CN110758803A - 自动胶带缠绕系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及产品包装设备领域，具体而言，涉及一种自动胶带缠绕系统，其包括机架、旋转贴带装置、胶带抚平切割装置、工件支撑装置、胶带压紧装置以及工件压紧装置；旋转贴带装置安装在机架前端，包括驱动组件、回转支撑以及贴带器；胶带抚平切割装置安装在机架下端，包括胶带切割组件、光轴以及抚平气缸，工件支撑装置包括若干安装在机架上的滚筒，胶带压紧装置安装在机架的侧面，包括第一伸缩件以及第二伸缩件，工件压紧装置位于机架背侧，包括压紧气缸以及压紧块；本发明所涉及的技术方案自动化程度高，解决了现有技术中胶带缠绕打包过程复杂、由于包装环境差工件表面灰尘油污较多使得胶带粘贴不牢、包装效率底且包装产品质量差的问题。

Description

自动胶带缠绕系统

技术领域

本发明涉及产品包装设备领域，具体而言，涉及一种自动胶带缠绕系统。

背景技术

目前，产品的外包装上一般都需要用胶带缠绕密封或者捆绑，现有的在外包装上缠绕胶带的过程一般都是工人手动缠绕包装，针对形状尺寸较大的外包装，缠绕过程比较麻烦，自动化程度低，工作效率低，且产品包装质量低。

传统的胶带缠绕机无法做到一整条流水线生产，工序很多，操作麻烦，整体设备占地空间大、操作复杂，降低了生产速度，增加生产的费用，工件的现场环境恶劣的情况下，工件表面一般会带有很多浮尘或者油污，仅仅将胶带缠绕在工件表面会使得胶带和工件表面的粘贴不牢，粘贴不牢固等问题，胶带缠绕过程中工件容易错位或者移动，使得整个包装过程自动化水平底，无法实现全自动打包控制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自动胶带缠绕系统，以解决现有技术中胶带缠绕打包过程自动化程度低、包装环境差、工件表面灰尘油污较多使得胶带粘贴不牢，造成的包装效率底，包装产品质量差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种自动胶带缠绕系统，其包括机架、旋转贴带装置、胶带抚平切割装置、工件支撑装置、胶带压紧装置以及工件压紧装置；

旋转贴带装置安装在机架前端，包括驱动组件、可转动连接在机架上的回转支撑以及连接在回转支撑上的贴带器；驱动组件与回转支撑连接，驱动组件带动回转支撑转动，回转支撑中间带有通孔，机架上带有与通孔位置对应的空隙，用于放置工件；

胶带抚平切割装置安装在机架下端，包括胶带切割组件、光轴以及抚平气缸，光轴两端固定在机架上，光轴上滑动连接胶带切割组件，胶带切割组件与抚平气缸的伸缩端连接；胶带切割组件包括框架以及通过转轴可转动连接在框架上的若干摆臂，摆臂分别与伸缩气缸的伸缩端连接，伸缩气缸的固定端安装在框架上；每个伸缩气缸单独伸缩带动对应的摆臂沿着转轴转动；摆臂上分别安装有毛刷、上压带板、下压带板、切割刀片以及胶带拍平毡；

工件支撑装置包括若干安装在机架上的滚筒，滚筒的排布方向与工件运动方向一致，工件沿着滚筒滚动前进；

胶带压紧装置安装在机架的侧面，包括第一伸缩件以及第二伸缩件，第一伸缩件与第二伸缩件之间通过底板连接，第一伸缩件的伸缩方向与第二伸缩件的伸缩方向垂直，第二伸缩件的伸缩端安装有压紧垫；

