CN114162380A - 一种悬浮膜卷捆扎装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬浮膜卷捆扎装置，运输小车将卷材搬运到捆扎工位后，对中夹紧机构推动卷材对中定位以及推动两竖夹板夹紧膜卷的端部，然后三轴驱动结构先带动走带框移动至卷材的前方，继而三轴驱动结构根据卷材的直径大小驱动走带框下降至合适的高度，接着三轴驱动结构带动走带框后移，使得两竖夹板的前端部穿过走带框，利用捆扎机头将捆扎带牵引至走带框内，捆扎带沿着走带框走一圈后，捆扎带与捆带带头重叠的部分对接，并且将捆扎带往回拉，使得捆扎带紧紧捆住两块竖夹板，通过捆扎机头对捆扎带与捆扎带头重叠的部分对接进行热封，最后切断捆扎带，完成卷材前侧的自动化捆扎，节省劳动力，催进卷材悬浮包装行业的自动化改进。

Description

一种悬浮膜卷捆扎装置

技术领域

本发明涉及膜卷包装技术领域，特别涉及一种悬浮膜卷捆扎装置。

背景技术

卷材为圆柱体塑料薄膜卷，卷材制作完成后要运输到各地销售，为了保护卷材在运输过程中的完好性、减少磨损以及提高运输数量，需要对卷材进行悬浮包装。悬浮包装可以理解为先对单个卷材进行独立包装，卷材的表面采用气泡膜进行表面包覆，然后纸盖加泡沫垫对两端进行扣合、胶带缠绕固定；继而在该卷材的两端加装竖夹板，竖夹板压紧在卷材两端后再对两块竖夹板进行捆扎，从而使卷材悬浮在两竖夹板之间。卷材悬浮包装在该行业目前还处于人工包装为主，膜卷捆扎工序也需要大量工人共同协作完成，劳动强度大，工作效率低，所以亟需对膜卷捆扎工序上的设备进行自动化改进。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种悬浮膜卷捆扎装置，旨在自动化完成膜卷的搬运、竖夹板夹紧膜卷、以及膜卷捆扎。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种悬浮膜卷捆扎装置，包括用于搬运膜卷的运输小车、两个立架、设置在立架上的三轴驱动结构、设置在三轴驱动结构上的走带框、设置在走带捆外围的捆扎机头、以及用于对捆扎机头和走带框提供捆扎带的储带组件，两个立架之间为捆扎工位，所述捆扎机头用于配合走带框对走带框内的物品进行捆扎；两个立架上设有用于推动两个竖夹板，使两竖夹板夹紧膜卷的对中夹紧机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述对中夹紧机构包括两个对称设置在对应立架上的压紧组件，每个压紧组件包括机壳、设置在机壳上的电动推杆以及竖直设置在机壳一侧的压板；所述电动推杆的输出端设置有压力传感器，所述压力传感器与压板传动连接，所述电动推杆用于带动压力传感器和压板横向往复运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机壳上设有供压力传感器走线的走线组件，所述机壳上设有横向延伸的外管，该外管中插入一根与其滑动连接的内管，所述内管的一端与压板固定连接，所述内管靠近压板的一端开设有一个连通内管内部的第一穿线孔，所述外管远离压板的一端开设有连通内管内部的第二穿线孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述压力传感器的朝向压板的一端设有接头，所述接头与压板枢轴连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机壳上设置有至少一组导向组件，每个导向组件包括固设有横向延伸的套筒和滑动插接在套筒中的导杆，所述导杆的一端与压板固接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述三轴驱动结构包括横跨两立架且可滑动地设置在两立架上的滑架、用于驱动滑架前后移动的前后驱动组件、可滑动地设置在滑架上的升降架、用于驱动升降架上下移动的升降驱动组件。

