一種物體上下表面自動彈性熱包裝裝置的研制

朱志強，熊艷紅

(湖北職業技術學院 機電創新研究所，湖北 孝感 432000)

0 引 言

裹包機又稱纏繞機，包裝機。目前的纏繞機主要有預拉型自動薄膜纏繞機、托盤式纏繞機、壓頂式阻拉型纏繞機等幾種類型，廣泛應用于外貿出口、制灌、造紙、玻璃陶瓷、染料、食品飲料、塑膠化工、機電鑄件等產品的集裝纏繞包裝。上述纏繞機械將被纏繞物體放置于轉盤上，安裝好纏繞膜，轉盤電機轉動，帶動轉盤和物體轉動，使物體外圍進行纏繞包裝。同時升降機電機帶動纏繞捆扎機做上下運動，達到物體高度方向的纏繞，從而實現對物體外圍的包裝纏繞。這樣不僅有利于機械化裝卸作業、貨物儲存及運輸，起到防塵、防潮及保潔作用，又能防止貨物在搬運過程的損壞，提高生產效率，降低生產成本。但上述纏繞包裝只能對物體的外圍進行纏繞包裝，不能對物體上下表面實現自動包裝，這將影響纏繞物體的防塵、防潮及保潔效果，為此急需發明一種全方位裹包機，全方位裹包機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。

為彌補目前纏繞包裝機不能自動完成上下表面包裝的缺陷，在四周纏繞包裹裝置的基礎上，設計了一種物體上下表面自動彈性熱包裝裝置，該裝置可實現物體的上下表面自動化包裝，更好地實現防塵，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上完成四周外圍的包裹。

1 裝置結構原理

一種物體上下表面自動彈性熱包裝裝置，其本體由調高電磁鐵1、 左部支撐板2、 上加熱截斷夾子3、左部微動行程開關4、吊橋5、下加熱截斷夾子 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、右部微動行程開關11、光電開關 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、右夾片19、加熱片 20、軸一 21、軸二22、截斷夾子旋轉電磁鐵23、吊橋旋轉電磁鐵24和橫梁固定板25組成。結構見圖1、圖2。

圖1 物體上下表面自動彈性熱包裝裝置三維造型(a)

圖2 物體上下表面自動彈性熱包裝裝置三維造型(b)

其特征在于: 上壓板 10和調高電磁鐵1銜鐵軸固結，調高電磁鐵1的外殼固結在橫梁固定板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，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孔內并可在兩個孔內自由轉動，下滾筒 16安裝在支撐盒子7的兩個孔內，和支撐盒子7的兩個孔形成大間隙圓柱副配合，下滾筒 16可在支撐盒子7的兩個孔內自由轉動，上加熱截斷夾子3的左夾片18通過軸一21和截斷夾子旋轉電磁鐵23的旋轉軸固結，左夾片18并通過其端部的齒輪輪齒和右夾片19端部的齒輪輪齒嚙合，以保證左夾片 18和右夾片19的轉動同步，右夾片19通過其內部的孔空套在軸二22上，可圍繞軸二22自由轉動，軸二22和截斷夾子旋轉電磁鐵23分別固結在橫梁固定板25上，加熱片20貼合在左夾片18的內表面上，實現對滾筒膜9的燙斷并使滾筒膜9膠合，下加熱截斷夾子6結構和上加熱截斷夾子3相同，下加熱截斷夾子6被固定在支撐盒子7上，吊橋5和吊橋旋轉電磁鐵24的旋轉軸固結，并由旋轉電磁鐵24驅動擺動，吊橋旋轉電磁鐵24被固定在支撐盒子7上。右部微動行程開關11和光電開關 12固定在右部支撐板8上，左部微動行程開關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，左部微動行程開關4與右部微動行程開關11都為常閉開關，而光電開關12為常開開關，左部微動行程開關4和光電開關12串聯，對上面加熱截斷夾子3的截斷夾子旋轉電磁鐵23和加熱片 20進行控制，右部微動行程開關11和光電開關12串聯，對下面加熱截斷夾子6的截斷夾子旋轉電磁鐵23和加熱片20進行控制。

3 工作過程

如圖1～圖4，為實現物體的上下表面自動化包裝，設計了一種物體上下表面自動彈性熱包裝裝置。

該裝置主要用于包裝普通件13的上下表面，當普通件13進入支撐盒子7的支撐面后，普通件13在向前輸送的過程中，其上下表面被上下包裝膜覆蓋并包裹，然后在加熱截斷夾子3和6的作用下把上下包裝膜剪斷并膠合，形成一三角形網兜形狀，為下一包裝作準備，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

當調高電磁鐵1通電后，上壓板10在調高電磁鐵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進入包裝空間后，調高電磁鐵1斷電，上壓板10在重力和調高電磁鐵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包裝完畢后會被上加熱截斷夾子3和下加熱截斷夾子 7截斷并加熱膠合成三角形，當普通包裝件13在輸送過來時，上滾筒膜9和下滾筒膜14的膠合的端部三角形會自動地鉤住普通包裝件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14兩側分別粘結了兩排彈性膠帶17，上滾筒膜9和下滾筒膜14會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便同時對普通包裝件13的上下表面包裹，左部微動行程開關4與右部微動行程開關11都為常閉開關，而光電開關12為常開開關，左部微動行程開關4和光電開關12串聯對上面加熱截斷夾子3進行控制，右部微動行程開關11和光電開關12串聯對下面加熱截斷夾子6進行控制，只有當普通包裝件13被輸送到被光電開關12感觸，并同時離開左部微動行程開關4與右部微動行程開關11時，此時光電開關12常開觸點閉合，左部微動行程開關4與右部微動行程開關11恢復常態，即常閉(閉合)狀態，上面加熱截斷夾子3和下面加熱截斷夾子6同時得電，即加熱截斷夾子3和下面加熱截斷夾子6的截斷夾子旋轉電磁鐵23和加熱絲 20同時得電，旋轉電磁鐵23帶動左夾片 18和右夾片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對折折疊，隨后對之夾緊，在夾緊的同時，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，加熱加緊膠合狀態一直持續到普通包裝件13離開光電開關12(加熱夾緊持續時間約為3秒)，此時上滾筒膜9和下面滾筒膜14被截斷并膠合在一起，光電開關12復位為常開狀態而斷開，上面加熱截斷夾子3和下面加熱截斷夾子6同時失電復位，為下一次包裝作準備,這樣普通包裝件13的上下表面就包裝完成;然后開啟吊橋旋轉電磁鐵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的工作臺上完成下一階段的四周外圍包裹。

4 結語

整套裝置能對物體的上下表面實現自動化包裝，以彌補目前纏繞包裝機不能自動完成上下表面包裝的缺陷，不僅有利于貨物儲存、運輸及機械化裝卸作業的包裝要求，又能防止貨物在搬運過程的損壞，起到防塵，防潮及保潔作用。

圖5 自動彈性熱包裝裝置研制實物

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