一种用于纤维丝的自动化打包设备

技术领域

本发明涉及自动打包设备技术领域，具体为一种用于纤维丝的自动化打包设备。

背景技术

随着智能化程度的提升，生产体量较大的厂家为提高打包效率、降低打包成本，一般都会配置有智能化打包流水线系统。其中，堆垛、堆垛后的物流箱捆绑打包等，基本都由自动打包机完成。常见的有塑料带打包机，用于中、小重量包装箱的捆扎机，所用塑料带主要是聚丙烯带，也有尼龙带、聚酯带等。这种塑料袋打包机在打包过程中，包装箱在打包机下短暂停留，打包机将纤维丝绳横向卷绕在包装箱上。然而现有的包装箱在打包过程中，由于纤维丝绳难以拉紧，在卷绕过程中，与包装箱本身存在较大间隙，影响包装箱的封闭性，为此我们提出一种用于纤维丝的自动化打包设备用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于纤维丝的自动化打包设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于纤维丝的自动化打包设备，包括传送装置和设置在传送装置之间的胶带卷绕装置和纤维绳固定装置，所述胶带卷绕装置包括中空的卷绕架、转动设置在卷绕架内的驱动环、转动安装在驱动环上的胶带卷以及夹持在胶带卷端部的胶带夹持机构；

所述卷绕架侧面贯穿开设有圆形的开口，驱动环位于开口内，在卷绕架内还转动安装有多个驱动滚轮，驱动滚轮对称式分布在驱动环外侧，且驱动滚轮上设置有用于驱动环卡接在的凹槽，所述驱动滚轮之间通过皮带闭合传动连接，其中任意一个驱动滚轮通过电机驱动，驱动滚轮为一个具有双槽的滑轮结构，其中一个槽内设置有皮带，另一个槽内摩擦接触有驱动环边沿，其中一个驱动滚轮转动时，通过皮带实现同步转动，同时通过摩擦力带动驱动环转动。进一步的，在卷绕架内还设置有若干个支撑滚轮，支撑滚轮滑动接触在驱动环的外侧，在驱动环转动过程中对驱动环进行支撑。

所述胶带夹持机构包括滑动设置在卷绕架下方的安装架，其中安装架可以沿着其径向两侧以及轴向两侧四个方向自由滑动；所述安装架上平行转动安装有两个夹持辊，所述胶带卷上的胶带端部绕过两个所述夹持辊粘贴卷绕在包装箱上；

所述卷绕架的前端还固定设置有压板机构，所述压板机构包括多个可上下移动的下压板，所述下压板的轴向平行于传送装置的传送方向，包装箱的箱盖与下压板底部滑动接触；

所述纤维绳固定装置包括支撑架和纤维绳卷轮，所述支撑架为一个下端开口的矩形框结构，支撑架内开设有空腔，且支撑架的内侧面上开设有拉出槽。

所述空腔的内部两侧均匀分布有多个导向轮，所述导向轮上分布有导向皮带，纤维绳夹持在两侧的导向皮带之间，并沿着导向皮带方向运动，在支撑架的下侧横端固定设置有用于固定纤维绳末端的固定夹持机构，且位于固定夹持机构外侧的下方可升降安装有电热塑封块；所述导向皮带在支撑架内构成四个独立的部分，分别为两个竖向和两个横向，每个部分的导向皮带均由其中的导向轮驱动，位于端部的导向轮通过电机进行驱动，导向皮带从支撑架的一个竖向部分输入，经过支撑架顶部横向部分后，再从另一个竖向部分向下输送，最后从下侧的横向部分输出，

支撑架的进口端还设置有绳夹机构，所述绳夹机构间歇式固定夹持纤维绳，带动纤维绳移动到电热塑封块上方。

优选的，所述安装架顶部通过燕尾滑槽结构滑动连接滑架，所述滑架通过另一个燕尾滑槽结构滑动连接卷绕架，且安装架和滑架上的燕尾滑槽结构相互垂直，在滑架上设置有第一伸缩缸带动安装架左右滑动，在卷绕架上设置有第二伸缩缸前后滑动。

