CN110626571B - 一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置及工作方法，本发明通过调整端轴插入轴套内部的长度来调节水平宽度，通过弹簧机构与肘夹相配合能够调整竖直高度，从而使本装置适用于货物尺寸规格多的包装场合，能适应薄膜卷高度和宽度尺寸的变化，本发明中将薄膜从内部撑开，并保持撑开的状态接近笔直，以利于后续自动化设备抓取薄膜的成功率。本发明保持薄膜袋的水平开口状态，克服了薄膜的自然下垂，适应货物在包装产线上卧置的状态。

Description

一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置及工作方法

技术领域

本发明属于包装设备领域，具体涉及一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置及工作方法。

背景技术

在自动化包装领域，PE薄膜材料的应用越来越广泛，包括尺寸比较大的货物，例如冰箱、洗衣机，甚至是自动扶梯也都在逐步采用PE薄膜材料。对于外形轮廓比较规整的货物，能直接采用尺寸匹配的薄膜袋可以有效提高包装效率。当前包装材料厂家提供的常见的薄膜卷可以作为理想的包装材料，此类薄膜卷撑开后呈口字形状，成卷供应。在任意位置热塑后裁断，即可得到口袋形薄膜袋。为实现自动化包装还需要提前将薄膜卷撑开，而且应保持撑开的状态接近笔直，以利于后续自动化设备抓取薄膜的成功率。然而依靠人工撑开薄膜卷既无法匹配高速包装节拍，也无法降低劳动强度。其次，很多包装场合货物尺寸规格多，意味着需要对应的薄膜卷周长尺寸也多，能够撑开薄膜卷的装置需要适应周长尺寸的变化。其三，很多货物在包装产线上是卧置状态，相应的薄膜袋也应保持水平开口，那么就需要撑开薄膜卷的装置克服薄膜的自然下垂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置及工作方法，该装置宽度和高度可调，能适应多种薄膜卷周长规格，并能为后续的热封裁断作业避让出空间，且安装和调整简单，可适应自动化包装节拍。

为了达到上述目的，一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置，包括四个分别设置在左右两侧的上部和下部的侧板，每个侧板均铰接有摆杆，同侧的摆杆能够相向转动，侧板上设置有若干端轴，水平对应的端轴间通过轴套连接，轴套为空心结构，水平对应的端轴插入轴套内部，同侧的侧板间设置有弹簧机构，弹簧机构上设置有用于限制弹簧机构压缩量的肘夹。

端轴上设置有轴承和尼龙辊，轴承靠向侧板设置。

每个侧板上均设置有两个端轴。

摆杆的一端为自由端，另一端通过销子铰接在侧板上，摆杆与侧板间设置有弹性元件，使摆杆保持自然水平状态。

摆杆为外表面圆润光滑的非金属材质。

轴套上设置有紧定螺钉，紧定螺钉能够穿过轴套将轴套内的端轴锁紧。

上部的端轴上部以及下部的端轴下部均设置有驱动轴，驱动轴上套设有胶辊，驱动轴通过胶辊驱动端轴转动。

肘夹的上止点为弹簧机构被压缩的最低点。

一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，根据需求调节端轴间的距离，并将端轴固定在轴套内，调节上部和下部的侧板间的间距，并通过肘夹固定，形成口字形状；

步骤二，送入薄膜，薄膜通过摆杆送入后端热封装置；

步骤三，热封装置对薄膜进行封口，封口时，薄膜挤压摆杆向心转动；

步骤四，热封完成后，外摆杆恢复自然水平状态。

在端轴被卡入胶辊之间后，弹簧机构依靠回弹趋势将轴承与胶辊顶紧，将松脱的肘夹的推杆上推，推杆上止点被锁死，弹簧机构在工作状态下受迫下压，最大的压缩状态就是抵住推杆顶部。

与现有技术相比，本发明的装置通过调整端轴插入轴套内部的长度来调节水平宽度，通过弹簧机构与肘夹相配合能够调整竖直高度，从而使本装置适用于货物尺寸规格多的包装场合，能适应薄膜卷高度和宽度尺寸的变化，本发明中将薄膜从内部撑开，并保持撑开的状态接近笔直，以利于后续自动化设备抓取薄膜的成功率。本发明保持薄膜袋的水平开口状态，克服了薄膜的自然下垂，适应货物在包装产线上卧置的状态。

本发明的方法首先根据需求调节宽度和高度，能适应多种薄膜卷周长规格，并能为后续的热封裁断作业避让出空间，且安装和调整简单，可适应自动化包装节拍。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的外形示意图；

