一种包装用的带扣式捆带捆扎机头的制作方法

本发明属于包装机械领域，涉及用于重型材料或货物的捆带捆扎机械，尤其涉及一种包装用的带扣式捆带捆扎机头。

背景技术：

捆带捆扎机的原理是以捆带为捆扎材料，通过带扣或免扣的形式使捆带连接起来。根据使用的动力不同分为气动捆带捆扎机和手动捆带捆扎机；根据捆带连接方式的不同又可分为带扣和免扣捆带打包机。免扣捆带打包机工作时利用机器上下切刀的咬合，使捆带两端镶嵌而达到捆扎要求，适宜于各种包件平面或垂直的捆扎，具有重量轻、操作简易、捆扎力强、携带方便的特点，尤其对大型包件，重型包件等人工无法搬运的包件均能使用自如，不仅在水平面能使用，就是在垂直面上也能使用，是理想的捆扎设备。

目前的带扣式捆带捆扎机头，使用气马达加变速箱输送捆带及张紧捆带。耗气量大、速度慢、输送捆带长度不精确、结构复杂而且维修成本高。咬扣动力使用的是气缸。气缸耗气量大，对设备输入气压要求高。气缸的伸出行程无反馈，咬扣不到位时也无反馈。气压波动时容易产生咬扣力量不够而出现不合格的咬扣。

技术实现要素：

发明目的

为解决上述现有技术使用气缸、气马达加变数箱输送捆带及张紧捆带的各种问题，本发明提供一种稳定可靠的包装用的带扣式捆带捆扎机头。

技术方案

一种包装用的带扣式捆带捆扎机头，包括连接于主壳体单元的咬扣伺服驱动单元、伺服输送捆带单元、捆带张紧单元、带扣料仓单元、导带门单元和咬扣模块单元；

所述咬扣伺服驱动单元能够通过咬扣伺服驱动单元的咬扣伺服电机驱动咬扣模块单元咬合带扣，进而捆扎捆带；

所述伺服输送捆带单元由伺服电机连接行星减速机，驱动输送捆带的输送带轮正反转，完成送带及收带功能；

所述捆带张紧单元由气马达驱动张紧轮转动，拉紧捆带，完成张紧功能；

所述带扣料仓单元储存有带扣并设有推送装置能够将带扣推到咬扣模块单元中；

所述导带门单元为能够旋转的结构，旋转后与带扣料仓单元以及主壳体单元的下端形成捆带的输送通道。

进一步的，所述主壳体单元包括固定连接在一起的前壳体和后壳体，后壳体的上端固定有捆带入口，后壳体的一侧设有安装位一，同时还连接有安装位二，后壳体的另一侧设有安装位三；

进一步的，所述咬扣伺服驱动单元包括有一个安装底板，安装底板固定连接在前壳体和后壳体的上端，安装底板的上端固定有丝杠前轴承座和丝杠后轴承座，分别连接在丝杠的两端，丝杠位于丝杠前轴承座侧的一端固定连接有丝杠同步带轮，安装底板上位于丝杠前轴承座的一侧固定有减速箱，减速箱的输出轴上固定连接有减速机同步带轮，减速机同步带轮和丝杠同步带轮通过同步带传动连接在一起，减速机的一侧连接有咬扣伺服电机，咬扣伺服电机的转轴连接在减速机的输入轴上，丝杠上固定连接有丝杠螺母，安装底板的上端面的两侧还固定有两个推杆导向导轨，两个推杆导向导轨之间滑动连接有滑动推杆，滑动推杆固定连接在丝杠螺母的下端，滑动推杆上铰接有2个下推杆，滑动推杆是铰接在下推杆的上端部的，2个下推杆的中间部位分别铰接在一个支撑杆的一端上，2个支撑杆的另一端铰接在支撑铰点轴承座上，支撑铰点轴承座是固定在丝杠后轴承座旁的。

