CN114715478B - 更换膜卷夹具及更换膜卷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种更换膜卷夹具及更换膜卷装置，更换膜卷夹具包括基座和活动座，基座上安装有用于伸入膜卷的内筒中以固定和松开内筒的取放组件，活动座通过移动控制组件以能沿取放组件伸入内筒方向相对于基座调整位置的方式安装在基座上，活动座上安装有用于夹放膜卷的膜头的夹膜组件、能随活动座移动推动膜卷运动使内筒脱出取放组件的推膜件以及用于从内筒外侧固定和松开内筒的卸筒组件。更换膜卷装置包括机械手和多个用于放置膜卷的定位托盘，机械手上安装有更换膜卷夹具。本发明可用于全自动更换膜卷，结构简单紧凑、成本低、易于控制、工作稳定可靠。

Description

更换膜卷夹具及更换膜卷装置

技术领域

本发明涉及包装机械技术领域，具体涉及一种更换膜卷夹具及更换膜卷装置。

背景技术

随着工业炸药的包装的飞速发展，高速全自动的装药机在飞速的推进，使装药工序人员大幅减少，降低人身伤亡事故的发生。但高速的装药机使用的塑料膜卷消耗量大，现有包装生产线中的自动接膜机只能一次放置两卷膜，生产过程中需要一个定岗的操作人员频繁的更换膜卷，存在劳动强度大、人工成本高的问题，且不符合减少工厂在线在岗人员的安全生产需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种可用于全自动更换膜卷，结构简单紧凑、成本低、易于控制、工作稳定可靠的更换膜卷夹具及更换膜卷装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种更换膜卷夹具，包括基座和活动座，所述基座上安装有用于伸入所述膜卷的内筒中以固定和松开所述内筒的取放组件，所述活动座通过移动控制组件以能沿取放组件伸入所述内筒方向相对于基座调整位置的方式安装在基座上，所述活动座上安装有用于夹放所述膜卷的膜头的夹膜组件、能随活动座移动推动膜卷运动使内筒脱出取放组件的推膜件以及用于从所述内筒外侧固定和松开内筒的卸筒组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述夹膜组件包括两个夹指以及用于驱动两个所述夹指夹持和松开膜头的夹膜驱动机构，两个夹指上设有用于驱动膜头相对于夹指运动的驱膜机构，所述驱膜机构驱动膜头相对于夹指运动的方向为使膜绕紧膜卷的方向。

所述夹指具有夹持膜头时与膜头面接触的夹持面，所述驱膜机构包括设于至少一个夹指的夹持面上的凹腔，所述凹腔的一侧设有缺口以在夹持面夹持膜头时与膜头表面围成具有开口的内腔，所述内腔的开口方向与驱膜机构驱动膜头运动的方向一致，所述夹指上还设有与所述凹腔连通以用于将压力气体通入所述凹腔的气体通道。

所述卸筒组件包括两个夹持件，两个夹持件分别对应连接于两个夹指上，且两个夹持件随两个夹指同步动作能够从膜卷的内筒外侧夹持和松开内筒。

所述推膜件为所述夹持件。

所述移动控制组件包括安装在所述基座上的伸缩驱动件，所述活动座连接于所述伸缩驱动件的驱动端；所述取放组件为气动卡盘。

一种更换膜卷装置，包括机械手和多个用于放置膜卷的定位托盘，所述机械手上安装有上述的更换膜卷夹具。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述定位托盘包括底板，所述底板上设有用于穿设在内筒中以将膜卷定位在底板上的定位筒以及用于将膜头柔性定位在远离膜卷位置的柔性定位组件。

所述柔性定位组件包括支撑板和压板，所述支撑板连接于底板上，所述压板与一弹性机构相连并能在所述弹性机构的作用下将膜头弹性压紧定位在支撑板上；所述弹性机构包括一根以上与压板连接的导向杆，所述导向杆滑设安装在支撑板上并能通过滑动使压板靠近贴合支撑板和远离支撑板，所述导向杆与支撑板之间设有迫使导向杆向使压板靠近贴合支撑板的方向滑动的伸缩弹簧。

