CN113002891B - 一种细长杆件分拣捆扎收集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细长杆件分拣捆扎收集系统，包括机架和收集箱，还包括设置于机架上的抖杆分离组件、重量长度检测平台、扎带热熔切割组件、扎带输送组件和控制模块；其中，抖杆分离组件对机箱中的细长杆件进行抖动，将每根细长杆件分离，并掉落至重量长度检测平台；重量长度检测平台用于对细长杆件进行重量和长度的检测；扎带热熔切割组件用于完成细长杆件进行捆扎作业。

Description

一种细长杆件分拣捆扎收集系统

技术领域

本发明涉及包装领域，特别涉及一种细长杆件分拣捆扎收集系统。

背景技术

捆扎机械以量大面广、无所不捆的鲜明特点，广泛应用于制造业、食品业、运输业、商业、金融业和服务行业等，成为现代工业化社会不可缺少的设备。美国的SIGNODE公司自1913年就开始从事捆扎机械的生产，而我国的捆扎机械生产1976年才开始。随着我国社会经济的不断发展和对包装要求的提高，国内的捆扎机基本满足了日常需求。我国捆扎市场包括手工捆扎、半自动捆扎、手动捆扎。但现在的捆扎机功能较为单一，需要人工辅助的步骤较多。在机械自动化时代，势必需要相应的系统来简化工作，提高效率这时就需要一种更自动的系统来解放人力。

现今有许多需要分拣包装的细长杆件，如雨伞伞骨、竹丝、水管等，进行适当的捆扎后才能方便运输。系统为一种细长杆件分拣捆扎收集系统，代替原先的手工捆扎或半自动捆扎，实现产品分拣、产品质量检测、捆扎、分装同时进行，提高生产效率。

目前我国打包机的生产厂家通过自主研发和吸收国外先进技术，在质量和功能上都有较大提高。打包机的未来发展趋势在向全自动化、高级化和多样化等方面延伸，研制用于各种用途的打包机。同时提高单机的自动化程度也是打包机的发展趋势，使包装件从输送装置送进后，打包机能自动定位、捆扎、转位，并以十字形、井字形等花样捆扎。随着社会和经济的进步，将工人从重复的机械操作工序转移到更高层次的工作中也是必然的趋势。捆扎机作为打包机下一个重要的分支，其发展也在快速前推。

发明内容

本发明的目的是提供一种细长杆件分拣捆扎收集系统，可用于大部分同类细长杆件的捆扎，同时包括质量检测及自动分装。利用安装支架搭建各功能部件，将细长杆件进行分离和质量检测，检测通过后将自动进行计数、捆扎，在扎带烫合切断后推送至收集箱，只需拿出堆放好产品的箱子，同时扎带再次被传送至初始状态。其中质量检测不合格的细长杆件将被另外收集，整个过程利用PLC进行控制。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种细长杆件分拣捆扎收集系统，包括机架和收集箱，其特点是，还包括设置于机架上的抖杆分离组件、重量长度检测平台、扎带热熔切割组件、扎带输送组件和控制模块；其中，

