粉条标签放置与捆扎的设计与研究

王晔 李存良 李丽阁

0.引言

随着自动化生产水平提高，人们对粉条标签的放置有了新的需求，本文介绍的粉条标签放置与捆扎设备，通过取标、放标、压标、捆扎等一系列动作，将标签纸与粉条捆扎在一起，结构简单，调整方便，适用范围广，可广泛应用于粉条、米粉的包装市场中，放标装置替代传统的贴标机，可以满足不同规格的标签纸放标需求。

1.总体方案设计

1.1 设计要求

本机主要用于粉条标签的放置与捆扎，由于粉条有不同规格，且不同规格的粉条需要适应三种标纸，因此本机的设计需要满足在三种标纸中心位置不变的情况下，实现标签的放置与捆扎。

1.2 需要完成的工序

储标—吸标—旋转—放标—压标—粉条靠拢—捆扎。

图1 整体结构示意图

1.3 主要组成

如图1所示为本机整体结构示意图，整机主要组成包括机架、扎带机、储标机构、取标机构、压标机构、移动机构六大部分。

1.4 工艺流程

（1）开始工作前检查标盒中的标纸，及时补充；

（2）吸盘在气缸带动下从标盒取出标纸，由旋转气缸带动旋转90度，到达放标位置；

（3）压标机构在气缸带动下将标压住，同时旋转气缸旋转90度，将取标机构带回起始位置；

（4）粉条移动单元夹紧并运动至放标位置；

（5）扎带机将粉条和标纸一起捆扎；

（6）压标机构在气缸带动下回到起始位置。

图2 储标机构

图3 取标机构

1.5 主要技术参数

适用粉条规格：直经Φ80～Φ140，适用标纸尺寸：100×52mm，100×45mm，90×45mm。

2.主要部件结构设计与工作原理

2.1 储标机构

储标机构主要由底座、标架、导轴、弹簧、弹簧连接板、安装架、挡片等组成。整个储标机构通过安装架安装在扎带机上面。

此储标机构可满足三种不同规格的标纸，分别是100×52mm、100×45mm、90×45mm，为保证取标中心的一致，底座和标架做成可调节式。更换标纸时，重新安装标架在底座上的位置即可。

连接板和底座连接，弹簧板四角的四个孔分别穿在四个导轴上，弹簧板和套有弹簧的轴通过螺钉连接在一起，导轴分别连接在连接板和底座的后平面上，连接板和底座后平面分别设有不同的孔位。当标纸更换时，将导轴装在对应孔位上。

储标机构如图2所示：标盒中的标纸被取标机构取走后，其余标纸在弹簧的压力下自动向前，始终保证取标机构中的吸盘能吸到标纸，标纸不足时，将弹簧压缩，继续放入新的标纸，弹簧自由高度160mm，负载高度80mm，可满足近700张的标纸储存[1]。

2.2 取标机构

取标机构主要由安装架、摆臂、吸盘连接件、平台连接件、气缸，吸盘、旋转气缸等组成。

整个取标机构通过安装架安装在机架上。机架的宽度根据扎带机设计，旋转气缸安装在安装架上，气缸通过摆臂和旋转气缸连接，吸盘通过吸盘连接件和气缸相连。吸盘连接件可以连接两个真空吸盘，使用小标签纸时，只需在吸盘连接件的上连接孔连接吸盘，就可以保证吸取到小标纸的中心位置，使用较大两种标签纸时，吸盘连接件上需要连接两个吸盘，可保证成功吸取到标纸[2]-[3]。

图4 压标机构

图5 移动机构俯视图

图6 移动机构

工作原理如图3所示：首先由气缸带动吸盘工作吸取标纸，待标纸吸出，旋转气缸开始工作，带动摆臂旋转90度，与此同时，与摆臂连接的气缸随之转90度，这样一来，标纸也正好转90度。通过放标位置和储标位置计算出摆臂长度，为了满足不同大小的标纸恰好在相应粉条的中心位置，将气缸安装在摆臂的右接触面。

2.3 压标机构

压标机构由支座、压片、气缸等组成。

气缸通过支座安装在扎带机上，压片连接在气缸上。

压标机构的工作原理如图4所示：标通过旋转气缸到达放标位置时，压标机构工作，将标压住，取标机构通过旋转气缸回到起始位置，同时粉条将在移动单元的带动下靠拢过来，待扎带机工作完成。压标机构有效解决了标签纸放置的问题，在放标之后，捆扎之前保证了标签纸位置不变，为整个设备有效运行提供了保证。

2.4 移动机构

移动机构由移动单元、连接臂、气缸、气缸连接板、调节块、推块等组成。

为了适应不同规格尺寸的粉条，现将与气缸尾部连接的连接块通过调节块连接，不同的粉条只需调整螺钉位置即可[4]。

移动机构工作原理如图5、6所示：取标机构将标签纸取出并放到放标位置时，移动机构开始工作。由气缸带动气缸连接板和推块夹紧粉条，在伺服控制下由移动单元带动精确的移动至扎带机位置，待放标和捆扎完成后，移动单元带动粉条返回到下一工位[5]。

3.结束语

本设备结构简单，调节方便，更换不同标纸时只需调整储标机构的标架位置即可，能统一不同标纸中心位置。真空吸盘吸取标纸，与粉条一起捆扎，成功解决了传统贴标机对粉条造成粘痕的问题，并满足了不同规格标纸与粉条放置与捆扎的要求。整个操作过程自动化，有效提高工作效率，有利于生产规模自动化。