所述底板上设有用于引导膜头延伸至柔性定位组件的导向板。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的更换膜卷夹具与现有成熟的机械手或移栽机配合，能将预定位置的膜卷取出并安放到安装轴上，也能将安放好的膜卷的膜头牵引至预定的处理位置，还能将安装轴上空的内筒取下并送至指定收集位置，从而实现更换膜卷的全自动操作，达到降低劳动强度、降低成本和提高生产安全性的目的。并且，该更换膜卷夹具结构简单紧凑、成本低、易于控制、工作稳定可靠。

本发明的更换膜卷装置，可实现长时间内无需人工介入的自动化更换膜卷，不需要人员定岗值守，可降低人工成本、提高生产安全性。

附图说明

图1为实施例1中更换膜卷夹具的立体结构示意图。

图2为实施例1中夹膜组件的立体结构示意图。

图3为实施例1中夹指的立体结构示意图。

图4为实施例2中更换膜卷装置的立体结构示意图。

图5为实施例2中定位托盘的立体结构示意图。

图6为图5中A处放大结构示意图。

图7为实施例2中膜卷安放在定位托盘上的立体结构示意图。

图例说明：

1、基座；2、活动座；3、取放组件；4、移动控制组件；41、伸缩驱动件；5、夹膜组件；51、夹指；511、夹持面；52、凹腔；53、气体通道；6、卸筒组件；61、夹持件；7、定位托盘；71、底板；72、定位筒；73、支撑板；74、压板；75、导向杆；76、伸缩弹簧；77、导向板；8、机械手；9、自动接膜机；91、膜卷固定气涨轴；92、热合接膜部；100、内筒；200、膜头。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例的更换膜卷夹具，包括基座1和活动座2，基座1上安装有用于伸入膜卷的内筒100中以固定和松开内筒100的取放组件3，活动座2通过移动控制组件4以能沿取放组件3伸入内筒100方向相对于基座1调整位置的方式安装在基座1上，活动座2上安装有用于夹放膜卷的膜头200的夹膜组件5、能随活动座2移动推动膜卷运动使内筒100脱出取放组件3的推膜件以及用于从内筒100外侧固定和松开内筒100的卸筒组件6。该更换膜卷夹具中，取放组件3能伸入膜卷的内筒100中对内筒100进行固定和松开，实现膜卷的取放；推膜件能够随活动座2移动推动膜卷运动使取放组件3退出内筒100，其与取放组件3配合可实现先将内筒100部分套接在安装轴上、再推动膜卷运动使内筒100完全套接在安装轴上，实现膜卷的稳定安装；夹膜组件5能够夹放膜卷的膜头200，且其由活动座2带着与推膜件同步运动，膜头200与膜卷的位置不会发生改变，可避免膜错位或者从膜卷上脱落；卸筒组件6能够从内筒100外侧固定和松开内筒100膜卷使用完毕后空的内筒100。该更换膜卷夹具与现有成熟的机械手或移栽机配合，能将预定位置的膜卷取出并安放到安装轴（例如，自动接膜机9的膜卷固定气涨轴91）上，也能将安放好的膜卷的膜头200牵引至预定的处理位置（例如，自动接膜机9的热合接膜部92），还能将安装轴上空的内筒100取下并送至指定收集位置，从而实现更换膜卷的全自动操作，达到降低劳动强度、降低成本和提高生产安全性的目的。并且，该更换膜卷夹具结构简单紧凑、成本低、易于控制、工作稳定可靠。

本实施例中，夹膜组件5包括两个夹指51以及用于驱动两个夹指51夹持和松开膜头200的夹膜驱动机构，两个夹指51上设有用于驱动膜头200相对于夹指51运动的驱膜机构，驱膜机构驱动膜头200相对于夹指51运动的方向为使膜绕紧膜卷的方向。在两个夹指51上设置驱膜机构，利用驱膜机构可使膜头200相对于夹指51运动，将膜头200送入预定的处理位置，避免夹指51与接收处理膜头200的装置形成干扰，确保能够将膜头200稳定、可靠的送到空间比较狭小的地方。上述夹膜驱动机构可采用现有技术，只要能够实现驱动两个夹指51相互靠近和远离即可，优选的夹膜驱动机构采用现有常见的夹持气缸。

