切刀2前方的包装材料能够穿过切刀2继续平稳前进。被切断的预定长度的包装材料组合存放在切刀2后方的存放机构中，等待包装材料堆叠到预定高度后送到包装工位，通过机械或人工对铝材进行包装。

为了应对不同包装材料组合由于厚度、硬度和表面光滑度不同导致的皱褶、贴合不严、相互移位等缺陷，所述拉紧平整机构作出了针对性设计。所述拉紧平整机构包括第一平整拉伸机构12、横向限位机构13和第二平整拉伸机构14；所述第一平整拉伸机构12包括导向辊121、固定压紧辊122和活动压紧辊123，所述活动压紧辊123设于固定压紧辊122的上方，用于与固定压紧辊122配合，对通过的包装材料施加均匀压力；所述横向限位机构13包括分列于通过的包装材料两侧的固定挡板131和活动挡板132，所述活动挡板132能够相对固定挡板131移动；所述第二平整拉伸机构14用于对包装材料施加第二次均匀压力。

当包装材料组合进入导向辊121时，包装材料组合从水平移动变成纵向移动，转向过程能够将不同包装材料之间的间隙去除，使包装材料更加贴合。随后包装材料组合通过固定压紧辊122和活动压紧辊123之间，所述活动压紧辊123通过自由活动的摆臂固定在固定压紧辊122上方，当包装材料组合通过时，活动压紧辊123对包装材料组合施加基于自身重量的压力，将包装材料组合拉紧，并且其拉紧作用不受包装材料组合的厚度影响。经过了固定压紧辊122和活动压紧辊123后，包装材料组合通过固定挡板131和活动挡板132，将包装材料组合对齐。最后，包装材料组合经过第二平整拉伸机构14，所述第二平整拉伸机构14包括纵向活动座141，以及设于纵向活动座141上的矩形条142，所述矩形条142能够相对纵向活动座141上下移动。矩形条142的底面为矩形，能够与底板配合为包装材料组合提供平行的较为宽的压力面，消除包装材料成卷存放时产生的弯曲应力，保证包装材料平整堆叠。

所述第一牵引机构包括固定设置的主动牵引辊15，以及与主动牵引辊15配合设置的被动牵引辊16，所述被动牵引辊16设于牵引辊升降气缸17上，能够相对主动牵引辊15上下移动。当本装置工作时，牵引辊升降气缸17驱动被动牵引辊16下降，将通过的包装材料组合压住，主动牵引辊15与电机等动力机构连接，通过自身旋转带动包装材料向前输送。根据不同包装材料的组合，可以调节牵引辊升降气缸17的拉力，以为包装材料提供适合的夹紧力，防止包装材料打滑，或者不同材料输送不同步。

当经过拉紧和平整的包装材料组合4进入切割工位，并送出预定长度后，所述切刀往复驱动机构3驱动切刀2与包装材料同速运动，然后切刀2切断所述包装材料，被切断的包装材料继续往前输送，平整堆叠在预定位置。切刀2切断包装材料后重新打开，所述切刀往复驱动机构3驱动切刀2往回移动复位，后续的包装材料穿过切刀2，继续输送，直到达到预定长度后再次被切刀2切断。为了可靠地安装切刀2并驱动切刀2移动，所述平移架31包括滑轨311、能够在滑轨311上滑动的滑块312、设于滑块312上的平移下梁313、设于平移下梁313上的支柱314，以及连接支柱314顶部的平移上梁315；所述平移下梁313能够在往复驱动装置的驱动下相对滑轨311做往返运动。其中，所述切刀限位机构32设于支柱314上，包括前限位块321和后限位块322，所述前限位块321和后限位块322之间形成活动刀刃限位槽323。所述固定刀刃21固定于平移上梁315上，通过坚固的平移上梁315为固定刀刃21提供整体支撑，防止固定刀刃21受力过大而发生形变，甚至直接被破坏。所述活动刀刃22设于固定刀刃21下方、前限位块321和后限位块322之间，通过前限位块321和后限位块322为活动刀刃22提供大致的限位。

由于切割过程切刀2与包装材料同速，相当于切刀2相对包装材料静止，切割后位于切刀2后方的包装材料可能会被带入活动刀刃22与后限位块322之间，造成切割缺陷。因此，本方案提出了特别的活动刀刃结构。所述活动刀刃22包括切割部221和位于切割部221侧面、水平向前延伸的尾端承载部222。当活动刀刃22向上移动，与固定刀刃21配合将包装材料切断时，被切断的包装材料端部会承载在尾端承载部222上，活动刀刃22随后向下移动，所述包装材料随之移动到后限位块322上表面，防止包装材料的切割部221位产生缺陷。使用上述结构的活动刀刃22，在切割时能够将一段包装材料托起，精准地对包装材料提供垂直于包装材料表面的切割力，使切面平整光滑。优选地，所述往复驱动装置包括环形设置的链条316，以及与链条316配合设置的链轮317，所述链轮317由驱动电机318带动；所述链条316与平移下梁313连接。驱动电机318带动链轮317正反旋转，使链条316驱动平移架31前后移动。

