本实用新型涉及一种胶带缠绕装置，特别涉及一种自适应式胶带缠绕装置。
背景技术：
目前，随着互联网经济的到来，快递业异常繁荣，快递数量较以往大大增加，快递行业对快递包装效率及技术也提出更高的需求。在面临大量急需包装的快递物品时，对包装产品的工作时间提出较高要求；同时，由于包装箱规格需要适应于不同尺寸的产品，包装人员要选择合适的包装箱规格，增加了包装的复杂程度；包装人员用传统手工缠绕胶带于包装箱的包装方法，亦付出较大的工作量。因此，提高包装效率、降低包装人员的劳动强度就成为极大的矛盾。所以，当前亟需出现一种能够充分满足生产生活要求的包装装置。
目前，现有包装技术主要针对某种特定型号的商品外包装，纸箱的尺寸和规格往往是不变的。虽然中国专利CN206107702U公开了一种小型封箱机，但该装置只能针对一种特定规格的纸箱，只针对包装纸箱封口粘上一层胶带，包装并不是特别的牢靠，在运送过程极有可能出现开口的情况，且该装置的结构复杂，体积较大，需要较多的人为参与。虽然中国专利CN106882422A公开了一种全自动快递纸箱包装机，该包装机能够实现纸箱包装过程的全自动化，但是只能对纸箱的封口处进行一层的胶带封口，且封口后胶带粘贴的并不是特别的牢固，在运送过程中可能出现开口的情况。目前的包装装置并不能很好的满足当前在网店发送快递时，对被包装物品进行快速、便捷的包装。所以，我们要研制出一种能够实现包装过程全自动、包装可靠性高、包装成本低的新型纸箱包装装置，能够对不同纸箱的大小进行自适应调整，还可以对纸箱包装进行胶带缠绕圈数调节。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决现有包装设备无法对被包装物品进行快速、便捷包装的问题而提供的一种自适应式胶带缠绕装置。
本实用新型提供的自适应式胶带缠绕装置包括有架体、夹板、载物台、胶带架、割刀机构和控制机构，其中架体的上端枢接有第一螺杆，第一螺杆的一端连接有第一伺服电机，第一伺服电机驱使第一螺杆进行转动，第一螺杆上设置有正反方向的螺纹结构，第一螺杆上螺接有两个连接板，第一螺杆转动的过程中带动两个连接板进行相向或相反方向移动，夹板分别枢接在两个连接板的下端，其中一侧的夹板连接有第二伺服电机，该夹板能够在第二伺服电机的带动下进行转动，架体两侧立柱的下端分别插设在两个滑块上，滑块套设在滑轨上，每个滑块上均连接有连接杆，其中一个连接杆上设置有触碰凸起，两个连接杆的后端均与横杆相连接，横杆上连接有第三伺服电机，第三伺服电机上连接有齿轮，第三伺服电机驱使齿轮进行转动，该齿轮与架体底座上的齿条相啮合，齿轮转动与齿条相啮合的过程中带动横杆使整个架体沿底座上的滑轨进行前后移动，载物台设在两个连接板之间架体的底座上，胶带架对应载物台的位置处设置，割刀机构上设置有割刀，割刀设在胶带架的上方位置处用于胶带架上胶带的割断，控制机构分别与第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机相连接并控制第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机的工作。
第一螺杆上螺接的两个连接板穿设在一导向杆上，导向杆的两端固定在架体两侧立柱的固定板上，两个连接板在导向杆上进行相向或相反方向移动。
每个夹板的上端均开设有滑槽，滑槽内设置有上支架，上支架的后端螺接有第二螺杆，第二螺杆连接有第四伺服电机，第四伺服电机与控制机构连接并由控制机构控制工作，上支架的后端还穿设在一导向柱上，第四伺服电机驱使第二螺杆的转动过程中能够带动上支架在导向柱上及滑槽内进行上下移动，第四伺服电机为直线伺服电机，上支架前端的下部设有上触碰开关，每个夹板的下端均固连有下支架，下支架与夹板的连接端设有下触碰开关，上触碰开关和下触碰开关均与控制机构相连接。
载物台对应胶带架的一端设有胶带导向柱，胶带导向柱用于胶带架上的胶带导向缠绕，载物台上还设有超声波测距传感器，超声波测距传感器与控制机构相连接，载物台设置有两个。
胶带架上设有胶带轮用于胶带的缠绕。
