一种膜卷翻转抓手的制作方法

1.本发明涉及膜卷包装技术领域，特别涉及一种膜卷翻转抓手。


背景技术：

2.卷材为圆柱体塑料薄膜卷，卷材制作完成后要运输到各地销售，为了保护卷材在运输过程中的完好性、减少磨损以及提高运输数量，需要对卷材进行悬浮包装。悬浮包装可以理解为先对单个卷材进行独立包装，卷材的表面采用气泡膜进行表面包覆，然后纸盖加泡沫垫对两端进行扣合、胶带缠绕固定；继而在该卷材的两端加装竖夹板和堵头，再对两块竖夹板进行捆扎，从而使卷材悬浮在两竖夹板之间。悬浮包装完成后，需要将膜卷从捆扎工位搬运至码垛工位上，数个膜卷码垛在托板上，以便叉车实现搬运出货。由于捆扎后，位于两竖夹板之间的捆扎带位于竖夹板的顶部和底部，为避免码垛时捆扎带受到挤压而受损断开，因此需要将膜卷12翻转90
°
，使得捆扎带14位于竖夹板13的左侧和右侧，见图6所示，所以亟需研发一种能够自动抓取膜卷并且对膜卷进行翻转的膜卷翻转抓手。另外，由于不同型号的膜卷直径是不相同的，需要根据膜卷的直径大小选择采用大堵头(6英寸的堵头)或小堵头(3英寸的堵头)对卷芯进行堵塞，所以需要膜卷翻转抓手适用所有型号膜卷的抓取。


技术实现要素：

3.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种膜卷翻转抓手，旨在抓取膜卷，将膜卷搬运至码垛工位，并且在搬运过程中完成对膜卷的翻转。
4.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
5.一种膜卷翻转抓手，包括悬挂支架、可转动地设置在悬挂支架上的定位转轴、与定位转轴传动连接的翻转驱动装置、固设在定位转轴上的压板；所述定位转轴上套设有可相对其轴向移动的定位圆头，所述压板和定位圆头上设有用于感应是否抓取到位的到位感应机构；所述定位圆头与压板之间设有多个用于限制定位圆头移动行程的弹性限位机构；所述压板上设有多个翻转防滑组件，所述翻转防滑组件用于使竖夹板与压板保持相对静止；所述定位圆头用于对大堵头进行定位，所述定位转轴用于对小堵头进行定位。
6.作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性限位机构包括固设在压板上的第一导向套、与第一导向套滑动连接的第一导杆以及套在第一导杆上的第一弹簧、所述第一导向套设置在压板朝向定位圆头的端面上，所述第一弹簧的一端抵压在第一导向套上，另一端抵压在定位圆头上，所述第一导杆穿过压板，所述第一导杆的一端与定位圆头固接，另一端限制第一导杆脱离压板。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述翻转防滑组件包括固设在压板上的第二导向套、第二导向套滑动连接的第二导杆以及套在第二导杆上的第二弹簧，所述第二导杆穿过压板，所述第二导杆的一端设有压头，另一端限制第二导杆脱离压板，所述压头上排布有密集的尖刺，所述第二弹簧的一端抵压在第二导向套上，另一端抵压在压头上。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述定位转轴远离翻转驱动装置的一端为截锥
状结构。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述定位圆头包括中空结构的圆头主体和设置在圆头主体的周壁上的挡边。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述到位感应机构包括设置在所述压板上的到位传感器和设置在所述定位圆头上的圆头到位触片，所述圆头到位触片用于触发到位传感器。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述压板上设有堵头防脱结构，所述堵头防脱结构包括固设在压板上的第三导向套、第三导向套滑动连接的第三导杆以及套在第三导杆上的第三弹簧，所述第三导杆穿过压板，所述第三导杆的一端设有顶住大堵头的顶头，另一端限制第三导杆脱离压板，所述第三弹簧的一端抵压在第三导向套上，另一端抵压在顶头上。