一种铜箔卷包装自动覆膜设备的制作方法

1.本发明涉及一种包装设备，更具体地说，尤其涉及一种铜箔卷包装自动覆膜设备。


背景技术：

2.生产完成的铜箔需要进行包装以便于后续的装箱运输，在包装时首先在铜箔卷表面包裹一层珍珠棉，然后在其表面缠绕若干层保护薄膜。现今的覆膜流程为人工手动包覆，这种覆膜方式不但效率低下并且人力成本高，同时存在人员安全问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种操作方便、高自动化的铜箔覆膜设备。
4.本发明的技术方案是这样实现的：一种铜箔卷包装自动覆膜设备，包括运输装载有铜箔卷的中转箱的输送机构和架设在输送机构移动路径上方的机架，所述机架沿输送机构输送方向一端的侧边设有铜箔卷升降机构。
5.所述铜箔卷升降机构包括与运输机构上的中转箱内铜箔卷相配合的气胀轴和用于驱动气胀轴旋转的驱动电机。
6.所述铜箔卷升降机构对应的运输机构上方为覆膜工位，在机架上设有朝覆膜工位供膜的供膜单元，在机架靠近覆膜工位的一端上设有与供膜单元相配合的胶带粘贴机构。
7.当供膜单元将防护薄膜牵引至覆膜工位并覆盖在铜箔卷上表面时，胶带粘贴机构将防护薄膜粘贴固定在铜箔卷上。
8.上述的一种铜箔卷包装自动覆膜设备中，所述铜箔卷升降机构包括设置在覆膜工位的机架一侧的升降平台，在升降平台上设置有直线导轨，在直线导轨上设有滑动座。在直线导轨的一端设有伺服电机，伺服电机输出端通过丝杆与滑动座螺纹连接。
9.在滑动座上平行且间隔设置有至少两个轴座，所述气胀轴通过轴承与轴座转动连接。
10.上述的一种铜箔卷包装自动覆膜设备中，所述供膜单元包括设置在机架远离胶带粘贴机构一端且用于放置防护薄膜卷的供料辊，供料辊连接有伺服电机。在供料辊靠近覆膜工位一侧的机架上设有切膜机构。
11.在切膜机构和覆膜工位之间的机架上设有薄膜牵引机构。在薄膜牵引机构上设有与铜箔卷相配合的压膜组件。当防护薄膜通过薄膜牵引机构牵引至覆膜工位的铜箔卷上方时，压膜组件将防护薄膜紧压覆盖在铜箔卷上表面。
12.上述的一种铜箔卷包装自动覆膜设备中，所述薄膜牵引机构包括设置在切膜机构和覆膜工位之间的机架上的第一直线驱动模组，在第一直线驱动模组的滑座上竖直朝下设有第一升降气缸。在第一升降气缸活塞杆自由端设有吸嘴安装板，所述吸嘴安装板沿铜箔卷长度方向设置，在吸嘴安装板底部沿长度方向间隔分布有若干真空吸嘴。
13.上述的一种铜箔卷包装自动覆膜设备中，所述压膜组件包括竖直朝下设置在薄膜
牵引机构靠近供料辊一侧的第二升降气缸。在第二升降气缸活塞杆自由端设有连接座。在压膜时，连接座上朝向覆膜工位的一侧成型有水平安装槽。
14.在安装槽内通过弹簧连接有连接板，连接板自由端一体成型有与铜箔卷配合的弧形定位板，在弧形定位板的下端设有用于粘贴胶带的定位槽孔。
15.上述的一种铜箔卷包装自动覆膜设备中，所述切膜机构包括设置在供料辊靠近覆膜工位一侧机架上的切膜支架，在切膜支架上设置有一对平行供料辊的导向辊。
16.在切膜支架上竖直朝下设置有第三升降气缸，在第三升降气缸活塞杆自由端设有切刀安装悬架。在切刀安装悬架上沿竖向设有用于切断防护薄膜的第一切刀。
17.在第一切刀下方的切膜支架上设置有切膜平台，在切膜平台上设有与第一切刀配合的切断槽。
