CN114291370A - 一种卷材包装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够全自动化地完成卷材的包装与分类出卷的卷材包装设备，接卷输送线接收卷材后，带动下卷材向前输送，卷材经过卷材直径检测装置和卷材长度检测装置检测后，卷材包装控制系统计算出卷材的直径和长度；然后卷材输送至包装输送线，卷材驱动装置将卷材推离包装输送线并且驱动卷材旋转，从而配合包膜装置自动将包装膜缠绕在卷材上，与此同时，纸盖扣合装置将纸盖扣合在卷材的两端；继而卷材驱动装置松开卷材，卷材退回包装输送线上，包装输送线将卷材向前输送至出卷输送线上；最后卷材包装控制系统根据膜卷的直径与长度比值，自动选定膜卷采用立式出卷方式或卧式出卷方式，出卷方式灵活且科学。

Description

一种卷材包装设备

技术领域

本发明涉及卷材包装技术领域，特别涉及一种卷材包装设备。

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，需要对卷材进行包装，卷材包装在该行业目前还处于人工包装为主，辅助包装的机械设备少，工作劳动强度高，自动化程度低；一般通过吊机吊起卷材，此时卷材的轴线横向延伸，然后在膜卷的外表面缠绕包装膜，然后再将膜卷吊运至存放架上等待搬运；不仅吊运以及人工缠膜的效率低，所有型号的膜卷还只能采用卧式存放；为了提高搬运效率和存放空间的利用率，现在希望将一些直径较大而长度较短的卷材进行码垛放置，由于膜卷的重量较大，需要多名工人协同搬运，人工搬运的劳动强度大。

可见，现有技术还有待改进和提高。

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卷材包装设备，旨在自动对卷材进行包装，并且根据卷材的直径和长度比例，自动对卷材进行分类出卷。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种卷材包装设备，包括前后依次衔接设置的接卷输送线、包装输送线、出卷输送线、卧式出卷装置以及立式出卷装置，所述接卷输送线用于接收卷材，使卷材的输送方向与其轴线方向平行，所述接卷输送线的尾部设有卷材直径检测装置和卷材长度检测装置，所述包装输送线的一侧设有用于驱动卷材旋转的卷材驱动装置和用于对卷材缠绕包装膜的包膜装置，另一侧设有用于对卷材两端进行纸盖安装的纸盖扣合装置；所述卧式出卷装置用于将膜卷侧推至出卷存放架上，所述立式出卷装置用于对卷材进行翻转使卷材的轴线竖直，并且对若干膜卷进行码垛。

作为上述技术方案的进一步改进，所述接卷输送线与包装输送线之间设有分卷输送线，所述分卷输送线的一侧设有分卷平台。

作为上述技术方案的进一步改进，所述立式出卷装置包括转输送线、与翻转输送线衔接的水平输送线、设置在水平输送线两侧的对中机构、设置在水平输送线上方的码放机构；所述翻转输送线用于将膜卷翻转并且向前输送膜卷，使膜卷的一个端面抵压在翻转输送线上；所述水平输送线上设有码垛工位；所述对中机构用于将膜卷推送至码垛工位；所述码放机构用于抓取码垛工位处的膜卷并且带动膜卷上下移动实现码垛。

作为上述技术方案的进一步改进，所述对中机构包括两个对称设置的夹爪组件，每个夹爪组件包括托架、两个对称设置在托架顶部的弧形爪、以及设置在托架上且用于驱动两弧形爪相互收拢或张开的夹爪驱动组件；两个弧形爪的一端部可转动地设置在托架上。

所述码放机构包括两个立架、连接两个立架顶部的横梁、两个竖直设置在两个立架之间的第一轨道、用于驱动两个第一轨道相互靠近或远离的抱卷驱动机构；每个第一轨道上滑动连接有抱卷板块，第一轨道上设置有用于驱动抱卷板块上下移动的升降驱动机构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述卧式出卷装置包括卧式底架和可摆动地设置在卧式底架上的摆动输送线，出卷存放架设置在所述卧式底架的一侧，所述卧式底架上设置有用于驱动摆动输送线朝出卷存放架方向摆动的侧推驱动气缸。

