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1、第十一章 捆扎机械 第一节 概 述 捆 扎:通常是指直接将单个或数个包装物用绳、钢带、塑料带等捆紧扎牢以便于运输、保管和装卸的一种包装作业。 它是包装的最后一道工序。一、捆扎机的分类捆扎机的分类方法较多，下面介绍几种常用的分类方法。 按自动化程度分有:全自动捆扎机、半自动捆扎机和手提式捆扎器。 按捆扎带材料分有:绳捆扎机、钢带捆扎机、塑料带捆扎机。 按结构形式、特征分:立式，卧式，台式,塑料带自动捆扎机有如表11-1所列的几种类型。,图11-l为各种类型捆扎机外形示意图,二、捆扎的功能 由于包装物不同，捆扎要求不同，其捆扎的形式也就多种多样。 常用的捆扎形式如图11-2所示，有单道、双道、交叉
2、、井字等多种形式。捆扎主要有以下功能：1保护功能：它可以将包装物捆紧、扎牢并压缩，增加外 包装强度，减少散包所造成的损失。2方 便：它可提高装卸效率，节省运输时间、空间和成 本。3便于销售：例如：将蔬菜捆成一束，便可适合超级市场 的销售。,三、常用捆扎材料 目前，国外常用的捆扎材料有钢、聚酯(PETP)、聚丙烯(PP)和尼龙(PA)等4种。 国内最常用的还是聚丙烯带和钢带两种。 由于聚丙烯带成本低，来源广泛，捆扎美观牢固，所以逐渐成为国内一种主要的捆扎材料。 表11-2列出四种最直接影响捆扎带包装性能的捆扎材料的特性，供参考。,四、捆扎机的应用观状及发展动向 60年代初期,随着聚丙烯的出现，国
3、外同时也开发成功了聚丙烯塑料带捆扎机，在许多领域(特别是轻工产品)内逐渐代替钢带捆扎，使捆扎机械化得到迅速普及。 捆扎机是包装机中一个重要的分支，国外先进国家的捆扎机已相当普及，品种繁多，几乎无所不捆。 我国的塑料带捆扎机只有十几年的历史。它首先在书籍、报刊发行部门获得推广。 但近年来发展异常迅速，在食品、轻工等领域已广泛采用。具有代表性的SK-1A型自动捆扎机，其捆扎速度为20道min，其技术性能己接近国际同类产品的水平。,国外塑料带捆扎机械的发展正向全自动化、高级化和多样化方向发展。 1全自动化 提高单机的自动化程度使包装物从输送辊道送入后，捆扎机能自动定位、自动捆扎、自动转位、以进行十字
4、型、井字型捆扎，采用微机控制，以实现无人操作的自动捆包生产线。 2高级化 为提高捆扎功能，国外自动捆扎机已向40道min甚至60道min的目标发展。研制捆扎力可随机调节的捆扎机，提高自动捆扎机的适应性(如带宽、捆包规格、工作台高、捆扎能力等)。 3多样化 研制各种用途的捆扎机，开发台式和全自动捆扎机。研制代替钢带的重型带、聚酯带。研制泡沫带、软带以适应台式捆扎机的要求。 近几年，国内捆扎机械的发展方向还是研制捆扎机械系列。如塑料带小型全自动捆扎机，低台全自动捆扎机，塑料带桌上型半自动捆扎机，塑料带侧置大型或窄带自动捆扎机等以满足不同用户的要求。,第二节 捆扎机 本节以常用的塑料带捆扎机为例分析
5、捆扎机的工作原理及特点。图11-3为捆扎工艺过程示意图。,(a)为送带过程，当捆扎带2的自由端碰到微动开关1时送带停止。 (b)为当第一压头5压住带的自由端时，送带轮6反转，收紧捆扎带。 (c)为当第二压头3上升压住捆扎带的收紧端，且加热板8进到捆扎带间对捆扎带进行加热。 (d)为经一定时间加热达到要求时，加热板8退出，同时封接压头4上升，切断捆扎带并对捆扎带进行加压熔接，冷却后得到牢固的接头。,图11-4为塑料带自动捆扎机结构示意图。 该机主要由送带、退带、接头联接切断装置、传动系统、轨道机架及控制装置所组成。 捆扎机工作原理(图11-4),压下起动按钮，电磁铁5动作，接通离合器4，将运动传
