[0001] 本发明涉及包装设备技术领域，具体为一种用于工字轮盘的缠纸设备。

[0002] 在钢铁厂中，为了便于钢丝产品的存放和运输，通常将钢丝缠绕在工字轮盘上，工字轮盘通常为塑料或者木质材料制成。为了防止工字轮损伤钢丝产品表面，在将钢丝缠绕到工字轮盘前，须在工字轮盘上缠绕一圈塑料薄膜纸，并在塑料薄膜纸的末端粘贴胶带，将塑料薄膜纸固定在工字轮盘上。

[0003] 目前，在钢铁厂中通常采用人工将塑料薄膜纸缠绕到工字轮上，工人先按照要求将整卷的塑料薄膜纸裁切成规定长度的纸带，再将纸带缠绕到工字轮盘上，最终将胶带贴在塑料薄膜纸的末端。这给工人带来了繁重的劳动量，生产效率低下，生产成本较高，且人工缠纸的一致性较差，经常出现纸带脱落的现象。

[0004] 为了解决上述问题，本发明提供了一种用于工字轮盘的缠纸设备，用以取代人工，实现工字轮盘的自动化缠纸。

[0045] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0046] 请参阅图1‑5，本发明提供一种技术方案，一种用于工字轮盘的缠纸设备，包括沿横向设置的滚筒输送线一1、沿纵向设于滚筒输送线一1前侧的滚筒输送线二2、安装于滚筒输送线一1内且正对于滚筒输送线二2后端的顶升移载机3以及直立放置的工字轮盘4，滚筒输送线二2处设有对工字轮盘4进行固定的定位机构。其中定位机构可以设置气缸带动的制动结构，以满足将工字轮盘4定位固定在缠纸工位为宜。传统上对工字轮盘4进行缠纸的操作一般由人工辅助完成：滚筒输送线一1用于对待缠纸的工字轮盘4进行来料运输，工字轮盘4需要直立放置在滚筒输送线一1上；当工字轮盘4在滚筒输送线一1上输送至顶升移载机3正上方时，由顶升移载机3将工字轮盘4传送至滚筒输送线二2上，由滚筒输送线二2将工字轮盘4输送至缠纸工位处，定位机构对工字轮盘4进行定位固定后，由人工手动裁切成段的塑料薄膜纸和胶带条，并手动操作将塑料薄膜纸缠绕在工字轮盘4的中心筒体上，并手动将胶带条粘连在塑料薄膜纸的接头处。

[0047] 为了实现工字轮盘4缠绕塑料薄膜纸操作的自动化，在上述设备的基础上还包括设于滚筒输送线二2一侧的底箱体5；底部固定于底箱体5顶面且顶部水平延伸至滚筒输送线二2上方的上框架6；设于底箱体5顶面远离于滚筒输送线二2一端的纸卷料架7，纸卷料架7包括直立设置的纸卷707以及用于对纸卷707进行支撑放卷的机构；设于底箱体5顶面靠近滚筒输送线二2一端的夹纸裁切部8，夹纸裁切部8包括对纸卷707自由端进行夹持固定并进行裁切的机构；滑动卡装于上框架6顶部横向水平导轨上的纸牵拉部9，纸牵拉部9包括纸端夹持机构以及驱动纸端夹持机构横向水平移动及水平回转的动力机构；滑动卡接于上框架
6顶部纵向水平导轨上的缠纸部10，缠纸部10用于将纸牵拉部9纸端夹持机构与夹纸裁切部
8之间的成段纸张从前侧包裹于工字轮盘4的中心筒上；沿横向设于上框架6后壁且正对于滚筒输送线二2的供胶部11，供胶部11包括成卷直立设置的胶带11024以及对胶带11024支撑放卷、自由端牵拉、夹持并进行裁切的机构；以及滑动卡装于上框架6顶部后端横向水平导轨上的贴胶部12，贴胶部12用于从后侧吸附供胶部11牵拉机构与裁切机构之间的胶带
11024并将该段胶带11024移位粘贴在工字轮盘4中心筒后壁中部的纸张接头处。

