手提紙袋拎手繩穿繩打結機構及穿繩打結方法
【專利摘要】本發明涉及將拎手繩連接到袋體上的裝置和方法。一種手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，包括機架，機架設有穿繩機械手、第一執行元件和通過第一執行元件驅動的升降座，升降座設有第三執行元件、第二執行元件、通過第三執行元件驅動的豎置的轉軸和通過第二執行元件驅動的提桿，轉軸下端連接有轉盤，轉盤設有位于其下方的繞繩機械手，提桿穿設過。轉軸，提桿的下端伸出轉盤。本發明提供了一種可將拎手繩端頭穿至袋體內部并對拎手繩端頭進行打結的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構和拎手繩安裝方法，以解決手提紙袋生產過程中通過人工進行穿繩和打結作業所存在的容易損傷袋體、作業不便、結的一致性差的問題。
【專利說明】手提紙袋拎手繩穿繩打結機構及穿繩打結方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及將拎手繩連接到袋體上的裝置和方法，尤其涉及手提紙袋拎手繩穿繩打結機構及穿繩打結方法，屬于手提紙袋加工領域。
【背景技術】
[0002]現有的手提紙袋的供使用者拎的結構有兩種，一種為直接開設在袋體上的手孔，另一種為連接在袋體上拎手。
[0003]在中國專利號為2004200254298、授權公告日為2005年3月2日、名稱為“手提紙袋”的專利文獻中公開了一種由袋繩(拎手)和袋體構成的手提紙袋。該專利文獻中的袋體同拎手繩的連接方式為:在袋體上開設穿繩孔，拎手繩的兩端由外而內穿過穿繩孔，在拎手繩的端部設有繩扣，通過繩扣卡在穿繩孔上防止拎手繩從穿繩孔內脫出。
[0004]拎手繩同袋體的連接方式除了上述專利文獻中公開的方式為，另一種最常見的連接方式為，在拎手繩的端部直接打結。現有的將拎手繩穿過袋體上的穿繩孔和對拎手繩進行打結都是通過人工完成的。
[0005]人工穿繩打結時需要將經穿繩孔穿到袋體內部的拎手繩端部拉出袋體外進行或將手伸至袋體內部進行作業，該作業方式不僅不便而且容易導致袋體變形損傷；人工所打出的結的一致性差。

【發明內容】

[0006]本發明提供了一種可將拎手繩端頭穿至袋體內部并對拎手繩端頭進行打結的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構和拎手繩穿繩打結方法，以解決手提紙袋生產過程中通過人工進行穿繩和打結作業所存在的容易損傷袋體、作業不便、結的一致性差的問題。
[0007]以上技術問題是通過下列技術方案解決的:一種手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，包括機架，機架設有穿繩機械手、第一執行元件和通過第一執行元件驅動的升降座，升降座設有第三執行元件、第二執行元件、通過第三執行元件驅動的豎置的轉軸和通過第二執行元件驅動的提桿，轉軸下端連接有轉盤，轉盤設有位于其下方的繞繩機械手，提桿穿設過所述轉軸，提桿的下端伸出所述轉盤。第一執行元件、第二執行元件和第三執行元件可以為氣缸、液壓缸、馬達等現有的元件。
[0008]作為優選，本發明還包括用于控制第一執行元件、第二執行元件和第三執行元件的控制裝置。實現自動控制打結。自動化程度高，生產效率高。
[0009]作為優選，所述提桿設有繞繩段，所述轉盤設有下端抵接在所述繞繩段上的退繩結構。“繞繩段”是指打結過程中提桿上供拎手繩纏繞的部分。當提桿牽引拎手繩的端部上升的過程中，拎手繩纏繞在纏繞段上而形成的繩環有時會隨同提桿一起上升、導致拎手繩的端部不能穿過繩環而致使打結不成功，設計退繩結構后，退繩結構能阻止繩環的上升，打結時的可靠性好。
