CN204623902U - 一种自动缠绕包装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械技术领域，具体来说是一种用于钢卷缠绕包装的自动缠绕包装装置，包括原料小车、上料机械臂、自动缠绕机、下料机械臂、翻钢机和打捆平台，原料小车用于将原料带钢卷从两侧厂房内运送至缠绕包装装置工位上，并将待缠绕包装的第一卷料自动对齐，上料机械臂用于将待包装原料卷从原料小车上取出，并移动至缠绕机运钢小车接料位，将原料卷放至在运钢小车上，自动缠绕机对上料机械手送入的料卷进行缠绕包装，并将缠绕后的料卷送至出料位，翻钢机将已缠绕的料卷由竖直状态自动翻转至水平状态，并将翻转后的料卷输送至打捆平台上。本实用新型优点在于采用自动化连续生产的模式，提高缠绕包装的生产效率，降低生产操作人员的劳动强度。

Description

一种自动缠绕包装装置

[技术领域]

本实用新型涉及机械技术领域，具体来说是一种用于钢卷缠绕包装的自动缠绕包装装置。

[背景技术]

随着包装产业的迅猛发展，产品的包装不再是以单机完成一道道工序、生产效率极低的作业过程了，取而代之的是：包装流水线及包装自动线。所谓包装流水线是将相互独立的自动或半自动包装设备，辅助设备等按包装工艺的先后顺序组合起来，使被包装物品从流水线一端进入，经过不同的包装设备，包装材料在相应的包装工位加入，包装成品从流水线的末端不断输出。在包装流水线中，工人只参与一些辅助的包装作业，如整理、输送、包装容器供给等。包装自动生产线的建立，不仅提高了产品包装质量、包装速度、减轻了工人劳动强度、减小占地面积，而且，为产品包装过程的连续化、高速化奠定了基础。

自动缠绕机是包装机械中不可缺少的机械，主要用途为适应货物集装化储存、运输及机械装卸作业的包装要求，广泛适用于外贸出口、食品饮料、制灌、造纸、染料、塑胶化工、玻璃陶瓷等产品的集装成本，提高生产效率，又能防止货物在搬运过程的损坏，并起到防尘，防潮及保洁作用。但现有的缠绕包装机为实为人工分段工作的半自动化机械，需要操作人员将待包装的原料从送料车上取出，将原料放置在输送线的适当位置，输送线将原料输送到打捆平台包装，操作人员包装好后完成缠绕包装，不仅操作麻烦，且增加了操作人员的劳动强度。

[发明内容]

本实用新型的目的是为了解决现有的缠绕包装机人工分段工作的半自动化机械操作麻烦、操作人员的劳动强度大的技术问题，提供一种全自动的、能提高带钢卷缠绕包装效率的自动缠绕包装装置。

为了实现上述目的，提供一种自动缠绕包装装置，包括原料小车、上料机械臂、自动缠绕机、下料机械臂、翻钢机和打捆平台：

所述的原料小车用于将原料带钢卷从两侧厂房内运送至缠绕包装装置工位上，并将待缠绕包装的第一卷料自动对齐；

上料机械臂用于将待包装原料卷从原料小车上取出，并移动至缠绕机运钢小车接料位，将原料卷放至在运钢小车上；

自动缠绕机对上料机械手送入的料卷进行自动缠绕包装，并将缠绕后的料卷送至出料位；

下料机械臂用于将已包装料卷从缠绕机运钢小车上取出，并移动至翻钢机接料位，将料卷放至在翻钢机上；

翻钢机将已缠绕的料卷由竖直状态自动翻转至水平状态，并将翻转后的料卷输送至打捆平台上。

所述的原料小车包括车体、移动挡料架、固定挡料架、轨道和减速机，所述的车体通过轮子和轨道连接，车体内部贯穿丝杠，车体上一侧设有移动挡料架，车体上另一侧设有固定挡料架，所述的固定挡料架侧设有挡架料减速机及小车移动减速机。

所述的上料机械臂和下料机械臂包括机械手、机械手托架和移动导轨，移动导轨上设有机械手和机械手托架。

所述的自动缠绕机包括框架、运钢小车、升降滑环装置、移动轨道和动力传动装置，所述的框架底部设有移动轨道，移动轨道上设有运钢小车，框架内设有升降滑环装置和电机，移动轨道穿过框架。

