一种斑马条自动包装装置的制作方法

本发明属于斑马条加工包装技术领域，具体涉及一种斑马条自动包装装置。

背景技术：

斑马条由导电硅胶和绝缘硅胶交替分层叠加后硫化成型。斑马条性能稳定可靠，生产装配简便高效，广泛用于游戏机、电话、电子表、计算器、仪表等产品的液晶显示器与电路板的连接。

目前，斑马条的生产规模逐渐扩大，然而生产厂家在斑马条的包装过程中，仍采用人工装袋的方式，胶条经过刀具的切割分离成为细条状，呈现杂乱无章的状态，不利于产品的自动化包装；而人工装袋方式势必造成工作量大，效率低，难以对产品质量和装袋数量进行精确管控。因此，在包装过程中，不损伤斑马条表面质量及性能的前提下，为降低工人的劳动强度、提高分料包装效率、节约生产成本，有必要设计一种斑马条自动包装装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

为了提高斑马条包装效率和企业收益，本发明提出一种斑马条自动包装装置，该装置可以实现待包装斑马条的分料、称重、包装的过程；技术方案如下：

一种斑马条自动包装装置，包括三路锥状分料装置和三个称重包装单元；

所述三路锥状分料装置包括转盘装置、三口落料盘和支撑架，转盘装置包括三路锥状分料旋转盘和旋转电机,三口落料盘固定装配在支撑架顶部,三路锥状分料旋转盘与三口落料盘转动装配且二者同轴设置,旋转电机的外壳与支撑架固定连接,旋转电机的输出轴与三口落料盘固定连接且二者同轴设置；

三个称重包装单元分别设置于三口落料盘的三个落料端，其包括称重回转装置、核心斑马条包装装置；

所述称重回转装置包括带式输送装置和称重分选斗装置，带式输送装置水平设置，沿带式输送装置的传送带的外侧等距设置有若干个称重分选斗装置，所述称重分选斗装置包括称重分选斗、称重分选斗托底、转轴、控制电机和称重模块，称重分选斗托底与传动带表面固定装配，称重分选斗托底顶部与转轴转动装配，转轴与称重分选斗固定装配，转轴外部套设有扭簧，扭簧的一端与称重分选斗托底固定，扭簧的另一端与称重分选斗固定，且当称重分选斗内不盛装斑马条时，扭簧的扭力使称重分选斗保持直立状态，所述控制电机的输出轴与转轴的一端固定连接且二者同轴设置，控制电机的外壳与称重分选斗托底固定连接，控制电机与称重模块电连接；

核心斑马条包装装置设置于称重回转装置的一侧，其包括推出装置、抖整装置、捆扎装置和抖整工作台；

所述抖整工作台与带式输送装置的一侧固定连接，抖整工作台顶部左侧、右侧和后侧分别设置有左侧壁、右侧壁和后侧壁，左侧壁和右侧壁相互平行，后侧壁与左侧壁、右侧壁均垂直；

推出装置包括涡轮、蜗杆、推进块和涡轮电机，所述涡轮电机的外壳与后侧壁固定连接，涡轮电机的输出轴与涡轮固定连接且二者同轴设置，涡轮与蜗杆啮合，蜗杆与后侧壁滑动连接，推进块装配在蜗杆的端部；

抖整装置包括v形抖整板、左抖整杆臂、右抖整杆臂、杆轴、左步进电机和右步进电机，左步进电机和右步进电机的外壳分别与左侧壁和右侧壁固定装配，左步进电机的输出轴与左抖整杆臂的一端固定连接，右步进电机的输出轴与右抖整杆臂的一端固定连接，v形抖整板的两端通过杆轴分别与左抖整杆臂的另一端、右抖整杆臂的另一端铰接；

所述左步进电机的输出轴、右步进电机的输出轴、蜗杆、v形抖整板的v形槽口之间平行设置，推进块底部的形状与v形槽口底部相适配，当蜗杆向复位状态下的v形抖整板推进时，推进块的底部与v形槽口底部相接触，所述捆扎装置装配于抖整工作台顶部，位于抖整装置的前侧；

所述核心斑马条包装装置还包括挡板机构和成品下滑板，所述挡板机构装配于抖整工作台顶部，位于捆扎装置的前侧，成品下滑板装配在抖整工作台顶部，且位于抖整工作台前侧的边缘。