作为上述技术方案的进一步改进，所述包膜装置包括包膜基台、可滑动地设置在包膜基台上的包膜机头、用于驱动包膜机头前后移动的机头驱动装置，所述包膜机头包括包膜底架、设置在包膜底架上的包装膜引动机构、推送架和上膜机构，所述推送架设置在所述包装膜引动机构上，所述推送架与所述包装膜引动机构滑动连接，所述上膜机构设置在所述推送架的底部，所述上膜机构的底部分布有一个或多个胶带粘贴机构，所述胶带粘贴机构与所述上膜机构活动连接；所述包装膜引动机构用于牵引包装膜至所述上膜机构；所述上膜机构用于对卷材缠绕包装膜；所述胶带粘贴机构用于粘贴胶带使包装膜与卷材粘接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述卷材驱动装置包括主动辊支架、可转动地设置在主动辊支架上的主动辊、用于驱动主动辊转动的主动辊驱动装置、顶辊支架、可摆动地设置在顶辊支架上的顶辊摆架、用于驱动顶辊摆架摆动的顶辊驱动气缸、以及可转动地设置在顶辊摆架上的顶辊，所述顶辊和主动辊沿前后方向延伸，所述顶辊用于将卷材推离包装输送线，使卷材被顶辊和主动辊共同承托。

作为上述技术方案的进一步改进，所述卷材长度检测装置包括门形架、设置在门形架上的对射传感器；所述卷材直径检测装置包括设置在门形架顶部的升降架、用于驱动升降架上下升降的升降架驱动装置，所述升降架的底面设有水平设置的压力传感器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述纸盖扣合装置包括上料机架、两个分别设置在上料机架两侧的取纸盖抓手、设置在取纸盖抓手下方的纸盖料库，所述上料机架和包装输送线之间设有取料机架、两个可滑动地设置在取料机架上的翻转抓手、用于驱动两个翻转抓手相互靠近或远离的翻转抓手驱动装置，所述翻转抓手用于取走取纸盖抓手上的纸盖，并且将纸盖扣合在卷材的端部。

有益效果：

与现有技术相比，本发明提供的卷材包装设备能够适应各种重量、直径、长度的圆柱形卷材，全自动化地完成卷材的包装与分类出卷。接卷输送线接收卷材后，带动下卷材向前输送，卷材经过卷材直径检测装置和卷材长度检测装置检测后，卷材包装控制系统计算出卷材的直径和长度；然后卷材输送至包装输送线，卷材驱动装置将卷材推离包装输送线并且驱动卷材旋转，从而配合包膜装置自动将包装膜缠绕在卷材上，与此同时，纸盖扣合装置将纸盖扣合在卷材的两端；继而卷材驱动装置松开卷材，卷材退回包装输送线上，包装输送线将卷材向前输送至出卷输送线上；最后卷材包装控制系统根据膜卷的直径与长度比值，自动选定膜卷采用立式出卷方式或卧式出卷方式，直径较大和长度较短的膜卷会通过立式出卷装置实现码垛出卷，自动化地完成膜卷的码叠，高效且安全，解决人工码垛所产生的问题；而直径较小和长度较长的卷材会通过卧式出卷装置实现水平排列出卷，缓存在出卷存放架上等待叉车进一步搬运。

