WO2022088369A1 - 一种卷材自动包装设备 - Google Patents
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Abstract
一种卷材自动包装设备，包括送料台（11）、设置在送料台（11）下游的下料台（12）、设置在送料台（11）和下料台（12）之间的卷材驱动装置（2）、分别设置在卷材驱动装置（2）左右两端的第一测距组件（31）和第二测距组件（32）、两个分别设置在卷材驱动装置（2）左右两侧的上纸盖装置（4）、固定设置在下料台（12）上的梁架（71）、设置在梁架（71）上的包装膜缠绕机头（8）、驱动包装膜缠绕机头（8）移动的动力模块、用于将包装好的卷材推向下料台（12）的推料装置（5）。该卷材自动包装设备使用便利，工作人员只需将卷材推送到包装工位，就能自动对卷材实现检测，并且各个装置之间相互配合自动化地完成卷材缠绕包装工作，智能化程度高。
Description
本发明涉及卷材包装技术领域，特别涉及一种卷材自动包装设备。
卷材为圆柱体的塑料薄膜卷或布卷(如无纺布卷)，卷材制作完成之后，要运输到各地销售，为了保护卷材在运输搬运过程中的完好性，减少磨损，需要对卷材进行包装保护。
但是现阶段通常采用人工进行包装，首先将卷材搬运到卷材回旋架上，然后人工剪裁一段双面胶带，然后将该段双面胶带粘贴在卷材的外周面上，撕去隔离带从而剩下一段双面胶，继而将包装膜的自由端部通过双面胶固定在卷材上，再而通过驱动卷材转动，包装膜对卷材缠绕数圈后抱紧卷材，然后包装膜沿卷材轴向往复移动实现缠绕包装，最后裁断包装膜完成卷材的包装。由于生产量大，需要较多的工人配置才能维持包装效率，劳动成本大。
为了提高企业的自动化程度，提高包装效率，节省劳动力，所以亟需研发卷材自动包装设备。
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自动包装设备，旨在自动化地采用包装膜对卷材进行缠绕包装，提高包装效率，节省劳动力。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种卷材自动包装设备，包括送料台、设置在送料台下游的下料台、设置在送料台和下料台之间的卷材驱动装置、分别设置在卷材驱动装置左右两端的第一测距组件和第二测距组件、两个分别设置在卷材驱动装置左右两侧的上纸盖装置、固定设置在下料台上的梁架、设置在梁架上的包装膜缠绕机头、驱动包装膜缠绕机头移动的动力模块、用于将包装好的卷材推向下料台的推料装置；所述卷材驱动装置用于驱动卷材水平转动； 第一测距组件用于测量其与卷材左端的距离，第二测距组件用于测量其与卷材右端的距离；两个上纸盖装置分别对卷材的两端盖上纸盖；所述包装膜缠绕机头用于对卷材缠绕包装膜；所述卷材驱动装置、第一测距组件、第二测距组件、上纸盖装置、包装膜缠绕机头、动力模块、推料装置均由电控箱控制工作。
所述包装膜缠绕机头包括机箱、设置在机箱内的贴双面胶装置、上膜装置以及裁断装置；所述贴双面胶装置位于上膜装置的上游；所述贴双面胶装置用于在卷材的外周面上粘贴双面胶，使上膜装置放卷的包装膜通过双面胶固定在卷材上；所述裁断装置用于裁断包装膜。
所述贴双面胶装置包括设置在机箱内的支架、设置在支架上的胶带放卷机构、收卷机构、制动机构、设置在胶带放卷机构和收卷机构下方且可转动的压轮、以及驱动压轮升降的升降驱动装置；所述胶带放卷机构用于放卷双面胶带，所述收卷机构用于回收隔离带，所述压轮用于将双面胶带上的双面胶压贴在卷材上，所述制动机构用于限制双面胶带转动，使双面胶带停止放卷。
所述制动机构包括止动块、固定设置在支架上的支臂、设置在支臂顶部的制动气缸；所述制动气缸的输出端通过滑块与止动块连接，所述支臂上设有沿其长度方向延伸的导轨，所述滑块与导轨滑动连接。
所述上膜装置包括设置所述机箱上的换卷机构和张力控制器、设置在换卷机构和张力控制器之间的包装膜卷、设置在包装膜卷下方的第一压辊、驱动第一压辊转动的上膜驱动装置、设置在胶带放卷机构下方的第二压辊，设置在第一压辊一侧的吹起杆；所述吹起杆用于将包装膜的自由端部吹起，增大包装膜与压辊形成的包角。