18.在切断槽靠近导向辊一侧的切膜平台上沿切断槽长度方向成型有安装凹槽，安装凹槽与切断槽相导通。在安装凹槽内设置有定位硅胶片，所述定位硅胶片上端面位于安装凹槽开口部端面下侧。
19.当第一切刀切断防护薄膜时，位于供料辊上的防护薄膜卷自由端平整贴在定位硅胶片上。
20.上述的一种铜箔卷包装自动覆膜设备中，所述安装凹槽与切断槽之间的间距为5-8mm，所述安装凹槽和切断槽通过连通槽连通，所述连通槽的深度为0.8-1.5mm；所述定位硅胶片上端面与切膜平台上端面之间的间距为0.4-0.6mm。
21.上述的一种铜箔卷包装自动覆膜设备中，所述胶带粘贴机构包括水平设置在机架上的第二直线驱动模组。在第二直线驱动模组的滑座上设有与输送机构前进方向平行的水平气缸。
22.在水平气缸活塞杆自由端上设有粘贴安装板，在粘贴安装板上竖直设有放置胶带卷的胶带卷轴和导向辊组，在粘贴安装板靠近覆膜工位的一端上铰接设置有摆动架，在摆动架自由端设有与铜箔卷相适应的粘贴辊。在粘贴辊沿第二直线驱动模组前进方向前侧的摆动架上设有用于防止胶带脱离粘贴辊的限位辊。位于胶带卷轴上的胶带经过导向辊组后穿过粘贴辊和限位辊形成的进料间隙后将防护薄膜粘贴固定在铜箔卷上。
23.在摆动架远离限位辊的一侧连接有连接杆，在连接杆上设有带锯齿的第二切刀，在粘贴安装板上设有与连接杆相连的复位弹簧。
24.初始状态下，第二切刀刀刃位于粘贴辊后侧，当粘贴防护薄膜时，水平气缸伸出使粘贴辊与铜箔卷和防护薄膜的接触部相接触，当粘贴完成时，水平气缸收缩，胶带牵引粘贴辊使摆动架转动，使第二切刀刀刃旋转至粘贴辊前侧对胶带进行切断。
25.上述的一种铜箔卷包装自动覆膜设备中，所述粘贴棍辊面和限位辊辊面均内凹成型为与铜箔卷相适应的内弧形。
26.本发明采用上述结构后，通过输送机构将中转箱上的铜箔卷运输到位后，气胀轴插入铜箔卷中心的纸筒中，铜箔卷升降机构将铜箔卷升起至覆膜工位。通过供膜单元将防护薄膜牵引至覆膜工位并覆盖在铜箔卷上表面，胶带粘贴机构粘贴胶带使防护薄膜粘贴固定在铜箔卷上，驱动电机使气胀轴旋转，完成覆膜。整个覆膜过程全自动进行，无需人工干预。
附图说明
27.下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
28.图1是本发明的结构示意图；
29.图2是本发明升降机构的结构示意图；
30.图3是本发明供膜单元的结构示意图；
31.图4是本发明切膜机构的结构示意图；
32.图5是本发明切膜机构的剖面示意图；
33.图6是本发明图5中a处局部放大示意图；
34.图7是本发明压膜组件的结构示意图；
35.图8是本发明连接座与弧形安装板的连接示意图；
36.图9是本发明胶带粘贴机构的结构示意图；
37.图10是本发明胶带粘贴机构的俯视示意图。