附图说明

图1为本发明提供的卷材包装设备的立体图一。

图2为本发明提供的卷材包装设备的立体图二。

图3为本发明提供的卷材包装设备的俯视图。

图4为图2中L1区域的局部放大图。

图5为接卷输送线、卷材直径检测装置以及卷材长度检测装置的立体图。

图6为本发明提供的包膜机头回收状态的结构示意图。

图7为本发明提供的包膜机头下压状态的结构示意图。

图8为本发明提供的包膜机头中上模机构的使用状态示意图。

图9为本发明提供的包膜机头中包装膜引动机构的内部结构示意图。

图10为卧式出卷装置和立式出卷装置的衔接示意图。

图11为卧式出卷装置的立体图。

图12为本发明提供的立式出卷装置的立体图。

图13为图12中L2区域的局部放大图。

图14为本发明提供的翻转输送线的立体图。

主要元件符号说明：a1-接卷输送线、a2-挡卷架、a3-输送架、a4-V形辊组、a5-辊组驱动机构、a7-传送带松紧组件、a6-传送带、b1-分卷输送线、b2-分卷平台、c-包装输送线、d-出卷输送线、e-卧式出卷装置、e1-卧式底架、e2-摆动输送线、e3-侧推驱动气缸、e4-出卷存放架、f-立式出卷装置、f1-翻转输送线、f11-底架、f12-翻转架、f13-水平输送架、f14-第一导辊组件、f15-第一导辊驱动机构、f16-翻转气动推杆、f17-第二导辊驱动机构、f18-第二导辊组件、f2-水平输送线、f3-对中机构、f31-托架、f32-弧形爪、f33-夹爪驱动组件、f4-码放机构、f41-立架、f42-横梁、f43-第一轨道、f44-抱卷驱动气缸、f45-抱卷板块、f46-升降驱动机构、f47-底座、f48-第二轨道、f5-码垛工位、g-包膜装置、g1-包膜基台、g2-包膜机头、g20-包膜底架、g21-包装膜引动机构、g22-推送架、g23-上膜机构、g24-胶带粘贴机构、g25-吸附机构、g27-包装膜驱动装置、g28-包装膜、g211-引导辊组、g231-导向辊、g232-熔断机构、h-纸盖扣合装置、h1-上料机架、h2-取纸盖抓手、h3-纸盖料库、h4-取料机架、h5-翻转抓手、h6-翻转抓手驱动装置、k-卷材驱动装置、k1-主动辊支架、k2-主动辊、k3-主动辊驱动装置、k4-顶辊支架、k5-顶辊摆架、k6-顶辊驱动气缸、k7-顶辊、k81-压辊、k82-压辊摆架、k83-压辊驱动气缸、p1-门形架、p2-对射传感器、p3-升降架、p4-升降架驱动装置、p5-压力传感器。

具体实施方式

本发明提供一种卷材包装设备，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。

本文中，“前”是指沿卷材移动的方向，即图1中箭头的方向，前与后反向。

请参阅图1-图3，本发明提供一种卷材包装设备，包括前后依次衔接设置的接卷输送线a1、包装输送线c、出卷输送线d、卧式出卷装置e以及立式出卷装置f，所述接卷输送线a1用于接收卷材，使卷材m的输送方向与其轴线方向平行，所述接卷输送线a1的尾部设有卷材直径检测装置和卷材长度检测装置，所述包装输送线c的一侧设有用于驱动卷材旋转的卷材驱动装置k和用于对卷材缠绕包装膜g28的包膜装置g，另一侧设有用于对卷材两端进行纸盖安装的纸盖扣合装置h；所述卧式出卷装置e用于将膜卷侧推至出卷存放架e4上，所述立式出卷装置f用于对卷材进行翻转使卷材的轴线竖直，并且对若干膜卷进行码垛。接卷输送线a1、包装输送线c、出卷输送线d、卧式出卷装置e以及立式出卷装置f均由卷材包装控制系统控制工作。

工作时，接卷输送线a1接收卷材后，卷材m呈卧式放置，在接卷输送线a1的带动下，卷材向前输送，卷材m经过卷材直径检测装置和卷材长度检测装置检测后，卷材包装控制系统计算出卷材的直径和长度；然后卷材输送至包装输送线c，包装输送线c将卷材输送至包膜工位，包膜工位处设有称重传感器，称重传感器检测卷材的重量并反馈给卷材包装控制系统，卷材驱动装置k将卷材推离包装输送线c并且驱动卷材旋转，从而配合包膜装置g自动将包装膜g28缠绕在卷材上，与此同时，纸盖扣合装置h将纸盖扣合在卷材的两端；继而卷材驱动装置k松开卷材，卷材退回包装输送线c上，包装输送线c将卷材向前输送至出卷输送线d上；最后卷材包装控制系统根据膜卷的直径与长度比值，自动选定膜卷采用立式出卷方式或卧式出卷方式，直径较大和长度较短的膜卷会通过立式出卷装置f实现码垛出卷，自动化地完成膜卷的码叠，高效且安全，解决人工码垛所产生的问题，直径较大而长度较短的膜卷可以理解为膜卷直径：膜卷长度≥3:1的膜卷；而直径较小和长度较长的卷材会通过卧式出卷装置e实现水平排列出卷，缓存在出卷存放架上等待叉车进一步搬运，直径较小和长度较长的膜卷可以理解为膜卷直径：膜卷长度＜3:1的膜卷。

具体的，所述接卷输送线a1与包装输送线c之间设有分卷输送线b1，所述分卷输送线b1的一侧设有分卷平台b2。为了更好地将大小相同的卷材码垛在一起，以及控制每垛卷材的数量，所以需要人工对卷材包装顺序进行干预实现卷材预分类，使得同样大小的卷材能够连续出卷。调整卷材包装顺序时，工作人员将分卷输送线b1上的卷材推向分卷平台b2，卷材缓存在分卷平台b2上，等到合适的时机，再将分卷平台b2上的卷材推回分卷输送线b1上，从而达到调整卷材包装顺序的目的。