所述的抖杆分离组件包括：

一旋转轴，其设置于收集箱下方；

一连杆，其一端连接于旋转轴，另一端连接于一滑块，所述的旋转轴、连杆和滑块形成一曲柄滑块结构；

横杆和连接杆件，所述的滑块活动设置于长杆上，可带动横杆上下运动，所述的连接杆件连接于横杆，且可绕横杆转动；

面板，所述的面板设置于连接杆件上；

所述的旋转轴旋转，带动滑块于连杆上作滑动运动，同时滑块带动与之相连的横杆上下运动，并使得连接杆件转动，驱动所述面板上下抬动，从而使得面板上的细长杆件掉落；

所述的重量长度检测平台用于对细长杆件进行重量和长度的检测；

所述的扎带热熔切割组件用于完成细长杆件进行捆扎作业。

进一步地，所述的重量长度检测平台设置于抖杆分离部件下方，其包括：

重量检测平台，其设有一重量传感器，用于检测掉落至平台上的细长杆件的重量；

长度检测器，用于检测重量检测平台上的细长杆件的长度；

第一推杆机构，其设置于所述的收集箱的一侧；

所述的控制模块电路连接于重量传感器、长度检测器和第一推杆机构；

当所述细长杆件的重量在预设重量区间之外或所述的细长杆件的长度在预设长度区间之外时，所述控制模块控制第一推杆机构将不合格的细长杆件从重量检测平台推出，反之，所述控制模块控制重量检测平台倾斜，使得合格的细长杆件掉落至扎带热熔切割组件中。

进一步地，所述的扎带热熔切割组件包括：

第一半圆导轨、第二半圆导轨，其对合设置形成一收纳部，所述的收纳部用于收纳合格的细长杆件；

热熔机构，其设置于第一、二半圆导轨形成的收纳部的下方；

刀架，其用于装配刀具，并连接于所述扎带输送组件的输出端，所述刀具设置于第二半圆导轨的一侧；

气缸，其伸缩端连接于热熔机构，并通过连动架连接刀具；

所述扎带输送组件输出扎带，穿过刀架输送至收纳部的底部，沿着第一半圆导轨向上，到达收纳部的顶部后，继续沿着第二半圆导轨向下，最后再次到达收纳部的底部；此时，所述气缸推动热熔机构向上，并带动刀具朝着靠近第二半圆导轨的方向运动，完成扎带热熔和切割作业，形成细长杆件捆扎堆。

进一步地，所述的扎带输送组件包括：

支架，用于缠绕扎带；

沿着扎带输送方向依次设置的一对摩擦轮、计米器和扎带输送器；

一对摩擦轮相互贴合设置，所述扎带分别贴合该对摩擦轮，并从该对摩擦轮之间传动输送，且依次经过计米器和扎带输送器后输出；

所述的扎带输送器连接于刀具。

进一步地，所述的扎带热熔切割组件进一步包括：一第二推杆机构，用于将细长杆件捆扎堆推出。

进一步包括：分类收集组件，其衔接于重量长度检测平台和扎带输送组件，所述的分类收集组件包括：

箱体，其分为残次品收集箱和成品收集箱；

齿轮，设置于残次品收集箱的一侧；

齿条，其竖直设置于残次品收集箱上，并与齿轮相互啮合，且其顶端设有一转动轮；

圆弧挡板，其活动设置于残次品收集箱入口处，并与转动轮接触；

齿轮转动使齿条做上下运动，齿条的运动使转动轮顺着圆弧挡板的圆弧运动，推动圆弧挡板做开合，使残次品收集箱入口打开，不合格的细长杆掉入残次品收集箱中。

进一步地，所述的残次品收集箱与成品收集箱之间设有圆弧过渡段，当圆弧挡板将封闭残次品收集箱的入口封闭时，细长杆件捆扎堆顺着圆弧过渡段掉入成品收集箱中。

进一步地，所述的细长杆件分拣捆扎收集系统，还包含一杆件数量检测器，其输入端连接于控制模块，用于检测收纳部中细长杆件的数量，当扎带到达收纳部的顶部时，若收纳部的细长杆件数量未达到预设值时，此时控制模块控制扎带输送组件停止输送扎带。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

可用于大部分同类细长杆件的捆扎，同时包括质量检测及自动分装。利用安装支架搭建各功能部件，将细长杆件进行分离和质量检测，检测通过后将自动进行计数、捆扎，在扎带烫合切断后推送至收集箱，只需拿出堆放好产品的箱子，同时扎带再次被传送至初始状态。其中质量检测不合格的细长杆件将被另外收集，整个过程利用PLC进行控制。

相对于现有的人工或半自动捆扎机械，本发明通过抖动杆的规律运动使杆件一根一根分离出来，分离后将落在重量检测平台上完成检测，不合格品将被直接推出，实现杆组分离和质量检测同步进行，提高运行效率并保证产品合格率。同时扎带通过半圆导轨自动回转，再通过系统控制，实现捆扎过程全自动，保证捆扎动作完成度，方便快捷。

