一种缠绕包装机器人

技术领域

本发明涉及缠绕包装技术领域，具体为一种缠绕包装机器人。

背景技术

缠绕机(缠绕包装机)，广泛使用于运输、食品、化工、机电等产品的集装成本，能防止货物在搬运过程的损坏，并起到防尘、防潮等作用。

传统的包装缠绕膜，是以PVC为基材，缠绕机通过转台旋转带动托盘货物转动，进而实现缠绕膜对货物的缠绕裹包。如中国专利公开号为CN112441268A的一种托盘缠绕包裹装置，包括“托盘组件和缠绕组件，缠绕组件设置在托盘组件一侧，缠绕组件包括薄膜展膜机构、薄膜卷筒固定机构和烫头机构，薄膜卷筒固定机构设置在薄膜展膜机构后侧，薄膜卷筒活动连接在薄膜卷筒固定机构内，薄膜卷筒上的薄膜通过薄膜展膜机构铺展到需包裹物品上……”

诸如上述的缠绕包装机，将货物码垛在传输台上，薄膜展膜机构置于货物旁，利用传输台的旋转使薄膜缠绕在货物上，但是这种缠膜方式只能对货物的四周进行缠绕，货物的顶面依旧暴露在外，顶部容易遭受损坏，同时由于只有侧部四面缠绕，缺少顶部的限制，货物的固定性不高，容易受力向上凸出。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种缠绕包装机器人，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种缠绕包装机器人，包括传输台、机械臂一、薄膜筒、夹持机构以及粘合切断机构，所述机械臂一用于带动薄膜筒沿着货物高度移动，所述夹持机构可夹持从薄膜筒绕出的薄膜，所述粘合切断机构可将夹持机构夹持的薄膜切断并将货物外的末端薄膜粘合，还包括盖膜机构，所述盖膜机构包括机架、薄膜辊轴、机械臂二、横轴以及若干组夹条和气缸一，所述薄膜辊轴设置在机架上，若干所述气缸一设置在机架上，且沿着薄膜纵向长度方向布置，每组夹条包括相对应的一个固定夹条和活动夹条，所述气缸一用于驱动活动夹条，所述横轴上沿着其长度方向设置有若干用于夹持顶部薄膜的气动夹具，所述机械臂二用于带动横轴朝着货物的上方移动。

优选的，所述盖膜机构还包括切刀和用于带动切刀纵向移动的移动组件，所述切刀位于夹条的上方。

优选的，所述机械臂二的最末端横臂上设置有用于将顶部薄膜粘合在侧壁薄膜上的顶部固定机构，所述顶部固定机构包括支撑块、菱形转动盘、电动推杆三以及两组滑动座、立板、电热管、连杆，所述支撑块设置在横臂底部的中间位置，所述支撑块的两侧横向设置有滑杆，两组滑动座通过滑套滑动适配在滑杆上，所述转动盘的中心转动连接在支撑块上，两根所述连杆的一端对称铰接在转动盘的两端，另一端分别铰接在两个滑动座上，所述电动推杆三设置在其中一个滑动座上，且输出端与支撑块相连，所述立板设置在滑动座上，所述电热管设置在立板的底端，且两根电热管与货物顶部两侧相对应。

优选的，所述传输台包括基座、旋转台以及驱动源，所述驱动源设置在基座上，且用于带动旋转台旋转。

优选的，所述夹持机构包括支撑板、气缸二以及一对夹板，所述支撑板设置在旋转台的侧部，所述夹板的上部呈直角三角状，一对夹板的底端通过转轴转动连接在支撑板上，两个转轴通过齿轮相互啮合，一对夹板夹紧状态时直角面相贴合，所述气缸二的底端铰接在支撑板上，所述气缸二的输出端与其中一个夹板的底端铰接。

优选的，所述粘合切断机构包括支架、转动臂、电热丝以及电动推杆一，所述电热丝竖向设置在转动臂上，所述转动臂转动连接在支架上，所述电动推杆一的底端铰接在支架上，所述电动推杆一的输出端与转动臂铰接，所述电热丝位于一对夹板的后侧。

优选的，所述支撑机构包括立板和电动推杆二，所述电动推杆二竖向设置在旋转台的侧部，且用于带动立板升降，所述立板上升后与电热丝正面对应。

(三)有益效果

本发明提供了一种缠绕包装机器人。具备以下有益效果：

1、该缠绕包装机器人，当缠绕完货物的侧部时，通过盖膜机构在货物的顶部覆盖一层顶部薄膜，然后在侧部继续缠绕若干圈，能有效避免货物的顶部遭受损坏，同时增强货物的缠膜包装强度，也能够起到防雨防潮的效果。

