CN102717904B - 全自动无尘包装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够实现无人化插袋、包装、落袋、清包和正包等5个过程于一体的全自动化且环保的包装装置，其由卸料系统、包装系统、计量系统、清灰收尘系统、包装袋输送系统以及微机控制系统等6个系统组成，以上前5个系统可集中于包装装置机壳中，卸料系统进料端与物料料仓连接，卸料系统出料端与包装系统相接，计量系统、清灰收尘系统位于包装系统下部，包装袋输送系统位于包装装置的底部，以上5个系统通过微机控制系统集中控制以完成包装的各个步骤。本发明可完全实现无人化操作，且整个包装过程处于密闭空间，大大降低了粉尘的排放。

Description

全自动无尘包装装置

技术领域

本发明专利涉及一种粉体物料的包装装置。

背景技术

粉体包装技术运用广泛，涉及到食品、建材、化工等多个行业，运用广泛。各行业使用的包装机种类繁多，但是在大袋包装中均存在如下2个缺点：粉尘排放大，工作环境较差；需人工操作，人工劳动量较大。

随着社会的发展，体力劳动劳动成本也日益趋高，而劳动力成本增加不仅仅表现在劳动力本身价格的上涨，同时劳动者对自身的健康要求越来越重视也给企业带来了较大的成本上升和员工健康风险。如何降低粉尘排放、改善包装环境、实现包装作业的自动化也成为了很多行业不得不面对的难题。

改善环境，就首先得实现包装环境的全封闭，而若需要实现全包装过程的全封闭性，也只有依靠包装工艺的自动化方能实现，实现包装的自动化和机械化，是降低人力成本和降低员工健康风险最有效的途径之一。

在国内专利中，有很多涉及到如何实现包装自动化，但却是因结构复杂、设备造价高、实施成本高等原因难以用于工业化生产。而本发明专利在实施过程中，不仅从包装装置自身出发对其做出了本质性的设计，也对于包装装置一同使用的包装袋进行了较大的改动，与本发明专利一同申请的包装袋实用新型专利一起使用，可实现包装的自动化和环保性。

发明专利内容

为了解决上述问题，本发明专利提供一种能够实现无人化插袋、包装、落袋、清包和正包等5个过程于一体的全自动化且环保的包装装置。

本发明专利提供的全自动包装装置包括卸料系统、包装系统、计量系统、清灰收尘系统、包装袋输送系统以及微机控制系统等6个系统，其中前5个系统可集中于包装装置机壳中，卸料系统进料端与物料料仓连接，卸料系统出料端与包装系统相接，计量系统、清灰收尘系统位于包装系统下部，包装袋输送系统位于包装装置的底部，以上5个系统通过微机控制系统集中控制以完成包装的各个步骤。本发明专利提供的全自动无尘包装装置用于包装袋包装的机壳上表面有一定的斜度，以利于包装好的包装袋依靠自身重量滑落到清灰收尘系统中。

优选地，所述的卸料系统采用如下结构：主要由阀门和卸料装置构成，阀门通过螺栓与料仓相接，卸料装置通过螺栓与阀门相接。当本发明专利处于工作状态中时，阀门开启，物料通过阀门后，再经由卸料装置均匀输送到机壳内的中转料仓中。

优选地，所述的包装系统为本发明专利的核心部分之一，采用如下结构：该部分在包装领域中首次采用由下而上的输送方式，主要由动力部分、气动/电动推杆、刮料板、密封环、输送绞刀、绞刀传动部分、中转料仓、收尘接口等几部分构成。动力部分通过皮带或链条或齿轮等传动方式与绞刀传动部分相接，绞刀传动部分与输送绞刀、刮料板等位于同一同心轴线上，绞刀传动部分可以同轴转动，但不能随着输送绞刀上下移动。刮料板固定于输送绞刀下部，随着输送绞刀的转动而转动。输送绞刀底部与气动/电动推杆相接，随着电动推杆上下移动而升降。输送绞刀出料部分与包装袋相接，将粉料由中转料仓中输送到包装袋中。密封环位于输送绞刀底部，分别与输送绞刀和机壳相连接，且具备一定的升缩功能，用于中转料仓与包装装置外界之间的密封。

