一种连续上下料全自动铝材包装机的制作方法

本发明涉及一种铝材包装机，尤其涉及一种连续上下料全自动铝材包装机。

背景技术：

在铝材生产领域中，铝材生产企业需要通过包装机对成品铝材进行包装，以便于存放和运输。由于成品铝材的长度较长，而且是整框横向存放的，连续进料难度大，因此现有的铝材包装机一般采用逐组进料的方式，即等待前组铝材包装即将完成时，再进下一组铝材，实施间断式的包装。

采用上述进料和包装方法，包装机包装一组铝材之后包装装置需要暂停等待一段时间，大大降低了包装效率。另外，间断式的上料和包装方式包装纸必须和铝材同步输送，因此对应本组铝材的包装纸上料完成后，需要裁断，裁断的包装纸需要留出一定余量，容易造成包装材料的浪费以及封口的瑕疵；下一组铝材开始上料时，剩余的包装纸需要跟随铝材的前端，重新同步上纸，反复的裁断和上纸降低了上纸的可靠性，容易使上纸位置、裁断位置和包装纸的形状出现偏差，影响包装质量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种连续上下料全自动铝材包装机，可实现无间断的连续铝材包装，提高包装效率。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种连续上下料全自动铝材包装机，可对不同形状和尺寸的铝材进行包装，应用范围广，降低包装设备的使用成本。

其中，本专利提及的包装纸是指用于包覆于铝材表面，以便于铝材的运输及堆放，对铝材起保护、固定和识别作用的材料，如包装用的纸皮、塑料膜、珍珠棉、气泡垫等。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连续上下料全自动铝材包装机，包括上料送纸装置和包装装置，所述包装上料送纸装置包括顺序设置的第一传输机构和第二传输机构，所述第二传输机构包括传输平台，所述传输平台上设有传输辊容纳槽，所述传输辊容纳槽内设有传输辊，所述传输平台靠近进料端处还设有进纸口，所述进纸口用于将包装纸输送到所述传输平台上，使其跟随铝材同步前进；所述第一传输机构和第二传输机构的传输速度相互配合，使待包装的本组铝材在完全经过所述进纸口前与下一组铝材首尾抵接；所述第二传输机构将铝材和包装纸共同输送到包装装置，对铝材实施包装。

所述包装装置包括机架以及设置在机架上的水平对称滑座，所述水平对称滑座能够相互靠近或远离；所述水平对称滑座上设有第三传输机构、包装机构和分断机构；所述包装机构包括竖直设于所述水平对称滑座上的包装升降座，所述包装升降座上设有包装压板；包装开始时，所述包装压板跟随所述水平对称滑座和包装升降座水平移动和竖直移动，保持与铝材的一侧和上表面抵接；所述分断机构能够传输包装完成的铝材，并且具有比所述第三传输机构更快的传输速度，使连接部位处于第三传输机构和分断机构之间的前后两组铝材分开。

作为上述方案的补充，所述传输平台下方设有裁切机构，所述裁切机构用于在包装纸上对应本组铝材和下一组铝材的连接处裁切出切痕；所述裁切机构包括同步活动座，所述同步活动座上设有滚刀升降座和裁切垫辊，所述滚刀升降座上设有滚刀横向活动座，所述滚刀横向活动座上设有裁切滚刀；当所述裁切滚刀开始裁纸时，所述同步活动座与包装纸同步移动；所述滚刀升降座用于带动滚刀横向活动座上下移动，使裁切滚刀抵接或离开所述裁切垫辊；所述滚刀横向活动座用于带动裁切滚刀横向移动，对设于裁切滚刀和裁切垫辊之间的包装纸进行裁切，所述裁切滚刀的刀刃的预定位置设有缺口。

作为上述方案的补充，所述同步活动座上还设有裁切限位板，所述裁切滚刀的后部设有限位轮，所述裁切滚刀通过弹性件与滚刀横向活动座连接；所述裁切限位板设于包装纸的两侧边缘，当裁切滚刀移动至裁切限位板处时，所述裁切限位板将限位轮抬起，从而使裁切滚刀离开裁切垫辊。

