一种包装机的首卷物料穿料装置的制作方法

本发明属于包装机附属装置领域，更具体地，涉及一种包装机的首卷物料穿料装置。

背景技术：

在固体物料、粉料等袋装全自动包装生产领域，编织袋的放卷切割过程中，涉及偏转辊、张紧组件和纠偏组件，使得编织袋在穿料过程中路径复杂，并且针对不同类型的设备更是没有规律可循，故包装袋的穿料过程一直都是业内很困扰的难题。

专利200410043875.6公开了一种典型的袋成型自动包装机，袋成型的包装机都设计有复杂的惰辊与浮动辊，使得物料在首次穿料需要穿过复杂交错的惰辊与浮动辊，其需要两个工人协同配合，人工强度大，没有解决首次复杂的自动穿料问题。专利us20130036710a1公开了一种用于生产和填充包装装置的方法，此装置中包含平行的两个软管边缘的扁平管状薄膜材料在软管的主对称轴线的方向上从辊上展开，主要的缓冲辊和偏转辊沿着垂直方向上布置，结构非常紧凑，缩短了整个穿料的距离，但是还是需要人工在一个狭小的空间进行复杂的穿料动作，没有解决穿料困难的本质问题。专利cn201611101030.7公开了一种冷切缝热熔多功能一体机，此设备特征在于机架表面为编织袋的上料通道，其中机架上依次安装有裁切部件、缝纫部件、卷边热熔部件、压实部件、机架下方安装有动力驱动装置，此设备的辊筒、胶辊更加复杂，依然没有提到如何简单有效的完成穿料的动作。

鉴于上述状况，有必要提出一种全新的穿料装置，以实现编织袋卷料的自动化高效穿料。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种包装机的首卷物料穿料装置，其通过对关键单元组件如上料单元、放卷单元和传送穿料单元的结构及其具体布置方式的研究与设计，相应的可有效实现卷料的自动化高效穿料，该方式简单可靠，整个动作能将卷料穿到合适的位置，不需要增加其他辅助机构，便于卷料的后续化处理，具有结构简单、操作便利等优点，适用于包装机中编织袋的穿料。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种包装机的首卷物料穿料装置，其包括整体机架以及从左至右依次设置在该整体机架上的上料单元、放卷单元和传送穿料单元，其中：

所述上料单元用于实现卷料的上下料，所述放卷单元用于实现卷料的放卷；所述传送穿料单元用于实现卷料的传送与穿料，其包括传送组件、穿料组件和驱动组件，其中，所述传送组件包括水平布置的偏转惰辊以及水平布置的浮动辊，该偏转惰辊的两端安装在所述整体机架上，该浮动辊的两端通过侧端支撑板与所述整体机架铰接，以此保证所述浮动辊能上下浮动，所述偏转惰辊和浮动辊彼此平行且两者的两端均安装有链轮；所述穿料组件包括穿料驱动件和多个水平布置的且与所述偏转惰辊平行的穿料辊，每个穿料辊的两端均设置有链轮，所述偏转惰辊和浮动辊以及所有穿料辊位于同侧的链轮与一链条配合以形成循环闭合的穿料路径，与偏转惰辊两端链轮配合的两条链条上设置有用于连接卷料的柔性连接板；所述驱动组件设置在其中两个穿料辊之间，其包括主驱动辊、从动辊以及驱动主驱动辊旋转的主动辊驱动件。

作为进一步优选的，所述上料单元包括气胀轴、支撑臂和上料气缸，所述气胀轴用于安装卷料，该卷料在气胀轴未充气时穿过气胀轴，然后通过对气胀轴充气实现卷料与气胀轴的连接，所述气胀轴通过轴承与所述支撑臂的一端相连，所述支撑臂的另一端安装在所述整体机架上，所述上料气缸安装在所述整体机架上，并与所述支撑臂相连，以此通过该上料气缸的伸缩控制支撑臂的上下运动从而实现卷料的上下料。

作为进一步优选的，所述放卷单元包括滑动导轨组件、放卷辊和压紧辊，所述滑动导轨组件包括两组结构相同的滑动导轨子部件，每组滑动导轨子部件均包括与所述整体机架相连的滑动导轨、与该滑动导轨滑动配合的滑动侧板以及驱动该滑动侧板上下运动的压紧气缸，所述放卷辊的两端与所述整体机架相连，其两端同样设置有与链条配合的链轮，所述压紧辊设于所述放卷辊的上方，其两端分别与两组滑动导轨子部件中的滑动侧板相连，以此通过压紧气缸的伸缩控制压紧辊在放卷辊上的压紧和打开。