优选地，所述的计量系统采用如下结构：由称重平台、称重传感器、包装袋接口感应装置、包装袋限位装置等4部分构成。称重平台位于输送绞刀出料端，为保证包装袋通过自身重量自动滑落到清灰系统中，称重平台工作面具备一定的工作斜度，斜度在0～90°之间。另外，根据包装平台的斜度，包装平台可以有多种设计方式。包装袋限位装置位于包装平台上。称重传感器位于称重平台下方。

优先地，所述的清灰收尘系统采用如下结构：该系统由成品通道、活动挡板、挡板复位装置、包装机表面清灰装置、切线器等部分构成。该系统集成于本发明专利机壳中，成品通道内设有包装袋表面清灰装置，成品通道的入口处设有活动挡板。成品通道可依据包装袋的大小和形状，具备正包的功能：包装袋依靠自身重量在成品通道移动过程中，不断调整位置，最终可按照特定的摆放方式离开成品通道。

所述的输送系统采用如下结构：该系统位于成品通道下方，由带电机、减速机的带式输送机构成，用于完成包装的包装袋的输送功能。

所述的控制系统用于其它各个系统的相互衔接：由微机集中控制信号的输入、指令的输出和执行等功能。

附图说明

图1为全自动无尘包装装置的结构示意图。

图2为全自动无尘包装装置包装前工作状态示意图。

图3为全自动无尘包装装置包装中工作状态示意图。

图4为全自动无尘包装装置包装完成后工作状态示意图。

具体实施方式

本发明专利采用由下而上的送料方式。由于采用由下而上的输送方式，从包装钢仓内来的充气不会进入到包装袋中，会从包装机中的收尘口中吸走，因此包装袋内不会有充气，在掉落后也不会喷灰。同时在本发明专利的自动控制系统设计中，只有当送料绞刀从包装袋中抽走后，包装袋才会掉落；在机械设计方面，当送料绞刀离开包装袋后，会自动停止转动，并且自动收缩到包装机机壳中，因此本发明专利也不会在包装袋掉落后落下余料。

本发明专利通过送料绞刀的上下移动达到插袋和落袋的目的，且通过将包装袋的插袋位置由侧面移动到中部位置，可以通过气动推板移动很短的距离来完成插袋和落袋的过程。

如附图1所示，本发明专利主要包括如下部件，及其作用如下：

(1)卸料装置：根据包装能力，将粉料均匀从钢仓中分配到包装机料仓(16)中。

(2)收尘接口：收集包装中散落到空气中的粉尘，收尘接口主要有2处，一处位于包装机机壳送料绞刀(10)旁边(如图所示)，用于收集包装完成后取袋时散落的粉尘；一处位于成品通道(17)旁边，用于收集包装完成后散落在包装袋表面的粉尘(图中未显示)。

(3)包装袋接口感应装置：在插袋前用于感应包装袋接口位置和确定包装袋是否放置到位，需据包装袋加工精度来确定是否需要该装置。

(4)包装袋两侧限位装置：在包装开始前，用于限定包装袋位置，以便确定气动推板(12)和送料绞刀(10)动作方式；在包装完成后，松开包装袋，让包装袋自由下落，同时将下一个包装袋带入到限位装置之中，当下一个包装袋到达要求位置时，限位装置限定其位置，进入包装环节，以此循环。本限位装置拟采用压缩空气达到目的。

