一种轴承滚子包装系统及包装方法与流程

1.本发明涉及轴承滚子加工设备技术领域，更具体地说，涉及一种轴承滚子包装系统及包装方法。


背景技术：

2.为了防止轴承滚子在输送过程中相互碰撞而发生损坏，申请号为2020203395901的专利文件公开了一种轴承圆锥滚子包装系统，该系统中，上料机构包括导料件，上膜机构包括导膜件，导料件设置在导膜件上方且两者之间形成有第一间隙，包装膜经过第一间隙后其两边沿内折并包裹导料件；输送机构的两个输送轮之间形成有第二间隙，包装膜经过第二间隙后其两边沿被压紧并形成连续的包装袋；封边机构的封边轮和辅助轮之间形成有第三间隙，包装袋经过第三间隙后其边沿被封边；之后，包装袋被盘绕机构盘绕在所述包装箱内以完成包装。
3.在该方案中，其滚子卷带经转向机构调转方向后，由盘绕机构盘绕在包装箱中。然而，由于转向机构的相对于包装箱固定不变，一方面，位于转向机构处的滚子卷带在盘绕时容易发生损坏；另一方面，由于传输装置的传输速率基本不变，当包装箱的形状发生改变，而使得盘绕机构的盘绕速度发生变化时，滚子卷带容易在盘绕机构与转向机构之间积存，导致滚子卷带的最低点可能低于盘绕机构的盘绕头，使得滚子卷带在盘绕机构与转向机构之间整体呈“s”形，容易导致最低点位置处的滚子卷带发生损坏。
4.因此，上述两方面的原因均会导致滚子卷带发生损坏，致使轴承滚子从滚子卷带中掉出，甚至导致轴承滚子无法工作，大大降低轴承滚子的包装效率。


技术实现要素：

5.1.发明要解决的技术问题
6.本发明的目的在于克服现有技术中的轴承滚子包装过程中滚子卷带容易损坏的不足，提供一种轴承滚子包装系统及包装方法，旨在避免滚子卷带在盘绕过程中损坏。
7.2.技术方案
8.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
9.本发明的一种轴承滚子包装系统，包括包装装置、传输装置和装箱装置，所述传输装置用于将所述包装装置形成的滚子卷带传输至装箱装置上，所述装箱装置用于将所述滚子卷带盘绕在包装箱中，所述装箱装置包括料斗，以及用于实现所述料斗在第一方向上和第二方向上移动的第一平移轨和第二平移轨；所述料斗上形成有缓存部；
10.所述传输装置包括上层传输轨和下层传输轨，所述上层传输轨沿着第二方向设置，所述下层传输轨平行于所述上层传输轨设置，且能够相对于所述上层传输轨在第二方向上滑动；
11.所述下层传输轨的头端上设置有滑动轨，所述滑动轨沿第一方向设置，所述料斗与所述滑动轨滑动连接；所述下层传输轨与所述料斗在第二方向上能够同步移动。
12.进一步地，所述下层传输轨设置在所述上层传输轨的正下方，所述上层传输轨的头端设置有将所述滚子卷带引导至下层传输轨中的引导板。
13.进一步地，所述引导板自所述上层传输轨的上层轨道引出，且其自由端延伸至所述下层传输轨的下层轨道中。
14.进一步地，所述下层轨道的头端设置有用于限定所述滚子卷带位置的限位头；和/或，
15.所述下层轨道的头端设置有两个限位柱，两个限位柱之间形成为滚子卷带的限位结构。
16.进一步地，所述上层轨道的头端设置有挡板，所述挡板自所述上层轨道的头端引出，并延伸至所述下层轨道的上方。
17.进一步地，还包括安装架，所述上层传输轨固定安装在所述安装架上；所述安装架上设置有移动轨，所述下层传输轨与所述移动轨滑动连接。
18.进一步地，所述下层传输轨的下层轨道上设置有驱动件，所述驱动件用于驱使所述下层轨道相对于所述移动轨滑动。
19.进一步地，所述缓存部上设置有盘绕头，所述盘绕头与所述第二平移轨滑动连接，所述第二平移轨滑动设置在第一平移轨上；所述缓存部与所述滑动轨滑动连接。
20.进一步地，所述缓存部在第一方向上的长度满足以下条件：当所述盘绕头在第一方向上到达最大滑动距离时，所述缓存部沿第二方向上的两侧边分别位于所述下层传输轨的两侧。
21.进一步地，所述盘绕头与所述缓存部之间设置有引导部；所述缓存部水平设置，所述引导部与所述缓存部互相倾斜设置。
22.本发明的一种利用上述的装箱装置对滚子卷带进行装箱的方法，其特征在于：在装箱的过程中，所述下层传输轨随着所述料斗同步移动，且在所述料斗上形成有所述滚子卷带的缓存区域。
23.3.有益效果
24.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