所述裁断装置包括可绕第一压辊的轴线摆动且用于裁断包装膜的电热裁切条、用于驱动电热裁切条摆动的断膜驱动机构。
所述换卷机构包括设置机箱上的换卷气缸和轴承座、一根设置在该轴承座中的顶轴；顶轴可相对轴承座横向移动，所述顶轴的一端用于与包装膜卷连接，顶轴的另一端连接有一个旋转接头，所述换卷气缸的活塞杆端部通过连接板与旋转接头连接。
所述卷材驱动装置包括机架、可转动地设置在机架上的主动辊和从动辊、以及安装 在机架上的驱动电机；所述主动辊和从动辊相互平行，所述驱动电机通过传动组件驱动主动辊转动；所述推料装置包括若干个固定设置在机架上的推料气缸，所述从动辊位于主动辊的上游且可转动地安装在承接架上，所述推料气缸竖直朝上且其活塞杆端部与承接架的底部连接。
所述梁架包括两根相对设置在下料台上的竖梁、设置在两根竖梁之间的横梁；所述动力模块包括用于驱动横梁竖直移动的第一动力模组、用于驱动包装膜缠绕机头横向移动的第二动力模组；所述第一动力模组包括设置在竖梁顶部的力矩电机、竖直设置在竖梁上的丝杆、设置在丝杆上的丝杆螺母，丝杆螺母与横梁固连；所述力矩电机与丝杆传动连接。
所述上纸盖装置包括搬运机械手、设置在搬运机械手装夹端上的随动真空吸盘、以及纸盖存放装置，所述搬运机械手用于驱动随动真空吸盘移动，使随动真空吸盘吸取纸盖存放装置上的纸盖后盖在卷材的一端。
本发明提供了一种卷材自动包装装置，工作人员将卷材推送至卷材包装工作台上的卷材驱动装置的包装工位中；控制器通过第一测距组件和第二测距组件的测量值计算出卷材的水平位置，以及卷材的宽度；两个上纸盖装置分别对卷材的两端盖上纸盖；卷材驱动装置和包装膜缠绕机头相互配合完成卷材的缠绕包装,最后推料装置将卷材推向下料台完成下料。可见，本发明提供的卷材自动包装设备使用便利，工作人员只需将卷材推送到包装工位，就能自动对卷材实现检测，并且各个装置之间相互配合自动化地完成卷材缠绕包装工作，智能化程度高。与现有的人工包装相比，每个卷材的包装质量一致，包装膜缠绕平稳结实，包装效率更高，大大减少了劳动力的使用。
图1为本发明提供的卷材自动包装设备的立体图。
图2为本发明提供的卷材自动包装设备的右视图。
图3为本发明提供的包装膜自动缠绕裁断装置中，贴双面胶和上膜的工作原理图。
图4为本发明提供的包装膜自动缠绕裁断装置中，包装膜缠绕机头的内部结构示意图。
图5为本发明提供的包装膜自动缠绕裁断装置中，包装膜缠绕机头的外部结构示意图。
图6为本发明提供的包装膜自动缠绕裁断装置中，贴双面胶装置的立体图一。
图7为本发明提供的包装膜自动缠绕裁断装置中，贴双面胶装置的立体图二。
图8为本发明提供的包装膜自动缠绕裁断装置中，裁断装置的结构示意图。
图9为本发明提供的包装膜自动缠绕裁断装置中，送料台、卷材驱动装置、下料台的结构示意图。
图10为图9中L区域的局部放大图。
主要元件符号说明：11-送料台、12-下料台、2-卷材驱动装置、31-第一测距组件、32-第二测距组件、4-上纸盖装置、5-推料装置、6-电控箱、71-梁架、72-第一动力模组、73-第二动力模组、8-包装膜缠绕机头、81-机箱、82-贴双面胶装置、83-上膜装置、84-裁断装置、821-支架、822-胶带放卷机构、823-收卷机构、824-制动机构、825-压轮、826-升降驱动装置、827-双面胶带、828-定胶线、8241-止动块、8242-支臂、8243-制动气缸、8244-导轨、8245-滑块、8221-转动阻尼器、8222-放卷轮、8231-收卷辊、8232-收卷驱动装置、831-换卷机构、832-张力控制器、833-包装膜卷、834-第一压辊、835-第二压辊、836-吹起杆、837-上膜驱动装置、841-电热裁切条、842-断膜驱动机构、8411-摆架、8412-电热条、8421-断膜气缸、8422-连接杆、8311-换卷气缸、8312-轴承座、8313-顶轴、8314-旋转接头、8315-连接板、8316-滑套、8317-导向轴、8371-安装架、8372-上膜驱动电机、8373-第一同步带轮、8374-第二同步带轮、8375-第一同步带、21-机架、22-主动辊、23-从动辊、24-卷材驱动电机、25-保护罩、51-推料气缸、52-承接架、711-竖梁、712-横梁、41-搬运机械手、42-随动真空吸盘、43-纸盖存放装置、431-托盘、432-栏杆、91-包装工位、311-第一激光测距传感器、321-第二立架、322-第二激光测距传感器。