38.图中：1、输送机构；2、机架；3、铜箔卷升降机构；3a、升降平台；3b、直线导轨；3c、滑动座；3d、伺服电机；3e、轴座；4、气胀轴；5、驱动电机；6、供膜单元；6a、供料辊；6b、切膜机构；6c、薄膜牵引机构；6d、压膜组件；6e、第一直线驱动模组；6f、第一升降气缸；6g、吸嘴安装板；6h、真空吸嘴；6i、第二升降气缸；6j、连接座；6k、水平安装槽；6l、连接板；6m、弧形定位板；、6n定位槽孔；6o、切膜支架；6p、导向辊；6q、第三升降气缸；6r、切刀安装悬架；6s、第一切刀；6t、切膜平台；6u、切断槽；6v、安装凹槽；6w、定位硅胶片；7、胶带粘贴机构；7a、第二直线驱动模组；7b、水平气缸；7c、粘贴安装板；7d、胶带卷轴；7e、导向辊组；7f、摆动架；7g、粘贴辊；7h、限位辊；、7i连接杆；7j、第二切刀；7k、复位弹簧。
具体实施方式
39.参阅图1至图9所示，本发明的一种铜箔卷包装自动覆膜设备，包括运输装载有铜箔卷的中转箱的输送机构1和架设在输送机构1移动路径上方的机架2，所述机架2沿输送机构1输送方向一端的侧边设有铜箔卷升降机构3，所述铜箔卷升降机构3对应的输送机构1上方为覆膜工位。
40.所述铜箔卷升降机构3包括与输送机构1上的中转箱内铜箔卷相配合的气胀轴4和用于驱动气胀轴4旋转的驱动电机5。
41.在机架2上设有朝覆膜工位供膜的供膜单元6，在机架2靠近覆膜工位的一端上设有与供膜单元6相配合的胶带粘贴机构7。
42.本实施例中，所述铜箔卷升降机构3包括设置在覆膜工位的机架2一侧的升降平台3a，在升降平台3a上设置有直线导轨3b，在直线导轨3b上设有滑动座3c。在直线导轨3b的一端设有伺服电机3d，伺服电机3d输出端通过丝杆与滑动座3c螺纹连接。
43.在滑动座3c上平行且间隔设置有至少两个轴座3e，所述气胀轴4通过轴承与轴座3e转动连接。轴座和轴承配合，既实现气胀轴的旋转又起到对气胀轴及其上面铜箔卷的支撑。
44.本实施例中，所述供膜单元6包括设置在机架2远离胶带粘贴机构7一端且用于放置防护薄膜卷的供料辊6a，供料辊6a连接有伺服电机。在供料辊6a靠近覆膜工位一侧的机
架2上设有切膜机构6b。
45.在切膜机构6b和覆膜工位之间的机架2上设有薄膜牵引机构6c。在薄膜牵引机构6c上设有与铜箔卷相配合的压膜组件6d。当防护薄膜通过薄膜牵引机构6c牵引至覆膜工位的铜箔卷上方时，压膜组件6d将防护薄膜紧压覆盖在铜箔卷上表面。
46.当供膜单元6将防护薄膜牵引至覆膜工位并覆盖在铜箔卷上表面时，胶带粘贴机构7将防护薄膜粘贴固定在铜箔卷上。伺服电机驱动供料辊与气胀轴同时启动且同速转动，使防护薄膜在覆膜过程中保持张紧平整状态。
47.所述薄膜牵引机构6c包括设置在切膜机构6b和覆膜工位之间的机架2上的第一直线驱动模组6e，在第一直线驱动模组6e的滑座上竖直朝下设有第一升降气缸6f。在第一升降气缸6f活塞杆自由端设有吸嘴安装板6g，所述吸嘴安装板6g沿铜箔卷长度方向设置，在吸嘴安装板6g底部沿长度方向间隔分布有若干真空吸嘴6h。
48.所述压膜组件6d包括竖直朝下设置在薄膜牵引机构6c靠近供料辊6a一侧的第二升降气缸6i。在第二升降气缸6i活塞杆自由端设有连接座6j。在压膜时，连接座6j上朝向覆膜工位的一侧成型有水平安装槽6k。
49.在水平安装槽6k内通过弹簧连接有连接板6l，连接板6l自由端一体成型有与铜箔卷配合的弧形定位板6m，在弧形定位板6m的下端设有用于粘贴胶带的定位槽孔6n。当防护薄膜运输至铜箔卷上方时，第二升降气缸带动弧形定位板下压，将防护薄膜下压定位在铜箔卷表面并使防护薄膜自由端位于定位槽孔内，胶带粘贴机构在定位槽孔中进行胶带粘贴。铜箔旋转过程中，弧形定位板在弹簧配合下持续按压在铜箔卷表面并具有适当的弹性让位，使得当铜箔卷缠绕防护薄膜后外径变大时可以相适应地后退，在保证压紧作用的同时使包覆防护薄膜后的铜箔卷可以顺畅旋转，帮助铜箔卷顺利覆膜。