进一步的，所述咬扣模块单元包括有前支撑板和后支撑板组成的主体，前支撑板和后支撑板固定于前壳体的安装腔内，前支撑板和后支撑板之间滑动设置有推块，推块的上端通过连接销轴铰接在下推杆的下端，推块的下端与上咬爪的上端以及前后两组咬爪连杆的上端铰接在一起，前后两组咬爪连杆的下端分别与两个咬爪的上端铰接在一起，两个咬爪的中间侧与前支撑板和后支撑板铰接在一起，支撑块位于两个咬爪之间，并两侧开有圆形槽，支撑块的两侧与两个咬爪的中间侧铰接的转轴转动连接。

进一步的，所述伺服输送捆带单元(2)包括伺服电机、行星减速机、带轮轴、输送带轮、送带轮惰轮、偏心套筒轴承、偏心套筒、偏心套筒气缸和带轮轴承，所述伺服电机的机壳与行星减速机的机壳连接在一起，伺服电机的电机轴与行星减速机的输入轴连接在一起，行星减速机的机壳与偏心套筒连接在一起，行星减速机与带轮轴连接，带轮轴穿过偏心套筒并且带轮轴的另一端固定有输送带轮，输送带轮的外圆弧一侧设有与其配合的送带轮惰轮，送带轮惰轮是通过送带轮惰轮的转轴设于惰轮座上的，惰轮座固定连接在后壳体的侧边，惰轮座位于输送带轮和送带轮惰轮之间处设有捆带通道，捆带通道的上端与捆带入口连通并对接，捆带通道为两个相对的凹槽，两个相对的凹槽位于输送带轮和送带轮惰轮的两侧，行星减速机的机壳通过螺丝连接在连接法兰盘的一端，连接法兰盘与安装位一固定连接，连接法兰盘的另一端通过螺丝连接在偏心套筒上，偏心套筒和带轮轴之间设有两组带轮轴承，分别为带轮轴后轴承和带轮轴前轴承，偏心套筒的外周设有偏心套筒轴承，偏心套筒的侧方还连接有偏心套筒气缸的伸缩端，偏心套筒气缸固定连接在后壳体的上端。

进一步的，所述捆带张紧单元包括有气马达、气马达的端部通过法兰盘连接有摆动架，摆动架中间处设有一处开口，张紧轴的一端位于法兰盘和摆动架内，气马达的输出轴与张紧轴键连接，张紧轴与摆动架之间设有支撑轴承，张紧轴的另一端穿过摆动架并固连接有前支撑轴承，张紧轴上位于摆动架的开口内固定连接有张紧轮，张紧轮的侧下方设有张紧轮惰轮，张紧轮惰轮转动连接在捆带通道的主体结构上，捆带通道的上端与捆带通道的下端对接，捆带通道的主体结构固定连接在后壳体上，后壳体上还固定连接有支撑气缸，支撑气缸的伸缩端位于前支撑轴承的下侧，摆动架远离开口的一侧转动连接有摆动转轴，摆动转轴转动连接在安装位三。

进一步的，所述带扣料仓单元包括有竖直设置的料仓，料仓的下端设有两个护板，两个护板之间为捆带输送通道与捆带通道连通，料仓通过其两侧的料仓安装板固定于前壳体的前端，料仓的一侧设有装填带扣的装填口，料仓内设有存放带扣的竖直内通腔，料仓连接有一个测量竖直内通腔内带扣高度的传感器，料仓的上部设有可拆卸的盖板，插销能够插入盖板内并且端部位于压块内，压块内设有一个卷簧，卷簧的一端固定连接在压块上，卷簧的另一端于料仓内的侧方连接在料仓的最下端，卷簧始终给压块一个向下的拉力，压块还连接有一个用于手动提升压块高度的把手，前壳体的一侧固定有送扣气缸，送扣气缸的伸缩杆连接有连接杆，连接杆连接有推片，推片位于捆带输送通道内能够滑动。进一步的，所述插销为可伸缩回弹的弹簧插销。