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述翻转驱动装置包括与悬挂支架固定连接的电机支架和设置在电机支架上的驱动电机，所述驱动电机的输出端通过联轴器与定位转轴传动连接。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述联轴器上设有4个以圆周阵列排布的翻转到位触片，所述电机支架上设有翻转感应器，所述翻转到位触片用于触发翻转传感器。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述悬挂支架上设有测距探头，所述测距探头用于探测其与膜卷的距离。
15.有益效果：
16.本发明提供的膜卷翻转抓手分别通过定位转轴和定位圆头对小堵头和大堵头进行定位和支撑，使膜卷翻转抓手能够适配于所有型号的膜卷抓取，并且在弹性限位机构的推动下，定位圆头压紧堵头，使得两个膜卷翻转抓手能够抓紧膜卷，还有通过翻转防滑组件增大膜卷与膜卷翻转抓手之间的摩擦力，保证在后续膜卷翻转过程中膜卷与膜卷翻转抓手保持相对静止，不会发生打滑。抓取膜卷后，翻转驱动装置驱动定位转轴和压板转动，从而带动膜卷完成90
°
翻转，使位于两竖夹板之间的捆扎带从原来位于竖夹板的顶部和底部，翻转至竖夹板的左侧和右侧，避免码垛时捆扎带受到挤压而受损断开。
附图说明
17.图1为本发明提供的一种膜卷翻转抓手的立体图一。
18.图2为图1中l区域的局部放大图。
19.图3为本发明提供的一种膜卷翻转抓手的立体图二。
20.图4为定位转轴和压板一体成型的结构示意图。
21.图5为两个膜卷翻转抓手与在三轴移动装置配合使用的示意图。
22.图6为悬浮包装膜卷翻转90
°
后的示意图。
23.主要元件符号说明：1-悬挂支架、2-定位转轴、21-导引锥面、22-压板、3-翻转驱动装置、31-电机支架、32-驱动电机、33-翻转到位触片、34-翻转感应器、5-定位圆头、51-圆头主体、52-挡边、6-到位感应机构、61-到位传感器、62-圆头到位触片、63-行程开关、64-测距探头、7-弹性限位机构、71-第一导向套、72-第一导杆、73-第一弹簧、8-翻转防滑组件、81-第二导向套、82-第二导杆、83-第二弹簧、84-压头、85-尖刺、91-小堵头、92-大堵头、4-堵头
防脱结构、41-第三导向套、42-第三导杆、43-顶头、44-第三弹簧、10-运输小车。
具体实施方式
24.本发明提供一种膜卷翻转抓手，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
25.请参阅图1，本发明提供一种膜卷翻转抓手，包括悬挂支架1、可转动地设置在悬挂支架1上的定位转轴2、与定位转轴2传动连接的翻转驱动装置3、固设在定位转轴2上的压板22；所述定位转轴2上套设有可相对其轴向移动的定位圆头5，所述压板22和定位圆头5上设有用于感应是否抓取到位的到位感应机构6；所述定位圆头5与压板22之间设有多个用于限制定位圆头5移动行程的弹性限位机构7；所述压板22上设有多个翻转防滑组件8，所述翻转防滑组件8用于使竖夹板与压板22保持相对静止；所述定位圆头5用于对大堵头92进行定位，所述定位转轴2用于对小堵头91进行定位。
26.在实际应用中，本发明提供的膜卷翻转抓手会对称设置有两个，两个膜卷翻转抓手安装在三轴移动装置或多轴机械手上进行空间移动，两个膜卷翻转抓手在左右方向上相互靠近或远离实现对膜卷的抓取。见图5所示，两个膜卷翻转抓手安装在三轴移动装置11上，膜卷12经过悬浮包装后，通过运输小车10从捆扎工位搬运至抓取工位，此时膜卷位于两个膜卷翻转抓手之间，将膜卷翻转抓手的定位转轴2的位置调整至与膜卷12同轴，然后每个膜卷翻转抓手朝膜卷方向移动。