割刀机构是由支撑架、割刀、刀架、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、拨片和复位弹簧组成，其中刀架枢接在支撑架上端顶板的下部，割刀设在刀架前端的上部，刀架的后端与第一连杆的前端相连接，第一连杆也枢接在支撑架上端顶板的下部，第一连杆的后端与第二连杆的上端相连接，第二连杆设在支撑架竖板的滑道内，第二连杆的下端与第三连杆的上端连接，第三连杆枢接在支撑架的竖板上，第三连杆为弧形，第三连杆的后部与第四连杆的前端连接，第四连杆枢接在支撑架的竖板上，第四连杆为S形，第四连杆的后部与拨片相触碰，复位弹簧连接在拨片的后部，拨片的一端能够与架体下部连接杆上设置的触碰凸起相触碰，从而带动第四连杆、第三连杆、第二连杆、第一连杆和刀架进行联动驱使割刀完成切割胶带动作。
控制机构是由单片机、电机驱动模块和电源模块组成，其中单片机分别与电机驱动模块和电源模块相连接，单片机与电源模块的连接线路上设置有稳压器，单片机还与载物台上的超声波测距传感器以及夹板上的上触碰开关和下触碰开关相连接，超声波测距传感器、上触碰开关和下触碰开关能够把接收到的信息传送到单片机，电机驱动模块还与第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和两个第四伺服电机相连接，电机驱动模块接受单片机的指令控制第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和两个第四伺服电机的工作，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和两个第四伺服电机均由一个电源模块提供电力。
上述的第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、两个第四伺服电机、单片机、电机驱动模块、电源模块和稳压器均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。
本实用新型提供的自适应式胶带缠绕装置的包装方法，其包装方法如下所述：
步骤一、打开控制机构上的电源开关，包装装置将会自动进行初始化设置，完成包装过程的准备，电源开关只需在初次使用时打开，在之后的包装过程中不再关闭，每次包装时无需重新打开电源，当包装过程中出现突发情况时，为了避免出现更严重的事故，可以直接切断电源；
步骤二、将胶带从胶带架上拉出，将拉出的胶带搭粘在载物台上的胶带导向柱上，打开电源第一次进行包装时，需要将胶带从胶带架上拉出，之后的包装不需要再次将胶带拉出；
步骤三、将待包装纸箱放在载物台上，其中一个载物台上设有胶带导向柱，在纸箱放在载物台上时，步骤二中搭在胶带导向柱上的胶带就粘在了包装纸箱的底部，此时载物台上的超声波测距传感器自动检测到纸箱并把信号传送到单片机，单片机驱使第一伺服电机顺时针转动使第一螺杆带动两个连接板相向运动，从而使两个连接板下端的两个夹板也做相向运动，夹板下支架最先与包装纸箱接触，当包装纸箱侧面与夹板下支架上的下触碰开关接触时，将控制信号传递给控制机构内的单片机，此时单片机指令第一伺服电机停止转动；
步骤四、在第一伺服电机停止转动后，单片机控制下的两个第四伺服电机运转驱使两个夹板的上支架同时向下运动，逐渐将包装纸箱上方翘起的纸板夹紧，当夹紧到一定程度时，触发上支架上的上触碰开关，上触碰开关将信号传递给单片机，单片机控制两个第四伺服电机停止运动，在两个第四伺服电机停止运动后，单片机指令第三伺服电机运转，从而带动整个架体移动使包装纸箱脱离载物台，为下一个动作的进行提供空间保障，在到达运转时间后，第三伺服电机停止运转，在第三伺服电机停止运转后，单片机指令第二伺服电机自动运行，从而带动两个夹板旋转，在两个夹板旋转的过程中，由于之前胶带已经粘到了包装纸箱的底部，这时胶带架上的胶带就会被自动拉出，胶带就自动的在包装纸箱沿着封口处缠绕数周，缠绕圈数取决于单片机指令第二伺服电机运行圈数；
步骤五、单片机指令第二伺服电机停止运行后，第三伺服电机在单片机的指令下反向运行，从而使整个架体回到初始位置，在架体运行的过程中，位于架体下部连接杆上的触碰凸起就会触碰到割刀机构上的拨片带动割刀将胶带剪断，胶带在被剪断后，由于胶带架对应载物台的位置处设置，剩余的胶带能够自发的搭在载物台上的胶带导向柱上；
