朱志強(qiáng)，熊艷紅

(湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電創(chuàng)新研究所，湖北 孝感 432000)

0 引 言

裹包機(jī)又稱纏繞機(jī)，包裝機(jī)。目前的纏繞機(jī)主要有預(yù)拉型自動(dòng)薄膜纏繞機(jī)、托盤(pán)式纏繞機(jī)、壓頂式阻拉型纏繞機(jī)等幾種類型，廣泛應(yīng)用于外貿(mào)出口、制灌、造紙、玻璃陶瓷、染料、食品飲料、塑膠化工、機(jī)電鑄件等產(chǎn)品的集裝纏繞包裝。上述纏繞機(jī)械將被纏繞物體放置于轉(zhuǎn)盤(pán)上，安裝好纏繞膜，轉(zhuǎn)盤(pán)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)和物體轉(zhuǎn)動(dòng)，使物體外圍進(jìn)行纏繞包裝。同時(shí)升降機(jī)電機(jī)帶動(dòng)纏繞捆扎機(jī)做上下運(yùn)動(dòng)，達(dá)到物體高度方向的纏繞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體外圍的包裝纏繞。這樣不僅有利于機(jī)械化裝卸作業(yè)、貨物儲(chǔ)存及運(yùn)輸，起到防塵、防潮及保潔作用，又能防止貨物在搬運(yùn)過(guò)程的損壞，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。但上述纏繞包裝只能對(duì)物體的外圍進(jìn)行纏繞包裝，不能對(duì)物體上下表面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)包裝，這將影響纏繞物體的防塵、防潮及保潔效果，為此急需發(fā)明一種全方位裹包機(jī)，全方位裹包機(jī)由四周纏繞包裹裝置和上下表面包裹裝置組成，既能完成物體的四周外圍包裝，又能完成物體的上下表面的包裝。

為彌補(bǔ)目前纏繞包裝機(jī)不能自動(dòng)完成上下表面包裝的缺陷，在四周纏繞包裹裝置的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種物體上下表面自動(dòng)彈性熱包裝裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)物體的上下表面自動(dòng)化包裝，更好地實(shí)現(xiàn)防塵，防潮和保潔效果，利用本裝置先完成普通包裝件的上下表面的包裹，再把包裝件輸送到四周纏繞包裹裝置的工作臺(tái)上完成四周外圍的包裹。

1 裝置結(jié)構(gòu)原理

一種物體上下表面自動(dòng)彈性熱包裝裝置，其本體由調(diào)高電磁鐵1、 左部支撐板2、 上加熱截?cái)鄪A子3、左部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)4、吊橋5、下加熱截?cái)鄪A子 6、支撐盒子7、右部支撐板8、加彈性膠帶的上滾筒膜9、上壓板 10、右部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)11、光電開(kāi)關(guān) 12、普通包裝件 13、加彈性膠帶的下滾筒膜 14、上滾筒 15、下滾筒 16、 彈性膠帶 17、左夾片 18、右?jiàn)A片19、加熱片 20、軸一 21、軸二22、截?cái)鄪A子旋轉(zhuǎn)電磁鐵23、吊橋旋轉(zhuǎn)電磁鐵24和橫梁固定板25組成。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 物體上下表面自動(dòng)彈性熱包裝裝置三維造型(a)

圖2 物體上下表面自動(dòng)彈性熱包裝裝置三維造型(b)

