CN114030685B - 一种铝型材包装生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝型材包装生产装置，属于包装技术领域，包括：包装机构以及胶带捆绑机构，包装机构包括视觉检测装置、旋转装置、挤压装置、包装台以及第二传送滚轮，挤压装置包括挤压轮组件以及毛刷滚轮组件，胶带捆绑机构包括胶带捆绑装置和胶带剪切装置，本发明能够针对不同种类铝型材进行相应包装，提高工作效率，整个铝型材包装平整统一。

Description

一种铝型材包装生产装置

技术领域

本发明属于包装技术领域，更具体的说是涉及一种铝型材包装生产装置。

背景技术

铝型材主要是一种以铝为主要成分的合金材料，不同的合金比率生产出来的铝型材应用不同，目前，国内铝型材生产工艺基本实现了自动化制造，但生产后的铝型材在包装时，由于存在铝型材的品种系列繁多、断面更换频繁的难题，使得当前开发的自动包装线不能对接自动生产线，仍以人工包装为主，在减缓了整体生产效率的同时，增加了生产成本，目前国内设备供应商开发的铝型材自动包装生产线多是基于传统包装思路，在原有其它物料包装生产线基础上进行改进，没有综合考虑铝型材的特点。

因此如何提供一种针对不同种类铝型材进行相应包装的铝型材包装生产装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种铝型材包装生产装置，能够针对不同种类铝型材进行相应包装，提高工作效率，使整个铝型材包装平整统一。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铝型材包装生产装置，包括：包装机构以及胶带捆绑机构；

所述包装机构包括视觉检测装置、旋转装置、挤压装置、包装台以及第一传送组件，所述包装台上设置有多个所述第一传送组件，所述旋转装置设置有若干个，所述旋转装置设置于所述包装台两侧，所述包装台上设置有所述视觉检测装置，所述包装台上设置有多个挤压装置，所述挤压装置设置于所述第一传送组件两侧以及上方；

所述胶带捆绑机构与所述包装机构连通，所述胶带捆绑机构包括胶带捆绑装置以及胶带剪切装置，所述胶带捆绑装置包括缠绕驱动组件以及外壳，所述缠绕驱动组件设置于所述外壳内，所述胶带剪切装置包括切割组件以及切割驱动组件，所述切割驱动组件用于驱动所述切割组件，所述切割组件设置于所述外壳上，位于所述缠绕驱动组件远离所述包装台的一侧。

优选的，所述信息控制系统包括传感器检测机构、PLC控制器以及主端控制装置，所述传感器检测机构包括距离传感器、位移传感器、角度传感器、压力传感器以及视觉传感器，所述视觉传感器以及所述压力传感器均设置于所述包装台上用于检测铝型材类型以及重量，所述距离传感器设置于所述包装台上用于检测包装纸与铝型材间隙，所述角度传感器以及所述位移传感器均设置于所述外壳上用于检测所述切割装置切割角度以及切割位移，所述传感器检测机构与所述PLC控制器通讯连接，所述PLC控制器与所述主端控制装置通讯连接。

优选的，所述包装机构以及所述胶带捆绑机构均与电机电连接，所述电机均与所述主端控制装置通讯连接。

优选的，还包括运输机构，所述运输机构包括运输台以及第二传送组件，多个所述第二传送组件设置于所述运输台上方，所述第二传送组件与所述运输台滚动连接。

优选的，还包括卷纸机构，所述卷纸机构与所述运输台连通，所述运输台侧壁设置有引纸装置以及引纸轨道。

优选的，还包括上料机构，所述上料机构包括上料装置、第三传送组件、第一挡板、第二挡板、第一直线驱动机构、第二直线驱动机构以及第三直线驱动机构，所述第一直线驱动机构与所述第一挡板连接以驱动所述第一挡板上下移动，所述第二直线驱动机构与所述第二挡板连接以驱动所述第二挡板上下移动，所述第三直线驱动机构与所述上料装置连接以驱动所述上料装置上下移动，所述上料装置设置于第三传送组件一侧，所述第一挡板设置于所述第三传送组件上方，所述第二挡板设置于所述第三传送组件上方。