附图说明

图1为本发明一种细长杆件分拣捆扎收集系统的结构示意图；

图2、3为本发明抖杆分离组件的结构示意图；

图4为本发明推杆机构的结构示意图；

图5、6为扎带热熔切割组件的结构示意图；

图7为分类收集组件的结构总图；

图8为分类收集组件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种细长杆件分拣捆扎收集系统，包括机架和收集箱1，还包括设置于机架上的抖杆分离组件2、重量长度检测平台3、扎带热熔切割组件5、扎带输送组件和控制模块；其中，参见图2、3，所述的抖杆分离组件2包括：一旋转轴21，其设置于收集箱1下方；一连杆22，其一端连接于旋转轴21，另一端连接于一滑块23，所述的旋转轴21、连杆22和滑块23形成一曲柄滑块结构；横杆24和连接杆件25，所述的滑块23活动设置于长杆27上，可带动横杆24上下运动，所述的连接杆件25连接于横杆24，且可绕横杆24转动；面板26，所述的面板26设置于连接杆件25上；所述旋转轴21旋转，带动滑块23于连杆上作滑动运动，同时滑块23带动与之相连的横杆24上下运动，并使得连接杆件25转动，驱动所述面板26上下抬动，从而使得面板上的细长杆件掉落；上述的抖杆分离部件还包括一电机14，转轮28固定在旋转轴21上，电机14通过同步带连接转轮28。

所述的重量长度检测平台3用于对细长杆件进行重量和长度的检测；所述的扎带热熔切割组件5用于完成细长杆件进行捆扎作业。

需要说明的是，上述的控制模块为常用的PLC控制模块，为本领域人员所采用的常用设备，这里不再赘述。

所述的重量长度检测平台3设置于抖杆分离部件2下方，其包括：重量检测平台31，其设有一重量传感器，用于检测掉落至平台上的细长杆件的重量；长度检测器32，用于检测重量检测平台31上的细长杆件的长度；第一推杆机构33，其设置于所述的收集箱1的一侧；所述的控制模块电路连接于重量传感器、长度检测器32和第一推杆机构33；当所述细长杆件的重量在预设重量区间之外或所述的细长杆件的长度在预设长度区间之外时，所述控制模块控制推杆机构将不合格的细长杆件从重量检测平台推出，反之，所述控制模块控制重量检测平台倾斜，使得合格的细长杆件掉落至扎带热熔切割组件中。在具体实施例中，上述的长度检测器32由大恒可变焦镜头M2514-MP2和大恒工业相机aca2500-14gc组成。

如图5、6所示，所述的扎带热熔切割组件5包括：第一半圆导轨51、第二半圆导轨52，其对合设置形成一收纳部，所述的收纳部用于收纳合格的细长杆件；热熔机构53，其设置于第一半圆导轨51和第二半圆导轨52形成的收纳部的下方；刀架55，其用于装配刀具54，并连接于所述扎带输送组件的输出端，所述刀具54设置于第二半圆导轨52的一侧；气缸56，其伸缩端连接于热熔机构53，并通过连动架57连接刀具54；所述扎带输送组件输出扎带61，穿过刀架55输送至收纳部的底部，沿着第一半圆导轨51向上，到达收纳部的顶部后，继续沿着第二半圆导轨52向下，最后再次到达收纳部的底部；此时，所述气缸56推动热熔机构53向上，并带动刀具54朝着靠近第二半圆导轨的方向运动，完成扎带热熔和切割作业，形成细长杆件捆扎堆。

所述的扎带输送组件包括：支架61，用于缠绕扎带62；沿着扎带输送方向依次设置的一对摩擦轮、计米器64和扎带输送器65；一对摩擦轮相互贴合设置，所述扎带62分别贴合该对摩擦轮，并从该对摩擦轮之间传动输送，且依次经过计米器64和扎带输送器65后输出；所述的扎带输送器65连接于刀具54，具体地，上述的一对摩擦轮可为上摩擦轮631和下摩擦轮632，下摩擦轮632通过同步带连接电机13。

