CN114291338A - 一种自动覆膜装置及其在粉末冶金中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包装转运领域，具体涉及一种自动覆膜装置及其在粉末冶金中的应用，所述自动覆膜装置，包括送膜机构、放料托盘和包膜组件，所述送膜机构用于提供包覆所用的伸缩膜至放料托盘上，所述包膜组件用于推动或牵引所述伸缩膜包覆位于放料托盘上的生胚。本发明代能够替传统的人工缠绕塑料袋的方式，达到密封待包装毛坯的效果，能够节省人工、提高密封效率。

Description

一种自动覆膜装置及其在粉末冶金中的应用

技术领域

本发明涉及包装转运领域，具体涉及一种自动覆膜装置及其在粉末冶金中的应用。

背景技术

粉末冶金是先制取金属粉末或用已有的金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过有压或无压成形后再烧结，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等优点，适合大批量生产。目前，粉末冶金技术已成为新材料科学中最具发展活力的分支之一，采用粉末冶金技术制备的材料已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域。

钕铁硼永磁材料以优异的磁性能及丰富的资源储备，迅速进入工业化社会，在稀土永磁材料的成型，钕铁硼粉末冶金过程中，需要先根据最终产品的形状，设计并制造模具，使用模具将金属粉末制成生胚(也称为压坯)，人工清扫后进行称量，然后用双层塑料袋对生胚真空封装并码盘，再进行等静压，等静压后先剥离带油的外层塑料袋，放入密封舱，再剥离内层塑料袋或者纸袋，最后摆入料盒、堆垛、入炉烧结。

以上步骤中真空封装、等静压、剥离带油塑料袋、摆盒等操作均需要通过人工来进行，劳动强度较大且需要使用大量的人力，人力成本较高；由于不同客户要求的产品的形状也各不相同，需要频繁的制造、安装、更换模具，响应时间较长，成本较高；同时，在生胚外包裹带油的塑料袋不仅成本较高，且使用后丢弃的塑料袋会污染环境。

目前替代包裹带油塑料袋的一种方式是通过人工将纸袋或者塑料袋(不带油)缠绕在待包装生坯上，由于塑料袋无粘性且弹性较好，包装后容易开袋，但是，人工包装的方式生产效率较低，劳动强度大，而且待包装生坯的硬度较低，操作中容易造成产品分层、磕边及折断，导致产品成功率降低，从而造成生产成本的提高。

发明内容

为改善现有技术的不足，本发明提供一种自动覆膜装置，包括送膜机构，放料托盘和包膜组件，所述送膜机构用于提供包覆所用的伸缩膜至放料托盘上，所述包膜组件用于推动或牵引所述伸缩膜包覆位于放料托盘上的生胚。

根据本发明的实施方案，所述放料托盘的顶部还设置有压膜框，所述压膜框的底部为凸起的腔室结构，所述压膜框能够相对放料托盘上下运动，并在向下运动时接触所述伸缩膜，使所述伸缩膜在放料托盘上形成一容纳生胚的撑开腔，所述撑开腔具有一定的高度，优选所述撑开腔的高度大于生胚的高度。

根据本发明的实施方案，所述包膜组件包括若干推膜件，所述推膜件设置在放料托盘的外侧，所述推膜件用于推动所述伸缩膜包覆位于放料托盘上的生胚。

优选地，所述推膜件包括若干推膜气缸和推板，所述推膜气缸用于带动推板向靠近或远离生坯的方向运动，所述推板的高度高于生坯放入放料托盘后的高度，且低于撑开腔的高度。

优选地，所述推膜气缸的数量大于等于2个，例如为4个。

作为一个实例地，所述包膜组件包括支撑框、四个推膜气缸和推板，所述推板位于支撑框的内侧，每个所述推膜气缸连接一推板，所述支撑框设置在所述放料托盘上方、压膜框的下方，4个所述推膜气缸129两两相对设置，形成包绕在放料托盘外侧的结构。

根据本发明的实施方案，所述送膜机构包括伸缩膜支撑辊和送膜皮带，所述伸缩膜支撑辊上设置有伸缩膜，所述伸缩膜支撑辊位于送膜皮带的一端，所述送膜皮带位于放料托盘的上方。

