CN114261562A - 一种用于打包机的机头装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于打包机的机头装置，包括输送拉紧单元和连接单元，连接单元用于焊接打包带；输送拉紧单元包括从动轮组件和主动带轮，从动轮组件包括第一连接板、第一铰接轴和两从动带轮，两从动带轮与主动带轮的轮面之间形成打包带通道；主动带轮铰接有第二连接板，第二连接板上转动连接有第二铰接轴和导向自由轮；第一铰接轴和第二铰接轴连接有连杆组件，连杆组件用于将从动带轮向主动带轮方向压紧，主动带轮与导向自由轮的中心距大于主动带轮与第二铰接轴的中心距；本发明既能利用拉紧打包带时的打包带的动作产生压紧力，又能通过第二连接板提高该力的大小，避免高拉力的过程中出现打滑现象，实现对打包带拉紧过程中的有效拉紧。

Description

一种用于打包机的机头装置

技术领域

本发明涉及打包机领域，特别是涉及一种用于打包机的机头装置。

背景技术

打包机是用打包带捆扎物品的设备，自动化的打包机的整个打包过程要经过送带、送带到位、压带头端(自由端)、收带、压带尾端(无线长端)、焊接和切带、吐带、机头复位等几个步骤。为了完成这所有步骤，就需要打包机具有送带、退带、接头连接切断装置、传动系统、轨道机架及控制装置等结构组成。而实现上述功能的部件除了机架和控制装置外都可以集成在一个机头装置中，此时，机头装置便成为整个打包机中的核心部件。

在机头装置中，打包带的输送结构较为关键，如果输送过程出现问题，会导致打包带无法顺利输送到位，或无法拉紧到位的问题，导致打包松动不符合要求或根本无法完成打包。现有技术中为了解决这一问题，要么会将输送打包带的主动带轮的表面制作的较为粗糙，但是，较为粗糙的主动带轮在输送或拉紧打包带的过程中一旦出现打包带打滑将会造成对打包带不可避免的表面磨损，导致打包质量的下降；要么增加压紧轮结构，以能够将打包带压紧在主动带轮表面防止打滑的情况，但是，在打包带输送或拉紧的过程中，对打包带压紧的程度的需求不同，如果时刻处在高压力状态，会造成能量浪费，另外也可能造成对打包带的损坏。因此，如何能够在主动带轮输送打包带的过程中避免打滑是改进机头装置需要考虑的问题。

申请公布号为CN 111392093 A的中国专利公开了一种打包机用机头及打包机，该方案在打包机用机头中设置有输送打包带的驱动轮，并设置有压紧组件，压紧组件用于将打包带压紧在驱动轮表面，以能够保证顺利输送避免打滑，压紧组件包括轮座、压紧轮和压紧弹簧，利用压紧弹簧的弹力将压紧轮压紧在驱动轮上，但是弹簧的弹力大小有限，只能依靠增大弹簧的弹性系数和变形程度来增大压紧力，实际上效果并不理想。

申请公布号为CN 112027238 A的中国专利公开了一种捆扎打包机，实际上也公开了一种打包机用机头，该方案设置有送带轮和压轮，其中压轮通过连杆将打包带压紧在送带轮上，但是，该方案中并没有明确记载如何实现压紧的过程，而根据现有技术的记载，能得到的也只是其依靠弹簧施加一定的弹力或拉力，进而能够推动或拉动连杆实现压轮的压紧作用，因此，该方案也只是现有技术中对于弹簧的应用，而如果想要增大压轮的压紧力，只能是朝着改进弹簧的方向去改进，比如更换更大弹性系数的弹簧或增大弹簧的变形程度。

因此，如何能够在机头装置中设置更有效的打包带输送或夹紧结构，以能够进行高拉力夹紧是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于打包机的机头装置，以解决上述现有技术存在的问题，通过打包带带动导向自由轮的摆动实现依靠第二连接板对于连杆组件的杠杆形式施力，从而既能利用拉紧打包带时的打包带的动作产生压紧力，又能通过第二连接板的结构提高该力的大小，进而避免高拉力的过程中出现打滑现象，实现对打包带拉紧过程中的有效拉紧。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于打包机的机头装置，包括安装在机架上的输送拉紧单元和连接单元，所述连接单元包括头夹刀、尾夹刀以及焊接头，所述头夹刀和所述尾夹刀分别位于所述输送拉紧单元输送的打包带的移动轨迹上，并分别夹紧打包带的头部和尾部，所述焊接头用于焊接打包带的首尾端重叠处；

所述输送拉紧单元包括主动带轮以及从动轮组件，所述主动带轮转动连接在所述机架上，所述从动轮组件包括第一连接板以及分别转动连接在所述第一连接板上的第一铰接轴和两从动带轮，所述第一铰接轴位于两所述从动带轮远离所述主动带轮的一侧，两所述从动带轮与所述主动带轮的轮面之间形成打包带通道；

所述主动带轮铰接有第二连接板，所述第二连接板上转动连接有第二铰接轴和导向自由轮；所述第一铰接轴和所述第二铰接轴连接有连杆组件，所述连杆组件用于将所述从动带轮向所述主动带轮方向压紧，所述主动带轮与所述导向自由轮的中心距大于所述主动带轮与所述第二铰接轴的中心距。

优选地，所述机架上安装有焊接电机，所述焊接电机与所述焊接头动力连接。

优选地，所述输送拉紧单元包括拉紧机构，所述拉紧机构包括转动安装在所述机架上的低拉力轴和高拉力轴，所述低拉力轴和所述高拉力轴之间连接有用于由所述高拉力轴向所述低拉力轴增大扭矩的增力齿轮组，所述低拉力轴连接有所述主动带轮；所述低拉力轴和所述高拉力轴的端部分别通过第一离合器和第二离合器连接有低拉力轮和高拉力轮，所述低拉力轮和所述高拉力轮均与同一主动轮动力连接。

