CN114313385A - 一种卷材包装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷材包装工艺，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，继而卷材驱动装置松开卷材，卷材退回包装输送线上；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

一种卷材包装工艺

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工艺。

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，然后在卷材的外表面缠绕包装膜，然后再将卷材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，所有型号的卷材还只能采用卧式存放，无法将一些直径较大和长度较短的卷材进行码垛。

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工艺，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：

一种卷材包装工艺，其包装工艺包括以下步骤：

S1:首先接卷输送线接收卷材并且将卷材向前输送，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；

S2:卷材向前输送至包装输送线上，包装输送线先将卷材输送至包装工位上，然后对卷材进行称重；

S3:卷材驱动装置将卷材推离包装输送线并且驱动卷材旋转，配合包膜装置自动将包装膜缠绕在卷材上；

S4：卷材驱动装置将卷材送回包装输送线，包装输送线将卷材向前输送；

S5:卷材包装控制系统根据卷材的直径与长度比值，自动选定卷材采用立式出卷方式或卧式出卷方式，若卷材的直径较大、长度较短的卷材会通过立式出卷装置实现码垛出卷，若卷材的直径较小、长度较长的卷材会通过卧式出卷装置实现水平排列出卷。

作为上述技术方案的进一步改进，所述直径较大且长度较短的卷材为卷材直径∶卷材长度≥3∶1的卷材；所述直径较小且长度较长的卷材为卷材直径：卷材长度＜3∶1的卷材。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤S2还包括：在卷材先输送至分卷输送线再输送至包装输送线，当出现需要调整包装顺序的卷材时，人工先将该卷材推送至分卷平台，使该卷材后方的卷材向前输送进行包装，然后人工根据设想的包装顺序，再将卷材从分卷平台推回分卷输送线。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤S3还包括：卷材在缠绕包装膜时，通过纸盖扣合装置自动对卷材的两端安装纸盖。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤S1还包括：卷材长度检测装置检测到卷材的前端时，卷材长度检测装置反馈信号至卷材包装控制系统，记录卷材的前端点，卷材包装控制系统控制接卷输送线停止工作，此时卷材静止不动，然后卷材直径检测装置测量卷材的直径，位于接卷输送线一旁的第一贴标装置对该卷材的卷芯粘贴对应的标签；贴标完成后，接卷输送线重新驱动卷材向前输送，当卷材长度检测装置检测到卷材的后端时，卷材长度检测装置反馈信号至卷材包装控制系统，记录卷材的后端点。

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和设置在门形架上的对射传感器，当对射传感器检测到卷材的前端，对射传感器反馈信号至卷材包装控制系统，卷材包装控制系统接收到反馈信号后控制接卷输送线停止工作，卷材直径检测装置检测卷材直径；第一贴标装置对卷材进行贴标；当完成贴标操作后，接卷输送线重新驱动，带动卷材穿过门形架，在这期间对射传感器持续检测到卷材，直至卷材的后端完全穿过门形架，对射传感器不能检测到卷材，记录卷材的后端点，卷材包装控制系统计算接卷输送线重新启动至对射传感器不能检测到卷材的时长t1，设定接卷输送线的传送速率为v1，卷材长度L通过卷材包装控制系统计算可得卷材长度L＝t1v1。

作为上述技术方案的进一步改进，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、以及设置在所述升降架的底面的压力传感器；卷材在穿过门形架的过程中，升降架驱动装置驱动升降架和压力传感器下降，直至压力传感器触压到卷材时，压力传感器反馈信号至卷材包装控制系统，压力传感器触再复位至初始位置；设定升降架的传送速率为v2，压力传感器初始位置与接卷输送线的高度差为h，卷材包装控制系统计算压力传感器的向下移动时长为t2，卷材直径D通过卷材包装控制系统计算可得卷材直径D＝h-t2v2。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤S4还包括：包装输送线将卷材向前输送至出卷输送线上，位于出卷输送线一旁的第二贴标装置对该卷材的表面粘贴对应的标签。