进一步的，所述导带门单元包括导带门，导带门上固定在导带门后连杆和导带门前连杆的一端，导带门前连杆的另一端的一侧设有轴承，导带门前连杆的旁边还设有轴承座，一个螺栓穿过轴承座并且另一端连接于轴承内将轴承座和导带门前连杆转动连接在一起，轴承座固定连接在前壳体上，导带门后连杆的一侧连接在一个转轴的一端，该转轴上固定有齿轮，该转轴的另一端连接于轴承座内，轴承座固定连接在后壳体上，伸缩气缸固定于安装位二上，伸缩气缸的伸缩轴穿过安装位二并固定连接有圆棒齿条，圆棒齿条与齿轮啮合。

优点及效果

本发明采用伺服输送捆带单元和张紧捆带单元使用两套装置，使复杂的气马达加变速箱结构功能拆分来，两部分功能独立，结构简单。减小工厂压缩空气需求，降低能耗。输送捆带使用伺服电机驱动，耗气量小，速度快，生产效率提高输送捆带长度准确。张紧捆带使用气马达驱动，力矩大，张紧气马达工作时间短，耗气量小。结构简单故障率低。咬扣伺服驱动单元使用伺服电机带动丝杠驱动连杆作为做扣单元的动力源，不需要压缩空气，做扣稳定可靠，位置控制准确，咬扣动力稳定可靠，不受气压波动影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为包装用的带扣式捆带捆扎机头立体结构示意图角度1；

图2为包装用的带扣式捆带捆扎机头立体结构示意图角度2；

图3为包装用的带扣式捆带捆扎机头立体结构示意图角度3；

图4为包装用的带扣式捆带捆扎机头平面结构示意图；

图5.1-5.4为咬扣伺服驱动单元和咬扣模块单元的结构示意图；

图6.1-图6.3为伺服输送捆带单元的示意图；

图7.1-图7.4为捆带张紧单元的示意图；

图8.1-图8.4为带扣料仓单元的示意图；

图9.1-图9.2为主壳体单元的示意图；

图10为导带门单元的示意图。

附图标记说明：1、咬扣伺服驱动单元；2、伺服输送捆带单元；3、捆带张紧单元；4、带扣料仓单元；5、主壳体单元；6、导带门单元；7、咬扣模块单元；101、咬扣伺服电机；102、减速机；103、减速机同步带轮；104、同步带；105、丝杠同步带轮；106、丝杠前轴承座；107、丝杠螺母；108、丝杠；109、丝杠后轴承座；110、推杆导向导轨；111、滑动推杆；112、安装底板；113、下推杆；114、支撑铰点轴承座；115、支撑杆；201、伺服电机；202、行星减速机；203、连接法兰盘；204、带轮轴；205、带轮轴后轴承；206、带轮轴前轴承；207、输送带轮；208、送带轮惰轮；209、偏心套筒轴承；210、偏心套筒；211、捆带通道；212、偏心套筒气缸；213、惰轮座；301、气马达；302、法兰盘；303、摆动架；304、前支撑轴承；305、摆动转轴；306、捆带通道；307、支撑气缸；308、张紧轮；309、张紧轮惰轮；310、张紧轴；311、支撑轴承；401、料仓；402、送扣气缸；403、推片；404、护板；405、带扣；406、传感器；407、插销；408、把手；409、卷簧；410、压块；411、料仓安装板；412、连接杆；501、前壳体；502、后壳体；503、捆带入口；504、安装位一；505、安装位二；506、安装位三；601、伸缩气缸；602、圆棒齿条；603、齿轮；604、轴承座；605、导带门后连杆；606、导带门；607、导带门前连杆；608、轴承；609、轴承座；701、推块；702、上咬爪；703、咬爪连杆；704、咬爪；705、支撑块；706、前支撑板；707、后支撑板；708、连接销轴。