所述三路锥状分料旋转盘呈圆锥状，沿其外锥面的顶部至底部圆周阵列分布有三个弧形分料板；

所述三口落料盘呈圆筒状，其内壁圆周阵列装配有三个落料漏斗，三个落料漏斗分别位于三个弧形分料板末端的下方。

每个称重回转装置至少设置有四个称重分选斗装置。

所述称重分选斗的内腔呈上宽下窄的三棱柱状，且三棱柱的棱边与带式输送装置的输送方向平行。

所述挡板机构包括左侧立柱、右侧立柱、左挡板和右挡板，左侧立柱和右侧立柱分别固定装配于抖整工作台顶部左右两侧，左挡板的一侧与左立柱转动装配，右挡板的一侧与右立柱转动装配，左立柱和右立柱上分别套设有左扭簧和右扭簧，左扭簧的一端与左立柱固定，另一端与左挡板固定，右扭簧的一端与右立柱固定，另一端与右挡板固定，无外力作用时，左扭簧和右扭簧驱动左挡板的另一侧与右挡板的另一侧相接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过三路锥状分料装置完成待包装斑马条的分料过程,迅速的将一定数量的散乱的待包装斑马条分到独立的称重包装单元中的称重分选斗中,利用称重计数的方法,对每包斑马条的数量进行控制,同时通过称重分选斗将待包装的斑马条倾倒至核心斑马条包装装置中,在上位机的控制下,左右步进电机驱动杆轴,左右抖整杆臂带动v形抖整板正弦左右摆动，使得杂乱无章的待包装的斑马条的姿态与推进三角蜗杆平行，并通过推出装置将待包装的斑马条推至捆扎装置进行捆扎，捆扎工作完成后，推出装置继续推出已完成包装的斑马条，借推力打开挡板机构，使已包装完成的斑马条掉落至成品下滑板，完成整个包装过程，本发明在不损伤斑马条表面质量及性能的前提下，降低了工人的劳动强度、提高了分料包装效率、节约了生产成本。

附图说明

图1为本发明的正视示意图；

图2为本发明的右视示意图；

图3为本发明的俯视示意图；

图4为本发明的仰视示意图；

图5为本发明的轴视示意图；

图6为本发明的称重包装单元的正视示意图；

图7为本发明的称重包装单元的俯视示意图；

图8为本发明的称重包装单元的右视示意图；

图9为本发明的称重分选斗装置正视示意图；

图10为本发明的称重分选斗装置侧视示意图；

图11为本发明的称重分选斗装置俯视示意图；

图12为本发明的称重分选斗装置轴视示意图；

图13为本发明的核心斑马条包装装置后视示意图；

图14为本发明的核心斑马条包装装置正视示意图；

图15为本发明的核心斑马条包装装置俯视示意图；

图16为本发明的抖整板开始工作时的俯视示意图；

图17为本发明抖整板完成工作时的俯视示意图；

图18为本发明抖整工作完成后至捆扎工作开始前的俯视示意图；

图19为本发明捆扎工作完成后将捆扎完毕的斑马条推出时的俯视示意图；

图20为本发明待倾倒的称重分选斗装置倾倒过程侧视示意图；

图21为本发明核心斑马条包装装置中抖整装置姿态1的示意图；

图22为本发明核心斑马条包装装置中抖整装置姿态2的示意图；

其中：

三路锥状分料装置1；

转盘装置11；

三路锥状分料旋转盘111、旋转电机112、弧形分料板113；

三口落料盘12；

落料漏斗121；

支撑架13；

称重包装单元2；

称重回转装置21；

带式输送装置211；

传送带2111、传送带轮2112、传送带轴2113、传送带支撑脚架2114、传送带电机2115；

称重分选斗装置212；

称重分选斗2121、称重分选斗托底2122、转轴2123、控制电机2124；

核心斑马条包装装置22；

推出装置221；

蜗杆2211、推进块2212、涡轮电机2213；

抖整装置222；

v形抖整板2221、左抖整杆臂2222、右抖整杆臂2223、左步进电机2224、右步进电机2225；

捆扎装置223；

抖整工作台224；

左侧壁2241、右侧壁2242、后侧壁2243；

挡板机构225；

左侧立柱2251、右侧立柱2252、左挡板2253、右挡板2254；

成品下滑板226。

具体实施方式

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1至图22所示，本发明提供了一种斑马条自动包装装置，包括三路锥状分料装置1和三个称重包装单元2。