优选的，两个所述夹持辊分别为初始辊和释放辊，其中释放辊上沿着其轴向平行安装与刀片，刀片的刀刃口朝下，两个所述夹持辊的一侧端部均安装有齿轮，两个齿轮之间啮合；

所述释放辊的端部通过拉动部件活动连接卷绕架，在安装架向前侧滑动时，拉动部件带动释放辊向辊缝中间转动。

优选的，所述拉动部件包括与释放辊转动连接的连杆结构、转动设置在连杆结构外端的滑块以及支撑滑块运动的滑轨，所述滑轨固定安装在卷绕架上，连杆结构由三个相互铰接的连杆构成，其中一个端部的连杆与释放辊的端部固定连接。

所述释放辊向两个夹持辊中间方向转动，通过啮合的齿轮带动初始辊也向中间方向转动。

优选的，所述压板机构还包括固接在卷绕架顶部的安装板，所述安装板底部通过多组平行的交叉杆结构与下压板连接，在下压板底部还均匀分布多个可转动的压轮。

所述交叉杆结构包括交叉铰接设置的第一支撑杆、第二支撑杆以及固定连接第一支撑杆和第二支撑杆的拉簧，所述第一支撑杆和第二支撑杆的其中一个同侧端部分别与安装板和下压板转动连接，第一支撑杆和第二支撑杆的另一个同侧端部分别与安装板和下压板滑动连接，同时在安装板和下压板的对应设置设有滑槽。通过拉簧将第一支撑杆和第二支撑杆的上段向中间拉动，从而使得交叉杆结构伸出，保证下压板能够挤压接触在包装箱顶部。

优选的，所述安装板还可以通过在底部设置一个安装腔与下压板连接，下压板顶部通过弹簧与安装腔内顶端连接，通过弹簧保证下压板持续下压。

优选的，所述固定夹持机构由上下分布的上夹板和下夹板构成，所述下夹板与支撑架末端固定连接，在下夹板上竖向设置多个限位杆，所述限位杆活动贯穿所述上夹板，且在限位杆上活动套接有弹簧，在弹簧作用下，带动上夹板向上运动，在上夹板和下夹板之间对应安装有电磁铁，当电磁铁通电时，带动上夹板和下夹板之间相互靠近。

优选的，所述绳夹机构包括滑动安装在设备机架上的辊轴架，具体可以在设备机架上设置一个水平的滑轨，辊轴架滑动设置在该滑轨上，所述辊轴架上固定转动安装一个固定辊，同时还滑动安装一个平行于固定辊的活动辊，所述固定辊和活动辊之间的滚隙可调整，纤维绳绕过固定辊和活动辊之间的滚隙进入到支撑架内，在固定辊一侧的辊轴架上开设有限位槽，所述限位槽内滑动卡接一个限位块，所述活动辊转动安装在所述限位块上，所述辊轴架上固定安装有第三伸缩杆，所述第三伸缩杆的驱动端固定连接限位块，所述辊轴架通过第四伸缩杆与设备机架连接。

优选的，所述电热塑封块上设置一个向上凸起的切刀，且电热塑封块下方连接一个第五伸缩杆。

通过第五伸缩杆带动电热塑封块上下运动，同时为了避免对纤维绳的运动造成干扰，第五伸缩杆采用倾斜式安装，当第五伸缩杆收缩时，电热塑封块位于固定夹持机构下方的外侧。只有当第五伸缩杆伸出时，电热塑封块正好位于纤维绳末端的下方。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中包装箱通过传送装置依次经过胶带卷绕装置和纤维绳固定装置，通过胶带卷绕装置将胶带横向卷绕在包装箱上，对包装箱进行初步封闭，然后进一步通过纤维绳固定装置对包装箱进行固定，加固封闭。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中压板机构示意图；