根据本发明的实施方案，所述覆膜装置还包括裁膜机构，所述裁膜机构用于裁切放料托盘两侧的伸缩膜。

根据本发明的实施方案，所述裁膜机构包括裁膜气缸和至少两个加热带，所述裁膜气缸用于带动加热带上下运动，以改变加热带与伸缩膜之间的距离。

根据本发明的实施方案，所述覆膜装置还包括残膜收集滚筒，所述放料托盘位于残膜收集滚筒与伸缩膜支撑辊之间，所述残膜收集滚筒用于收集被裁切的伸缩膜。

作为一个实例，所述裁膜机构包括两个加热带，一个加热带位于伸缩膜支撑辊与放料托盘之间，另一个加热带位于残膜收集滚筒与放料托盘之间。

根据本发明的实施方案，所述裁膜机构还包括与压膜框配合使用的压膜气缸，所述压膜气缸用于驱动压膜框上下运动，以改变与放料托盘之间的距离，例如压膜气缸带动压膜框下降，将送膜皮带上的伸缩膜压在放料托盘上并撑开固定。

根据本发明的实施方案，所述裁膜机构还包括顶膜支撑板和顶膜气缸，所述顶膜支撑板位于送膜皮带的上方，所述顶膜气缸用于带动顶膜支撑板下降并将伸缩膜压在送膜皮带上。

根据本发明的实施方案，所述自动覆膜装置还包括机器人，所述机器人用于抓取待包装生坯放入放料托盘，优选所述机器人的机械臂长度大于所述传送皮带的长度。

根据本发明的实施方案，所述自动覆膜装置还包括传送皮带，所述传送皮带用于传送待包装生坯，所述传送皮带设置在裁膜机构的一侧，所述机器人位于传送皮带的端部。

根据本发明的实施方案，所述传送皮带上设置有自动清扫机构，所述自动清扫机构用于用于清扫传送皮带上的粉尘，优选所述自动清扫机构上还设置有光电传感器，其用于定位传送皮带的粉尘。

作为一个实例，所述传送皮带为毛毡传送带，软质的毛毡能够减少待包装生坯的磕碰。

根据本发明的实施方案，所述自动覆膜装置还包括包装箱体支架，所述包装箱体支架上设置有包装箱体，所述自动覆膜装置位于包装箱体内。

根据本发明的实施方案，所述包装箱体包括顺次设置的包装区、转移区和密封箱，所述自动覆膜装置位于包装区。

根据本发明的实施方案，所述自动覆膜装置还包括计量称台，所述计量称台位于包装区内机器人的抓取范围内的任意位置，优选设置在与自动覆膜装置临近的位置，便于机器人将称量后的抓取待包覆生坯放入自动覆膜装置中，例如计量称台位于自动覆膜装置的顶部。

根据本发明的实施方案，所述密封箱为密闭结构，且设置有排氧口，所述排氧口用于将惰性气体充入包装箱体内，使包装箱体内形成无氧或低氧条件，优选所述排氧口可以为孔结构也可以为开口结构。

根据本发明的实施方案，所述转移区和密封箱之间设置有空料盒进料插板阀。

根据本发明的实施方案，所述包装区的外壳上设置有观察窗和若干操作手套孔，所述观察窗用于观察包装箱体内的运行状态。

根据本发明的实施方案，所述转移区设置有空料盒和成品料盒，所述成品料盒用于放置覆膜后的生坯，所述成品料盒满载后进入密封箱，当成品料盒进入密封箱后，空料盒作为成品料盒使用。

根据本发明的实施方案，所述密封箱内设置有空料盒进料箱体和成品出料箱，所述空料盒进料箱体用于放置待使用的空料盒，成品出料箱用于放置包装完成的产品。

根据本发明的实施方案，所述密封箱上设置有空料箱门板和出料口插板阀，所述空料箱门板用于与外部进行气体交换，所述出料口插板阀位于密封箱的外侧，用于取出包装完成的产品。

根据本发明的实施方案，所述密闭箱上开有进出口，供空料盒、成品料盒进出，所述进出口上设置有密封箱插板阀。

根据本发明的实施方案，所述空料盒内部布置有电动滚筒。

根据本发明的实施方案，所述待包装生坯为磁钢。

本发明还提供一种上述设备的使用方法，包括以下步骤：

将待包装生坯放在传送皮带上，机器人抓取待包装生坯，并放置在放料托盘中进行自动覆膜。

根据本发明的实施方案，将所述待包装生坯并放置在放料托盘中之前，还包括先称取所述待包装生坯质量。

根据本发明的实施方案，自动覆膜后，还包括将待包装生坯抓取并放置到空料盒。

根据本发明的实施方案，所述空料盒填装完成后，所述料盒通过成品出料箱体运输至包装箱体。

本发明还提供一种自动覆膜装置在粉末冶金中的用途，例如用于金属粉末、金属粉末与非金属粉末混合物的成形。

有益效果

1.本发明的自动覆膜装置，包括伸缩膜支撑辊、送膜皮带、放料托盘、压膜框和若干推膜气缸，伸缩膜支撑辊上的伸缩膜通过送膜皮带拉伸到放料托盘的上方，压膜框下压使得伸缩膜在放料托盘上形成撑开腔，将待包装生坯放置到放料托盘上后，切断多余的伸缩膜，通过推膜气缸于顶推伸缩膜将待包装生坯包裹，以此代替传统的人工缠绕塑料袋的方式，达到密封待包装生坯的效果，能够节省人工、提高密封效率。