需要说明的是，本发明的各电机与上位机电连接，由上位机控制完成动作，此为现有技术，在此便不再详述。

所述三路锥状分料装置1包括转盘装置11、三口落料盘12和支撑架13，转盘装置11包括三路锥状分料旋转盘111和旋转电机112,三口落料盘12固定装配在支撑架13顶部,三路锥状分料旋转盘111与三口落料盘12转动装配且二者同轴设置,旋转电机112的外壳与支撑架13固定连接,旋转电机112的输出轴与三口落料盘12固定连接且二者同轴设置。

所述三路锥状分料旋转盘111呈圆锥状，沿其外锥面的顶部至底部圆周阵列分布有三个弧形分料板113。

三路锥状分料旋转盘111为钣金件，其圆锥表面为摩擦系数较小的光滑表面，具体的，可以为光滑度较好的不锈钢，利于斑马条的下落，三路锥状分料旋转盘111通过滚轮和螺钉转动装配于三口落料盘12的内部，由其下部的旋转电机112提供动力以实现转动，转盘装置11的作用是：在散乱无章的待包装斑马条从三路锥状分料旋转盘111上方倒入后，在旋转电机112的驱动作用下，将待包装的斑马条随机分到三个相同的称重包装单元2中，便于进行下一步的分料工作，其主要优点有，加快分料速度，不损伤斑马条表面，本发明将包装装置分成三个独立的工作单元，加快了包装的效率。

所述三口落料盘12呈圆筒状，其内壁圆周阵列装配有三个落料漏斗121，三个落料漏斗121分别位于三个弧形分料板113末端的下方。

三口落料盘12通过螺钉固定于支撑架13上，相对于转盘装置11静置，其主要工作部分为三个圆弧状的落料漏斗121组成，三个落料漏斗121通过焊接固定于三口落料盘12的内壁上，三个落料漏斗121三等分均布在三口落料盘12内部，落料漏斗121的上口所占的弧度为120°，落料漏斗121的下口与其下方的称重分选斗2121宽度一致，三口落料盘12的作用是：分离转盘装置11分出的待包装斑马条，使斑马条通过落料漏斗121顺利落到称重分选斗装置212的称重分选斗2121中，支撑架13有三个支撑脚，其上部与三口落料盘12螺钉连接固定，其下部与工作地面固定，为转盘装置11提供一个水平固定的平台。

三个称重包装单元2分别设置于三口落料盘12的三个落料端，本发明的称重、包装过程三个称重包装单元2同时进行，三个称重包装中，每个单元所组成的装置及功能都完全相同，下面详细叙述其中一个称重包装单元2的结构、位置及连接关系。

称重包装单元2包括称重回转装置21、核心斑马条包装装置22。

所述称重回转装置21包括带式输送装置211和称重分选斗装置212，带式输送装置211水平设置，沿带式输送装置211的传送带2111的外侧等距设置有四个称重分选斗装置212，四个称重分选斗装置212配合传送带2111的旋转，在既定的工位上完成既定工作目标。所述称重分选斗装置212包括称重分选斗2121、称重分选斗托底2122、转轴2123、控制电机2124和称重模块，称重分选斗托底2122与传动带表面螺钉固定装配，随传送带2111运动，称重分选斗托底2122顶部与转轴2123转动装配，转轴2123与称重分选斗2121固定装配，转轴2123外部套设有扭簧，扭簧的一端与称重分选斗托底2122固定，扭簧的另一端与称重分选斗2121固定，且当称重分选斗2121内不盛装斑马条时，扭簧的扭力使称重分选斗2121保持直立状态，所述控制电机2124的输出轴与转轴2123的一端螺钉固定连接且二者同轴设置，控制电机2124的外壳与称重分选斗托底2122固定连接，控制电机2124与称重模块电(图略)连接；

带式输送装置211主要由传送带2111、传送带轮2112、传送带轴2113、传送带支撑脚架2114、传送带电机2115组成。传送带2111与传送带轮2112摩擦接触，在传送带电机2115的驱动下传动；传送带轮2112通过传送带轴2113的间隙配合与传送带支撑脚架2114连接，保证传送带轮2112能够按照预期转动。传送带电机2115通过螺钉固定于传送带支撑脚架2114外壁，通过与传送带轴2113的过盈配合，为传送带2111提供动力来源；传送带电机2115与控制其工作的上位机电连接。