图3为本发明中另一种压板机构示意图；

图4为本发明中胶带卷绕装置示意图；

图5为本发明中胶带卷绕装置内部示意图；

图6为本发明中胶带夹持机构示意图；

图7为本发明中拉动部件示意图；

图8为本发明中纤维绳固定装置示意图；

图9为本发明图8中A处放大图；

图10为本发明中绳夹机构示意图；

图11为本发明中固定夹持机构示意图；

图中：1、传送装置；11、第一传送辊；12、第二传送辊；13、第三传送辊；

2、压板机构；21、安装板；2101、安装腔；22、交叉杆结构；221、第一支撑杆；222、第二支撑杆；223、拉簧；23、下压板；2301、滑槽；24、压轮；

3、胶带卷绕装置；31、卷绕架；3101、开口；32、驱动环；33、驱动滚轮；34、电机；35、支撑滚轮；36、胶带卷；

37、胶带夹持机构；371、安装架；372、夹持辊；372a、初始辊；372b、释放辊；372c、刀片；373、拉动部件；373a、连杆结构；373b、扭簧；373c、滑块；373d、滑轨；374、齿轮；375、第一伸缩缸；376、第二伸缩缸；377、滑架；

4、纤维绳固定装置；41、支撑架；4101、拉出槽；42、导向轮；43、导向皮带；44、纤维绳卷轮；45、绳夹机构；451、辊轴架；451a、限位槽；452、固定辊；453、活动辊；454、第三伸缩杆；455、限位块；456、第四伸缩杆；46、电热塑封块；4601、切刀；47、第五伸缩杆；48、固定夹持机构；481、上夹板；482、下夹板；483、限位杆；484、弹簧；485、电磁铁。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明中的技术方案进行说明。

请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种用于纤维丝的自动化打包设备，包括传送装置1和设置在传送装置1之间的胶带卷绕装置3和纤维绳固定装置4，传送装置1包括由伺服电机驱动的第一传送辊11、第二传送辊12和第三传送辊13，胶带卷绕装置3设置在第一传送辊11和第二传送辊12之间，纤维绳固定装置4设置在第二传送辊12和第三传送辊13之间，包装箱从第一传送辊11经过胶带卷绕装置3进入到第二传送辊12上，并从第二传送辊12经过纤维绳固定装置4进入到第三传送辊13上，并当包装箱位于胶带卷绕装置3或纤维绳固定装置4内时，第一传送辊11和第二传送辊12或者第二传送辊12和第三传送辊13同时停止转动，给包装箱的胶带卷绕和纤维绳固定提供足够的时间，实际中可以控制胶带卷绕和纤维绳固定的时间一致，例如均为3秒，那么此时便可以控制同一个传送装置1上至少同时存在两个包装箱，其中一个位于胶带卷绕装置3上，另一个完成了胶带卷绕后位于纤维绳固定装置4上，由此流水线式进行，能够提高打包的效率。

在本发明中的一个实施例中，胶带卷绕装置3包括中空的卷绕架31、转动设置在卷绕架31内的驱动环32、转动安装在驱动环32上的胶带卷36以及夹持在胶带卷36端部的胶带夹持机构37，本发明中将胶带卷36卷绕在包装箱上。

如图1-3所示，在进行卷绕之前，通过卷绕架31的前端固定设置的压板机构2对包装箱的顶部进行固定。压板机构2包括多个可上下移动的下压板23，下压板23的轴向平行于传送装置1的传送方向，包装箱的箱盖与下压板23底部滑动接触；包装箱的箱盖通过人工的方式进行折叠后进入到压板机构2下方，确保在进行胶带卷绕过程中，箱盖不会弹起。

在本发明的一个实施例中，压板机构2还包括固接在卷绕架31顶部的安装板21，安装板21底部通过多组平行的交叉杆结构22与下压板23连接，在下压板23底部还均匀分布多个可转动的压轮24。