2.本发明的自动覆膜在无氧或低氧条件下进行，能够避免待包装生坯被氧化，机器人将待包装生坯抓取后放入伸缩膜自动包装装置进行内膜包装，自动覆膜通过自动送膜、裁膜、放料、推膜、封膜等工序实现生坯全自动包裹。其他辅助装置实现流程自动化。本发明操作方便，兼容性较高，智能化程度高，工作效率高，可实现压机无人化，每台压机节员1-2人，有效降低生产成本。

附图说明

图1为实施例1中自动覆膜装置的结构示意图

图2为带有自动覆膜装置压机的结构示意图；

图3为图2内部的结构示意图；

图4为自动抓取、测量与覆膜装置配合的结构示意图；

图5为自动覆膜装置的推膜气缸及配套装置示意图。

图中：1-自动覆膜装置，2-机器人，4-空料盒，5-空料盒进料箱体，6-成品出料箱体，7-成品料盒，8-传送皮带，9-计量称台，11-放料托盘，12-出料口插板阀，13-密封箱插板阀，120-裁膜机构，121-动力滚筒电机，122-残膜收集滚筒，123-伸缩膜动力桶，124-顶膜气缸，125-压膜气缸，126-顶膜支撑板，127-压膜框，128-伸缩膜支撑辊，129-推膜气缸，130-送膜皮带，200-包装箱，202-空料箱门板，203-出料箱，204-包装箱支架，205-包装箱操作手套孔，206-包装箱观察窗，302-内膜包装箱翻板，306-自动清扫装置。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明的结构和方法做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

实施例1

参照图1-图3所示，一种稀土成型压机用全自动覆膜装置，包括包装箱体支架1，包装箱体支架1上设置有包装箱体200，包装箱体200包括顺次设置的包装区、转移区和密封箱，转移区和密封箱之间设置有空料盒进料插板阀201，密封箱为密闭结构，且设置有排氧口，排氧口用于将惰性气体充入包装箱体200内，使包装箱体200内形成无氧或低氧条件，排氧口可以为孔结构也可以为开口结构。

包装区内设置有自动覆膜装置1，外壳上设置有观察窗206和若干操作手套孔205，观察窗206用于观察包装箱体200内的运行是否正常，操作手套孔205用于对包装箱体200内的运行进行人工调整，例如当发现异常时，通过操作手套孔205停止或改变运行情况。

转移区设置有空料盒4和成品料盒7，成品料盒7用于放置覆膜后的生坯，成品料盒7满载后进入密封箱，当成品料盒7进入密封箱后，空料盒4作为成品料盒7使用。

密封箱内设置有空料盒进料箱体5，空料箱门板202、成品出料箱203、出料口插板阀12，空料盒进料箱体5用于放置待使用的空料盒4，空料箱门板202用于与外部进行气体交换，成品出料箱203用于放置包装完成的产品，出料口插板阀12位于密封箱的外侧，用于取出包装完成的产品；密闭箱上开有进出口，供空料盒4、成品料盒7进出，进出口上设置有密封箱插板阀13。

空料盒4内部布置有电动滚筒，空料盒4进入转移区之前，要在空料盒进料箱体5内进行氮气置换操作，排氧后才能打开密封箱插板阀13，电动滚筒将空料盒移动至包装箱体5。

包装箱体200的包装区对应之处设置有自动覆膜装置1、机器人2、计量称台9和传送皮带8，传送皮带8位于自动覆膜装置1的外侧，例如并列放置，传送皮带8的进料端与一操作手套孔205对应，工作人员能够通过操作手套孔205将待包装生坯放入，机器人2位于传送皮带8远离操作手套孔205的一端，且机器人2为机械手，机器人2的机械臂长度大于所述传送皮带8的长度，自动覆膜装置1完成覆膜后，机器人2还用于将覆膜后的生坯放入成品料盒7中。