[0010]作為優選，所述退繩結構包括若干退繩桿，所述退繩桿的上端朝遠離提桿的方向傾斜。提桿提升拎手繩的端部的過程中，通過退繩桿的下端去阻止拎手繩在繞繩段上所形成的繩環的上升。
[0011]作為優選，所述退繩結構包括套設在繞繩段上的退繩環和將退繩環懸掛在轉盤上的連接桿。提桿提升拎手繩的端部的過程中，通過退繩環去阻止拎手繩在繞繩段上所形成的繩環的上升。動作更加可靠。
[0012]作為優選，所述提桿的下端彈性連接有鉤頭。拎手繩完成繞環動作后，拎手繩的自由端在重力的作用下擱置在鉤頭上隨同提桿一起上升，當遇到拎手繩在提桿上所形成的繩環的阻礙時，鉤頭彈性轉動到去同提桿位于同一直線，使得拎手繩的端部能夠穿過拎手繩在提桿上所形成的繩環。
[0013]作為優選，所述提桿設有吸附通道，所述吸附通道的進口設置在提桿的下端側面上，所述吸附通道的出口連接有真空源。拎手繩完成繞環動作后，啟動真空源，在真空源的作用下拎手繩的自由端吸附在吸附通道的進口上而隨同提桿一起上升、完成打結過程中的穿線動作。在拎手繩的自由端穿過拎手繩在提桿上所形成的繩環的過程中，拎手繩的端部不會同提桿分開。進行打結時的動作可靠性好。
[0014]作為優選，所述繞繩機械手包括固接于轉盤的繞繩夾和繞繩夾合攏氣缸，繞繩夾包括一對繞繩夾片，繞繩夾片呈“八”字形連接在一起且可彈性合攏，所述繞繩夾片設有繞繩夾合攏控制段，所述繞繩夾合攏控制段沿繞繩夾開合方向的外觀尺寸從上向下逐漸增大，所述繞繩夾合攏氣缸的活塞桿上固接有繞繩夾擠壓環，繞繩夾擠壓環套設在一對繞繩夾片的繞繩夾合攏控制段上。初始狀態時，繞繩夾子處于張開狀態，當繞繩夾合攏氣缸驅動繞繩夾擠壓環在繞繩夾合攏控制段上從上向下移動時，繞繩夾擠壓環擠壓一對繞繩夾片，繞繩夾片靠攏(即繞繩夾合攏)從而實現對拎手繩的夾持作用。反之，當繞繩夾合攏氣缸驅動繞繩空啊擠壓環在繞繩夾合攏控制段上從下向上移動時，繞繩夾擠壓環松開對一對繞繩夾片的擠壓作用，繞繩夾片在彈性力的作用下分開(即繞繩夾自動張開且回到初始狀態)，繞繩夾松開對拎手繩的夾持作用。繞繩夾片之間的彈性合攏可以像現有的鑷子的結構一樣，通過繞繩夾片本身的彈性來實現，也可以通過彈簧來實現。
[0015]作為優選，所述穿繩機械手包括夾子安裝座和將夾子安裝座連接在機架上的夾子平移氣缸，夾子安裝座上固接有穿繩夾和穿繩夾合攏氣缸，穿繩夾包括一對穿繩夾片，穿繩夾片呈“八”字形連接在一起且可彈性合攏，所述穿繩夾片設有穿繩夾合攏控制段，所述穿繩夾合攏控制段沿穿繩夾開合方向的外觀尺寸從穿繩夾的開口窄的一端向穿繩夾開口寬的一端逐漸增大，所述穿繩夾合攏氣缸的活塞桿上固接有穿繩夾擠壓環，穿繩夾擠壓環套設在一對穿繩夾片的穿繩夾合攏控制段上。初始狀態時，夾子處于張開狀態，且遠離繞繩機械手，夾子開合的動作過程同燃燒機械手中的動作過程相同。夾子平移氣缸用于控制夾子遠離和靠近纏繞機械手，即實現將拎手繩穿過穿繩孔和完成穿繩動作后退出。
[0016]一種手提紙袋拎手繩穿繩打結方法，其特征在于:
第一步、使袋體張開并使袋體上的穿繩孔對齊穿繩機械手；
第二步、通過穿繩機械手夾持住拎手繩的端部并將拎手繩端部經穿繩孔送到袋體的內部，第一執行元件使升降座下降，使得提桿的下端和繞繩機械手進入袋體的內部；