50.本实施例中，所述切膜机构6b包括设置在供料辊6a靠近覆膜工位一侧机架2上的切膜支架6o，在切膜支架6o上设置有一对平行供料辊6a的导向辊6p。
51.在切膜支架6o上竖直朝下设置有第三升降气缸6q，在第三升降气缸6q活塞杆自由端设有切刀安装悬架6r。在切刀安装悬架6r上沿竖向设有用于切断防护薄膜的第一切刀6s。
52.在第一切刀6s下方的切膜支架6o上设置有切膜平台6t，在切膜平台6t上设有与第一切刀6s配合的切断槽6u。
53.优选地，在切断槽6u靠近导向辊一侧的切膜平台6t上沿切断槽6u长度方向成型有安装凹槽6v，安装凹槽6v与切断槽6u相导通。在安装凹槽6v内设置有定位硅胶片，当第一切刀6s切断防护薄膜时，位于供料辊6a上的防护薄膜卷自由端平整贴在定位硅胶片6w上，定位硅胶片通过静电将防护薄膜吸住，防止防护薄膜卷自由端因空气流动等因素导致褶皱、翻面等。
54.所述定位硅胶片6w上端面位于安装凹槽6v开口部端面下侧。这样，在薄膜牵引机构将防护薄膜牵引至覆膜工位的过程中，防护薄膜不会与定位硅胶片相接触，使防护薄膜可以顺畅输出。
55.进一步优选地，所述安装凹槽6v与切断槽6u之间的间距为5-8mm，所述安装凹槽6v和切断槽6u通过连通槽6x连通，所述连通槽6x的深度为0.8-1.5mm；所述定位硅胶片6w上端面与切膜平台6t上端面之间的间距为0.4-0.6mm。
56.通过反复实验发现，在上述合理参数范围内，定位硅胶片上端面位于切膜平台上端面与连通槽内底面之间，连通槽内底面的端部即是与第一切刀相配合的切断端，防护薄膜在切断端与第一切刀的配合下切断。
57.当第一切刀朝下接触防护薄膜并压入切断槽时，防护薄膜首先会快速接触到定位硅胶片，通过与定位硅胶片的接触产生摩擦力进行定位，避免在第一切刀下行时，供料辊上的防护薄膜持续输出，影响切断效果。
58.本实施例中，所述胶带粘贴机构7包括水平设置在机架2上的第二直线驱动模组7a。在第二直线驱动模组7a的滑座上设有与输送机构1前进方向平行的水平气缸7b。
59.在水平气缸7b活塞杆自由端上设有粘贴安装板7c，在粘贴安装板7c上竖直设有放置胶带卷的胶带卷轴7d和导向辊组7e，在粘贴安装板7c靠近覆膜工位的一端上铰接设置有摆动架7f，在摆动架7f自由端设有与铜箔卷相适应的粘贴辊7g。来自胶带卷轴上的胶带通过导向辊组牵引至粘贴辊上，胶带没有黏性的一面与粘贴棍表面贴合且具有黏性的一面朝向覆膜工位。这样可以保证胶带顺畅输送。
60.在粘贴辊7g沿第二直线驱动模组7a前进方向前侧的摆动架7f上设有用于防止胶带脱离粘贴辊7g的限位辊7h。位于胶带卷轴上的胶带经过导向辊组7e后穿过粘贴辊7g和限位辊7h形成的进料间隙后将防护薄膜粘贴固定在铜箔卷上。
61.静止状态下，限位辊能够将来自导向辊组的胶带限制在粘贴辊侧面，确保胶带不移位，在粘贴时，胶带黏性面能够与铜箔卷接触。当进行胶带粘贴时，粘贴辊首先与铜箔卷接触，且随着第二直线驱动模组运动使摆动架在胶带带动下朝后侧倾斜，当摆动架旋转至一定角度后限位辊与铜箔卷贴合，使摆动架无法继续转动，此时粘贴棍能够对铜箔卷表面施加一定的力，将粘贴棍上的胶带粘贴在铜箔卷表面。