作为进一步优选的，所述穿料驱动件包括链轮驱动轴和用于驱动该链轮驱动轴旋转的链轮驱动源，所述链轮驱动轴的两端设置有与链条配合的链轮。

作为进一步优选的，所述浮动辊两端设置的链轮优选为扇形链轮。

作为进一步优选的，所述主驱动辊和从动辊之间通过齿轮啮合，所述主动辊驱动件包括安装在所述主驱动辊上的同步带轮、用于带动该同步带轮运动的驱动电机以及用于连接所述同步带轮和驱动电机的同步带。

按照本发明的另一方面，提供了另一种包装机的首卷物料穿料装置，其包括整体机架以及从左至右依次设置在该整体机架上的上料单元、放卷单元和传送穿料单元，其中：

所述上料单元用于实现卷料的上下料，所述放卷单元用于实现卷料的放卷；所述传送穿料单元用于实现卷料的传送与穿料，其包括传送组件、穿料组件和驱动组件，其中，所述传送组件包括水平布置的偏转惰辊以及水平布置的浮动辊，该偏转惰辊的两端安装在所述整体机架上，该浮动辊的两端通过侧端支撑板与所述整体机架铰接，以此保证所述浮动辊能上下浮动，所述偏转惰辊和浮动辊彼此平行且两端均安装有链轮；所述穿料组件包括穿料驱动件和多个水平布置的且与所述偏转惰辊平行的穿料辊，每个穿料辊的两端均设置有链轮，所述偏转惰辊以及所有穿料辊位于同侧的链轮与一链条配合以形成循环闭合的穿料路径，与偏转惰辊两端链轮配合的两条链条上设置有用于连接卷料的柔性连接板；所述驱动组件设置在其中两个穿料辊之间，其包括主驱动辊、从动辊以及驱动主驱动辊旋转的主动辊驱动件。

作为进一步优选的，所有链轮均替换为带轮，所有链条替换为柔性连接带，该柔性连接带优选为皮带、传送带或绳索。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明装置两侧对称布置由链轮链条组成的两组柔性导向机构可实现卷料的柔性导向，并且两组柔性导向机构之间设置一用于粘接卷料的柔性连接板，该连接板能承受挤压拉伸变形，能够顺利穿过驱动对辊装置，可带动卷料穿过复杂交错的惰辊与浮动辊。

2.本发明的装置通过一种由链轮链条组成的柔性导向机构实现卷料穿过复杂交错的惰辊与浮动辊，其中此导向机构在浮动辊上布置的扇形链轮，能够在完成穿料后实现浮动辊的脱离，不影响浮动辊的运动。

3.本发明中卷料与装置中的连接板采用粘连方式连接，在卷料穿过驱动组件的驱动对辊即主驱动辊和从动辊时，点动对辊运动，连接板继续朝导向机构方向运动，编织袋受到对辊夹持力的作用，使得编织袋与连接板产生分离力，实现自动分离，此分离方法简单巧妙，可靠性好。

4.本发明装置同一链条的两端采用首尾循环连接的方式，其中在链条旁侧设计有链条张力调节机构，可以灵活调节链条张力大小。

5.本发明装置中的上料单元可以适用不同尺寸、材质、型号的卷料上卷，实现不同尺寸大小、材质的编织袋穿料。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种包装机的首卷物料穿料装置的结构示意图；

图2(a)-(d)是本发明的首卷物料穿料装置的穿料过程示意图；

图3是本发明实施例提供的上料单元的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的传送穿料单元的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的放卷单元的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种传送穿料单元的结构示意图；

图7是链条与连接板的连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例提供的一种包装机的首卷物料穿料装置，其包括整体机架7-1以及从左至右依次设置在该整体机架7-1上的上料单元1-1、放卷单元2-1、传送穿料单元，其中，上料单元1-1用于实现卷料的上下料，放卷单元2-1用于实现卷料的放卷，传送穿料单元用于实现卷料的传送与穿料，本发明中的卷料优选为编织袋，尤其优选为非覆膜编织袋。通过上述各个关键单元组件的相互配合，可实现卷料的自动穿料，具有操作简单方面，穿料效率自动化程度高等优点。

下面将对各个关键单元组件逐一进行更为具体的说明。

如图1和图3所示，作为关键单元组件之一的上料单元1-1譬如安装在整体机架的外部的左侧，其包括气胀轴102、支撑臂103和上料气缸104，气胀轴102用于安装卷料101，该卷料在气胀轴未充气时穿过气胀轴，然后通过对气胀轴充气实现卷料与气胀轴的连接，并且可通过气胀轴上的刻度实现卷料的轴向定位，气胀轴通过轴承与支撑臂的一端相连，支撑臂的另一端安装在整体机架上，上料气缸譬如通过气缸安装支座105连接在整体机架7上，该上气缸的伸缩杆与支撑臂相连，通过上料气缸的伸缩控制支撑臂的上下运动从而实现卷料的上下料。