请参阅图1和图5，接卷输送线a1、分卷输送线b1、包装输送线c以及出卷输送线d的结构相同，均包括输送架a3、多组沿输送方向排布设置在输送架a3上的V形辊组a4、用于驱动所有V形辊组a4同步运动的辊组驱动机构a5、传送带a6、以及调节所述传送带a6的张紧度的传送带松紧组件a7，所述传送带a6围设于所述辊组驱动机构a5、传送带松紧组件a7和多个V形辊组a4上。在实际应用时，所述辊组驱动机构a5通过V形辊组a4驱使所述传送带a6滚动，所述传送带a6在滚动时带动卷材移动，当卷材与所述传送带a6表面接触时，所述传送带a6则会受压形变，使卷材与V形辊组a4形成的定位槽贴合，使圆柱形的卷材重心定位于所述定位槽上，防止卷材在移动过程中出现晃动或滚落的问题，并且所述V形辊组a4还起到托承卷材的作用，使所述传送带a6可承受重量较大的卷材，提高本输送带的承重能力。此外，为了防止卷材从收卷机/分切机等设备输送到接卷输送带时因滚动力过大而滚出接卷输送线a1，所述接卷输送线a1的一旁设有用于阻挡卷材的挡卷架a2。

具体的，见图5所示，所述卷材长度检测装置包括门形架p1、设置在门形架p1上的对射传感器p2；对射传感器p2与卷材包装控制系统电性连接。由于卷材被接卷输送线a1接收后，通过V形辊组a4对卷材进行周向定位，使卷材不会发生自转动，卷材的轴线与输送方向平行，即卷材卧式摆放，在接卷输送线a1的带动下，卷材只能向前输送；卷材在穿过门形架p1时，卷材的前端部会先触发对射传感器p2，对射传感器p2反馈信号至卷材包装控制系统，卷材在穿过门形架p1期间，对射传感器p2被持续触发响应，直至卷材的后端部完全穿过门形架p1，对射传感器p2才会停止触发，卷材包装控制系统获取对射传感器p2的响应时长t1，在预先设定接卷输送线a1的传送速率v1的基础上，卷材长度L通过计算可得L＝t1v1。

进一步的，所述卷材直径检测装置包括设置在门形架p1顶部的升降架p3、用于驱动升降架p3上下升降的升降架p3驱动装置，所述升降架p3的底面设有水平设置的压力传感器p5，压力传感器p5与卷材包装控制系统电性连接。卷材在穿过门形架p1的过程中，升降架p3驱动装置驱动升降架p3和压力传感器p5下降，直至压力传感器p5触压到卷材时，压力传感器p5反馈信号至卷材包装控制系统，压力传感器p5触再复位至初始位置，卷材包装控制系统获取压力传感器p5的向下移动时长t2，在预先设定升降架p3的传送速率v2、以及压力传感器p5初始位置与接卷输送线a1的高度差h的基础上，卷材长度D通过计算可得D＝h-t2v2。

具体的，见图3和图4所示，所述卷材驱动装置k包括设置在包装输送线c和包膜装置g之间的主动辊支架、可转动地设置在主动辊支架上的主动辊k2、用于驱动主动辊k2转动的主动辊驱动装置、顶辊支架、可摆动地设置在顶辊支架上的顶辊摆架k5、用于驱动顶辊摆架k5摆动的顶辊驱动气缸、以及可转动地设置在顶辊摆架k5上的顶辊k7，所述顶辊k7和主动辊k2沿前后方向延伸。卷材运输至包装输送线c时，所述顶辊驱动气缸驱动顶辊摆架k5摆动，带动顶辊k7朝主动辊k2方向摆动，继而顶辊k7将卷材推送到主动辊k2上，此时卷材脱离包装输送线c，卷材由顶辊k7和主动辊k2共同承托。然后主动辊驱动装置驱动主动辊k2转动，带动卷材转动，配合包膜装置g完成对卷材的包装膜g28缠绕。

具体的，见图6-图9所示，所述包膜装置g包括包膜基台g1、可滑动地设置在包膜基台g1上的包膜机头g2、用于驱动包膜机头g2前后移动的机头驱动装置(图中不可见)，所述包膜机头g2包括包膜底架g20、设置在包膜底架g20上的包装膜引动机构g21、推送架g22和上膜机构g23，所述推送架g22设置在所述包装膜引动机构g21上，所述推送架g22与所述包装膜引动机构g21滑动连接，所述上膜机构g23设置在所述推送架g22的底部，所述上膜机构g23的底部分布有一个或多个胶带粘贴机构g24，所述胶带粘贴机构g24与所述上膜机构g23活动连接；所述包装膜引动机构g21用于牵引包装膜g28至所述上膜机构g23；所述上膜机构g23用于对卷材缠绕包装膜g28；所述胶带粘贴机构g24用于粘贴胶带使包装膜g28与卷材粘接。