传送皮带8用于将送入的待包覆生坯传输至机器人2，机器人2用于抓取待包覆生坯并放置到计量称台9中进行称量，计量称台9可以位于包装区的任意位置，且在机器人2的抓取范围内，优选设置在与自动覆膜装置1临近的位置，便于机器人2将称量后的抓取待包覆生坯放入自动覆膜装置1中，例如计量称台9位于自动覆膜装置1的顶部。

参照图1，自动覆膜装置1包括放料托盘11、裁膜机构120、动力滚筒电机121、残膜收集滚筒122、伸缩膜动力桶123、顶膜气缸124、压膜气缸125、顶膜支撑板126、压膜框127、伸缩膜支撑辊128、包膜组件、送膜皮带130、加热带131。

伸缩膜支撑辊128上缠绕有成卷的伸缩膜，伸缩膜的端部在自身粘性作用下粘附在送膜皮带130上，送膜皮带130在动力滚筒电机121下向残膜收集滚筒122方向运动并带动伸缩膜展开。

压膜框127位于放料托盘11的顶部，送膜皮带130位于放料托盘11的两侧，送膜皮带130的位置高于放料托盘11，顶膜支撑板126位于送膜皮带130的上方，顶膜气缸124用于带动顶膜支撑板126下降并将伸缩膜压在送膜皮带130上，压膜框127能够在压膜气缸125的作用下上下运动，以改变与放料托盘11之间的距离，压膜框127的底部向下延伸形成撑开腔，撑开腔的高度大于生坯高度，例如压膜气缸125带动压膜框127下降，将送膜皮带130上的伸缩膜压在放料托盘11上放并撑开固定。

裁膜机构120包括高度调整器和至少两个加热带131，其中一个加热带131位于放料托盘11与伸缩膜支撑辊128之间，另一个加热带131位于放料托盘11与残膜收集滚筒122滚筒122之间，当高度调整器带动加热带131运动至与伸缩膜接触时，加热带131将伸缩膜熔断。

参见图5所示，包膜组件设置在放料托盘11上方、压膜框127的下方，包括支撑框，支撑若干推膜气缸129和推板，推板的高度高于生坯放入放料托盘11后的高度，且低于撑开腔的高度，推膜气缸129的数量根据实际需要进行设置，本实施例中，设置有4个推膜气缸129，4个推膜气缸129两两相对设置，形成包绕在放料托盘11外侧的结构，推膜气缸129带动推板推进或后退运动。

在具体工作时，动力滚筒电机121带动伸缩膜动力桶123和残膜收集滚筒122将伸缩膜均匀展开并粘附在送膜皮带130上，自动覆膜装置1进入待机状态，自动覆膜装置1接到包装信号时，顶膜支撑板126下降，将伸缩膜压在送膜皮带130上，送膜皮带130运动并带动伸缩膜展开至覆盖在支撑框和放料托盘11后，压膜气缸125带动压膜框127下降将膜撑开，在放料托盘11上形成容纳腔(支撑框的高度高于生坯高度)，容纳腔位于支撑框内，同时裁膜机构120带动加热带131下降，将伸缩膜裁剪切断，当产品计量后放入放料托盘11，机器人2抓手抬起，参见图5所示，4个方向的推膜气缸129依次将膜向生胚方向推动至伸缩膜依靠自身的粘性将产品完全包裹。

参照图4，自动覆膜装置1上还设置有内膜包装箱翻板302和自动清扫机构306，内膜包装箱翻板302位于放料托盘11的上方，其作用是包装机换膜或故障维修时隔绝氧气(防止包装箱体200进空气)，内膜包装箱翻板302上贴有橡胶密封圈，关闭后将包装机密封在独立空间。自动清扫机构306位于传送皮带8上，用于用于清扫传送皮带8上的粉尘，自动清扫机构306上还设置有光电传感器，其用于定位传送皮带8的粉尘，传送皮带8为毛毡传送带，能够减少压制产品的磕碰。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动覆膜装置，包括送膜机构，其特征在于，还包括放料托盘和包膜组件，所述送膜机构用于提供包覆所用的伸缩膜至放料托盘上，所述包膜组件用于推动或牵引所述伸缩膜包覆位于放料托盘上的生胚。

2.根据权利要求1所述的自动覆膜装置，其特征在于，所述放料托盘的顶部还设置有压膜框，所述压膜框的底部为凸起的腔室结构，所述压膜框能够相对放料托盘上下运动，并在向下运动时接触所述伸缩膜，使所述伸缩膜在放料托盘上形成一容纳生胚的撑开腔，所述撑开腔具有一定的高度。