工件压紧装置位于机架背侧，包括压紧气缸以及压紧块，压紧块固定在压紧气缸的伸缩端，用于将工件压紧。

进一步的，驱动组件包括伺服电机以及传动齿轮，回转支撑为圆环状，回转支撑外表面带有与传动齿轮配合的传动齿，伺服电机通过传动齿轮带动回转支撑转动。

进一步的，贴带器包括胶带固定套以及导向转轴，胶带固定套和导向转轴均可转动安装在转接板上，转接板固定在回转支撑上，胶带固定套靠近回转支撑的一端带有挡板，挡板上带有检测孔，检测孔呈环形排布在挡板上。

进一步的，胶带固定套上开有活动槽，活动槽上安装有活动块，活动块与活动槽之间安装有弹簧。

进一步的，框架上安装有直线轴承，直线轴承与光轴配合安装。

进一步的，上压带板上均布若干通孔，上压带板与下压带板上下重合，用于夹住胶带端部，上压带板的材料为铁氟龙。

进一步的，第一伸缩件为三轴气缸，第二伸缩件为双轴气缸。

进一步的，压紧垫的材料为聚氨酯。

进一步的，压紧气缸的伸缩方向垂直于工件表面，用于压紧工件。

进一步的，抚平气缸的伸缩方向与伸缩气缸的伸缩方向相垂直，伸缩气缸的伸缩方向与工件的进给方向平行。

本发明具有以下有益效果：

(1)该自动胶带缠绕系统安装了胶带压紧装置，针对生产现场条件恶劣，空气质量不佳，现场环境比较脏，产品表面有杂质的情况，将胶带和工件表面压紧，使得胶带牢固粘贴在工件表面，粘贴更牢固；

(2)该自动胶带缠绕系统，设置有旋转贴带装置，胶带卷安装在旋转贴带装置上，绕着工件表面旋转，进行缠绕粘贴，工件不需要移动即可实现对工件360度全方位的粘贴，自动化程度高，节省了人力物力；

(3)该自动胶带缠绕系统，设置有胶带抚平切割装置，实现对胶带缠绕前的前端夹紧、刷平；胶带缠绕结束后的切割以及切割端拍平等一系列动作，控制过程简单，且自动化程度高，对胶带前端和后端的处理效果好，有效防止端部卷翘等问题；

(4)该自动胶带缠绕系统在需要包装的产品表面有尘土，油污或者其他颗粒杂质的情况下，将胶带贴好，或者在码放的包装物外形不整齐，有一定的歪斜情况也可以贴带良好，提高了工作效率，一体化紧凑的架体设计，减小了机身大小，减轻了机身重量，为使用者节约了场地。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明背面结构示意图；

图3是旋转贴带装置与胶带抚平切割装置安装位置示意图；

图4是旋转贴带装置结构示意图；

图5是胶带固定套结构示意图；

图6是胶带切割组件结构示意图；

图7是胶带压紧装置结构示意图；

图中：1、机架；2、旋转贴带装置；21、回转支撑；22、传动齿轮；23、胶带固定套；231、活动槽；232、活动块；24、挡板；241、检测孔；25、导向转轴；26、转接板；27、伺服电机；3、胶带抚平切割装置；31、胶带切割组件；311、伸缩气缸；312、框架；313、毛刷；314、上压带板；315、下压带板；316、切割刀片；317、胶带拍平毡；318、转轴；32、光轴；33、抚平气缸；4、工件支撑装置；41、滚筒；5、胶带压紧装置；51、第一伸缩件；52、第二伸缩件；53、压紧垫；54、安装基座；55、底板；6、工件压紧装置；61、压紧气缸；62、压紧块；7、控制装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1-7所示，本实施例所述的一种自动胶带缠绕系统，其包括机架1、旋转贴带装置2、胶带抚平切割装置3、工件支撑装置4、胶带压紧装置5以及工件压紧装置6。

旋转贴带装置安装在机架前端，包括驱动组件、可转动连接在机架上的回转支撑21以及连接在回转支撑上的贴带器；驱动组件与回转支撑连接，驱动组件带动回转支撑转动，回转支撑中间带有通孔，机架上带有与通孔位置对应的空隙，用于放置工件。

