CN103359309B - 一种管材自动包装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管材自动包装机，包括机架，还包括：设置在机架前端、用于撑开包装膜的磁悬浮装置；设置在机架后端、用于将撑开的包装膜浮于管材上方的充气装置；设置在机架上、可沿着摆放管材方向运动、用于夹紧包装膜包覆管材的自动夹膜装置；分别位于机架前后两端、用于对包装膜切边封口的切边封口装置。本发明主要应用于管材包装领域，通过使用本发明所提供的管材自动包装机，优化了现有包装机的包装过程，有效地提高了管材包装效率，提高管材包装质量。而且本发明创造结构简单合理、各部件分工明确、容易操作、造价成本相对较低。

Description

一种管材自动包装机

技术领域

    本发明涉及一种包装机械，具体涉及一种管材自动包装机。

背景技术

我国管材用途广泛，市场需求量大。管材在进行运输和存储过程中，要进行包装，一般情况下是多个细管材捆扎在一起，包装在一个胶袋中，或者是单根粗管材独立包装在胶袋中。目前，现有的管材生产线一般是通过产品下线后再采用全手工方式进行包装，此种包装方法浪费人力、物力、费时、费力、劳动强度大、工作效率低，且容易造成包装膜的损坏，影响包装的效果。

现有的管材包装机主要为：采用自动缠绕薄膜式包装管材，此方法成本高，薄膜用量大；采用套袋式包装管材，如专利号为200620157394.2 的“一种管型材自动包装设备”，包括管材内支承臂、管材升降托架、夹持器、包装套进料滚筒、热压焊板，电、气控制***，夹持器由圆套、调节环和活动臂和气缸组成，圆套外圆表面轴向设置有定位键，周边间隔开设有活动臂槽口，调节环与圆套对应分别开设有定位键槽和活动臂U 型限位槽口，调节环与圆套水平轴向滑动配合，活动臂销接在活动臂槽中，夹持器与管材内支承臂同轴相向设置，管材升降托架定位设置在夹持器与管材内支承臂之间，热压焊板垂直相对设置，包装套进料滚筒设置在夹持器外端，电、气控制与相应部件连接，该实用型虽然实现了管材的自动包装，但是结构非常复杂，不容易操作，稳定性不好，而且设备造价高昂。

发明内容

本发明所要解决的问题是，针对上述技术的不足，设计出一种

结构简单合理、包装质量好、包装效率高的管材自动包装机。

本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

一种管材自动包装机，包括机架，还包括：

设置在机架前端、用于撑开包装膜的磁悬浮装置；

设置在机架后端、用于将撑开的包装膜浮于管材上方的充气装置；

设置在机架上、可沿着摆放管材方向运动、用于夹紧包装膜包覆管材的自动夹膜装置；

分别位于机架前后两端、用于对包装膜切边封口的切边封口装置。

在本发明中，所述磁悬浮装置包括磁悬浮机座、用于撑开包装膜的薄膜导套，所述磁悬浮机座至少设有一条绝磁体管道，所述绝磁体管道前后两端分别设有极性方向一致的高强磁环Ⅰ，所述薄膜导套插于绝磁体管道中，薄膜导套中部至少设有一个高强磁环Ⅱ，所述高强磁环Ⅱ位于绝磁体管道前后两端的高强磁环Ⅰ之间，高强磁环Ⅱ极性方向与高强磁环Ⅰ极性方向相反布置。

在本发明中，所述薄膜导套插于绝磁体管道中，薄膜导套与绝磁体管道为间隙配合，所述薄膜导套前端为可***管材中的圆锥形；所述高强磁环Ⅰ位于绝磁体管道内腔面一侧，所述高强磁环Ⅱ位于薄膜导套外表面一侧。