27.若膜卷采用小堵头91(堵头的直径为3英寸)进行悬浮包装，定位转轴2则插入小堵头91的中心，定位转轴2与小堵头91间隙配合，定位转轴2对膜卷起到支撑作用，定位圆头5的装夹端面抵靠在小堵头91的围边凸起上，随着膜卷翻转抓手继续朝膜卷中心移动，弹性限位机构7对定位圆头5提供推力，使得压板22在逐渐靠近定位圆头5的过程中定位圆头5的装夹端面始终压贴在小堵头91的围边凸起上；与此同时，所有翻转防滑组件8抵压在竖夹板13上，增大膜卷与膜卷翻转抓手之间的摩擦力，保证在后续膜卷翻转过程中膜卷与膜卷翻转抓手保持相对静止，不会发生打滑。当到位感应机构6感应到压板22移动到位后，说明两个定位圆头5压紧两个小堵头91(即膜卷翻转抓手夹紧膜卷的两端)，膜卷翻转抓手成功抓取膜卷。继而将膜卷搬离运输小车10并且朝码垛工位方向移动，在移动过程中，翻转驱动装置3驱动定位转轴2和压板22转动，从而带动膜卷完成90
°
翻转，使位于两竖夹板13之间的捆扎带从原来位于竖夹板的顶部和底部，翻转至竖夹板的左侧和右侧，避免码垛时捆扎带受到挤压而受损断开，最后膜卷放置到码垛工位处，两个膜卷翻转抓手相互远离，松开膜卷。
28.若膜卷采用大堵头92(堵头的直径为6英寸)进行悬浮包装，定位圆头5则卡入大堵头92的中心，大堵头92套在定位圆头5上，定位圆头5对大堵头92起到支撑作用，定位圆头5的挡边52抵靠在大堵头92的围边凸起上，随着膜卷翻转抓手继续朝膜卷中心移动，弹性限位机构7对定位圆头5提供推力，使得压板22在逐渐靠近定位圆头5的过程中定位圆头5的挡边52始终压贴在大堵头92的围边凸起上；与此同时，所有翻转防滑组件8抵压在竖夹板上，增大膜卷与膜卷翻转抓手之间的摩擦力，保证在后续翻转过程中膜卷与膜卷翻转抓手保持相对静止，不会发生打滑；当到位感应机构6感应到定位圆头5后移到位后，说明两个定位圆头5压紧两个大堵头92(即膜卷翻转抓手夹紧膜卷的两端)，膜卷翻转抓手成功抓取膜卷，继
而将膜卷搬离运输小车10并且朝码垛工位方向移动，在移动过程中，翻转驱动装置3驱动定位转轴2和压板22转动，从而带动膜卷完成90
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翻转，使位于两竖夹板之间的捆扎带从原来位于竖夹板的顶部和底部，翻转至竖夹板的左侧和右侧，避免码垛时捆扎带受到挤压而受损断开，最后膜卷放置到码垛工位处，两个膜卷翻转抓手相互远离，松开膜卷。
29.具体的，所述弹性限位机构7包括固设在压板22上的第一导向套71、与第一导向套71滑动连接的第一导杆72以及套在第一导杆72上的第一弹簧73、所述第一导向套71设置在压板22朝向定位圆头5的端面上，所述第一弹簧73的一端抵压在第一导向套71上，另一端抵压在定位圆头5上，所述第一导杆72穿过压板22，所述第一导杆72的一端与定位圆头5固接，另一端限制第一导杆72脱离压板22，可以理解为加装限位圆片限制第一导杆72脱离压板22。在正常状态下，第一弹簧73张开，使定位圆头5与压板22保持最大距离，限位圆片限制第一导杆72脱离压板22，当定位圆头5受到堵头挤压时，定位圆头5朝压板22移动，第一弹簧73逐渐压缩，对定位圆头5施加一个弹性推力，确保两个定位圆头5能够夹紧膜卷。
30.在本实施例中，所述弹性限位机构7设置有多个，且合理排布在定位圆头5与压板22之间，一方面确保定位圆头5的各部分受力均匀，另一方面保证定位圆头5对卷膜的夹紧力充足，确保膜卷在移动和翻转过程中不会发生偏移或松脱。
31.进一步的，所述翻转防滑组件8包括固设在压板22上的第二导向套81、第二导向套81滑动连接的第二导杆82以及套在第二导杆82上的第二弹簧83，所述第二导杆82穿过压板22，所述第二导杆82的一端设有压头84，另一端限制第二导杆82脱离压板22，可以理解为加装限位圆片限制第一导杆72脱离压板22。所述压头84上排布有密集的尖刺85，所述第二弹簧83的一端抵压在第二导向套81上，另一端抵压在压头84上。在第二弹簧83的弹力作用下，压头84上的尖刺85扎入木制的竖夹板，形成良好的抓力，相比在压头84上设置防滑垫片，更能提高了膜卷翻转防打滑性能；还有第二导杆82、压头84以及尖刺85可以通过铸造一体成型，结实耐用，不易发生变形。
32.在本实施例中，翻转防滑组件8设置有30个，即定位圆头5的左右两侧分别排布有15个翻转防滑组件8，通过这样设置，即使膜卷较重，也能够牢固地抓稳膜卷，防止转动惯量过大发生打滑。