所述的扎带热熔切割组件进一步包括：一第二推杆机构66，用于将细长杆件捆扎堆推出。

参见图4，需要说明的是，上述的第一推杆机构和第二推杆机构结构一样，包括：转盘331、连杆332和固定板333，转盘331、连杆332和固定板333形成转盘连杆机构，进而，通过转盘331的转动带动连杆332将不合格的细长杆件推出或通过转盘的转动带动连杆332将细长杆件捆扎堆推出。

如图7、8所示，在具体实施例中，所述的细长杆件分拣捆扎收集系统，进一步包括：分类收集组件，其衔接于重量长度检测平台和扎带输送组件，所述的分类收集组件包括：箱体71，其分为残次品收集箱711和成品收集箱712；齿轮72，设置于残次品收集箱711的一侧；齿条73，其竖直设置于残次品收集箱711上，并与齿轮73相互啮合，且其顶端设有一转动轮74；圆弧挡板75，其活动设置于残次品收集箱711入口处，并与转动轮74接触；齿轮72转动使齿条73做上下运动，齿条73的运动使转动轮顺着圆弧挡板75的圆弧运动，推动圆弧挡板75做开合，使残次品收集箱711入口打开，不合格的细长杆掉入残次品收集箱711中，上述的齿轮72连接于电机17。

所述的残次品收集箱711与成品收集箱712之间设有圆弧过渡段，当圆弧挡板75将封闭残次品收集箱711的入口封闭时，细长杆件捆扎堆顺着圆弧过渡段掉入成品收集箱712中。

在具体实施例中，还包含一杆件数量检测器，其输入端连接于控制模块，用于检测收纳部中细长杆件的数量，当扎带到达收纳部的顶部时，若收纳部的细长杆件数量未达到预设值时，此时扎带输送组件停止输送扎带。

当捆扎好的细长杆件被推出，电机13再次启动工作，运输扎带，一切循环直至关闭电源。

本发明还提供一种细长杆件分拣捆扎收集的方法，该方法应用于前述的细长杆件分拣捆扎收集系统中，该方法包括如下步骤：

S10，抖杆分离组件2对机箱1中的细长杆件进行抖动，将每根细长杆件分离，并掉落至重量长度检测平台；

S20，重量长度检测平台对细长杆件进行重量和长度的检测，筛选出合格的细长杆件和不合格的细长杆件；

S30，扎带热熔切割组件接收合格的细长杆件，并对合格的细长杆件进行捆扎作业，形成细长杆件捆扎堆；

S40，分类收集组件分别对不合格的细长杆件和细长杆件捆扎堆进行分装。

综上所述，本发明一种细长杆件分拣捆扎收集系统，可用于大部分同类细长杆件的捆扎，同时包括质量检测及自动分装。利用安装支架搭建各功能部件，将细长杆件进行分离和质量检测，检测通过后将自动进行计数、捆扎，在扎带烫合切断后推送至收集箱，只需拿出堆放好产品的箱子，同时扎带再次被传送至初始状态。其中质量检测不合格的细长杆件将被另外收集，整个过程利用PLC进行控制。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种细长杆件分拣捆扎收集系统，包括机架和收集箱，其特征在于，还包括设置于机架上的抖杆分离组件、重量长度检测平台、扎带热熔切割组件、扎带输送组件和控制模块；其中，