作为上述技术方案的进一步改进，所述升降架的前端面和/或后端面上设置有至少两根竖向延伸的第一导轨，所述滑架上设有支座，该支座上固设有与第一导轨滑动连接的第一滑块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述升降驱动组件包括竖直设置在升降架任一侧面上的齿条、设在滑架上的第一电机支架、设置在第一电机支架上的升降驱动电机；所述升降驱动电机输出端上设有齿轮，所述齿轮与齿条啮合传动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述立架包括支柱和设置在支柱顶部的横梁，所述横梁沿前后方向延伸，所述横梁上设置有沿前后方向延伸的第二导轨，所述滑架的底部通过第二滑块与第二导轨滑动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述前后驱动组件包括可转动地设置在横梁上的第一同步带轮和第二同步带轮、设置在横梁上的第二电机支架和设在第二电机支架上的移动驱动电机，所述第一同步带轮和第二同步带轮通过同步带传动连接，所述移动驱动电机的输出端与第一同步带轮驱动连接，所述滑架通过夹头与同步带固定连接。

有益效果：

运输小车将卷材搬运到捆扎工位后，对中夹紧机构推动卷材对中定位以及推动两竖夹板夹紧膜卷的端部，然后三轴驱动结构先带动走带框移动至卷材的前方，继而三轴驱动结构根据卷材的直径大小驱动走带框下降至合适的高度，接着三轴驱动结构带动走带框后移，使得两竖夹板的前端部穿过走带框，利用捆扎机头将捆扎带牵引至走带框内，捆扎带沿着走带框走一圈后，捆扎带与捆带带头重叠的部分对接，并且将捆扎带往回拉，使得捆扎带紧紧捆住两块竖夹板，通过捆扎机头对捆扎带与捆扎带头重叠的部分对接进行热封，最后切断捆扎带，完成卷材前侧的自动化捆扎，节省劳动力，催进卷材悬浮包装行业的自动化改进。

附图说明

图1为本发明提供的悬浮膜卷捆扎装置的立体图。

图2为本发明提供的悬浮膜卷捆扎装置的主视图。

图3为本发明提供的压紧组件的立体图一。

图4为本发明提供的压紧组件的立体图二。

图5为本发明提供的压紧组件的主视图。

图6为本发明提供的悬浮膜卷捆扎装置的立体图，图中隐藏了对照夹紧机构。

图7为图6中A区域的局部放大图。

图8为图6中B区域的局部放大图。

图9为图6中C区域的局部放大图。

主要元件符号说明：1-运输小车、2-立架、21-支柱、22-横梁、23-第二导轨、24-第二滑块、3-走带框、4-捆扎机头、6-捆扎工位、7-对中夹紧机构、71-压紧组件、711-机壳、712-电动推杆、713-压板、714-压力传感器、72-走线组件、721-外管、722-内管、723-第一穿线孔、724-第二穿线孔、725-第三穿线孔、73-接头、74-导向组件、741-套筒、742-导杆、75-橡胶块、81-滑架、811-避让口、82-前后驱动组件、821-第一同步带轮、822-第二同步带轮、823-第二电机支架、824-移动驱动电机、825-同步带、826-夹头、83-升降架、831-支座、832-第一滑块、84-升降驱动组件、841-齿条、842-第一电机支架、843-升降驱动电机、844-齿轮、9-储带组件、91-储料机架、92-料卷盘、93-托架、94-导管、95-导轮组件、96-下张紧轮、97-上张紧轮、11-膜卷、12-竖夹板。

具体实施方式

本发明提供一种悬浮膜卷捆扎装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1和图2，本发明提供一种悬浮膜卷捆扎装置，包括用于搬运膜卷的运输小车1、两个立架2、设置在立架2上的三轴驱动结构、设置在三轴驱动结构上的走带框3、设置在走带捆外围的捆扎机头4、以及用于对捆扎机头4和走带框3提供捆扎带的储带组件9，两个立架2之间为捆扎工位6，所述捆扎机头4用于配合走带框3对走带框3内的物品进行捆扎；两个立架2上设有用于推动两个竖夹板12，使两竖夹板12夹紧膜卷11的对中夹紧机构7。