[0048] 底箱体5用于支撑纸卷料架7、夹纸裁切部8和上框架6；上框架6用于支撑纸牵拉部9、缠纸部10、供胶部11和贴胶部12。塑料薄膜纸呈卷筒状，即纸卷707，安装纸卷707后，将纸卷707的自由端依次穿过夹纸裁切部8的夹持固定机构和裁切机构，夹持固定机构对纸卷
707的自由端进行夹持固定，并使得纸卷707的自由端有一定富余长度，以便于下一步纸牵拉部9的纸端夹持机构对纸卷707的自由端进行夹持固定。

[0049] 纸牵拉部9的纸端夹持机构对纸卷707的自由端进行夹持固定后，夹纸裁切部8的夹持固定机构松开对纸卷707自由端的夹持固定作用，然后纸牵拉部9的夹持固定机构横向水平移动使得纸卷707被牵拉放卷，这样纸卷707被牵拉放卷的一段纸张便横跨在滚筒输送线二2的缠纸工位处。此时滚筒输送线二2将工字轮盘4输送至纸张后侧，对工字轮盘4进行定位固定后，纸牵拉部9的夹持固定机构向后方回转，使得纸张端部绕至工字轮盘4的后侧。此时缠纸部10动作且同时夹纸裁切部8对纸张重新夹持固定并对纸张裁断，缠绕部10迅速将裁切下来的纸段从前侧包裹于工字轮盘4的中心筒上。

[0050] 随后供胶部11对胶带11024支撑放卷、自由端牵拉、夹持并进行裁切，与此同时，贴胶部12从后侧吸附供胶部11牵拉机构与裁切机构之间的胶带11024并将该段胶带11024移位粘贴在工字轮盘4中心筒后壁中部的纸张接头处，以完成对工字轮盘4进行一个循环的缠纸操作。

[0051] 参阅图1‑5、7，纸卷料架7还包括固定连接于底箱体5顶面的底座二701、底端套装于底座二701内腔的芯轴二702、转动套装于芯轴二702靠近底端位置外围的旋转座703、固定套装于旋转座703靠近底端位置外围的支撑板704、转动套装于芯轴二702靠近顶端位置外围的压套705、套装于芯轴二702外围且位于压套705上方的摩擦盘706、套装于芯轴二702外围且位于摩擦盘706上方的弹簧709、成对套装于芯轴二702靠近顶端位置且套装于弹簧709内腔顶底端的支撑套708以及螺纹套接于芯轴二702顶端的调节螺母710，纸卷707中空腔体的顶底端分别对应套装于压套705底部以及旋转座703顶部的外围且纸卷707的底面支撑在支撑板704的顶面。拆除调节螺母710、支撑套708、弹簧709、摩擦盘706和压套705便于更换纸卷707；旋拧调节螺母710便于调节弹簧709的压缩量，从而调整摩擦盘706与压套705之间的压力，进而调整对纸卷707牵拉时阻尼力的大小。

[0052] 参阅1‑5、8，夹纸裁切部8包括设于底箱体5顶面靠近滚筒输送线二2一端的固定架801、成对设于固定架801靠近纸卷料架7一侧壁且分别沿竖向延伸的固定夹纸块806和活动夹纸块807、固定于固定架801上且驱动活动夹纸块807向固定夹纸块806移动的夹纸气缸
808、沿水平方向固定于固定架801另一侧壁顶底端的裁纸气缸804以及顶底端分别与裁纸气缸804活塞杆固定的裁纸刀805，固定架801侧壁对应于固定夹纸块806和活动夹纸块807之间的位置开设有供纸卷707自由端穿过的条形缝。安装好纸卷707后，需要先将纸卷707的自由端从固定夹纸块806和活动夹纸块807之间穿过，并留有一定富余长度，夹纸气缸808伸长，使得活动夹纸块807向固定夹纸块806方向移动，以实现对纸张的夹持固定效果；裁纸气缸804伸长，使得裁纸刀805水平运动，以实现对纸张的裁断分切。

