CN104015948A - 管材包装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管材包装机，它包括机架、输料机构和包装装置；所述包装装置包括至少一组使包装袋袋口张开的开袋机构，将张开袋口的包装袋夹持并套在管材上的套袋装置，以及至少一组将套好在管材上的包装袋裁断的裁袋机构；开袋机构设于输料机构一侧，裁袋机构可升降地设于开袋机构和输料机构之间；所述包装装置还包括至少一组防止管口刮破包装袋的防刮机构，防刮机构可升降地设于裁袋机构和输料机构之间。本发明结构简单，容易实现；在包装管材时，可高速完成套袋的动作，使包装速度与管材的生产速度匹配，符合流水线生产的自动化要求。

Description

管材包装机

技术领域

本发明涉及一种包装设备，尤其涉及一种自动将包装袋套到管材上的包装机。

背景技术

现有的管材包装，一般是产品下线后，为保护管材不被刮花，需对其进行套塑料膜等包装保护措施，若采用手工方式包装，工作效率低，人工成本高；容易出现如表面刮花等人为损坏产品的问题；待包装的管材还占用存放场地；薄型管材在手工方式包装及运送的过程中，还可能会出现管体压陷的问题。

发明内容

本发明针对人工开包装袋袋口、人工套袋存在工作效率低等问题，而提供一种结构简单实用、工作效率高、可自动对管材进行套包装袋的包装机。

为实现上述目的，本发明采取的方案是：一种管材包装机，它包括机架、输料机构和包装装置；所述包装装置包括至少一组使包装袋袋口张开的开袋机构，将张开袋口的包装袋夹持并套在管材上的套袋装置，以及至少一组将套好在管材上的包装袋裁断的裁袋机构；开袋机构设于输料机构一侧，裁袋机构可升降地设于开袋机构和输料机构之间；其特征是：所述包装装置还包括至少一组防止管口刮破包装袋的防刮机构，防刮机构可升降地设于裁袋机构和输料机构之间。

作为上述技术方案的进一步说明，所述防刮机构主要由托球伸缩杆、设于托球伸缩杆上的磁性盘、以及设于磁性盘上且可被磁性吸引的管端球。管端球靠近管材套袋始端，管端球的直径略大于管材直径，这样管端球可使包装袋保持张开的状态的同时，也可防止管材端部的边锋刮破包装袋。 

所述裁袋机构可以是可活动的裁刀机构，也可以是剪刀或冲模等机构。

为了提高管材包装机的工作效率，所述开袋机构、裁袋机构和防刮机构均为两组；按开袋机构在外、裁袋机构居中、防刮机构在内的顺序相对输料机构对称排列。这样，套袋装置在回程时也可以进行套袋，即双程套袋，提高效率，避免空载回程。

进一步地，所述开袋机构主要由至少一对相对设置的夹袋辊棒、至少两个相向设置的吸盘和支持吸盘的吸盘座组成；吸盘可相对移动地设置在吸盘座两内侧，吸盘靠近裁袋机构侧设有由外向内倾斜的纵向导角。夹袋辊棒将处于扁平状态的包装袋夹紧，使之保持扁平形状，开袋口时，吸盘向内运动，分别吸住扁平包装费袋的两边，然后向外侧运动，将包装袋张开。

进一步地，所述套袋装置包括设于输料机构上方的导轨，可在导轨上滑动的滑车架，牵引滑车架运动的皮带牵引机构，顶住待套袋管材末端的顶管机构，以及夹持包装袋的机械手组件；机械手组件包括：设于滑车架上并分别可向滑车架的两外侧滑动的一对内夹板，设于滑车架上使该一对内夹板张开的弹簧，以及将张开的内夹板合拢的两组合拢机构；内夹板位于滑车架下方部分为工作部，该工作部设有向内夹板一旁或两旁延伸的延长指；两组合拢机构分别设置在输料机构上方两侧位置。顶管机构的作用是在套袋时防止管材沿轴向移动。一对内夹板通过延长指伸进张开袋口的包装袋中，将包装袋张紧，然后向管材方向拉动。

再进一步地，所述机械手组件还包括至少一对分别活动地设置于滑车架下部的外夹板，外夹板设于内夹板的外侧；外夹板外侧与滑车架之间设有对外夹板施加向内压力的弹簧，外夹板内设有磁铁，内夹板在该磁铁对应的位置设有能被磁场吸引的铁块或磁性材料。由于内夹板和外夹板通过磁力连接在一起，进一步加强了机械手夹持包装袋的压力，保证套袋装置高速套袋时，包装袋也不会从机械手中松脱。外夹板的张开，通过随滑车架运动由吸盘的纵向导角将其向外挤开。