在本发明中，所述高强磁环Ⅰ位于绝磁体管道内腔面一侧，所述高强磁环Ⅱ位于薄膜导套外表面一侧。

在本发明中，所述自动夹膜装置包括夹膜机座、位于夹膜机座下方且可沿着外部导轨移动的夹膜底座、一个或者两个以上的夹膜机构、用于实现夹膜机构夹膜动作的平面四杆机构。

在本发明中，所述夹膜机构包括夹头、压板、夹头连杆，所述夹头与夹头连杆固定连接，所述压板固定连接在夹头正下方。

在本发明中，所述平面四杆机构包括连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、连杆Ⅲ、连杆Ⅳ，所述连杆Ⅰ铰接在连杆Ⅳ上，且同时与夹头连杆固定连接，连杆Ⅰ和夹头连杆以铰接点为支点形成杠杆结构，所述连杆Ⅱ一端与连杆Ⅰ铰接，另一端与连杆Ⅲ铰接，所述连杆Ⅲ一端与连杆Ⅱ铰接，另一端与连杆Ⅳ铰接，所述连杆Ⅱ与连杆Ⅲ铰接点固定连接在可横向移动的滑块上。

在本发明中，所述充气装置包括提供正气压的风箱、用于***管材的气嘴、位于风箱下方的风箱底座，所述风箱出风口处设有一根或两根以上用于传导正气压的导气管，所述气嘴套接于导气管出气端，所述导气管出气端位于自动夹膜装置的夹膜机构正下方。

在本发明中，所述切边封口装置包括两个用于热熔封口的封口机构、用于切断包装膜的加热体，所述两个封口机构分别安装在管材包装机包覆管材的起始端和末端，所述加热体安装在起始端处的封口机构上。

在本发明中，所述封口机构包括：安装于包装机上的封口机座；用于热熔封口的上压板和下压板，所述下压板的工作面设有加热源；用于实现上压板转动的动力杆与阻力杆，所述动力杆铰接于封口机座，动力杆与阻力杆为一体成型制成，且动力杆与阻力杆以铰接点作为支点形成杠杆结构，阻力杆与上压板固定连接；用于驱使动力杆动作的驱动机构，所述驱动机构与动力杆固定连接。

在本发明中，所述加热体固定连接于阻力杆；所述上压板至铰接点的距离等于下压板至铰接点的距离。

本发明的有益效果是：通过使用本发明所提供的管材自动包装机，优化了现有包装机的包装过程，有效地提高了管材包装效率，提高管材包装质量。而且本发明创造结构简单合理、各部件分工明确、容易操作、造价成本相对较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实施例的安装结构示意图；

图2是本实施例的磁悬浮装置的立体结构示意图；

图3是本实施例的磁悬浮装置的原理示意图；

图4是本实施例的自动夹膜装置的结构示意图；

图5是图4的右视图（省略底座）；

图6是本实施例的自动夹膜装置夹膜时的结构示意图；

图7是本实施例的充气装置与自动夹膜装置的安装结构示意图；

图8是本实施例的充气装置的结构示意图；

图9是本实施例的充气装置的原理示意图；

图10是本实施例的切边封口装置的结构示意图；

图11是切边封口装置的封口机构的立体结构示意图；

图12是切边封口装置的封口机构与加热体的安装结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图12，一种管材自动包装机，包括机架1，还包括：

设置在机架1前端、用于撑开包装膜的磁悬浮装置2；设置在机架1后端、用于将撑开的包装膜浮于管材上方的充气装置3；设置在机架1上、可沿着摆放管材方向运动、用于夹紧包装膜包覆管材的自动夹膜装置4；分别位于机架1前后两端、用于对包装膜切边封口的切边封口装置5。

通过使用本发明所提供的管材自动包装机，优化了现有包装机的包装过程，有效地提高了管材包装效率，提高管材包装质量。而且本发明创造结构简单合理、各部件分工明确、容易操作、造价成本相对较低。

进一步，参照图2至图3，所述磁悬浮装置包括磁悬浮机座21、用于撑开包装膜的薄膜导套22，所述磁悬浮机座21至少设有一条绝磁体管道23，所述绝磁体管道23前后两端分别设有极性方向一致的高强磁环Ⅰ24，所述薄膜导套22插于绝磁体管道23中，薄膜导套22中部至少设有一个高强磁环Ⅱ25，所述高强磁环Ⅱ25位于绝磁体管道23前后两端的高强磁环Ⅰ24之间，高强磁环Ⅱ25极性方向与高强磁环Ⅰ24极性方向相反布置。作为优选的实施方式，薄膜导套22中部设有两个高强磁环Ⅱ25，所述高强磁环Ⅱ25位于绝磁体管道23前后两端的高强磁环Ⅰ24之间，高强磁环Ⅱ25极性方向与高强磁环Ⅰ24极性方向相反布置。根据磁铁同极相斥，异极相吸的原理，高强磁环Ⅱ25在磁力的作用下始终落在两侧的高强磁环Ⅰ24之间，从而被包装膜包覆的薄膜导套22不易脱出绝磁体管道23中。