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、可摆动地设置在卧式底架上的摆动输送线、以及设置在所述卧式底架的一侧的出卷存放架；卧式出卷时，卷材输送至摆动输送线上，然后摆动输送线从水平变成倾侧，使卷材滚落到出卷存放架上。

作为上述技术方案的进一步改进，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；所述水平输送线上设有码垛工位；立式出卷时，翻转输送线先接收第一卷材，此时第一卷材的周壁抵压在翻转输送线上，第一卷材的轴线与输送方向平行，然后翻转输送线对卷材进行90°翻转，使第一卷材的端面抵压在翻转输送线上，第一卷材的轴线与竖向平行，继而翻转输送线将第一卷材传送至水平输送线，水平输送线将第一卷材向前输送至码垛工位，对中机构修正第一卷材的位置，将第一卷材推送至码垛工位，第二卷材通过翻转输送线完成90°翻转并且朝水平输送线输送，第二卷材在进入水平输送线前，所述码放机构抓取第一卷材并且将第一卷材举升至合适的高度，继而水平输送线将第二卷材向前输送至码垛工位，对中机构修正第二卷材的位置，将第二卷材推送至码垛工位，此时第二卷材位于第一卷材的正下方，码放机构将第一卷材码放在第二卷材上后松开第一卷材，第一卷材和第二卷材通过水平输送线向前输送，等待进一步搬运出货。

有益效果：

本发明提供的卷材包装工艺能够适应各种重量、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的包装工位上，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；继而卷材驱动装置松开卷材，卷材退回包装输送线上；最后卷材包装控制系统根据卷材的直径与长度比值，自动选定卷材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卷材会通过立式出卷装置实现码垛出卷，自动化地完成卷材的码叠，高效且安全，解决人工难以码垛操作的困难；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为应用本发明提供的卷材包装工艺的卷材包装设备的立体图。

图2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3为卧式出卷装置和立式出卷装置的立体图。

主要元件符号说明：1-接卷输送线、21-分卷输送线、22-分卷平台、3-包装输送线、4-卷材驱动装置、7-立式出卷装置、71-翻转输送线、72-水平输送线、73-对中机构、74-码放机构、75-码垛工位、6-卧式出卷装置、61-卧式底架、62-摆动输送线、63-出卷存放架、81-包膜装置、811-包膜机头、812-包膜基台、82-纸盖扣合装置、5-出卷输送线、91-门形架、92-对射传感器、93-升降架、94-升降架驱动装置、95-压力传感器、11-第一贴标装置、12-第二贴标装置。

具体实施方式

本发明提供一种卷材包装工艺，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-图3，本发明提供一种卷材包装工艺，其包装工艺包括以下步骤：

S1:首先接卷输送线1接收卷材10并且将卷材10向前输送，卷材10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。

S2:卷材10向前输送至包装输送线3上，包装输送线3先将卷材10输送至包装工位83上，然后对卷材进行称重。具体利用称重传感器器感应卷材的重量。

S3:卷材驱动装置4将卷材10推离包装输送线3并且驱动卷材旋转，配合包膜装置81自动将包装膜缠绕在卷材上。

S4：卷材驱动装置4将卷材10送回包装输送线3，包装输送线3将卷材向前输送。

S5:卷材包装控制系统根据卷材的直径与长度比值，自动选定卷材采用立式出卷方式或卧式出卷方式，卷材的直径较大、长度较短，则通过立式出卷装置7实现码垛出卷，若卷材的直径较小、长度较长，则通过卧式出卷装置6实现水平排列出卷。

与现有技术相比，不仅自动对卷材进行包装，还可以根据卷材的直径和长度比例，自动对卷材进行分类出卷，自动选定卷材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。

在一实施方式中，在卷材包装控制系统上进行设定，直径较大且长度较短的卷材设定为卷材直径∶卷材长度≥3∶1的卷材；直径较小且长度较长的卷材设定为卷材直径∶卷材长度＜3∶1的卷材。卷材包装控制系统计算出卷材的直径和长度后，根据卷材的直径与长度比值，自动选定卷材采用立式出卷方式或卧式出卷方式，高效且安全，解决人工出卷所产生的问题。