包装膜g28进入所述包装膜引动机构g21，并通过滚动所述包装膜引动机构g21牵引包装膜g28前进，包装膜g28的自由端从所述包装膜引动机构g21穿出后与所述上膜机构g23连接，所述推送架g22将所述上膜机构g23推送至卷材的一侧，所述胶带粘贴机构g24朝向卷材推进并将胶带的一端粘贴至卷材表面，然后所述胶带粘贴机构g24再向所述上膜机构g23转动，使胶带的另一端与包装膜g28粘连，从而使包装膜g28的一端与卷材表面相对固定，最后再配合卷材驱动装置k转动卷材，使包装膜g28缠绕于卷材m的表面，与此同时，当包装膜g28开始缠绕卷材后，所述胶带粘贴机构g24将胶带截断，从而使包装膜g28跟随卷材转动进行自动缠绕，并且根据卷材的长度，机头驱动装置驱动包膜机头g2前后往复移动合适的距离，使卷材的周壁均缠绕上包装膜g28，待卷材包装完成后将包装膜g28进行截断，并且所述推送架g22回缩，使所述上膜机构g23复位，从而完成卷材的自动包装过程；通过所述包装膜引动机构g21、所述推送架g22、所述上膜机构g23和所述胶带粘贴机构g24配合使用实现对卷材的自动包装，避免包装质量参差不齐，节省了大量的人力成本。

在一实施方式中，所述包装膜引动机构g21包括引导辊组g211，所述引导辊组g211包括多个引导辊，且任一引导辊与包装膜g28驱动装置传动连接，包装膜g28缠绕于引导辊组g211上，通过引导辊组g211逐级将包装膜g28引导出所述包装膜引动机构g21，并通过包装膜g28驱动装置主动带动引导辊转动，使包装膜g28进行传动。

进一步地，所述上膜机构g23的一侧设置有吸附机构g25，所述吸附机构g25位于所述胶带粘贴机构g24的上方；所述吸附机构g25用于吸附包装膜g28；在包装膜g28非缠绕期间，所述吸附机构g25则将包装膜g28的自由端进行吸附，避免包装膜g28回卷入所述上膜机构g23中，并且所述吸附机构g25对包装膜g28的自由端起到固定的作用，可便于所述胶带粘贴机构g24对包装膜g28粘贴胶带。

所述上膜机构g23内设置有多个可转动的导向辊g231，多个所述导向辊g231均位于所述吸附机构g25的上方；所述导向辊g231用于供包装膜g28缠绕并将包装膜g28引导至所述吸附机构g25的下方；包装膜g28进入所述上膜机构g23后依次缠绕于多个导向辊g231上，通过导向辊g231将包装膜g28引导至所述吸附机构g25的下方，并且在包装膜g28缠绕卷材的过程中，所述导向辊g231跟随包装膜g28移动而滚动，从而对包装膜g28起到引导的作用，使包装膜g28在缠绕过程中更加顺畅，不会发生缠绕错乱的问题。

进一步地，所述上膜机构g23的一侧设置有可朝向所述吸附机构g25摆动的熔断机构g232；所述熔断机构g232用于截断包装膜g28；在使用时，待卷材缠绕包装膜g28结束后，所述熔断机构g232朝包装膜g28的下方摆动，通过加热熔断的方式将包装膜g28截断，从而完成卷材的包装过程，待包装膜g28截断后，所述熔断机构g232往回摆动，并且通过所述吸附机构g25重新对包装膜g28的自由端进行吸附，以免包装膜g28回弹入所述上膜机构g23。

具体的，见图2和图4所示，所述纸盖扣合装置h包括上料机架h1、两个分别设置在上料机架h1两侧的取纸盖抓手h2、设置在取纸盖抓手h2下方的纸盖料库h3，所述上料机架h1和包装输送线c之间设有取料机架h4、两个可滑动地设置在取料机架h4上的翻转抓手h5、用于驱动两个翻转抓手h5相互靠近或远离的翻转抓手驱动装置h6，所述翻转抓手h5用于取走取纸盖抓手h2上的纸盖，并且将纸盖扣合在卷材的端部。纸盖包装时，取纸盖抓手h2在上料升降装置h7的带动下，下降水平吸取纸盖料库h3上的纸盖，然后将纸盖翻转，使纸盖竖直放置，取纸盖抓手h2在送料驱动装置h8的带动下朝包装输送线c方向移动，随后两个翻转抓手h5朝取纸盖抓手h2方向翻转，吸取对应取纸盖抓手h2上的纸盖，然后两个翻转抓手h5朝朝卷材方向翻转，使的纸盖正对卷材的端部，然后翻转抓手驱动装置h6驱动两个翻转抓手h5朝卷材端部移动，使翻转抓手h5将纸盖扣合在卷材上，自动化地完成纸盖的扣合工作。