悬浮捆扎装置的上游设置有用于将两块竖夹板12分别安装在膜卷两端的设备，膜卷11安装上竖夹板12后，通过运输小车1将膜卷11运输至捆扎工位6实现悬浮捆扎，然后对中夹紧机构7推动膜卷对中定位以及推动两竖夹板12夹紧膜卷11的端部，此时走带框3被三轴驱动结构提升至最高位置(即初始位置)，膜卷11位于走带框3的正下方，如图5所示，以免与膜卷发生碰撞，然后三轴驱动结构先带动走带框3移动至膜卷的前方，继而三轴驱动结构根据膜卷的直径大小驱动走带框3下降至合适的高度，接着三轴驱动结构带动走带框3后移，使得两竖夹板12的前端部穿过走带框3，利用捆扎机头4将捆扎带牵引至走带框3内，捆扎带沿着走带框3走一圈后，捆扎带与捆带带头重叠的部分对接，并且将捆扎带往回拉，使得捆扎带紧紧捆住两块竖夹板12，通过捆扎机头4对捆扎带与捆扎带头重叠的部分对接进行热封，最后切断捆扎带，完成膜卷前侧的自动化捆扎。

为了进一步提高捆扎的可靠性，三轴驱动结构会复位至初始位置，然后三轴驱动结构带动走带框至膜卷的后方，继而三轴驱动结构驱动走带框3下降至合适的高度，接着三轴驱动结构带动走带框3前移，使得两竖夹板12的后端部穿过走带框3，捆扎机头4再对膜卷后侧的自动化捆扎，膜卷经过前后两侧捆扎后，保证竖夹板12紧贴膜卷11，避免竖夹板12脱离膜卷11，最后对中夹紧机构7松开膜卷，运输小车1将捆扎完成的膜卷搬离捆扎工位6，搬运过程平稳。

具体的，请参阅图3-图5，所述对中夹紧机构7包括两个对称设置在对应立架2上的压紧组件71，每个压紧组件71包括与立架2固定连接的机壳711、设置在机壳711上的电动推杆712以及竖直设置在机壳711一侧的压板713；所述电动推杆712的输出端设置有压力传感器714，所述压力传感器714与压板713传动连接，所述电动推杆712用于带动压力传感器714和压板713横向往复运动。膜卷的两端安装上竖夹板后，膜卷被搬运到捆扎工位6，此时两个压紧组件71同步自动工作，每个所述电动推杆712带动压板713朝竖夹板12方向移动，两个压板713共同推动膜卷11移动，使得膜卷实现居中定位，在推动过程中竖夹板对压板713产生一个反作用力，此时压力传感器714能够将该反作用力的数值反馈至控制系统，由于控制系统所预设的反作用力数值较大(如50N)，膜卷居中后，两个压板713继续将竖夹板压紧在膜卷上，继而反作用力逐渐上升，直至到压力传感器714所反馈的反作用力数值等于预设值时，代表所述压板713牢固地将竖夹板压紧在膜卷的端部上，控制系统控制电动推杆712停止运动，两块竖夹板共同夹紧膜卷，保证捆扎带捆扎两块竖夹板时更加束紧和牢固。

进一步的，所述机壳711上设有供压力传感器714走线的走线组件72，所述机壳711上设有横向延伸的外管721，该外管721中插入一根与其滑动连接的内管722，所述内管722的一端与压板713固定连接，所述内管722靠近压板713的一端开设有一个连通内管722内部的第一穿线孔723，所述外管721远离压板713的一端开设有连通内管722内部的第二穿线孔724，所述机壳711上设置有围盖，所述机壳711上开设有第三穿线孔725。压力传感器714的供电线和信号传输线通过第一穿线孔723进入内管722，然后第二穿线孔724进入外管721内腔，最后再通过第三穿线孔725与外部的控制系统电性连接，内管722和外管721规范了供电线和信号传输线的活动区域，避免与其他部件发生干涉，由于内管722跟随压板713移动，所以第一穿线孔723与压力传感器714的距离时刻相等，位于第一穿线孔723与压力传感器714之间供电线和信号传输线不会发生变化，防止供电线和信号传输线与压力传感器714的连接处发生扯断，而位于内管722和外管721内的供电线和信号传输线随内管722的滑动而伸展或卷缩，确保压力传感器714走线整齐。