优选的，还包括回收机构，所述回收机构包括支撑装置、升降板、第四直线驱动机构、第五直线驱动机构、第四传送组件、定位挡板装置以及收集装置，所述升降板设置于所述支撑装置上，所述第四直线驱动机构与升降板连接以驱动升降板上下移动，所述第五直线驱动机构与升降板连接以驱动升降板左右移动，所述定位挡板装置位于所述支撑装置尾部，所述支撑装置一侧设置有所述第四传送组件，所述第四传送组件尾部设置有所述收集装置。

优选的，所述回收机构还包括定位板、推动装置以及升降台，所述定位板设置于第四传送组件一侧，所述推动装置设置于所述第四传送组件一侧，所述推动装置沿所述定位板滑动，所述定位板尾部设置有所述收集装置，所述升降台设置于所述收集装置内。

优选的，所述挤压装置包括挤压轮以及毛刷滚轮，所述挤压轮设置于所述第一传送组件两侧，所述毛刷滚轮设置于所述第一传送组件上方。

优选的，所述缠绕驱动组件为内齿轮，所述切割组件为弹刀，所述切割驱动组件为弹刀底座，所述弹刀设置于所述弹刀底座上。

本发明的有益效果在于：

本发明基于视觉检测的铝材类型和断面的分类方法，采用该视觉检测技术可以精确识别型材类型，以实现不同包装工序的自动切换，通过视觉识别，配合所设计的挤压装置，多角度挤压，提升包装平整度，使整个铝型材包装平整统一，包装机器稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的上料机构和运输机构结构示意图；

图3为本发明提供的包装机构结构示意图；

图4为本发明提供的胶带捆绑机构结构示意图；

图5为本发明提供的回收机构结构示意图；

图6为本发明提供的卷纸机构关系示意图；

图7为本发明的信息控制示意图。

其中，图中：

1-上料机构；2-运输机构；11-第一传送带；12-第一气缸；13-第一挡板；14-第二气缸；15-第二挡板；16-上料机；17-第三气缸；21-第一传送滚轮；22-运输台；3-包装机构；31-挤压轮；32-旋转装置；33-包装台；34-毛刷滚轮；35-第二传送滚轮；4-胶带捆绑机构；41-内齿轮；42-弹刀底座；43-弹刀；5-回收机构；511-第一升降板；512-第二升降板；52-定位挡板；53-第四气缸；54-第五气缸；55-第二传送带；56-定位板；57-推动装置；58-码垛架；591-成品收集装置；592-升降台；6-卷纸机构；61-卷纸轮；62-卷纸；63-引纸装置；64-引纸滑道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅附图1-7，包括上料机构1、运输机构2、包装机构3、胶带捆绑机构4、回收机构5、卷纸机构6以及信息控制系统。

第一传送组件为第二传送滚轮35，第二传送组件为第一传送滚轮21，第三传送组件为第一传送带11，第四传送组件为第二传送带55，支撑装置为码垛架58，直线驱动机构分别为第一气缸12、第二气缸14、第三气缸17、第四气缸53、第五气缸54。

包装台33上设置有多个第二传送滚轮35，旋转装置32设置有若干个，旋转装置32设置于包装台33两侧，包装台33上设置有多个挤压装置，挤压装置包括挤压轮31以及毛刷滚轮34，挤压轮31设置于第二传送滚轮35两侧，毛刷滚轮34设置于第二传送滚轮35上方；挤压轮31用于挤压包装纸与铝型材两侧，毛刷滚轮34用于挤压包装纸与铝型材上方，不同批次的铝型材的尺寸可能会存在不同，旋转装置32根据铝型材的尺寸，旋转不同的角度以调整铝型材的角度和位置，使铝型材宽度适应包装台33，以此来挤压不同尺寸的铝型材，第二传送滚轮35用于带动铝型材移动，视觉传感器采集需要包装的铝型材图片，通过视觉对比数据库的型材断面和尺寸，当对比信息与数据库信息不同时，挤压装置将持续挤压铝型材包装，减小包装纸和型材之间的间隙，当对比信息与数据库信息相同时，挤压装置停止工作；