作为上述方案的补充，所述传输平台上设有铝材对中机构；所述铝材对中机构包括两个以上设于传输平台上的梁架，所述梁架上对称设有对中臂，对称设置的对中臂末端通过齿轮啮合；所述齿轮连接有对中气缸，所述对中气缸驱动所述对中臂向第二传输机构的中轴摆动，将铝材对正在第二传输机构的中轴上。

作为上述方案的补充，所述梁架上还设有压紧气缸，所述压紧气缸朝向铝材方向设有压紧辊，沿铝材出料方向的不同梁架上的压紧辊的长度逐个减少。

作为上述方案的补充，所述第三传输机构包括设于铝材底部的下传输辊、设于铝材两侧的侧传输辊，以及设于铝材上方的上传输辊；所述下传输辊相互错开地设于水平对称滑座上，所述侧传输辊对称竖直设于水平对称滑座上，所述上传输辊设于传输辊升降座上，所述传输辊升降座竖直设于所述机架上。

作为上述方案的补充，所述包装压板前后错开地设于待包装的铝材两侧，其包括在边沿处相互垂直连接的侧包装压板和顶包装压板，所述侧包装压板和顶包装压板朝向铝材进料方向设有弧形导向部。

作为上述方案的补充，靠近铝材进料端的包装压板一侧设有与顶包装压板同高并且水平伸向对面一侧的包装压板的包装纸整理件，所述包装纸整理件具有弹性。

作为上述方案的补充，所述机架上还设有粘胶机构，所述粘胶机构包括储胶辊和胶带打孔机构；所述胶带打孔机构用于在胶带的预定位置打孔；所述胶带打孔机构包括胶带导向辊和锁止机构，所述胶带导向辊能够随胶带的移动而旋转，所述胶带导向辊上与胶带的接触表面设有打孔钉，所述锁止机构用于限制胶带导向辊跟随胶带移动；所述锁止机构包括锁止气缸以及与胶带导向辊连接并且与胶带导向辊同步转动的锁止辊，所述锁止辊上设有向外凸出的锁止块，所述锁止气缸通过自身推杆的伸出以阻挡锁止块的运行轨迹，限制胶带导向辊的转动。

作为上述方案的补充，所述包装机构还包括设于包装压板前方的竖直压板和包装纸导向板。

实施本发明，具有如下有益效果：本发明通过第一传输机构和第二传输机构的传输速度相互配合，使待包装的本组铝材在完全经过进纸口前与下一组铝材首尾抵接，再通过与铝材的一侧和上表面抵接的包装压板对铝材进行包装，可实现无间断的连续铝材包装，提高包装效率，而且包装纸与铝材贴服顺滑，提高了包装质量。

本发明通过设于铝材底部的下传输辊、设于铝材两侧的侧传输辊，以及设于铝材上方的上传输辊对铝材进行夹持输送，可自动适应铝材的形状和尺寸，应用范围广，降低包装设备的使用成本。

附图说明

图1是本发明的上料送纸装置的结构示意图；

图2是本发明的第一传输机构的结构示意图；

图3是本发明的第二传输机构的结构示意图；

图4是本发明的裁切机构的结构示意图；

图5是图4的b部放大图；

图6是图3的a部放大图；

图7是本发明的包装装置的结构示意图；

图8是本发明的包装装置的另一视角结构示意图；

图9是本发明的包装装置的包装状态示意图；

图10是本发明的粘胶机构的结构示意图；

图11是本发明的包装机构的工作原理图；

图12是本发明的包装机构的另一工作原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明通过上料送纸装置和包装装置实现自动化的上料送纸和包装的工艺流程。下面，分别对上料送纸装置和包装装置的结构和原理进行详细描述。