更进一步的，所述压力传感器714的朝向压板713的一端设有接头73，所述接头73与压板713枢轴连接。在实际装配时，要求电动推杆712水平安装，以提供水平方向的推力，但是如果电动推杆712在装配过程中发生微量倾斜，压板713依然能够自主调整为竖向状态，不会发生干涉，大大降低装配难度。

优选的，所述机壳711上设置有至少一组导向组件74，每个导向组件74包括固设有横向延伸的套筒741和滑动插接在套筒741中的导杆742，所述导杆742的一端与压板713固接。导杆742既能对压板713的运动进行导向，确保压板713始终保持竖直状态，也能对压板713起到限位作用，避免接头73受切向力而变形。在本实施例中，所述导向组件74设置有两组，两组导向组件74分别位于电动推杆712的上下两侧。

优选的，所述压板713背离电动推杆712的端面上设有多个橡胶块75，多个所述橡胶块75沿竖向间隔排布，均匀地排布在压板713上。橡胶块75形变压在压板713上，相比压板713与竖夹板12直接刚性接触，橡胶块75具有较好的耐磨性和可形变性，一方面起到保护竖夹板的作用，另一方面可以使竖夹板受力更加均匀，提高压紧效果。

具体的，请参阅图6-图9，所述三轴驱动结构包括横跨两立架2且可滑动地设置在两立架2上的滑架81、用于驱动滑架81前后移动的前后驱动组件82、可滑动地设置在滑架81上的升降架83、用于驱动升降架83上下移动的升降驱动组件84。以下简述捆扎过程：卷材被输送至捆扎工位6后，前后驱动组件82驱动滑架81和滑架81上的部件移动至卷材的前方，继而升降驱动组件84根据卷材的直径大小驱动走带框3下降至合适的高度，接着前后驱动组件82带动走带框3后移，使得两竖夹板的前端部穿过走带框3，利用捆扎机头4将捆扎带牵引至走带框3内，捆扎带沿着走带框3走一圈后，捆扎带与捆带带头重叠的部分对接，并且将捆扎带往回拉，使得捆扎带紧紧捆住两块竖夹板，通过捆扎机头4对捆扎带与捆扎带头重叠的部分对接进行热封，最后切断捆扎带，完成卷材前侧的自动化捆扎。然后升降驱动组件84会复位至初始位置，然后前后驱动组件82驱动滑架81和滑架81上的部件至卷材的后方，继而升降驱动组件84根据卷材的直径大小驱动走带框3下降至合适的高度，接着前后驱动组件82带动走带框3前移，使得两竖夹板12的后端部穿过走带框3，捆扎机头4再对卷材后侧的自动化捆扎，卷材经过前后两侧捆扎后，保证竖夹板紧贴卷材，避免竖夹板脱离卷材，并且使竖夹板在后续搬运时始终保持竖直状态，保证码垛的平稳性。

在本实施例中，所述滑架81为具有避让口811的回形架，所述升降架83为门形结构，走带框3与升降架83的根部固接，所述升降架83穿过滑架81上的避让口811。为了将升降架83安装在滑架81上，所述升降架83的前端面和/或后端面上设置有至少两根竖向延伸的第一导轨(图中不可见)，所述滑架81上设有支座831，该支座831上固设有与第一导轨滑动连接的第一滑块832。通过第一导轨和第一滑块832的连接，确保升降架83只能沿竖向顺畅地移动，以免发生倾斜。所述第一导轨、第一滑块832以及支座831优选设置为两组，提高升降架83滑移的可靠性。