本发明提供一种卷材自动包装设备，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，“后”是指卷材的输送方向，即送料台11朝向下料台12的方向，“前”与“后”的反向。本文中涉及的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；为了便于观察机箱内的零件，附图2、4、5、8中的机箱隐藏了侧板；附图2和3中箭头方向为卷材的转动方向。
请参阅图1-10，本发明提供一种卷材自动包装设备，包括送料台11、设置在送料台11下游的下料台12、设置在送料台11和下料台12之间的卷材驱动装置2、分别设置在卷材驱动装置2左右两端的第一测距组件31和第二测距组件32、两个分别设置在卷材驱动装置2左右两侧的上纸盖装置4、固定设置在下料台12上的梁架71、设置在梁架71上的包装膜缠绕机头8、驱动包装膜缠绕机头8移动的动力模块、用于将包装好的卷材推向下料台12的推料装置5；所述卷材驱动装置2用于驱动卷材水平转动；第一测距组件31用于测量其与卷材92左端的距离，第二测距组件32用于测量其与卷材92右端的距离；两个上纸盖装置4分别对卷材的两端盖上纸盖93；所述包装膜缠绕机头8用于对卷材92缠绕包装膜8331；所述卷材驱动装置2、第一测距组件31、第二测距组件32、上纸盖装置4、包装膜缠绕机头8、动力模块、推料装置5均由电控箱6控制工作。
工作人员将推入卷材驱动装置2的包装工位91上，卷材92受到卷材驱动装置2的承托处于静止状态；随后第一测距组件31测量其与卷材92左端的距离，第二测距组件32测量其与卷材92右端的距离，控制器获取第一测距组件31和第二测距组件32的信息后计算出卷材相对卷材驱动装置2的横向位置(即卷材左端的位置点和卷材右端的位置点)，还有卷材的宽度。两个上纸盖装置4分别对卷材的两端盖上纸盖93；再有电控箱6根据卷材的横向位置信息控制包装膜缠绕机头8移动至上膜位置，卷材驱动装置2配合包装膜缠绕机头8进行上膜，然后根据卷材宽度信息决定横向往复移动缠绕包装的行程。最后推料装置5将包装好的卷材推向下料台12，卷材滚动至下料台12的出料端，工作人员取走卷材。可见，本发明提供的卷材自动包装设备使用便利，工作人员只需将 卷材92推送到包装工位91，就能自动对卷材实现检测，并且各个装置之间相互配合自动化地完成卷材缠绕包装工作，智能化程度高。与现有的人工包装相比，每个卷材的包装质量一致，包装膜缠绕平稳结实，包装效率更高，大大减少了劳动力的使用。
所述电控箱6包括箱体、设置在箱体内的PLC控制器、以及相关控制电路。
具体的，见图9和图10所示，第一测距组件31第二测距组件32包括第一立架(图中不可见)和设置在第一立架顶部的第一激光测距传感器311，第二测距组件32包括第二立架321和设置在第二立架321顶部的第二激光测距传感器322，由于第一光测距传感器和第二光测距传感器之间距离是固定的，控制器获取第一激光测距传感器311测量其与卷材左端的距离为L1；控制器获取第二激光测距传感器322测量其与卷材右端的距离为L2；控制器计算卷材宽度W，W＝D-L1-L2。在确定上膜平面位置时，在水平投影下设置平面直角坐标系，X轴为第一激光测距传感器311和第二激光测距传感器322的连线；第一激光测距传感器311的所在位置为坐标原点(0,0)；Y轴过坐标原点且与X轴相互垂直；控制器计算出卷材左端的坐标为N1(L1,0)，控制器计算出卷材右端的坐标为N2(D-L2，0)。实际应用中，控制器根据坐标N1(L1,0)和N2(D-L2，0)，再可以计算出包装膜缠绕机头8的上膜水平位置(如坐标为N3(L1+△K1,0),△K1为预设的偏移量；或者坐标为N4(D-L2-△K2,0),△K2为预设的偏移量)。
在本实施例中，为了有更多的空间预先摆放卷材以及延长送料行程，送料台11的上游设有物料放置台13(见图1所示)，物料放置台13与送料台11紧密衔接。