具体实施方式

如图1-图10所示，一种包装用的带扣式捆带捆扎机头，包括连接于主壳体单元5的咬扣伺服驱动单元1、伺服输送捆带单元2、捆带张紧单元3、带扣料仓单元4、导带门单元6和咬扣模块单元7；

所述咬扣伺服驱动单元1能够通过咬扣伺服驱动单元1的咬扣伺服电机101驱动咬扣模块单元7咬合带扣405，进而捆扎捆带；

所述伺服输送捆带单元2由伺服电机201连接行星减速机202，驱动输送捆带的输送带轮207正反转，完成送带及收带功能；

所述捆带张紧单元3由气马达301驱动张紧轮308转动，拉紧捆带，完成张紧功能；

所述带扣料仓单元4储存有带扣405并设有推送装置能够将带扣405推到咬扣模块单元7中；

所述导带门单元6为能够旋转的结构，旋转后与带扣料仓单元4以及主壳体单元5的下端形成捆带的输送通道。

主壳体单元5包括固定连接在一起的前壳体501和后壳体502，后壳体502的上端固定有捆带入口503，后壳体502的一侧设有安装位一504，同时还连接有安装位二505，后壳体502的另一侧设有安装位三506；

咬扣伺服驱动单元1包括有一个安装底板112，安装底板112固定连接在前壳体501和后壳体502的上端，安装底板112的上端固定有丝杠前轴承座106和丝杠后轴承座109，分别连接在丝杠108的两端，丝杠108位于丝杠前轴承座106侧的一端固定连接有丝杠同步带轮105，安装底板112上位于丝杠前轴承座106的一侧固定有减速箱102，减速箱102的输出轴上固定连接有减速机同步带轮103，减速机同步带轮103和丝杠同步带轮105通过同步带104传动连接在一起，减速机102的一侧连接有咬扣伺服电机101，伺服电机101的电机壳与减速机102的机壳是通过螺丝固定在一起的，咬扣伺服电机101的转轴连接在减速机102的输入轴上，丝杠108上固定连接有丝杠螺母107，安装底板112的上端面的两侧还固定有两个推杆导向导轨110，两个推杆导向导轨110之间滑动连接有滑动推杆111，滑动推杆111固定连接在丝杠螺母107的下端，丝杠108旋转会带动丝杠螺母107水平移动，并且推杆111有推杆导向导轨110导向，通过咬扣伺服电机的正反转，可以实现推杆111水平的往复移动。滑动推杆111上铰接有2个下推杆113，用于把水平移动转换为下推杆113下端的垂直方向移动滑动推杆111是铰接在下推杆113的上端部的，2个下推杆113的中间部位分别铰接在一个支撑杆115的一端上，2个支撑杆115的另一端铰接在支撑铰点轴承座114上，支撑铰点轴承座114是固定在丝杠后轴承座109旁的。

咬扣模块单元7包括有前支撑板706和后支撑板707组成的主体，前支撑板706和后支撑板707固定于前壳体501的安装腔内，前支撑板706和后支撑板707之间滑动设置有推块701，推块701的上端通过连接销轴708铰接在下推杆113的下端，推块701的下端与上咬爪702的上端以及前后两组咬爪连杆703的上端铰接在一起，前后两组咬爪连杆703的下端分别与两个咬爪704的上端铰接在一起，两个咬爪704的中间侧与前支撑板706和后支撑板707铰接在一起，支撑块705位于两个咬爪704之间，并两侧开有圆形槽，支撑块705的两侧与两个咬爪704的中间侧铰接的转轴转动连接。推块701连接上咬爪702向下移动，并且通过咬爪连杆703，同时驱动咬爪704咬合。咬扣伺服电机101的正反转，最终驱动咬爪702上下移动和咬爪704咬合张开。

