一种捆束塑封装置及捆束塑封方法与流程

本发明涉及纸钞塑封设备，尤其涉及的是一种将纸钞等纸制品进行捆束、塑封的设备。

背景技术：

随着银行等金融机构的办公自动化需求及其对安全性能要求的日渐迫切，用于处理大批量纸币的纸币清分流水线开始逐步在各金融机具生产行业研发和制作，以满足金融机构的需要。纸币清分流水线的工作是将纸币进行清分后，分类预捆束(例如100张纸币)处理，然后再按各类纸币的需要进行大把捆钞(例如1000张)的不同处理(打捆或塑封)；期间将各种信息进行收集、存储、核对和打印等处理，达到对纸币进行全面跟踪和查询的目的。

纸币清分流水线中，为安全性和高效率考虑，所用各种设备需要全自动处理，没有人工干预。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种捆束塑封装置，在两个独立驱动机构的驱动下，自动完成预捆和塑封的功能，优选地用于纸张制品的捆束和塑封，更有选为用于纸钞的捆束和塑封。

本发明的技术方案如下：

本发明第一个方面是提供捆束塑封装置，包括预捆束机构、夹持机构、翻转推升机构、推送机构、和塑封机构，其中：

所述夹持机构在预捆束机构下游，用于将预捆束的产品送往翻转推升机构；

所述翻转推升机构，包括翻转驱动机构、翻转机构、推升驱动机构、升降板，所述推升驱动机构驱动所述升降板上升和/或下降；所述翻转机构包括成l形、且与翻转轴固定连接设置的翻转板和托架，所述翻转驱动机构用于驱动所述翻转机构在第一位置与第二位置之间往复翻转；所述第一位置用于放置预捆束的产品，所述第二位置用于准备推升所述预捆束的产品；

所述推送机构包括推送板，驱动所述推送板的推送驱动机构，所述推送板位于翻转推升机构中所述升降板升降路径上方，将推升的预捆束的产品送往塑料膜包裹位置；

所述塑封机构包括供膜机构、膜封切机构、热缩炉，其中，供膜机构用于将塑料膜拉伸并供应塑料膜包裹所述预捆束的产品，膜封切机构用于将包裹的所述预捆束的产品的多余塑料膜剪切，所述热缩炉用于将包括所述预捆束产品的塑料膜加热塑封。

本发明一种优选实施例中，推送机构可以将将包裹的所述预捆束的产品送往膜封切机构，或者在另一种实施例中，所述捆束塑封装置还可以包括第二推送机构，第二机构将塑料膜包裹的预捆束产品送往膜封切机构。

本发明第二个方面提供了一种捆束塑封方法，优选为采用上述第一方面所述的供捆束塑封装置。

在一种优选实施例中，所述捆束塑封方法包括：

翻转推升机构位于第一位置，

将预捆束的产品送至翻转推升机构的翻转板；翻转机构绕翻转轴转动至第二位置，预捆束的产品随之翻转值托架上；升降板将预捆束产品送至推送机构推动位置；

推送机构的推动板将位于推动位置的预捆束产品推送至包裹位置；供膜机构将塑料膜拉伸后，用塑料膜将预捆束产品包裹；

膜封切机构将多余塑料膜切断；

将塑料膜包裹后的预捆束产品送至热缩炉内进行塑封。

在一种优选实施例中，所述的翻转推升机构，其中，在所述第一位置，所述翻转板与所述升降板外延面共面，而所述托架指向上；在所述第二位置，所述托架与所述升降板折合，且所述翻转板指向上。

在一种优选实施例中，所述升降板包括能够容纳所述托架的凹口。

其中，当位于第二位置时，所述托架容纳于所述升降板的凹口中，从而，当升降板上升和/或下降时，不受托架的影响。

在第一个方面的一种优选实施例中，所述升降板的朝向翻转轴的末端包括至少一阻挡板。更优选地，所述阻挡板平行且紧贴所述翻转轴。

在第一个方面的一种优选实施例中，所述翻转推升机构还包括沿升降台升降路径竖直设置的挡板。

在一种优选实施例中，所述翻转驱动机构包括第一气缸，第一气缸连接驱动组，所述第一气缸固定设置，所述驱动组包括连接所述第一气缸的活塞端的一摆杆，所述摆杆用于驱动所述翻转轴旋转，所述翻转轴固定连接至少一旋转支架，所述旋转支架跟随所述翻转轴旋转，所述翻转板和所述托架正交固定于所述旋转支架上。