[0053] 其中，为了便于纸卷707的切换，以实现纸张的不间断供给。底箱体5顶面远离于滚筒输送线二2一端中部的前后侧分别设有纸卷料架7，夹纸裁切部8设有两个沿纵向并排固定的固定架801，固定架801的底端滑动卡装于底箱体5顶面固定的纵向直线导轨上，固定架801的底端沿横向固定有联动板803，底箱体5顶面沿纵向固定有水平换位气缸802，且水平换位气缸802的活塞杆与联动板803固定连接，两个固定架801上分别设有独立的用于夹持和裁切纸卷707自由端的机构，底箱体5顶面位于纸卷料架7和固定架801之间的位置设有用于对纸卷707自由端导向的纸导向辊501。当其中一个纸卷707上的薄膜塑料纸用完后，设备控制系统会自动向水平换位气缸802发出动作信号，水平换位气缸802通过联动板803推拉固定架801前后运动，以实现纸卷707与纸夹持机构和纸裁切机构相对应，完成纸卷707的切换。此时，设备控制系统发出警报笛音，操作人员将新的纸卷707更换安装在纸卷料架7上，并将该新的纸卷707的自由端穿过固定夹纸块806和活动夹纸块807之间，并留有一定富余长度。

[0054] 参阅图1‑6，纸导向辊501包括固定于底箱体5顶面的底座一5011、底端固定套装于底座一5011内腔的芯轴一5012、套装于芯轴一5012靠近底端外围的固定环5014、套装于芯轴一5012外围且固定于固定环5014顶面的挡环5015、转动套装于芯轴一5012外围且位于挡环5015上方的外筒5013以及固定套装于芯轴一5012顶端的轴套5016。当纸卷707上的薄膜塑料纸被牵拉放卷时，纸张接触在外筒5013上，外筒5013可以绕芯轴一5012自由旋转，从而达到对纸带的导向作用。

[0055] 参阅图1‑5、9，纸牵拉部9包括滑动卡装于上框架6顶部中线处横向水平导轨上的移位基板901、沿横向固定于上框架6顶部且活塞杆端部固定连接于移位基板901的移位气缸一902、顶端固定于移位基板901底面的立柱903、顶面固定于立柱903底端的回转支承904、固定于回转支承904顶面且用于驱动回转支承904内圈转动的回转驱动组件905、里端固定于回转支承904转动内圈的回转臂906、固定于回转臂906外端底面的竖梁907、固定于竖梁907底端内侧的气动夹爪一908以及分别固定于气动夹爪一908两手指上且分别沿竖向延伸的夹纸板909。移位气缸一902对移位基板901进行推拉，使得夹纸板909移动至夹纸裁切部8的纸夹持机构处，气动夹爪一908动作，使得夹纸板909对纸卷707的自由端头进行夹持固定；然后移位气缸一902驱动移位基板901复位，与此同时，夹纸气缸808收缩，使得活动夹纸块807离开固定夹纸块806，以满足纸卷707的牵拉放卷。回转驱动组件905能够驱动回转臂906水平回转摆动，以实现纸张绕于工字轮盘4中心筒体后侧的操作。回转支承904上设有回转挡停组件，回转挡停组件上安装有油压缓冲器、死挡螺钉和接近传感器，接近传感器用于感测回转臂906是否运动到位；油压缓冲器用于减少冲击，死挡螺钉用于微调回转挡停组件在回转支承904外缘的具体位置，从而实现回转臂906旋转角度的微调。当立柱903位于初始位置时，回转支承904的轴心与工字轮盘4的中心重合，当立柱903位于工作位置时，夹纸板909深入夹纸裁切部8的裁纸刀805中，以便于对纸张端头进行夹持固定。