所述合拢机构为左右相对水平设置且彼此之间留有间隙的两个合拢轮，其中，靠近开袋机构的合拢轮分别设在控制其可向外侧移动的合拢伸缩杆上。当内夹板随滑车架运动到合拢轮组所在位置时，内夹板推动合拢轮外旋转，由于反作用力的作用，合拢轮将皮带牵引机构的纵向拉力部分分解成对内夹板的内压力，使内夹板克服弹簧力和外夹板上的磁力，内夹板与外夹板脱离，向中间位置合拢。由于合拢轮可以转动，大大减少了内夹板合拢时的摩擦力，提高了其使用寿命；同时，由于合拢轮不需要动力源，仅靠皮带牵引机构的拉力即可实现内夹板的合拢，使结构变得简单。

作为开袋机构的另一种结构，所述开袋机构主要由至少一组撑开和绷紧包装袋的磁性轮组和至少一对相对设置的夹袋辊棒组成；夹袋辊棒和磁性轮组依次设置，磁性轮组包括通过磁力吸引在一起并可相向滚动的压袋轮和撑袋轮，压袋轮通过限位装置固定。撑袋轮在包装袋内滚动将包装袋撑开，由于磁力作用，压袋轮和撑袋轮相对滚动，它们相对位置不会因包装袋的移动而发生改变。

其中，所述磁性轮组数量为两组，两组磁性轮组之间设有对包装袋鼓气的气腔壳，气腔壳内设供包装袋通过的通道、对撑开的包装袋打孔的打孔杆和外接气源的进气孔。通过进气孔和气腔壳内的通道，外部可向撑开的包装袋内部鼓气，使包装袋在气流的作用下，完全张开，等待机械手夹持。

所述限位装置为内设容纳磁性轮组和供包装袋通过的腔室的限位块，限位块的腔室两外侧设有轴承孔，所述压袋轮中心设有轮轴，轮轴两端分别设在对应侧轴承孔中。

工作时，由夹袋辊棒将包装袋导向磁性轮组，将包装袋袋口张开，撑袋轮置入袋内，并从袋内将包装袋袋壁压在压袋轮上，向前拉动包装袋时，撑袋轮在包装袋内滚动，就能将未张开包装袋袋体部分撑开；由于压袋轮和撑袋轮是通过磁性吸引连接的，压袋轮和撑袋轮随包装袋的运动而相对滚动，撑袋轮不会从压袋轮的吸引力中脱落。包装袋通过磁性轮组撑开、绷紧后，由打孔杆在包装袋上打孔，进气孔连接气源后，气流通过气腔壳和包装袋上的袋上气孔向包装袋内鼓气，由于包装袋被夹袋辊棒压住，气流从张开的袋口端流出来，使袋口最大限度的张开，等待套进管材中。

由上述方案可知，本发明的优点是：套袋装置牵引包装袋的运动部分不用连接气管和电线等，结构简单，容易实现；可包装圆形、矩形或U形等截面形状的管材；适用于铁、铝、不锈钢、塑料、木头或陶瓷等材质的管材；可高速完成套袋的动作，使包装速度与管材的生产速度匹配，符合流水线生产的自动化要求，占用场地小；同时，可避免人工包装出现的如刮花管材等人为问题。

附图说明

图1为本发明的单程套袋管材包装机的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的立体图。

图4为图3的简化结构示意图。

图5为图1中除合拢机构外的机械手组件结构示意图。

图6为图5中内夹板合拢时的示意图。

图7为合拢机构的结构示意图。

图8为开袋机构中吸盘的结构示意图。

图9为图8的分解图。

图10为裁刀裁开包装袋口时的示意图。

图11为长指插进包装袋时的示意图。

图12为延长指插进包装袋并绷紧袋口时的示意图。

图13为管材包装机将包装袋套入管材后的示意图。

图14为为另一种开袋机构的分解图。

图15为图14的工作状态示意图。

图16为本发明的双程套袋管材包装机的简化立体图。

图17为图15中除合拢机构外的机械手组件结构示意图。

附图标记说明：1、机架  2、输料机构 21、皮带传送机构  22、支撑辊棒    3、包装装置  31、开袋机构311、夹袋辊棒  312、吸盘  313、吸盘座  314、导角  315、限位块3151、轴承孔 316、压袋轮  3161、轮轴  317、撑袋轮    318、气腔壳   3181、打孔杆  3182、进气孔   32、套袋装置  320、导轨  321、滑车架  322、皮带牵引机构  323、顶管机构3231、管端顶  3232、顶管伸缩杆  324、机械手组件  3241、内夹板  3242、弹簧  3243、合拢机构  3244、延长指  3245、外夹板    3246、合拢轮   3247、合拢伸缩杆  33、裁袋机构  331、裁刀  332、裁袋伸缩杆  333、移动座  34、防刮机构   341、磁性盘  342、管端球  343、托球伸缩杆    4、包装袋  5、管材。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施方式，对本发明及其有益技术效果进行进一步详细说明。