驱动组件包括伺服电机27以及传动齿轮22，回转支撑为圆环状，回转支撑外表面带有与传动齿轮配合的传动齿，工件就为之后，伺服电机通过传动齿轮带动回转支撑转动，进而带动贴带器绕着待包装产品转动，胶带固定在贴带器上，在包装产品表面环形缠绕。

贴带器包括胶带固定套23以及导向转轴25，胶带固定套和导向转轴均可转动安装在转接板26上，转接板固定在回转支撑上，胶带卷套接在胶带固定套上，胶带卷端部通过导向转轴进行导向后粘贴在待包装产品表面。

胶带抚平切割装置安装在机架下端，包括胶带切割组件31、光轴32以及抚平气缸33，光轴两端固定在机架上，光轴上滑动连接胶带切割组件，胶带切割组件与抚平气缸的伸缩端连接；胶带切割组件31包括框架312以及通过转轴318可转动连接在框架上的若干摆臂，摆臂分别与伸缩气缸311的伸缩端连接，伸缩气缸的固定端安装在框架上；每个伸缩气缸单独伸缩带动对应的摆臂沿着转轴转动；摆臂上分别安装有毛刷313、上压带板314、下压带板315、切割刀片316以及胶带拍平毡317；伸缩气缸伸缩，带动摆臂摆动，则摆臂上安装的相应装置随着摆臂摆动；摆臂位于水平位置的时候为工作位置，摆臂向下翻转时为让位状态，防止摆臂及摆臂上的部件阻碍旋转贴带装置转动贴带。

对应位置的伸缩气缸带动毛刷运动，可以实现对胶带刷平；对应位置的伸缩气缸带动上压带板或者下压带板运动，可以实现对胶带前端的夹紧或者释放；对应位置的伸缩气缸带动切割刀片旋转运动，可以实现对胶带末端的切割；对应位置的伸缩气缸带动胶带拍平毛毡旋转运动实现对胶带切割端部的拍平等动作。

框架上安装有直线轴承，直线轴承与光轴配合安装，抚平气缸的伸缩方向与伸缩气缸的伸缩方向相垂直，伸缩气缸的伸缩方向与工件的进给方向平行，毛刷处于工作位置的时候，其余摆臂处于翻转到下方状态，抚平气缸伸缩，带动整个胶带切割组沿着光轴横向运动，此时，毛刷实现对胶带的前端刷平，使得胶带前端更好的粘贴在工件表面。

上压带板与下压带板上下重合，在胶带包装缠绕开始之前，上压带板和下压带板夹住胶带前端；上压带板上均布若干通孔，用于减轻上压带板本身的重量，上压带板的材料为铁氟龙，铁氟龙材料与胶带不粘结，可以有效防止胶带带有粘胶的一面粘在上压带板上。

工件支撑装置固定在机架上，包括若干安装在机架上的滚筒41，滚筒的排布方向与工件运动方向一致，工件沿着滚筒滚动前进；滚筒排列在伸缩气缸上方，滚筒的滚动方向与伸缩气缸的伸缩方向一致，工件放置在滚筒上，沿着滚筒滚动前进，待包装部位伸出滚筒前端，便于旋转贴带装置缠绕胶带包装工件。

胶带压紧装置安装在机架的侧面，包括第一伸缩件51以及第二伸缩件52，第一伸缩件与第二伸缩件之间通过底板55连接，第一伸缩件的伸缩方向与第二伸缩件的伸缩方向垂直，第二伸缩件的伸缩端安装有压紧垫53；第一伸缩件为三轴气缸，第二伸缩件为双轴气缸；压紧垫的材料为聚氨酯。

工作时，当胶带刚刚粘贴到工件上并且胶带到达聚氨酯压紧垫正面时，控制系统控制三轴气缸伸出，将双轴气缸向前推出到胶带粘贴对应的位置，到位之后，双轴气缸伸出，将聚氨酯压紧垫顶出，压紧垫将胶带压紧在包装物上，压紧之后，双轴气缸和三轴气缸依次收回。