优选地，所述机架上安装有动力电机，所述动力电机的主轴连接有所述主动轮，所述主动轮、所述低拉力轮和所述高拉力轮均套设在第一皮带内实现驱动连接。

优选地，所述连接单元包括凸轮连杆结构以及分别与所述头夹刀、所述尾夹刀和所述焊接头在工作位配合的第一挡板；

所述凸轮连杆结构包括连杆以及连接在所述连杆上转轴同一侧的凸轮和弹簧，所述凸轮和所述弹簧对所述连杆转动方向的作用相反，所述连杆的端部连接有作业结构，所述弹簧能够使得所述作业结构向工作位移动，所述凸轮能够使得所述作业结构远离工作位移动；

所述连杆包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述凸轮包括第一凸轮、第二凸轮和第三凸轮，所述弹簧包括第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧，所述作业结构包括焊接头、尾夹刀和头夹刀。

优选地，包括动力转换机构，所述动力转换机构包括啮合连接的涡轮和蜗杆，所述涡轮与所述凸轮连杆结构的凸轮主轴动力连接，所述蜗杆一端通过第五离合器连接有凸轮从动轮，所述凸轮从动轮与所述主动轮套设在第二皮带内实现驱动连接，所述蜗杆的另一端连接有第六离合器。

优选地，包括位置控制组件，所述位置控制组件包括与所述凸轮主轴连接的位置感应盘，所述位置感应盘对应设置有定位感应器和原点感应器。

优选地，所述导向自由轮的出带端设置有带槽组件，所述带槽组件包括相互靠近设置的一字型基座和L型基座，所述L型基座的两侧设置有侧挡板，所述L型基座的内侧以及所述一字型基座与所述L型基座之间分别形成送带通道和回带通道，所述送带通道与所述回带通道的延长线相交处形成打包带重叠段。

优选地，所述回带通道设置有旋转触片，所述旋转触片的一端在受到所述打包带的挤压作用后，另一端触碰位置传感器。

优选地，所述L型基座的内侧设置有可调导向装置，所述可调导向装置包括底板和设置在所述底板上的位于打包带两侧的侧板，所述侧板的进带端设置有喇叭口，所述底板上设置有宽度方向延伸的安装孔，通过调节所述侧板在所述安装孔的位置，能够调节所述侧板之间的宽度。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本发明通过打包带带动导向自由轮的摆动实现依靠第二连接板对于连杆组件的杠杆形式施力，从而既能利用拉紧打包带时的打包带的动作产生压紧力，又能通过第二连接板的结构提高该力的大小，进而避免高拉力的过程中出现打滑现象，实现对打包带拉紧过程中的有效拉紧；

(2)本发明通过设置低拉力轮和高拉力轮，并依靠第一离合器和第二离合器的吸合状态来实现低拉力或高拉力的输出，能够在收带的不同阶段采用不同的拉力大小，从而能够满足对于拉紧打包带过程中对于拉力的高要求，实现紧实度更高的打包效果；

(3)本发明第一弹簧能够始终处于拉伸状态，并利用拉力实现焊接头与第一挡板的配合对打包带进行焊接，能够充分发挥弹簧的优势，避免弯曲变形，保证稳定的压紧状态，进而能够提高焊接效果；

(4)本发明带槽组件包括L型基座和一字型基座，形成送带通道和回带通道，能够实现打包带的闭环穿带，在连接组件的作用下实现打包带连接，带槽组件还包括旋转触片和位置传感器，能够监测打包带穿带到位的信号，实现打包带自动打包过程；

(5)本发明动力转换机构的涡轮和蜗杆能够将主动轮的动力传递到凸轮连杆结构的凸轮主轴，并且，蜗杆两端分别设置有第五离合器和第六离合器，实现与拉紧机构共用动力电机，能够合理的分布动力传递路线，减少动力电机的数量，保证打包机的结构紧凑和稳定运行；

(6)本发明通过定位感应器识别位置感应盘的位置，能够通过凸轮连杆结构精确的控制不同夹刀和挡板的位置，并且，通过原点感应器控制凸轮轴回到原点。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明另一方向整体结构示意图；

图3为本发明输送拉紧单元正视结构示意图；

图4为本发明输送拉紧单元立体结构示意图；

图5为本发明输送拉紧单元爆炸结构示意图；

图6为本发明第三连杆和从动轮组件结构示意图；

图7为本发明拉紧机构结构示意图；

图8为本发明拉紧机构的增力齿轮组结构示意图；

图9为本发明拉紧机构的增力齿轮组原理示意图；

图10为本发明连接单元爆炸结构示意图；

图11为本发明连接单元截面结构示意图；

图12为本发明连接单元中第一连杆结构示意图；

图13为本发明连接单元中第四连杆结构示意图；

图14为本发明带槽组件爆炸结构示意图；

图15为本发明位置控制组件结构示意图；

图16为本发明动力转换机构及其动力连接结构示意图；

其中，1、输送拉紧单元；2、拉紧机构；3、连接单元；4、动力电机；5、焊接电机；6、带槽组件；7、动力转换机构；8、位置控制组件；

11、主动带轮；12、第一连接板；121、第一铰接轴；122、从动带轮；13、第三连接杆；131、第三铰接轴；14、第二连接杆；15、第一连接杆；16、第二连接板；161、第二铰接轴；17、推动杆；171、第四铰接轴；18、预拉力弹簧；19、导向自由轮；110、进带管；1101、第一挡块；1102、第二挡块；

21、低拉力轴；211、第一离合器；212、第四大齿轮；213、第四离合器；22、第一高拉力轴；221、第二离合器；222、第三离合器；223、第一小齿轮；224、第三小齿轮；225、第二大齿轮；23、第二高拉力轴；231、第二小齿轮；232、第四小齿轮；233、第三大齿轮；234、第一大齿轮；24、高拉力轮；25、低拉力轮；26、主动轮；27、支座；28、第一皮带；

