一种环形皮筋捆扎机论文和设计-王秀来

全文摘要

本实用新型公开了一种环形皮筋捆扎机，采用环形皮筋对折叠成长条状的塑料袋进行捆扎。主要包括机架、振动盘装置、塑料袋输送装置，其特征在于：所述振动盘装置上还设有U型缺口，在所述U型缺口的对应的位置还设有皮筋撑开装置，所述的皮筋撑开装置主要包括支架、开口方向撑杆、两侧撑杆、开口方向运动机构和插入运动机构。插入运动机构首先驱动撑杆插入到U型缺口的环形皮筋中，开口方向运动机构又将环形皮筋从振动盘装置中移出，然后将环形皮筋撑大，并实施捆扎。本实用新型省略了现有技术的机械手皮筋转送装置，也省略了脱筋板、挡环等机构，减化了工作环节，使得工作稳定、结构简单紧凑，捆扎的成品率高。

主设计要求

1.一种环形皮筋捆扎机，包括机架、振动盘装置、塑料袋传送装置，其特征在于：在所述振动盘装置的出料口位置上设有U型缺口，在所述U型缺口对应的位置还设有皮筋撑开装置，所述的皮筋撑开装置包括支架，所述的支架上还设有捆扎口，在所述捆扎口的周边支架位置上还设有开口方向撑杆、两侧撑杆、撑开气缸，所述的开口方向撑杆沿U型缺口的开口方向对应设置，所述的两侧撑杆设在与U型缺口的两侧对应的位置，所述的开口方向撑杆、两侧撑杆与撑开气缸连接，所述的支架上还设有插入运动机构和开口方向运动机构。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种环形皮筋捆扎机，其特征在于：所述的插入运动机构包含导轨、滑块、气缸，所述的滑块安装在所述的支架上，所述的导轨安装在所述的机架上，所述的气缸连接在支架与机架之间。

3.根据权利要求1所述的一种环形皮筋捆扎机，其特征在于：所述的开口方向运动机构包含一种导杆气缸，所述的导杆气缸设置在所述的机架上，所述导杆气缸的导杆座上连接所述的支架。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种环形皮筋捆扎机，具体的说是一种采用环形皮筋对塑料袋进行捆绑的捆扎机。

背景技术

经过制袋机自动生产出来的塑料袋，为便于存放、销售和使用，这些塑料需要折叠成长条状，然后再在折叠成长条状的塑料袋的中间位置用环形皮筋进行捆扎，然后才能进入市场。

授权公告号CN208070086U公开了一种自动捆扎机(以下简称对比文件1)，其主要包括：主料送料机构、辅料送料机构、捆扎机构。其捆扎机构包括撑开器和机械手。申请公布号CN108773518A公开了一种“塑料制袋机的自动捆扎装置”(以下简称为对比文件2)。其主要包括：塑料袋送料机构、皮筋整理输出机构、捆扎机构。其捆扎机构包含撑开器和皮筋转送机构，“该皮筋转送机构用于将皮筋整理输出机构输出的皮筋转送到该撑开器上”。申请公布号CN108910465A公开了一种“自动捆扎机的皮筋输送装置”(以下简称对比文件3)。其主要包括：振动盘、振动器、机械手和机械手驱动机构，其特征在于：在该挡板的上端设有挡板、在该挡板上设有用于检测挡板内侧是否有皮筋的皮筋检测装置；在所述振动盘装置的上侧与该挡板的内侧相邻处设有一缺口----，其机械手从振动盘装置的出料口中抓取到皮筋后又传递到4个撑杆上。