优选地，所述水平支承机构33包括支承带331和支承带导向辊332，所述支承带331的一端与前限位块321的顶部连接，另一端与后限位块322的侧面连接；所述支承带331在支承带导向辊332的导向作用下沿包装材料的输送方向环形设置。具体地，所述支承带导向辊332共四个，包括第一上导向辊a、第二上导向辊b、第一下导向辊c和第二下导向辊d，所述第一上导向辊a和第二上导向辊b分别设于平移架31的前后方，所述第一下导向辊c和第二下导向辊d设于对应的所述第一上导向辊a和第二上导向辊b的下方；所述第一上导向辊a、第二上导向辊b、第一下导向辊c和第二下导向辊d配合将支承带331绷紧，并在平移架31移动过程中保持位于第一上导向辊a与前限位块321、以及第二上导向辊b与后限位块322之间的支承带331水平。当包装材料被送入切割工位时，位于第一上导向辊a与前限位块321之间的支承带331与包装材料接触，当包装材料穿过切刀2后，位于第二上导向辊b与后限位块322之间的支承带331与包装材料接触，支承带331在平移架31的带动下同步移动，为包装材料提供完整的支撑。

在切刀2工作过程中，固定刀刃21与活动刀刃22的相对位置调节尤其重要。为了保证活动刀刃22与固定刀刃21的相对位置和朝向符合预期，本实施例的所述后限位块322内还设有活动刀刃调节块324。所述活动刀刃调节块324通过调节螺母325固定在活动刀刃22与前限位块321之间。具体地，所述调节螺母325从上到下间隔预定距离排列，穿过所述后限位块322与所述活动刀刃调节块324连接，通过调节不同高度的调节螺母325，能够调整活动刀刃调节块324的前后位置以及前后倾斜角度，从而调整活动刀刃22与固定刀刃21的相对位置和朝向，保证切割干脆平整。另外，还可以在多次切割后快速调整因为磨损造成的切刀间隙变化。

包装材料在切割时应该保持张紧，为此，所述包装材料切割装置还包括第二牵引机构18，其设于平移架31的后方，用于在切割前张紧位于切割工位的包装材料，也为切断后的包装材料提供向前的动力，使切割后的包装材料完全送入出料堆叠机构。

结合图6-图8，所述出料堆叠机构设于第二牵引机构18的后方，包括架体5和升降存储机构，所述升降存储机构包括能够升降的存纸平台。为了便于堆叠好的包装材料送到包装工位，所述能够升降的存纸平台可以由小车6和升降机构7组成。所述架体5设有包装材料通道51，所述包装材料通道51上方设有包装纸限位机构8；所述小车6受所述升降机构7支承，并设于包装材料通道51中，能够在升降机构7驱动下升降；所述升降机构7能够竖直升降；所述小车6底部设有车轮61，所述架体5侧面设有小车6通道，所述小车6能够在小车6通道移出架体5。所述升降机构7为竖直设置的液压缸71、气压缸或丝杠机构。

第二牵引机构18将包装材料送入架体5内的小车6上，如果包装材料向上翘曲，其会与包装纸限位机构8接触，防止包装材料过度形变。当预定长度的包装材料送至小车6上时，切刀2将包装材料闸断。包装材料闸断后，在第二牵引机构18的牵引作用下完全进入小车6中。升降机构7驱动小车6下降预定距离，组合好的包装材料继续从堆叠在小车6上的包装材料的最上方送入，再次等待送入预定长度后切断。重复上述步骤，直到获得足够层数的包装材料。最后，升降机构7驱动小车6下降，直到小车6与地面接触，小车6底部与升降机构7脱离，小车6从架体5侧面平移出来。最后将小车6推到预定包装工位，取相应层数的包装材料进行铝材包装。

其中，所述架体5由两条平行设置的主梁52以及设于主梁52两端的支脚53组成。两条主梁52之间是预留的包装材料通道51，所述支脚53设于主梁52两端，避免支脚53妨碍小车6从主梁52的侧面进出。所述包装纸限位机构8包括设于主梁52上的立柱81、连接两侧立柱81的横梁82以及设于横梁82中部下方的限位杆83。所述横梁82底部设有连接件84，所述限位杆83与所述连接件84连接。所述限位杆83为圆柱形。如上所述，当包装材料向上翘曲时，会跟光滑的圆柱形限位杆83接触，包装材料会在限位杆83的导向作用下向前按照预定路线行进，防止由于包装材料翘曲而发生褶皱等缺陷。