交叉杆结构22包括交叉铰接设置的第一支撑杆221、第二支撑杆222以及固定连接第一支撑杆221和第二支撑杆222的拉簧223，第一支撑杆221和第二支撑杆222的其中一个同侧端部分别与安装板21和下压板23转动连接，第一支撑杆221和第二支撑杆222的另一个同侧端部分别与安装板21和下压板23滑动连接，同时在安装板21和下压板23的对应设置设有滑槽2301。通过拉簧223将第一支撑杆221和第二支撑杆222的上段向中间拉动，从而使得交叉杆结构22伸出，保证下压板23能够挤压接触在包装箱顶部。

如图3所示，在本发明的另一个实施例中，安装板21还可以通过在底部设置一个安装腔2101与下压板23连接，下压板23顶部通过弹簧与安装腔2101内顶端连接，通过弹簧保证下压板23持续下压。

如图4-5所示，卷绕架31侧面贯穿开设有圆形的开口3101，驱动环32位于开口3101内，在卷绕架31内还转动安装有多个驱动滚轮33，驱动滚轮33对称式分布在驱动环32外侧，且驱动滚轮33上设置有用于驱动环32卡接在的凹槽，驱动滚轮33之间通过皮带闭合传动连接，其中任意一个驱动滚轮33通过电机34驱动。

进一步的，驱动滚轮33为一个具有双槽的滑轮结构，其中一个槽内设置有皮带，另一个槽内摩擦接触有驱动环32边沿，其中一个驱动滚轮33转动时，通过皮带实现同步转动，同时通过摩擦力带动驱动环32转动。进一步的，在卷绕架31内还设置有若干个支撑滚轮35，支撑滚轮35滑动接触在驱动环32的外侧，在驱动环32转动过程中对驱动环32进行支撑。

包装箱通过第一传送辊11传送到胶带卷绕装置3内，具体是位于驱动环32的中间，胶带夹持机构37安装在包装箱下侧的卷绕架31上，卷绕架31底部设置有向外延伸的侧板，用于安装胶带夹持机构37，同时预留出足够的空间用于胶带卷36通过，在另一个实施例中还可以将胶带夹持机构37安装在同侧的传送装置1的机架上，确保胶带夹持机构37位于包装箱下方，同时还不会影响胶带卷36的运动。胶带夹持机构37包括滑动设置在卷绕架31下方的安装架371，其中安装架371可以沿着其径向两侧以及轴向两侧四个方向自由滑动；安装架371上平行转动安装有两个夹持辊372，胶带卷36上的胶带端部绕过两个夹持辊372粘贴卷绕在包装箱上，并以图4和图5中方向顺时针转动。

安装架371顶部通过燕尾滑槽结构滑动连接滑架377，滑架377通过另一个燕尾滑槽结构滑动连接卷绕架31，且安装架371和滑架377上的燕尾滑槽结构相互垂直，在滑架377上设置有第一伸缩缸375带动安装架371沿着图6中方向左右滑动，在卷绕架31上设置有第二伸缩缸376沿着图6中方向前后滑动。由此实现安装架371的四个方向的滑动，从而确保胶带卷36在需要卷绕多圈时可以将夹持辊372向外收回，避免将胶带多次卷绕到夹持辊372上，保证夹持辊372只会接触胶带的端部。

其中，两个夹持辊372分别为初始辊372a和释放辊372b，其中释放辊372b上沿着其轴向平行安装与刀片372c，刀片372c的刀刃口朝下，两个夹持辊372的一侧端部均安装有齿轮374，两个齿轮374之间啮合；

