CN103419965B - 一种给袋式包装机的取袋转位机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于给袋式包装机组件的技术领域，具体是一种给袋式包装机的取袋转位机构，解决了现有技术中给袋式包装机实现取袋转位功能的装置存在刚性差，容易发生偏袋掉袋以及机构复杂，生产成本高且占地面积大的问题，其包括两条传动链以及机架，实现包装袋的转位运动的第一条传动链由电机驱动，是由一个凸轮摇杆和三个四杆机构串联而成的单自由度传动链；实现包装袋的夹取动作的第二条传动链由气缸带动滑块驱动，是一曲柄摇块机构；第二条运动链机构固连在第一条运动链的末端。本发明结构简单，成本低廉，可靠性高并易于控制。
Description
技术领域
本发明属于给袋式包装机组件的技术领域，具体是一种给袋式包装机的取袋转位机构。
背景技术
给袋式包装机的包装过程是：首先由给袋式包装机的送袋机构将存储包装袋的储袋盒托起，上升到吸持位置；然后由吸盘将储袋盒中最上层的一个包装袋吸住。此时储袋盒带着其余包装袋下降复位，使得被吸盘吸持的那个包装袋水平保持在一定的空间位置。紧接着，由取袋转位机构将该包装袋从吸持位置转移到给袋式包装机多工位转盘的上袋工位，随后依次在其它各工位完成包装工序。取袋转位装置是整个包装机的关键机构，通过该装置将包装袋从吸持位置夹取并送到上袋工位的同时完成包装袋从水平位姿到竖直位姿的转位。目前国内自动包装机在引进国外技术的基础上快速发展，在给袋机构的应用上有一定成果。但在实际应用中能实现取袋转位功能的装置主要有两类，第一类是利用真空吸盘开链机械手完成取袋转位，这类装置结构简单，但是存在刚性差，容易发生偏袋掉袋等现象，为保证可靠性需要增加水平调整装置或机械夹具等来增加可靠性。另外一类是利用闭链机械手完成取袋转位，这类装置目前存在的问题是机构过于复杂，生产成本高且占地面积大等缺点。
发明内容
本发明为了解决现有技术中给袋式包装机实现取袋转位功能的装置存在刚性差，容易发生偏袋掉袋以及机构复杂，生产成本高且占地面积大的问题，提供了一种给袋式包装机的取袋转位机构。
本发明采取以下技术方案：一种给袋式包装机的取袋转位机构，包括两条传动链以及机架，实现包装袋的转位运动的第一条传动链由电机驱动，是由一个凸轮摇杆和三个四杆机构串联而成的单自由度传动链；实现包装袋的夹取动作的第二条传动链由气缸带动滑块驱动，是一曲柄摇块机构；第二条传动链机构固连在第一条传动链的末端。
所述的第一条传动链包括回位弹簧、盘形凸轮、凸轮摆杆、连杆Ⅰ、上摆臂、连杆Ⅱ、曲柄Ⅰ、曲柄Ⅱ、取袋座和导向块，其中盘形凸轮、凸轮摆杆、上摆臂、曲柄Ⅰ、曲柄Ⅱ和导向块分别通过转动副固定于机架上，盘形凸轮位于凸轮摆杆上方并与凸轮摆杆接触并由电机驱动，回位弹簧一端固定在机架上，回位弹簧另一端与凸轮摆杆连接，凸轮摆杆、连杆Ⅰ、上摆臂、连杆Ⅱ和曲柄Ⅰ通过转动副依次连接，曲柄Ⅰ与曲柄Ⅱ固定连接，曲柄Ⅱ与取袋座通过转动副连接，取袋座与导向块通过滑动副连接。
所述的第二条传动链为夹取机构，夹取机构包括夹子上颚，夹子下颚，气缸座，气缸推杆和气缸，夹子下颚与取袋座固定连接，夹子上颚通过转动副与取袋座连接，夹子上颚与气缸推杆的一端通过转动副连接，气缸推杆另一端与气缸连接，气缸通过转动副连接于气缸座，气缸座固定于取袋座。
所述的给袋式包装机的取袋转位机构还包括吸盘，吸盘固连于机架，设置于夹取机构下侧方。