优选地，相邻的所述横梁82之间连接有强化杆85，所述强化杆85从一侧主梁52上的立柱81上端连接至另一侧主梁52上的立柱81上端。所述强化杆85能够提高架体5的整体刚性，还能在一定限度内防止包装材料从架体5脱出。

为了提高本堆叠机构的自动化程度，所述机架上还设有用于检测小车6上的包装纸的高度的感应器9。当一次出料完成后，小车6下降，直到感应器9感应到小车6上的包装材料的上表面位于初始高度时，停止下降，以实现根据不同包装材料的组合厚度智能调整小车6每次下降的行程。

采用上述结构，通过能够升降的小车对包装材料进行承载，将成卷的包装材料按照层次平铺在小车上，包装材料堆叠到预定高度后可以通过推动小车，直接将包装材料运输到对应工位，操作简便。小车上方设有包装纸限位机构，能够防止包装纸送入小车的过程中向上翘曲，使包装材料堆叠更加整齐，从而自动完成包装材料的堆叠和出料工作，降低劳动成本，提高包装效率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种包装材料预处理设备，包括进纸机构、切断机构和出料堆叠机构，其特征在于，所述进纸机构包括存纸架、拉紧平整机构和第一牵引机构，用于存放包装材料以及将包装材料平整地向前推送；所述切断机构包括切刀和切刀往复驱动机构，所述切刀包括固定刀刃、活动刀刃和刀刃驱动机构，所述刀刃驱动机构能够驱动活动刀刃相对固定刀刃移动，将包装材料切断；

所述切刀往复驱动机构包括平移架、切刀限位机构和水平支承机构，所述切刀限位机构设于平移架上，用于安装切刀；

所述出料堆叠机构包括架体和升降存储机构，所述架体设有包装材料通道，所述包装材料通道上方设有包装纸限位机构；所述升降存储机构设于包装材料通道中，其设有能够升降的存纸平台。

2.如权利要求1所述的包装材料预处理设备，其特征在于，所述拉紧平整机构包括第一平整拉伸机构、横向限位机构和第二平整拉伸机构；

所述第一平整拉伸机构包括导向辊、固定压紧辊和活动压紧辊，所述活动压紧辊设于固定压紧辊的上方，用于与固定压紧辊配合对通过的包装材料施加均匀压力；

所述横向限位机构包括分列于通过的包装材料两侧的固定挡板和活动挡板，所述活动挡板能够相对固定挡板移动；

所述第二平整拉伸机构用于对包装材料施加第二次均匀压力。

3.如权利要求2所述的包装材料预处理设备，其特征在于，所述第二平整拉伸机构包括纵向活动座，以及设于纵向活动座上的矩形条，所述矩形条能够相对纵向活动座上下移动。

4.如权利要求1所述的包装材料预处理设备，其特征在于，所述平移架包括滑轨、能够在滑轨上滑动的滑块、设于滑块上的平移下梁、设于平移下梁上的支柱，以及连接支柱顶部的平移上梁；所述平移下梁能够在往复驱动装置的驱动下相对滑轨做往返运动。

5.如权利要求4所述的包装材料预处理设备，其特征在于，所述切刀限位机构设于支柱上，包括前限位块和后限位块，所述前限位块和后限位块之间形成活动刀刃限位槽；所述后限位块内还设有活动刀刃调节块，所述活动刀刃调节块通过调节螺母固定在活动刀刃与前限位块之间。

6.如权利要求5所述的包装材料预处理设备，其特征在于，所述水平支承机构包括支承带和支承带导向辊，所述支承带的一端与前限位块的顶部连接，另一端与后限位块的侧面连接；所述支承带在支承带导向辊的导向作用下沿包装材料的输送方向环形设置。

7.如权利要求5所述的包装材料预处理设备，其特征在于，所述固定刀刃固定于平移上梁上，所述活动刀刃设于固定刀刃下方、前限位块和后限位块之间，所述活动刀刃包括切割部和位于切割部侧面，水平向前延伸的尾端承载部。

8.如权利要求1所述的包装材料预处理设备，其特征在于，所述存纸平台包括小车和小车升降机构，所述小车能够支承在小车升降机构上，所述小车升降机构能够推动小车竖直升降，所述小车底部设有车轮，所述架体侧面设有小车通道，所述小车能够在小车通道移出架体。

9.如权利要求8所述的包装材料预处理设备，其特征在于，所述架体由两条平行设置的主梁以及设于主梁两端的支脚组成；所述包装纸限位机构包括设于主梁上的立柱、连接两侧立柱的横梁以及设于横梁中部下方的限位杆；所述横梁底部设有连接件，所述限位杆与所述连接件连接；所述限位杆为圆柱形。

10.如权利要求9所述的包装材料预处理设备，其特征在于，相邻的所述横梁之间连接有强化杆，所述强化杆从一侧主梁上的立柱上端连接至另一侧主梁上的立柱上端。