进一步的，见图4所示，所述卷材驱动装置k还包括可转动地设置在上料机架h1上的压辊摆架k82、可转动地设置在压辊摆架k82上的压辊k81、以及压辊k81驱动气缸。卷材在包膜时，压辊k81驱动气缸驱动压辊摆架k82摆动，使压辊k81压住卷材顶部，一方面防止缠绕膜的拉力将卷材提起，另一方面减少卷材跳动，使包装膜g28更好地缠紧在卷材上。

具体的，所述卧式出卷装置e包括卧式底架e1和可摆动地设置在卧式底架e1上的摆动输送线e2，所述摆动输送线e2通过合页与卧式底架e1连接，出卷存放架e4设置在所述卧式底架e1的一侧，所述卧式底架e1上设置有用于驱动摆动输送线e2朝出卷存放架e4方向摆动的侧推驱动气缸e3。

膜卷经过包装后，其轴线会与输送方向平行，此时卷材包装控制系统根据膜卷的直径与长度比值，自动选定膜卷采用立式出卷方式或卧式出卷方式，适用强，自动化程度高，有效提高搬运效率和出货速率。若采用卧式出卷方式，则膜卷完全进入摆动输送线e2上时，停止向前输送膜卷，此时侧推驱动机构驱动摆动输送线e2朝出卷存放架e4方向摆动，使得摆动输送线e2发生倾侧，从而使膜卷自主滚落到出卷存放架e4上实现缓存，等待叉车进一步搬运。采用立式出卷方式，膜卷途径摆动输送线e2进入立式出卷装置f，立式出卷装置f开始对膜卷进行码垛操作。

具体的，所述立式出卷装置f包括翻转输送线f1、与翻转输送线f1衔接的水平输送线f2、设置在水平输送线f2两侧的对中机构f3、设置在水平输送线f2上方的码放机构f4；所述翻转输送线f1用于将膜卷翻转并且向前输送膜卷，使膜卷的一个端面抵压在翻转输送线f1上；所述水平输送线f2上设有码垛工位f5；所述对中机构f3用于将膜卷推送至码垛工位f5；所述码放机构f4用于抓取码垛工位f5处的膜卷并且带动膜卷上下移动实现码垛。

以下简述立式出卷的工作方式：第一膜卷输送至膜卷立式出卷装置f时，翻转输送线f1先接收第一膜卷，此时第一膜卷的周壁抵压在翻转输送线f1上，第一膜卷的轴线与输送方向平行，然后翻转输送线f1对膜卷进行90°翻转，使第一膜卷的端面抵压在翻转输送线f1上，第一膜卷的轴线与竖向平行，继而翻转输送线f1将第一膜卷传送至水平输送线f2，水平输送线f2将第一膜卷向前输送至码垛工位f5，由于第一膜卷翻转后会产生移位，无法确定此时第一膜卷是否准确移动至码垛工位f5，所以通过对中机构f3修正第一膜卷的位置，将第一膜卷精准地推送至码垛工位f5，紧接下一个膜卷(下述为第二膜卷)也通过翻转输送线f1完成90°翻转并且朝水平输送线f2输送，第二膜卷在进入水平输送线f2前，所述码放机构f4抓取第一膜卷并且将第一膜卷举升至合适的高度，继而水平输送线f2将第二膜卷向前输送至码垛工位f5，同样地通过对中机构f3修正第二膜卷的位置，将第二膜卷精准地推送至码垛工位f5，此时第二膜卷位于第一膜卷的正下方，然后码放机构f4将第一膜卷码放在第二膜卷上，最后松开第一膜卷，第一膜卷和第二膜卷通过水平输送线f2向前输送，等待进一步搬运出货。当然，膜卷的码垛叠放数量可以为3个或多于3个，在完成两个膜卷码垛的基础上，按照上述码垛方式继续进行码垛，此处不再赘述。

具体的，所述对中机构f3包括两个对称设置的夹爪组件，每个夹爪组件包括托架f31、两个对称设置在托架f31顶部的弧形爪f32、以及设置在托架f31上且用于驱动两弧形爪f32相互收拢或张开的夹爪驱动组件f33；两个弧形爪f32的一端部可转动地设置在托架f31上。在初始状态下，每个夹爪组件中的两个弧形爪f32张开朝向水平输送线f2，形成“w”结构，当水平输送线f2将膜卷运输至码垛工位f5上时，两个夹爪驱动组件f33同步驱动四个弧形爪f32朝码垛工位f5方向收拢，4个弧形爪f32的自由端部形成对膜卷进行推送修正，当四个弧形爪f32的自由端部夹紧膜卷时，说明膜卷准确定位至码垛工位f5。