本实施例中，如图2和图3所示，夹指51具有夹持膜头200时与膜头200面接触的夹持面511，驱膜机构包括设于至少一个夹指51的夹持面511上的凹腔52，凹腔52的一侧设有缺口以在夹持面511夹持膜头200时与膜头200表面围成具有开口的内腔，内腔的开口方向与驱膜机构驱动膜头200运动的方向一致，夹指51上还设有与凹腔52连通以用于将压力气体通入凹腔52的气体通道53。在夹指51的夹持面511夹持膜头200且夹持力较小或者为零时，将压力气源的压力气体通过气体通道53通入凹腔52，也即通入凹腔52与膜头200表面围成的内腔，压力气体会形成向内腔开口方向流动的压力气流，从而可带动膜头200向内腔的开口方向运动。该种驱膜机构仅在夹指51上设置凹腔52和气体通道53即可，其结构简单紧凑，且成本低、易于加工制作、工作稳定可靠性高。本实施例中，优选在夹持面511上设置软垫片，以增大膜片夹紧后的摩擦力，保证夹紧安全、稳定可靠。

本实施例中，卸筒组件6包括两个夹持件61，两个夹持件61分别对应连接于两个夹指51上，且两个夹持件61随两个夹指51同步动作能够从膜卷的内筒100外侧夹持和松开内筒100。两个夹持件61分别对应连接在两个夹指51上，由夹膜驱动机构驱动两个夹指51运动来夹持和松开内筒100，不需要设置另外的驱动件，可提高结构简单紧凑性、降低成本。本实施例中，优选的，夹持件61上设有聚氨酯块，用于夹持内筒100，确保夹紧安全、稳定可靠。

本实施例中，推膜件为夹持件61。也即夹持件61既用于取下空的内筒100，又用于推动膜卷运动使内筒100脱出取放组件3，由于取下空的内筒100和使内筒100脱出取放组件3是先后进行的，因此夹持件61可以用作推膜件。夹持件61同时作为推膜件使用，能够进一步提高结构简单紧凑性。当然在其他实施例中，推膜件也可采用单独的推动件。

本实施例中，移动控制组件4包括安装在基座1上的伸缩驱动件41，伸缩驱动件41优选采用气缸，活动座2连接于伸缩驱动件41的驱动端；取放组件3为气动卡盘。在其他实施例中，移动控制组件4和取放组件3也可采用能够实现其功能的其他现有技术。

实施例2：

如图4至图7所示，一种更换膜卷装置，包括机械手8和多个用于放置膜卷的定位托盘7，机械手8上安装有实施例1的更换膜卷夹具。该更换膜卷装置可利用多个定位托盘7一次准备好多个膜卷，再通过机械手8配合更换膜卷夹具根据需要逐个取用膜卷，可实现长时间内无需人工介入的自动化更换膜卷，不需要人员定岗值守，可降低人工成本、提高生产安全性。

本实施例中，定位托盘7包括底板71，底板71上设有用于穿设在内筒100中以将膜卷定位在底板71上的定位筒72以及用于将膜头200柔性定位在远离膜卷位置的柔性定位组件。将膜卷的内筒100套设在定位筒72上并使膜卷支承在底板71上，即可实现膜卷稳定的放置，便于更换膜卷夹具的取放组件3插入内筒100取出膜卷，同时利用柔性定位组件将膜头200柔性定位在远离膜卷位置，便于更换膜卷夹具的夹膜组件5将膜头200夹持和取出。