其特征在于: 上壓板 10和調(diào)高電磁鐵1銜鐵軸固結(jié)，調(diào)高電磁鐵1的外殼固結(jié)在橫梁固定板25，橫梁固定板25的兩端分別和左部支撐板2、右部支撐板8固結(jié)，加彈性膠帶的上滾筒膜9和加彈性膠帶的下滾筒膜 14分別粘結(jié)兩排彈性膠帶17，加彈性膠帶的上滾筒膜9套裝在上滾筒15上，加彈性膠帶的下滾筒膜 14套裝在下滾筒16上，上滾筒 15的兩端分別安裝在其端部的兩個(gè)孔內(nèi)并可在兩個(gè)孔內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，下滾筒 16安裝在支撐盒子7的兩個(gè)孔內(nèi)，和支撐盒子7的兩個(gè)孔形成大間隙圓柱副配合，下滾筒 16可在支撐盒子7的兩個(gè)孔內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，上加熱截?cái)鄪A子3的左夾片18通過(guò)軸一21和截?cái)鄪A子旋轉(zhuǎn)電磁鐵23的旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)，左夾片18并通過(guò)其端部的齒輪輪齒和右?jiàn)A片19端部的齒輪輪齒嚙合，以保證左夾片 18和右?jiàn)A片19的轉(zhuǎn)動(dòng)同步，右?jiàn)A片19通過(guò)其內(nèi)部的孔空套在軸二22上，可圍繞軸二22自由轉(zhuǎn)動(dòng)，軸二22和截?cái)鄪A子旋轉(zhuǎn)電磁鐵23分別固結(jié)在橫梁固定板25上，加熱片20貼合在左夾片18的內(nèi)表面上，實(shí)現(xiàn)對(duì)滾筒膜9的燙斷并使?jié)L筒膜9膠合，下加熱截?cái)鄪A子6結(jié)構(gòu)和上加熱截?cái)鄪A子3相同，下加熱截?cái)鄪A子6被固定在支撐盒子7上，吊橋5和吊橋旋轉(zhuǎn)電磁鐵24的旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)，并由旋轉(zhuǎn)電磁鐵24驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)，吊橋旋轉(zhuǎn)電磁鐵24被固定在支撐盒子7上。右部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)11和光電開(kāi)關(guān) 12固定在右部支撐板8上，左部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)4固定在左部支撐板2上，右部支撐板8和左部支撐板2分別和支撐盒子7固結(jié)，左部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)4與右部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)11都為常閉開(kāi)關(guān)，而光電開(kāi)關(guān)12為常開(kāi)開(kāi)關(guān)，左部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)4和光電開(kāi)關(guān)12串聯(lián)，對(duì)上面加熱截?cái)鄪A子3的截?cái)鄪A子旋轉(zhuǎn)電磁鐵23和加熱片 20進(jìn)行控制，右部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)11和光電開(kāi)關(guān)12串聯(lián)，對(duì)下面加熱截?cái)鄪A子6的截?cái)鄪A子旋轉(zhuǎn)電磁鐵23和加熱片20進(jìn)行控制。

3 工作過(guò)程

如圖1～圖4，為實(shí)現(xiàn)物體的上下表面自動(dòng)化包裝，設(shè)計(jì)了一種物體上下表面自動(dòng)彈性熱包裝裝置。

該裝置主要用于包裝普通件13的上下表面，當(dāng)普通件13進(jìn)入支撐盒子7的支撐面后，普通件13在向前輸送的過(guò)程中，其上下表面被上下包裝膜覆蓋并包裹，然后在加熱截?cái)鄪A子3和6的作用下把上下包裝膜剪斷并膠合，形成一三角形網(wǎng)兜形狀，為下一包裝作準(zhǔn)備，這樣就完成了普通件上下表面的包裝，并把上下表面包裝好的普通件13輸送到四周纏繞包裹裝置28的工作臺(tái)上完成四周外圍的包裹。

圖3 包裝件和滾筒膜包裹前三維示意圖

圖4 包裝件和滾筒膜包裹后三維示意圖

當(dāng)調(diào)高電磁鐵1通電后，上壓板10在調(diào)高電磁鐵1作用下上移，上壓板10和支撐盒子7之間形成較大的包裝空間，普通件13進(jìn)入包裝空間后，調(diào)高電磁鐵1斷電，上壓板10在重力和調(diào)高電磁鐵1的彈簧力作用下下移，并和普通件13的上表面接觸，從而適應(yīng)不同高度的普通件。