上料送纸装置：图1-图6展现了本发明一种连续上下料全自动铝材包装机的上料送纸装置的详细结构，其包括顺序设置的第一传输机构1和第二传输机构2，所述第一传输机构1一侧设有铝材分堆机构(图中未画出)，所述铝材分堆机构用于将预定数量的铝材成组移送到所述第一传输机构1上；所述第二传输机构2包括传输平台21，所述传输平台21上设有传输辊容纳槽22，所述传输辊容纳槽22内设有传输辊23；所述传输平台21靠近进料端处还设有进纸口24，所述进纸口24用于将包装纸输送到所述传输平台21上，使其跟随铝材同步前进；所述第一传输机构1和第二传输机构2的传输速度相互配合，使待包装的本组铝材在完全经过所述进纸口24前与下一组铝材首尾抵接；所述传输平台21下方设有裁切机构25，所述裁切机构25用于在包装纸上对应本组铝材和下一组铝材的连接处裁切出切痕；所述第二传输机构2将铝材和包装纸共同输送到包装装置，对铝材实施包装。

本发明通过第一传输机构1和第二传输机构2的传输速度相互配合，使待包装的本组铝材在完全经过进纸口24前与下一组铝材首尾抵接，实现连续不断的铝材进料，为铝材连续包装提供支持。

下面详细说明第一传输机构1和第二传输机构2的具体结构和工作原理。

结合图2，所述第一传输机构1包括传输辊11以及用于驱动所述传输辊11的第一驱动电机12，所述第一驱动电机12通过类似于自行车飞轮的传动装置驱动所述传输辊11。当开始包装铝材时，铝材分堆机构将铝材分组推送到所述传输辊11上，所述第一驱动电机12带动传输辊11转动，将铝材传输到第二传输机构2上。

结合图3，所述第二传输机构2包括传输平台21，所述传输平台21上设有传输辊容纳槽22，所述传输辊容纳槽22内设有传输辊23；所述传输平台21靠近进料端处还设有进纸口24，所述传输辊23由第二驱动电机(图中未画出)驱动。本专利可以通过第一驱动电机12和第二驱动电机的转速差来实现待包装的本组铝材在完全经过所述进纸口24前与下一组铝材首尾抵接的技术效果。具体可以根据第一传输机构1和第二传输机构2的间距以及铝材分堆机构将铝材传输到第一传输机构1的时间来设定传输辊11和传输辊23的转速差，使第一传输机构1上的铝材的传输速度比第二传输机构2的铝材快，当第一传输机构1上的铝材与第二传输机构2上的铝材首尾抵接时，触发感应器，第一驱动电机12停止转动，第一传输机构1上的铝材由于惯性继续紧贴第二传输机构2上的铝材前进，直到受到第二传输机构2的传输辊23的驱动，继续前进。

结合图4和图5，为了在包装纸上对应本组铝材和下一组铝材的连接处裁切出切痕，便于包装完成后前后两组铝材的分离，所述传输平台21下方设有裁切机构25以及用于存放包装纸的包装纸辊26。所述裁切机构25包括同步活动座251，所述同步活动座251上设有滚刀升降座252和裁切垫辊253，所述滚刀升降座252上设有滚刀横向活动座254，所述滚刀横向活动座254上设有裁切滚刀255。其中，所述同步活动座251可以包括与包装纸的走向同向设置的同步滑轨2511，所述同步滑轨2511上设有同步滑座2512，所述同步滑座2512可以在所述同步滑轨2511上往复滑动，所述同步滑座2512通过电机驱动，使其向前移动时与包装纸的移动速度相同。所述滚刀升降座252包括竖直设置的升降气缸2521，其设于所述同步滑座2512上，所述升降气缸2521上设有滚刀横向活动座254，所述滚刀横向活动座254包括横向设置的横向滑轨2541，以及设于所述横向滑轨2541上的横向滑座2542，所述横向滑座2542上设有裁切滚刀255。

