本发明涉及包装机械技术领域，具体涉及一种新型泡沫扎绸布包装设备，以及无模自动化泡沫扎绸布包装方法。
背景技术：
在礼盒包装中，常常需要采用具抗震特性的泡沫来保护商品，由于白色的泡沫不够美观，往往需要在泡沫上裹一层绸布来进行装饰。目前裹绸布的方式是由人手将一张已裁成大小适当的绸布覆盖到泡沫上，然后将绸布大于泡沫的部分下拉到泡沫四边的侧面，使用锥子将绸布从泡沫侧面扎入泡沫后拔出锥子，绸布因泡沫的弹力而被卡在泡沫中，实现绸布四周在泡沫四个侧面上的固定。
目前人工泡沫扎绸布的包装方式存在五大缺点：一是要先将绸布裁成大小适当的矩形绸布片，二是矩形绸布在扎入泡沫后绸布的四个角容易反翘从而影响美观；三是刀具裁切的绸布容易拉丝从而导致产品不合格，四是工人因从事简单重复劳动而容易出现疲劳导致质量不稳定、生产效率低与人工成本高；五是人工扎绸布的因各人的手法不一致故必须将绸布裁得比较大因而耗布较多。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种新型泡沫扎绸布包装设备及包装方法，以实现泡沫扎绸布的机械化生产，解决手工扎绸布存在的诸多技术缺陷。
为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种新型泡沫扎绸布包装设备，所述新型泡沫扎绸布包装设备包括布料供给子设备(100)、激光切布子设备(200)、扎布子设备(300)和泡沫供给子设备(400)；其中，所述扎布子设备(300)包括：
扎布机构(330)，其具有四个侧板(331、332、333、334)围成的泡沫容纳腔(335)，四个侧板的外侧设置针板(336)及其驱动元件(337)；
布片运送机构(320)，其具有夹子(321)及驱动夹子在所述切布子设备(200)和所述泡沫容纳腔(335)的口部间往返运动的驱动元件(322)；
脱料机构(350)，其具有阻挡元件(351)以及驱动所述阻挡元件水平进出脱料工位的驱动元件(352)；及
回转送料机构(340)，其具有一可上下运动及回转运动的支撑柱(346)和四个送料杆(342、343、344、345)，所述支撑柱位于所述泡沫容纳腔、所述脱料工位及所述泡沫供给子设备之间，所述四个送料杆四等分水平安装于所述支撑柱，每一送料杆的外端设置泡沫抓取针板(341)。
优选地，所述新型泡沫扎绸布包装设备还包括一个射流装袋子设备(500)，该射流装袋子设备包括直线料道(520)和射流吹气装置，所述料道的一端设置于脱料工位下方且于该端设置有接料斗(510)，料道倾斜支撑使其另一端位于料袋(600)的口部上方，所述射流吹气装置设置于所述料斗内，当扎好的泡沫卸下掉入料斗时，射流吹气装置吹气使该泡沫沿料道运动至另一端掉入料袋中。
优选地，所述扎布机构(330)的底部设置有驱动所述四个侧板(331、332、333、334)中两两相对的侧板做相向运动或相背运动的驱动机构(380)，侧板运动时该侧板外侧的针板也同步运动，从而实现容纳腔(335)的大小调节。
优选地，所述泡沫容纳腔(335)的内部设置有布片吸附装置(390)，所述布片吸附装置的高度和长宽均可调节。
优选地，所述激光切布子设备(200)包括布料传送带(240)和激光头(252)，所述布料传送带设置有布料吸附装置，所述布料传送带的首端设置布料驱动辊(230)和布料位置传感器(220)、尾端设置布片桥接装置(260)，所述激光头设置于所述布料传送带上方可沿x轴方向和y轴方向运动。
优选地，所述布料吸附装置包括设置于所述布料传送带背侧的负压腔，所述布料传送带(240)上分布有网格装的气孔，该气孔与所述负压腔连通；所述布片桥接装置(260)包括梳状的桥接组件和位于该桥接组件下方的使绸布展平的气嘴(263)。
优选地，所述激光切布子设备(200)还包括刷子(280)和/或风口调节装置，其中，所述刷子设置于所述布料传送带(240)下方且与布料传送带的底面相接触以扫除附着在布料传送带底面的废布；所述风口调节装置设置于所述负压腔的口部以根据布料的宽度调节负压腔的口部宽度。