所述的翻钢机包括接料台面、翻转体、移动车体、出料滚筒、移动轨道和电机，所述的翻钢机底部设有移动轨道，移动轨道上设有移动车体，移动车体上设有接料台面，接料台面连接出料滚筒，出料滚筒上设有翻转体，翻转体置于两组托轮上。

所述的自动缠绕包装装置一侧设有纵向轨道，纵向轨道上设有原料小车，自动缠绕包装装置另一侧设有纵向翻钢机和打捆平台，纵向轨道和翻钢机上部设有横向的上料机械臂和下料机械臂，上料机械手和下料机械臂之间设有自动缠绕机，自动缠绕包装装置中部设有悬臂吊。

本实用新型同现有技术相比，其优点在于：通过将带钢卷缠绕包装过程中的原料接送、缠绕上下料、自动缠绕、翻钢等生产环节通过自动化设备进行有效组合，将原先基本由人工分段工作的模式转换为自动化连续生产的模式，大大提高缠绕包装的生产效率，同时也极大降低生产操作人员的劳动强度，并且大幅度降低缠绕包装过程对工厂主行车的依赖程度。

[附图说明]

图1是本实用新型的生产线平面布置图；

图2是本实用新型的生产工艺流程图；

图3是本实用新型中原料小车结构示意图；

图4是本实用新型中上、下料机械手结构示意图；

图5是本实用新型中自动缠绕机结构示意图；

图6是本实用新型中翻钢机的结构示意图；

图中：1、原料小车 2、上料机械手 3、下料机械手 4、缠绕主机5、悬臂吊 6、打捆平台 7、翻钢机 8、上料机械手移动导轨 9、上料机械手 10、上料机械手托架 11、下料机械手托架 12、下料机械手13、下料机械手移动导轨 14、原料小车轨道 15、移动挡料架 16、车体 17、固定挡料架 18、接料台面 19、出料滚筒 20、翻转体21、移动车体 22、翻钢机轨道 23、升降滑环 24、料卷 25、运钢小车 26、缠绕机轨道；

指定图1作为本实用新型的摘要附图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型按照工厂料流及包装工艺特点，由原料小车、上料机械手、自动缠绕机、下料机械臂、翻钢机、打捆平台等几部分构成，并配以悬臂吊用以产品辅助吊运，生产线平面布置如图1所示，图中左侧箭头分别南北向上料方向，上侧箭头为生产物料方向，右侧为生产出料方向，具体生产流程见图2。以下根据具体流程图及布置图对本实用新型做进一步说明。

原料小车总体结构如图3所示，原料小车用于将原料带钢卷从两侧厂房内运送至缠绕包装线工位上，并将待缠绕包装的第一卷料自动对齐，主要由车体、移动挡料架、固定挡料架、轨道及相应动力传动装置组成。

当需要对原料小车进行装料时，小车移动至对应一侧厂房，移动挡料架完全打开，可由操作人员对小车进行装料。

装料完成后可执行原料就位操作，这时移动挡料架向内移动，找到第一卷原料的侧面后停止移动，并根据原料宽度计算小车移动距离，小车根据计算结果自动移动相应距离，将第一卷待包装料卷自动与缠绕中心线对齐，完成缠绕上料准备工作。

当一卷原料被取走后，移动挡料架将自动移动找到下一卷原料的侧面，并计算需移动的距离，小车根据计算结果再次自动移动相应距离，将下一卷待包装原料卷自动与缠绕中心线对齐，完成缠绕上料准备工作。原料小车将自动重复执行该过程，直到所有待包装料卷全部被取走。

上料机械手如图4所示，主要用于将待包装原料卷从原料小车上取出，并移动至缠绕机运钢小车接料位，将原料卷放至在运钢小车上，由机械手、机械手托架及移动导轨等部件构成。

上料机械手取料卷时，机械手移动到原料小车位，控制***根据原料卷外径及内径参数计算机械手下降行程，机械手自动下降相应行程，使机械手托架能够适合伸入料卷内孔。机械手托架伸入料卷内孔后，机械手上升将料卷托起，机械手向前移动到放料位，机械手下降将料卷放至在缠绕机的运钢小车上，机械手回位，完成自动上料过程。