如图1和图4所示，作为另一关键单元组件之一的传送穿料单元譬如安装在整体机架的内部并位于上料单元的右侧，其包括传送组件3-1、穿料组件4-1和驱动组件5-1，其中，传送组件3-1包括水平布置的偏转惰辊301以及水平布置的浮动辊302，偏转惰辊301主要用于改变卷料的走向，浮动辊302用于控制制袋过程中卷料的张力变化，该偏转惰辊301的两端譬如通过轴承座507安装在整体机架7-1上，该浮动辊302的两端通过侧端支撑板303与整体机架7-1铰接，以此保证浮动辊302能上下浮动，偏转惰辊301和浮动辊302彼此平行且偏转惰辊301和浮动辊302的两端均安装有链轮；穿料组件4-1包括穿料驱动件和多个水平布置的且与偏转惰辊301平行的穿料辊，每个穿料辊譬如通过轴承座507安装在整体机架7-1上，并且每个穿料辊的两端均设置有链轮401，链轮譬如通过定位轴套406和固定环407实现在穿料辊上的定位，其中偏转惰辊301、浮动辊302以及所有穿料辊位于同侧的链轮与一链条402啮合以形成循环闭合的穿料路径，也即在偏转惰辊、浮动辊以及所有穿料辊的一侧设置有一条链条，在偏转惰辊、浮动辊以及所有穿料辊的另一侧设置有另一条链条，两条链条之间设置有用于连接卷料的柔性连接板403，例如聚乙烯纤维制成的柔性连接板，其厚度在0.5mm。如图7所示，柔性连接板安装在链条的侧面；驱动组件5-1设置在其中两个穿料辊之间，其包括主驱动辊502、从动辊503以及驱动主驱动辊旋转的主动辊驱动件，主驱动辊502和从动辊503安装在机架上。

优选的，穿料驱动件包括链轮驱动轴405和用于驱动该链轮驱动轴旋转的链轮驱动源411，链轮驱动轴405安装在整体机架上，其两端设置有与两条链条配合的链轮，链轮驱动源411与链轮驱动轴405相连，优选将链轮驱动源411安装在链轮驱动轴405一端的外侧，在空间位置上方便驱动，该链轮驱动源可以为电机、手轮等，通过链轮驱动源带动链轮驱动轴旋转，进而带动该链轮驱动轴上的链轮旋转，从而带动与该链轮啮合的两条链条的运动，进而带动链条上的柔性连接板及该柔性连接板上的卷料沿着穿料路径运动，从而实现穿料动作。

进一步的，主驱动辊502和从动辊503之间通过齿轮501啮合，两者位于同一水平面上，并且彼此平行，主动辊驱动件包括安装在主驱动辊上的同步带轮504、用于带动该同步带轮运动的驱动电机505以及用于连接同步带轮和驱动电机的同步带506，主驱动辊502通过驱动电机505带动同步带506旋转从而实现旋转，进而带动从动辊503旋转，实现对辊驱动卷料运动。更进一步的，浮动辊302两端安装的链轮为扇形链轮412，用于在浮动辊运动时保证浮动辊上的链轮与链条的有效分离，并且不影响链条的布置。优选的，偏转惰辊和穿料辊上设置有限位橡胶环408，用于防止穿料过程中卷料跑偏。为了实现链条张力的调节，传送穿料单元中还设置有链条张紧机构410，该链条张紧机构设于链条的旁侧用于实现链条张力的调节。

作为优选的，传送组件3-1包括一根偏转惰辊和两根浮动辊，两根浮动辊(第一浮动辊、第二浮动辊)设于偏转惰辊下方，两根浮动辊彼此平行且位于同一水平面，并且与偏转惰辊平行，第一浮动辊、第二浮动辊设于偏转惰辊的两侧；穿料辊设置有六根，分别为第一穿料辊、第二穿料辊、第三穿料辊、第四穿料辊、第五穿料辊、第六穿料辊，穿料辊的结构与偏转惰辊的结构相同，也可将穿料辊称为偏转惰辊，其中第一穿料辊和第二穿料辊位于浮动辊的下方，并且第一穿料辊位于第一浮动辊的左侧，第二穿料辊位于第二浮动辊的右侧，放卷辊位于第一穿料辊与第一浮动辊之间，第三穿料辊和第四穿料辊位于偏转惰辊的上方，且穿料驱动件位于第三穿料辊和第四穿料辊之间，第五穿料辊和第六穿料辊分别位于主驱动辊的上方和下方，链条依次绕过放卷辊、第一浮动辊、偏转惰辊、第二浮动辊、第三穿料辊、穿料驱动件、第四穿料辊、第五穿料辊、驱动组件、第六穿料辊、第二穿料辊以及第一穿料辊上位于同侧的链轮以形成循环闭合的穿料路径，连接板在一次穿料循环过程中依次经过放卷辊、第一浮动辊、偏转惰辊、第二浮动辊、第三穿料辊、穿料驱动件、第四穿料辊、第五穿料辊、驱动组件、第六穿料辊、第二穿料辊以及第一穿料辊。