当所述裁切滚刀255开始裁纸时，所述同步活动座251与包装纸同步移动；所述滚刀升降座252用于带动滚刀横向活动座254上下移动，使裁切滚刀255抵接或离开所述裁切垫辊253；所述滚刀横向活动座254用于带动裁切滚刀255横向移动，对设于裁切滚刀255和裁切垫辊253之间的包装纸进行裁切。

优选地，所述裁切滚刀255的刀刃的预定位置设有缺口2551。设有缺口2551的裁切滚刀255可以在包装纸上裁切出断续交替的切痕，既可以降低裁切部位的包装纸强度，便于包装完成后将包裹前后两组铝材的包装纸的连接部位拉断，也可以在包装过程中保持包装纸的完整，防止包装纸提前被拉开。

作为本专利裁切机构25的优选方案，所述同步活动座251上还设有裁切限位板256，所述裁切滚刀255的后部设有限位轮257，所述裁切滚刀255通过弹性件258与滚刀横向活动座254连接。所述裁切限位板256设于包装纸的两侧边缘，当裁切滚刀255移动至裁切限位板256处时，所述裁切限位板256将限位轮257抬起，从而使裁切滚刀255离开裁切垫辊253。加装所述裁切限位板256后，裁切滚刀255不会裁切包装纸的两侧边缘，使得切痕完全处于包装纸的内部，避免包装纸两侧边缘出现切痕而导致裁切部位过于脆弱，在后续的包装过程中包装纸从切痕部位开始破损而影响包装质量。

优选地，在非裁切状态下，所述裁切垫辊253可以在包装纸带动下旋转；在裁切状态下，所述裁切辊跟随所述同步活动座251移动，与包装纸保持相对静止。这样设计的作用是：在非裁切状态下，裁切垫辊253会旋转，因此每次裁切时裁切垫辊253与裁切滚刀255的配合面都在裁切垫辊253的不同位置，防止裁切垫辊253的表面同一位置被反复切割而损坏，提高使用寿命。

结合图6，为了保证铝材按照预定的轨迹移动，所述传输平台21上设有铝材对中机构27。所述铝材对中机构27包括两个以上设于传输平台21上的梁架271，所述梁架271上对称设有对中臂272，对称设置的对中臂272末端通过齿轮275啮合。所述齿轮275连接有对中气缸或对中气缸(图中未画出)，所述对中气缸或对中气缸驱动所述对中臂272向第二传输机构2的中轴摆动，将铝材对正在第二传输机构2的中轴上。

其中，所述梁架271上还设有压紧气缸273，所述压紧气缸273朝向铝材方向设有压紧辊274。所述压紧气缸273驱动压紧辊274将铝材压紧在传输辊23上，保证铝材的稳定移动。另一方面传输辊23的外表面最高点仅略高于传输平台21上表面，压紧辊274压紧铝材后，可以避免铝材与与传输平台21之间存在过大间隙，使包装纸紧贴在铝材下表面，防止包装纸出现皱褶而影响包装质量。

优选地，本发明实施例中，沿铝材出料方向的不同梁架271上的压紧辊274的长度逐个减少。

需要说明的是，包装纸和铝材在所述第二传输机构2的传输过程中，包装纸会在第二传输机构2末端的包装装置的包装动作下逐渐上翻，压紧辊274过长可能会对包装纸的上翻造成阻碍。因此，靠近铝材进料方向的压紧辊274的长度较长，可以使未被铝材对中机构27完全对中的铝材能够被压紧辊274全面压紧；而靠近铝材包装方向的压紧辊274的长度较短，一方面是因为此处的铝材已经经过铝材对中机构27的调整，基本与第二传输机构2的中轴对正，不会出现因为铝材偏离中轴位置而使压紧辊274无法压住铝材的情况，另一方面较短的压紧辊274比铝材的宽度小，即使铝材两侧的包装纸完全上翻，也不会被遮挡，保证后续包装工作的正常进行。