工件压紧装置位于机架背侧，包括压紧气缸61以及压紧块62，压紧块固定在压紧气缸的伸缩端，用于将工件压紧。工件放置在滚筒上支撑，另一端穿过回转支撑和机架上的空隙到达机架背面，位于机架背面的压紧气缸开启，将压紧块推出，压紧工件表面，防止工件在胶带缠绕的过程中发生偏移。

工件包装过程中各个伸缩气缸、压紧气缸、三轴气缸、抚平气缸、双轴气缸的动作过程以及胶带剩余量等的检测过程均通过控制装置7进行整体控制，具体控制过程并非本申请的保护以及主要创新点，在此不做赘述。

本发明的使用过程如下所述：

工件放置在滚筒上，随着滚筒的滚筒将工件需要包装的位置定位到旋转贴带装置处，工件前端穿过回转支承的通孔和机架的空隙到达机架的背面，工件就位之后，工件压紧装置动作，压紧气缸伸长，带动压紧块压紧在工件表面，将位于机架背面的工件压紧，防止工件在缠绕包装的过程中发生偏移，影响包装效果。

工件被压紧之后，旋转贴带装置带动胶带卷进行旋转粘贴，胶带卷固定在胶带固定套上，将胶带前端穿过导向转轴，固定到上压带板和下压带板之间，将胶带前端夹紧，胶带夹紧之后，回转支承转动，带动贴带器转动半圈左右的角度，然后毛刷所在的摆臂抬升到工件表面，上压带板和下压带板依次回落到下方，抚平气缸伸长，带动整个胶带切割组件沿着光轴横向运动，毛刷将胶带前端刷平到工件表面上，同时胶带压紧装置运动，三轴气缸伸长，将双轴气缸推送到胶带粘贴的对应位置，到达胶带粘贴位置处之后，双轴气缸伸长，带动聚氨酯压紧垫向前伸长，将胶带压实在工件侧表面，压实之后，双轴气缸和三轴气缸依次收回，胶带继续圆周缠绕包装，利用此胶带压紧装置可以有效防止胶带与工件之间粘结松动的问题。

胶带压紧之后，旋转贴带装置继续转动，将胶带继续缠绕到工件表面，一定圈数之后，回转支承停止转动，切割刀片和胶带拍平毡所在的摆臂依次翻转到水平工作位置，将胶带切断，并将胶带末端拍平，最后，切割刀片和胶带拍平毡翻转到下方复位；至此，胶带打包结束。

继续将工件向前推进可以继续在工件的不同位置继续缠绕打包，每次打包之前需要检查胶带剩余量，及时更换胶带，避免胶带在打包过程中断掉，影响工作效率和打包质量。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，胶带固定套靠近回转支撑的一端带有挡板24，挡板上带有检测孔241，检测孔呈环形排布在挡板上，挡板可以限制胶带卷的固定位置，机架上带有检测装置，检测装置的检测信号穿过检测孔检测胶带卷的剩余厚度，便于及时更换胶带卷；检测装置与胶带固定套的初始位置相对应，检测过程为现有技术，在此不做赘述。

实施例3

本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，胶带固定套上开有活动槽231，活动槽上安装有活动块232，活动块与活动槽之间安装有弹簧，活动块向活动槽内部活动，胶带卷套在胶带固定套上，之后在弹簧恢复力的作用下，活动块复位，将胶带卷卡紧在胶带固定套上，防止胶带卷滑动。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前端”、“后端”、“左右”“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种自动胶带缠绕系统，其特征在于，包括机架(1)、旋转贴带装置(2)、胶带抚平切割装置(3)、工件支撑装置(4)、胶带压紧装置(5)以及工件压紧装置(6)；

旋转贴带装置(2)安装在机架(1)前端，包括驱动组件、可转动连接在机架(1)上的回转支撑(21)以及连接在回转支撑(21)上的贴带器；驱动组件与回转支撑(21)连接，驱动组件带动回转支撑(21)转动，回转支撑(21)中间带有通孔，机架(1)上带有与通孔位置对应的空隙，用于放置工件；