优选地，所述布料供给子设备(100)包括机架和布卷安装轴(130)，其中，所述机架含上下两层(110、120)，并设有驱动机架上层运动的驱动机构(150)，该驱动机构和所述布料位置传感器(220)构成布料位置纠偏机构，当布料传送带上的布料偏离轨道时自动改变布卷(140)位置使传输至布料传送带上的布料(141)回归至轨道内；所述布卷安装轴为膨胀轴，且于布卷安装轴和机架之间设置有阻尼器(160)。
优选地，所述扎布子设备(300)上于所述回转送料机构(340)的一侧设置一顶端开叉的定位杆(360)，所述定位杆的位置配置为：当回转送料机构的一个送料杆嵌入该定位杆的开叉中时，回转送料机构的其余送料杆的外端正好与所述泡沫容纳腔、所述脱料工位和所述泡沫供给子设备对正。
一种无模自动化泡沫扎绸布包装方法，该方法采用上述任意一项所述的新型泡沫扎绸布包装设备，该方法包括以下步骤：
切布：激光头按设定轨迹运动从布料传送带上的布料上激光切割出八边形布片；
送料：布片运送机构将所述布片传送至泡沫容纳腔的口部；同时，回转送料机构从泡沫供给子设备拾取泡沫通过回转运动传送至泡沫容纳腔和所述布片的上方；
无模扎布：回转送料机构先向下运动，推动泡沫和布片进入泡沫容纳腔，布片包裹在泡沫底部和四周，再向上小幅运动，使泡沫底部离开布片一定距离，该距离盈余的绸布刚好能把泡沫表面包裹成既贴实泡沫又美观漂亮，然后泡沫容纳腔侧板外侧的针板进行一次往返运动将布片周沿卡至泡沫中，然后回转送料机构继续向上运动复位；
脱料：由于取泡沫、向下压泡沫和绸布是同步完成的，所以在下一个取泡沫、扎泡沫和绸布工作循环时，位于脱料机构工位的泡沫同时向下运动，此时阻挡元件进入脱料工位挡在泡沫上端，待回转送料机构向上运动复位时将泡沫推出。
优选地，在回转送料机构的一次上下往返运动中，同时完成了从泡沫供给子设备拾取泡沫、向泡沫容纳腔送/取泡沫、以及在脱料工位脱除扎好的泡沫。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
通过上述设备实现了自动化包装，提高了泡沫扎绸布的生产效率，降低了人工成本，并提高了产品的一致性。
由于采用激光切割布片，布片边沿没有拉丝，从而提高了产品的合格率。由于将布片的四个角部切除，使得包装时布片没有反翘现象。
附图说明
图1为典型实施例新型泡沫扎绸布包装设备的整机立体图；
图2为其布料供给子设备及激光切布子设备的立体图；
图3为其布料供给子设备及激光切布子设备的后视图；
图4为其扎布机构的立体图；
图5为图4的a-a剖视图；
图6为其回转送料机构及泡沫供料子设备的立体图；
图7为图1中a部的放大图；
图8为整机的后视图；
图9为切割成的布片的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参照图1，一些实施例新型泡沫扎绸布包装设备包括：布料供给子设备100、激光切布子设备200、扎布子设备300和泡沫供给子设备400。优选还包括一个射流装袋子设备500。
布料供给子设备100向激光切布子设备200输供布料，由激光切布子设备200自动切成所需的布片，然后供给扎布子设备300使用。请参照图1至图3，作为优选，布料供给子设备100包括机架和布卷安装轴130。其中，所述机架含可相对滑动的上下两层110、120，并设有驱动机架上层120运动的驱动机构150，该驱动机构150和设置在激光切布子设备200的布料传送带上的布料位置传感器构成一种布料位置纠偏机构，当布料传送带上的布料偏离轨道时，驱动机架上层120运动，从而带动布卷140运动(即自动改变布卷140位置)使传输至布料传送带上的布料141回归至轨道内，其中的驱动机构150可以是步进电机、伺服电机等。所述布卷安装轴130为膨胀轴，且于布卷安装轴130和机架之间设置有阻尼器160。通过上述布料位置纠偏机构，使得布料经过切割工作区(即激光切布子设备200的激光头下方区域)时的位置一致性好，从而可提高布片加工合格率，以及可使用宽度余量较小的布卷以降低成本。通过采用膨胀轴和阻尼器160，可张紧布卷140和激光切布子设备200之间的已开卷布料，避免该已开卷布料段散落在地上、以及避免由于该已开卷布料松散导致在的通过驱动辊时布料发生折叠而引起故障。