包装装置：图7-图12展示了本发明一种连续上下料全自动铝材包装机的包装装置的详细结构，其包括机架3，以及设置在机架3上的水平对称滑座4，所述水平对称滑座4能够相互靠近或远离。所述水平对称滑座4上设有第三传输机构5、包装机构6和分断机构7；所述水平对称滑座4包括对称设于机架3上的滑座板41，所述滑座板41底部与对称活动臂42连接，对称活动臂42的末端通过齿轮43啮合，所述齿轮43连接有驱动电机(图中未画出)，使两侧的滑座板41同步相互靠近或远离。在包装开始时，所述第三传输机构5、包装机构6和分断机构7通过跟随所述水平对称滑座4向置于水平对称滑座4中心部位的铝材靠近，使其与铝材的宽度适应。

所述第三传输机构5驱动铝材按照预定的路线运动。

所述包装机构6包括竖直设于所述水平对称滑座4上的包装升降座61，所述包装升降座61上设有包装压板62，包装压板前方还设有竖直压板64和包装纸导向板(图中未画出)，所述竖直压板64和包装纸导向板用于将包装纸上翻，对铝材进行底部和两侧的包覆。所述包装压板62包括在边沿处相互垂直连接的侧包装压板621和顶包装压板622，所述侧包装压板621和顶包装压板622朝向铝材进料方向设有弧形导向部623。所述包装压板62前后错开地设于待包装的铝材两侧。包装开始时，所述包装压板62跟随所述水平对称滑座4和包装升降座61水平移动和竖直移动，保持与铝材的一侧和上表面抵接。

所述分断机构7能够传输包装完成的铝材，并且具有比所述第三传输机构5更快的传输速度，使连接部位处于第三传输机构5和分断机构7之间的前后两组铝材分开。

其中，所述第三传输机构5包括设于铝材底部的下传输辊51、设于铝材两侧的侧传输辊52，以及设于铝材上方的上传输辊53。所述下传输辊51相互错开地设于水平对称滑座4上，所述侧传输辊52对称竖直设于水平对称滑座4上，所述上传输辊53设于传输辊升降座54上，所述传输辊升降座54竖直设于所述机架3上。包装开始时，侧传输辊52跟随水平对称滑座4移动，将铝材左右两侧夹紧；传输辊升降座54带动上传输辊53下降，与下传输辊51配合，将铝材上下两侧夹紧；所述侧传输辊52和下传输辊51均具有驱动力，能够驱动铝材前进。

在铝材的包装实践中，同一规格的包装纸常常用来包装不同尺寸的铝材，这就容易造成铝材包覆后包装纸两侧的封口部位由于包装纸过多而拱起，影响包装完成后的铝材的观感，也容易在后续的移送和运输中破损。为此，本发明实施例在靠近铝材进料端的包装压板62一侧设有与顶包装压板622同高并且水平伸向对面一侧的包装压板62的包装纸整理件63，所述包装纸整理件63具有弹性。具体地说，所述包装纸整理件63具有弹性可以是所述包装纸整理件63通过弹性件安装，也可以是所述包装纸整理件63自身通过弹性材料制造，使其在推动包装纸时表现出一定的弹性。如图11所示，铝材和包装纸经过包装压板62时，包装纸在包装压板62的引导下包覆铝材，包装纸上部两端多出的部分在顶包装压板622的引导和压紧作用下贴合在铝材上表面，此时包装纸整理件63会将铝材上部的一侧包装纸向另一侧推，如果一侧包装纸的长度不足以覆盖铝材的整个上表面，则保证其平顺地被另一侧的包装纸覆盖；如图12所示，如果一侧包装纸的长度大于铝材的整个上表面，则保证其靠近另一侧包装纸与铝材上表面的交界处后再折返，跟随此侧包装纸包覆在铝材表面，实现不同铝材尺寸和形状的良好包覆。