更优选地，所述第一气缸安装板相对于所述挡板固定位置设置。

在一种优选实施例中，所述的翻转推升机构还包括底板，所述底板水平、固定设置，所述翻转板和所述托架设置于所述底板上侧，且所述第一气缸安装板和所述轴承固定安装于所述底板下侧。

优选地，所述底板与所述挡板垂直。

其中，更优选地，所述摆杆第一端设有穿孔，所述翻转轴的一端插入所述穿孔内固定；所述摆杆第二端通过转轴连接第一气缸的活塞端。从而，当活塞端驱动时，摆杆以翻转轴为中心进行转动，第二端做弧形运动，摆杆转动过程中，第一端带动翻转轴转动，从而带动翻转机构转动。

在一种优选实施例中，所述推升驱动机构还包括第二气缸，所述第二汽缸活塞端连接并驱动所述升降板的上升和/或下降。

所述的翻转推升机构，其中，所述挡板的两侧边还分别设有用于阻挡所述预捆束的产品滑落的小侧板和通道挡板。

在一种优选实施例中，所述推送机构还包括安装架，所述安装架上设置有推送驱动电机、推送驱动电机驱动的同步带，所述安装架设有滑轨和沿所述滑轨运动的滑动座，所述滑动座连接到同步带并在同步带的带动下沿所述滑轨运动；所述滑动座带动推送板运动。

在一种更优选实施例中，所述安装架上设有两个同步轮，所述同步轮外表面设有齿轮，环形同步带表面带有与所述齿轮啮合的齿，并且，两个同步轮位于环形同步带两端；其中，所述推送驱动电机驱动其中一个同步轮转动，另一个同步轮设置在从动轴上，并在同步带带动下绕所述从动轴转动。

在更优选实施例中，所述滑轨设有检测光耦，用于检测滑动座运行最大距离。

在更优选实施例中，所述推送板连接在推送杆上，所述推送杆连接滑动座。

在更优选实施例中，所述安装架设有底板，所述滑轨位于底板上，所述底板设有沿滑轨方向开设的窗口，所述推送杆穿过所述窗口连接到滑动座。

在更优选实施例中，所述推送机构还包括输送平板，所述推送板将预捆束的产品推送到输送平板，由所述推送平板送往塑封机构。

在一种更优选实施例中，所述安装架位于输送平板和翻转推升机构之间，更优选地，所述输送平板一侧位于所述滑轨远离翻转推升机构的一端。

在更优选实施例中，所述输送平板的另一侧设有活动板，所述活动板绕输送平板边缘向下翻动或转动。

在更优选实施例中，所述活动板下方为热缩炉。

在一种优选实施例中，所述塑封机构包括升降机构，将输送平板上的产品送至热缩炉。更优选地，所述升降机构位于活动板下方。

更优选地，所述供膜机构包括拉伸机构用于将塑料膜拉伸，拉伸机构至少将塑料膜拉伸至膜封切机构切割位置。

在一种优选实施例中，所述供膜机构位于输送平板上方，所述膜封切机构位于供膜机构末端或输送平板末端。

在一种更优选实施例中，所述供膜机构包括链条卷膜机构用于拉伸塑料膜。

在一种更优选实施例中，所述供膜机构还包括薄膜卷筒，所述薄膜卷筒下方为托膜机构，托膜机构包括托膜辊，塑料膜绕过托膜辊送至供膜机构。

更优选地，所述托膜机构包括两端的支架，托膜辊位于两端的支架之间。其中托膜辊可以是一根或两根，或更多根，例如并行设置两根托膜辊。

在一种优选实施例中，所述膜封切机构包括切刀和驱动机构，所述驱动机构驱动切刀将多余的塑料膜切割。

在一种更优选实施例中，所述塑封机构还包括废膜回收机构，所述废膜回收机构包括废膜卷筒、废膜张紧机构；其中，所述废膜张紧机构包括安装板、摆臂和绕膜辊，所述摆臂一端通过转轴安装到所述安装板，另一端通过转轴安装所述绕膜辊，所述拉伸机构至少将塑料膜拉伸并绕过绕膜棍后送至废膜卷筒。