步骤六、整个架体夹持包装纸箱到达载物台的位置后，在单片机的控制下第三伺服电机停止转动，此时单片机指令两个第四伺服电机运转，驱使两个夹板的上支架向上运动，将包装纸箱松开，在完成这个动作时，单片机指令的第一伺服电机逆时针转动，使第一螺杆带动两个连接板反向移动，到达初始位置时，第一伺服电机停止运转，取下包装完成的包装纸箱，至此，整个纸箱包装过程完成。
本实用新型的工作原理：
本实用新型提供的自适应式胶带缠绕装置中控制机构的控制程序主要分为主程序部分和中断程序部分，首先，主程序部分通过超声波测距传感器不断发送测距信号，单片机通过接收到的信号来判断包装纸箱是否到达指定位置，没到达指定位置则继续发出检测信号，若到达指定位置，则超声波测距传感器向单片机发送请求中断指令，单片机允许中断，进入中断程序(也就是纸箱包装)部分。在中断程序部分，首先单片机向第一伺服电机发出转动信号，第一伺服电机旋转带动两个夹板相互靠近，当两个夹板接触到包装纸箱时，由下触碰开关向单片机发送接近信号，此时单片机向两个第四伺服电机发送指令，使第四伺服电机动作，进而进行垂直方向的夹紧装置动作，实现垂直方向的夹紧。执行完上述两个步骤后，纸箱已被夹紧，完成夹紧动作后，单片机控制第三伺服电机动作，到达指定位置后，单片机控制第三伺服电机停止转动，此时单片机控制第二伺服电机动作，通过旋转使胶带缠在包装纸箱上。第二伺服电机动作完成后，单片机向第三伺服电机发送指令，带动包装纸箱回到最初的位置。纸箱到达指定位置后，单片机控制第三伺服电机动作中断，指令两个第四伺服电机动作，将纸箱松开，同时，控制第一伺服电机动作，实现两个夹板背离运动，到达指定位置后单片机指令第一伺服电机停止工作。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的自适应式胶带缠绕装置能够适应不同尺寸和规格的包装纸箱，也可以应用不同尺寸宽度的胶带，整个包装过程只需要人将包装纸箱放到载物台上，便可以实现胶带封箱的过程全自动进行，包括纸箱胶带的缠绕，包装纸箱的夹持，胶带的剪切，包装过程快速可靠。整个包装过程人工参与的环节较少，整个过程自动化程度较高，能够很大的提高在实际的生产生活中的包装效率。本实用新型的通用性较强，制作成本较低，可以很容易的投入大量的生产中。
附图说明
图1为本实用新型所述缠绕装置整体结构示意图。
图2为本实用新型所述夹板后视结构示意图。
图3为本实用新型所述夹板侧视结构示意图。
图4为本实用新型所述齿轮齿条啮合结构示意图。
图5为本实用新型所述割刀机构侧视结构示意图。
图6本实用新型所述割刀机构俯视结构示意图。
图7为本实用新型所述控制机构结构示意图。
1、架体 2、夹板 3、载物台 4、胶带架 5、割刀机构
6、控制机构 7、第一螺杆 8、第一伺服电机 9、连接板
10、第二伺服电机 11、滑块 12、滑轨 13、连接杆 14、触碰凸起
15、横杆 16、第三伺服电机 17、齿轮 18、齿条 19、割刀
20、导向杆 21、滑槽 22、上支架 23、第二螺杆 24、第四伺服电机
25、导向柱 26、上触碰开关 27、下支架 28、下触碰开关
29、胶带导向柱 30、超声波测距传感器 31、支撑架 32、刀架
33、第一连杆 34、第二连杆 35、第三连杆 36、第四连杆
37、拨片 38、复位弹簧 39、单片机 40、电机驱动模块 41、电源模块
42、稳压器。
具体实施方式
请参阅图1至图7所示：
本实用新型提供的自适应式胶带缠绕装置包括有架体1、夹板2、载物台3、胶带架4、割刀机构5和控制机构6，其中架体1的上端枢接有第一螺杆7，第一螺杆7的一端连接有第一伺服电机8，第一伺服电机8驱使第一螺杆7进行转动，第一螺杆7上设置有正反方向的螺纹结构，第一螺杆7上螺接有两个连接板9，第一螺杆7转动的过程中带动两个连接板9进行相向或相反方向移动，夹板2分别枢接在两个连接板9的下端，其中一侧的夹板2连接有第二伺服电机10，该夹板2能够在第二伺服电机10的带动下进行转动，架体1两侧立柱的下端分别插设在两个滑块11上，滑块11套设在滑轨12上，每个滑块11