优选的，所述升降驱动组件84包括竖直设置在升降架83任一侧面上的齿条841、设在滑架81上的第一电机支架842、设置在第一电机支架842上的升降驱动电机843；所述升降驱动电机843输出端上设有齿轮844，所述齿轮844与齿条841啮合传动。升降驱动电机843通过齿条841和齿轮844的传动，带动升降架83和走带框3上下移动，由于齿轮844和齿条841传动稳定性较高，走带框3能够平稳地移动，并且准确地移动到预定的位置。

具体的，所述立架2包括支柱21和设置在支柱21顶部的横梁22，所述横梁22沿前后方向延伸，所述横梁22上设置有沿前后方向延伸的第二导轨23，所述滑架81的底部通过第二滑块24与第二导轨23滑动连接，使得滑架81能沿前后方向顺畅地移动。

进一步的，所述前后驱动组件82包括可转动地设置在横梁22上的第一同步带轮821和第二同步带轮822、设置在横梁22上的第二电机支架823和设在第二电机支架823上的移动驱动电机824，所述第一同步带轮821和第二同步带轮822通过同步带825传动连接，所述移动驱动电机824的输出端与第一同步带轮821驱动连接，所述滑架81通过夹头826与同步带825固定连接。所述移动驱动电机824通过驱动第一同步带轮821转动，带动同步带825和第二同步带轮822运动，使同步带825牵引滑架81前后移动。

优选的，所述捆扎机头4包括捆扎机壳、拉带组件、传带组件、压带组件、热封组件、以及用于切断捆扎带的切刀；所述拉带组件位于传带组件一侧，所述压带组件与热封组件位于传带组件另一侧，并处于走带框3的断口处；所述传带组件用于将打包带传送至走带框3内，捆扎带带头沿着走带框3绕一圈后，传带组件收带后由拉带组件将打包带拉紧；所述压带组件用于在热封前压住捆扎带与捆扎带带头，所述热封组件用于对捆扎带与捆扎带带头进行热封。捆扎带先是经过拉带组件再进入传带组件，捆扎带经传带组件传送，进入到走带框3内，然后沿着走带框3的走带通道绕一圈，等捆扎带的带头传输到热封组件处时传带组件停止送带，压带组件将捆扎带按压到捆扎带的带头上，然后传带组件往回收带，然后再由拉带组件拉紧捆绑带，使捆绑带捆紧竖夹板，在通过热封组件将捆扎带与捆扎带的带头烫合，使得捆扎带与带头十分稳固地粘接。需要说明的是，拉带组件、传带组件、压带组件、热封组件以及切刀的具有结构是现有技术，此处不再赘述。

优选的，所述走带框3上设有托架93、设在托架93上的导管94以及设置在导管94两端的导轮组件95，靠近捆扎机头4的导轮组件95为第一导轮组件95，远离捆扎机头4的导轮组件95为第二导轮组件95，捆扎带从储带组件9引出后，先通过第二导轮组件95导入导管94中，捆扎带从导管94穿出后经过第一导轮组件95再导入捆扎机头4，捆扎机头4的机壳711上设有用于捆扎带导入的送料管。所述第一导轮组件95和第二导轮组件95包括C形导轮座和两个设置在导轮座上的导轮，两个导轮上下设置且它们的轮面相对设置，两个导轮夹送捆扎带。

优选的，所述储带组件9包括储料机架91、可转动设置在储料机架91上的料卷盘92、设置在储料机架91上的上张紧轮97和下张紧轮96,图1和图5中储料机架91上的捆扎带未画出。料卷盘92上的捆扎带依次绕经下张紧轮96和上张紧轮97，然后导入第二导轮组件95，下张紧轮96和上张紧轮97起到张紧捆扎带的作用。