通过分析比较：对比文件1的主料送料机构，实际上就包含了对比文件2的塑料袋送料机构；其辅料送料机构实际上就包含了对比文件2的皮筋整理转送机构。对比文件1的捆扎机构与对比文件2的捆扎机构是相同的，无论对比文件1还是对比文件2，乃至对比文件3，都是通过机械手和机械手驱动机构将振动盘中的皮筋抓取到，然后再经过直线运动、反转运动，几经周折后再转送到皮筋撑开装置上。其问题在于：一是在机械手抓取到皮筋后皮筋会下垂的，皮筋的下垂会导致原本正圆形的皮筋内径变为椭圆形，这不利于四个撑杆的同时插入，插进去的成功率较小，这严重影响机器的工作稳定性；二是皮筋在被机械手抓住转送的过程中容易晃动、抖动，较长时间才能稳定下来。晃动的皮筋难以使四个撑杆可靠地插入到皮筋的内孔中，必须选择较大的皮筋，这将增加捆扎成本；三是因为需要机械手转送皮筋的工作程序，先要通过机械手将皮筋从振动盘装置中抓取到，然后在转送到撑杆上，倒过来，倒过去，几经周折增加了出错的机会，也影响捆扎的速度和工作效率；四是机械手的运行轨迹包含直线运动和旋转运动，并且在皮筋撑开器上还需要脱筋板、挡环等。这些都需要加大运动空间，使得机器体积增大，结构复杂，制造成本较高。

申请公布号CN108688888A公开了“一种包装袋捆扎机”(以下简称对比文件4)。其包括：皮筋筛选装置、皮筋撑开装置和包装袋输送装置。其中的皮筋撑开装置包括机架、套皮筋夹手、横向撑开机构和竖直撑开机构。其存在的问题在于：当横向撑开机构的两个插针将皮筋横向撑开后，在两个插针的位置将皮筋的圆周的长度会被等分成上下两段，因为皮筋具有较高的弹性，在两个插针的相对位置不变的情况下，当拉紧或扯动(两个插针)上边的那段皮筋时只能撑紧上面的那段皮筋，而下边的那段皮筋因为有两个插针的阻力不能被撑紧，这种现象大家一般叫做“不走绳”。当对比文件4所述的两个撑皮筋夹手将上边的那段皮筋向上撑起时虽然能够形成一个梯形可以套在塑料袋上，但只能撑紧两个插针上边的那一段皮筋，这使得下面的那段皮筋较松而上面的那段皮筋却被撑得太紧容易撑断。也就是说：对比文件4的皮筋撑开转置包含横向撑开机构和竖直撑开机构，当横向撑开机构将环形皮筋撑撑成方形后形成上下两段，而竖直撑开机构的两个撑皮筋夹手只能将上边的你一段皮筋撑大，下边的那段皮筋不能撑紧，而上边的那段皮筋却撑得太紧容易断裂，也正是因为这种撑皮筋方式松紧度不一，所以这种捆扎机较难适应市场。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：一种环形皮筋捆扎机，采用环形皮筋作为捆扎绳对折叠起来的塑料袋进行捆扎，为塑料袋制袋折叠机提供一种结构简单稳定，效率高的一种环形皮筋捆扎机。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是：一种环形皮筋捆扎机，包括机架、振动盘装置、塑料袋传送装置，其特征在于：在所述振动盘装置的出料口位置上设有U型缺口，在所述U型缺口对应的位置还设有皮筋撑开装置，所述的皮筋撑开装置包括支架，所述的支架上还设有捆扎口，在所述捆扎口的周边支架位置上还设有开口方向撑杆、两侧撑杆、撑开气缸，所述的开口方向撑杆沿U型缺口的开口方向对应设置，所述的两侧撑杆设在与U型缺口的两侧对应的位置，所述的开口方向撑杆、两侧撑杆分别与撑开气缸连接，所述的支架上还设有插入运动机构和开口方向运动机构。

所述的振动盘装置，能够使杂乱无序的工件自动变为定向排列、整齐有序、逐个输出。所述的振动盘装置除了满足工件的定向有序排列外，还具备分选、检测、计数等功能，是一种被广泛使用的公知的高科技产品。因其具备检测功能，当本发明所述的多个环形皮筋在被有序地排列输送到出料口时，其检测装置如光电开关、接近开关等能够检测到皮筋已经到达出料口位置或U型缺口的位置，能够及时的控制振动盘停止震动，当将该皮筋取走后振动盘会再次开始震动，这种间歇震动使得皮筋能够一个一个的沿着振动盘的螺旋式皮筋输出轨道逐一被间歇输送到振动盘装置的出料口位置，即所述的U型缺口的位置。

