CN214824367U - 一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，包括固定在地面上的支架，支架顶部通过旋转电机与旋转架连接，且支架和旋转架共轴线设置，旋转架上安装恒张力覆膜机构和自动断膜机构；旋转架下部空间设置链条线。支架和旋转架采用嵌套的龙门式结构，使旋转架以悬挂的方式连接在支架下方空间，能够覆盖宽度和高度相对较大的货物，解决了包装难度，仅需一名人员进行设备操作，不需要重体力劳动。

Description

一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统

技术领域

本实用新型涉及包装机技术领域，具体为一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，随着现代科技水平迅速提高，传统的包装行业焕发新生。在过去的几十年里，我国的包装行业主要是为了满足各个领域的高速发展，在制造规模上和工艺水平上都有了长足的进步。中国的包装行业市场容量巨大，并且持续快速增长，致使我国包装行业呈批量化，规模化的发展。

针对货物尺寸长、宽、高差异不大的“标准”货物，目前已有相应的包装设备或包装产线，但针对较轻、较高或经过码垛后不稳定的产品，以及较重货物的包裹，由于其外形结构不同于标准货物，现有的包装设备难以适用，在此类货物外表面进行覆膜包装时，存在覆膜不均匀、覆膜松紧不一、包装过程易造成货物倾倒等包装难度高、自动化程度较低的问题，而此类货物通常采取人工手动包装已经远远不能满足目前的需求。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，通过传感器对货物的长、宽、高、覆膜拉力、熔断温度和包装电机转速等数据进行采集，配以报警器的声音提示和显示器的文字提示，确保整个包装机安全平稳运行，进而实现无人化操作。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的第一个方面提供一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，包括固定在地面上的支架，支架和旋转架共轴线设置，且支架顶部通过旋转电机与旋转架连接，旋转架上安装恒张力覆膜机构和自动断膜机构；旋转架下部空间设置链条线和护角安装机构，支架一侧安装护栏。

支架和旋转架的垂直方向轴线重合，支架为固定在地面上的龙门架结构，旋转架为顶部与支架转动连接的龙门架结构，旋转电机带动旋转架沿着垂直方向的轴线在支架围成的空间内做旋转运动。

旋转架包括至少一根顶梁和分别连接在顶梁两端且与顶梁垂直的至少两根立柱，立柱距离地面设定距离，旋转架的顶梁中心通过旋转电机与支架顶部框架中心连接。

恒张力覆膜机构位于旋转架一侧立柱的底部，该侧立柱顶部连接覆膜升降电机，覆膜升降电机带动恒张力覆膜机构沿立柱方向做垂直方向的升降运动。

自动断膜机构位于旋转架另一侧立柱的底部，该侧立柱顶部连接断膜升降电机，断膜升降电机带动自动断膜机构沿立柱方向做垂直方向的升降运动。

链条线布置在地面上且位于旋转架底部。

还具有控制柜，控制柜内集成主控制器、显示装置和操作按钮。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、整个包装机系统采用预先安装的传感器对待包装的物体高度、覆膜速度、覆膜拉力等数据进行采集，通过主控制器控制包装机根据物体的实际高度自动缠绕，并且能实时控制覆膜的拉力以及速度，保证包装的均匀性和紧实性。

2、在危险状况下自动停止缠绕，配以报警器的声音提示和显示器的文字提示，保证整个系统安全平稳的运行。

3、支架和旋转架采用嵌套的龙门式结构，使旋转架以悬挂的方式连接在支架下方空间，能够覆盖宽度和高度相对较大的货物，解决了包装难度，减少了包装人数，仅需一名人员进行设备操作，不需要重体力劳动。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型一个或多个实施例提供的整体结构示意图；

图2是本实用新型一个或多个实施例提供的控制柜内部示意图；

图中：1—旋转电机，2—覆膜升降电机，3—护栏，4—摇臂机支架，5—摇臂机旋转架，6—梯子，7—围栏，8—控制柜，9—安全光栅，10—恒张力覆膜机构，11—链条线，12—护角安装机构，13—自动断膜机构，14—断膜升降电机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一：