具体的，见图4和图5所示，所述包装膜缠绕机头8包括机箱81、设置在机箱81内的贴双面胶装置82、上膜装置83以及裁断装置84；所述贴双面胶装置82位于上膜装置83的上游；所述贴双面胶装置82用于在卷材的外周面上粘贴双面胶8271，使上膜装置83放卷的包装膜通过双面胶8271固定在卷材92上；所述裁断装置84用于裁断包装膜8331。
工作时，动力模块将包装膜缠绕机头8带动至卷材92的上方，然后卷材驱动装置2驱动卷材92转动，使得贴双面胶装置82在卷材上粘贴一段双面胶8271，并且上膜装置83放卷包装膜8331，双面胶8271随着卷材92的转动，与包装膜8331粘接，并且缠绕 数圈确保包装膜抱紧卷材，随后动力模块驱动包装膜缠绕机头8横向往复运动，使包装膜8331在卷材上左右移动缠绕，完成缠绕包装后上膜装置83与卷材92之间形成一段绷紧的包装膜，然后裁断装置84自动裁断该包装膜。
进一步的，请参阅图6和图7，所述贴双面胶装置82包括设置在机箱81内的支架821、设置在支架821上的胶带放卷机构822、收卷机构823、制动机构824、设置在胶带放卷机构822和收卷机构823下方且可转动的压轮825、以及驱动压轮825升降的升降驱动装置826；所述胶带放卷机构822用于放卷双面胶带827，所述收卷机构823用于回收隔离带8272，所述压轮825用于将双面胶带827上的双面胶8271压贴在卷材92上，所述制动机构824用于限制双面胶带827转动，使双面胶带827停止放卷。需要理解的是，双面胶带827依次绕经压轮825和收卷机构823，压轮825抵压在卷材的外周面时形成定胶线828，也可以理解该定胶线828为分隔线，定胶线828与双面胶带827之间的隔离带上具有双面胶8271，而定胶线828与收卷机构823之间的隔料带上没有双面胶8271。
贴胶时，所述升降驱动装置826驱动压轮825下降，使压轮825抵压在卷材92的外周面上，与此同时双面胶带827受到压轮825的牵引实现放卷；此时位于定胶线828位置处的双面胶8271粘贴在卷材92上，然后卷材驱动装置2与收卷机构823同时动作牵引双面胶带827使胶带放卷机构822实现放卷，此处压轮825与卷材92的转向相反，卷材92上双面胶8271随着卷材的转动而沿卷材的外周面展开粘贴，当双面胶的粘贴长度达到预设长度(5～10cm)时，制动机构824对双面胶带827进行制动抱闸，限制双面胶带827转动使双面胶带827停止放卷，与此同时，收卷机构823停止对隔离带8272的收卷，双面胶8271受到卷材92的牵引拉扯作用下在定胶线828处断开，最后升降驱动装置826驱动压轮825上升远离卷材92，从而使所述贴双面胶装置82完成贴胶动作，自动化程度高，提高包装效率，减少该贴胶工序劳动力的使用。由于每次贴胶动作完成后，双面胶8271的自由端依次位于定胶线828处，保证了所述贴双面胶装置82的工作连贯性和可靠性。
进一步的，请参阅图6，所述制动机构824包括止动块8241、固定设置在支架821上的支臂8242、设置在支臂8242顶部的制动气缸8243；所述制动气缸8243的输出端通过滑块8245与止动块8241连接，所述支臂8242上设有沿其长度方向延伸的导轨8244，所述滑块8245与导轨8244滑动连接，导轨8244既能对滑块8245的运动进行导向，确保所述制动气缸8243的轴线与双面胶带827的轴线相交，也能对滑块8245起到限位作用，避免制动气缸8243的活塞杆受切向力而变形。即所述制动气缸8243驱动止动块8241压紧双面胶带827，使双面胶带827立即刹停，保持静止状态。需要理解的是，该止动块8241与双面胶带827之间的摩擦力大于双面胶的拉断力，保证双面胶能顺利拉断。
优选的，请参阅图7，所述升降驱动装置826包括设置在支架821上的滑台气缸8261，所述滑台气缸的输出端上设有承接座8262，所述压轮825可转动地设置在承接座8262上。滑台气缸8261具有导向精度高，能抗转矩，负载能力强，工作平稳的优点，确保压轮825抵压卷材过程中不会收外力发生自移动，确保双面胶在定胶线828处被拉断。