31、中夹刀；32、焊接头；33、尾夹刀；34、头夹刀；35、第二连杆；36、第一连杆；361、第一啮合部；362、第一作业部；363、第一弹簧连接部；364、第一转轴；37、第三连杆；38、第二弹簧；39、第一弹簧；310、第三弹簧；311、第二凸轮；312、第四凸轮；313、第一凸轮；314、第五凸轮；315、第三凸轮；316、第四连杆；3161、第四啮合部；3162、第四作业部；3163、第四弹簧连接部；3164、第四转轴；317、第五连杆；318、第四弹簧；319、第五弹簧；320、第一挡板；321、第二挡板；322、焊接连杆；323、切刀；324、同步轮组件；

61、一字型基座；62、L型基座；63、侧挡板；64、旋转触片；65、位置传感器；66、底板；67、侧板；

71、蜗杆；72、涡轮；73、凸轮从动轮；74、第五离合器；75、第六离合器；76、第二皮带；

81、位置感应盘；82、原点感应器；83、定位感应器。

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。

本发明的目的是提供一种用于打包机的机头装置，以解决现有技术存在的问题，通过打包带带动导向自由轮的摆动实现依靠第二连接板对于连杆组件的杠杆形式施力，从而既能利用拉紧打包带时的打包带的动作产生压紧力，又能通过第二连接板的结构提高该力的大小，进而避免高拉力的过程中出现打滑现象，实现对打包带拉紧过程中的有效拉紧。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～16所示，本发明提供一种用于打包机的机头装置，包括安装在机架上的输送拉紧单元1和连接单元3，其中，输送拉紧单元1用于输送打包带或在连接打包带首尾端的过程中拉紧打包带；连接单元3用于在打包带输送到位后实现对于打包带首尾端的压紧和焊接连接。连接单元3包括头夹刀34、尾夹刀33以及焊接头32，头夹刀34和尾夹刀33分别位于输送拉紧单元1输送的打包带的移动轨迹上，并分别夹紧打包带的头部和尾部，焊接头32用于焊接打包带的首尾端重叠处。

如图3～6所示，输送拉紧单元1包括主动带轮11以及从动轮组件，其中，主动带轮11转动连接在机架上，通过驱动装置驱动转动；机架用于承载安装打包带夹紧机构及其附属部件，打包带在主动带轮11的带动下进行向前输送或向后拉紧操作。从动轮组件包括第一连接板12以及分别转动连接在第一连接板12上的第一铰接轴121和两从动带轮122，第一连接板12作为第一铰接轴121和两个从动带轮122的支撑结构，能够将三者形成三角形布置，并且，第一铰接轴121位于两从动带轮122远离主动带轮11的一侧，通过控制第一铰接轴121的位置，能够将从动带轮122压紧在主动带轮11上，而两从动带轮122与主动带轮11的轮面之间形成打包带通道，也就是说，通过控制第一铰接轴121的位置能够将打包带压紧在两从动带轮122和主动带轮11之间；两个从动带轮122与一个主动带轮11呈品字形分布，在调整第一铰接轴121的位置时，两从动带轮122均与主动带轮11相切，并且尽量朝着主动带轮11的中心方向压紧，能够保证压紧状态，避免错位。

主动带轮11铰接有第二连接板16，第二连接板16能够绕主动带轮11的中心转动。第二连接板16上还转动连接有第二铰接轴161和导向自由轮19，导向自由轮19能够在第二连接板16的支撑作用下转动，并能够移动位置，导向自由轮19用于对打包带的输送位置进行导向和调整，并且，在打包带的带动下以及第二连接板16的支撑作用下，导向自由轮19能够绕着主动带轮11的中心公转。第一铰接轴121和第二铰接轴161连接有连杆组件，连杆组件可以包括若干连杆，通过第二连接板16的动作能够驱动连杆组件运动，进而能够将从动带轮122向主动带轮11方向压紧。主动带轮11与导向自由轮19的中心距大于主动带轮11与第二铰接轴161的中心距，从而，打包带在带动导向自由轮19移动时能够利用第二连接板16产生杠杆作用，即利用较小的导向自由轮19的推力可以实现较大的传递到从动带轮122的压紧力，从而能够将打包带压紧在打包带通道内，避免打包带的打滑。通过打包带带动导向自由轮19的摆动实现依靠第二连接板16对于连杆组件的杠杆形式施力，从而既能利用拉紧打包带时的打包带的动作产生压紧力，又能通过第二连接板16的结构提高该力的大小，进而避免高拉力的过程中出现打滑现象，实现对打包带拉紧过程中的有效拉紧。

进一步的，连杆组件可以包括顺次首尾铰接连接的第一连接杆15、第二连接杆14和第三连接杆13，其中，第一连接杆15连接第二铰接轴161，第三连接杆13连接第一铰接轴121，总体形成一个U型的连杆组件结构，如此一来，能够将力由主动带轮11一侧的第二连接板16上传递到其另一侧的从动带轮122上，实现将从动带轮122压紧到主动带轮11上的作用，在提高了传力效果的同时，能够便于各零部件的设置，同时为打包带及其进带管110的设置预留了设置空间。第三连接杆13上设置有转动连接在机架上的第三铰接轴131，第三连接杆13能够绕第三铰接轴131摆动，从第三连接杆13的一端施加力的作用时，能够使得第三连接杆13的另一端向相反的方向运动和施力；同时，第一连接杆15与第二连接杆14的铰接点设置在推动组件上。在第一连接杆15向推动组件施力后，推动组件能够推动第二连接杆14压动第三连接杆13绕第三铰接轴131转动，进而能够将从动带轮122压紧在主动带轮11上。

推动组件可以包括转动连接在机架上的第四铰接轴171以及一端连接第四铰接轴171的推动杆17，即推动杆17以第四铰接轴171为圆心转动，推动杆17的另一端与第一连接杆15、第二连接杆14铰接在同一铰接点上，当第一连接杆15动作时，上述铰接点绕第四铰接轴171转动，第二连接杆14向远离第四铰接轴171的方向移动，进而可以推动第二连接杆14压动第三连接杆13；，推动组件只通过将推动杆17绕第四铰接轴171摆动即可实现力的传递。