本实施例中，柔性定位组件包括支撑板73和压板74，支撑板73连接于底板71上，压板74与一弹性机构相连并能在弹性机构的作用下将膜头200弹性压紧定位在支撑板73上；弹性机构包括一根以上与压板74连接的导向杆75，导向杆75滑设安装在支撑板73上并能通过滑动使压板74靠近贴合支撑板73和远离支撑板73，导向杆75与支撑板73之间设有迫使导向杆75向使压板74靠近贴合支撑板73的方向滑动的伸缩弹簧76。伸缩弹簧76迫使导向杆75向使压板74靠近贴合支撑板73的方向滑动，从而使压板74能将膜头200弹性压紧定位在支撑板73上。该柔性定位组件具有结构简单、柔性压紧效果好、工作稳定可靠的优点。

本实施例中，底板71上设有用于引导膜头200延伸至柔性定位组件的导向板77。便于将膜卷安放在定位托盘7上后，牵引和引导膜头200延伸至柔性定位组件，并在膜头200牵引出来以后整体占用空间小，还便于调整膜卷的膜绕紧。优选的，导向板77使被柔性定位组件定位的膜头200与内筒100轴线在同一平面内。

本实施例的更换膜卷装置在用于自动接膜机9时，现场根据生产情况设置有多个定位托盘7，将自动接膜机9和多个定位托盘7设置在机械手8运动范围内。操作人员把先把膜卷放置在定位托盘7上，再拆除膜卷的外包装膜，拆除膜卷膜头200粘贴胶带，把膜卷膜头200引出，绕过导向板77并压紧在支撑板73和压板74之间，避免使用移动过程中脱落。在生产过程中当自动接膜机9上的一个膜卷使用完毕，需要更换膜卷时，机械手8驱动更换膜卷夹具移动到膜卷固定气涨轴91上方；夹膜驱动机构驱动两个夹指51和夹持件61打开，机械手8驱动膜卷夹具继续向下移动，使两个夹持件61置于膜卷内筒100的两边，夹膜驱动机构驱动两个夹指51和夹持件61夹紧动作，使两个夹持件61夹紧膜卷内筒100；机械手8驱动更换膜卷夹具沿膜卷固定气涨轴91的轴向移动，将膜卷内筒100从膜卷固定气涨轴91上拔出，机械手8驱动更换膜卷夹具移动到指定的废品回收箱位置，把膜卷内筒100放入废品回收箱内。

然后机械手8驱动更换膜卷夹具移动到定位托盘7上方，使取放组件3（气动卡盘）伸入膜卷内筒100内，同时膜头200置于张开的两个夹指51中间，夹膜驱动机构使两个夹指51夹紧膜头200；机械手8驱动更换膜卷夹具以定位托盘7的定位筒72轴线旋转一定角度，使膜头200脱离支撑板73和压板74的夹持，同时使膜头200与膜卷之间的膜张紧，避免运动过程中膜卷脱落；取放组件3动作卡紧膜卷内筒100；机械手8驱动更换膜卷夹具移动到自动接膜机9需要更换膜卷的膜卷固定气涨轴91中心轴线处，并把膜卷部分送入膜卷固定气涨轴91中；取放组件3松开膜卷内筒100；伸缩驱动件41动作，使活动座2及其上的夹指51、夹持件61同步移动，利用夹持件61把膜卷推入膜卷固定气涨轴91中，并使膜卷内筒100脱离取放组件3；机械手8驱动更换膜卷夹具向上移动，使更换膜卷夹具完全脱离膜卷固定气涨轴91中心，机械手8驱动更换膜卷夹具再继续沿膜卷固定气涨轴91的轴线方向移动，把膜卷推到程序设定的位置；膜卷固定气涨轴91动作，涨紧膜卷，保证膜卷与膜卷固定气涨轴91无相对运动；机械手8驱动更换膜卷夹具再移动，把夹紧的膜头200牵引到自动接膜机9的热合接膜部92上方，并使膜头200对准热合接膜部92的膜通道，通过夹指51的气体通道53向凹腔52通入压力气体，将夹在两个夹指51之间的膜头200送入热合接膜部92的膜通道内；同时膜卷固定气涨轴91反向运转，把牵引膜过程中多余的膜绕紧在膜卷上，避免膜从膜卷上脱落；膜头200送入后，两个夹指51打开，机械手8驱动更换膜卷夹具，完成一个膜卷更换的循环过程。当需要更换另一卷膜时，按照上述流程方式循环动作完成另一膜卷更换。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种更换膜卷夹具，其特征在于：包括基座（1）和活动座（2），所述基座（1）上安装有用于伸入所述膜卷的内筒（100）中以固定和松开所述内筒（100）的取放组件（3），所述活动座（2）通过移动控制组件（4）以能沿取放组件（3）伸入所述内筒（100）方向相对于基座（1）调整位置的方式安装在基座（1）上，所述活动座（2）上安装有用于夹放所述膜卷的膜头（200）的夹膜组件（5）、能随活动座（2）移动推动膜卷运动使内筒（100）脱出取放组件（3）的推膜件以及用于从所述内筒（100）外侧固定和松开内筒（100）的卸筒组件（6）；