优选的，请参阅图6和图7，所述胶带放卷机构822包括可转动地设置在支架821上的转轴(图中不可见)、固定设置在支架821上的转动阻尼器8221、套在转轴上的放卷轮8222，所述转轴的一端与转动阻尼器8221连接；所述双面胶带827绕设在放卷轮8222上。通过这样设置，胶带放卷机构822、压轮825、收卷机构823之间的隔料带具有张力，由于卷材对双面胶的牵引力大于转动阻尼器8221的阻力，所以转轴和放卷轮8222能够转动实现放卷。
优选的，请参阅图6和图7，所述收卷机构823包括可转动地设置在支架821上的收卷辊8231以及固定在支架821上的收卷驱动装置8232，工作时，所述收卷驱动装置8232驱动收卷辊8231转动，使隔离带8272收卷于收卷辊8231上。所述收卷驱动装置8232优选为气动马达，气动马达具有较高的起动转矩，能带载启动，易于控制。
进一步的，请参阅图4和图5，所述上膜装置83包括设置所述机箱81上的换卷机构831和张力控制器832、设置在换卷机构831和张力控制器832之间的包装膜卷833、设置在包装膜卷833下方的第一压辊834、驱动第一压辊834转动的上膜驱动装置837、设置在胶带放卷机构822下方的第二压辊835，设置在第一压辊834一侧的吹起杆836； 所述吹起杆836用于将包装膜8331的自由端部吹起，增大包装膜与第一压辊834形成的包角。此处，第一压辊834和第二压辊835相互平行且高度相等；所述张力控制器832优选为磁粉张力控制器832，磁粉张力控制器832具有张力感应功能和磁粉制动张力控制功能。
在包装前，吹起杆836持续地朝第一压辊834的底部吹出气流，气流一方面将包装膜8331吹贴在第一压辊834上，另一方面气流将包装膜8331的自由端部吹起，使得包装膜8331的自由端部朝远离吹起杆836的方向倾斜，从而增大包装膜8331与第一压辊834形成的包角，进而保证上膜时包装膜8331位于第一压辊834与卷材92之间，确保卷材上膜成功。工作时，第一压辊834将包装膜抵压在卷材92上，卷材在卷材驱动装置2的驱动下发生转动，与此同时上膜驱动装置837驱动第一压辊834动作，牵引包装膜卷833展开包装膜8331；卷材上的双面胶8271随着卷材转动运至第一压辊834，从而卷材上的双面胶8271与包装膜8331相互粘接，并且缠绕数圈确保包装膜抱紧卷材。
优选的，请参阅图8，所述裁断装置84包括可绕第一压辊834的轴线摆动且用于裁断包装膜的电热裁切条841、用于驱动电热裁切条841摆动的断膜驱动机构842。所述电热裁切条841包括可绕第二压辊835摆动的摆架8411、设置在摆架8411的电热条8412。断膜驱动机构842包括断膜气缸8421和连接杆8422，所述断膜气缸8421的缸体端部与机箱81铰接，所述断膜气缸8421的活塞杆端部与连接杆8422的一端铰接；所述连接杆8422的另一端与电热裁切条841固定连接。即断膜气缸8421通过连接杆8422驱动电热裁切条841在合理的范围内往复摆动，从而裁断第一压辊834与卷材92之间的包装膜8331，电热裁切条841不会与包装膜卷833与第一压辊834之间的包装膜8331产生干涉。
断膜时，断膜驱动机构842驱动电热裁切条841绕第一压辊834的轴线摆动裁断包装膜8331，加热的电热裁切条841能够快速熔断包装膜8331，断膜迅速，断口平整；最后断膜驱动机构842驱动电热裁切条841复位。此时，包装膜的自由端部又在吹起杆836的气流作用下吹起。
进一步的，请参阅图5，所述换卷机构831包括设置机箱81上的换卷气缸8311和轴承座8312、一根设置在该轴承座8312中的顶轴8313；顶轴8313可相对轴承座8312横向移动，所述顶轴8313的一端用于与包装膜卷833连接，顶轴8313的另一端连接有一个旋转接头8314，所述换卷气缸8311的活塞杆端部通过连接板8315与旋转接头8314连接。所述换卷机构831包括设置机箱81上的换卷气缸8311和轴承座8312、一根设置在该轴承座8312中的顶轴8313；顶轴8313可相对轴承座8312横向移动，所述顶轴8313的一端用于与包装膜卷833连接，顶轴8313的另一端连接有一个旋转接头8314，所述换卷气缸8311的活塞杆端部通过连接板8315与旋转接头8314连接。即换卷气缸8311通过连接板8315和旋转接头8314的传动，带动顶轴8313脱离包装膜卷833，由于旋转接头8314的作用，顶轴8313对包装膜卷833转动，而连接板8315不会随顶轴8313发生转动。