第三步，通過繞繩機械手夾持住被穿繩機械手送入袋體內部的拎手繩端部，穿繩機械手松開對拎手繩的夾持并回到初始位置； 第四步、通過第三執行元件驅動轉軸旋轉360°以上，轉軸通過轉盤帶動繞繩機械手繞提桿轉動，繞繩機械手牽引拎手繩纏繞在提桿上而形成繩環，在繩環形成完整的環之前第一執行元件使升降座上升而使得繩環形成完整的環時繩頭能夠從繩位于穿繩孔的部位的上方穿過；
第五步、繞繩機械手松開對拎手繩端部的夾持作用，拎手繩的端部同提桿連接在一
起;
第六步、通過第二執行元件使提桿相對于轉盤上升，提桿上升時帶動拎手繩端部穿過第四步中所形成的繩環，從而完成打結動作；
第七步、通過第二執行元件使提桿相對于轉盤下降到初始位置，第一執行元件使升降座上升到初始位置，從而使得提桿的下端和繞繩機械手離開袋體的內部，第三執行元件驅動轉軸而帶動繞繩機械手回位到初始位置。
[0017]本發明具有下述優點，能進行穿繩和打結動作且不需要作業人員的手伸至袋體內即能完成打結動作，不會對袋體造成損傷，提高了打結作業時的方便性；優選方案中設計控制裝置，能夠實現自動打結，打結時的效率高，自動化程度好；結構簡單；打出的結的一致性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發明實施例一的立體結構示意圖。
[0019]圖2為實施例一的使用狀態示意圖。
[0020]圖3為本發明實施例二中的穿繩夾的示意圖。
[0021]圖4為本發明實施例二的沒有畫出穿繩機械手時的結構示意圖。
[0022]圖5為拎手繩繞在繞繩段上且機械手松開對拎手繩的夾持時的對圖2進行B— B橫截時的示意圖，圖中為了便于觀看，將繞繩夾回到了初始位置。
[0023]圖中:機架1，第一執行元件11，升降座12，繩卷安裝架13，導向環14，切刀15，切刀驅動氣缸16，穿繩機械手2，夾子安裝座21，夾子平移氣缸22，穿繩夾23，穿繩夾片231，穿繩合攏控制段2311，穿繩夾頭2312，夾頭的自由端端面23121，鉸軸232，張開彈簧233，穿繩夾合攏氣缸24，穿繩夾合攏氣缸的活塞桿241，穿繩夾擠壓環25，第三執行元件3，第三執行元件驅動軸31，主動齒輪32，第二執行元件4，轉軸5，從動齒輪51，轉盤52，退繩結構53，退繩桿531，退繩環532，連接桿533，提桿6，繞繩段61，鉤頭62，吸附通道63，吸附通道的進口 631，吸附通道的出口 632，真空源64，繞繩機械手7，繞繩夾71，繞繩夾片711，繞繩夾合攏控制段7111，繞繩夾頭7112，繞繩夾合攏氣缸72，繞繩夾合攏氣缸的活塞桿721，繞繩夾擠壓環73，袋體8，穿繩孔81，拎手繩9，拎手繩的自由段的長度L，拎手繩位于穿繩孔的部位92，繩環93。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
[0025]實施例一，參見圖1，一種手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，包括機架I。機架I設有穿繩機械手2、第一執行元件11、繩卷安裝架13、導向環14、切刀15和通過第一執行元件11驅動的升降座12。切刀15通過切刀驅動氣缸16連接在機架I上。[0026]穿繩機械手2包括夾子安裝座21和將夾子安裝座21連接在機架I上的夾子平移氣缸22。夾子安裝座21上固接有穿繩夾23和穿繩夾合攏氣缸24。穿繩夾23包括一對穿繩夾片231。穿繩夾片231為彈性鋼片。穿繩夾片231呈“八”字形連接在一起且呈水平狀態。穿繩夾片231設有穿繩夾合攏控制段2311和穿繩夾頭2312。穿繩夾合攏控制段2311為左端窄右端寬的鍥形。穿繩夾頭2312為柱形。穿繩夾合攏氣缸的活塞桿241上固接有穿繩夾擠壓環25。穿繩夾擠壓環25同時套設在兩個穿繩夾合攏控制段2311上。