6、递给凸轮分配轴箱2，分配轴的凸轮按工作循环图的要求控制各工作机构动作。,图11-5为捆扎机传动示意图,工作时首先第一压头11动作，将塑料带头部压紧(12,见图11-6，下同)； 接着由凸轮控制微动开关(图中末表示)发讯(14)，接通收带电磁铁16，使压轮把塑料带紧压在持续转动的收带轮14上，将导轨8内的塑料带拉下，捆到包装件上，再由凸轮推动二次收带摆杆15向右摆动，完成最终的捆紧功能。收回的塑料带均退入贮带箱2l内的上腔中。 这时第二压头7动作(70)，压住塑料带的另一端。与此同时，舌板18退出，电热板19插入两带之间(87完成)，随后第三压头6上升，剪刀10将塑料带剪断。,第三压头6继续上升
7、时，两层塑料带被压与电热板19接触，保证接触面能部分熔融。然后压头6微降(155l60)，待电热板19退出后，再次上升(180195)，把两层已局部熔化的塑料带压紧，使之粘合。经适当冷却后(195255)，第三压头6复位，面板17退出(330)，处于张紧状态的塑料带紧束在包装件上，完成捆扎动作。 此时，凸轮控制微动开关9发出送料信号(331)，电磁铁12动作，使压轮把塑料带压在送带轮13上开始送带，当塑料带头部碰到微动开关9时，电磁铁12断电，送带结束。 当带箱内的塑料带减少使塑料带处于张紧状态之后，跑道22将摆动，使微动开关24动作，电磁铁25使压轮把塑料带压在预送轮23上，带箱内塑料带得以
8、补充。 图11-6为捆扎机工作循环图,1、送带机构 由图11-4可知，电磁铁12通电，将摆杆下拉，压轮将塑料带压紧在送带轮13上,由于送带轮13持续逆时针回转，于是塑料带便从储带箱21中抽出，送入导轨。要保证送带的顺利，通常送带速度大于1.8ms，当带子送到头，触动微动开关9，电磁铁12断电，装有压轮的摆杆在弹簧力的作用下拾起，停止送带。,2、带盘阻尼装置 为防止带盘因惯性使塑料带自行松展，通常带盘上装有阻尼装置，如图11-7所示。 塑料带从带盘2上经滚轮5、7进入预送带机构。当需预送带时，塑料带被拉紧，使摆杆6绕摆动轴9顺时针摆动一角度，制动皮带4放松，带盘2可以自由转动。当预送带停止，塑料
9、带围带盘惯性继续松展，摆杆6在自重及拉簧8的共同作用下逆时针摆动，使制动皮带4压紧制动轮3，由于摩擦力使带盘2停止转动，从而避免了塑料带的自行松展。,3、收紧机构 捆扎机一般采用二次收紧，一次收紧主要是快速收带，二次收紧目的是捆紧。 一次收紧的工作原理如前所述。一次收带结束后，要保持带具有一定的张紧力，且收带轮与塑料带不能产生滑动。因为捆扎物体大小不同，收紧时抽回的带子长度就无法一样，于是用压轮的转数或时间长短无法控制压轮及时脱开。,为此收带轮采用如图11-8所示的结构。摩擦锥轮3与轴l采用键联接，连续回转。调节螺母5，可调整锥轮3与收带轮2之间摩擦力的大小。当收紧力达到要求(通常4968N)
10、时，收带轮与锥轮打滑。收带轮停止转动，收带结束，但塑料带仍保持一定的张紧力。,当带子被张紧到最大程度(即张紧凸轮工作行程终点)时，第二压头正好上升压住带尾，环绕包装件的带子不会再松开。摆杆左摆复位时，紧抓压脚3被顶块13撞开，离合销7在板簧9的压力下，使半圆形键重新压入紧抓压脚3上的凹槽内，将紧抓压脚3锁住，作下一次循环准备。二次收紧的程度通过斜面板6的左右位置调整得以实现。,二次收紧机构如图11-9所示。凸轮回转，推动摆杆11、12右摆时，离合销7被斜面板6顶出使离合销7中部的半圆形键从紧抓压脚3的凸槽中脱开，同时带有齿形的紧抓压脚3在扭簧l的作用下顺时针转动，将塑料带压紧在楔块8上随同摆杆