具体的，在本实施例中，当卷材长度检测装置检测到卷材的前端时，卷材长度检测装置反馈信号至卷材包装控制系统，记录卷材的前端点，卷材包装控制系统控制接卷输送线停止工作，此时卷材静止不动，然后卷材直径检测装置测量卷材的直径，位于接卷输送线一旁的第一贴标装置对该卷材的卷芯粘贴对应的标签；贴标完成后，接卷输送线重新驱动卷材向前输送，当卷材长度检测装置检测到卷材的后端时，卷材长度检测装置反馈信号至卷材包装控制系统，记录卷材的后端点。

进一步的，所述卷材长度检测装置包括门形架91和设置在门形架91上的对射传感器92，当对射传感器92检测到卷材的前端，记录卷材的前端点，对射传感器92反馈信号至卷材包装控制系统，此时卷材包装控制系统会控制接卷输送线停止工作，此时卷材静止不动，等待卷材直径检测装置和第一贴标装置完成操作；当完成贴标操作后，接卷输送线重新驱动，带动卷材穿过门形架91，在这期间对射传感器92持续检测到卷材，直至卷材的后端完全穿过门形架91，对射传感器92不能检测到卷材，记录卷材的后端点，卷材包装控制系统计算接卷输送线重新启动至对射传感器9不能检测到卷材的时长t1，设定接卷输送线1的传送速率为v1，卷材长度L通过卷材包装控制系统计算可得卷材长度L＝t1v1。

进一步的，所述卷材直径检测装置包括设置在门形架91顶部的升降架93、用于驱动升降架93上下升降的升降架驱动装置94、以及设置在所述升降架93的底面的压力传感器95；卷材在穿过门形架91的过程中，升降架驱动装置94驱动升降架93和压力传感器95下降，直至压力传感器95触压到卷材时，压力传感器95反馈信号至卷材包装控制系统，压力传感器95触再复位至初始位置；设定升降架93的传送速率为v2，压力传感器95初始位置与接卷输送线1的高度差为h，卷材包装控制系统计算压力传感器95的向下移动时长为t2，卷材直径D通过卷材包装控制系统计算可得卷材直径D＝h-t2v2。

可见，卷材直径检测装置和卷材长度检测装置的检测逻辑简单，设备占用空间小，专门针对卧式输送的卷材进行检测。

在某些实施方式中，接卷输送线1先卷材输送至分卷输送线21，再输送至包装输送线3，当出现需要调整包装顺序的卷材时，人工先将该卷材推送至分卷平台22，使该卷材后方的卷材向前输送进行包装，然后人工根据设想的包装顺序，再将卷材从分卷平台22推回分卷输送线21。通过人工对卷材包装顺序进行干预，可以更加灵活地对卷材分类包装，即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。

在一实施方式中，所述卷材驱动装置4包括主动辊、可摆动的顶辊、以及压辊。包装输送线3将卷材输送至包装工位后，所述顶辊将卷材推送到主动辊上，此时卷材脱离包装输送线3，顶辊和主动辊共同承托卷材。接着压辊压住卷材顶部，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，使包装膜更好地缠紧在卷材上；最后主动辊带动卷材转动，配合包膜装置81完成对卷材的包装膜缠绕。

在本实施例中，所述包膜装置81包括包膜基台812、可滑动地设置在包膜基台812上的包膜机头811、用于驱动包膜机头811前后移动的机头驱动装置。包膜机头811先将胶带的一端粘贴至卷材的表面，然后使胶带的另一端与包装膜粘连，而使包装膜的一端与卷材表面相对固定，最后再配合卷材驱动装置4转动卷材，使包装膜缠绕于卷材的表面。当包装膜开始缠绕卷材后，所述包膜机头811将胶带截断，从而使包装膜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前后往复移动合适的距离，使卷材的周壁均缠绕上包装膜，待卷材包装完成后将包装膜进行截断，包膜机头811远离卷材，完成卷材的自动包装过程。