2、该缠绕包装机器人，当顶部薄膜覆盖在货物的顶部后，利用顶部固定机构将两个电热管向内挤压顶部薄膜，顶部薄膜受热熔融，并粘合在侧壁的薄膜上，使顶部薄膜的形态稳定，防止其从货物上滑落。

附图说明

图1为本发明的整体轴测图；

图2为本发明的夹持机构示意图；

图3为本发明的支撑机构示意图；

图4为本发明的顶部固定机构示意图；

图5为本发明的顶部固定机构与顶部薄膜对应示意图。

图中：1传输台、11基座、12旋转台、13驱动源、2盖膜机构、21机架、22薄膜辊轴、23夹条、24气缸一、25切刀、26机械臂二、261横臂、27横轴、28气动夹具、3机械臂一、4薄膜筒、5夹持机构、51支撑板、52夹板、53气缸二、6粘合切断机构、61支架、62转动臂、63电热丝、64电动推杆一、7支撑机构、71立板、72电动推杆二、8顶部固定机构、81支撑块、82转动盘、83滑动座、84立板、85电热管、86滑杆、87滑套、88连杆、89电动推杆三、9货物、10顶部薄膜。

具体实施方式

本发明实施例提供一种缠绕包装机器人，如图1-5所示，包括传输台1、机械臂一3、薄膜筒4、夹持机构5以及粘合切断机构6。

如图1所示，传输台1包括基座11、旋转台12以及驱动源13，驱动源13设置在基座11上，驱动源13由电机、减速机、转盘等部件构成，输出转轴与旋转台12底部支撑部件相连，用于带动旋转台12旋转。旋转台12的上部由若干根转辊构成，并利用传动件传动转辊，当货物9缠绕完成后，利用转辊将货物输送。

机械臂一3用于带动薄膜筒4沿着货物9高度移动。夹持机构5可夹持从薄膜筒4绕出的薄膜。

具体的如图2所示，夹持机构5包括支撑板51、气缸二53以及一对夹板52，支撑板51设置在旋转台12的侧部，夹板52的上部呈直角三角状，一对夹板52的底端通过转轴转动连接在支撑板51上，两个转轴通过齿轮相互啮合，一对夹板52夹紧状态时直角面相贴合，气缸二53的底端铰接在支撑板51上，气缸二53的输出端与其中一个夹板52的底端铰接。气缸二53用于带动一对夹板52开合。如图2所示的夹板52为合并状态，即夹持状态。当气缸二53驱动夹板52朝外侧移动时，一对夹板52打开，夹板52的直角面朝上，并且高度低于支撑板51的高度。

如图1所示，当缠膜完成，夹板52将薄膜夹持后，粘合切断机构6可将夹持机构5夹持的薄膜切断并将货物9外的末端薄膜粘合，粘合切断机构6包括支架61、转动臂62、电热丝63以及电动推杆一64，电热丝63竖向设置在转动臂62上，电热丝63为现有的市售产品，其加热后能够将薄膜受热融化。转动臂62的底端转动连接在支架61上，电动推杆一64的底端铰接在支架61上，电动推杆一64的输出端与转动臂62铰接，电动推杆一64用于推动转动臂62朝着薄膜方向移动，从薄膜筒4绕出的薄膜先经过夹板52，当缠绕完成后，夹板52将薄膜夹持，电热丝63位于一对夹板52的后侧，并将薄膜切断以及熔融粘合在包装薄膜上，夹板52将薄膜头夹持，以便下一次缠绕。

为了避免电热丝63在熔融粘合薄膜时不会伤及货物，支撑机构7包括立板71和电动推杆二72，电动推杆二72竖向设置在旋转台12的侧部，且用于带动立板71升降，立板71上升后与电热丝63正面对应。当薄膜缠绕至最后几圈时，立板71在电动推杆二72的带动下上升，然后薄膜继续缠绕，使最后几圈薄膜将立板71一并缠绕，当电热丝63熔融薄膜时，电热丝63作用在立板71上，立板71既提供了支撑作用，使粘合效果更好，又能避免电热丝63伤到货物9。