(5)包装袋表面清灰装置：在包装袋落入成品通道时，依靠包装袋自身重力刷去粘附在包装袋表面的粉尘。

(6)活动挡板：位于成品通道上方，依靠包装袋自重自动放下，让包装袋落入成品通道(17)，起到减少粉尘排放作用。

(7)称重传感器：位于包装袋两侧限位器(4)两侧(图中未显示)，用于计量包装袋的重量，同时将计量信息反馈给微机系统。

(8)挡板复位装置：控制挡板的复位和收起，拟采用弹簧或电磁铁控制达到目的。

(9)切线器：为了实现整个包装过程的插袋过程自动化，本发明专利要求使用的包装袋首尾相接，而切线器的作用就是利用包装好的包装袋本身的下落速度切断和下一个包装袋之间的连线。该部件位于活动挡板(6)上，可以认为是一个活动刀片。

(10)输送绞刀：主要由绞刀和外壳两部分构成，均可以随着气动/电动推杆上下移动，外壳是不能转动的，而铰刀是转动的，将粉料从料仓(16)中输送到包装袋中。同时，送料绞刀根据气动推板(12)的动作而上下运动，完成插袋和取袋的动作。送料绞刀较一般的螺旋输送绞刀拟采用下粗上细的方式以达到更好的输送效果。

(11)刮料板：与送料绞刀(10)相接，让四周粉料向送料绞刀(10)方向聚集，同时起到清除料仓(16)堆积死角的作用。

(12)气动/电动推杆：控制上料绞刀(10)上下动作；与刮料板(11)之间采用轴承连接，气动推板行程据完成包装后的包装袋厚度设计。

(13)绞刀传动部分：由内轴和外轴两部分组成，外轴通过皮带传动方式与动力部分(14)连接，内轴通过轴承与气动推板(12)相接。外轴固定，内轴可随气动推板(12)上下移动，当内轴被气动推板(12)向上拉起时，其带动送料绞刀(10)同步转动，达到送料的目的。内外轴之间拟采用轴承连接。

(14)动力部分：由电机和减速机组成，是送料绞刀(10)的动力部分，通过皮带传动的方式与绞刀外轴(13)连接。

(15)带式输送机：含电机、减速机等设备，用于输送包装好的包装袋上车。

(16)中转料仓：包装装置内用于缓存粉料的场所。

(17)成品通道：包装完成后成品的通道，同时让包装机安装限定方式进入到带式输送机上。

(18)密封环：防止气动推板(12)内进灰，随气动推板(12)伸缩而伸缩，制作方式多样。

(19)阀门：用于包装机检修。

(20)称重平台：用于计量包装袋的重量，下有称重传感器(7)。

如附图2所示，为包装装置未包装前工作状态：

在未收到包装袋两侧限位装置(4)的包装袋到位信号前，气动推板(12)处于收缩状态，同时送料绞刀(10)和刮料板(11)处于停止转动状态，并全部位于包装机机壳内部。将第一个包装袋人工牵引到图中所示位置后，即可开始包装。图中(21)为已限位的包装袋。

如附图3所示，为包装机包装中工作状态：

在按下启动按钮后动力部分(4)开始转动，但并不带动送料绞刀(10)转动，直到控制系统收到包装袋两侧限位装置(4)的包装袋到位信号后，气动推板(12)向上推动送料绞刀(10)和刮料板(11)运动，达到插袋的目的；同时气动推板(12)也带动绞刀传动部分(13)内轴向上运动并与其外轴耦合，带动送料绞刀(10)和刮料板(11)转动，达到送料的目的。包装过程如图3所示。图中(22)为正在包装的包装袋。