进一步地，结合图10，为了防止包装好的铝材的接口松开，包装装置需要在包装纸两侧的封口部位贴上粘胶带。因此，本发明实施例中，所述机架3上还设有粘胶机构8，所述粘胶机构8包括储胶辊81和胶带打孔机构82；所述胶带打孔机构82用于在胶带的预定位置打孔。

所述胶带打孔机构82在胶带的预定位置打孔是这样实现的：胶带打孔机构82包括胶带导向辊821和锁止机构，所述胶带导向辊821能够随胶带的移动而旋转，所述胶带导向辊821上与胶带的接触表面的预定位置设有打孔钉822，所述锁止机构用于限制胶带导向辊821跟随胶带移动。

具体地说，所述锁止机构包括锁止气缸823以及与胶带导向辊821连接并且与胶带导向辊821同步转动的锁止辊824，所述锁止辊824上设有向外凸出的锁止块825，所述锁止气缸823通过自身推杆的伸出以阻挡锁止块825的运行轨迹，限制胶带导向辊821的转动。当不需要对粘胶带打孔时，所述锁止机构限制胶带导向辊821跟随胶带移动，粘胶带经过胶带导向辊821的平整表面；当需要对粘胶带打孔时，所述锁止气缸823回缩，胶带导向辊821在胶带的驱动力下转动一圈，粘胶带的预定部位经过胶带导向辊821的打孔钉822处，被打出通孔。

铝材包装完成后，前后两组铝材是被包装纸首尾相连地连接在一起的。为了实现包装完成后的铝材的自动出料，必须在出料处将前后两组铝材分开。为此，本发明实施例在包装机构6的出料部位专门设置了分断机构7，所述分断机构7为竖直设于水平对称滑座4末端的分断辊，所述分断辊由分断电机驱动。在包装过程中，粘胶带对应前后两组铝材的连接部位处已经通过胶带打孔机构82打出通孔，使其形成抗拉强度的薄弱点，当前后两组铝材分别收到第三传输机构5和分堆机构不同传输速率形成的拉力时，前后两组铝材的连接点将会整齐地分开，实现自动化出料。

下面详细说明本发明一种连续上下料全自动铝材包装机的工作原理：1、待包装的铝材存放在铝材分堆机构中，经过铝材分堆机构分组横向移送到第一传输机构1上，第一传输机构1将铝材向前输送到第二传输机构2上。由于铝材分堆机构和第一传输机构1是横向平行设计的，在第一传输机构1完全将铝材向前输送后，铝材分堆机构再将下一组铝材输送到第一传输机构1上，前后两组铝材会产生一定间距，因此，第一传输机构1具有比第二传输机构2快的传输速度，使前后两组铝材在到达进纸口24前完全抵接。

2、包装纸存放在第二传输机构2下方，经过裁切机构25后从进纸口24输出到传输平台21上，与铝材的下表面贴合同步移动。由于包装纸是不停向前输送的，因此裁切机构25裁切包装纸时，将与包装纸保持同步向前运动，使切痕与包装纸垂直，切痕的位置对应前后两组铝材的连接部位。

3、铝材在传输平台21上经过铝材对中机构27的对中处理，使其与后续的包装装置对正。

4、包装纸和铝材被连续送入包装装置，所述包装装置的第三传输机构5能够根据铝材的形状尺寸与其四个侧面贴合，保证传输稳定可靠。所述包装纸导向板、竖直压板64和包装压板62联合对包装纸进行上翻和包裹。

5、包装过程中，包装纸整理件63保证包装纸按照预定方式包裹和折叠在铝材表面，保证包装的可靠性。

6、包装纸包覆完成后，包装纸的侧面接口由粘胶机构8放出的粘胶带同步粘上，前后两组铝材的连接部位处的粘胶带由粘胶机构8打出通孔，便于分断机构7的分断。

7、包装完成后，分断机构7对前后两组铝材施加相互分开的拉力，由于前后两组铝材的连接处的包装纸和粘胶带均设有划痕或通孔，因此分离非常轻松，而且接口整齐美观。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。