实施例一：参见图1~图13，由图可知，管材包装机包括机架1、输料机构2和包装装置3；包装装置3包括一组使包装袋4袋口张开的开袋机构31，将张开袋口的包装袋4夹持并套在管材5上的套袋装置32，以及一组将套好在管材5上的包装袋4裁断的裁袋机构33；开袋机构31设于输料机构2一侧，裁袋机构33可升降地设于开袋机构31和输料机构2之间；包装装置3还包括一组防止管口刮破包装袋4的防刮机构34，防刮机构34可升降地设于裁袋机构33和输料机构2之间；其中，防刮机构34主要由托球伸缩杆343、设于托球伸缩杆343上的磁性盘341、以及设于磁性盘341上且可被磁性吸引的管端球342。管端球342靠近管材5套袋始端，管端球342的外径略大于管材5外径。 

开袋机构31主要由至少一对相对设置的夹袋辊棒311、两个相向设置的吸盘312和支持吸盘312的吸盘座313组成；吸盘312可相对移动地设置在吸盘座313两内侧，吸盘312靠近裁袋机构33侧设有由外向内倾斜的纵向导角314。

套袋装置32包括设于输料机构2上方的导轨320，可在导轨320上滑动的滑车架321，牵引滑车架321运动的皮带牵引机构322，顶住待套袋管材5末端的顶管机构323，以及夹持包装袋4的机械手组件324；机械手组件324包括：设于滑车架321上并分别可向滑车架321的两外侧滑动的一对内夹板3241，设于滑车架321上使该一对内夹板3241张开的弹簧3242，以及将张开的内夹板3241合拢的两组合拢机构3243；内夹板3241位于滑车架321下方部分为工作部，该工作部设有向内夹板3241一旁延伸的延长指3244；两组合拢机构3243分别设置在输料机构2上方两侧位置。

机械手组件324还包括至少一对分别活动地设置于滑车架321下部的外夹板3245，外夹板3245设于内夹板3241的外侧；外夹板3245外侧与滑车架321之间设有对外夹板3245施加向内压力的弹簧3242，外夹板3245内设有磁铁，内夹板3241在该磁铁对应的位置设有能被磁场吸引的铁块或磁性材料。为了保证包装袋4能张开，对外夹板3245施加向内压力的弹簧3242的作用力小于使内夹板3241张开的弹簧3242的作用力。

所述合拢机构3243为左右相对水平设置且彼此之间留有间隙的两个合拢轮3246，其中，靠近开袋机构31的合拢轮3246分别设在控制其可向外侧移动的合拢伸缩杆3247上。

输料机构2优选为皮带传送机构21，由于现有技术中已广泛应用，这里就不做详细的介绍。值得说明的是，为了防止较长的管材5在套包装袋4时产生变形，增大套袋阻力，在皮带传送机构21中与管材5轴向位置对应的位置，设有若干间隔设置的支撑管材5的支撑辊棒22。

裁袋机构33包括裁刀331、裁袋伸缩杆332和水平移动座333；裁刀331可旋转地设在裁袋伸缩杆332上端，裁袋伸缩杆332设在水平移动座333上。

顶管机构323由管端顶3231和顶管伸缩杆3232组成，管端顶3231设置在顶管伸缩杆3232上端。

以下是本实施例的管材包装机的套袋过程。

（1）开袋机构31的两个吸盘312轻压在扁平的包装袋4两侧，然后吸盘312开始吸气，即用负压的方法吸附包装袋4，吸盘312向两边分离，将包装袋4袋口张开。

（2）靠近开袋机构31的合拢机构3243中的两个合拢轮3246合拢，滑车架321向开袋机构31移动，把一对内夹板3241压合在一起，使内夹板3241处于合拢状态；延长指3244顺势插进袋口张开的包装袋4内；外夹板3245向滑车架321外侧移动，避让吸盘312。