如图1所示，本装置还包括盖膜机构2，盖膜机构2包括机架21、薄膜辊轴22、机械臂二26、横轴27以及若干组夹条23和气缸一24，薄膜辊轴22设置在机架21上，薄膜辊轴22卷绕薄膜，机架21上设置有用于驱动薄膜辊轴22旋转的电机。若干气缸一24设置在机架21上，且沿着薄膜纵向长度方向等间距布置，每组夹条23包括相对应的一个固定夹条和活动夹条，气缸一24用于驱动活动夹条，横轴27上沿着其长度方向设置有若干用于夹持顶部薄膜10的气动夹具28，机械臂二26用于带动横轴27朝着货物9的上方移动。盖膜机构2还包括切刀25和用于带动切刀25纵向移动的移动组件，切刀25位于夹条23的上方。移动组件可为无杆气缸模组或丝杠滑轨模组。薄膜从薄膜辊轴22绕出后经过夹条23组，然后支撑在横轴27上，并利用气动夹具28将薄膜的端部夹持，当薄膜伸出的长度达到预定长度时，利用切刀25将薄膜切断，形成顶部薄膜10。

机械臂一3、机械臂二26均为万向机械臂，为现有的市售产品。

由于盖膜机构2将顶部薄膜10盖至货物9顶部时，顶部薄膜10没有任何固定，顶部薄膜10容易受风力或其重力影响下滑落，影响顶部薄膜10的包装。通过改造机械臂二26的最末段横臂261，因此在机械臂二26的最末端横臂261上设置有用于将顶部薄膜10粘合在侧壁薄膜上的顶部固定机构8。可将最末端横臂261设置成可旋转型，即在机械臂二26末端关节端部设置一个电机，横臂261设置在电机输出轴上，可将顶部固定机构8设置在相对于横轴27的背部，当顶部薄膜10放置时，顶部固定机构8位于横臂261的顶部，使其与顶部薄膜10摆放时不干涉。当顶部薄膜10放置完成后，通过电机带动横臂261旋转180°，使顶部固定机构8朝下进行固定动作。

如图4-5所示，顶部固定机构8包括支撑块81、菱形转动盘82、电动推杆三89以及两组滑动座83、立板84、电热管85、连杆88，支撑块81设置在横臂261底部的中间位置，支撑块81的两侧横向设置有滑杆86，两组滑动座83通过滑套87滑动适配在滑杆86上，转动盘82的中心转动连接在支撑块81上，两根连杆88的一端对称铰接在转动盘82的两端，另一端分别铰接在两个滑动座83上，电动推杆三89设置在其中一个滑动座83上，且输出端与支撑块81相连，立板84设置在滑动座83上，电热管85设置在立板84的底端，且两根电热管85与货物9顶部两侧相对应。当电动推杆三89动作伸出时，能够推动滑动座83沿着滑杆86方向移动，中间的转动盘82用于联动两个滑动座83同步向内或向外移动。如图5所示，将两个电热管85向内挤压顶部薄膜10时，顶部薄膜10受热熔融，并粘合在侧壁的薄膜上，使顶部薄膜10固定，防止其从货物9上滑落。由于电热管85无需熔断顶部薄膜10，所以电热管85的功率可相对电热丝63设置较小，只要能够将顶部薄膜10熔融粘合即可，防止伤及货物9。

工作原理：步骤一，将货物9码垛在旋转台12上，旋转台12旋转并利用人工或机械辅助方式先将薄膜缠绕至货物9上。步骤二，货物9持续旋转，机械臂一3带动薄膜筒4竖向往复式移动，使薄膜均匀缠绕在货物9侧部。步骤三，当薄膜缠绕剩余最后几圈时，将夹板52打开后脱离薄膜，同时立板71上升，然后薄膜继续缠绕。步骤四，缠绕结束后，夹板52动作将末端薄膜夹持，同时电热丝63在电动推杆一64的带动下作用在立板71上，将薄膜熔断的同时，粘合在侧部薄膜上。步骤五，利用盖膜机构2在货物9的顶部覆盖一层顶部薄膜10。步骤六，利用机械臂二26带动顶部固定机构8的一对电热管85至顶部薄膜10的两侧外，一对电热管85在电动推杆三89的驱动下向内挤压顶部薄膜10，使其粘合在侧部的薄膜上。步骤七，采用步骤一、步骤二的方式继续在顶部薄膜10外缠绕若干圈薄膜。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。