图3为本发明的动作示意图；

图4为本发明的工作示意图；

图5为本发明的水平限位示意图；

图6为图5的A向示意图；

图7为本发明的弹簧机构示意图；

图8为本发明的限位机构示意图；

图9为图8中A-A面剖视图；

图10为本发明的伸缩机构示意图；

图11为本发明的安装示意图；

其中，1弹性开膜装置；2驱动轴；3薄膜卷；1-1摆杆；1-2侧板；1-3轴承；1-4尼龙辊；1-5弹簧机构；1-6肘夹；1-7端轴；1-8轴套；2-1胶辊。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明包括四个分别设置在左右两侧的上部和下部的侧板1-2，每个侧板1-2均铰接有摆杆1-1，同侧的摆杆1-1能够相向转动，侧板1-2上设置有端轴1-7，水平对应的端轴1-7间通过轴套1-8连接，轴套1-8为空心结构，水平对应的端轴1-7插入轴套1-8内部，同侧的侧板1-2间设置有弹簧机构1-5，弹簧机构1-5上设置有用于限制弹簧机构1-5压缩量的肘夹1-6，肘夹1-6的止点为弹簧机构1-5被压缩的最低点。摆杆1-1为外表面圆润光滑的非金属材质，外表呈前端是球面的棒状。侧板1-2也是非金属材质，外表面圆润光滑，以利于薄膜顺利滑移。摆杆1-1的一端为自由端，另一端通过销子铰接在侧板1-2上，摆杆1-1与侧板1-2间设置有弹性元件，使摆杆1-1保持自然水平状态。轴套1-8上设置有紧定螺钉，紧定螺钉能够穿过轴套1-8与轴套1-8内的端轴1-7接触。

如图2和图3所示，上部的端轴1-7上部以及下部的端轴1-7下部均设置有驱动轴2，驱动轴2上套设有胶辊2-1，驱动轴2通过胶辊2-1驱动端轴1-7转动。驱动轴2需要外部动力驱动旋转，只有同步且等速的旋转运动。通常水平和竖直方向被固定，只有更换薄膜卷3规格时，才调整两根驱动轴2的间距，但水平方向没有位移。两根驱动轴2相互平行，上下铅锤布置，其内侧高差小于弹性开膜装置1的高度。各胶辊2-1通过键与驱动轴2连接，在驱动设备带动下同转速旋转。同一根驱动轴2上的两只胶辊2-1的跨距对应弹性开膜装置1上尼龙辊1-4的跨距，弹性开膜装置1将被4只胶辊2-1限位固定。薄膜卷3的开口一端，上下方向被弹性开膜装置1和驱动轴2分别夹紧，两侧方向被弹性开膜装置1撑开。本发明所适用的薄膜是整卷状态，张开后的截面呈口字型。正常使用时需要上下铅锤布置的两根驱动轴2夹紧弹性开膜装置1来提供摩擦力矩。上部驱动轴2顺时针旋转，下部驱动轴2逆时针旋转，即可实现薄膜卷3向前输出。同理，上部驱动轴2逆时针旋转，下部驱动轴2顺时针旋转，即可实现薄膜卷3向后退回。弹性开膜装置1前端的摆杆1-1使薄膜卷3的开口保持张开状态。

如图4所示，弹性开膜装置1前端的摆杆1-1可以在外力作用下，各自向心合拢。外力撤除后，受到侧板1-2内部的弹性元件推动，能迅速恢复自然水平状态。对于需要热封薄膜卷3的工况，可以将热封装置4布置在摆杆1-1前侧的上下方向，相向合拢时摆杆1-1亦会跟随热封装置4相向摆动收拢，既而完成薄膜的热塑封和裁断等作业。

如图5和图6所示为开膜弹性机构1与驱动轴2的水平固定特征。因为驱动轴2本身只能旋转，水平和竖直两个自由度是被限制的，这样弹性开膜装置1安装在两根驱动轴2之间就限制了其竖直方向位移。具体描述如下：每一只侧板1-2对应有两根端轴1-7，每根端轴1-7上布置有两只轴承，对应于驱动轴2的胶辊2-1，每根端轴1-7上各有两只轴承1-3与其接触，即两对共4只轴承1-3的外圆周面与胶辊2-1外圆相切。胶辊2-1既限制了四只轴承1-3竖直方向位移，又可保持胶辊2-1与轴承1-3之间充分接触，确保工作状态下胶辊2-1能对薄膜卷3提供均匀的摩擦力矩。驱动轴2与弹性开膜装置1之间水平方向的位移限制，依靠尼龙辊1-4的锥面。远离摆杆1-1的端轴1-7上多布置了一只轴承1-3，尼龙辊1-4面向胶辊2-1一侧是锥面，与胶辊2-1圆角相切。这样，两只胶辊与其对应的两只背对背的两只尼龙辊1-4也就限制了弹性开膜装置1的水平位移。以上描述可以理解为，胶辊2-1卡在四只轴承1-3和一只胶辊1-4形成的空间区域内，将弹性开膜装置1一个角的水平和竖直方向位移限制住。