（3）靠近开袋机构31的两个合拢轮3246向两边分离，吸盘312停止吸气并向两边分离；在弹簧3242的作用下，内夹板3241向两边分离，向两边绷紧包装袋4袋口。

（4）套袋装置32中的滑车架321在皮带牵引机构322拉动下向防刮机构34移动，延长指3244拉着包装袋4向前移动，同时外夹板3245向延长指3244侧移动，吸压在相应的延长指3244上，将包装袋4袋口夹持。

（5）对于因直径尺寸影响到延长指3244运动的待套袋管材5，需加大延长指3244的张开幅度，此时采用切开袋口的方式来避免运动干涉。具体为：裁刀331上升，刀刃对准包装袋4的中轴线向开袋机构31移动，将包装袋4沿中轴线切开，在包装袋4袋口切成“Y”字形状；裁刀331下降。由于袋口切开后，袋口的对内夹板3241的绷紧力消失，在弹簧3242力的作用下，内夹板3241和外夹板3245继续向外侧移动，压在相应的滑车架321的边框上。

（6）防刮机构34中的托球伸缩杆343动作，管端球342升起，当管端球342的球心上升与包装袋4的中轴线和管材5中轴线在同一水平线上时；滑车架321向前移动，管端球342顺着张开包装袋4袋口的滚进包装袋4内，同时，托球伸缩杆343下降，使磁性盘341下降。

（7）管材5随皮带传送机构21运动到套袋位置，停在管材5支持辊棒上等待套袋，管材5的始端正指向管端球342；顶管机构323升起，管材5的末端被管端顶3231顶住，防止管材5的轴向移动。

（8）滑车架321减速继续向前移动，拉动包装袋4使管材5的始端套进包装袋4内。

（9）滑车架321加速向前移动，将管材5整条套进包装袋4内。

（10）开袋机构31的两个吸盘312再次轻压在扁平的包装袋4两侧；防刮机构34中的托球伸缩杆343伸长，磁性盘341上升，磁性盘341隔着包装袋4通过磁力把管端球342吸稳。

（11）裁袋机构33中的裁刀331上升，刀刃转向，使刀刃垂直于包装袋4的中轴线，裁刀331向包装袋4移动，把包装袋4裁断；裁刀331和管端顶3231下降，恢复到初始状态。

（12）滑车架321和延长指3244通过管端顶3231后，碰到第二组合拢机构3243中的两个合拢轮3246，在合拢轮3246的作用下， 内夹板3241向内合拢，内夹板3241和外夹板3245分离。

（13）在皮带传送机构21动作，套好包装袋4的管材5移走。磁性盘341通过磁力把管端球342吸稳，管材5移走时管端球342脱离包装袋4；防刮机构34中的托球伸缩杆343缩短，磁性盘341和管端球342下降；完成一次套袋过程。

实施例二：参见图1~图15，由图可知，管材包装机结构除开袋机构31外，其余和实施例一相同。不同之处在于：开袋机构31主要由两组撑开和绷紧包装袋4的磁性轮组和四对相对设置的夹袋辊棒311组成；夹袋辊棒311和磁性轮组依次设置，磁性轮组包括通过磁力吸引在一起并可相向滚动的压袋轮316和撑袋轮317，压袋轮316通过限位装置固定。两组磁性轮组之间设有对包装袋4鼓气的气腔壳318，气腔壳318内设供包装袋4通过的通道、对包装袋4打孔的打孔杆3181和外接气源的进气孔3182。限位装置为内设容纳磁性轮组和供包装袋4通过的腔室的限位块315，限位块315的腔室两外侧设有轴承孔3151，压袋轮316中心设有轮轴3161，轮轴3161两端分别设在对应侧轴承孔3151中。

本实施例的管材包装机的套袋过程，除开袋口与实施例一不同外，其余套袋动作基本相同，为节省篇幅，只对开袋口过程进行说明。

开袋机构31的两组磁性轮组中的撑袋轮317置入包装袋4中，把包装袋4撑开、绷紧，由打孔杆3181对包装袋4开气孔，再通过进气孔3182对气腔壳318鼓气，气流进入包装袋4后产生的气压的将包装袋4袋口张开。第一组合拢机构3243中的两个合拢轮3246合拢，滑车架321向开袋机构31移动，把一对内夹板3241压合在一起；延长指3244插进袋口张开的包装袋4内，此处，与实施例一中不同，外夹板3245不须避让，保持原位即可。两个合拢轮3246向两边分离，在弹簧3242的作用下，内夹板3241向两边分离，向两边绷紧包装袋4袋口，进气孔3182停止向气腔壳318鼓气。