优选地，所述包膜组件包括若干推膜件，所述推膜件设置在放料托盘的外侧，所述推膜件用于推动所述伸缩膜包覆位于放料托盘上的生胚。

优选地，所述推膜件包括若干推膜气缸和推板，所述推膜气缸用于带动推板向靠近或远离生坯的方向运动，所述推板的高度高于生坯放入放料托盘后的高度，且低于撑开腔的高度。

3.根据权利要求1所述的自动覆膜装置，其特征在于，所述送膜机构包括伸缩膜支撑辊和送膜皮带，所述伸缩膜支撑辊上设置有伸缩膜，所述伸缩膜支撑辊位于送膜皮带的一端，所述送膜皮带位于放料托盘的上方。

优选地，所述覆膜装置还包括裁膜机构，所述裁膜机构用于裁切放料托盘两侧的伸缩膜。

优选地，所述裁膜机构包括裁膜气缸和至少两个加热带，所述裁膜气缸用于带动加热带上下运动，以改变加热带与伸缩膜之间的距离。

优选地，所述覆膜装置还包括残膜收集滚筒，所述放料托盘位于残膜收集滚筒与伸缩膜支撑辊之间，所述残膜收集滚筒用于收集被裁切的伸缩膜。

4.根据权利要求3所述的自动覆膜装置，其特征在于，所述裁膜机构还包括与压膜框配合使用的压膜气缸，所述压膜气缸用于驱动压膜框上下运动，以改变与放料托盘之间的距离，例如压膜气缸带动压膜框下降，将送膜皮带上的伸缩膜压在放料托盘上并撑开固定。

优选地，所述裁膜机构还包括顶膜支撑板和顶膜气缸，所述顶膜支撑板位于送膜皮带的上方，所述顶膜气缸用于带动顶膜支撑板下降并将伸缩膜压在送膜皮带上。

5.根据权利要求3所述的自动覆膜装置，其特征在，，所述自动覆膜装置还包括机器人，所述机器人用于抓取待包装生坯放入放料托盘。

优选地，所述自动覆膜装置还包括传送皮带，所述传送皮带用于传送待包装生坯，所述传送皮带设置在裁膜机构的一侧，所述机器人位于传送皮带的端部。

优选地，所述传送皮带上设置有自动清扫机构，所述自动清扫机构用于用于清扫传送皮带上的粉尘，优选所述自动清扫机构上还设置有光电传感器，其用于定位传送皮带的粉尘。

6.根据权利要求1所述的自动覆膜装置，其特征在于，所述自动覆膜装置还包括包装箱体支架，所述包装箱体支架上设置有包装箱体，所述自动覆膜装置位于包装箱体内。

优选地，所述包装箱体包括顺次设置的包装区、转移区和密封箱，所述自动覆膜装置位于包装区。

7.根据权利要求6所述的自动覆膜装置，其特征在于，所述自动覆膜装置还包括计量称台，所述计量称台位于包装区内机器人的抓取范围内的任意位置。

优选地，所述密封箱为密闭结构，且设置有排氧口，所述排氧口用于将惰性气体充入包装箱体内，使包装箱体内形成无氧或低氧条件。

优选地，所述转移区和密封箱之间设置有空料盒进料插板阀。

8.根据权利要求5所述的自动覆膜装置，其特征在于，所述包装区的外壳上设置有观察窗和若干操作手套孔，所述观察窗用于观察包装箱体内的运行状态。

优选地，所述转移区设置有空料盒和成品料盒，所述成品料盒用于放置覆膜后的生坯，所述成品料盒满载后进入密封箱，当成品料盒进入密封箱后，空料盒作为成品料盒使用。

优选地，所述密封箱内设置有空料盒进料箱体和成品出料箱，所述空料盒进料箱体用于放置待使用的空料盒，成品出料箱用于放置包装完成的产品。

优选地，所述密封箱上设置有空料箱门板和出料口插板阀，所述空料箱门板用于与外部进行气体交换，所述出料口插板阀位于密封箱的外侧，用于取出包装完成的产品。

9.一种上述设备的使用方法，包括以下步骤：

将待包装生坯放在传送皮带上，机器人抓取待包装生坯并放置在放料托盘中进行自动覆膜。

优选地，将所述待包装生坯并放置在放料托盘中之前，还包括先称取所述待包装生坯质量。

优选地，自动覆膜后，还包括将待包装生坯抓取并放置到空料盒。

10.一种权利要求1至8任一项所述自动覆膜装置在粉末冶金中的用途，例如用于金属粉末、金属粉末与非金属粉末混合物的成形。

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