伺服输送捆带单元2包括伺服电机201、行星减速机202、带轮轴204、输送带轮207、送带轮惰轮208、偏心套筒轴承209、偏心套筒210、偏心套筒气缸212和带轮轴承，所述伺服电机201的机壳与行星减速机202的机壳连接在一起，伺服电机201的电机轴与行星减速机202的输入轴连接在一起，行星减速机202的机壳与偏心套筒210连接在一起，行星减速机202与带轮轴204连接，带轮轴204穿过偏心套筒210并且带轮轴204的另一端固定有输送带轮207，输送带轮207的外圆弧一侧设有与其配合的送带轮惰轮208，送带轮惰轮208是通过送带轮惰轮208的转轴设于惰轮座213上的，惰轮座213固定连接在后壳体502的侧边，惰轮座213位于输送带轮207和送带轮惰轮208之间处设有捆带通道211，捆带通道211的上端与捆带入口503连通并对接，捆带通道211为两个相对的凹槽，两个相对的凹槽位于输送带轮207和送带轮惰轮208的两侧，行星减速机202的机壳通过螺丝连接在连接法兰盘203的一端，连接法兰盘203与安装位一504固定连接，连接法兰盘203的另一端通过螺丝连接在偏心套筒210上，偏心套筒210和带轮轴204之间设有两组带轮轴承，分别为带轮轴后轴承205和带轮轴前轴承206，偏心套筒210的外周设有偏心套筒轴承209，偏心套筒210的侧方还连接有偏心套筒气缸212的伸缩端，偏心套筒气缸212固定连接在后壳体502的上端。

整个伺服输送捆带单元2的驱动机构可以绕偏心套筒轴承209转动。偏心套筒气缸212连接到偏心套筒210上，气缸的伸缩可以使偏心套筒210以及整个伺服驱动机构，旋转一定角度。

伺服输送捆带单元2工作时，首先偏心套筒气缸212收缩，把捆带沿捆带通道211穿入输送带轮207与送带轮惰轮208之间，接下来偏心套筒气缸212伸出，带动偏心套筒210以及整个伺服驱动机构旋转，由于是偏心机构，输送带轮207与偏心套筒210不同心，所以偏心套筒210旋转会旋转会使输送带轮207向送带轮惰轮208方向移动，夹紧捆带。这时候启动伺服电机旋转，就会使输送带轮207旋转并驱动捆带输送出去。

捆带张紧单元3包括有气马达301、气马达301的端部通过法兰盘302连接有摆动架303，摆动架303中间处设有一处开口，张紧轴310的一端位于法兰盘302和摆动架303内，气马达301的输出轴与张紧轴310键连接，张紧轴310与摆动架303之间设有支撑轴承311，张紧轴310的另一端穿过摆动架303并固连接有前支撑轴承304，张紧轴310上位于摆动架303的开口内固定连接有张紧轮308，张紧轮308的侧下方设有张紧轮惰轮309，张紧轮惰轮309转动连接在捆带通道306的主体结构上，捆带通道306的上端与捆带通道211的下端对接，捆带通道306的主体结构固定连接在后壳体502上，后壳体502上还固定连接有支撑气缸307，支撑气缸307的伸缩端位于前支撑轴承304的下侧，摆动架303远离开口的一侧转动连接有摆动转轴305，摆动转轴305转动连接在安装位三506。张紧轮惰轮309与张紧轮308之间，工作时会夹着捆带，由气马达301转动驱动张紧轮308旋转，拉动捆带。摆动架303通过摆动转轴306安装在主壳体单元5上，摆动架303下方的支撑气缸307，伸出和缩回，会带动摆动架303上下摆动，最终实现张紧轮惰轮309与张紧轮308之间夹紧和分开。捆带张紧单元3工作时，首先支撑气缸307缩回，带动张紧轮惰轮309与张紧轮308之间夹紧捆带，气马达301通气转动，通过张紧轴301传动到张紧轮308旋转，使捆带拉回，形成设备需要的张紧力。