自动缠绕机结构如图5所示，缠绕机对上料机械手送入的料卷进行自动缠绕包装，并将缠绕后的料卷送至出料位，由运钢小车、升降滑环、移动轨道及相应动力传动装置构成。

当运钢小车接到上料机械手送至的料卷后，运钢小车将料卷运送至缠绕位，控制***将根据料卷外径值自动计算升降滑环的下降行程，升降滑环根据计算结果自动下降到位。滑环下降到位后，纸带机械手将包装带料头自动拉入缠绕位，滑环开始慢速旋转将包装带料头自动压住。包装带料头压住完成后，滑环开始快速旋转，控制***根据料卷外径、内径、宽度、包装重叠度及包装带宽度等参数，自动计算完成缠绕包装所需的包装带长度及滑环所需旋转的圈数。当滑环上包装带储料长度达到包装所需量后，自动切断包装带。控制***将自动记录滑环旋转圈数，当滑环旋转圈数达到包装要求后，滑环自动停止旋转，并上升复位，完成一次缠绕包装。

缠绕主机完成缠绕后，运钢小车将已缠绕钢卷从缠绕位运送至出料位，等待下料机械手将已缠绕钢卷取走。

下料机械手用于将已包装料卷从缠绕机运钢小车上取出，并移动至翻钢机接料位，将料卷放至在翻钢机上，主要由机械手、机械手托架及移动导轨等部件构成，其结构与上料机械手相同，可参考图4。

缠绕机运钢小车将已缠绕料卷运至出料位后，控制***将根据料卷外径及内径自动计算下料机械手下降行程，下料机械手自动下降相应行程，使机械手托架能够适合伸入料卷内孔。机械手托架伸入料卷内孔后，机械手上升将料卷托起，机械手向前移动到翻钢位，机械手下降将料卷放至在翻钢机上，机械手回位，完成自动下料过程。

翻钢机结构参见图6，翻钢机是将已缠绕的料卷由竖直状态自动翻转至水平状态，并将翻转后的料卷输送至打捆平台上，由接料台面、翻转体、移动车体、出料滚筒，移动轨道及相应动力传动装置等部件构成。

翻钢机自动返回时，控制***根据料卷宽度、木托厚度等参数计算翻钢机的返回位置，翻钢机根据计算结果自动返回到第一卷接料状态，完成接料准备。当人工确认接料准备好后，下料机械手允许将料卷输送至翻钢机位，下料机械手根据料卷参数先快速下降一段行程，完成预放料。下料机械手完成预放料后，翻钢机慢速向前移动，将木托架靠住料卷后停止，这时下料机械手再次下降完成后放料，将料卷完全放至翻钢机接料台面上。

当翻钢机完成一卷料的接料后，翻钢机将根据料卷宽度、木隔条厚度等参数自动向后移动，为第二次接料做准备，准备完成后由人工进行确认，下料机械手可将第二卷料输送过来。

当翻钢机达到预设的接料数量时，由人工执行自动翻钢过程。翻钢机的翻转体将自动进行翻转，移动车体向后移动，当翻转完成后，翻钢机上的料卷已由竖直状态变为水平状态，并置于输出滚筒上，同时输出滚筒与打捆平台的滚筒相连接。

完成翻转后的料卷可由动力滚筒直接输送至打捆平台上进行打捆。翻钢机上料卷输出后，由人工执行自动返回，翻钢机将重新返回到第一卷接料状态，完成接料准备。

控制过程包括原料小车料卷对齐控制过程及翻钢机自动对齐接料控制：

原料小车就位控制过程：

原料小车就位过程是指在原料小车完成初始装料后，原料小车移动将第一卷料的中心线与缠绕中心线对齐的过程。

原料小车就位控制过程与原料小车初始位置偏移量、挡料架移动量、料卷宽度等参数相关，通过对这几个参数进行计算，得出原料小车移动量，通过编码器控制原料小车移动，使其移动距离与对齐所需移动量相同，可达到第一卷料卷中心线与缠绕中心线对齐的控制目的。

原料小车就位的目的是通过原料小车的移动，使料卷的中心线与缠绕中心线对齐。原料小车移动距离＝C+A+B/2，其中，原料小车初始位置偏移量C值为原料小车处于固定位置且挡料架处于最外侧时挡料架内侧与缠绕中心线的距离，这个值为一个固定值；挡料架移动量A值可通过挡料架的移动测得；原料宽度B值可通过参数输入获得。当A、B、C三个参数均得到后，就可以计算出原料小车所需的移动量。