为实现对包装数量的准确把控，本发明通过对每斗待包装斑马条的称重，来准确控制每包斑马条的数量。称重分选斗装置212对待包装斑马条的称重原理(类似水果分选机)，属于现有技术，在此便不再详述。

称重回转装置21完成的是本发明的称重和转料过程。其作用是：1、利用称重计数的方法，对每包斑马条的数量进行控制；2、通过控制电机2124驱动称重分选斗2121转动，将称重分选斗2121内待包装的斑马条倾倒至抖整装置222中；本发明为衔接分料和包装过程；采用四组称重分选斗装置212，回转交替完成对待包装斑马条的称重、转料；加快了该过程完成速度。

核心斑马条包装装置22设置于称重回转装置21的一侧，其包括推出装置221、抖整装置222、捆扎装置223和抖整工作台224；

所述抖整工作台224与带式输送装置211的一侧固定连接，抖整工作台224顶部左侧、右侧和后侧分别设置有左侧壁2241、右侧壁2242和后侧壁2243，左侧壁2241和右侧壁2242相互平行，后侧壁2243与左侧壁2241、右侧壁2242均垂直。

推出装置221包括涡轮(图略)、蜗杆2211、推进块2212和涡轮电机2213，所述涡轮电机2213的外壳与后侧壁2243固定连接，涡轮电机2213的输出轴与涡轮固定连接且二者同轴设置，涡轮与蜗杆2211啮合，蜗杆2211与后侧壁2243滑动连接，推进块2212装配在蜗杆2211的端部，具体的，推进块2212呈三棱柱形。

工作时，由上位机控制涡轮电机2213转动，涡轮电机2213驱动涡轮转动，从而带动与涡轮啮合的蜗杆2211相对于后侧壁2243滑动，完成推出和缩回动作。

抖整装置222包括v形抖整板2221、左抖整杆臂2222、右抖整杆臂2223、杆轴(图略)、左步进电机2224和右步进电机2225，左步进电机2224和右步进电机2225的外壳分别与左侧壁2241和右侧壁2242固定装配，左步进电机2224的输出轴与左抖整杆臂2222的一端固定连接(键连接)，右步进电机2225的输出轴与右抖整杆臂2223的一端固定连接(键连接)，v形抖整板2221的两端通过杆轴分别与左抖整杆臂2222的另一端、右抖整杆臂2223的另一端铰接；

上位机通过步进电机驱动器驱动左步进电机2224和右步进电机2225同步动作，具体的，上位机的型号具体为stm32f407，步进电机驱动器的型号为zhh-mc两相混合式步进电机驱动器，步进电机的型号为hst_884a，步进电机驱动器的输入端与上位机电连接，步进电机驱动器的的输出端分别与左步进电机2224和右步进电机2225电连接，左步进电机2224和右步进电机2225由上位机的控制芯片控制进行往复转动，将v形抖整板做正弦状态运动一次为一周期，在本实施例中，左步进电机2224和右步进电机2225往复转动的角度为35°，且左步进电机2224和右步进电机2225转动的角度和方向一致，具体的，可根据各类型斑马条的特点来设定电机每周期转动角度，以期通过调整v形抖整板抖整幅度来提高抖整效果。

v形抖整板2221为具有刚性的亚克力板，内表面光滑，表面摩擦系数小。

所述左步进电机2224的输出轴、右步进电机2225的输出轴、蜗杆2211、v形抖整板2221的v形槽口之间平行设置，推进块2212底部的形状与v形槽口底部相适配，当蜗杆2211向复位状态下的v形抖整板2221推进时，推进块2212的底部与v形槽口底部相接触，所述捆扎装置223螺钉装配于抖整工作台224顶部，位于抖整装置222的前侧。

捆扎装置223具体为捆扎机，其作用是完成斑马条按照既定数量，整齐捆扎包装，完成斑马条的包装目的。捆扎机的工作原理，属于现有技术，在此便不再详述。

所述称重分选斗2121的内腔呈上宽下窄的三棱柱状，且三棱柱的棱边与带式输送装置211的输送方向平行，以便从三路锥状分料装置1下落的待包装斑马条能够完全落入称重分选斗2121的内部。