带扣料仓单元4包括有竖直设置的料仓401，料仓401的下端设有两个护板404，两个护板404之间为捆带输送通道与捆带通道306连通，料仓401通过其两侧的料仓安装板411固定于前壳体501的前端，料仓401的一侧设有装填带扣405的装填口，料仓401内设有存放带扣405的竖直内通腔，料仓401连接有一个测量竖直内通腔内带扣405高度的传感器406，料仓401的上部设有可拆卸的盖板，插销407能够插入盖板内并且端部位于压块410内，使压块410能够保持在料仓401上方，便于下面添料。插销407为可伸缩回弹的弹簧插销，能够自动回弹，压块410内设有一个卷簧409，卷簧409的一端固定连接在压块410上，卷簧409的另一端于料仓401内的侧方连接在料仓401的最下端，卷簧409始终给压块410一个向下的拉力，压块410还连接有一个用于手动提升压块410高度的把手408，前壳体501的一侧固定有送扣气缸402，送扣气缸402的伸缩杆连接有连接杆412，连接杆412连接有推片403，推片403位于捆带输送通道内能够滑动。带扣405成摞放置在料仓401中，最上层的带扣405被压块411压紧，并且在卷簧410的拉力下，压紧带扣405始终向下，保证供料持续顺畅。＝送料气缸402通过连接杆412带动推片403滑动，送料气缸402缩回时，推片403将最下方的一个带扣405推到指定位置，完成一次送料。

导带门单元6包括导带门606，导带门606上固定在导带门后连杆605和导带门前连杆607的一端，导带门前连杆607的另一端的一侧设有轴承608，导带门前连杆607的旁边还设有轴承座609，一个螺栓穿过轴承座609并且另一端连接于轴承608内将轴承座609和导带门前连杆607转动连接在一起，轴承座609固定连接在前壳体501上，导带门后连杆605的一侧连接在一个转轴的一端，该转轴上固定有齿轮603，该转轴的另一端连接于轴承座604内，轴承座604固定连接在后壳体502上，伸缩气缸601固定于安装位二505上，伸缩气缸601的伸缩轴穿过安装位二505并固定连接有圆棒齿条602，圆棒齿条602与齿轮603啮合。导带门606可以绕轴承座609轴线旋转。伸缩气缸601伸缩会带动圆棒齿条602伸缩，进一步带动齿轮603旋转，进一步带动导带门606旋转开关。

本包装用的带扣式捆带捆扎机头是安装到打捆机整机设备上使用的，捆扎机设备设置有控制系统及带动捆扎机头运动的机构及供捆带输送的通道。设备启动前捆带已经人工插入到带扣捆带捆扎机头内部即捆带入口503内和伺服输送捆带单元2的输送带轮207处。打捆机整机设备工作时，被捆扎物在捆扎设备工位上，带扣料仓单元4将一个带扣推送到咬扣模块单元7内，导带门单元6关闭，形成捆带输送通道。伺服输送捆带单元2启动，输送带轮正转带动捆带输送，捆带头部通过咬扣模块单元7，经过捆扎设备的外部捆带输送通道，经过一周后回到本带扣捆带捆扎机头的导带门单元6形成的捆带通道，捆带头部最终再次进入到咬扣模块单元7中，形成两层捆带及带扣重叠在咬扣模块单元7处。接下来咬扣伺服驱动单元1驱动咬扣模块单元7咬合一部分，夹紧捆带的头部。此时导带门单元6打开，捆扎设备带动本带扣捆带捆扎机头贴近到被捆扎物表面，伺服输送捆带单元2启动并且输送带轮反转，收回捆带，使捆带从设备的捆带通道里拉出包裹在被打包物上，当捆带贴紧打包物后，伺服输送捆带单元2停止，捆带张紧单元3启动，气马达驱动张紧轮，拉紧捆带到设定的拉力。咬扣伺服驱动单元1再次驱动咬扣模块单元7，完全咬合，将两层捆带及带扣结合到一起，并切断捆带的尾部，形成一条完整的环形封闭的捆扎带。捆扎设备带动带扣捆带捆扎机头回到设备原位，完成一次工作循环。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。