如附图4所示，为包装装置包装完成后工作状态：

当称重传感器测量(7)到包装袋重量达到设定值时，气动推板(12)收缩，带动送料绞刀(10)和刮料板(11)内轴向下移动，收入到包装机机壳中，同时绞刀传动部分(13)内轴与外轴分离，送料绞刀(10)和刮料板(11)在物料的阻力下立即停止转动，可能流出的物料会从收尘接口(2)中收走。在气动推板(12)完成收缩后，包装袋两侧限位装置(4)松开，活动挡板(6)放下，包装袋在自身重力下自由落下进入成品通道(17)，在包装袋掉落到一定位置时(下一个包装袋达到限位器指定位置时)，活动挡板(6)会升起，并通过安装在挡板上的切线器(9)切断其与下一个包装袋之间的连线，包装袋在下落过程中完成清灰和摆正程序，最后掉落在带式输送机(15)上，同时也进入到下一次包装的循环中。图中(21)为已限位的包装袋，(23)为已完成包装的包装袋。

Claims (6)

1.一种全自动无尘包装装置，其特征在于，该包装装置由卸料系统、包装系统、计量系统、清灰收尘系统、包装袋输送系统以及微机控制系统等6个系统组成，以上前5个系统集中于包装装置机壳中，卸料系统进料端与物料料仓连接，卸料系统出料端与包装系统相接，计量系统、清灰收尘系统位于包装系统下部，包装袋输送系统位于包装装置的底部，以上5个系统通过微机控制系统集中控制以完成包装的各个步骤，所述的微机控制系统用于其它各个系统的相互衔接：由微机集中控制信号的输入、指令的输出和执行功能；除包装袋进出口外，整个包装过程完全处于密封空间中；所述的包装系统采用如下结构：主要由动力部分、气动/电动推杆、刮料板、密封环、输送绞刀、绞刀传动部分、中转料仓、收尘接口构成，动力部分通过皮带或链条或齿轮传动方式与绞刀传动部分相接，绞刀传动部分与输送绞刀、刮料板位于同一同心轴线上，绞刀传动部分可以同轴转动，但不能随着输送绞刀上下移动，刮料板固定于输送绞刀下部，随着输送绞刀的转动而转动，输送绞刀底部与气动/电动推杆相接，随着气动/电动推杆上下移动而升降，输送绞刀出料部分与包装袋相接，将粉料由中转料仓中输送到包装袋中，密封环位于输送绞刀底部，且具备一定的伸缩功能，用于中转料仓与包装装置外界之间的密封。

2.根据权利要求1所述一种全自动无尘包装装置，其特征在于，所述的卸料系统采用如下结构：主要由阀门和卸料装置构成，阀门通过螺栓与料仓相接，卸料装置通过螺栓与阀门相接，阀门开启，物料通过阀门后，再经由卸料装置均匀输送到机壳内的中转料仓中。

3.根据权利要求1所述一种全自动无尘包装装置，其特征在于，所述的计量系统采用如下结构：由称重平台、称重传感器、包装袋接口感应装置、包装袋限位装置等4部分构成，称重平台位于输送绞刀出料端，为保证包装袋通过自身重量自动滑落到清灰收尘系统中，称重平台工作面具备一定的工作斜度，根据称重平台的斜度，称重平台有多重设计方式，包装袋限位装置位于称重平台上，称重传感器位于称重平台下方。

4.根据权利要求1所述一种全自动无尘包装装置，其特征在于，所述的清灰收尘系统采用如下结构：该清灰收尘系统由成品通道、活动挡板、挡板复位装置、包装袋表面清灰装置、切线器构成，成品通道内设有包装袋表面清灰装置，成品通道的入口处设有活动挡板，成品通道可依据包装袋的大小和形状，具备正包的功能：包装袋依靠自身重量在成品通道移动过程中，不断调整位置，最终可按照特定的摆放离开成品通道。

5.根据权利要求1所述一种全自动无尘包装装置，其特征在于，所述的包装袋输送系统采用如下结构：该包装袋输送系统位于成品通道下方，由带电机、减速机的带式输送机构成，用于完成包装的包装袋的输送功能。

6.根据权利要求1～5中任一项所述一种全自动无尘包装装置，其特征在于，用于包装袋包装的机壳上表面有一定的斜度，以利于包装好的包装袋依靠自身重量滑落到清灰收尘系统中。