如图1-2所示，一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，包括固定在地面上的摇臂机支架4，摇臂机支架4和摇臂机旋转架5共轴线设置，且摇臂机支架4顶部通过旋转电机1与摇臂机旋转架5连接，摇臂机旋转架5上安装恒张力覆膜机构10和自动断膜机构13；摇臂机旋转架5下部空间设置链条线11和护角安装机构12，摇臂机支架4一侧安装护栏3。

摇臂机支架4和摇臂机旋转架5的垂直方向轴线重合，摇臂机支架4为固定在地面上的龙门架结构，摇臂机旋转架5为顶部与摇臂机支架4转动连接的悬空式龙门架结构，包括至少一根顶梁和分别连接在顶梁两端且与顶梁垂直的至少两根立柱，摇臂机旋转架5的顶梁中心通过旋转电机1与摇臂机支架4顶部框架中心连接，旋转电机1带动摇臂机旋转架5沿着垂直方向的轴线在摇臂机支架4围成的空间内做旋转运动。

恒张力覆膜机构10安装在摇臂机旋转架5一侧立柱的底部，该侧立柱顶部安装覆膜升降电机2，覆膜升降电机2带动恒张力覆膜机构10沿立柱的方向垂直运动。

自动断膜机构13安装在摇臂机旋转架5另一侧立柱的底部，该侧立柱顶部安装断膜升降电机14，断膜升降电机14带动自动断膜机构13沿立柱的方向垂直运动。

链条线11布置在地面上，用于将货物送入摇臂机旋转架5围成的空间内部完成覆膜缠绕包装，并在包装完成之后将货物送出。

护角安装机构12布置在链条线11上，用于检测货物横向尺寸后进行护角安装，并等待覆膜缠绕到护角所在位置后再撤出。

摇臂机支架4一侧安装梯子6，梯子6连接护栏3，用于检修工作人员攀爬进入摇臂机支架顶部空间完成维护和检修。

摇臂机旋转架5周围设定距离处设置围栏7，用于保护整个覆膜缠绕系统工作区域。

在摇臂机支架4的立柱上安装有一对安全光栅发射/接收装置，用于在链条线11送入货物的路径上形成安全光栅9，当整个包装机系统工作时如果安全光栅9被遮挡，则发出警报或自动停机，提醒工作人员摇臂机旋转架5的工作范围内可能有物体或人员进入，避免发生危险。

控制柜8设置在围栏7的外部，用于固定显示屏和操作按钮。显示屏通过通讯方式与PLC进行数据的传输，显示整个系统的状态，以及一些操作控制界面。操作按钮是对整个控制系统的操作模式以及启停机进行选择。

控制柜8内集成了PLC并接收系统各部件安装的传感器发来的数据，传感器包括温度传感器、距离传感器、重量传感器、扭矩传感器、行程开关，用于采集包装机系统的运行状态数据以及待包装物品的尺寸。

PLC是控制系统的核心，PLC根据传感器以及操作按钮输入的信息进行逻辑判断，下达包装机系统的各种动作指令来控制各电机。电机是执行元件，电机自身旋转带动机械结构完成动作。

电磁阀用于气缸的伸缩。指示灯用于对整个系统的状态进行显示区分。

自动断膜系统控制模块接收断膜指令后，自动执行完整的断膜动作，包括气缸顶出、加热断膜机、熔断覆膜、气缸收回，温度传感器用于监测断膜机的温度。

恒张力覆膜架控制模块通过包装膜上的张力测定控制覆膜架上的电机转速，使覆膜架保持恒张力，使物品的包装能均匀扎实，避免挤坏物品或者拉倒物品。

断膜升降控制模块通过包装完成时包装膜的位置信息控制断膜升降电机14运行至所需的位置执行断膜操作。

覆膜升降控制模块控制覆膜升降电机2的转速，使恒张力覆膜机构10在垂直方向上以设定的速度运行，从而控制每一次覆膜缠绕时相互叠放的厚度。

支架旋转控制模块控制旋转电机1的转速，控制摇臂机旋转架的转速，进而控制包装膜在货物上的缠绕速度。

链条输送控制模块通过控制带动链条运行的电机，完成货物进入包装区和退出包装区的过程。链条线上可以安装重量传感器，检测货物包装前后的重量信息。

各传感器的类型和安装位置不受限制，取决于货物对包装物的不同要求。

上述包装机系统的工作过程如下：

叉车或类似运输设备将货物安放在链条线11上，为了能让货物输送平稳过渡，链条线11采取两侧链条与中间链条错位的设计，保证货物的平稳运行，链条线11将货物输送到待包装位置(例如附图中摇臂机支架4顶部框架的正下方，同时也是摇臂机旋转架5顶梁中心的正下方)；