所述的抖杆分离组件包括：

一旋转轴，其设置于收集箱下方；

一连杆，其一端连接于旋转轴，另一端连接于一滑块，所述的旋转轴、连杆和滑块形成一曲柄滑块结构；

横杆和连接杆件，所述的滑块活动设置于长杆上，可带动横杆上下运动，所述的连接杆件连接于横杆，且可绕横杆转动；

面板，所述的面板设置于连接杆件上；

所述的旋转轴旋转，带动滑块于连杆上作滑动运动，同时滑块带动与之相连的横杆上下运动，并使得连接杆件转动，驱动所述面板上下抬动，从而使得面板上的细长杆件掉落；

所述的重量长度检测平台用于对细长杆件进行重量和长度的检测；

所述的扎带热熔切割组件用于完成细长杆件进行捆扎作业；

所述的重量长度检测平台设置于抖杆分离部件下方，其包括：

重量检测平台，其设有一重量传感器，用于检测掉落至平台上的细长杆件的重量；

长度检测器，用于检测重量检测平台上的细长杆件的长度；

第一推杆机构，其设置于所述的收集箱的一侧；

所述的控制模块电路连接于重量传感器、长度检测器和第一推杆机构；

当所述细长杆件的重量在预设重量区间之外或所述的细长杆件的长度在预设长度区间之外时，所述控制模块控制第一推杆机构将不合格的细长杆件从重量检测平台推出，反之，所述控制模块控制重量检测平台倾斜，使得合格的细长杆件掉落至扎带热熔切割组件中；

所述的扎带热熔切割组件包括：

第一半圆导轨、第二半圆导轨，其对合设置形成一收纳部，所述的收纳部用于收纳合格的细长杆件；

热熔机构，其设置于第一、二半圆导轨形成的收纳部的下方；

刀架，其用于装配刀具，并连接于所述扎带输送组件的输出端，所述刀具设置于第二半圆导轨的一侧；

气缸，其伸缩端连接于热熔机构，并通过连动架连接刀具；

所述扎带输送组件输出扎带，穿过刀架输送至收纳部的底部，沿着第一半圆导轨向上，到达收纳部的顶部后，继续沿着第二半圆导轨向下，最后再次到达收纳部的底部；此时，所述气缸推动热熔机构向上，并带动刀具朝着靠近第二半圆导轨的方向运动，完成扎带热熔和切割作业，形成细长杆件捆扎堆；

所述的扎带热熔切割组件进一步包括：一第二推杆机构，用于将细长杆件捆扎堆推出。

2.如权利要求1所述的细长杆件分拣捆扎收集系统，其特征在于，所述的扎带输送组件包括：

支架，用于缠绕扎带；

沿着扎带输送方向依次设置的一对摩擦轮、计米器和扎带输送器；

一对摩擦轮相互贴合设置，所述扎带分别贴合该对摩擦轮，并从该对摩擦轮之间传动输送，且依次经过计米器和扎带输送器后输出；

所述的扎带输送器连接于刀具。

3.如权利要求1所述的细长杆件分拣捆扎收集系统，其特征在于，进一步包括：分类收集组件，其衔接于重量长度检测平台和扎带输送组件，所述的分类收集组件包括：

箱体，其分为残次品收集箱和成品收集箱；

齿轮，设置于残次品收集箱的一侧；

齿条，其竖直设置于残次品收集箱上，并与齿轮相互啮合，且其顶端设有一转动轮；

圆弧挡板，其活动设置于残次品收集箱入口处，并与转动轮接触；

齿轮转动使齿条做上下运动，齿条的运动使转动轮顺着圆弧挡板的圆弧运动，推动圆弧挡板做开合，使残次品收集箱入口打开，不合格的细长杆掉入残次品收集箱中。

4.如权利要求3所述的细长杆件分拣捆扎收集系统，其特征在于，所述的残次品收集箱与成品收集箱之间设有圆弧过渡段，当圆弧挡板将封闭残次品收集箱的入口封闭时，细长杆件捆扎堆顺着圆弧过渡段掉入成品收集箱中。

5.如权利要求1所述的细长杆件分拣捆扎收集系统，其特征在于，还包含一杆件数量检测器，其输入端连接于控制模块，用于检测收纳部中细长杆件的数量，当扎带到达收纳部的顶部时，若收纳部的细长杆件数量未达到预设值时，此时控制模块控制扎带输送组件停止输送扎带。

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