进一步的，在某些实施方式中，当卷材在缠绕包装膜时，通过纸盖扣合装置82自动对卷材的两端安装纸盖。纸盖保护卷材的两端部，防止卷材的卷芯和位于边沿薄膜受损。

在某些实施方式中，包装输送线3的下游设置有出卷输送线5，包装输送线3将卷材向前输送至出卷输送线5上，位于出卷输送线5一旁的第二贴标装置12对该卷材的表面粘贴对应的标签。

在本实施例中，所述卧式出卷装置6包括卧式底架61、可摆动地设置在卧式底架61上的摆动输送线62、以及设置在所述卧式底架61的一侧的出卷存放架63；卧式出卷时，当卷材完全进入摆动输送线62上时，停止向前输送卷材，然后摆动输送线62从水平变成倾侧，从而使卷材自主滚落到出卷存放架63上实现缓存，等待叉车进一步搬运。

进一步的，所述立式出卷装置7包括翻转输送线71、与翻转输送线71衔接的水平输送线72、设置在水平输送线72两侧的对中机构73、设置在水平输送线72上方的码放机构74；所述水平输送线72上设有码垛工位75；立式出卷时，翻转输送线71先接收第一卷材，此时第一卷材的周壁抵压在翻转输送线71上，第一卷材的轴线与输送方向平行，然后翻转输送线71对卷材进行90°翻转，使第一卷材的端面抵压在翻转输送线71上，第一卷材的轴线与竖向平行，继而翻转输送线71将第一卷材传送至水平输送线72，水平输送线72将第一卷材向前输送至码垛工位75，由于第一卷材翻转后会产生移位，无法确定此时第一卷材是否准确移动至码垛工位75，所以通过对中机构73修正第一卷材的位置，将第一卷材精准地推送至码垛工位75f5，紧接下一个卷材(下述为第二卷材)也通过翻转输送线71完成90°翻转并且朝水平输送线72输送，第二卷材在进入水平输送线72前，所述码放机构74抓取第一卷材并且将第一卷材举升至合适的高度，继而水平输送线72将第二卷材向前输送至码垛工位75，同样地通过对中机构73修正第二卷材的位置，将第二卷材精准地推送至码垛工位75，此时第二卷材位于第一卷材的正下方，然后码放机构74将第一卷材码放在第二卷材上，最后松开第一卷材，第一卷材和第二卷材通过水平输送线72向前输送，等待进一步搬运出货。当然，卷材的码垛叠放数量可以为3个或多于3个，在完成两个卷材码垛的基础上，按照上述码垛方式继续进行码垛，此处不再赘述。

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)

1.一种卷材包装工艺，其特征在于，其包装工艺包括以下步骤：

S1:首先接卷输送线接收卷材并且将卷材向前输送，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；

S2:卷材向前输送至包装输送线上，包装输送线先将卷材输送至包装工位上，然后对卷材进行称重；

S3:卷材驱动装置将卷材推离包装输送线并且驱动卷材旋转，配合包膜装置自动将包装膜缠绕在卷材上；

S4：卷材驱动装置将卷材送回包装输送线，包装输送线将卷材向前输送；

S5:卷材包装控制系统根据卷材的直径与长度比值，自动选定卷材采用立式出卷方式或卧式出卷方式，若卷材的直径较大、长度较短，则通过立式出卷装置实现码垛出卷，若卷材的直径较小、长度较长，则通过卧式出卷装置实现水平排列出卷。

2.根据权利要求1所述的卷材包装工艺，其特征在于，所述直径较大且长度较短的卷材为卷材直径∶卷材长度≥3∶1的卷材；所述直径较小且长度较长的卷材为卷材直径∶卷材长度＜3∶1的卷材。

3.根据权利要求1所述的卷材包装工艺，其特征在于，所述步骤S2还包括：在卷材先输送至分卷输送线再输送至包装输送线，当出现需要调整包装顺序的卷材时，人工先将该卷材推送至分卷平台，使该卷材后方的卷材向前输送进行包装，然后人工根据设想的包装顺序，再将卷材从分卷平台推回分卷输送线。