在更优选实施例中，所述摆臂上设有加重块，更优选地，所述加重块位于靠近绕膜辊的一端。

在更优选实施例中，所述安装架上还设有检测光耦和/或检测片，监控是否有废膜存在。

在更优选实施例中，所述废膜卷筒包括两个废膜转盘、驱动电机、固定件，两个废膜转盘之间为收集芯，所述驱动电机的驱动轴穿过所述固定件连接所述收集芯并驱动所述收集芯转动。

更优选地，所述驱动轴穿过两个废膜转盘后伸出，伸出的一端设有把手，边缘手动旋转。所述把手优选为多边形、星形、椭圆形、条形、杆状等形状中的一种。

在一种优选实施例中，所述捆束塑封方法包括：

翻转推升机构位于第一位置，

将预捆束的产品送至翻转推升机构的翻转板；翻转机构绕翻转轴转动至第二位置，预捆束的产品随之翻转值托架上；升降板将将预捆束产品送至推送机构推动位置；

供膜机构将塑料膜拉伸后，绕过废膜张紧机构的绕膜辊后，送至废膜卷筒；

推送机构的推动板将位于推动位置的预捆束产品推送至包裹位置；

塑料膜将预捆束产品包裹；

膜封切机构将多余塑料膜切断；

将塑料膜包裹后的预捆束产品送至热缩炉内进行塑封；

转动废膜卷筒，将多余的塑料膜收集到废膜卷筒上。

本发明提供了一种纸钞等纸质产品的捆束塑封设备，可实现自动完成捆束和塑封功能。其中，将产品预捆后，送入翻转推升机构，翻转推升机构将产品先翻转后推升到与输送平板平齐，同时供膜机构将膜拉到位，同时，废膜回收机构将多余的废膜卷收拉紧，由推送机构将产品推上输送平板，直至推入膜封切机构，将膜切完后，由升降机构将产品送入热缩炉机构，进行加热塑封。

本发明能够实现捆束和塑封的自动化，节省人力，从而节省成本。

附图说明

图1是本发明的捆束塑封装置立体结构示意图。

图2是本发明的捆束塑封装置正视结构示意图。

图3是本发明的捆束塑封装置侧视结构示意图。

图4是本发明的托膜机构立体结构示意图。

图5是本发明的废膜卷收机构立体结构示意图。

图6是本发明的废膜紧张机构立体结构示意图。

图7a是本发明的翻转推升机构的正面立体结构示意图。

图7b是本发明的翻转推升机构的背面立体结构示意图。

图8是本发明的推送机构立体结构示意图。

图9是本发明的输送平板结构示意图。

具体实施方式

本发明所提供了一种纸钞等纸制品的捆束塑封装置及操作方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。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。

本发明的一个较佳实施例中，所述捆束塑封装置包括捆束机和塑封机，捆束机和塑封机可以是独立设置的设备、也可以是集成为一体，本发明优选为将捆束机和塑封机集成在一起，作为一个设备，捆束机可以采用传统束带机。

参照图1-3，本发明捆束塑封装置包括支撑框架10。支撑框架10内设置有夹持机构125、翻转推升机构20、推送机构124、输送平板12、供膜机构15、膜封切机构162、热缩炉机构11。另外，驱动电源19为整个捆束塑封装置提供电源，塑封机控制系统18设有控制电路，用于对塑封机部分进行自动化操作控制。支撑框架10底部为转动轮，可方便捆束塑封装置的移动。