如图3～5所示，可以包括预拉力弹簧18，通过预拉力弹簧18的设置，能够直接或间接给予推动杆17预拉力，始终依靠预拉力弹簧18将力的作用传递到第三连接杆13上，再传递到从动轮组件上，在拉紧打包带时，预拉力弹簧18的拉力能够与第二连接板16传递的杠杆力相叠加提高夹紧打包带的效果，在仅是输送而非拉紧打包带时，也能够保持打包带的压紧。

如图4～5所示，第二连接板16可以设置有双层，主动带轮11和导向自由轮19夹持在双层第二连接板16内部，能够对导向自由轮19进行有效的支撑，保证导向自由轮19转动的稳定性，避免打包带脱落。

第二连接杆14可以包括两根，两根之间能够形成打包带通过的空间。第一连接杆15的端部和第三连接杆13的端部均夹持并铰接在两第二连接杆14之间，铰接位置可以通过铰接轴进行连接。第一连接杆15可以采用正反牙螺杆，在连杆组件、从动轮组件以及第二连接板16组装完成后，可以通过调节正反牙螺杆的长度调整导向自由轮19与从动带轮122压紧打包带之间的关系。

如图5～6所示，主动带轮11可以在轴向连接有主动齿轮，从动带轮122可以在轴向连接有从动齿轮，可以利用主动齿轮驱动从动齿轮转动，进而使得主动带轮11驱动从动带轮122转动，实现主动带轮11和从动带轮122的同步转动，能够避免从动带轮122的打滑情况发生，便于打包带的输送。

主动带轮11与导向自由轮19之间的缝隙内设置有第一挡块1101，两从动带轮122之间的缝隙内设置有第二挡块1102，保证打包带的顺利输送。

还可以包括进带管110，进带管110包括位于打包带通道前后两侧的第一进带管和第二进带管，进带管110能够约束打包带的移动方向。

如图1～2所示，机架上还安装有焊接电机5，焊接电机5与焊接头32动力连接。焊接电机5通过同步轮组件324带动从动偏心轴转动，焊接连杆322摆动，进而能够带动焊接头32相对于打包带进行摩擦焊接。

如图1～2、7～9所示，输送拉紧单元1包括拉紧机构2，拉紧机构2包括支座27以及转动安装在支座27上的低拉力轴21和高拉力轴，其中，支座27可以包括分体的两部分，分别支撑各拉力轴的两端部，以能够便于安装低拉力轴21和高拉力轴。低拉力轴21和高拉力轴之间连接有用于由高拉力轴向低拉力轴21增大扭矩的增力齿轮组，此处所说的增力齿轮组，指的可以是利用小齿轮啮合大齿轮实现增大扭矩的齿轮组，通过增力齿轮组的设置，使得在驱动高拉力轴转动时，能够将放大后的扭矩传递到低拉力轴21。需要说明的是，在增力齿轮组与低拉力轴21之间还可以设置有控制动力通断的第四离合器213，以使得在低拉力输出时，不会带动高拉力轴转动而造成能量浪费。高拉力轴可以设置有一根或多根，当设置有一根时，可以只设置一组增力齿轮组，当设置有多根时，可以设置有多组增力齿轮组。低拉力轴21连接有用于输送打包带的主动带轮11；当驱动低拉力轴21转动时，低拉力轴21能够向主动带轮11输出低扭矩(对于打包带的低拉力)，当驱动高拉力轴转动时，低拉力轴21能够向主动带轮11输出高扭矩(对于打包带的高拉力)。为了实现对于低拉力轴21和高拉力轴的不同时驱动，以及低拉力轴21和高拉力轴的独立转动，在低拉力轴21和高拉力轴的端部分别设置有第一离合器211和第二离合器221，并且第一离合器211和第二离合器221分别连接有低拉力轮25和高拉力轮24，当第一离合器211吸合时，低拉力轮25与低拉力轴21同步转动，当第二离合器221吸合时，高拉力轮24与高拉力轴同步转动；第一离合器211和第二离合器221优选采用电磁离合器，能够实现对于低拉力轴21和高拉力轴是否进行驱动的精确切换和控制。低拉力轮25和高拉力轮24均与同一主动轮26动力连接，利用同一主动轮26可以实现分别对于低拉力轮25的驱动和高拉力轮24的驱动；至于主动轮26与低拉力轮25和高拉力轮24之间的驱动连接方式，可以采用第一皮带28和带轮的方式。

如图7所示，主动轮26、低拉力轮25和高拉力轮24套设在第一皮带28内实现驱动连接，实现利用同一主动轮26驱动低拉力轮25和高拉力轮24，还可以设置有张紧轮，能够调节第一皮带28的张紧状态。在第一离合器211和第二离合器221的参与下，能够利用第一皮带28将动力分别传递至低拉力轮25或高拉力轮24，二者的工作状态互不影响。

结合图8所示，高拉力轴远离第二离合器221的端部连接有第三离合器222，第三离合器222吸合时，高拉力轴能够停止转动，通过第三离合器222的设置，能够实现对于高拉力轴制动的控制，进而能够实现对于打包带收紧过程中的停顿，实现多次高拉力拉紧的工作方式。

如图7～9所示，高拉力轴可以包括第一高拉力轴22和第二高拉力轴23，能够用于设置更多的增力齿轮组，实现更大的扭矩放大效果。其中第二高拉力轴23作为中间传力的高拉力轴，转动安装在支座27上，第一高拉力轴22作为接收主动轮26带来的动力输入的高拉力轴，在其两端分别连接有第二离合器221和第三离合器222，第二高拉力轴23与第一高拉力轴22之间以及第二高拉力轴23与低拉力轴21之间至少可以分别设置一组增力齿轮组。