激光切布子设备200控制其激光头按设定好的轨迹运动自动切割出所需的布片。由于激光切割时，高温会将布片的边沿熔合，布片的边沿不会产生拉丝现象，从而能大大提高产品合格率。而自动化控制激光头完成切割，也使得所切布片的精确性和一致性更好，且布片的余量可减小，从而也能节约用布。请参照图1至图3，一种优选的激光切布子设备200包括布料传送带240和激光头252，所述布料传送带240设置有布料吸附装置，所述布料传送带240的首端设置布料驱动辊230和布料位置传感器220、尾端设置布片桥接装置260，所述激光头252通过x轴运动装置251和y轴运动装置253支撑于所述布料传送带240上方，可沿x轴方向和y轴方向运动，激光头252、x轴运动装置251和y轴运动装置253构成激光切割装置250。开卷后的布料141从布料驱动辊230的上下辊231、232之间穿过，通过上下辊231、232之间的摩擦带动布料141运动进入布料传送带240，布料传送带240载着布料141继续前行至切割工作区，激光头252切割布料141，生成所需布片142，布片142被布料传送带240载着继续前行至所述布片桥接装置260，而切割产生的废布则从尾端处掉落。如前所述，布料位置传感器220可以和上述布料供给子设备100配合，形成布料位置纠偏机构。通过在布料传送带240设置布料吸附装置，将布料吸附在传送带表面，布料141得以平整稳定地送至切割工作区，以及切割所得布片142得以平整稳定地被传送。图中215为激光发生器，210为激光切布子设备200的机架。
请参照图3，作为优选，一种布料吸附装置包括设置于所述布料传送带240背侧的负压腔290，所述布料传送带240上分布有网格装的气孔，该气孔与所述负压腔290连通。更优选地，在负压腔290的口部还设置有风口调节装置(未图示)，可根据布料141的宽度调节负压腔290的口部宽度，既能适应多种规格布料，也能避免负压泄漏而造成能源浪费。
所述布片桥接装置260用于载接布片142，避免布片142随同废布一同从布料传送带240尾端掉落。进一步参照图2，作为优选，一种布片桥接装置260包括梳状的桥接组件和位于该桥接组件下方的使绸布(即前述布片142)展平的气嘴263，其中，梳状的桥接组件是将多个桥接元件261串联在一个支撑杆262上，这样可方便地调节布片桥接装置260的宽度。通过设置气嘴263，当布片142到达传送带尾端时，气嘴263向上吹气，使布片142更可靠地到达布片桥接装置260，从而能够避免布片与传送带附着力较大时布片不能到达布片桥接装置260的现象。
进一步参照图3，激光切布子设备200进一步还包括刷子280，所述刷子280设置于所述布料传送带240下方且与布料传送带240的底面相接触。通过该刷子280可以扫除附着在传送带底面没有掉落的废布，避免废布返回传送带首端引起布料驱动辊230故障。
请参照图1、图4至图7，扎布子设备300包括：该子设备机架310、布片运送机构320、扎布机构330、回转送料机构340、脱料机构350。其中，扎布机构330具有四个侧板331、332、333、334围成的泡沫容纳腔335，四个侧板的外侧分别设置针板及针板驱动元件，以侧板331为例，在该侧板331的外侧设置有针板336，并设置有针板336的驱动元件337，驱动针板336接近侧板331和远离侧板331，针板的驱动元件337可以是步进电机、伺服电机、气缸等。布片运送机构320具有夹子321及驱动夹子321在所述切布子设备200(更具体地说是切布子设备200的上述布片桥接装置260)和所述泡沫容纳腔335的口部间往返运动的驱动元件322，驱动元件322优选气缸。回转送料机构340具有一可上下运动及回转运动的支撑柱346和四个送料杆342、343、344、345，所述支撑柱346位于所述泡沫容纳腔335、脱料工位及所述泡沫供给子设备400之间，所述四个送料杆342、343、344、345按四等分水平安装于所述支撑柱346，每一送料杆的外端设置泡沫抓取针板341，泡沫抓取针板341包括板部和板部下端的针。脱料机构350具有阻挡元件351以及驱动所述阻挡元件351水平进出脱料工位的驱动元件352(可为电机或气缸)。