33.优选的，所述定位转轴2远离翻转驱动装置3的一端为截锥状结构。通过这样设置，所述定位转轴2上能够形成导引锥面21，导引锥面21引导定位转轴2插入小堵头91，减少装配难度，确保定位转轴2能够顺利插装到小堵头91中。
34.优选的，所述定位圆头5包括中空结构的圆头主体51和设置在圆头主体51的周壁上的挡边52。圆头主体51的中部与定位转轴2滑动连接，圆头主体51的周壁与大堵头92的内壁相互配合，所述挡边52和大堵头92的围边凸起贴合，对大堵头92形成轴向定位。所述圆头主体51远离挡边52的边缘倒角设置，更易于大堵头92套入圆头主体51上，保证装夹成功。
35.优选的，所述到位感应机构6包括设置在所述压板22上的到位传感器61和设置在所述定位圆头5上的圆头到位触片62，所述到位传感器61优选为槽型对射光电传感器，所述圆头到位触片62通过阻挡槽型对射光电传感器上光发射器和接收器之间传输的光线，触发到位传感器61。
36.为了防止到位传感器61失效导致对定位圆头5的到位感应失效，所述压板22上还设置有行程开关63。当到位传感器61失效后，没有到位信号反馈给控制系统，压板22继续朝
膜卷移动，使得堵头的围边凸起触发行程开关63，行程开关63反馈信号至控制系统，以免膜卷翻转抓手过度移动。
37.优选的，所述压板22上设有堵头防脱结构4，所述堵头防脱结构4包括固设在压板22上的第三导向套41、第三导向套41滑动连接的第三导杆42以及套在第三导杆42上的第三弹簧44，所述第三导杆42穿过压板22，所述第三导杆42的一端设有顶住大堵头92的顶头43，另一端限制第三导杆42脱离压板22，所述第三弹簧44的一端抵压在第三导向套41上，另一端抵压在顶头43上。由于膜卷翻转抓手抓取膜卷时，定位转轴2与小堵头91连接紧实，同样地，定位圆头5与大堵头92连接紧实，定位转轴2和定位圆头5在抽离堵头时，容易将堵头带离卷芯；在第三弹簧44的弹力作用下，顶头43始终将堵头的围边凸起推压到膜卷端部，起到固定堵头的作用，以免定位转轴2和定位圆头5在抽离膜卷过程中在摩擦力的作用下将堵头带离卷芯。
38.具体的，所述翻转驱动装置3包括与悬挂支架1固定连接的电机支架31和设置在电机支架31上的驱动电机32，所述驱动电机32的输出端通过联轴器与定位转轴2传动连接。即，所述驱动电机32通过联轴器带动定位转轴2和压板22转动，从而使夹在两压板22之间的悬浮包装膜卷发生90
°
翻转。为了确保翻转角度准确，所述联轴器上设有4个以圆周阵列排布的翻转到位触片33，所述电机支架31上设有翻转感应器34，翻转感应器34与控制系统电连接，驱动电机32每带动定位转轴2转动90
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，即会使一个翻转到位触片33触发翻转感应器34，驱动电机32驱动定位转轴2单向转动，在初始状态下，压板22呈水平状态，当压板22翻转90
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后变为竖直状态，压板22再翻转90
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即可复位至初始状态，便于控制。
39.由于膜卷翻转抓手用于所有型号的膜卷抓取，不用型号的膜卷长度不同，通过在所述悬挂支架1上设置测距探头64，膜卷翻转抓手可以快速朝膜卷端部移动，缩短抓取时长，当测距探头64探测到其与膜卷的距离符合设定距离时，说明膜卷翻转抓手非常靠近膜卷，膜卷翻转抓手再慢速移动，确保膜卷翻转抓手顺利抓取膜卷。
40.综上所述，本发明提供的膜卷翻转抓手分别通过定位转轴2和定位圆头5对小堵头91和大堵头92进行定位和支撑，使膜卷翻转抓手能够适配于所有型号的膜卷抓取，并且在弹性限位机构7的推动下，定位圆头5压紧堵头，使得两个膜卷翻转抓手能够抓紧膜卷，还有通过翻转防滑组件8增大膜卷与膜卷翻转抓手之间的摩擦力，保证在后续膜卷翻转过程中膜卷与膜卷翻转抓手保持相对静止，不会发生打滑。抓取膜卷后，翻转驱动装置3驱动定位转轴2和压板22转动，从而带动膜卷完成90
