粉條標簽放置與捆扎的設計與研究

王曄 李存良 李麗閣

0.引言

隨著自動化生產水平提高，人們對粉條標簽的放置有了新的需求，本文介紹的粉條標簽放置與捆扎設備，通過取標、放標、壓標、捆扎等一系列動作，將標簽紙與粉條捆扎在一起，結構簡單，調整方便，適用范圍廣，可廣泛應用于粉條、米粉的包裝市場中，放標裝置替代傳統的貼標機，可以滿足不同規格的標簽紙放標需求。

1.總體方案設計

1.1 設計要求

本機主要用于粉條標簽的放置與捆扎，由于粉條有不同規格，且不同規格的粉條需要適應三種標紙，因此本機的設計需要滿足在三種標紙中心位置不變的情況下，實現標簽的放置與捆扎。

1.2 需要完成的工序

儲標—吸標—旋轉—放標—壓標—粉條靠攏—捆扎。

圖1 整體結構示意圖

1.3 主要組成

如圖1所示為本機整體結構示意圖，整機主要組成包括機架、扎帶機、儲標機構、取標機構、壓標機構、移動機構六大部分。

1.4 工藝流程

（1）開始工作前檢查標盒中的標紙，及時補充；

（2）吸盤在氣缸帶動下從標盒取出標紙，由旋轉氣缸帶動旋轉90度，到達放標位置；

（3）壓標機構在氣缸帶動下將標壓住，同時旋轉氣缸旋轉90度，將取標機構帶回起始位置；

（4）粉條移動單元夾緊并運動至放標位置；

（5）扎帶機將粉條和標紙一起捆扎；

（6）壓標機構在氣缸帶動下回到起始位置。

圖2 儲標機構

圖3 取標機構

1.5 主要技術參數

適用粉條規格：直經Φ80～Φ140，適用標紙尺寸：100×52mm，100×45mm，90×45mm。

2.主要部件結構設計與工作原理

2.1 儲標機構

儲標機構主要由底座、標架、導軸、彈簧、彈簧連接板、安裝架、擋片等組成。整個儲標機構通過安裝架安裝在扎帶機上面。

此儲標機構可滿足三種不同規格的標紙，分別是100×52mm、100×45mm、90×45mm，為保證取標中心的一致，底座和標架做成可調節式。更換標紙時，重新安裝標架在底座上的位置即可。

連接板和底座連接，彈簧板四角的四個孔分別穿在四個導軸上，彈簧板和套有彈簧的軸通過螺釘連接在一起，導軸分別連接在連接板和底座的后平面上，連接板和底座后平面分別設有不同的孔位。當標紙更換時，將導軸裝在對應孔位上。

儲標機構如圖2所示：標盒中的標紙被取標機構取走后，其余標紙在彈簧的壓力下自動向前，始終保證取標機構中的吸盤能吸到標紙，標紙不足時，將彈簧壓縮，繼續放入新的標紙，彈簧自由高度160mm，負載高度80mm，可滿足近700張的標紙儲存[1]。

2.2 取標機構

取標機構主要由安裝架、擺臂、吸盤連接件、平臺連接件、氣缸，吸盤、旋轉氣缸等組成。

整個取標機構通過安裝架安裝在機架上。機架的寬度根據扎帶機設計，旋轉氣缸安裝在安裝架上，氣缸通過擺臂和旋轉氣缸連接，吸盤通過吸盤連接件和氣缸相連。吸盤連接件可以連接兩個真空吸盤，使用小標簽紙時，只需在吸盤連接件的上連接孔連接吸盤，就可以保證吸取到小標紙的中心位置，使用較大兩種標簽紙時，吸盤連接件上需要連接兩個吸盤，可保證成功吸取到標紙[2]-[3]。

圖4 壓標機構

圖5 移動機構俯視圖

圖6 移動機構

工作原理如圖3所示：首先由氣缸帶動吸盤工作吸取標紙，待標紙吸出，旋轉氣缸開始工作，帶動擺臂旋轉90度，與此同時，與擺臂連接的氣缸隨之轉90度，這樣一來，標紙也正好轉90度。通過放標位置和儲標位置計算出擺臂長度，為了滿足不同大小的標紙恰好在相應粉條的中心位置，將氣缸安裝在擺臂的右接觸面。

2.3 壓標機構

壓標機構由支座、壓片、氣缸等組成。

氣缸通過支座安裝在扎帶機上，壓片連接在氣缸上。

壓標機構的工作原理如圖4所示：標通過旋轉氣缸到達放標位置時，壓標機構工作，將標壓住，取標機構通過旋轉氣缸回到起始位置，同時粉條將在移動單元的帶動下靠攏過來，待扎帶機工作完成。壓標機構有效解決了標簽紙放置的問題，在放標之后，捆扎之前保證了標簽紙位置不變，為整個設備有效運行提供了保證。

2.4 移動機構

移動機構由移動單元、連接臂、氣缸、氣缸連接板、調節塊、推塊等組成。

為了適應不同規格尺寸的粉條，現將與氣缸尾部連接的連接塊通過調節塊連接，不同的粉條只需調整螺釘位置即可[4]。

移動機構工作原理如圖5、6所示：取標機構將標簽紙取出并放到放標位置時，移動機構開始工作。由氣缸帶動氣缸連接板和推塊夾緊粉條，在伺服控制下由移動單元帶動精確的移動至扎帶機位置，待放標和捆扎完成后，移動單元帶動粉條返回到下一工位[5]。

3.結束語

本設備結構簡單，調節方便，更換不同標紙時只需調整儲標機構的標架位置即可，能統一不同標紙中心位置。真空吸盤吸取標紙，與粉條一起捆扎，成功解決了傳統貼標機對粉條造成粘痕的問題，并滿足了不同規格標紙與粉條放置與捆扎的要求。整個操作過程自動化，有效提高工作效率，有利于生產規模自動化。