所述的U型缺口，设在所述振动盘出料口的位置，一般处在振动盘装置的皮筋输送轨道的上侧，其宽度应小于橡皮圈的直径，大于开口方向撑杆和两侧撑杆并拢之后的总宽度，能够使多个并拢的撑杆在U型缺口中前后自由通过。所述的U型缺口，其开口方向可以是纵向开口，即U型缺口的开口方向朝上，也可以是左右横向开口，也可以是倾斜方向。应该根据塑料袋传送装置的传送方向、夹持塑料袋的姿态或者根据折叠成长条状的塑料袋的形态来决定U型缺口的开口方向。如果U型缺口的开口方向是纵向开口或者是横向开口，那么被撑开的皮筋的形态是菱形的，如果U型缺口的开口方向是倾斜方向设置，那么被撑开的皮筋的形态就是方形。

所述的支架类似于一个板状体或框状体，也可以是一种由多个支杆围成的方形或多边形，所述的支架能够与所述的振动盘装置的U型缺口的前后之间进行相对运动，也可以与振动盘装置的U型缺口的上下之间进行相对移动。

所述的捆扎口，与所述的U型缺口相对应，其形状与撑开的皮筋形态以及需要捆扎的塑料袋的形状相对应，并且捆扎口应大于机械夹在夹持塑料袋时的前端外部轮廓，用于使折叠成长条状的塑料袋的中部以上的位置能够伸入到其中。

所述的开口方向撑杆，安装在所述的撑开气缸上，所述的撑开气缸固定安装在捆扎口对应的上下两侧的支架位置上，用于沿所述U型缺口的开口方向将皮筋向两端撑开。

所述的两侧撑杆设置在U型缺口对应的两侧，要至少设置两个，每一侧设置至少一个，分别设在所述的U型缺口两侧对应的支架位置上，用于把皮筋沿U型缺口的两侧方向撑开。所述的至少两个两侧撑杆可以分别连接在两个撑开气缸上，也可以由一个撑开气缸来驱动。

所述的撑开气缸，安装在支架上所述捆扎口的周边位置上，包含导杆气缸、滑台气缸等等。用于驱动所述的开口向撑杆、两侧撑杆的伸出和缩回。在撑开气缸的驱动下，当四个撑杆都伸出时可以从所述U型缺口插入到皮筋的内孔中，当四个撑杆都缩回时能够将环形皮筋撑大成菱形或者方形。

作为优选的技术方案，所述的撑开气缸是一种双杆气缸。双杆气缸具有气缸杆不旋转的特性，从而能够保证撑杆不会摆动。替代双杆气缸的方式还有很多，例如：导杆气缸、滑台气缸、普通气缸附加导轨滑块等等。

所述的插入运动机构，连接在所述的支架与机架之间，用于驱动所述的支架进行直线运动或者旋转运动、摆动运动，移动所述的皮筋撑开装置与所述的振动盘装置之间的相对位置，使撑杆插入到U型缺口中的环形皮筋内孔中。

作为优选的技术方案，所述的插入运动机构包含导轨、滑块、气缸，所述的滑块安装在支架上，所述的导轨安装在所述的机架上，所述的气缸连接在支架与机架之间。

作为优选的技术方案，所述的气缸包含一种多位置气缸，所述的多位置气缸是一种气缸杆能够多段伸出的气缸，能够实现多段行程。可以是一种双出杆气缸，即每条气缸有两个气缸杆的气缸，也可以将两条气缸串联在一起使用。