释放辊372b的端部通过拉动部件373活动连接卷绕架31，在安装架371向前侧滑动时，拉动部件373带动释放辊372b向辊缝中间转动。

在本发明的一个实施例中，拉动部件373包括与释放辊372b转动连接的连杆结构373a、转动设置在连杆结构373a外端的滑块373c以及支撑滑块373c运动的滑轨373d，滑轨373d固定安装在卷绕架31上，连杆结构373a由三个相互铰接的连杆构成，其中一个端部的连杆与释放辊372b的端部固定连接。

释放辊372b向两个夹持辊372中间方向转动，通过啮合的齿轮374带动初始辊372a也向中间方向转动。在实际操作中，一开始将整卷胶带的头部粘贴初始辊372a上，胶带卷36向上绕过包装箱后，将胶带缠绕在包装箱上，并向下绕过释放辊372b，再次回到初始辊372a一侧，由此实现对包装箱一圈的缠绕。在胶带粘贴完成后，通过第二伸缩缸376带动整个安装架371向前移动，通过拉动部件373带动释放辊372b转动，将固接在释放辊372b表面的刀片372c向下压，将绕在两个夹持辊372下方的胶带切断。同时使得释放辊372b与包装箱上的胶带末端脱离，便于包装箱进一步运动。

如图1以及图8-11所示，纤维绳固定装置4包括固定设置在第二传送辊12和第三传送辊13之间的支撑架41和纤维绳卷轮44，支撑架41为一个下端开口的矩形框结构，支撑架41内开设有空腔，且支撑架41的内侧面上开设有拉出槽4101，拉出槽4101的宽度略窄于纤维绳，使得纤维绳能够在支撑架41空腔内运动且不会直接从拉出槽4101滑出，当对纤维绳施加外力时便可以将其从拉出槽4101拉出。

空腔的内部两侧均匀分布有多个导向轮42，导向轮42上分布有导向皮带43，纤维绳夹持在两侧的导向皮带43之间，并沿着导向皮带43方向运动，在支撑架41的下侧横端固定设置有用于固定纤维绳末端的固定夹持机构48，且位于固定夹持机构48外侧的下方可升降安装有电热塑封块46；导向皮带43在支撑架41内构成四个独立的部分，分别为两个竖向和两个横向，每个部分的导向皮带43均由其中的导向轮42驱动，位于端部的导向轮通过电机进行驱动，导向皮带43从支撑架41的一个竖向部分输入，经过支撑架41顶部横向部分后，再从另一个竖向部分向下输送，最后从下侧的横向部分输出，

支撑架41的进口端还设置有绳夹机构45，绳夹机构45间歇式固定夹持纤维绳，带动纤维绳移动到电热塑封块46上方。

在本发明的一个实施例中，固定夹持机构48由上下分布的上夹板481和下夹板482构成，下夹板482与支撑架41末端固定连接，在下夹板482上竖向设置多个限位杆483，限位杆483活动贯穿上夹板481，且在限位杆483上活动套接有弹簧484，在弹簧484作用下，带动上夹板481向上运动，在上夹板481和下夹板482之间对应安装有电磁铁485，当电磁铁485通电时，带动上夹板481和下夹板482之间相互靠近。当纤维绳末端从支撑架41的末端输出后，经过上夹板481和下夹板482之间，此时让纤维绳末端伸出固定夹持机构48一部分，电磁铁485通电，上夹板481和下夹板482靠近将纤维绳夹持住。

在本发明的一个实施例中，绳夹机构45包括滑动安装在设备机架上的辊轴架451，具体可以在设备机架上设置一个水平的滑轨，辊轴架451滑动设置在该滑轨上，辊轴架451上固定转动安装一个固定辊452，同时还滑动安装一个平行于固定辊452的活动辊453，固定辊452和活动辊453之间的滚隙可调整，纤维绳绕过固定辊452和活动辊453之间的滚隙进入到支撑架41内，在固定辊452一侧的辊轴架451上开设有限位槽451a，限位槽451a内滑动卡接一个限位块455，活动辊453转动安装在限位块455上，辊轴架451上固定安装有第三伸缩杆454，第三伸缩杆454的驱动端固定连接限位块455，辊轴架451通过第四伸缩杆456与设备机架连接，通过第四伸缩杆456带动辊轴架451向垂直于传送装置1方向往复运动。