[0027]第一執行元件11為雙行程氣缸。
[0028]升降座12通過第一執行元件11支撐在機架I上。很顯然懸掛也是可以的。
[0029]升降座12設有第三執行元件3、第二執行元件4、豎置的轉軸5和穿設在轉軸5上的提桿6。第三執行元件3為豎置的伺服馬達。第三執行元件驅動軸31上設有有主動齒輪32。第二執行兀件4為豎置的氣缸。該氣缸的活塞桿同提桿6的上端固接在一起。轉軸5懸掛在升降座12上且可相對于升降座轉動。轉軸5的上端設有從動齒輪51。從動齒輪51和主動齒輪32嚙合在一起。
[0030]轉軸5下端固接有轉盤52。提桿6的下端伸出轉盤52。提桿6的下端設有繞繩段61和鉤頭62。繞繩段61的直徑大于提桿6的直徑。鉤頭62為彈簧鋼絲制作而成。
[0031]轉盤52設有位于其下方的退繩結構53和繞繩機械手7。退繩結構53包括四根退繩桿531。退繩桿531沿提桿6的周向分布。退繩桿531的上端朝遠離提桿6的方向傾斜。退繩桿531的下端抵接在繞繩段61的側面上。
[0032]繞繩機械手7包括固接于轉盤52下表面上的繞繩夾71和繞繩夾合攏氣缸72。繞繩夾71包括一對繞繩夾片711。繞繩夾片711為彈性鋼片。繞繩夾片711呈“八”字形連接在一起且呈豎直狀態。繞繩夾片711設有繞繩夾合攏控制段7111和繞繩夾頭7112。繞繩夾合攏控制段7111為下端寬上端窄的鍥形。繞繩夾頭7112為柱形。繞繩夾合攏氣缸的活塞桿721上固接有繞繩夾擠壓環73。繞繩夾擠壓環73同時套設在兩個繞繩夾合攏控制段7111上。
[0033]本實施例中還包括用于控制第一執行元件、第二執行元件、第三執行元件、穿繩機械手和繞繩機械手的控制裝置。控制裝置在圖中沒有畫出。
[0034]參見圖2，通過上述裝置對手提紙袋拎手繩進行穿繩打結的方法為:初始狀態時，穿繩機械手2和繞繩機械手7位于同一個平面內，穿繩夾23和繞繩夾71都處于張開狀態，第一執行元件11即雙行程氣缸處于兩個行程都伸長的狀態，第二執行元件4即氣缸處于伸長狀態。
[0035]第一步、使袋體8 (為了便于觀看，袋體8在圖中只畫出了部分)張開，將袋體8放到轉盤52下方并使袋體8上的穿繩孔81對齊穿繩機械手2。拎手繩9所繞成的繩卷安裝在繩卷安裝架13上。使拎手繩9的端部穿過導向環14后進入兩片穿繩夾片231之間。
[0036]第二步、通過穿繩機械手2夾持住拎手繩9的端部而將拎手繩9的端部經穿繩孔81送到袋體8的內部。該穿繩動作的具體動作過程為:首先穿繩夾合攏氣缸24驅動穿繩夾擠壓環25朝向袋體8移動、使得一對穿繩夾片231合攏即穿繩夾23夾持住拎手繩9的端部，然后夾子平移氣缸22驅動夾子安裝座21朝向袋體8移動，夾子安裝座21帶動其上的所有部件一起朝向袋體8移動，穿繩夾23將拎手繩9的端部經穿繩孔81穿進袋體8內。第一執行元件11的兩個行程都收縮、使得升降座12下降到最低位，下降的結果為使得提桿6的下端和繞繩機械手7進入袋體8的內部。
[0037]第三步，通過繞繩機械手7夾持住被穿繩機械手2送入袋體8內部的拎手繩9端部。繞繩機械手7對拎手繩9的夾持動作過程同上述的穿繩機械手2對拎手繩9的夾持過程相同，在此不作重復說明。穿繩機械手2松開對拎手繩9的夾持并回到初始位置。該動作通過夾子平移氣缸22和穿繩夾合攏氣缸24作同第二步中相反的動作來完成。
[0038]第四步、通過第三執行元件3驅動轉軸5旋轉420°，轉軸5通過轉盤52帶動繞繩機械手7繞提桿6轉動，繞繩機械手7牽引拎手繩纏9繞在提桿6上的繞繩段61上而形成繩環。在轉軸5轉動270°時，第一執行元件11即雙行程氣缸伸長一個行程使升降座12回升而使得繩環形成完整的環時繩頭能夠從繩位于穿繩孔的部位的上方穿過。