62.在摆动架7f远离限位辊7h的一侧连接有连接杆7i，在连接杆7i上设有带锯齿的第二切刀7j，在粘贴安装板7c上设有与连接杆7i相连的复位弹簧7k。初始状态下，第二切刀7j刀刃位于粘贴辊7g后侧，当粘贴防护薄膜时，水平气缸7b伸出使粘贴辊7g与铜箔卷和防护薄膜的接触部相接触，当粘贴完成时，水平气缸7b收缩，胶带牵引粘贴辊7g使摆动架7f转动，使第二切刀7j刀刃旋转至粘贴辊7g前侧对胶带进行切断。
63.当粘贴完成时，水平气缸收缩，粘贴棍和限位辊离开铜箔表面，摆动架失去约束且通过复位弹簧的弹力往回转动，使第二切刀7j刀刃旋转至粘贴辊7g前侧对胶带进行切断。
64.根据上述要实现的效果，本领域技术人员可以根据具体产品尺寸和结构等，通过有限次实验即可选择复位弹簧的长度及各部件的合理位置，以实现顺畅切割胶带。
65.优选地，所述粘贴辊7g辊面和限位辊7h辊面均内凹成型为与铜箔卷相适应的内弧形，当粘贴棍和限位辊与铜箔卷和防护薄膜的接触部相接触时能够完全贴合在接触部的表面，使粘贴棍上的胶带能够完全粘在铜箔卷和防护薄膜的接触部上，确保胶带粘接牢固。
66.所述第一直线驱动模组和第二直线驱动模组为现有技术，可采用任何本领域技术人员能够常规想到的结构。在本实施例中，第一直线驱动模组和第二直线驱动模组均采用导轨、丝杆、伺服电机与滑块的组成结构，其具体组合是本领域的公知常识。
67.本发明中采用的各气缸、电机等，均为现有技术，其工作原理及具体结构方式均为本领域的公知常识，非本发明所要保护的技术点，在此不再赘述。
68.工作时，首先放置好防护薄膜，并将其自由端预先拉出并穿过导向辊后，拉至切断
槽处，并平铺好，再由第一切刀对初始状态的防护薄膜进行剪切，人工取出切除的自由端，目的是保证在后续牵引至铜箔表面覆膜时，端部能与胶带粘贴机构准确配合。
69.设备运行时，输送机构将装载有已包裹珍珠棉的铜箔卷的中转箱输送至升降平台前方，气胀轴插入铜箔卷中心纸筒内后升降平台升起。第一直线驱动模组的滑块移动至切膜平台上方且真空吸嘴对准定位硅胶片上的防护薄膜卷自由端近端部，第一气缸下降使真空吸嘴吸附防护薄膜，第一直线驱动模组移动将防护薄膜牵引至铜箔卷上方。
70.第二气缸驱动弧形定位板下降且真空吸嘴松开薄膜，将防护薄膜覆盖在铜箔卷上表面，使防护薄膜端部与胶带粘贴机构相对。
71.水平气缸伸出，使粘贴棍与铜箔卷和防护薄膜的接触部相接触并使摆动架转动至限位辊与铜箔卷相贴合，第二直线驱动模组启动，使胶带粘贴在铜箔卷和防护薄膜的接触部。粘贴到位后，水平气缸活塞杆收回，摆动架在复位弹簧的作用下回摆使第二切刀切断退回时拉出的胶带。
72.胶带粘贴后，气胀轴和供料辊分别在各自的电机驱动下进行同速旋转，防护薄膜包覆若干层后气胀轴与供料辊同步停止，第一切刀切断防护薄膜，气胀轴旋转将剩余防护薄膜完成收卷覆膜。第二升降气缸和第一升降气缸依次收回，升降平台下降将铜箔卷放回中转箱内，气胀轴退出，输送机构将铜箔卷输送离开。
73.以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。