所述核心斑马条包装装置22还包括挡板机构225和成品下滑板226，所述挡板机构225装配于抖整工作台224顶部，位于捆扎装置223的前侧，其结构类似牛仔门，包括左侧立柱2251、右侧立柱2252、左挡板2253和右挡板2254，左侧立柱2251和右侧立柱2252分别固定装配于抖整工作台224顶部左右两侧，左挡板2253的一侧与左立柱转动装配，右挡板2254的一侧与右立柱转动装配，左立柱和右立柱上分别套设有左扭簧和右扭簧，左扭簧的一端与左立柱固定，另一端与左挡板2253固定，右扭簧的一端与右立柱固定，另一端与右挡板2254固定，无外力作用时，左扭簧和右扭簧驱动左挡板2253的另一侧与右挡板2254的另一侧相接触，成品下滑板226装配在抖整工作台224顶部，且位于抖整工作台224前侧的边缘，捆扎工作完成后，推出装置221继续推出已完成包装的斑马条，借推力打开挡板机构225，使已包装完成的斑马条掉落至成品下滑板226，完成整个包装过程。

本发明的工作原理如下：

待包装斑马条从三路锥状分料装置1上方入料，并落入三路椎状分料旋转盘111盘面。此时，三路椎状分料旋转盘111在旋转电机112的带动下做旋转运动。待包装斑马条受自身重力和三路椎状分料旋转盘111提供的离心力，随机进入到三口落料盘12中的三个落料漏斗121中。

待包装斑马条从三路锥状分料装置1分料结束后掉落至称重回转装置21进行称重转运过程。生产厂家根据切割前片状斑马条总重量和生产经验可预估出大致所需的条状斑马条数量，称重分选斗装置212的称重模块由此设定每斗应转运斑马条重量。当待包装斑马条落入称重分选斗2121内部，称重模块开始工作，当待包装斑马条的重量达到预设重量时，称重模块反馈信息给上位机，上位机控制传送带电机2115工作，传送带电机2115带动传送带2111，将已达到预设重量的称重分选斗装置212送出，并迅速将空置称重分选斗装置212传送至三口落料盘12的落料漏斗121下摆口下部，保证称重分选斗装置212接料的连续性。该已达到预设重量的称重分选斗装置212被传送带2111传送至核心斑马条包装装置22工位上方，上位机控制该称重分选斗装置212上的控制电机2124工作，控制电机2124带动称重分选斗2121旋转，将称重分选斗2121内部的待包装斑马条倾倒至下方中的核心斑马条包装装置22的v形抖整板2221内部，如图20所示。

称重分选斗装置212中用于承接待测斑马条的空置称重分选斗装置212和载有已达到预设重量待测斑马条的称重分选斗装置212工作时相互联系，能够同一时间完成接料和倒料的过程。四个称重分选斗装置212交换工位能够保证接料过程的连续性。一个称重分选斗装置212完成承接已达到预设重量待包装斑马条到倾倒待包装斑马条结束为一个传送周期，称重分选斗装置212按照此相同周期回转往复进行待包装斑马条的传送。

一组称重分选斗装置212到达抖整装置222上方工位时，称重分选斗装置212将待包装斑马条倒入v形抖整板2221内。在上位机的控制下，左右步进电机2225驱动杆轴，左右抖整杆臂2223带动v形抖整板2221呈正弦左右摆动，在姿态1与姿态2之间反复切换，如图21和图22所示，使得杂乱无章的待包装斑马条的姿态与推进三角蜗杆2211平行，如图16所示，便于捆扎装置223的整齐包装。当待包装斑马条在v形抖整板2221内部完成抖整后，v形抖整板2221复位至平置状态，如图17所示。涡轮电机2213驱动涡轮蜗杆2211将推进块2212缓慢推出并与v形抖整板2221内部接触，如图18所示，将斑马条逐步向前推出。这个过程中，推进块2212向前移动，使得该包装批次的斑马条头部一侧齐平，达到包装的要求。当斑马条齐平，且斑马条的另一侧接触挡板机构225时，捆扎装置223开始工作，将斑马条捆扎包装，捆扎工作完成，推进块2212继续推出已包装完成的斑马条，左右挡板2254当受到推力极限后，挡板机构225由常闭状态改为打开状态，如图19所示，已包装完成的斑马条掉落至成品下滑板226，完成整个包装过程。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。