在本实施例中，所述横梁22为工型钢，所述第一同步带轮821和第二同步带轮822可以安装在工型钢凹槽中，使结构更加紧凑；优选地，每个横梁22上设有一个前后驱动组件82，两个前后驱动组件82共同驱动滑架81前后移动。所述滑架81上设有两个所述升降驱动组件84，两个升降驱动组件84分别位于升降架83的两侧，两个升降驱动组件84可以确保有充足的升降牵引力，提高升降架83的升降效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，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或两个元件的相互作用关系。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。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种悬浮膜卷捆扎装置，膜卷的两端均安装有竖夹板，其特征在于，包括用于搬运膜卷的运输小车、两个立架、设置在立架上的三轴驱动结构、设置在三轴驱动结构上的走带框、设置在走带捆外围的捆扎机头、以及用于对捆扎机头和走带框提供捆扎带的储带组件，两个立架之间为捆扎工位，所述捆扎机头用于配合走带框对走带框内的物品进行捆扎；两个立架上设有用于推动两个竖夹板，使两竖夹板夹紧膜卷的对中夹紧机构。

2.根据权利要求1所述的悬浮膜卷捆扎装置，其特征在于，所述对中夹紧机构包括两个对称设置在对应立架上的压紧组件，每个压紧组件包括与立架固定连接的机壳、设置在机壳上的电动推杆以及竖直设置在机壳一侧的压板；所述电动推杆的输出端设置有压力传感器，所述压力传感器与压板传动连接，所述电动推杆用于带动压力传感器和压板横向往复运动。

3.根据权利要求2所述的悬浮膜卷捆扎装置，其特征在于，所述机壳上设有供压力传感器走线的走线组件，所述机壳上设有横向延伸的外管，该外管中插入一根与其滑动连接的内管，所述内管的一端与压板固定连接，所述内管靠近压板的一端开设有一个连通内管内部的第一穿线孔，所述外管远离压板的一端开设有连通内管内部的第二穿线孔。

4.根据权利要求2所述的悬浮膜卷捆扎装置，其特征在于，所述压力传感器的朝向压板的一端设有接头，所述接头与压板枢轴连接。

5.根据权利要求2所述的悬浮膜卷捆扎装置，其特征在于，所述机壳上设置有至少一组导向组件，每个导向组件包括固设有横向延伸的套筒和滑动插接在套筒中的导杆，所述导杆的一端与压板固接。

6.根据权利要求1所述的悬浮膜卷捆扎装置，其特征在于，所述三轴驱动结构包括横跨两立架且可滑动地设置在两立架上的滑架、用于驱动滑架前后移动的前后驱动组件、可滑动地设置在滑架上的升降架、用于驱动升降架上下移动的升降驱动组件。

7.根据权利要求6所述的悬浮膜卷捆扎装置，其特征在于，所述升降架的前端面和/或后端面上设置有至少两根竖向延伸的第一导轨，所述滑架上设有支座，该支座上固设有与第一导轨滑动连接的第一滑块。

8.根据权利要求6所述的悬浮膜卷捆扎装置，其特征在于，所述升降驱动组件包括竖直设置在升降架任一侧面上的齿条、设在滑架上的第一电机支架、设置在第一电机支架上的升降驱动电机；所述升降驱动电机输出端上设有齿轮，所述齿轮与齿条啮合传动。

9.根据权利要求6所述的悬浮膜卷捆扎装置，其特征在于，所述立架包括支柱和设置在支柱顶部的横梁，所述横梁沿前后方向延伸，所述横梁上设置有沿前后方向延伸的第二导轨，所述滑架的底部通过第二滑块与第二导轨滑动连接。

10.根据权利要求9所述的悬浮膜卷捆扎装置，其特征在于，所述前后驱动组件包括可转动地设置在横梁上的第一同步带轮和第二同步带轮、设置在横梁上的第二电机支架和设在第二电机支架上的移动驱动电机，所述第一同步带轮和第二同步带轮通过同步带传动连接，所述移动驱动电机的输出端与第一同步带轮驱动连接，所述滑架通过夹头与同步带固定连接。

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