如图7～8所示，增力齿轮组可以包括第一增力齿轮组、第二增力齿轮组、第三增力齿轮组和第四增力齿轮组，每组增力齿轮组包括一个小齿轮和一个大齿轮，通过小齿轮啮合大齿轮实现扭矩的放大。其中，第一增力齿轮组包括啮合连接的第一小齿轮223和第一大齿轮234，第二增力齿轮组包括啮合连接的第二小齿轮231和第二大齿轮225，第三增力齿轮组包括啮合连接的第三小齿轮224和第三大齿轮233，第四增力齿轮组包括啮合连接的第四小齿轮232和第四大齿轮212。各增力齿轮组的齿轮大小根据相对的安装位置进行合理的设计和调整，各小齿轮和大齿轮之间的直径比也根据扭矩放大的倍数进行计算和调整。第一高拉力轴22与第一小齿轮223固定连接，与第二大齿轮225、第三小齿轮224转动连接，且第二大齿轮225和第三小齿轮224固定连接；第二高拉力轴23与第一大齿轮234、第二小齿轮231固定连接，与第三大齿轮233、第四小齿轮232转动连接，且第三大齿轮233和第四小齿轮232固定连接；低拉力轴21与第四大齿轮212通过第四离合器213连接，第四离合器213的吸合或松开能够控制第四大齿轮212与低拉力轴21是否动力连接，从而，在输出低拉力时，第四离合器213松开，低拉力轮25通过低拉力轴21将动力输出到主动带轮11，此时，低拉力轴21与高拉力轴之间的连接为断开状态，进而避免低拉力输出时带动高拉力轴转动造成能量浪费，在输出高拉力时，第四离合器213吸合，高拉力轮24通过高拉力轴将动力输出到第四大齿轮212，再通过第四大齿轮212将动力输出到低拉力轴21，最后低拉力轴21将动力输出到主动带轮11，进而能够完成高拉力输出。其中，齿轮与拉力轴之间的固定连接可以采用键槽结合轴套或轴肩的固定方式，齿轮与拉力轴之间的转动关系可以采用设置轴承的方式，齿轮与齿轮之间的固定连接可以采用具有若干齿轮的空心齿轮轴的形式(通过轴承等方式转动套设在拉力轴上)。

第一增力齿轮组、第三增力齿轮组、第四增力齿轮组和第二增力齿轮组轴向顺次排布，其中，第一增力齿轮组设置在靠近低拉力轮25的位置，相应的，第一小齿轮223、第三小齿轮224、第四小齿轮232和第二小齿轮231顺次布置，第一大齿轮234、第三大齿轮233、第四大齿轮212和第二大齿轮225顺次布置。如图9所示，在实现大扭矩传递的路径中，先由第一小齿轮223传递到第一大齿轮234，略过第三大齿轮233和第四小齿轮232，经第二小齿轮231传递到第二大齿轮225，第二大齿轮225同轴传递到第三小齿轮224，再传递到第三大齿轮233，第三大齿轮233同轴传递到第四小齿轮232，最后传递到第四大齿轮212。最终形成环形的传递路径，这样设置的方式，能够使得各增力齿轮组的布置更佳紧凑，利于空间的利用，降低打包机的整体结构大小。

结合图7～9所示，打包带拉紧过程中可以包括以下步骤：

先输送打包带，使得打包带绕过货物或待打包物，在打包带输送到位后，开始压紧打包带头端(即自由端)，然后，进行收带，即回收打包带的尾端(无限端)，收带过程中同时进行拉紧操作。

在收带的过程中，首先进行低拉力收紧，需要驱动低拉力轴21转动，控制吸合第一离合器211，松开第二离合器221，松开第三离合器222，松开第四离合器213，此时，低拉力轮25与低拉力轴21固定连接，高拉力轮24与高拉力轴(第一高拉力轴22)活动连接，即主动轮26与低拉力轴21动力连接，与高拉力轴(第一高拉力轴22)动力断开，此时，能够利用主动轮26驱动低拉力轮25转动，进而，主动轮26通过低拉力轮25带动低拉力轴21转动，低拉力轴21带动主动带轮11转动，进行低拉力拉紧。

在完成低拉力拉紧后，进行高拉力收紧，保持吸合第一离合器211，吸合第二离合器221，松开第三离合器222，吸合第四离合器213，此时，低拉力轮25与低拉力轴21保持固定连接，高拉力轮24与高拉力轴(第一高拉力轴22)固定连接，即主动轮26既与高拉力轴(第一高拉力轴22)动力连接，又与低拉力轴21动力连接，此时，能够利用主动轮26同时驱动高拉力轮24和低拉力轮25转动，进而，主动轮26通过高拉力轮24带动高拉力轴(第一高拉力轴22)转动，通过低拉力轮25带动低拉力轴21转动，高拉力轴(第一高拉力轴22和第二高拉力轴23)通过增力齿轮组再驱动低拉力轴21转动，低拉力轴21带动主动带轮11转动，进行高拉力拉紧。在进行高拉力拉紧时，低拉力拉紧并没有撤销，从而能够进一步的提高高拉力拉紧时的拉力。

进行一次或多次高拉力拉紧后，完成打包带拉紧操作。

在高拉力轴(第一高拉力轴22)远离第二离合器221的端部连接有第三离合器222，第三离合器222能够对高拉力轴进行制动，进而控制是否处于停顿状态，为此，在进行低拉力拉紧时和进行高拉力拉紧时，均需要松开第三离合器222，只有在进行多次拉紧需要停顿时，才需要吸合第三离合器222。

对于多次拉紧的过程，在完成一次高拉力拉紧后，保持吸合第一离合器211，保持吸合第四离合器213，松开第二离合器221，吸合第三离合器222，此时，高拉力轮24处于空转状态，高拉力轴处于制动状态；低拉力轴21仍旧保持与主动带轮11动力驱动，以避免打包带松动，即打包带处于高大力停顿状态，但并没有撤销低拉力状态。制动状态结束后，保持吸合第一离合器211，保持吸合第四离合器213，吸合第二离合器221，松开第三离合器222，此时，主动轮26的动力可以继续传递到高拉力轮24，再传递到高拉力轴(第一高拉力轴22)，继续进行高拉力拉紧，即打包带继续被高拉力收紧。重复制动状态和高拉力拉紧的步骤，根据打包货物或待打包物的种类、样式或需求，进行若干次拉紧。通过第二离合器221控制动力是否输入，通过第三离合器222控制高拉力拉紧过程是否停顿，从而能够在高拉力拉紧过程中，采用“高拉力-停顿”多次循环，实现多次拉紧的效果，使得货物的边角的受力传导更均匀，包裹的货物更紧实更安全。