[0039]第五步、繞繩機械手7松開對拎手繩9端部的夾持作用，拎手繩9的端部在重力作用下掉到擱置在鉤頭62上。
[0040]第六步、通過第二執行元件4即氣缸收縮使提桿6相對于轉盤52上升，提桿6上升時帶動拎手繩9端部穿過第四步中所形成的繩環，從而完成打結動作。
[0041]第七步、通過第二執行元件4使提桿6相對于轉盤52下降到初始位置，第一執行元件11的第二行程也伸長使升降座12上升到初始位置，從而使得提桿6的下端和繞繩機械手7離開袋體8的內部，第三執行元件3驅動轉軸5而帶動繞繩機械手7回位到初始位置。
[0042]實施例二，同實施例一的不同之處為:參見圖3，穿繩夾片231通過鉸軸232鉸接在一起。穿繩夾合攏控制段2311的外表面為錐面。一對穿繩夾片231之間設有張開彈簧233。夾頭的自由端端面23121為球面。通過張開彈簧233來使一對穿繩夾片231保持在分開狀態。構成繞繩機械手的繞繩夾的結構形式同穿繩夾的結構形式相同。
[0043]參見圖4，退繩結構53包括套設在繞繩段61上的退繩環532和將退繩環532懸掛在轉盤52上的連接桿533。提桿6內設有沿上下方向延伸的吸附通道63。吸附通道的進口 631設置在提桿6的下端的繞繩段61的側面上。吸附通道的出口 632同真空源64通過軟管對接在一起。使用過程中通過真空吸附作用使拎手繩端部吸附在提桿6上來進行拎手繩端部同提桿的固定。
[0044]參見圖5并結合圖2，該實施例的安裝方法同實施例一中的穿繩打結方法的不同之處為:為了確保繞繩完成后拎手繩的自由段的長度L(拎手繩的自由段長度是指拎手繩的從拎手繩的末端開始至拎手繩位于穿繩孔的部位92之間的部分的長度)不會從繩環93內推出。在第三步中增加了如下動作:當穿繩機械手2松開對拎手繩9的夾持作用后，繞繩機械手7繞提桿6轉動360°以下，繞繩機械手7松開對拎手繩9的夾持作用并在第三驅動元件3的驅動下回轉到初始狀態，繞繩機械手7再夾持住拎手繩位于穿繩孔的部位92。增加了該動作后，打結時的成功率更高、可靠性更好，尤其是在繞繩段的直徑較小時、拎手繩9需要繞提桿720°以上才能使自由段的長度L較長的情況下打結的可靠性體現得更為明顯。
【權利要求】
1.一種手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，其特征在于，包括機架，機架設有穿繩機械手、第一執行元件和通過第一執行元件驅動的升降座，升降座設有第三執行元件、第二執行元件、通過第三執行元件驅動的豎置的轉軸和通過第二執行元件驅動的提桿，轉軸下端連接有轉盤，轉盤設有位于其下方的繞繩機械手，提桿穿設過所述轉軸，提桿的下端伸出所述轉盤。
2.根據權利要求1所述的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，其特征在于，還包括用于控制第一執行元件、第二執行元件和第三執行元件的控制裝置。
3.根據權利要求1或2所述的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，其特征在于，所述提桿設有繞繩段，所述轉盤設有下端抵接在所述繞繩段上的退繩結構。
4.根據權利要求3所述的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，其特征在于，所述退繩結構包括若干退繩桿，所述退繩桿的上端朝遠離提桿的方向傾斜。