夹持机构125将预捆束的产品(如钞捆)夹持运送至翻转推升机构20。推送机构124将翻转推升机构20输送的产品推送给输送平板12。

更具体地，所述夹持机构125在捆束机下游，用于将预捆束的产品送往翻转推升机构20；翻转推升机构20包括翻转驱动机构、翻转机构、推升驱动机构、升降板，所述推升驱动机构驱动所述升降板上升和/或下降；所述翻转机构包括成l形、且与翻转轴固定连接设置的翻转板和托架，所述翻转驱动机构用于驱动所述翻转机构在第一位置与第二位置之间往复翻转；所述第一位置用于放置预捆束的产品，所述第二位置用于准备推升所述预捆束的产品；

推送机构124包括推送板，驱动所述推送板的推送驱动机构，所述推送板位于翻转推升机构中所述升降板升降路径上方，将推升的预捆束的产品送往特定位置进行塑料膜包裹；

供膜机构15用于将塑料膜拉伸并供应塑料膜包裹所述预捆束的产品，膜封切机构162用于将包括所述预捆束的产品的多余塑料膜剪切，所述热缩炉11用于将包括所述预捆束产品的塑料膜加热塑封。

本发明上述设备工作如下：

初始状态下，翻转推升机构20位于第一位置，

夹持机构125将预捆束的产品送至翻转推升机构20的翻转板212；翻转机构绕翻转轴转动至第二位置，预捆束的产品随之翻转值托架211上；升降板271将将预捆束产品送至推送机构124的推动位置；

推送机构124的推动板1242将位于推动位置的预捆束产品推送至包裹位置；供膜机构15将塑料膜拉伸后，用塑料膜将预捆束产品包裹；

膜封切机构162将多余塑料膜切断；

将塑料膜包裹后的预捆束产品送至热缩炉11内进行塑封。

热缩炉可以包括一个升降机构，如图2所示，支撑框架10底部设有第一气动驱动装置111和第二气动驱动装置112，第一气动驱动装置111用于升降机构向热缩炉11内运送产品，第二气动驱动装置112用于驱动翻转推升机构20。

在本发明一种较佳的实施例中，所述捆束塑封装置包括一托膜机构14，还可以包括塑料膜辊筒，用于放置塑封产品用的塑料膜。如图4所示，托膜机构14包括前后两个托膜辊143，两端为坐支架141和右支架142。另外，如图2所示，供膜机构15可以包括链条卷膜机构161，用于将塑料膜拉伸。塑料膜辊筒的塑料膜绕过托膜辊143送至供膜机构15的链条卷膜机构161，链条卷膜机构161在链条带动下，将塑料膜拉伸到位，推送机构121将产品推上传送平板12，塑料膜将产品包裹。然后将产品推送至膜封切机构处，膜封切机构162将多余的塑料膜切断，升降机构将产品送入热缩炉11进行加热塑封。

在本发明一种较佳的实施例中，所述捆束塑封装置还包括废膜回收机构废膜回收机构16，具体包括废膜张紧机构、废膜卷筒。

参照图5，废膜卷筒包括两个废膜转盘1604，两个废膜转盘1604中间设有收集芯1605，驱动电机1601的驱动轴穿过固定架1603后驱动收集芯1605转动，并且，所述驱动轴还穿过两个废膜转盘1604和收集芯1605，伸出的一端安装一个星形把手1602，这样可以手动转动收集芯1605。

参照图6，废膜张紧机构包括安装架1611，安装架1611设有第一转轴1617，摆臂1614第一端设置在第一转轴1617上，第二端设有第二转轴，绕膜辊1615通过第二转轴设置在摆臂第二端。摆臂1614第一端绕第一转轴1617转动，从而绕膜辊1614在摆臂1614的第二端随之作弧线运动，从而调节绕膜辊1615余收集芯1605之间的距离。