进一步，所述薄膜导套22插于绝磁体管道23中，薄膜导套22与绝磁体管道23为间隙配合，且被包装膜包覆的薄膜导套22不易脱出绝磁体管道23中，所以包装膜容易被拉动，提高了包装效率。薄膜导套22前端为可***管材中的圆锥形，一方面能够定位薄膜导套和管材的位置，另一方面能使包装膜更容易包覆管材。高强磁环Ⅰ24位于绝磁体管道23内腔面一侧，所述高强磁环Ⅱ25位于薄膜导套22外表面一侧，使高强磁环Ⅰ24与高强磁环Ⅱ25的距离最小，充分利用了高强磁环相互作用的磁力。

进一步，参照图4至图6，所述自动夹膜装置包括夹膜机座41、位于夹膜机座41下方且可沿着外部导轨移动的夹膜底座42、一个或者两个以上的夹膜机构43、用于实现夹膜机构43夹膜动作的平面四杆机构44。所述夹膜机构43包括夹头431、压板432、夹头连杆433，所述夹头431与夹头连杆433固定连接，所述压板432固定连接在夹头431正下方。通过夹头431往上松开压板432，往下压紧压板432，来实现夹膜机构43松开和夹紧包装膜，其结构较为简单，配件少，效率高。

进一步，自动夹膜装置可设有十至三十个夹膜机构43，相邻夹膜机构43的间距相等且大于包装膜撑开成圆柱状时的直径。夹膜机构43、管材的排列是相对应的，使包装机在包装管材过程中不发生干涉。

进一步，所述平面四杆机构44包括连杆Ⅰ441、连杆Ⅱ442、连杆Ⅲ443、连杆Ⅳ444，所述连杆Ⅰ441铰接在连杆Ⅳ444上，且同时与夹头连杆433固定连接，连杆Ⅰ441和夹头连杆433以铰接点为支点形成杠杆结构，所述连杆Ⅱ442一端与连杆Ⅰ441铰接，另一端与连杆Ⅲ443铰接，所述连杆Ⅲ443一端与连杆Ⅱ442铰接，另一端与连杆Ⅳ444铰接，所述连杆Ⅱ442与连杆Ⅲ443铰接点固定连接在可横向移动的滑块45上。推动滑块45，带动平面四杆机构44动作，连杆Ⅰ441绕着与夹头连杆433的铰接点转动，以铰接点为支点，使夹头连杆433与夹头431上、下动作，松开、压紧压板432。通过平面四杆机构44来控制夹膜机构3动作，实现松开和夹紧包装膜，其结构较为简单、工作效率高、配件少、制造成本低，能很好地应用在包装机中。

进一步，作为优选的实施方式，平面四杆机构44的连杆Ⅳ444与夹膜机座41为一体成型制成，夹膜机座41通过螺栓连接安装在可沿着外部导轨移动的夹膜底座42上。自动夹膜装置移动到包装机左端时，设有一个推动装置，可沿着包装机导轨向右移动，推动滑块45向右移动，平面四杆机构44控制夹头431压紧压板432；充气装置位于包装机右端，充气装置的风箱31上设有一凸起，在自动夹膜装置夹紧包装膜包覆管材至包装机右端时，凸起顶着滑块45向左移动，平面四杆机构44控制夹头431松开压板432。

进一步，参照图7至图9，所述充气装置包括提供正气压的风箱31、用于***管材的气嘴32、位于风箱31下方的风箱底座33，所述风箱31出风口处设有一根或两根以上用于传导正气压的导气管34，所述气嘴32套接于导气管34出气端，所述导气管34出气端位于自动夹膜装置的夹膜机构43正下方。气嘴32能对应地***管材中，风箱31所提供的正气压通过导气管34传导至管材中，气流在包装膜密封处回流，进入管材外壁与包装膜之间的间隙，使包装膜浮于管材上方，不与管材外壁接触，减少包装膜与管材外壁摩擦，提高了自动夹膜装置拉动包装膜包覆管材的工作效率，使包装膜不易损坏。