优选的，请参阅图4，所述机箱81上设有滑套8316，该滑套8316中插入一根导向轴8317，导向轴8317的一端与连接板8315固定连接。导向轴8317与滑套8316滑动连接，导向轴8317既能对连接板8315的运动进行导向，也能对连接板8315进行限位作用，避免换卷气缸8311的活塞杆受切向力而变形。
优选的，请参阅图5，上膜驱动装置837包括固定在机箱81上的安装架8371、设置在安装架8371上的上膜驱动电机8372；该上膜驱动电机8372的输出端上套有一个第一同步带轮8373，所述第一压辊834的端轴上套有一个第二同步带轮8374，所述第一同步带轮8373和第二同步带轮8374通过第一同步带8375传动连接。即上膜驱动电机8372通过第一同步带轮8373、第一同步带8375、第二同步带轮8374的传动，带动第一压辊834转动，由于同步带传动稳定性较高，第一压辊834能够平稳地转动。第一压辊834的转速应等于或小于卷材的转速。
优选的，请参阅图1、9、10，所述卷材驱动装置2包括机架21、可转动地设置在机架21上的主动辊22和从动辊23、以及安装在机架21上的卷材驱动电机24；所述主动辊22和从动辊23相互平行，所述卷材驱动电机24通过传动组件驱动主动辊22转动。主动辊22和从动辊23之间相隔一定的距离形成包装工位91，卷材92顺着送料台11 的导引滚入包装工位91中，主动辊22和从动辊23对卷材进行径向定位，使卷材不能自行移动。
优选的，所述传动组件包括设置在主动辊22端轴上的第三同步带轮(图中无画出)、套在卷材驱动电机24主轴上的第四同步带轮(图中无画出)，以及连接第三同步带轮和第四同步带轮的第二同步带(图中无画出)。即卷材驱动电机24转动通过第三同步带轮、第四同步带轮以及第二同步带的传动，带动主动辊22转动，由于第二同步带的传动方式稳定性较高，不会打滑，主动辊22能够平稳地转动。为了防止人员误触碰第三同步带轮和第四同步带轮，提高使用安全性，所述第三同步带轮和第四同步带轮的外侧设有保护罩25。
优选的，请参阅图10所述推料装置5包括若干个固定设置在机架21上的推料气缸51，所述从动辊23位于主动辊22的上游且可转动地安装在承接架52上，所述推料气缸51竖直朝上且其活塞杆端部与承接架52的底部连接。正常状态时，推料气缸51的活塞杆缩回，从动辊23和主动辊22处于同一高度，使得主动辊22和从动辊23受力平衡，提高卷材转动的稳定性。推料时，所述推料气缸51的活塞杆向上伸出，使从动辊23高于主动辊22，卷材在推力作用下越过主动辊22，进而滚入下料台12，该推料动作迅速，控制简单。
优选的，请参阅图1，所述梁架71包括两根相对设置在下料台12上的竖梁711、设置在两根竖梁711之间的横梁712；所述动力模块包括用于驱动横梁712竖直移动的第一动力模组72、用于驱动包装膜缠绕机头8横向移动的第二动力模组73。
开始上膜时，第一动力模组72驱动包装膜缠绕机头8下降，使第一压辊834和第二压辊835共同压在卷材92的外周面上，而卷材对第一压辊834和第二压辊835施加反作用力，并通过包装膜缠绕机头8、横梁712传递到第一动力模组72上，使第一动力模组72的输出力矩发生变化，从而判断包装膜缠绕机头8竖向移动到位。第一压辊834和第二压辊835共同作用，确保包装膜缠绕机头8压力反馈准确，防止单个压辊压紧卷材而发生打滑。
为了横梁712移动更加平稳，每个竖梁711上均设有一个第一动力模组72所述第一动力模组72包括设置在竖梁711顶部的力矩电机、竖直设置在竖梁711上的丝杆、设置在丝杆上的丝杆螺母，丝杆螺母与横梁712固连；所述力矩电机与丝杆传动连接。力矩电机通过驱动丝杆转动，而带动丝杆螺母、横梁712以及设置在横梁712上的部件竖直移动。力矩电机可以在转子低速甚至堵转(即转子无法转动)时仍能持续运转，不会造成电动机的损坏。当第一压辊834和第二压辊835压住卷材时，力矩电机受到阻力，使其力矩发生变化，由于电控箱6动态检测力矩电机的力矩，当力矩电机的力矩且达到预设值后产生到位信号，电控箱6进而控制力矩电机停止工作。