实施例三：参见图16图17 ，由图可知，管材包装机的结构基本和实施例一相同，不同之处在于：开袋机构31、裁袋机构33、防刮机构34和顶管机构323均为两组；按开袋机构31在外、裁袋机构33和顶管机构323居中、防刮机构34在内的顺序相对输料机构2对称排列。此时，两组合拢机构3243的各合拢轮3246分别设在控制其向外侧运动的合拢伸缩杆3247上。

另外，机械手组件324中的内夹板3241，其工作部设有向内夹板3241两旁延伸的延长指3244，以保证回程时，也能正常夹持包装袋4。

这样，套袋装置32在回程时也可以进行套袋，即双程套袋，避免空载回程，提高套袋效率。

本实施例的管材包装机的套袋过程基本相同，不同之处在于，本实施例的套袋过程是双向的，即套袋机构回程时也可以进行套袋动作，回程套袋动作是单程套袋动作的重复，为节省篇幅，不再另外进行说明。

根据上述说明书及具体实施例并不对本发明构成任何限制，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变形，也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种管材包装机，它包括机架、输料机构和包装装置；所述包装装置包括至少一组使包装袋袋口张开的开袋机构，将张开袋口的包装袋夹持并套在管材上的套袋装置，以及至少一组将套好在管材上的包装袋裁断的裁袋机构；开袋机构设于输料机构一侧，裁袋机构可升降地设于开袋机构和输料机构之间，套袋装置设于输料机构上方；其特征是：所述包装装置还包括至少一组防止管口刮破包装袋的防刮机构，防刮机构可升降地设于裁袋机构和输料机构之间。

2.如权利要求1所述的管材包装机，其特征是：所述防刮机构主要由托球伸缩杆、设于托球伸缩杆上的磁性盘、以及设于磁性盘上且可被磁性吸引的管端球。

3.如权利要求1所述的管材包装机，其特征是：所述开袋机构、裁袋机构和防刮机构均为两组；按开袋机构在外、裁袋机构居中、防刮机构在内的顺序相对输料机构对称排列。

4.如权利要求1、2或3所述的管材包装机，其特征是：所述开袋机构主要由至少一对相对设置的夹袋辊棒、至少两个相向设置的吸盘和支持吸盘的吸盘座组成；吸盘可相对移动地设置在吸盘座两内侧，吸盘靠近裁袋机构侧设有由外向内倾斜的纵向导角。

5.如权利要求4所述的管材包装机，其特征是：所述套袋装置包括设于输料机构上方的导轨，可在导轨上滑动的滑车架，牵引滑车架运动的皮带牵引机构，顶住待套袋管材末端的顶管机构，以及夹持包装袋的机械手组件；机械手组件包括：设于滑车架上并分别可向滑车架的两外侧滑动的一对内夹板，设于滑车架上使该对内夹板张开的弹簧，以及可将张开的内夹板合拢的两组合拢机构；内夹板位于滑车架下方部分为工作部，该工作部设有向内夹板一旁或两旁延伸的延长指；两组合拢机构分别设置在输料机构上方两侧位置。

6.如权利要求5所述的管材包装机，其特征是：所述机械手组件还包括至少一对分别活动地设置于滑车架下部的外夹板，外夹板设于内夹板的外侧；外夹板外侧与滑车架之间设有对外夹板施加向内压力的弹簧，外夹板内设有磁铁，内夹板在该磁铁对应的位置设有能被磁场吸引的铁块或磁性材料。

7.如权利要求5所述的管材包装机，其特征是：所述合拢机构为左右相对水平设置且彼此之间留有间隙的两个合拢轮，其中，靠近开袋机构的合拢轮分别设在控制其可向外侧移动的合拢伸缩杆上。

8.如权利要求1、2或3所述的管材包装机，其特征是：所述开袋机构主要由至少一组撑开和绷紧包装袋的磁性轮组和至少一对相对设置的夹袋辊棒组成；夹袋辊棒和磁性轮组依次设置，磁性轮组包括通过磁力吸引在一起并可相向滚动的压袋轮和撑袋轮，压袋轮通过限位装置固定。

9.如权利要求8所述的管材包装机，其特征是：所述磁性轮组数量为两组，两组磁性轮组之间设有对包装袋鼓气的气腔壳，气腔壳内设供包装袋通过的通道、对包装袋打孔的打孔杆和外接气源的进气孔。

10.如权利要求9任一项所述的管材包装机，其特征是：所述限位装置为内设容纳磁性轮组和供包装袋通过的腔室的限位块，限位块的腔室两外侧设有轴承孔，所述压袋轮中心设有轮轴，轮轴两端分别设在对应侧轴承孔中。