作为插入运动机构的多种实施方式之一，所述的插入运动机构包含一种电动滑台或滑台气缸，所述的支架连接在所述的电动滑台或滑台气缸的滑台上，滑台座安装在所述的机架上。

作为插入运动机构的又一种实施方案，所述的插入运动机构是一种摆动气缸，所述的支架的一侧铰接在所述的机架上，所述的摆动气缸连接在所述的支架与机架之间，在摆动气缸的驱动下支架相对于所述的U型缺口往复摆动。从而使撑杆插入到所述的U型缺口中。所述的摆动气缸，也可以用普通气缸和摇臂合并使用，所述的气缸的一端连接在所述的机架上，气缸杆连接在摇臂上，摇臂连接在所述的支架上或铰接柱上。所述的气缸在驱动摇臂时能够使所述的支架旋转摆动90度以上。

所述的开口方向运动机构设置在所述的支架上，用于驱动所述的支架沿U型缺口的方向往复运动，包含上下运动、前后左右运动、倾斜运动等，用于将皮筋从U型缺口移出振动盘装置。

作为优选的技术方案，所述的开口方向运动机构包含一种导杆气缸，所述的导杆气缸设置在所述的机架上，所述导杆气缸的导杆座上连接所述的支架。所述的导杆气缸的替代方式也可以是在普通气缸的两侧分别滑动设置一个导杆。

作为开口方向运动机构的另一种实施方案，所述支架的一侧通过转轴铰接在所述的机架上，所述支架的另一侧连接气缸，当气缸工作时可驱动支架绕所述的转轴摆动，从而使撑杆在所述的U型缺口中做弧线运动，可以将环形皮筋移出振动盘装置。

作为开口方向运动机构的又一种实施方案，所述的振动盘装置安装在导杆气缸的导杆座上，所述的导杆气缸安装在所述的机架上。当撑杆从振动盘装置的U型缺口插入到环形皮筋中后，所述的导杆气缸驱动振动盘装置下移，从而使U型缺口相对于撑杆移动，将环型皮筋移出振动盘。

所述的塑料袋传送装置，用于将折叠成长条状的塑料袋传送到捆扎的工作位置，即与捆扎口对应的位置，也可以直接输送伸入到所述的捆扎口内。包括机械夹、机械臂、气动手指等多种实施方式，可以是前后方向输送，也可以是左右方向输送，也可以是上下方向传送。对于塑料袋传送装置，在上述的对比文件中都给出了具体的实施方式，在此不再详述。

对于振动盘装置的检测机构，例如光电开关、接近开关以及控制系统等等，这些都是振动盘装置中本身所具备的，并且都早已被广泛使用，从市场上或淘宝网上都能成套的购买到，在此不再赘述。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：与对比文件1、2、3相比较，由于省略了用于转送皮筋的机械手和机械手驱动机构，不仅使得机器在结构上紧凑简单，而且还省去了机械手抓取和运送皮筋的工作环节，不但提高了捆扎速度，并且工作环节的减少自然会减少机器工作失误的几率，使得机器工作稳定；从上述对比文件公开的机械手转送皮筋的过程来分析，机械手在抓到皮筋后要经过横向和纵向的运动才插入到多个撑杆上的，因为皮筋有弹性容易下垂，使原本正圆型的皮筋变为了椭圆形，并且皮筋几经周折转送过来时容易晃动颤抖，这些因素都将严重影响撑杆插入的可靠性，而本实用新型公开的皮筋是倾斜在U型缺口上的，是在这种静态和正圆的状态下进行撑杆插入的，所以插入的稳定性高；并且，本实用新型还省略了对比文件1和2中所述的到“挡环”、“脱筋板”等技术特征，能够使皮筋可靠的脱离撑杆并套在塑料袋上，更进一步地简化了结构，提高了工作效率。与对比文件4相比较：本实用新型的开口方向撑杆或两侧撑杆首先可将皮筋撑长，将皮筋的圆周长度等分为两段，然后两侧撑杆或开口方向撑杆又分别从两段等长的皮筋的中间又等分为二，这样一来，环状的皮筋几乎被平均等分成4段，而这4段皮筋围成的形态基本上与塑料袋的形态相对应，皮筋的紧度均匀，减少了破损，降低了捆扎成本。这与上述对比文件相比较具有实质性的特点和进步。