由于第一动力模组72和第二动力模组73的结构相同，此处不再赘述第二动力模组73的工作原理。
优选的，请参阅图1所述上纸盖装置4包括搬运机械手41、设置在搬运机械手41装夹端上的随动真空吸盘42、以及纸盖存放装置43，所述搬运机械手41用于驱动随动真空吸盘42移动，使随动真空吸盘42吸取纸盖存放装置43上的纸盖93后盖在卷材92的一端，并且纸盖93与卷材保持同心。所述搬运机械手41优选为六轴机械手；所述纸盖存放装置43包括托盘431和多根设置在托盘431上的栏杆432，多块纸盖堆叠放置在托盘431上。纸盖为圆形片状；在包装过程中，随动真空吸盘42一直将纸盖抵压在卷材的端部，并且随动真空吸盘42可随卷材的转动而转动，不会对搬运机械手41造成干涉。
以下简述工作原理：工作人员先将卷材搬运到物料放置台13上，然后通过人力推动卷材将向后滚动，卷材经过送料台11后滚入主动辊22和从动辊23之间的包装工位91中，卷材受到卷材驱动装置2的承托处于静止状态；随后第一测距组件31测量其与卷材左端的距离，第二测距组件32测量其与卷材右端的距离，控制器获取第一测距组件31和第二测距组件32的信息后计算出卷材相对卷材驱动装置2的横向位置(即卷材左端的位置点和卷材右端的位置点)，还有卷材的宽度。
继而两个上纸盖装置4同步运动，搬运机械手41驱动随动真空吸盘42移动，使随动真空吸盘42吸取纸盖存放装置43上的纸盖93后盖在卷材92的一端，直至完成包装膜缠绕，所述随动真空吸盘42才松开纸盖93。
开始上膜时，电控箱6根据卷材的横向位置信息控制包装膜缠绕机头8移动至上膜位置，第一动力模组72驱动包装膜缠绕机头8下降，使第一压辊834和第二压辊835共同压在卷材的外周面上，而卷材92对第一压辊834和第二压辊835施加反作用力，并通过包装膜缠绕机头8、横梁712传递到第一动力模组72上，使第一动力模组72的输出力矩发生变化，从而判断包装膜缠绕机头8竖向移动到位。此时第一压辊834和第二压辊835共同压住卷材，由于吹起杆836的作用，使得第一压辊834将包装膜8331压紧于卷材92上；然后升降驱动装置826驱动压轮825下降，使压轮825抵压在卷材92的外周面上，双面胶带827在压轮825的牵引下实现放卷，此时位于定胶线828位置处的双面胶8271粘贴在卷材92上；卷材驱动装置2和收卷机构823同时动作，双面胶带827上的双面胶卷材随着卷材的转动实现粘贴，当双面胶8271的粘贴长度达到预设长度(5～10cm)时，制动机构824对双面胶带827进行制动抱闸，限制双面胶带827转动使双面胶带827停止放卷，收卷机构823停止对隔离带8272的收卷，双面胶8271受到卷材的牵引拉扯作用下在定胶线828处断开，而升降驱动装置826驱动压轮825上升远离卷材，随后该段双面胶8271在即将经过第一压辊834时上膜驱动装置837启动，包装膜8331也在上膜驱动装置837的牵引下展开且附在卷材92的表面，包装膜8331通过双面胶8271固定在卷材92上，包装膜8331对卷材缠绕数圈后紧抱卷材92，随后第一动力模组72驱动包装膜缠绕机头8抬离卷材92，使第一压辊834和第二压辊835离开卷材92，再而根据卷材宽度信息决定横向往复移动缠绕包装的行程，第二动力模组73驱动包装膜缠绕机头8横向往复运动，使包装膜8331在卷材92上左右移动缠绕，纸盖93也在包装膜的缠绕下固定在卷材92上，当卷材92缠绕上足够量的包装膜9331后，第二动力模组73和卷材驱动装置2停止工作，第一压辊834与卷材之间形成一段绷紧的包装膜，然后断膜驱动机构842驱动电热裁切条841绕第一压辊834的轴线摆动裁断包装膜，加热的电热裁切条841能够快速熔断包装膜。
最后第一动力模组72和第二动力模组73驱动包装膜缠绕机头8复位至初始位置，最后推料装置5将包装好的卷材92推向下料台12，卷材滚动至下料台12的出料端，工作人员取走卷材。