上滾筒膜9和下滾筒膜14的端部在上一包裝件13包裝完畢后會(huì)被上加熱截?cái)鄪A子3和下加熱截?cái)鄪A子 7截?cái)嗖⒓訜崮z合成三角形，當(dāng)普通包裝件13在輸送過(guò)來(lái)時(shí)，上滾筒膜9和下滾筒膜14的膠合的端部三角形會(huì)自動(dòng)地鉤住普通包裝件13的上下表面，隨著普通包裝件13向前輸送，由于上滾筒膜9和下滾筒膜14兩側(cè)分別粘結(jié)了兩排彈性膠帶17，上滾筒膜9和下滾筒膜14會(huì)緊緊地覆蓋并包裹在普通包裝件13的上下表面，上滾筒膜9和下滾筒膜14便同時(shí)對(duì)普通包裝件13的上下表面包裹，左部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)4與右部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)11都為常閉開(kāi)關(guān)，而光電開(kāi)關(guān)12為常開(kāi)開(kāi)關(guān)，左部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)4和光電開(kāi)關(guān)12串聯(lián)對(duì)上面加熱截?cái)鄪A子3進(jìn)行控制，右部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)11和光電開(kāi)關(guān)12串聯(lián)對(duì)下面加熱截?cái)鄪A子6進(jìn)行控制，只有當(dāng)普通包裝件13被輸送到被光電開(kāi)關(guān)12感觸，并同時(shí)離開(kāi)左部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)4與右部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)11時(shí)，此時(shí)光電開(kāi)關(guān)12常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，左部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)4與右部微動(dòng)行程開(kāi)關(guān)11恢復(fù)常態(tài)，即常閉(閉合)狀態(tài)，上面加熱截?cái)鄪A子3和下面加熱截?cái)鄪A子6同時(shí)得電，即加熱截?cái)鄪A子3和下面加熱截?cái)鄪A子6的截?cái)鄪A子旋轉(zhuǎn)電磁鐵23和加熱絲 20同時(shí)得電，旋轉(zhuǎn)電磁鐵23帶動(dòng)左夾片 18和右?jiàn)A片19首先使平整的加彈性膠帶的上滾筒膜9和加彈性膠帶的下滾筒膜 14對(duì)折折疊，隨后對(duì)之夾緊，在夾緊的同時(shí)，加熱絲 20得電加熱使加彈性膠帶的上滾筒膜9和加彈性膠帶的下滾筒膜 14燙斷膠合在一起，加熱加緊膠合狀態(tài)一直持續(xù)到普通包裝件13離開(kāi)光電開(kāi)關(guān)12(加熱夾緊持續(xù)時(shí)間約為3秒)，此時(shí)上滾筒膜9和下面滾筒膜14被截?cái)嗖⒛z合在一起，光電開(kāi)關(guān)12復(fù)位為常開(kāi)狀態(tài)而斷開(kāi)，上面加熱截?cái)鄪A子3和下面加熱截?cái)鄪A子6同時(shí)失電復(fù)位，為下一次包裝作準(zhǔn)備,這樣普通包裝件13的上下表面就包裝完成;然后開(kāi)啟吊橋旋轉(zhuǎn)電磁鐵24控制的吊橋5，吊橋5就與支撐盒子7處于同一水平面，被包裝好上下表面的普通包裝件13便可從吊橋5的表面被輸送到四周纏繞包裹裝置28的工作臺(tái)上完成下一階段的四周外圍包裹。

4 結(jié)語(yǔ)

整套裝置能對(duì)物體的上下表面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化包裝，以彌補(bǔ)目前纏繞包裝機(jī)不能自動(dòng)完成上下表面包裝的缺陷，不僅有利于貨物儲(chǔ)存、運(yùn)輸及機(jī)械化裝卸作業(yè)的包裝要求，又能防止貨物在搬運(yùn)過(guò)程的損壞，起到防塵，防潮及保潔作用。

圖5 自動(dòng)彈性熱包裝裝置研制實(shí)物

[1]徐強(qiáng),張有良,董革平,王劍鋒.衛(wèi)生卷紙薄膜包裹機(jī)裹膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J].包裝與食品機(jī)械,2013,31(06):33-35.

[2]康運(yùn)江,劉明利,丁洪,孫瑞濤,馬磊.冷軋卷材防銹紙自動(dòng)包裹機(jī)的研究[J].冶金設(shè)備,2011(02):60-61+76.

[3]陳永生,朱德文,張鶴林,周歐敏,夏春華,鐘成義.鮮水果機(jī)械化包裹機(jī)的研制[J].農(nóng)機(jī)化研究,2007(10):71-73.