附图说明

图1是实施例一的结构原理示意图；

图2是实施例一的结构原理俯视图；

图3是实施例一的皮筋撑开装置的结构原理左侧示意图；

图4至图7是实施例一的工作步骤和工作原理示意图

图8是实施例二的结构原理俯视示意图；

图9是实施例二的工作原理俯视图；

图10实施例二的工作原理正视图。

图中：1-机架；2-振动盘装置；21-U型缺口；22-皮筋输出轨道；3-机械夹；31-输送气缸；32-导轨；33-滑块；4-支架；40-捆扎口；41-开口方向撑杆；42-两侧撑杆；43-双杆气缸；5-多位置气缸；51-导轨；52-滑块；53-摆动气缸；6-皮筋；7-塑料袋；8-导杆气缸；80-框架；81--升降气缸；82-导轨；83-滑块。

具体实施方式

为了全面的公开本实用新型的技术方案，下面通过两个实施例来进行具体描述。在本实用新型的描述中，附图的左边就是本实用新型所述的前面，附图的右边就是本实用新型所述的后面，附图的下边就是本实用新型所述的左边，附图的上边就是本实用新型所述的右边。

如图1至图3所示：在机架1的前面安装一个振动盘装置2，在所述振动盘装置2的皮筋输出轨道22的末端上侧位置设置一个U型缺口21，所述的U型缺口就是一个长方形缺口，使U型缺口的宽度小于环形皮筋6的直径，使U型缺口的开口朝上，其底部处在皮筋输出轨道的上侧。在U型缺口21向后对应的机架位置上设置一个皮筋撑开装置，皮筋撑开装置包括支架4，设置一个方形的板状体形成支架4，在支架4的中间位置上设置一个捆扎口40，使捆扎口40的形状与机械夹3夹持着塑料袋7的前端轮廓相对应，并且使机械夹3夹持的塑料袋7的前后中段位置能够伸入到捆扎口40；在捆扎口40的上下两侧与U型缺口21的开口方向对应的支架位置上分别安装一个双杆气缸43，在两个双杆气缸43的气缸杆上分别安装一个开口方向撑杆41，在U型缺口21的两侧对应的支架位置上分别安装一个双杆气缸43，在两个双杆气缸43的气缸杆上分别安装一个两侧撑杆42；使两个开口方向撑杆41和两个两侧撑杆42都伸出后能够并拢在所述捆扎口40的中间；所述的插入运动机构包括：在机架上所述振动盘装置2的后面前后方向并列平行安装两条导轨51；所述的开口运动方向机构包括：在两条导轨51上分别安装一个滑块52，在两个滑块52上安装一个导杆气缸8，所述的支架4的下端安装在导杆气缸8的导杆座上，在导杆气缸8的一侧连接安装一条多位置气缸5，多位置气缸5的另一端连接在机架1上；塑料袋传送装置包括：在机架1的后部左右安装一条导轨32，在导轨32上经过滑块33滑动安装一个机械夹3，在机架1与机械夹3之间连接安装一个气缸31。