具体的，所述码放机构f4包括两个立架f41、连接两个立架f41顶部的横梁f42、两个竖直设置在两个立架f41之间的第一轨道f43、用于驱动两个第一轨道f43相互靠近或远离的抱卷驱动气缸f44；所述抱卷驱动气缸f44设置有两个，所述抱卷驱动气缸f44的缸体部固定在立架f41上，所述抱卷驱动气缸f44的活塞杆端部与第一轨道f43连接。每个第一轨道f43上滑动连接有抱卷板块f45，抱卷板块f45的抱卷端面为弧形面且朝竖向延伸，使得抱卷端面更好地与膜卷的周壁相贴合，增加抱卷板块f45与膜卷的接触面积，提高膜卷举升摩擦力，具有一次抓取若干个膜卷的能力。第一轨道f43上设置有用于驱动抱卷板块f45上下移动的升降驱动机构f46，所述升降驱动机构f46可以采用电动推杆、直线模组、丝杆机构等，其主要效果是提供直线运动的输出端。码放时，抱卷驱动机构驱动两个第一轨道f43和抱卷板块f45同步朝码垛工位移动，直至两个抱卷板块f45夹紧膜卷，然后升降驱动机构f46驱动抱卷板块f45上移，让该膜卷举升至一定高度，使得下一个膜卷能够有空间进入码垛工位，当下一个膜卷准确地放置在码垛工位时，升降驱动机构f46驱动抱卷板块f45下降，将上一个膜卷码放在下一个膜卷上。可见对中机构f3和码放机构f4相互配合，自动化地完成膜卷的码叠，高效且安全，解决人工码垛所产生的问题。

进一步的，所述第一轨道f43的底端设有底座f47，地面上设有沿左右延伸的第二轨道f48，所述底座f47与第二轨道f48滑动连接所述横梁f42的底面设有第三轨道(图中不可见)，每根所述第一轨道f43的顶端与第三轨道滑动连接。通过这样设置，第一轨道f43在第二轨道f48和第三轨道的定位作用下始终保持竖直延伸，不会在移动过程中发生倾斜，而且第一轨道f43移动阻力少，能够顺畅地左右移动。

具体的，所述翻转输送线f1包括底架f11、可转动设置在底架f11上的翻转架f12、设置在翻转架f12下游的水平输送架f13、多个排布在翻转架f12上的第一导辊组件f14、用于驱动所有导辊组件同步运动的第一导辊驱动机构f15、以及用于驱动翻转架f12朝水平输送架f13翻转的翻转气动推杆f16；所述水平输送架f13上排布有多个第二导辊组件f18和用于驱动所有第二导辊组件f18同步运动的第二导辊驱动机构f17。在第一导辊组件f14的带动下，膜卷以卧式的状态完全进入翻转架f12，随后翻转驱动机构驱动翻转架f12朝水平输送架f13翻转90°，使得膜卷翻转落入第二导辊组件f18上，即从卧式状态切换成立式状态，继而第二导辊组件f18带动膜卷进入水平输送线f2。第一导辊驱动机构f15和第二导辊驱动机构f17可以采用链轮和链条形成的传动方式或者带轮和皮带形成的传动方式。

进一步的，所述第一导辊组件f14包括两根左右对称设置的第一传送辊，两根第一传送辊倾斜形成V形定位槽；每根第一传送辊的一端设有从动齿轮。卷材重心定位于所述V形定位槽上，起到居中定位作用，防止卷材在移动过程中出现晃动或滚落的问题。而第二导辊组件f18为沿左右方向延伸的第二传送辊，第二导辊驱动机构f17通过链条传动方式带动所有第二传送辊同步运动。

在本实施例中，在接卷输送线a1的尾部设置有用于对卷芯粘贴标签的第一自动贴标装置t1，出卷输送线d的一旁设置有用于对卷材外表面粘贴标签的第二自动贴标装置t2。

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)