如图1～2所示，机架上还安装有动力电机4，动力电机4的主轴连接有主动轮26，主动轮26、低拉力轮25和高拉力轮24均套设在第一皮带28内实现驱动连接。

如图10～13所示，连接单元3包括凸轮连杆结构以及分别与作业结构(头夹刀34、尾夹刀33和焊接头32)在工作位配合的第一挡板320。凸轮连杆结构可以包括同一凸轮轴和若干在凸轮轴上轴向间隔设置的各连杆，利用凸轮的转动，在凸轮处于推进程时能够推动连杆转动，在凸轮处于回程时，依靠的是弹簧的拉力作用；不同的连杆上连接有不同的作业结构，通过凸轮轴的旋转带动不同的凸轮旋转，通过凸轮与连杆啮合位置的改变，并在弹簧的作用下，实现对于连杆的驱动，进而改变作业结构的动作状态，实现不同的作业过程。此处所说的工作位，指的是完成作业过程的位置，控制作业结构能够到达工作位和离开工作位以完成打包带连接的过程。焊接头32用于通过摩擦动作的方式实现将打包带首尾焊接成一个环形，实现对于被打包物体的打包工作。凸轮连杆结构包括第一连杆36以及连接在第一连杆36上转轴同一侧的第一凸轮313和第一弹簧39，根据第一凸轮313和第一弹簧39连接在第一连杆36上的位置可知，第一凸轮313和第一弹簧39对于第一连杆36的作用效果(在施力方向相同的情况下，使得第一连杆36绕其转轴转动的方向)是相同的，第一连杆36的端部连接有焊接头32，为了实现对焊接头32的控制，第一凸轮313和第一弹簧39对第一连杆36转动方向的作用相反，即第一弹簧39能够使得焊接头32向工作位移动，使得焊接头32与第一挡板320配合，能够将打包带重叠在一起的首尾端进行夹紧焊接；在焊接完成后，第一凸轮313能够使得焊接头32远离工作位移动，解除对于打包带的夹紧，使得打包带能够脱离装置，完成对于打包带的连接。本发明通过设置有对打包带进行焊接连接的焊接头32，焊接头32利用凸轮连杆结构进行驱动，凸轮连杆结构包括第一连杆36以及连接在第一连杆36上转轴同一侧的第一凸轮313和第一弹簧39。

如图10所示，第一连杆36的端部除了连接有焊接头32外，还可以设置有用于切断打包带的切刀323，此处，切刀323与焊接头32通过第一连杆36的端部的推块(中夹刀31)推动切断并压紧焊接打包带无线端，切刀323、焊接头32以及推块(中夹刀31)为相对独立的单元，以能够在焊接头32振动摩擦的过程中不会相互影响。切刀323随着第一连杆36的动作会随着焊接头32到达具有打包带的工作位，在焊接头32完成摩擦焊接的同时，会将打包带的尾端(无线端)切断形成一个打包带的环形，从而完成打包带连接的过程。

焊接头32安装在中夹刀31上，中夹刀31铰接连接在第一连杆36上，通过中夹刀31的动作会带动焊接头32动作，同时，焊接头32连接在焊接连杆322上，焊接连杆322通过偏心轴连接在焊接电机5上，通过焊接电机5带动偏心轴和焊接连杆322动作，进而能够带动焊接头32相对于打包带进行摩擦焊接。并且，由于焊接头32既连接在中夹刀31上又连接在焊接连杆322上，因此，焊接头32能够通过中夹刀31获得一定的夹紧力的同时通过焊接连杆322实现摩擦焊接，从而能够保证焊接效果。

作业结构还可以包括尾夹刀33，尾夹刀33用于夹紧打包带的尾部(即无线端)，能够在焊接的过程中避免打包带继续输送造成打包松动，进而，避免因为打包松动造成的打包质量不合格或需要重新打包造成的打包带浪费。尾夹刀33可以通过第二连杆35、第二凸轮311和第二弹簧38配合(与焊接头32配合方式类似)，将打包带的尾部进行夹紧；在焊接完成后，尾夹刀33远离工作位移动，解除对于打包带尾部的夹紧，使得打包带能够脱离装置。

头夹刀34用于夹紧打包带的头部(即自由端)，便于进行反向输送打包带进行拉紧操作，即夹紧打包带的头部后，拉动打包带的尾部(即无线端)进行拉紧。头夹刀34可以通过第三连杆37、第三凸轮315和第三弹簧310配合(与焊接头32配合方式类似)，夹紧打包带头部；在焊接完成后，头夹刀34远离工作位移动，解除对于打包带头部的夹紧，使得打包带能够脱离装置。

结合图12所示，第一连杆36包括与第一凸轮313啮合的第一啮合部361；包括与第一弹簧39的端部连接的第一弹簧连接部363，第一弹簧连接部363铰接有弹簧固定装置，弹簧固定装置能够深入第一弹簧39内侧并与第一弹簧39的端部进行固定，使得第一弹簧39能够对第一连杆36施加拉力；包括与中夹刀31连接的第一作业部362，第一作业部362与中夹刀31铰接连接，以能够使得中夹刀31直线动作来推动焊接头32动作对打包带进行夹紧和焊接；还包括第一转轴364，第一转轴364即为第一连杆36的转轴，其设置在第一连杆36上靠近连接有焊接头32(中夹刀31)的端部，此时，第一弹簧39通过第一弹簧连接部363对第一连杆36所施加的力以及第一凸轮313通过第一啮合部361对第一连杆36所施加的力均能够利用杠杆原理，提高对于中夹刀31和焊接头32的力的作用，进而提高对于中夹刀31和焊接头32的控制能力，进而提高夹紧、焊接效果或复位效果。第二连杆35和第三连杆37可以采用与第一连杆36相同的结构，第二连杆35和第三连杆37均能利用杠杆原理的作用来更好的对尾夹刀33和头夹刀34进行控制。