货物到位后，护角安装机构12检测货物横向尺寸后将进行护角安装，护角安装机构12将一直等到覆膜缠绕到护角固定完毕的位置后再撤出，保证护角安装的可靠。

护角安装到位后，传感器检测到货物的高度(本实施例不限制传感器的类型和安装位置，例如可以为安装在摇臂机支架顶部框架中心的激光传感器，用于检测摇臂机支架到货物的直线距离，输入到PLC中换算出货物的有效高度，其中链条线11的高度预先输入PLC中)，由覆膜升降电机2带动恒张力覆膜机构10调整覆膜缠绕所需的高度，由旋转电机1带动摇臂机旋转架5旋转使覆膜缠绕在货物上进行包装。

缠绕过程中，由恒张力覆膜机构10不断地检测覆膜拉力，调整覆膜的速度和覆膜升降电机2的速度(取决于货物对包装膜的厚度、层数等具体要求)。

当覆膜完成后，由断膜升降电机14带动自动断膜机构13运动至设定位置，完成断膜操作(取决于完成覆膜缠绕时，包装膜所在的高度)，断膜升降电机14和覆膜升降电机13都回归原点，等待下次包装任务。链条线11再将物品输送到取货端，完成一件物品的包装。

整个包装机系统采用预先安装的传感器对待包装的物体高度、覆膜速度、覆膜拉力等数据进行采集，通过主控制器控制包装机根据物体的实际高度自动缠绕，并且能实时控制覆膜的拉力以及速度，保证包装的均匀性和紧实性。在危险状况下自动停止缠绕，配以报警器的声音提示和显示器的文字提示，保证整个系统安全平稳的运行。

针对大型物品的外形结构设计，摇臂机支架和摇臂机旋转架采用嵌套的龙门式结构，使摇臂机旋转架以悬挂的方式连接在摇臂机支架下方空间，能够覆盖宽度和高度相对较大的大宗货物，解决了包装难度，减少了包装人数，仅需一名人员进行设备操作，不需要重体力劳动。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：包括固定在地面上的支架，支架顶部通过旋转电机与旋转架连接，且支架和旋转架共轴线设置，旋转架上安装恒张力覆膜机构和自动断膜机构；旋转架下部空间设置链条线。

2.如权利要求1所述的一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：所述支架和旋转架的垂直方向轴线重合，支架为固定在地面上的龙门架结构，旋转架为顶部与支架转动连接的龙门架结构。

3.如权利要求2所述的一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：所述旋转电机带动旋转架沿着垂直方向的轴线在支架围成的空间内做旋转运动。

4.如权利要求1所述的一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：所述旋转架包括至少一根顶梁和分别连接在顶梁两端且与顶梁垂直的至少两根立柱，立柱距离地面设定距离。

5.如权利要求4所述的一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：所述恒张力覆膜机构位于旋转架一侧立柱的底部，该侧立柱顶部连接覆膜升降电机。

6.如权利要求5所述的一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：所述覆膜升降电机带动恒张力覆膜机构沿立柱方向做垂直方向的升降运动。

7.如权利要求5所述的一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：所述自动断膜机构位于旋转架另一侧立柱的底部，该侧立柱顶部连接断膜升降电机。

8.如权利要求7所述的一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：所述断膜升降电机带动自动断膜机构沿立柱方向做垂直方向的升降运动。

9.如权利要求1所述的一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：所述链条线布置在地面上，且链条线位于旋转架底部。

10.如权利要求1所述的一种全自动高速摇臂缠绕包装机系统，其特征在于：还具有控制柜，控制柜内集成主控制器、显示装置和操作按钮。

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