原料小车再就位控制过程：

原料小车再就位过程是指当一卷料卷被取走后，原料小车需要再次移动，将下一卷料卷的中心线与缠绕中心线对齐的过程。原料小车再就位移动量＝A-B+C，如果原料宽度相同，则原料小车再就位移动量就等于挡料架移动量。

翻钢机自动对齐接料控制：

翻钢机在接受料卷时，为防止料卷碰撞，在翻钢机就位时应在待上料卷和已上料卷木隔条间预留一定间距，保证待上料卷可以安全移动到翻钢机上料位，但当料卷放至在翻钢机上时，料卷应与木托架或木隔条靠紧，以防止在翻钢过程中料卷发生移动而造成包装带破损。因此，在料卷完全放至在翻钢机前，应进行对齐控制，消除预留的料卷间距。

翻钢机上料过程分为翻钢机就位、下料机械手预放料、翻钢机移动对齐、下料机械手后放料等几个过程。翻钢机就位是指翻钢机根据原料宽度移动到相应位置，并预留料卷之间的安全间距。

翻钢机就位后，下料机械手将料卷移动至翻钢机接料位，这时料卷与木隔条之间存在安全间距A，这时下料机械手执行预放料过程，将料卷下降到接近到翻钢机接料台面位置后停止下降。

下料机械手完成预放料后，翻钢机开始慢速向前移动，直至木隔条与料卷接触，消除安全间距A。当木隔条接触到料卷时，将料卷向前推动，这时位于下料机械手上的微动传感器发信号，翻钢机停止移动，完成料卷对齐。

当翻钢机完成料卷对齐后，下料机械手执行后放料动作，将料卷完全放至翻钢机的接料台面上。

翻钢机通过自动对齐接料方式接受料卷，既可以保证料卷安全上料，也可保证料卷间完全靠紧，在翻钢过程中不会产生料卷移动。

Claims (6)

1.一种自动缠绕包装装置,包括原料小车、上料机械臂、自动缠绕机、下料机械臂、翻钢机和打捆平台，其特征在于：

所述的原料小车用于将原料带钢卷从两侧厂房内运送至缠绕包装装置工位上，并将待缠绕包装的第一卷料自动对齐；

上料机械臂用于将待包装原料卷从原料小车上取出，并移动至缠绕机运钢小车接料位，将原料卷放至在运钢小车上；

自动缠绕机对上料机械手送入的料卷进行自动缠绕包装，并将缠绕后的料卷送至出料位；

下料机械臂用于将已包装料卷从缠绕机运钢小车上取出，并移动至翻钢机接料位，将料卷放至在翻钢机上；

翻钢机将已缠绕的料卷由竖直状态自动翻转至水平状态，并将翻转后的料卷输送至打捆平台上。

2.如权利要求1所述的一种自动缠绕包装装置，其特征在于所述的原料小车包括车体、移动挡料架、固定挡料架、轨道和减速机，所述的车体通过轮子和轨道连接，车体内部贯穿丝杠，车体上一侧设有移动挡料架，车体上另一侧设有固定挡料架，所述的固定挡料架侧设有挡架料减速机及小车移动减速机。

3.如权利要求1所述的一种自动缠绕包装装置，其特征在于所述的上料机械臂和下料机械臂包括机械手、机械手托架和移动导轨，移动导轨上设有机械手和机械手托架。

4.如权利要求1所述的一种自动缠绕包装装置，其特征在于所述的自动缠绕机包括框架、运钢小车、升降滑环装置、移动轨道和动力传动装置，所述的框架底部设有移动轨道，移动轨道上设有运钢小车，框架内设有升降滑环装置和电机，移动轨道穿过框架。

5.如权利要求1所述的一种自动缠绕包装装置，其特征在于所述的翻钢机包括接料台面、翻转体、移动车体、出料滚筒、移动轨道和电机，所述的翻钢机底部设有移动轨道，移动轨道上设有移动车体，移动车体上设有接料台面，接料台面连接出料滚筒，出料滚筒上设有翻转体，翻转体置于两组托轮上。

6.如权利要求1所述的一种自动缠绕包装装置，其特征在于所述的自动缠绕包装装置一侧设有纵向轨道，纵向轨道上设有原料小车，自动缠绕包装装置另一侧设有纵向翻钢机和打捆平台，纵向轨道和翻钢机上部设有横向的上料机械臂和下料机械臂，上料机械手和下料机械臂之间设有自动缠绕机，自动缠绕包装装置中部设有悬臂吊。