1.一种卷材包装设备，其特征在于，包括前后依次衔接设置的接卷输送线、包装输送线、出卷输送线、卧式出卷装置以及立式出卷装置，所述接卷输送线用于接收卷材，使卷材的输送方向与其轴线方向平行，所述接卷输送线的尾部设有卷材直径检测装置和卷材长度检测装置，所述包装输送线的一侧设有用于驱动卷材旋转的卷材驱动装置和用于对卷材缠绕包装膜的包膜装置，另一侧设有用于对卷材两端进行纸盖安装的纸盖扣合装置；所述卧式出卷装置用于将膜卷侧推至出卷存放架上，所述立式出卷装置用于对卷材进行翻转使卷材的轴线竖直，并且对若干膜卷进行码垛。

2.根据权利要求1所述的卷材包装设备，其特征在于，所述接卷输送线与包装输送线之间设有分卷输送线，所述分卷输送线的一侧设有分卷平台。

3.根据权利要求1所述的卷材包装设备，其特征在于，所述立式出卷装置包括翻转输送线、与翻转输送线衔接的水平输送线、设置在水平输送线两侧的对中机构、设置在水平输送线上方的码放机构；所述翻转输送线用于将膜卷翻转并且向前输送膜卷，使膜卷的一个端面抵压在翻转输送线上；所述水平输送线上设有码垛工位；所述对中机构用于将膜卷推送至码垛工位；所述码放机构用于抓取码垛工位处的膜卷并且带动膜卷上下移动实现码垛。

4.根据权利要求3所述的卷材包装设备，其特征在于，所述对中机构包括两个对称设置的夹爪组件，每个夹爪组件包括托架、两个对称设置在托架顶部的弧形爪、以及设置在托架上且用于驱动两弧形爪相互收拢或张开的夹爪驱动组件；两个弧形爪的一端部可转动地设置在托架上。

5.根据权利要求3所述的卷材包装设备，其特征在于，所述码放机构包括两个立架、连接两个立架顶部的横梁、两个竖直设置在两个立架之间的第一轨道、用于驱动两个第一轨道相互靠近或远离的抱卷驱动机构；每个第一轨道上滑动连接有抱卷板块，第一轨道上设置有用于驱动抱卷板块上下移动的升降驱动机构。

6.根据权利要求1所述的卷材包装设备，其特征在于，所述卧式出卷装置包括卧式底架和可摆动地设置在卧式底架上的摆动输送线，出卷存放架设置在所述卧式底架的一侧，所述卧式底架上设置有用于驱动摆动输送线朝出卷存放架方向摆动的侧推驱动气缸。

7.根据权利要求1所述的卷材包装设备，其特征在于，所述包膜装置包括包膜基台、可滑动地设置在包膜基台上的包膜机头、用于驱动包膜机头前后移动的机头驱动装置，所述包膜机头包括包膜底架、设置在包膜底架上的包装膜引动机构、推送架和上膜机构，所述推送架设置在所述包装膜引动机构上，所述推送架与所述包装膜引动机构滑动连接，所述上膜机构设置在所述推送架的底部，所述上膜机构的底部分布有一个或多个胶带粘贴机构，所述胶带粘贴机构与所述上膜机构活动连接；所述包装膜引动机构用于牵引包装膜至所述上膜机构；所述上膜机构用于对卷材缠绕包装膜；所述胶带粘贴机构用于粘贴胶带使包装膜与卷材粘接。

8.根据权利要求1所述的卷材包装设备，其特征在于，所述卷材驱动装置包括主动辊支架、可转动地设置在主动辊支架上的主动辊、用于驱动主动辊转动的主动辊驱动装置、顶辊支架、可摆动地设置在顶辊支架上的顶辊摆架、用于驱动顶辊摆架摆动的顶辊驱动气缸、以及可转动地设置在顶辊摆架上的顶辊，所述顶辊和主动辊沿前后方向延伸，所述顶辊用于将卷材推离包装输送线，使卷材被顶辊和主动辊共同承托。

9.根据权利要求1所述的卷材包装设备，其特征在于，所述卷材长度检测装置包括门形架、设置在门形架上的对射传感器；所述卷材直径检测装置包括设置在门形架顶部的升降架、用于驱动升降架上下升降的升降架驱动装置，所述升降架的底面设有水平设置的压力传感器。

10.根据权利要求1所述的卷材包装设备，其特征在于，所述纸盖扣合装置包括上料机架、两个分别设置在上料机架两侧的取纸盖抓手、设置在取纸盖抓手下方的纸盖料库，所述上料机架和包装输送线之间设有取料机架、两个可滑动地设置在取料机架上的翻转抓手、用于驱动两个翻转抓手相互靠近或远离的翻转抓手驱动装置，所述翻转抓手用于取走取纸盖抓手上的纸盖，并且将纸盖扣合在卷材的端部。

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