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)
- 一种卷材自动包装设备，其特征在于，包括送料台、设置在送料台下游的下料台、设置在送料台和下料台之间的卷材驱动装置、分别设置在卷材驱动装置左右两端的第一测距组件和第二测距组件、两个分别设置在卷材驱动装置左右两侧的上纸盖装置、固定设置在下料台上的梁架、设置在梁架上的包装膜缠绕机头、驱动包装膜缠绕机头移动的动力模块、用于将包装好的卷材推向下料台的推料装置；所述卷材驱动装置用于驱动卷材水平转动；第一测距组件用于测量其与卷材左端的距离，第二测距组件用于测量其与卷材右端的距离；两个上纸盖装置分别对卷材的两端盖上纸盖；所述包装膜缠绕机头用于对卷材缠绕包装膜；所述卷材驱动装置、第一测距组件、第二测距组件、上纸盖装置、包装膜缠绕机头、动力模块、推料装置均由电控箱控制工作。
- 根据权利要求1所述的卷材自动包装设备，其特征在于，所述包装膜缠绕机头包括机箱、设置在机箱内的贴双面胶装置、上膜装置以及裁断装置；所述贴双面胶装置位于上膜装置的上游；所述贴双面胶装置用于在卷材的外周面上粘贴双面胶，使上膜装置放卷的包装膜通过双面胶固定在卷材上；所述裁断装置用于裁断包装膜。
- 根据权利要求2所述的卷材自动包装设备，其特征在于，所述贴双面胶装置包括设置在机箱内的支架、设置在支架上的胶带放卷机构、收卷机构、制动机构、设置在胶带放卷机构和收卷机构下方且可转动的压轮、以及驱动压轮升降的升降驱动装置；所述胶带放卷机构用于放卷双面胶带，所述收卷机构用于回收隔离带，所述压轮用于将双面胶带上的双面胶压贴在卷材上，所述制动机构用于限制双面胶带转动，使双面胶带停止放卷。
- 根据权利要求3所述的卷材自动包装设备，其特征在于，所述制动机构包括止动块、固定设置在支架上的支臂、设置在支臂顶部的制动气缸；所述制动气缸的输出端通过滑块与止动块连接，所述支臂上设有沿其长度方向延伸的导轨，所述滑块与导轨滑动连接。
- 根据权利要求3所述的卷材自动包装设备，其特征在于，所述上膜装置包括设置所述机箱上的换卷机构和张力控制器、设置在换卷机构和张力控制器之间的包 装膜卷、设置在包装膜卷下方的第一压辊、驱动第一压辊转动的上膜驱动装置、设置在胶带放卷机构下方的第二压辊，设置在第一压辊一侧的吹起杆；所述吹起杆用于将包装膜的自由端部吹起，增大包装膜与压辊形成的包角。
- 根据权利要求5所述的卷材自动包装设备，其特征在于，所述裁断装置包括可绕第一压辊的轴线摆动且用于裁断包装膜的电热裁切条、用于驱动电热裁切条摆动的断膜驱动机构。
- 根据权利要求5所述的卷材自动包装设备，其特征在于，所述换卷机构包括设置机箱上的换卷气缸和轴承座、一根设置在该轴承座中的顶轴；顶轴可相对轴承座横向移动，所述顶轴的一端用于与包装膜卷连接，顶轴的另一端连接有一个旋转接头，所述换卷气缸的活塞杆端部通过连接板与旋转接头连接。
- 根据权利要求1所述的卷材自动包装设备，其特征在于，所述卷材驱动装置包括机架、可转动地设置在机架上的主动辊和从动辊、以及安装在机架上的驱动电机；所述主动辊和从动辊相互平行，所述驱动电机通过传动组件驱动主动辊转动；所述推料装置包括若干个固定设置在机架上的推料气缸，所述从动辊位于主动辊的上游且可转动地安装在承接架上，所述推料气缸竖直朝上且其活塞杆端部与承接架的底部连接。
- 根据权利要求1所述的卷材自动包装设备，其特征在于，所述梁架包括两根相对设置在下料台上的竖梁、设置在两根竖梁之间的横梁；所述动力模块包括用于驱动横梁竖直移动的第一动力模组、用于驱动包装膜缠绕机头横向移动的第二动力模组；所述第一动力模组包括设置在竖梁顶部的力矩电机、竖直设置在竖梁上的丝杆、设置在丝杆上的丝杆螺母，丝杆螺母与横梁固连；所述力矩电机与丝杆传动连接。
- 根据权利要求1所述的卷材自动包装设备，其特征在于，所述上纸盖装置包括搬运机械手、设置在搬运机械手装夹端上的随动真空吸盘、以及纸盖存放装置，所述搬运机械手用于驱动随动真空吸盘移动，使随动真空吸盘吸取纸盖存放装置上的纸盖后盖在卷材的一端。
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