如图10～11所示，第一连杆36、第二连杆35和第三连杆37均成V型结构，各V型结构的顶点分别设置有与凸轮啮合的啮合部，各啮合部分别与相应的第一凸轮313、第二凸轮311和第三凸轮315进行啮合连接。在V型结构的内侧可以形成安装空间，能够便于其他部件和结构的安装。

如图10所示，凸轮连杆结构还可以包括第四连杆316以及连接在第四连杆316上转轴同一侧的第四凸轮312和第四弹簧318，根据第四凸轮312和第四弹簧318连接在第四连杆316上的位置可知，第四凸轮312和第四弹簧318对于第四连杆316的作用效果(在施力方向相同的情况下，使得第四连杆316绕其转轴转动的方向)是相同的，第四连杆316的端部连接有第一挡板320，为了实现对第一挡板320的控制，第四凸轮312和第四弹簧318对第四连杆316转动方向的作用相反，即第四弹簧318能够使得第一挡板320向工作位移动，使得尾夹刀33、中夹刀31(焊接头32)以及头夹刀34与第一挡板320配合，将打包带进行夹紧和焊接；在焊接完成后，第四凸轮312能够使得第一挡板320远离工作位移动，解除对于打包带的夹紧，使得打包带能够脱离装置。

还可以包括用于限制打包带头部(即自由端)位置的第二挡板321，第二挡板321上设置有凸台，当第二挡板321移动到工作位后，凸台能够形成对于打包带贯穿位置的阻挡，从而能够阻挡打包带的头部继续移动，最终形成打包带头部和尾部重叠的连接区域。凸轮连杆结构可以包括第五连杆317以及连接在第五连杆317上转轴同一侧的第五凸轮314和第五弹簧319，根据第五凸轮314和第五弹簧319连接在第五连杆317上的位置可知，第五凸轮314和第五弹簧319对于第五连杆317的作用效果(在施力方向相同的情况下，使得第五连杆317绕其转轴转动的方向)是相同的，第五连杆317的端部连接有第二挡板321，为了实现对第二挡板321的控制，第五凸轮314和第五弹簧319对第五连杆317转动方向的作用相反，即第五弹簧319能够使得第二挡板321向工作位移动，也就是说，使得第二挡板321能够阻挡打包带头部的移动；在正式焊接之前，还需要将第二挡板321移出工作位，即第五凸轮314能够使得第二挡板321远离工作位移动，避免对于焊接过程的影响。

结合图13所示，第四连杆316包括与第四凸轮312啮合的第四啮合部3161；包括与第四弹簧318的端部连接的第四弹簧连接部3163，第四弹簧连接部3163铰接有弹簧固定装置，弹簧固定装置能够形成挂钩形式与第四弹簧318的端部进行固定，使得第四弹簧318能够对第四连杆316施加拉力；包括与第一挡板320连接的第四作业部3162，第四作业部3162与第一挡板320铰接连接，以能够推动第一挡板320完成横向移动，能够在工作位与尾夹刀33、中夹刀31(焊接头32)和头夹刀34配合完成焊接；还包括第四转轴3164，第四转轴3164即为第四连杆316的转轴。第五连杆317可以采用与第四连杆316相同的结构，即第五连杆317包括有第五啮合部、第五作业部、第五弹簧连接部以及第五转轴。第四连杆316和第五连杆317可以均设置成L型结构，各L型结构的短边的端点分别设置有啮合部，通过各啮合部与相应的第四凸轮312和第五凸轮314啮合连接，各L型结构的顶点分别设置有弹簧连接部，通过弹簧连接部与相应的第四弹簧318和第五弹簧319连接。采用L型结构的设置方式，一方面能够在L型结构的内部形成其他部件和结构的安装空间，另一方面能够转换第四连杆316和第五连杆317相对于其他连杆的设置方向，从而更便于对各部件和结构进行设置，进一步的提高整个装置结构的节凑程度。

本发明的连接单元3主要由五种连杆在对应的五种凸轮(设置在同一凸轮轴上)驱动下执行五组不同的直线运动，分别控制中夹刀31(焊接头32)、尾夹刀33、头夹刀34、第一挡板320以及第二挡板321。其中，中夹刀31(焊接头32)、尾夹刀33和头夹刀34需要强压紧力，可以在对应的第一连杆36、第二连杆35和第三连杆37分别设置连杆大拉簧，即第一弹簧39、第二弹簧38和第三弹簧310均采用连杆大拉簧。并且各连杆的转轴靠近相应的作业结构，从而形成一个高强度杠杆的结构，这样就能有效的夹紧打包带连接处头部、中部和尾部，同时完成摩擦焊接过程。第一挡板320和第二挡板321的直线运动不需要很大的力，所以对应的第四弹簧318和第五弹簧319为连杆小拉簧，相应的连杆转轴也可以安装在第四连杆316和第五连杆317居中的位置。

如图1～2、图15～16所示，包括动力转换机构7，动力转换机构7用于将动力电机4的动力传递到凸轮连杆结构。其中，动力转换机构7包括啮合连接的涡轮72和蜗杆71，涡轮72与凸轮连杆结构的凸轮主轴动力连接，蜗杆71一端通过第五离合器74连接有凸轮从动轮73，凸轮从动轮73与主动轮26套设在第二皮带76内实现驱动连接，蜗杆71的另一端连接有第六离合器75。当第五离合器74和第六离合器75都吸合后，主动轮26通过第二皮带76能够带动蜗杆71转动，进而带动涡轮72转动，最终实现凸轮主轴的转动。

如图1～2、图15所示，还包括位置控制组件8，位置控制组件8包括与凸轮主轴连接的位置感应盘81，位置感应盘81对应设置有定位感应器83和原点感应器82，通过定位感应器83识别位置感应盘81的位置，能够通过凸轮连杆结构精确的控制不同夹刀和挡板的位置，并且，通过原点感应器82控制凸轮轴回到原点。