上均连接有连接杆13，其中一个连接杆13上设置有触碰凸起14，两个连接杆13的后端均与横杆15相连接，横杆15上连接有第三伺服电机16，第三伺服电机16上连接有齿轮17，第三伺服电机16驱使齿轮17进行转动，该齿轮17与架体1底座上的齿条18相啮合，齿轮17转动与齿条18相啮合的过程中带动横杆15使整个架体1沿底座上的滑轨12进行前后移动，载物台3设在两个连接板9之间架体1的底座上，胶带架4对应载物台3的位置处设置，割刀机构5上设置有割刀19，割刀19设在胶带架4的上方位置处用于胶带架4上胶带的割断，控制机构6分别与第一伺服电机8、第二伺服电机10和第三伺服电机16相连接并控制第一伺服电机8、第二伺服电机9和第三伺服电机16的工作。
第一螺杆7上螺接的两个连接板9穿设在一导向杆20上，导向杆20的两端固定在架体1两侧立柱的固定板上，两个连接板9在导向杆20上进行相向或相反方向移动。
每个夹板2的上端均开设有滑槽21，滑槽21内设置有上支架22，上支架22的后端螺接有第二螺杆23，第二螺杆23连接有第四伺服电机24，第四伺服电机24与控制机构6连接并由控制机构6控制工作，上支架22的后端还穿设在一导向柱25上，第四伺服电机24驱使第二螺杆23的转动过程中能够带动上支架22在导向柱25上及滑槽21内进行上下移动，第四伺服电机24为直线伺服电机，上支架22前端的下部设有上触碰开关26，每个夹板2的下端均固连有下支架27，下支架27与夹板2的连接端设有下触碰开关28，上触碰开关26和下触碰开关28均与控制机构6相连接。
载物台3对应胶带架4的一端设有胶带导向柱29，胶带导向柱29用于胶带架4上的胶带导向缠绕，载物台3上还设有超声波测距传感器30，超声波测距传感器30与控制机构6相连接，载物台3设置有两个。
胶带架4上设有胶带轮用于胶带的缠绕。
割刀机构5是由支撑架31、割刀19、刀架32、第一连杆33、第二连杆34、第三连杆35、第四连杆36、拨片37和复位弹簧38组成，其中刀架32枢接在支撑架31上端顶板的下部，割刀19设在刀架32前端的上部，刀架32的后端与第一连杆33的前端相连接，第一连杆33也枢接在支撑架31上端顶板的下部，第一连杆33的后端与第二连杆34的上端相连接，第二连杆34设在支撑架31竖板的滑道内，第二连杆34的下端与第三连杆35的上端连接，第三连杆35枢接在支撑架31的竖板上，第三连杆35为弧形，第三连杆35的后部与第四连杆36的前端连接，第四连杆36枢接在支撑架31的竖板上，第四连杆36为S形，第四连杆36的后部与拨片37相触碰，复位弹簧38连接在拨片37的后部，拨片37的一端能够与架体1下部连接杆13上设置的触碰凸起14相触碰，从而带动第四连杆36、第三连杆35、第二连杆34、第一连杆33和刀架32进行联动驱使割刀19完成切割胶带动作。
控制机构6是由单片机39、电机驱动模块40和电源模块41组成，其中单片机39分别与电机驱动模块40和电源模块41相连接，单片机39与电源模块41的连接线路上设置有稳压器42，单片机39还与载物台3上的超声波测距传感器30以及夹板2上的上触碰开关26和下触碰开关28相连接，超声波测距传感器30、上触碰开关26和下触碰开关28能够把接收到的信息传送到单片机39，电机驱动模块40还与第一伺服电机8、第二伺服电机10、第三伺服电机16和两个第四伺服电机24相连接，电机驱动模块40接受单片机39的指令控制第一伺服电机8、第二伺服电机10、第三伺服电机16和两个第四伺服电机24的工作，第一伺服电机8、第二伺服电机10、第三伺服电机16和两个第四伺服电机24均由一个电源模块41提供电力。
上述的第一伺服电机8、第二伺服电机10、第三伺服电机16、两个第四伺服电机24、单片机39、电机驱动模块40、电源模块41和稳压器42均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。
本实用新型提供的自适应式胶带缠绕装置的包装方法，其包装方法如下所述：
步骤一、打开控制机构6上的电源开关，包装装置将会自动进行初始化设置，完成包装过程的准备，电源开关只需在初次使用时打开，在之后的包装过程中不再关闭，每次包装时无需重新打开电源，当包装过程中出现突发情况时，为了避免出现更严重的事故，可以直接切断电源；