如图1和图5所示，作为另一关键单元组件之一的放卷单元2-1安装在整体机架上，并位于上料单元和传送穿料单元之间，其包括滑动导轨组件、放卷辊206和压紧辊202，滑动导轨组件包括两组结构相同的滑动导轨子部件，每组滑动导轨子部件均包括与整体机架相连的滑动导轨205、与该滑动导轨滑动配合的滑动侧板以及驱动该滑动侧板上下运动的压紧气缸204，滑动导轨205通过连接板201连接在机架7上，压紧气缸204安装在滑动导轨205的支座上，放卷辊206的两端与整体机架相连，并且其两端设置有与链条配合的链轮，压紧辊202设于放卷辊206的上方，压紧辊的两端与两组滑动导轨子部件中的滑动侧板相连，以此通过压紧气缸的伸缩控制压紧辊在放卷辊206上的压紧和打开。为了增加压紧的摩擦力，在压紧辊202上通过紧定螺钉连接有橡胶圈203，当穿料动作完成后，压紧气缸伸出，压紧辊压紧卷料，通过放卷辊206旋转，通过压紧力实现与压紧辊202对辊，驱动卷料的放卷。进一步的，本发明的穿料装置还设置有热切单元6-1，该热切单元用于实现卷料的切断，其设置在整体机架上，并位于传送穿料单元的右侧。

如图2(a)-(d)所示，本发明的装置工作时，首先卷料通过上料单元将卷料提升至一定高度，卷料到位后，放卷单元中的压紧气缸处于缩回状态，工人将卷料的起始编织袋粘贴在连接板403上，然后通过链轮驱动源带动链轮驱动轴两侧的链轮同步旋转，具体为顺时针旋转，进而带动连接板403及其上的编织袋依次穿过传送组件和穿料组件，当连接板到达驱动组件的上方时，工人点动按钮使得主驱动辊502旋转一会即停止，即开启驱动电机505使得主驱动辊502旋转带动粘有编织袋的连接板403从主驱动辊502和从动辊503之间穿过后便关闭驱动电机，此时编织袋被主驱动辊502和从动辊503夹持，而由于链条一直在运动，则连接板在链条的带动下与编织袋实现分离，连接板经过一个循环回到初始位置，连接板与编织袋分离后，再点动(即运动一会即可停止)主驱动辊502旋转使得编织袋通过热切单元，然后放卷单元的压紧气缸伸出使压紧辊压紧编织袋，放卷辊206与主驱动辊502同步驱动运动，继续完成试切等动作。整个过程模拟人工穿袋方式，先将袋子与连接板连接，使得袋子与连接板合为一体，方便柔性体沿着一定的路径运动，然后通过链轮链条的导向运动，将编织袋简单顺利的穿过复杂的传动机构，完成穿料后，适当调节扇形齿轮的旋转位置，将没有链尺的部分与链条相接触，当浮动辊上下摆动，扇形链轮和链条发生脱离，设备正常工作。该方法利用了制袋机本身复杂的传动辊组件，通过在辊两侧安装链条链轮导向，简单的替换了人工上料困难的难题，此方法还可以灵活运用到像其他印刷、穿纸等场合。

如图6所示，作为本发明的另一个实施例，可以将链条设计成与偏转惰辊以及所有穿料辊位于同侧的链轮配合，而不与浮动辊的链轮配合，需要说明的是采用该方案是，位于浮动辊下方的链轮直接安装在整体机架上，其无需设置穿料辊。即本装置除了可以采用在浮动辊两端布置扇形链轮外，也可以将链轮布置在浮动辊的极限位置以下以绕过浮动辊，由此不影响浮动辊的运动。该装置除可用导向方式不一样之外，也可将链条替换为绳索、皮带、传送带或者其它衍生物，则相应的采用带轮与其配合。

总之，本发明的装置可使得卷料尤其是编织袋卷料能以一种全新的方式实现穿料，通过将编织袋粘连在柔性连接板上，连接板通过链条的同步导向来带动编织袋穿过偏转惰辊、浮动辊等各个部件，该方式简单可靠，且整个动作能将袋子穿到合适的位置，不需要再增加其他辅助机构，十分方便后续自动化处理(如切袋、缝袋工序)。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。