进一步，风箱31出风口处可设有十至三十根用于传导正气压的导气管34，相邻导气管34的间距相等且大于包装膜撑开成圆柱状时的直径。导气管34的排列、管材的排列、夹膜机构43的排列是相对应的，使包装机在包装管材过程中不发生干涉。

进一步，充气嘴32前端为可***管材中的圆锥形，有利于气嘴32***管材中，实现导气管34传导正气压的功能。

进一步，风箱31通过螺栓连接安装在可沿着外部导轨移动的风箱底座33上，风箱底座33安装在夹膜装置背面。通过气缸驱动的方式推动风箱底座33，使风箱31在管材轴线方向上移动，实现套接于导气管34出气端的气嘴32***和退出管材的这一动作。

进一步，参照图10至图12，所述切边封口装置包括两个用于热熔封口的封口机构51、用于切断包装膜的加热体52，所述两个封口机构51分别安装在管材包装机包覆管材的起始端和末端，所述加热体52安装在起始端处的封口机构51上。加热体52切断包装膜，位于机架1前后两端的封口机构51将已包覆好管材的包装膜进行封口。

进一步，所述封口机构51包括：安装于包装机上的封口机座511；用于热熔封口的上压板512和下压板513，所述下压板513的工作面设有加热源518；用于实现上压板512转动的动力杆514与阻力杆515，所述动力杆514铰接于封口机座511，动力杆514与阻力杆515为一体成型制成，且动力杆514与阻力杆515以铰接点516作为支点形成杠杆结构，阻力杆515与上压板512固定连接；用于驱使动力杆514动作的驱动机构517，所述驱动机构517与动力杆514固定连接。驱动机构517驱使动力杆514绕着铰接点516转动，以铰接点516为支点，带动阻力杆515和上压板512绕着铰接点516转动。所述驱动机构517为气缸驱动或液压驱动或电机驱动等，作为优选的实施方式，驱动机构517采用气缸驱动技术方案。所述动力杆514与阻力杆515为一体成型制成或固定连接，作为优选的实施方式，动力杆514与阻力杆515采用一体成型制成技术方案。作为优选的实施方式，所述加热源518为通电电阻丝。

进一步，所述加热体2固定连接于阻力杆515；所述上压板512至铰接点516的距离等于下压板513至铰接点516的距离。作为优选的实施方式，所述加热体52为通电电阻丝，加热体52绕着铰接点516转动，且先于上压板512转动至水平位置切断包装膜。

进一步，上压板512至铰接点516的距离等于下压板513至铰接点516的距离。上压板512绕着铰接点516转动至水平位置时，能与下压板513的位置相对应，通过加热与施压，将包装膜封口。塑料薄膜的熔点温度在80~-125~左右，当包装膜完整包覆管材时，驱动机构517收缩，通过动力杆514与阻力杆515以铰接点516作为支点形成杠杆结构来控制上压板512和加热体52的动作，上压板512和加热体52绕着铰接点516转动，加热体52转动至水平位置时，加热体52迅速加温到切断温度，使接触包装膜时能立即切断。上压板512转动至水平位置且压紧下压板513时，加热源518迅速加温到封口温度，温度达到熔点后则不再加温，利用压力使包装膜封口。其结构较为简单、工作效率高、配件少、制造成本低，能很好地应用在包装机中。

本发明适用于管材包装、型材包装等领域，即使所包装的材料不同,也属于本申请权利要求所限定的范围内。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种管材自动包装机，包括机架（1），其特征在于还包括：设置在机架（1）前端、用于撑开包装膜的磁悬浮装置（2）；