胶带捆绑机构4与包装机构3连通，弹刀43设置于弹刀底座42上，内齿轮41上安装有胶带，内齿轮41设置于内齿轮外壳内，弹刀底座42设置于内齿轮外壳上位于内齿轮41远离包装台33的一侧，内齿轮41沿内齿轮外壳旋转捆绑胶带，完成胶带捆绑后弹刀43弹出剪切尾端胶带；

卷纸62装置位于运输台22一端，用于提供铝型材包装用的卷纸62，卷纸轮61位于卷纸机构6内部，卷纸62在卷纸轮61的带动下，为铝型材包装，运输台22侧壁上设置有引纸装置63以及引纸滑道64，引纸装置63用来牵引包装纸，并通过引纸滑道64平稳的落于运输台22上；

运输机构2一端与卷纸机构6连通，另一端与包装机构3连通，多个第一传送滚轮21设置于运输台22上方，第一传送滚轮21与运输台22滚动连接，第一传送滚轮21用于将包装纸以及铝型材运输至包装机构3，运输机构2包装机构3连接位置还设置有切刀，用于切割包装纸；

上料机构1与运输台22连通，第一气缸12与第一挡板13连接以驱动第一挡板13上下移动，第二气缸14与第二挡板15连接以驱动第二挡板15上下移动，第三气缸17与上料机16连接以驱动上料机16上下移动，上料机16设置于第一传送带11一侧，第一挡板13设置于第一传送带11上方，第二挡板15设置于第一传送带11上方，第一传送带11用于运送人工放置待包装铝型材，第一挡板13以及第二挡板15用于阻挡第一传送带11上的铝型材，防止铝材提前进入运输台22，上料机16用于将铝型材运往运输台22；

回收机构5与胶带捆绑机构4连通，第一升降台592以及第二升降台592设置于码垛架58上，第四气缸53与第一升降板511以及第二升降板512连接以驱动第一升降板511以及第二升降板512上下移动，第五气缸54与第一升降板511以及第二升降板512连接以驱动第一升降板511以及第二升降板512左右移动，定位挡板52装置位于码垛架58尾部用于精确定位铝型材位置，定位板56设置于第二传送带55靠近成品收集装置591一端的右侧，用于控制铝型材被推动的路径，推动装置57设置于传送带右侧，推动装置57沿定位板56滑动，用于推动铝型材进入成品收集装置591，升降台592位于成品收集装置591内，用于保护以及收集包装完成的铝型材；

信息控制系统包括传感器检测机构、PLC控制器以及主端控制装置，传感器检测机构包括距离传感器、位移传感器、角度传感器、压力传感器以及视觉传感器，视觉传感器设置于包装台33上用于检测铝型材类型，压力传感器设置于包装台33上用于检测铝型材重量，距离传感器设置于包装台33上用于检测包装纸与铝型材之间的间隙，角度传感器设置于内齿轮外壳上用于检测弹刀43弹出角度，位移传感器设置于内齿轮外壳上用于检测弹刀43弹出位移，传感器检测机构与PLC控制器采用无线连接，传感器检测机构将包装纸与铝合金型材的间隙大小、弹刀43的弹出角度和位移以及铝合金型材的类型及重量，反馈回PLC控制器中，PLC控制器与主端控制装置采用无线连接，PLC控制器通过PID控制策略，控制挤压轮电机、弹刀压紧和角度电机、型材压紧和反转电机，以实时调整型材的包装情况，使包装纸紧密包装铝型材，提高铝型材的包装质量。