11、一起右摆，完成二次收紧。,4、夹压机械装置 在进行包装件捆扎时，捆扎带输送至要求位置后，需要夹压装置，以便完成收紧热熔接等作业。图11-10所示为常用夹压机械装置原理图。夹压机械装置共有三个压头，由安装在同一轴上的三个凸轮分别控制，完成捆扎过程中的动作。,5、捆扎接头联接机械装置 捆扎带收紧捆绕在包装件上后，要将这种张紧状态保持下来，使之在储运中不松散，必须将收紧后的捆扎带两端头构成紧固牢靠的联接，才完成了捆扎的全过程。 捆扎的联接方法有：热熔焊接、胶粘接、卡子机械固接及扎结等，聚丙烯捆扎带若用卡子机械固接，其强度只有母材的50；胶粘剂联接也不适用。 热熔联接法：电热板联接、摩擦熔接、超声波熔
12、接等，其中热熔联接应用最为广泛。 目前自动捆扎机户主要应用的是板式热熔焊接。 主要原因：热熔焊接具有联接强度高，装置结构简单，操作简便等优点。,热熔焊接的机械装置如图11-11所示。 常用的加热板电加热板，多取脉冲电加热或高频电加热。加热时间与加热温度与捆扎带材料有关，通常多取高温、短时加热方式，加热时间约为0.20.3s。封接压头所加压力在加热阶段要低些，电热板撤出后的封接压力要大些，加压时间宜长些，一般从加热到压封结束需0.70.9s。,6捆扎机的导轨架 导轨架如图11-12所示。 导轨架内的导槽是进行捆扎送带时、引导带子自由端进入的。抽拉收紧时，捆扎带又能从导槽中脱出。 因此导槽结构应能
13、保证捆扎带自由端顺利送进，且阻力小。还应保证捆扎带能顺利从导槽脱出，但带子在送进时不能从导槽中脱出。因此导槽的断面形状可采用图11-12右上或右下图所示的封闭环形。 能够实现塑料带自动捆扎的机器类型有多种，下面简单介绍种液压式塑料带自动捆扎机。,三、液压式塑料带自动捆扎机 图11-13所示为液压式塑料带捆扎机外形图。 该捆扎机送带、退带采取液压油马达，速度快，动作准确、平稳。捆扎拉力大小可配合行程开关，根据不同包装物进行调整。压头、切刀承压板、电热板的动作采用集成油路控制。电热板加热粘合后，拉力不低于1568N。,图11-14为液压式塑料带自动捆扎机结构示意图。其工作原理与机械式捆扎机相似。,
14、第三节 捆结机 捆结机是捆扎机的一种。它是用绳缠绕包装物，并自行捆紧、打结的机器。绳子常用材料有聚乙烯、聚丙烯、棉、麻四种。聚乙烯应用最广，基本上取代了棉、麻等材料。捆结机一般用于捆绑轻量的物品。图11-15所示为捆结机外形。,常用的两种型号捆结机的主要技术参数见表11-3。,一、打结机构 捆结机所完成的打结动作，主要是由打结机构完成的。图11-16为打结机构部件图。,二、打结工艺过程完成打结动作的主要构件有： (1)压绳器10用来压住绳子的始端； (2)插入器13用来将绳子送到绳嘴口2、3附近位置，抬绳凸块6用来将压住后的绳子抬到绳嘴打结位置； (3)绳嘴2、3相互配合用来完成打结时的主要工
15、艺操作，即将绳子在绳嘴上缠绕成绳圈； (4)脱圈器4用来脱下绳圈，使其成结； (5)割刀1用来切断打结完成后的绳子。各主要构件间作有节奏的互相配合运动，完成整个打结过程。,图11-17为打结工艺过程示意图，打结过程如下：压绳器10压住绳头，将被包装物14缠绕12圈(图11-17a)；插入器13连同绳子15一起右移，此时上下绳嘴2、3向前进入 插入器13(图11-17b)；插入器13左移(后退)，此时绳子被上下绳嘴2、3钩住，同时 抬绳凸轮块6将绳的始端上抬(图11-17c)；,当绳子始末端靠近时，绳嘴2、3垂直回转180将绳子绕在上 下绳嘴上(图11-17d)；当绳嘴转动时，上下绳嘴在凸轮5作用下慢慢张开。转至360 时。两绳头恰好嵌在绳嘴间(图11-17e)； 脱圈器4下降至绳嘴2，3的后左侧勒住绳圈(图11-17f)；上下绳嘴2、3后退并衔住绳子将绳圈自嘴上勒下，继续后退，结头被 拉紧，同时割刀1向下摆动(图11-17g);割刀1将绳切断后复位，完成捆扎打结全过程(图11-17h)；,打结形式如图1118所示。,