设置在机架（1）后端、用于将撑开的包装膜浮于管材上方的充气装置（3）；

设置在机架（1）上、可沿着摆放管材方向运动、用于夹紧包装膜包覆管材的自动夹膜装置（4）；

分别位于机架（1）前后两端、用于对包装膜切边封口的切边封口装置（5）；

所述自动夹膜装置包括夹膜机座（41）、位于夹膜机座（41）下方且可沿着外部导轨移动的夹膜底座（42）、一个或者两个以上的夹膜机构（43）、用于实现夹膜机构（43）夹膜动作的平面四杆机构（44）；所述夹膜机构（43）包括夹头（431）、压板（432）、夹头连杆（433），所述夹头（431）与夹头连杆（433）固定连接，所述压板（432）固定连接在夹头（431）正下方；所述充气装置包括提供正气压的风箱（31）、用于***管材的气嘴（32）、位于风箱（31）下方的风箱底座（33），所述风箱（31）出风口处设有一根或两根以上用于传导正气压的导气管（34），所述气嘴（32）套接于导气管（34）出气端，所述导气管（34）出气端位于自动夹膜装置的夹膜机构（43）正下方。

2.根据权利要求1 所述的一种管材自动包装机，其特征在于：所述磁悬浮装置包括磁悬浮机座（21）、用于撑开包装膜的薄膜导套（22），所述磁悬浮机座（21）至少设有一条绝磁体管道（23），所述绝磁体管道（23）前后两端分别设有极性方向一致的高强磁环Ⅰ（24），所述薄膜导套（22）插于绝磁体管道（23）中，薄膜导套（22）中部至少设有一个高强磁环Ⅱ（25），所述高强磁环Ⅱ（25）位于绝磁体管道（23）前后两端的高强磁环Ⅰ（24）之间，高强磁环Ⅱ（25）极性方向与高强磁环Ⅰ（24）极性方向相反布置。

3.根据权利要求2 所述的一种管材自动包装机，其特征在于：所述薄膜导套（22）插于绝磁体管道（23）中，薄膜导套（22）与绝磁体管道（23）为间隙配合，所述薄膜导套（22）前端为可***管材中的圆锥形；所述高强磁环Ⅰ（24）位于绝磁体管道（23）内腔面一侧，所述高强磁环Ⅱ（25）位于薄膜导套（22）外表面一侧。

4.根据权利要求1 所述的一种管材自动包装机，其特征在于：所述平面四杆机构（44）包括连杆Ⅰ（441）、连杆Ⅱ（442）、连杆Ⅲ（443）、连杆Ⅳ（444），所述连杆Ⅰ（441）铰接在连杆Ⅳ（444）上，且同时与夹头连杆（433）固定连接，连杆Ⅰ（441）和夹头连杆（433）以铰接点为支点形成杠杆结构，所述连杆Ⅱ（442）一端与连杆Ⅰ（441）铰接，另一端与连杆Ⅲ（443）铰接，所述连杆Ⅲ（443）一端与连杆Ⅱ（442）铰接，另一端与连杆Ⅳ（444）铰接，所述连杆Ⅱ（442）与连杆Ⅲ（443）铰接点固定连接在可横向移动的滑块（45）上。

5.根据权利要求1 所述的一种管材自动包装机，其特征在于：所述切边封口装置包括两个用于热熔封口的封口机构（51）、用于切断包装膜的加热体（52），所述两个封口机构（51）分别安装在管材包装机包覆管材的起始端和末端，所述加热体（52）安装在起始端处的封口机构（51）上。

6.根据权利要求5 所述的一种管材自动包装机，其特征在于：所述封口机构（51）包括：安装于包装机上的封口机座（511）；用于热熔封口的上压板（512）和下压板（513），所述下压板（513）的工作面设有加热源（518）；用于实现上压板（512）转动的动力杆（514）与阻力杆（515），所述动力杆（514）铰接于封口机座（511），动力杆（514）与阻力杆（515）为一体成型制成，且动力杆（514）与阻力杆（515）以铰接点（516）作为支点形成杠杆结构，阻力杆（515）与上压板（512）固定连接；用于驱使动力杆（514）动作的驱动机构（517），所述驱动机构（517）与动力杆（514）固定连接。

7.根据权利要求6 所述的一种管材自动包装机，其特征在于：所述加热体（2）固定连接于阻力杆（515）；所述上压板（512）至铰接点（516）的距离等于下压板（513）至铰接点（516）的距离。