所述夹膜组件（5）包括两个夹指（51）以及用于驱动两个所述夹指（51）夹持和松开膜头（200）的夹膜驱动机构，两个夹指（51）上设有用于驱动膜头（200）相对于夹指（51）运动的驱膜机构，所述驱膜机构驱动膜头（200）相对于夹指（51）运动的方向为使膜绕紧膜卷的方向；

所述卸筒组件（6）包括两个夹持件（61），两个夹持件（61）分别对应连接于两个夹指（51）上，且两个夹持件（61）随两个夹指（51）同步动作能够从膜卷的内筒（100）外侧夹持和松开内筒（100）。

2.根据权利要求1所述的更换膜卷夹具，其特征在于：所述夹指（51）具有夹持膜头（200）时与膜头（200）面接触的夹持面（511），所述驱膜机构包括设于至少一个夹指（51）的夹持面（511）上的凹腔（52），所述凹腔（52）的一侧设有缺口以在夹持面（511）夹持膜头（200）时与膜头（200）表面围成具有开口的内腔，所述内腔的开口方向与驱膜机构驱动膜头（200）运动的方向一致，所述夹指（51）上还设有与所述凹腔（52）连通以用于将压力气体通入所述凹腔（52）的气体通道（53）。

3.根据权利要求1所述的更换膜卷夹具，其特征在于：所述推膜件为所述夹持件（61）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的更换膜卷夹具，其特征在于：所述移动控制组件（4）包括安装在所述基座（1）上的伸缩驱动件（41），所述活动座（2）连接于所述伸缩驱动件（41）的驱动端；所述取放组件（3）为气动卡盘。

5.一种更换膜卷装置，其特征在于：包括机械手（8）和多个用于放置膜卷的定位托盘（7），所述机械手（8）上安装有权利要求1至4中任一项所述的更换膜卷夹具。

6.根据权利要求5的更换膜卷装置，其特征在于：所述定位托盘（7）包括底板（71），所述底板（71）上设有用于穿设在内筒（100）中以将膜卷定位在底板（71）上的定位筒（72）以及用于将膜头（200）柔性定位在远离膜卷位置的柔性定位组件。

7.根据权利要求6的更换膜卷装置，其特征在于：所述柔性定位组件包括支撑板（73）和压板（74），所述支撑板（73）连接于底板（71）上，所述压板（74）与一弹性机构相连并能在所述弹性机构的作用下将膜头（200）弹性压紧定位在支撑板（73）上；所述弹性机构包括一根以上与压板（74）连接的导向杆（75），所述导向杆（75）滑设安装在支撑板（73）上并能通过滑动使压板（74）靠近贴合支撑板（73）和远离支撑板（73），所述导向杆（75）与支撑板（73）之间设有迫使导向杆（75）向使压板（74）靠近贴合支撑板（73）的方向滑动的伸缩弹簧（76）。

8.根据权利要求6的更换膜卷装置，其特征在于：所述底板（71）上设有用于引导膜头（200）延伸至柔性定位组件的导向板（77）。

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