如图1、图5和图14所示，导向自由轮19的出带端设置有带槽组件6，带槽组件6包括相互靠近设置的一字型基座61和L型基座62，二者均安装在机架上，并且，L型基座62的两侧设置有侧挡板63，由此，L型基座62的内侧(即L型基座62的两个支臂所夹持的小角度面向的一侧)以及一字型基座61与L型基座62之间分别形成送带通道和回带通道，由输送拉紧单元1输出的打包带沿送带通道穿出，绕经货物后再返回回带通道内，然后打包带继续前行，在送带通道与回带通道的延长线相交处形成打包带重叠段，重叠段设置有连接单元3，通过连接单元3的头夹刀34、尾夹刀33、焊接头32和中夹刀31等结构实现对打包带的压紧和焊接。

如图14所示，回带通道设置有旋转触片64，可以采用螺旋式叶片的结构，在触碰一端时，另一端能够动作，具体的，旋转触片64的一端在受到打包带的挤压作用后，另一端触碰位置传感器65，从而将打包带到位的信号传递到控制装置，再控制进行后续的夹紧、压紧、拉紧、焊接和切断等操作。

L型基座62的内侧设置有可调导向装置，可调导向装置包括底板66和设置在底板66上的位于打包带两侧的侧板67，侧板67的进带端设置有喇叭口，便于打包带进入，底板66上设置有宽度方向延伸的安装孔，通过调节侧板67在安装孔的位置，能够调节侧板67之间的宽度，从而能够对打包带的各个方向均进行约束，保证打包带的位置的精确性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于打包机的机头装置，其特征在于：包括安装在机架上的输送拉紧单元和连接单元，所述连接单元包括头夹刀、尾夹刀以及焊接头，所述头夹刀和所述尾夹刀分别位于所述输送拉紧单元输送的打包带的移动轨迹上，并分别夹紧打包带的头部和尾部，所述焊接头用于焊接打包带的首尾端重叠处；

所述输送拉紧单元包括主动带轮以及从动轮组件，所述主动带轮转动连接在所述机架上，所述从动轮组件包括第一连接板以及分别转动连接在所述第一连接板上的第一铰接轴和两从动带轮，所述第一铰接轴位于两所述从动带轮远离所述主动带轮的一侧，两所述从动带轮与所述主动带轮的轮面之间形成打包带通道；

所述主动带轮铰接有第二连接板，所述第二连接板上转动连接有第二铰接轴和导向自由轮；所述第一铰接轴和所述第二铰接轴连接有连杆组件，所述连杆组件用于将所述从动带轮向所述主动带轮方向压紧，所述主动带轮与所述导向自由轮的中心距大于所述主动带轮与所述第二铰接轴的中心距。

2.根据权利要求1所述的用于打包机的机头装置，其特征在于：所述机架上安装有焊接电机，所述焊接电机与所述焊接头动力连接。

3.根据权利要求2所述的用于打包机的机头装置，其特征在于：所述输送拉紧单元包括拉紧机构，所述拉紧机构包括转动安装在所述机架上的低拉力轴和高拉力轴，所述低拉力轴和所述高拉力轴之间连接有用于由所述高拉力轴向所述低拉力轴增大扭矩的增力齿轮组，所述低拉力轴连接有所述主动带轮；所述低拉力轴和所述高拉力轴的端部分别通过第一离合器和第二离合器连接有低拉力轮和高拉力轮，所述低拉力轮和所述高拉力轮均与同一主动轮动力连接。

4.根据权利要求3所述的用于打包机的机头装置，其特征在于：所述机架上安装有动力电机，所述动力电机的主轴连接有所述主动轮，所述主动轮、所述低拉力轮和所述高拉力轮均套设在第一皮带内实现驱动连接。

5.根据权利要求4所述的用于打包机的机头装置，其特征在于：所述连接单元包括凸轮连杆结构以及分别与所述头夹刀、所述尾夹刀和所述焊接头在工作位配合的第一挡板；

所述凸轮连杆结构包括连杆以及连接在所述连杆上转轴同一侧的凸轮和弹簧，所述凸轮和所述弹簧对所述连杆转动方向的作用相反，所述连杆的端部连接有作业结构，所述弹簧能够使得所述作业结构向工作位移动，所述凸轮能够使得所述作业结构远离工作位移动；

所述连杆包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述凸轮包括第一凸轮、第二凸轮和第三凸轮，所述弹簧包括第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧，所述作业结构包括焊接头、尾夹刀和头夹刀。

6.根据权利要求5所述的用于打包机的机头装置，其特征在于：包括动力转换机构，所述动力转换机构包括啮合连接的涡轮和蜗杆，所述涡轮与所述凸轮连杆结构的凸轮主轴动力连接，所述蜗杆一端通过第五离合器连接有凸轮从动轮，所述凸轮从动轮与所述主动轮套设在第二皮带内实现驱动连接，所述蜗杆的另一端连接有第六离合器。

7.根据权利要求6所述的用于打包机的机头装置，其特征在于：包括位置控制组件，所述位置控制组件包括与所述凸轮主轴连接的位置感应盘，所述位置感应盘对应设置有定位感应器和原点感应器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于打包机的机头装置，其特征在于：所述导向自由轮的出带端设置有带槽组件，所述带槽组件包括相互靠近设置的一字型基座和L型基座，所述L型基座的两侧设置有侧挡板，所述L型基座的内侧以及所述一字型基座与所述L型基座之间分别形成送带通道和回带通道，所述送带通道与所述回带通道的延长线相交处形成打包带重叠段。

9.根据权利要求7所述的用于打包机的机头装置，其特征在于：所述回带通道设置有旋转触片，所述旋转触片的一端在受到所述打包带的挤压作用后，另一端触碰位置传感器。

10.根据权利要求7所述的用于打包机的机头装置，其特征在于：所述L型基座的内侧设置有可调导向装置，所述可调导向装置包括底板和设置在所述底板上的位于打包带两侧的侧板，所述侧板的进带端设置有喇叭口，所述底板上设置有宽度方向延伸的安装孔，通过调节所述侧板在所述安装孔的位置，能够调节所述侧板之间的宽度。

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