步骤二、将胶带从胶带架4上拉出，将拉出的胶带搭粘在载物台3上的胶带导向柱29上，打开电源第一次进行包装时，需要将胶带从胶带架4上拉出，之后的包装不需要再次将胶带拉出；
步骤三、将待包装纸箱放在载物台3上，其中一个载物台3上设有胶带导向柱29，在纸箱放在载物台3上时，步骤二中搭在胶带导向柱29上的胶带就粘在了包装纸箱的底部，此时载物台3上的超声波测距传感器30自动检测到纸箱并把信号传送到单片机39，单片机39驱使第一伺服电机8顺时针转动使第一螺杆7带动两个连接板13相向运动，从而使两个连接板13下端的两个夹板2也做相向运动，夹板2上的下支架27最先与包装纸箱接触，当包装纸箱侧面与夹板2下支架27上的下触碰开关28接触时，将控制信号传递给控制机构6内的单片机39，此时单片机39指令第一伺服电机8停止转动；
步骤四、在第一伺服电机8停止转动后，单片机39控制下的两个第四伺服电机24运转驱使两个夹板2的上支架22同时向下运动，逐渐将包装纸箱上方翘起的纸板夹紧，当夹紧到一定程度时，触发上支架22上的上触碰开关26，上触碰开关26将信号传递给单片机39，单片机39控制两个第四伺服电机24停止运动，在两个第四伺服电机24停止运动后，单片机39指令第三伺服电机16运转，从而带动整个架体1移动使包装纸箱脱离载物台3，为下一个动作的进行提供空间保障，在到达运转时间后，第三伺服电机16停止运转，在第三伺服电机16停止运转后，单片机39指令第二伺服电机10自动运行，从而带动两个夹板2旋转，在两个夹板2旋转的过程中，由于之前胶带已经粘到了包装纸箱的底部，这时胶带架4上的胶带就会被自动拉出，胶带就自动的在包装纸箱沿着封口处缠绕数周，缠绕圈数取决于单片机39指令第二伺服电机10运行圈数；
步骤五、单片机39指令第二伺服电机10停止运行后，第三伺服电机16在单片机39的指令下反向运行，从而使整个架体1回到初始位置，在架体1运行的过程中，位于架体1下部连接杆13上的触碰凸起14就会触碰到割刀机构5上的拨片37带动割刀19将胶带剪断，胶带在被剪断后，由于胶带架4对应载物台3的位置处设置，剩余的胶带能够自发的搭在载物台3上的胶带导向柱29上；
步骤六、整个架体1夹持包装纸箱到达载物台3的位置后，在单片机39的控制下第三伺服电机16停止转动，此时单片机39指令两个第四伺服电机24运转，驱使两个夹板2的上支架22向上运动，将包装纸箱松开，在完成这个动作时，单片机39指令的第一伺服电机8逆时针转动，使第一螺杆7带动两个连接板9反向移动，到达初始位置时，第一伺服电机8停止运转，取下包装完成的包装纸箱，至此，整个纸箱包装过程完成。
本实用新型的工作原理：
本实用新型提供的自适应式胶带缠绕装置中控制机构6的控制程序主要分为主程序部分和中断程序部分，首先，主程序部分通过超声波测距传感器30不断发送测距信号，单片机39通过接收到的信号来判断包装纸箱是否到达指定位置，没到达指定位置则继续发出检测信号，若到达指定位置，则超声波测距传感器30向单片机39发送请求中断指令，单片机39允许中断，进入中断程序(也就是纸箱包装)部分。在中断程序部分，首先单片机39向第一伺服电机8发出转动信号，第一伺服电机8旋转带动两个夹板2相互靠近，当两个夹板2接触到包装纸箱时，由下触碰开关28向单片机39发送接近信号，此时单片机39向两个第四伺服电机24发送指令，使第四伺服电机24动作，进而进行垂直方向的夹紧装置动作，实现垂直方向的夹紧。执行完上述两个步骤后，纸箱已被夹紧，完成夹紧动作后，单片机39控制第三伺服电机16动作，到达指定位置后，单片机39控制第三伺服电机16停止转动，此时单片机39控制第二伺服电机10动作，通过旋转使胶带缠在包装纸箱上。第二伺服电机10动作完成后，单片机39向第三伺服电机16发送指令，带动包装纸箱回到最初的位置。纸箱到达指定位置后，单片机39控制第三伺服电机16动作中断，指令两个第四伺服电机24动作，将纸箱松开，同时，控制第一伺服电机8动作，实现两个夹板2背离运动，到达指定位置后单片机39指令第一伺服电机8停止工作。