25.(1)本发明的包装系统中，其装箱装置包括料斗，以及用于实现料斗在第一方向上和第二方向上移动的第一平移轨和第二平移轨，料斗与滑动轨滑动连接，下层传输轨的头端上设置有滑动轨，滑动轨沿第一方向设置，传输装置的上层传输轨沿着第二方向设置，下层传输轨平行于上层传输轨设置，且能够相对于上层传输轨在第二方向上滑动，因而下层传输轨能够跟随料斗在第二方向上同步移动，能够减少滚子卷带的形变程度，从而降低滚子卷带在下层传输轨头端处损坏的概率；同时，料斗上形成有缓存部，当料斗的移动速度减缓时，滚子卷带可以缓存在料斗上的缓存部上，不至于耷拉在料斗下方，防止滚子卷带呈现“s”形形状，进而防止滚子卷带发生损坏。
26.(2)本发明的包装系统中，上层传输轨的头端设置有将滚子卷带引导至下层传输轨中的引导板，该引导板自上层传输轨的上层轨道引出，且其自由端延伸至下层传输轨的下层轨道中，因而滚子卷带从上层传输轨的头端引出后，能够被引导至下层传输轨中，并沿着下层传输轨继续输送，防止滚子卷带在上层传输轨的头端处发生堆积，从而防止滚子卷带从头端处脱离轨道。
27.(3)本发明的包装系统中，缓存部在第一方向上的长度满足以下条件：当盘绕头在第一方向上到达最大滑动距离时，缓存部沿第二方向上的两侧边分别位于下层传输轨的两侧，因而下层传输轨的头端与盘绕头之间恒存在有该缓存部，使得盘绕头在运动的过程中，缓存部始终能够起到放置冗余的滚子卷带的功能，防止滚子卷带耷拉在料斗下方。
附图说明
28.图1为本发明中包装箱的结构示意图；
29.图2为下层轨道固定不动时滚子卷带的运动方式示意图；
30.图3为本发明的包装系统结构示意图；
31.图4为本发明中传输装置与装箱装置配合方式的示意图；
32.图5为本发明中料斗处于初始状态的示意图；
33.图6为本发明中料斗处于中间状态的示意图。
具体实施方式
34.为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
35.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
36.为更方便于准确地对本实施方式技术方案的理解，以下将对本实施方式中可能出现的名词做出解释。在本实施方式中，滚子卷带指的是，沿轨道输送的轴承滚子被塑料膜包裹后，塑料膜被封边并形成带状的滚子包装结构，该包装结构在申请号为2020203395901的申请案已详细话明；第二方向指的是，滚子卷带的输送方向，例如图3～6中示出的x方向；第一方向指的是，在水平面内垂直于第二方向的方向，例如图3～6中示出的y方向；上层传输轨220、上层轨道221、下层传输轨230、下层轨道231、传输装置200的头端，指的是上层传输轨220、上层轨道221、下层传输轨230、下层轨道231、传输装置200靠近包装箱400的一端；上层传输轨220、上层轨道221、下层传输轨230、下层轨道231、传输装置200的尾端，指的是上层传输轨220、上层轨道221、下层传输轨230、下层轨道231、传输装置200远离包装箱400的一端。
37.在申请号为2020203395901的申请案中，包装箱优选为正四边形，此时将其转向机构设置在包装箱的正上方，并利用盘绕机构的盘绕头在包装箱做变径圆周运动，即螺旋状运动，转向机构与盘绕头之间的距离变换幅度较小，且盘绕头的线速度可以与转向机构上滚子卷带的输送速度大致相同，因而该申请案的方案在上述工况下运转状况良好。
38.但是，正四边形的包装箱不具有运输优势，在某些运输条件下，具有长宽差的长方形包装箱通常能够包装更多的滚子，也更适合厢式货车、火车、货船的货仓。此时，如果采用转向机构固定不变的方式进行滚子卷带的包装，将会带来以下问题。
39.一方面，参照图1，盘绕头332的运动方式不再是围绕中间柱410的匀速变径圆周运动，滚子卷带500不是同心圆似的围绕中间柱410盘绕，而是类似于田径场跑道相状的运动方式，存在平直段l，以及连接两段l段的转向段r。
40.在平直段l上，盘绕头332可以以正常的速度移动，即与包装装置100和传输装置200中的滚子卷带500大致相同的速度；但在转向段r上，盘绕头332必须减缓线速度，防止线速度过快时，滚子卷带来不及落入转向段r内而跨越转向段r，并搭在中间柱410上。
41.当盘绕头332在转向段r上速度明显减缓后，此时盘绕头332的速度远小于包装装置100和传输装置200中滚子卷带500的速度，滚子卷带500就会在盘绕头332与传输装置200之间发生积存，并呈现为图2中所示出的“s”形形状。由于轴承滚子本身较重，“s”形形状最低处的轴承滚子会相互挤压，继续输送时最低处的滚子卷带容易在拉扯中发生损坏。