纤维绳经过绳夹机构45进入到支撑架41后，并从支撑架41另一端输出后固定在固定夹持机构48上，此时通过绳夹机构45将位于固定辊452和活动辊453之间纤维绳也固定住，包装箱正好位于支撑架41下方。通过第四伸缩杆456带动辊轴架451向固定夹持机构48方向运动，其中绳夹机构45与固定夹持机构48上下位置交错开，使得上下两层纤维绳正好重叠。

其中，电热塑封块46上设置一个向上凸起的切刀4601，且电热塑封块46下方连接一个第五伸缩杆47。

通过第五伸缩杆47带动电热塑封块46上下运动，同时为了避免对纤维绳的运动造成干扰，第五伸缩杆47采用倾斜式安装，当第五伸缩杆47收缩时，电热塑封块46位于固定夹持机构48下方的外侧。只有当第五伸缩杆47伸出时，电热塑封块46正好位于纤维绳末端的下方。

在绳夹机构45的带动下，将纤维绳拉动到与纤维绳末端重叠的位置，电热塑封块46在第五伸缩杆47作用下挤压到两层的纤维绳上，将两层纤维绳通过热塑连接在一起，并通过切刀4601将下一层的纤维绳切断，从而实现纤维绳的固定。实际中为了便于切刀4601的切断，还可以将切刀4601采用为电热材质，通过热熔断方式将下一层纤维绳切断。

以下对本发明中具体步骤进行说明：

包装箱通过传送装置1依次经过胶带卷绕装置3和纤维绳固定装置4，通过胶带卷绕装置3将胶带横向卷绕在包装箱上，对包装箱进行初步封闭，然后进一步通过纤维绳固定装置4对包装箱进行固定，加固封闭。

包装箱的箱盖通过人工的方式进行折叠后进入到压板机构2下方，确保在进行胶带卷绕过程中，箱盖不会弹起，进入到胶带卷绕装置3内时，传送暂停；

一开始通过手动方式将胶带卷绕装置3上的将整卷胶带的头部粘贴初始辊372a上，胶带卷36向上绕过包装箱后，将胶带缠绕在包装箱上，并向下绕过释放辊372b，再次回到初始辊372a一侧，由此实现对包装箱一圈的缠绕；

在胶带粘贴完成后，通过第二伸缩缸376带动整个安装架371向前移动，通过拉动部件373带动释放辊372b转动，将固接在释放辊372b表面的刀片372c向下压，将绕在两个夹持辊372下方的胶带切断。同时使得释放辊372b与包装箱上的胶带末端脱离，便于包装箱进一步运动到纤维绳固定装置4上；

当包装箱位于纤维绳固定装置4上时，其中的纤维绳经过绳夹机构45进入到支撑架41后，并从支撑架41另一端输出后固定在固定夹持机构48上，此时通过绳夹机构45将位于固定辊452和活动辊453之间纤维绳也固定住，包装箱正好位于支撑架41下方；

通过第四伸缩杆456带动辊轴架451向固定夹持机构48方向运动，支撑架41内的纤维绳在拉力作用下直接从从拉出槽4101拉出，固定在包装箱外侧，其中绳夹机构45与固定夹持机构48上下位置交错开，使得上下两层纤维绳正好重叠；

电热塑封块46在第五伸缩杆47作用下挤压到两层的纤维绳上，将两层纤维绳通过热塑连接在一起，并通过切刀4601将下一层的纤维绳切断，从而实现纤维绳的固定。实际中为了便于切刀4601的切断，还可以将切刀4601采用为电热材质，通过热熔断方式将下一层纤维绳切断，完成纤维绳的固定。

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。