5.根據權利要求3所述的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，其特征在于，所述退繩結構包括套設在繞繩段上的退繩環和將退繩環懸掛在轉盤上的連接桿。
6.根據權利要求1或2所述的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，其特征在于，所述提桿的下端彈性連接有鉤頭。
7.根據權利要求1或2所述的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，其特征在于，所述提桿設有吸附通道，所述吸附通道的進口設置在提桿的下端側面上，所述吸附通道的出口連接有真空源。
8.根據權利要求1或2所述的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，其特征在于，所述繞繩機械手包括固接于轉盤的繞繩夾和繞繩夾合攏氣缸，繞繩夾包括一對繞繩夾片，繞繩夾片呈“八”字形連接在一起且可彈性合攏，所述繞繩夾片設有繞繩夾合攏控制段，所述繞繩夾合攏控制段沿繞繩夾開合方向的外觀尺寸從上向下逐漸增大，所述繞繩夾合攏氣缸的活塞桿上固接有繞繩夾擠壓環，繞繩夾擠壓環套設在一對繞繩夾片的繞繩夾合攏控制段上。
9.根據權利要求1或2所述的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構，其特征在于，所述穿繩機械手包括夾子安裝座和將夾子安裝座連接在機架上的夾子平移氣缸，夾子安裝座上固接有穿繩夾和穿繩夾合攏氣缸，穿繩夾包括一對穿繩夾片，穿繩夾片呈“八”字形連接在一起且可彈性合攏，所述穿繩夾片設有穿繩夾合攏控制段，所述穿繩夾合攏控制段沿穿繩夾開合方向的外觀尺寸從穿繩夾的開口窄的一端向穿繩夾開口寬的一端逐漸增大，所述穿繩夾合攏氣缸的活塞桿上固接有穿繩夾擠壓環，穿繩夾擠壓環套設在一對穿繩夾片的穿繩夾合攏控制段上。
10.一種適用于權利要求1所述的手提紙袋拎手繩穿繩打結機構的手提紙袋拎手繩安裝方法，其特征在于: 第一步、使袋體張開并使袋體上的穿繩孔對齊穿繩機械手； 第二步、通過穿繩機械手夾持住拎手繩的端部并將拎手繩端部經穿繩孔送到袋體的內部，第一執行元件使升降座下降，使得提桿的下端和繞繩機械手進入袋體的內部； 第三步，通過繞繩機械手夾持住被穿繩機械手送入袋體內部的拎手繩端部，穿繩機械手松開對拎手繩的夾持并回到初始位置； 第四步、通過第三執行元件驅動轉軸旋轉360°以上，轉軸通過轉盤帶動繞繩機械手繞提桿轉動，繞繩機械手牽引拎手繩纏繞在提桿上而形成繩環，在繩環形成完整的環之前第一執行元件使升降座上升而使得繩環形成完整的環時繩頭能夠從繩位于穿繩孔的部位的上方穿過； 第五步、繞繩機械手松開對拎手繩端部的夾持作用，拎手繩的端部同提桿連接在一起; 第六步、通過第二執行元件使提桿相對于轉盤上升，提桿上升時帶動拎手繩端部穿過第四步中所形成的繩環，從而完成打結動作； 第七步、通過第二執行元件使提桿相對于轉盤下降到初始位置，第一執行元件使升降座上升到初始位置，從而使得提桿的下端和繞繩機械手離開袋體的內部，第三執行元件驅動轉軸而帶動繞繩機械手回位到初始位置。
【文檔編號】B31B1/86GK103568369SQ201210254987
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月23日 優先權日:2012年7月23日
【發明者】李璟 申請人:杭州彼特環保包裝有限公司