[0056] 参阅图10，回转驱动组件905包括固定于回转支承904顶面的固定底板9053、可调节安装于固定底板9053内腔的调位板9054、固定于调位板9054顶面的伺服电机9051以及固定套装在伺服电机9051动力输出轴底部且与回转支承904转动内圈内齿啮合的驱动齿轮9052。通过调位板9054在固定底板9053上具体位置的调整，便于实现驱动齿轮9052与回转支承904转动内圈内齿的完全啮合。

[0057] 参阅图1‑5、11，缠纸部10包括顶部滑动卡装于上框架6顶部纵向水平导轨上的固定立架1001、沿纵向固定于上框架6顶部且活塞杆端部与固定立架1001顶部固定连接的移位气缸二1002、沿纵向固定固定立架1001底端的水平梁1003、沿横向固定于水平梁1003后端的固定C架1005、顶端转动套装于固定C架1005底部里端的辅助辊1006、顶端沿竖向套装于水平梁1003后端的竖轴1004、成对设置且分别转动套装于竖轴1004底部的回转环抱组件1007以及前端分别铰接于水平梁1003前端且分别用于推拉回转环抱组件1007转动的摆动气缸1008，回转环抱组件1007包括转动套装于竖轴1004底部的套环10074、里端沿水平方向固定于套环10074外周壁的上水平板10071、顶端沿竖向固定于上水平板10071外端的竖板
10072、外端沿水平方向固定于竖板10072底端内侧的下水平板10073以及固定于下水平板
10073里端的弧形板10075。当移位气缸二1002处于工作位时，竖轴1004的中心轴线与工字轮盘4的中心轴线重合。当纸牵拉部9将塑料薄膜纸横跨在滚筒输送线二2上，且滚筒输送线二2将工字轮盘4输送至缠纸工作位后，由移位气缸二1002先行动作，使得辅助辊1006接触纸张，此时再进行回转臂906的回转摆动，在摆动气缸1008伸长，使得弧形板10075环抱于工字轮盘4中心筒体上的同时，夹纸气缸808需要及时伸长，使得活动夹纸块807与固定夹纸块
806重新对纸卷707自由端进行夹持固定且裁纸气缸4动作，完成裁纸刀805对纸张裁断分切的操作，同时还需要完成的是气动夹爪一908释放，以解除夹纸板909对纸张端头的夹持作用。