进一步在所述扎布机构330的底部设置有驱动所述四个侧板331、332、333、334中两两相对的侧板(如左右两侧板、前后两侧板)同步相向运动或相背运动的驱动机构380，侧板运动时该侧板外侧的针板也同步运动。这样，能够调节泡沫容纳腔335的大小对多种规格的泡沫扎绸布，而且无需更换设备部件。该驱动机构380包括：沿z轴方向设置在泡沫容纳腔335下方中心处的第一传动轴385、套设于第一传动轴385外的第二传动轴384，第一传动轴385下端通过第一蜗轮蜗杆组合387连接步进电机(未图示)上端通过齿轮齿条组合382、381连接相对的两侧板，同样，第二传动轴384的下端通过第二蜗轮蜗杆组合386连接另一步进电机(未图示)上端通过另一齿轮齿条组合383连接相对的另两个侧板。
进一步在所述泡沫容纳腔335的内部设置有布片吸附装置390，以实现无模自动化泡沫扎绸布包装。所述布片吸附装置390的高度和长宽可调节，优选地，布片吸附装置390通过磁吸方式安装在泡沫容纳腔335的侧板的内壁，可随所述侧板的内壁运动从而完成长宽尺寸调节。这里所说的“模”是指：与泡沫上的凹腔相匹配的模具，在扎绸布时，通常需要一个这样的模具，以将绸布压入泡沫上的凹腔。具体实现原理在下文的无模自动化泡沫扎绸布包装方法中会详细说明。
进一步所述扎布子设备300上于所述回转送料机构340的一侧设置一顶端开叉的定位杆360，所述定位杆360的位置配置为：当回转送料机构340的一个送料杆嵌入该定位杆360的开叉中时，回转送料机构340的其余送料杆的外端正好与所述泡沫容纳腔335、所述脱料工位和所述泡沫供给子设备400对正。即上述定位杆360与回转送料机构340的杆部相结合对回转送料机构340起辅助定位作用。
泡沫供给子设备400用于将泡沫401传送至取料位，供回转送料机构340拾取泡沫401再传送给扎布机构330。其设置在扎布子设备300一侧。
射流装袋子设备500用于将脱料工位脱除的扎好的泡沫402自动装袋。请参照图8，该射流装袋子设备500包括直线料道520和射流吹气装置(未图示)，所述料道520的一端设置于脱料工位下方且于该端设置有接料斗510，通过料道支架530将料道520倾斜支撑使料道520的另一端位于料袋600的口部上方，所述射流吹气装置设置于所述料斗510内，当扎好的泡沫402脱卸掉入料斗510时，射流吹气装置吹气使该泡沫沿料道520运动至料道520另一端540掉入料袋600中，从而实现射流装袋。
一种无模自动化泡沫扎绸布包装方法，该方法采用上述的新型泡沫扎绸布包装设备，请结合图1至图9，该方法具体包括以下步骤：
切布：激光头252按设定轨迹运动从布料传送带240上的布料141上激光切割出八边形布片142(即四个角部1421均被切除的矩形布片)，如图9所示。通过该布片结构的设计，能够有效避免普通矩形绸布在扎入泡沫后四个角堆积布料，后续在安装入盒子时四角翘起的问题。
送料：布片运送机构321将所述布片142传送至泡沫容纳腔335的口部；同时，回转送料机构340从泡沫供给子设备400拾取泡沫通过回转运动传送至泡沫容纳腔335和所述布片142的上方。
无模扎布：回转送料机构340先向下运动，推动泡沫和布片进入泡沫容纳腔335，布片包裹在泡沫底部和四周，再向上小幅运动，使泡沫底部离开布片一定距离(该距离留出的绸布刚好能把泡沫表面包裹成既贴实泡沫又美观漂亮)，然后泡沫容纳腔335侧板外侧的针板进行一次往返运动将布片周沿卡至泡沫中，然后回转送料机构340继续向上运动复位；
该步骤中，泡沫和布片被推至泡沫容纳腔335后，设置在泡沫容纳腔335内部的布片吸附装置390吸住布片，回转送料机构340带动泡沫按设定的距离向上运动，此时再扎布，将会使包裹在泡沫的绸布在泡沫上形成一定余量，使绸布能够陷入到泡沫上的凹腔中。在该过程中不需要在泡沫容纳腔335中预先放入模具。
脱料：回转送料机构340回转运动将扎完的泡沫402送到脱料工位，向下运动时脱料机构350的阻挡元件351进入脱料工位挡在泡沫402上端，然后回转送料机构340再次向上运动复位从泡沫402中脱出。
在回转送料机构340的一次上下往返运动中，同时完成了从泡沫供给子设备400拾取泡沫401、向泡沫容纳腔335送/取泡沫、以及在脱料工位脱除扎好的泡沫402。换言之，通过采用上述回转送料机构340，在多个工位同步执行泡沫取料、扎布中的送/取泡沫、和脱料，因此能够大大提高生产效率。
上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。