42.此外，由于滚子卷带500是依赖轴承滚子的重力而实现装箱的，即滚子卷带500在装箱装置300中没有动力。此时，如果轴承滚子在盘绕头332与传输装置200之间发生积存，滚子卷带500不再继续在包装箱400内盘绕，而是持续积存在盘绕头332与传输装置200之间，最终导致包装系统瘫痪。
43.另一方面，受到盘绕头332运动方式的影响，盘绕头332与传输装置200头端之间的距离不断发生变化，滚子卷带500离开传输装置200头端后发生的形变具有较大幅度的变化，使得滚子卷带500更易发生损害。
44.为解决上述问题，本实施方式提供了轴承滚子包装系统。参照图3，该包装系统包括包装装置100、传输装置200和装箱装置300。其中，包装装置100利用塑料膜将轴承滚子包裹后，再通过封边的方式，形成带状的滚子卷带500；包装装置100的具体结构可参照申请号为2020203395901的申请案，也可以使用现有技术中任意一种能够实现轴承滚子包装的设备，并遵照现有技术中公开的内容或是厂家建议的方式实施，本实施方式不再赘述相关内容。
45.传输装置200用于将包装装置100形成的滚子卷带500输送至装箱装置300中。装箱装置300包括料斗330、第一平移轨310和第二平移轨320，第一平移轨310沿着第一方向设置，第二平移轨320沿着第二方向设置，第一平移轨310与第二平移轨320组成二维移动模组，并相互配合实现料斗330相对于包装箱400的移动，从而将滚子卷带500盘绕在包装箱400中。
46.参照图4，传输装置200可以包括上层传输轨220和下层传输轨230。上层传输轨220和下层传输轨230相互平行设置，且上下分布，上层传输轨220的尾端与包装装置100连通，上层传输轨220的头端朝向下层传输轨230设置，使得滚子卷带500从上层传输轨220的头端输送出来后，能够依靠自身重力进入下层传输轨230中，并继续输送。
47.上层传输轨220沿着第二方向设置，下层传输轨230可以相对于上层传输轨220在第二方向上滑动。因此，当料斗330在第二方向上远离/朝向传输装置200运动时，下层传输轨230可以同步地远离/朝向上层传输轨220滑动，从而使得料斗330与下层传输轨230的头端在第二方向上的距离保持不变。
48.下层传输轨230的头端上可以设置有滑动轨250，该滑动轨250与下层传输轨230的头端固定连接，且沿着第一方向设置。同时，滑动轨250可以与料斗330滑动连接。因此，一方面，滑动轨250可以起到限位的作用，确保料斗330与下层传输轨230的头端在第二方向上的
距离保持不变，料斗330仅在第一方向上相对于下层传输轨230的头端存在直线往复运动，料斗330与下层传输轨230的头端在第二方向上保持相对静止；另一方面，滑动轨250也能起到一定的支撑作用，提高料斗330对滚子卷带500的支撑能力，使得料斗330上能够缓存更多的滚子卷带500。
49.此外，为了在滚子卷带500积存时，提供足够大的缓存空间，除了盘绕头332之外，料斗330上还可以设置有缓存部333，该缓存部333朝向下层传输轨230的头端设置，并填补盘绕头332与下层传输轨230头端之间的位置。因此，当料斗330的移动速度减缓后，滚子卷带500可以缓存在该缓存部333上，不至于耷拉在料斗330的下方。
50.作为料斗330结构进一步的改进，料斗330的盘绕头332与第二平移轨320滑动连接，第二平移轨320滑动设置在第一平移轨310上，盘绕头332在第二平移轨320上滑动时实现料斗330沿第二方向滑动，第二平移轨320在第一平移轨310上滑动时实现其上的料斗330沿第一方向滑动。缓存部333与滑动轨250滑动连接，通过盘绕头332与第二平移轨320的配合，以及缓存部333与滑动轨250的配合，提高料斗330的稳定性。
51.当然，料斗330的盘绕头332也可设置在第一平移轨310上，第一平移轨310滑动在第二平移轨320上。但是，如果盘绕头332滑动设置在第一平移轨310上，则第一平移轨310与滑动轨250相互平行设置，此时料斗330的稳定性低于盘绕头332滑动连接上第二平移轨320时料斗330的稳定性。