[0058] 参阅图1‑5、12‑14，上框架6后壁对应于滚筒输送线二2的位置固定有立板601、立板601后壁的上下侧分别设有供胶部11，供胶部11还包括前端沿水平方向固定于立板601后壁的水平支板1101、设于水平支板1101顶面一端的胶带料架1102、固定于水平支板1101顶面另一端横向水平直线模组滑块上的气动夹爪二1104、分别固定于气动夹爪二1104内侧两手指上的夹胶爪1105、沿横向固定于水平支板1101顶面上且用于推拉气动夹爪二1104水平滑动的拉胶气缸1103、沿纵向固定于水平支板1101中部后端的夹胶气缸1108和裁胶气缸1106、固定于夹胶气缸1108活塞杆前端的动夹胶块1109、固定于水平支板1101顶面且位于动夹胶块1109前侧的定夹胶块1110、位于动夹胶块1109和夹胶爪1105之间且固定于裁胶气缸1106活塞杆前端的裁胶刀1107、滑动卡装于水平支板1101顶面纵向水平导轨上且位于定夹胶块1110与胶带料架1102之间位置的滑动座1113、底端沿竖向安装于滑动座1113顶面的导胶辊1114、底端沿竖向连接于水平支板1101顶面且位于滑动座1113两侧的胶带过辊
1111、固定于水平支板1101顶面且用于推拉滑动座1113滑动的导胶气缸1112、固定于滑动座1113一侧的侧块1115、固定于水平支板1101顶面且位于侧块1115前方的固定块1116以及前后端分别连接于固定块1116和侧块1115上的拉伸弹簧1117，胶带料架1102包括固定于水平支板1101顶面的底座三11021、底端固定套装于底座三11021内腔的芯轴三11022、转动套装于芯轴三11022外围的支撑固定座11023、套装于支撑固定座11023靠近顶端外围的压环
11025、套装于支撑固定座11023顶端的固定套11026、套装于支撑固定座11023内腔顶端与芯轴三11022之间的阻尼套11027以及螺纹套接于芯轴三11022顶端的压紧螺母11028，胶带
11024中空腔的顶底端分别对应套装于压环11025底端外围以及支撑固定座11023的轴肩上。拆除固定套11026和压环11025便于对胶带11024进行更换；阻尼套11027的设置使得胶带11024在牵拉放卷时带有一定的阻尼力。导胶气缸1112顶推滑动座1115前后滑移，并配合拉伸弹簧1117的作用，使得导胶辊1114能够在胶带11024被牵拉放卷时提供适当的张力。胶带11024安装后需要将胶带11024的非胶面绕于胶带过辊1111和导胶辊1114上，并使得胶带
11024的自由端穿过动夹胶块1109和定夹胶块1110之间；拉胶气缸1103收缩，使得夹胶爪
1105移动至胶带11024的自由端，气动夹爪二1104动作，使得夹胶爪1105对胶带11024的自由端进行夹持固定，然后夹胶气缸1108收缩，解除动夹胶块1109和定夹胶块1110对胶带
11024的夹持作用，拉胶气缸1103伸长，以实现对胶带11024的牵拉放卷，气动夹爪二1104恢复原位时，夹胶气缸1108伸长，使得动夹胶块1109和定夹胶块1110对胶带11024重新夹持固定。

[0059] 参阅图1‑5、15，贴胶部12包括滑动卡装于上框架6顶部后端横向水平导轨上的水平移动板1201、沿纵向固定于上框架6顶部且用于推拉水平移动板1201前后移动的移位气缸三1202、沿竖向滑动套装于水平移动板1201上的导杆1203、固定于导杆1203底端的安装板1204、沿横向固定于安装板1204底面的二级贴胶气缸1205、固定于二级贴胶气缸1205活塞杆端部的一级贴胶气缸1206、固定于一级贴胶气缸1206活塞杆端部且通过气管连接于真空发生器的真空吸头1207、沿竖向固定于水平移动板1201前侧的竖直移位气缸1208以及沿竖向固定于竖直移位气缸1208活塞杆底端的竖直换位气缸1209，竖直换位气缸1209的活塞杆底端固定于安装板1204的前侧。移位气缸三1202和竖直移位气缸1208动作使得真空吸头1207正对于裁胶刀1107与夹胶爪1105之间胶带11024的非胶面，一级贴胶气缸1206伸长，同时真空发生设备运行，使得真空吸头1207吸附在相应成段的胶带11024的非胶面上，裁胶气缸1106伸长，使得裁胶刀1107对胶带11024进行裁断分切；然后收回一级贴胶气缸1206，再配合移位气缸三1202、竖直移位气缸1208和竖直换位气缸1209的伸缩，使得吸附有成段胶带11024的真空吸头1207正对于工字轮盘4中心筒体后壁的中部，此时绕于工字轮盘4中心筒体上的塑料薄膜纸两端头恰好也位于工字轮盘4中心筒体后壁的中部，在一级贴胶气缸
1206和二级贴胶气缸1205的共同作用，使得真空吸头1207将其吸附的胶带11024的胶面粘贴在工字轮盘4中心筒体上塑料薄膜纸的接头处，以完成工字轮盘4的缠纸包装工序。各运动部件按先后顺序回到初始位置，设备完成了一次缠纸和贴胶带11024的动作循环并处于等待下一次动作循环的状态。

[0060] 其中，各运动机构分别相应设置限位、位置检测设备和缓冲机构。

[0061] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0062] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。