具体工作过程如下：如图4所示：初始状态下，四个双杆气缸43的气缸杆都是缩回的，当4个双杆气缸43的缸杆都伸出后，两个开口方向撑杆41和两个两侧撑杆42都向捆扎口40的中间伸出并拢；当振动盘装置2工作震动时，预先放置在振动盘内的皮筋6会排列有序地沿着螺旋形的皮筋输出轨道向出料口的方向即U型缺口21的位置行走，当最前面的皮筋6走到U型缺口21的位置时，振动盘装置的检测装置在检测到皮筋6到位后会发出一个控制信号使振动盘停止震动，多位置气缸5打开第一个行程驱动支架4前移一段较小的距离，即多位置气缸5的气缸杆伸出一段，驱动支架4前移使开口方向撑杆41和两侧撑杆42从振动盘装置2上的U型缺口21的后面插入到皮筋6的内孔中，形成如图4所示的状态。之后，导杆气缸8打开驱动支架4向上移动，在支架4上移后，使得皮筋6随之移出振动盘装置2；之后，上下两侧的两个双杆气缸43同时打开驱动开口方向撑杆41将环形皮筋6撑成一个长方形，形成如图5所示的状态。接着，处在捆扎口40两侧的双杆气缸43也同时打开，驱动两个两侧撑杆42将长方形的皮筋进一步撑开撑大，形成菱形或方形，形成如图6(左侧视图)所示的状态。此时，机械夹3已经从塑料袋的折叠装置中夹持到折叠成成长条状的塑料袋7，然后在气缸31的驱动下使机械夹3夹持着塑料袋7沿导轨32传送到与捆扎口40前后对应的位置；接着，多位置气缸5打开第二个行程，驱动支架4继续后移，使被机械夹3夹持的塑料袋7的中段位置伸入到撑开的皮筋6的开口之中；在支架4继续后移的过程中，使得机械夹3的前端触及到了皮筋6，机械夹3的前端会将皮筋6从开口方向撑杆41和两侧撑杆42上推离滑落，被推离滑落的皮筋6在回弹力的作用下收缩捆绑在塑料袋7上，形成如图7所示的状态。之后，多位置气缸5释放第二行程，使支架4恢复到初始位置，捆扎好了的塑料袋从捆扎口中露出来，机械夹3松开，捆扎好了的塑料袋落下来。至此，实施例一的捆扎工作完成。

实施例二，如图8、图9、图10所示：实施例二与实施例一的主要不同之处在于：其一：开口方向运动机构包括：框架80，在支架4的两侧分别安装滑块，使支架4上下滑动设置在框架80上；其二：插入运动机构是一种摆动气缸53；其三：塑料袋输送装置的输送方向是左右方向输送，被折叠成长条状的塑料袋在机械夹3上呈左右横向状态，相当于将实施例一中的塑料袋7的姿态平面按逆时针方向旋转了90度。

如图8所示：设置一个框架80，在框架80的一侧下端与机架1上安装一个摆动气缸53，在框架80的内边两侧分别上下安装一条导轨82，在支架4的两侧分别安装两个滑块83，使支架4通过滑块83滑动安装在框架80内的两条导轨82之间，在框架80的底侧安装一条升降气缸81，将升降气缸81的气缸杆连接到支架4的底侧。将振动盘装置2安装在框架80的前面左侧，U型缺口21设在振动盘装置的后侧，塑料袋输送装置的导轨32和输送气缸31呈左右方向安装在框架80的右侧机架1上。

实施例二的具体工作过程如下：如图8、9、10所示，初始状态下框架80和支架4是前后状态，首先，开口方向撑杆41和两侧撑杆42在双杆气缸43的驱动下并拢在捆扎口40的中间，然后摆动气缸53打开驱动框架80及支架4以顺时针方向向U型缺口21的方向摆动90度，使并拢后的开口方向撑杆41和两侧撑杆42随支架4摆动插入到U型缺口21位置的皮筋6的内孔中，形成如图9所示的状态。之后，升降气缸81打开驱动支架4沿框架80两侧的导轨82向上移动，从而使开口方向撑杆和两侧撑杆将皮筋6从U型缺口21中向上移出；被移出后的皮筋6被开口方向撑杆41和两侧撑杆42撑开；摆动气缸53释放使框架80和支架4复位至初始位置，之后，输送气缸31打开驱动机械夹3向左移动并伸入到捆扎口4中，形成如图10所示的状态。之后，机械夹3的前端将皮筋6从开口方向撑杆41和两个两侧撑杆43上推掉滑落，滑落的环形皮筋在回弹力的作用下捆扎在塑料袋上，然后输送气缸31释放复位，已经捆扎后的塑料袋7从捆扎口40中抽出，至此，实施例二的捆扎工作完成。

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