胶带抚平切割装置(3)安装在机架(1)下端，包括胶带切割组件(31)、光轴(32)以及抚平气缸(33)，光轴(32)两端固定在机架(1)上，光轴(32)上滑动连接胶带切割组件(31)，胶带切割组件(31)与抚平气缸(33)的伸缩端连接；胶带切割组件(31)包括框架(312)以及通过转轴(318)可转动连接在框架(312)上的若干摆臂，摆臂分别与伸缩气缸(311)的伸缩端连接，伸缩气缸(311)的固定端安装在框架(312)上；每个伸缩气缸(311)单独伸缩带动对应的摆臂沿着转轴(318)转动；摆臂上分别安装有毛刷(313)、上压带板(314)、下压带板(315)、切割刀片(316)以及胶带拍平毡(317)；

工件支撑装置(4)包括若干安装在机架(1)上的滚筒(41)，滚筒(41)的排布方向与工件运动方向一致，工件沿着滚筒(41)滚动前进；

胶带压紧装置(5)安装在机架(1)的侧面，包括第一伸缩件(51)以及第二伸缩件(52)，第一伸缩件(51)通过安装基座(54)固定在机架(1)上，第一伸缩件(51)与第二伸缩件(52)之间通过底板(55)连接，第一伸缩件(51)的伸缩方向与第二伸缩件(52)的伸缩方向垂直，第二伸缩件(52)的伸缩端安装有压紧垫(53)；

工件压紧装置(6)位于机架(1)背侧，包括压紧气缸(61)以及压紧块(62)，压紧块(62)固定在压紧气缸(61)的伸缩端，用于将工件压紧。

2.根据权利要求1所述的自动胶带缠绕系统，其特征在于，驱动组件包括伺服电机(27)以及传动齿轮(22)，回转支撑(21)为圆环状，回转支撑(21)外表面带有与传动齿轮(22)配合的传动齿，伺服电机(27)通过传动齿轮(22)带动回转支撑(21)转动。

3.根据权利要求2所述的自动胶带缠绕系统，其特征在于，贴带器包括胶带固定套(23)以及导向转轴(25)，胶带固定套(23)和导向转轴(25)均可转动安装在转接板(26)上，转接板(26)固定在回转支撑(21)上，胶带固定套(23)靠近回转支撑(21)的一端带有挡板(24)，挡板(24)上带有检测孔(241)，检测孔(241)呈环形排布在挡板(24)上。

4.根据权利要求3所述的自动胶带缠绕系统，其特征在于，胶带固定套(23)上开有活动槽(231)，活动槽(231)上安装有活动块(232)，活动块(232)与活动槽(231)之间安装有弹簧。

5.根据权利要求1所述的自动胶带缠绕系统，其特征在于，框架(312)上安装有直线轴承，直线轴承与光轴(32)配合安装。

6.根据权利要求1所述的自动胶带缠绕系统，其特征在于，上压带板(314)上均布若干通孔，上压带板(314)与下压带板(315)上下重合，用于夹住胶带端部，上压带板(314)的材料为铁氟龙。

7.根据权利要求1所述的自动胶带缠绕系统，其特征在于，第一伸缩件(51)为三轴气缸，第二伸缩件(52)为双轴气缸。

8.根据权利要求1所述的自动胶带缠绕系统，其特征在于，压紧垫(53)的材料为聚氨酯。

9.根据权利要求1所述的自动胶带缠绕系统，其特征在于，压紧气缸(61)的伸缩方向垂直于工件表面，用于压紧工件。

10.根据权利要求1所述的自动胶带缠绕系统，其特征在于，抚平气缸(33)的伸缩方向与伸缩气缸(311)的伸缩方向相垂直，伸缩气缸(311)的伸缩方向与工件的进给方向平行。

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