如图7图所示，上下两只侧板1-2是依靠一对弹簧机构1-5连接在一起。弹簧机构1-5由导柱、压缩弹簧和簧座等零件构成，并成对使用。对弹性开膜装置1施加竖直方向压力，在弹簧机构1-5的作用下，弹性开膜装置1的高度随之降低。释放压力，弹性开膜装置1随即恢复自然高度。弹簧机构1-5能实现两个功能。一是方便弹性开膜装置1能快速安装到驱动轴2之间。二是正常使用时，驱动轴2的胶辊2-1持续碾动薄膜卷3向前输送，而薄膜卷3内壁也对弹性开膜装置1施加摩擦力矩，导致弹性开膜装置1有被向外拖拽的趋势。弹簧机构1-5依靠压缩弹簧的自适应性，可以抵消这个趋势。

如图8图和图9所示，在一对弹簧机构之间布置有一只肘夹1-6。搬动肘夹1-6的手柄，肘夹1-6的推杆能上下动作，其上止点就是弹簧机构1-5可以被压缩的最低点。其作用是限制弹簧机构1-5的压缩量，使其压缩量可以一定范围内被控制。肘夹的安装位置可调，推杆的伸长量也可调，这样弹簧机构1-5就能适应比较大的压缩范围，也就使弹性开模装置1在一定范围内适应薄膜卷3高度尺寸的变化。

如图10所示，弹性开膜装置1的宽度可以被自由调整，能在一定范围内适应薄膜卷3宽度尺寸的变化。水平方向的两根端轴1-7分别被插入一根中空的轴套1-8内，插入的深浅决定了弹性开膜装置1的宽度。轴套1-8两端各布置有两只紧定螺钉，确定插入深度后，锁固紧定螺钉就能固定端轴1-7的位移。

如图11所示，弹性开膜装置1的安装特征。手动将弹性开膜装置1向两根驱动轴2之间的空间平推，因为两根驱动轴2的跨距是固定的，因此弹簧机构1-5会被向心压缩。在弹性开膜装置1被卡入四只胶辊2-1之间后，弹簧机构1-5依靠回弹趋势将轴承1-3与胶辊2-1顶紧。将松脱的肘夹1-6上推，其推杆上止点被锁死，弹簧机构1-5在工作状态下受迫下压，最大的压缩状态就是抵住推杆顶部。至此，完成弹性开膜装置1的安装。

Claims (3)

1.一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置，其特征在于，包括四个分别设置在左右两侧的上部和下部的侧板（1-2），每个侧板（1-2）均铰接有摆杆（1-1），同侧的摆杆（1-1）能够相向转动，侧板（1-2）上设置有若干端轴（1-7），水平对应的端轴（1-7）间通过轴套（1-8）连接，轴套（1-8）为空心结构，水平对应的端轴（1-7）插入轴套（1-8）内部，同侧的侧板（1-2）间设置有弹簧机构（1-5），弹簧机构（1-5）上设置有用于限制弹簧机构（1-5）压缩量的肘夹（1-6）；

端轴（1-7）上设置有轴承（1-3）和尼龙辊（1-4）；

每个侧板（1-2）上均设置有两个端轴（1-7）；

摆杆（1-1）的一端为自由端，另一端通过销子铰接在侧板（1-2）上，摆杆（1-1）与侧板（1-2）间设置有弹性元件，使摆杆（1-1）保持自然水平状态；

轴套（1-8）上设置有紧定螺钉，紧定螺钉能够穿过轴套（1-8）将轴套（1-8）内的端轴（1-7）锁紧；

上部的端轴（1-7）上部以及下部的端轴（1-7）下部均设置有驱动轴（2），驱动轴（2）上套设有胶辊（2-1），驱动轴（2）通过胶辊（2-1）驱动端轴（1-7）转动；

肘夹（1-6）的上止点为弹簧机构（1-5）被压缩的最低点；

将弹性开膜装置(1)向两根驱动轴(2)之间的空间平推，因为两根驱动轴(2)的跨距是固定的，因此弹簧机构(1-5)会被向心压缩，在端轴（1-7）被卡入胶辊（2-1）之间后，弹簧机构（1-5）依靠回弹趋势将轴承（1-3）与胶辊（2-1）顶紧，将松脱的肘夹（1-6）的推杆上推，推杆上止点被锁死，弹簧机构（1-5）在工作状态下受迫下压，最大的压缩状态就是抵住推杆顶部。

2.根据权利要求1所述的一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置，其特征在于，摆杆（1-1）为外表面圆润光滑的非金属材质。

3.权利要求1所述的一种撑开水平输送薄膜的弹性开膜装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据需求调节端轴（1-7）间的距离，并将端轴（1-7）固定在轴套（1-8）内，调节上部和下部的侧板（1-2）间的间距，并通过肘夹（1-6）固定，形成口字形状；

步骤二，送入薄膜，薄膜通过摆杆（1-1）送入后端热封装置；

步骤三，热封装置对薄膜进行封口，封口时，薄膜挤压摆杆（1-1）向心转动；

步骤四，热封完成后，摆杆（1-1）恢复自然水平状态。