在本实施例中，将待包装铝型材送至第一传送带11上，第一挡板13抬起阻断铝型材继续前进，在判断第二挡板15没有铝材时，控制系统会处理信号并控制第一气缸12带动第一挡板13下降使铝型材通过，此时第二挡板15抬起阻断铝型材继续前进，在判断自动包装生产线上无正在包装的铝材时，控制系统会处理信号并控制第二气缸14带动第二挡板15下降，同时第三气缸17带动送料机上升，送料机会将第一传送带11上的铝型材送至运输台22，引纸装置63牵引包装纸沿运输台22侧壁的引纸滑道64滑动，将包装纸置于运输台22上，铝型材落至包装纸上，当包装台33没有正在包装的铝型材时，控制系统会处理信号并控制第一传送滚轮21带动包装纸以及铝型材进入包装台33，包装台33与运输台22连接位置还设置有切刀，当铝型材完全进入包装台33时，控制系统会处理信号并控制切刀切割包装纸；

视觉识别装置识别对比数据库的型材断面和尺寸，根据不同类型的铝材采用不同的速率将铝材传送进包装箱内，根据进入型材的类型及尺寸，旋转装置32对铝型材进行夹紧和旋转使其适应包装台33，之后执行包装纸包装操作，通过视觉检测装置检测并对比数据库的型材断面和尺寸，用挤压轮31挤压包装铝型材两侧，用毛刷滚轮34挤压包装纸与铝型材顶部，当对比信息与数据库信息不同时，挤压装置将持续挤压包装纸与铝型材，减小包装纸和型材之间的间隙，当对比信息与数据库信息相同时，挤压装置停止工作，挤压完成后，控制系统会处理信号并控制第二传送滚轮35运动带动铝型材进入回收装置，并使铝材尾部停留在胶带捆绑装置，内齿轮41沿内齿轮外壳旋转为铝型材捆绑胶带，内齿轮41旋转一周后，控制系统处理信号并控制弹刀43弹出进行胶带切断，完成铝型材胶带捆绑；

成品铝型材进入回收机构5后滑动至定位挡板52，使其准确定位，控制系统处理信号并控制第四气缸53以及第五气缸54使第一升降板511和第二升降板512运动带动铝型材送至第二传送带55上，第二传送带55输送铝型材输送至传送带尾端进入定位板56，推动装置57推动铝型材沿定位板56滑动，推动铝型材至成品收集装置591的升降台592上，每收集一层的铝型材，升降台592会下降一层让铝型材继续放置直至成品收集装置591装满铝型材。

在包装机的包装台33、毛刷滚轮34和内齿轮外壳安装视觉传感器、压力传感器角度传感器、距离传感器以及位移传感器，采用无线传感技术，将包装纸和铝型材的间隙程度、弹刀43弹出距离以及位移、铝型材重量以及形状数据反馈给PLC控制器，通过PID控制策略控制挤压轮电机、切刀压紧和角度电机以及型材压紧和反转电机，配合基于物联网技术的无线传感器网络提高铝型材包装质量，PC管理控制系统实时与器PLC控制器通信，远程箱PLC发送包装指令，在自动系统出现故障时，能够根据故障等级，触发设备连锁逻辑，保护设备安全，必要时可切换至人工包装，保证整个流水线的正常运行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种铝型材包装生产装置，其特征在于，包括：包装机构、胶带捆绑机构以及信息控制系统；

所述包装机构包括视觉检测装置、旋转装置、挤压装置、包装台以及第一传送组件，所述包装台上设置有多个所述第一传送组件，所述旋转装置设置有若干个，所述旋转装置设置于所述包装台两侧，所述包装台上设置有所述视觉检测装置，所述包装台上设置有多个挤压装置，所述挤压装置设置于所述第一传送组件两侧以及上方；