52.作为料斗330结构进一步的改进，缓存部333在第一方向上的长度可以满足以下条件：当盘绕头332在第一方向上到达最大滑动距离时，缓存部333沿第二方向上的两侧边分别位于下层传输轨230的两侧。因此，在装箱装置300工作的过程中，盘绕头332与下层传输轨230的头端之间始终存在缓存部333，积存在滚子卷带500可以缓存在缓存部333上。
53.具体的，下层传输轨230的头端可以大致设置在包装箱400在第一方向上的中间位置，同时处于第二平移轨320的中间位置；盘绕头332设置在缓存部333在第一方向上的中间位置。同时，盘绕头332距离缓存部333沿第二方向上的两侧边的距离可以大于包装箱400在第一方向上长度的一半，从而使得盘绕头332在第一方向上到达最大滑动距离时，盘绕头332与下层传输轨230的头端之间均被缓存部333覆盖。
54.此外，缓存部333和盘绕头332之间还可以设置有引导部331，缓存部333水平设置，且引导部331倾斜设置，使得滚子卷带500缓存在缓存部333上后，仍能通过引导部331的引导，滑入盘绕头332中，继续完成装箱操作。
55.以下，
56.作为传输装置200的一个实施例，下层传输轨230可以位于上层传输轨220的正下方；同时，上层传输轨220的头端还可以设置有引导板223。
57.引导板223可以从上层传输轨220的上层轨道221的头端引出，并延伸至下层传输轨230的下层轨道231中，即引导板223的自由端可以延伸至下层轨道231中。因此，滚子卷带500从上层传输轨220的头端引出后，可以被引导板223引导至下层传输轨220中，并继续输送。
58.其中，上层轨道221和下层轨道231均可为传送带结构，或是多个传输辊排列而成的传送结构，从而为滚子卷带500提供动力。
59.上层传输轨220在其头端的两侧还可以设置有挡板222，挡板222可以自上层轨道
的头端引出，并延伸至下层轨道，以位于引导板223的正上方；当滚子卷带500经由引导板223进入下层轨道231的过程中，挡板222可以防止滚子卷带500从上层轨道221中掉出。
60.在本实施方式中，由于盘绕头332在第一方向上相对于下层轨道231的头端是运动的，因而为了防止滚子卷带500在盘绕头332相对于下层轨道231运动的过程中，从下层轨道231头端以外的位置脱离，可以在下层轨道231的头端设置用于限定滚子卷带500位置的限位头233，或者在下层轨道231的头端设置两个限位柱232，并在两个限位柱232之间形成滚子卷带500的限位结构。此外，下层轨道231的头端也可以同时设置限位柱232和限位头233。
61.作为传输装置200的另一个实施例，传输装置200可以包括安装架210、上层传输轨220、下层传输轨230和移动轨240。其中，上层传输轨220和移动轨240固定连接在安装架210上，上层传输轨220位于移动轨240的上方；下层传输轨230在竖直方向上位于上层传输轨220和移动轨240之间，并与移动轨240滑动连接，继而在第二方向上实现相对于上层传输轨220的滑动。
62.此外，下层传输轨230的下层轨道231上可以设置有驱动件，该驱动件231用于驱使下层轨道230相对于移动轨240滑动。驱动件可以是伺服电机、步进电机，或者是液压缸、气缸。
63.参照图5和图6，利用本实施方式的包装系统对滚子进行包装、装箱的过程中，下层传输轨230随着料斗330同步移动，且在料斗330上形成有滚子卷带500的缓存区域。
64.具体的，参照图5，在初始状态时，盘绕头332位于包装箱400的拐角处，例如图5中的右上角；当开始装箱后，盘绕头332移动至靠近中间柱410的位置处，滚子卷带500从传输装置200传输至盘绕头332处，并依靠自身重力落入包装箱400中；之后，盘绕头332围绕着中间柱410运动，滚子卷带500在盘绕头332的带动下也围绕着中间柱410转动，并随着依靠自身重力盘绕在包装箱400中。
65.参照图6，在装箱过程中，下层传输轨230随着料斗330同步移动，具体是在第二方向上与料斗330保持相对静止，在第一方向上与料斗330之间为直线往复运动。同时，当盘绕头332经过中间柱410的转向段r时，其速度减缓后，从传输装置200传输出来的滚子卷带500可以暂存在料斗330的缓存部333中，从而防止滚子卷带500耷拉在料斗330的下方。
66.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。