摆臂1614靠近绕膜辊1615的位置，还设有加重块1616，从而调节摆臂1614的转动。安装架1611上安装有检测光耦1612和检测片1613。

供膜机构15将塑料膜拉伸后，绕过绕膜辊1615送至收集芯1605，绕膜辊1615和收集芯1605之间，塑料膜除以紧张状态，当膜封切机构162将对于塑料膜切断之后，收集芯1605在驱动电机1601驱动下将多余的塑料膜卷绕回收。

本发明上述设备工作如下：

初始状态下，翻转推升机构20位于第一位置，

夹持机构125将预捆束的产品送至翻转推升机构20的翻转板212；翻转机构绕翻转轴22转动至第二位置，预捆束的产品随之翻转值托架211上；升降板271将预捆束产品送至推送机构124的推动位置；

供膜机构15的链条卷膜机构161将塑料膜拉伸后，绕过废膜张紧机构的绕膜辊1615后，送至废膜卷筒的收集芯1605；绕膜辊1615和收集芯1605之间，塑料膜处于紧张状态；

推送机构124的推动板1242将位于推动位置的预捆束产品推送至包裹位置；塑料膜将预捆束产品包裹；

膜封切机构162将多余塑料膜切断；

将塑料膜包裹后的预捆束产品送至热缩炉11内进行塑封；

转动废膜卷筒的收集芯1605，将多余的塑料膜收集到废膜卷筒上。

在本发明一种较佳的实施例中，如图7a和7b所示，所述翻转推升机构20包括一竖直设置的后挡板23，在塑封钞捆的情况下，所述后挡板23的宽度略大于一张钞票的长度，所述后挡板23的两侧边分别设置有一通道挡板230和一小侧板231，优选为所述通道挡板230和所述小侧板231相对平行设置，且都与所述后挡板23正交，围成一u型挡板圈。

翻转推升机构20还包括一翻转机构21及其翻转驱动机构，和一推钞驱动机构26。所述推钞驱动机构优选为通过一第二气缸27的活塞端连接并驱动一升降板271升降，所述升降板271构成所述u型挡板圈所围成的底部，翻转后的钞捆则置于所述升降板271上，在所述第二气缸27的活塞端驱动下，沿所述u型挡板圈向上推送至取钞位置。

所述翻转机构21包括相互正交成l形，且与一翻转轴22固定设置的翻转板212和托架211，所述托架211设为至少一个，优选为2个，共面分开设置。在放置钞捆时，所述翻转板212跟随所述翻转轴22，转动至一放钞位置，在所述放钞位置，所述翻转板212与所述升降板271的外延面共面，向外延伸，此时，所述托架211则指向上，正好将所述翻转板212和所述升降板271分隔。在所述放钞位置，所述钞捆被放置于水平放置的所述翻转板212上，临近所述托架211放置。

当夹持机构125将捆束机中预捆束的产品(如钞捆)在所述放钞位置上放置后，相互正交设置的所述翻转板212和所述托架211跟随所述翻转轴22旋转90度至一升钞位置。所述升钞位置用于准备提升所述钞捆，此时，所述托架211与所述升降板271折合，从而翻转后的所述钞捆也落于所述升降板211上。而所述翻转板212指向上，将翻转后的所述钞捆包围，防止所述钞捆滑落。

如图7a所示，所述升降板271包括一凹口，所述凹口可以容纳折合后的所述托架211，并形成一近似平面。所述凹口邻近所述翻转轴22的一边完全开口，从而所述托架211不会妨碍所述升降板271沿上下自由滑动。所述升降板271设置为末端贴近所述翻转轴22，以确保可以容纳所有的所述钞捆。在一个更佳的实施例中，所述升降板271的末端还包括至少一档钞板，(图中未表示，)所述档钞板平行并紧贴所述翻转轴22设置，也是确保可以容纳所有的所述钞捆。所以，在所述升降板271连同其上的钞捆被提升而超出直立的所述翻转板212的高度后，仍然可以防止翻转后的所述钞捆滑落。