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翻转，使位于两竖夹板之间的捆扎带从原来位于竖夹板的顶部和底部，翻转至竖夹板的左侧和右侧，避免码垛时捆扎带受到挤压而受损断开。最后通过堵头防脱结构4中的顶头43始终将堵头的围边凸起推压到膜卷端部，起到固定堵头的作用，以免定位转轴2和定位圆头5在抽离膜卷过程中在摩擦力的作用下将堵头带离卷芯。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种膜卷翻转抓手，其特征在于，包括悬挂支架、可转动地设置在悬挂支架上的定位转轴、与定位转轴传动连接的翻转驱动装置、固设在定位转轴上的压板；所述定位转轴上套设有可相对其轴向移动的定位圆头，所述压板和定位圆头上设有用于感应是否抓取到位的到位感应机构；所述定位圆头与压板之间设有多个用于限制定位圆头移动行程的弹性限位机构；所述压板上设有多个翻转防滑组件，所述翻转防滑组件用于使竖夹板与压板保持相对静止；所述定位圆头用于对大堵头进行定位，所述定位转轴用于对小堵头进行定位。2.根据权利要求1所述的膜卷翻转抓手，其特征在于，所述弹性限位机构包括固设在压板上的第一导向套、与第一导向套滑动连接的第一导杆以及套在第一导杆上的第一弹簧、所述第一导向套设置在压板朝向定位圆头的端面上，所述第一弹簧的一端抵压在第一导向套上，另一端抵压在定位圆头上，所述第一导杆穿过压板，所述第一导杆的一端与定位圆头固接，另一端限制第一导杆脱离压板。3.根据权利要求1所述的膜卷翻转抓手，其特征在于，所述翻转防滑组件包括固设在压板上的第二导向套、第二导向套滑动连接的第二导杆以及套在第二导杆上的第二弹簧，所述第二导杆穿过压板，所述第二导杆的一端设有压头，另一端限制第二导杆脱离压板，所述压头上排布有密集的尖刺，所述第二弹簧的一端抵压在第二导向套上，另一端抵压在压头上。4.根据权利要求1所述的膜卷翻转抓手，其特征在于，所述定位转轴远离翻转驱动装置的一端为截锥状结构。5.根据权利要求1所述的膜卷翻转抓手，其特征在于，所述定位圆头包括中空结构的圆头主体和设置在圆头主体的周壁上的挡边。6.根据权利要求1所述的膜卷翻转抓手，其特征在于，所述到位感应机构包括设置在所述压板上的到位传感器和设置在所述定位圆头上的圆头到位触片，所述圆头到位触片用于触发到位传感器。7.根据权利要求1所述的膜卷翻转抓手，其特征在于，所述压板上设有堵头防脱结构，所述堵头防脱结构包括固设在压板上的第三导向套、第三导向套滑动连接的第三导杆以及套在第三导杆上的第三弹簧，所述第三导杆穿过压板，所述第三导杆的一端设有顶住大堵头的顶头，另一端限制第三导杆脱离压板，所述第三弹簧的一端抵压在第三导向套上，另一端抵压在顶头上。8.根据权利要求1所述的膜卷翻转抓手，其特征在于，所述翻转驱动装置包括与悬挂支架固定连接的电机支架和设置在电机支架上的驱动电机，所述驱动电机的输出端通过联轴器与定位转轴传动连接。9.根据权利要求8所述的膜卷翻转抓手，其特征在于，所述联轴器上设有4个以圆周阵列排布的翻转到位触片，所述电机支架上设有翻转感应器，所述翻转到位触片用于触发翻转传感器。10.根据权利要求1所述的膜卷翻转抓手，其特征在于，所述悬挂支架上设有测距探头，所述测距探头用于探测其与膜卷的距离。

技术总结
本发明公开了一种膜卷翻转抓手，通过定位转轴和定位圆头对小堵头和大堵头进行定位和支撑，使膜卷翻转抓手能够适配于所有型号的膜卷抓取，并且在弹性限位机构的推动下，定位圆头压紧堵头，使得两个膜卷翻转抓手能够抓紧膜卷，还有通过翻转防滑组件增大膜卷与膜卷翻转抓手之间的摩擦力，保证在后续膜卷翻转过程中膜卷与膜卷翻转抓手保持相对静止，不会发生打滑。抓取膜卷后，翻转驱动装置驱动定位转轴和压板转动，从而带动膜卷完成90


技术研发人员：张春华 秦志红 白汝佳 岳志浩 陈城发 杨丁卯
受保护的技术使用者：广东仕诚塑料机械有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/3/8