所述胶带捆绑机构与所述包装机构连通，所述胶带捆绑机构包括胶带捆绑装置以及胶带剪切装置，所述胶带捆绑装置包括缠绕驱动组件以及外壳，所述缠绕驱动组件设置于所述外壳内，所述胶带剪切装置包括切割组件以及切割驱动组件，所述切割驱动组件用于驱动所述切割组件，所述切割组件设置于所述外壳上，位于所述缠绕驱动组件远离所述包装台的一侧；

所述信息控制系统包括传感器检测机构、PLC控制器以及主端控制装置，所述传感器检测机构包括距离传感器、位移传感器、角度传感器、压力传感器以及视觉传感器，所述视觉传感器以及所述压力传感器均设置于所述包装台上用于检测铝型材类型以及重量，所述距离传感器设置于所述包装台上用于检测包装纸与铝型材间隙，所述角度传感器以及所述位移传感器均设置于所述外壳上用于检测所述切割组件切割角度以及切割位移，所述传感器检测机构与所述PLC控制器通讯连接，所述PLC控制器与所述主端控制装置通讯连接；

所述挤压装置包括挤压轮以及毛刷滚轮，所述挤压轮设置于所述第一传送组件两侧，所述毛刷滚轮设置于所述第一传送组件上方；

挤压轮用于挤压包装纸与铝型材两侧，毛刷滚轮用于挤压包装纸与铝型材上方，旋转装置根据铝型材的尺寸，旋转不同的角度以调整铝型材的角度和位置，使铝型材宽度适应包装台；

还包括上料机构，所述上料机构包括上料装置、第三传送组件、第一挡板、第二挡板、第一直线驱动机构、第二直线驱动机构以及第三直线驱动机构，所述第一直线驱动机构与所述第一挡板连接以驱动所述第一挡板上下移动，所述第二直线驱动机构与所述第二挡板连接以驱动所述第二挡板上下移动，所述第三直线驱动机构与所述上料装置连接以驱动所述上料装置上下移动，所述上料装置设置于第三传送组件一侧，所述第一挡板设置于所述第三传送组件上方，所述第二挡板设置于所述第三传送组件上方；

还包括回收机构，所述回收机构包括支撑装置、升降板、第四直线驱动机构、第五直线驱动机构、第四传送组件、定位挡板装置以及收集装置，所述升降板设置于所述支撑装置上，所述第四直线驱动机构与升降板连接以驱动升降板上下移动，所述第五直线驱动机构与升降板连接以驱动升降板左右移动，所述定位挡板装置位于所述支撑装置尾部，所述支撑装置一侧设置有所述第四传送组件，所述第四传送组件尾部设置有所述收集装置。

2.根据权利要求1所述的一种铝型材包装生产装置，其特征在于，所述包装机构以及所述胶带捆绑机构均与电机电连接，所述电机均与所述主端控制装置通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种铝型材包装生产装置，其特征在于，还包括运输机构，所述运输机构包括运输台以及第二传送组件，多个所述第二传送组件设置于所述运输台上方，所述第二传送组件与所述运输台滚动连接。

4.根据权利要求3所述的一种铝型材包装生产装置，其特征在于，还包括卷纸机构，所述卷纸机构与所述运输台连通，所述运输台侧壁设置有引纸装置以及引纸轨道。

5.根据权利要求1所述的一种铝型材包装生产装置，其特征在于，所述回收机构还包括定位板、推动装置以及升降台，所述定位板设置于第四传送组件一侧，所述推动装置设置于所述第四传送组件一侧，所述推动装置沿所述定位板滑动，所述定位板尾部设置有所述收集装置，所述升降台设置于所述收集装置内。

6.根据权利要求1所述的一种铝型材包装生产装置，其特征在于，所述缠绕驱动组件为内齿轮，所述切割组件为弹刀，所述切割驱动组件为弹刀底座，所述弹刀设置于所述弹刀底座上。

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