所述翻转驱动机构包括一第一气缸24连接并驱动一驱动组，所述第一气缸24固定于一第一气缸安装板25上，所述第一气缸安装板25相对于所述后挡板23固定位置设置，即相对于所述翻转驱动机构固定设置，也即所述第一气缸安装板25既可以直接与所述后挡板23固定连接，也可以固定连接至所述翻转驱动机构的其他固定部件上，只要保持位置固定即可。所述驱动组包括连接所述第一气缸24的活塞端的一摆杆240，所述摆杆240的一端跟随所述第一气缸24的活塞端往复运动，从而带动所述摆杆240的另一端转动。所述摆杆240的另一端固定连接所述翻转轴22，所述翻转轴22通过至少一个轴承与所述翻转驱动机构的固定部件，例如所述后挡板23进行固定位置连接设置。所述轴承优选为两个，分设于所述翻转轴22的两端，从而在保持所述翻转轴22位置，相对于所述翻转驱动机构的固定部件不发生平移的情况下，所述翻转轴22可以绕其中心长轴自由转动。

在翻转时，所述第一气缸24的活塞端伸缩运动，驱动所述摆杆240往复运动，使得所述摆杆240的另一端带动所述翻转轴22绕所述翻转轴22的轴心转动，从而带动所述翻转轴22上固定设置的所述翻转板212和所述托架211来回翻转。

在本发明的一个更佳的实施例中，所述翻转升机构20还包括一底板220，所述底板220水平设置，与所述后挡板23垂直固定，此时，所述升降板271、所述翻转板212和所述托架211，皆落于所述底板220上侧，而所述第一气缸安装板25和所述轴承皆固定安装于所述底板220的下侧。

在本发明一种较佳的实施例中，如图8所示，所述推送机构124包括安装架12400，安装架124000内设有一个空间，空间两端分别设有两个同步轮1246，推送机构驱动电机1240驱动其中一个同步轮1246，另一个同步轮1246绕转轴1249轴心转动。同步带1247套置在两个同步轮1246上，同步带1247内侧面设有齿，两个同步轮1246外表面也设有齿，同步带1247的齿与同步轮1246外表面的齿啮合。这样，当推送机构驱动电机1240驱动同步轮1246转动时，同步带1247随之运动。

同步带1247下面设置滑动座1244，安装架124000底部设有滑轨1243，滑动座1244能够在同步轮1246驱动下沿滑轨1243滑动。滑轨1243两端分别设有光耦1245，检测滑动块1244是否运动到预最大距离，控制系统通过检测信息操作推送机构驱动电机1240工作，使同步轮1246、同步带1247和滑动块1244往返运动。

安装架124000底部沿滑轨1243设有窗口，推杆1241穿过窗口连接到滑动座1244，从而随滑动座1244做往返运动。推杆1241自由端安装有推动板1242。

当翻转推升机构20将预捆束产品(如钞捆)推升至预定位置，推送机构驱动电机1240驱动同步轮1246向第一方向转动，从而驱动滑动座1244带动推动板1242向前运动，将预捆束产品推送至输送平板12，进行后续程序，当光耦1245检测到滑动座1244运动至最大距离，翻转推升机构20驱动同步轮反向旋转，推动板1242被送回初始位置，以待推送后续预捆束产品。

如图9所示，输送12平板包括支撑件121，固定在支撑件121上的输送板122，输送板122边缘设有活动板123，活动板123可以绕输送板122边缘向下翻转或旋转。输送板背部还设有加强筋120。

本发明中，如果膜封切机构162位于推送机构124前进路线上，可以直接由推送机构将包裹塑料膜的产品推送至膜封切机构162处，但是本发明的较佳实施例中，还可以包括第二推送机构，第二推送机构与上述推送机构124的结构可以相同或不同，并优选为相同。第二推送机构与上述推送机构124的推送方向相同或不同，并优选为不同。具体地，推送机构124将预捆束产品推送到输送平台，直至第二推送机构正前方，第二推送机构将塑料膜包裹的产品推送至膜封切设备162。

本发明中，所述框架10顶部，靠近废膜张紧机构、废膜卷筒的位置，还对称设有两个导膜弯钩13。

本发明中，在链条卷膜机构161下方，还设有穿膜检修机构。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。