4.根据权利要求1所述的卷材包装工艺，其特征在于，所述步骤S3还包括：卷材在缠绕包装膜时，通过纸盖扣合装置自动对卷材的两端安装纸盖。

5.根据权利要求1所述的卷材包装工艺，其特征在于，所述步骤S1还包括：卷材长度检测装置检测到卷材的前端时，卷材长度检测装置反馈信号至卷材包装控制系统，记录卷材的前端点，卷材包装控制系统控制接卷输送线停止工作，此时卷材静止不动，然后卷材直径检测装置测量卷材的直径，位于接卷输送线一旁的第一贴标装置对该卷材的卷芯粘贴对应的标签；贴标完成后，接卷输送线重新驱动卷材向前输送，当卷材长度检测装置检测到卷材的后端时，卷材长度检测装置反馈信号至卷材包装控制系统，记录卷材的后端点。

6.根据权利要求5所述的卷材包装工艺，其特征在于，所述卷材长度检测装置包括门形架和设置在门形架上的对射传感器，当对射传感器检测到卷材的前端，对射传感器反馈信号至卷材包装控制系统，卷材包装控制系统接收到反馈信号后控制接卷输送线停止工作，卷材直径检测装置检测卷材直径，第一贴标装置对卷材进行贴标；当完成贴标操作后，接卷输送线重新驱动，带动卷材穿过门形架，在这期间对射传感器持续检测到卷材，直至卷材的后端完全穿过门形架，对射传感器不能检测到卷材，记录卷材的后端点，卷材包装控制系统计算接卷输送线重新启动至对射传感器不能检测到卷材的时长t1，设定接卷输送线的传送速率为v1，卷材长度L通过卷材包装控制系统计算可得卷材长度L＝t1v1。

7.根据权利要求6所述的卷材包装工艺，其特征在于，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、以及设置在所述升降架的底面的压力传感器；卷材在穿过门形架的过程中，升降架驱动装置驱动升降架和压力传感器下降，直至压力传感器触压到卷材时，压力传感器反馈信号至卷材包装控制系统，压力传感器触再复位至初始位置；设定升降架的传送速率为v2，压力传感器初始位置与接卷输送线的高度差为h，卷材包装控制系统计算压力传感器的向下移动时长为t2，卷材直径D通过卷材包装控制系统计算可得卷材直径D＝h-t2v2。

8.根据权利要求1所述的卷材包装工艺，其特征在于，所述步骤S4还包括：包装输送线将卷材向前输送至出卷输送线上，位于出卷输送线一旁的第二贴标装置对该卷材的表面粘贴对应的标签。

9.根据权利要求1所述的卷材包装工艺，其特征在于，所述卧式出卷装置包括卧式底架、可摆动地设置在卧式底架上的摆动输送线、以及设置在所述卧式底架的一侧的出卷存放架；卧式出卷时，卷材输送至摆动输送线上，然后摆动输送线从水平变成倾侧，使卷材滚落到出卷存放架上。

10.根据权利要求1所述的卷材包装工艺，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；所述水平输送线上设有码垛工位；立式出卷时，翻转输送线先接收第一卷材，此时第一卷材的周壁抵压在翻转输送线上，第一卷材的轴线与输送方向平行，然后翻转输送线对卷材进行90°翻转，使第一卷材的端面抵压在翻转输送线上，第一卷材的轴线与竖向平行，继而翻转输送线将第一卷材传送至水平输送线，水平输送线将第一卷材向前输送至码垛工位，对中机构修正第一卷材的位置，将第一卷材推送至码垛工位，第二卷材通过翻转输送线完成90°翻转并且朝水平输送线输送，第二卷材在进入水平输送线前，所述码放机构抓取第一卷材并且将第一卷材举升至合适的高度，继而水平输送线将第二卷材向前输送至码垛工位，对中机构修正第二卷材的位置，将第二卷材推送至码垛工位，此时第二卷材位于第一卷材的正下方，码放机构将第一卷材码放在第二卷材上后松开第一卷材，第一卷材和第二卷材通过水平输送线向前输送，等待进一步搬运出货。

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