单自由度传动链和夹取机构通过取袋座联系起来共同实现包装袋的夹取转位动作。吸盘固定安装于机架上合适的位置，按一定节拍吸气把包装袋从储袋盒中吸持在一定的空间位置，等待取袋夹取走。
取袋转位装置工作时首先由吸盘将包装袋吸持在空间位置A（如图2所示），此时盘形凸轮从前一周期的回程阶段（如图4所示）到达近休止阶段，带动取袋座由B位置回到A位置（如图2所示）。盘形凸轮转动到近休止阶段时夹取机构的夹子上颚由气缸驱动合上，夹紧包装袋。紧接着吸盘放开包装袋，盘形凸轮转动到如图4所示的送袋阶段带动取袋座经轨迹S由A位置转到B位置，实现包装袋从水平转到竖直位置。接着盘形凸轮转动进入图4所示的远休止阶段，取袋座停止在B位置，等待多工位转盘上袋工位的袋夹夹住包装袋后，夹取机构的气缸再驱动夹子上颚打开，放开包装袋。最后盘形凸轮转动到图4中的回程阶段，带动取袋座从B位置回到A位置，进入下一个工作周期。
与现有技术相比，本发明所述的给袋式包装机的取袋转位装置用以实现给袋式包装机包装工艺过程中包装袋从盛袋盒中被夹取并转位，放置到多工位转盘的上袋工位的动作过程。本发明包括单自由度传动链和夹取机构，单自由度传动链实现包装袋从盛袋盒到上袋工位的转位运动，保证合理的空间运动路径、运动速度和休止节拍；夹取机构实现袋夹的上下颚相对张合运动，完成夹取动作。
本发明结构简单，成本低廉，可靠性高并易于控制。
附图说明
图1为取袋转位装置正等轴测图，
图2 为取袋转位装置机构简图，
图3为夹取机构正视图，
图4为凸轮运动示意图，
图中：1-连杆Ⅰ，2-凸轮摆杆，3-盘形凸轮，4-回位弹簧，5-上摆臂，6-连杆Ⅱ，7-包装袋，8-吸盘，9-夹子上颚，10-夹子下颚，11-气缸座，12-气缸推杆，13-气缸，14-取袋座，15-导向块，16-转动轴，17-轴座，18-机架，19-曲柄Ⅱ，20-曲柄Ⅰ。
具体实施方式
本发明所述的给袋式包装机取袋转位装置用以实现给袋式包装机包装工艺过程中包装袋从盛袋盒中被夹取并转位，放置到多工位转盘的上袋工位的动作过程。本发明包括两条传动链，第一条传动链由一个凸轮摇杆和三个四杆机构串联而成的单自由度传动链，由电机驱动，它实现包装袋的转位运动；第二条传动链作为夹取机构是一曲柄摇块机构，由气缸驱动滑块，实现包装袋的夹取动作。两条传动链分别由两动力源独立控制。第二条传动链机构固连在第一条运动链的连杆末端。第一条传动链实现包装袋从盛袋盒到上袋工位的转位运动，保证合理的空间运动路径、运动速度和休止节拍；第二条传动链实现袋夹的上下颚相对张合运动，完成夹取动作。
如图1所示，所述第一条传动链包括回位弹簧4，盘形凸轮3，凸轮摆杆2，连杆Ⅰ1，上摆臂5，连杆Ⅱ6，曲柄Ⅰ20，曲柄Ⅱ19，取袋座14，导向块15组成。所述盘形凸轮3通过转动副固定于机架，由电机驱动。凸轮摆杆2和上摆臂5通过转动副固定于机架，绕机架转动，连杆Ⅰ1通过转动副分别连接凸轮摆杆2和上摆臂5，组成一个平面四杆机构。曲柄Ⅰ20通过转动副固定于机架，绕机架转动，曲柄Ⅰ20和曲柄Ⅱ19固接，可以同步转动；连杆Ⅱ6通过转动副连接曲柄Ⅰ20和上摆臂5，曲柄Ⅰ20、连杆Ⅱ6、上摆臂5和机架组成一个平面四杆机构；导向块15和转动轴16固定连接一同相对于机架转动，转动轴16安装在轴座17上，轴座17固连于机架；取袋座14分别通过滑动副和转动副连接导向块和曲柄Ⅱ19，导向块15、取袋座14、曲柄Ⅱ19和机架构成一个曲柄导杆机构；回位弹簧4一端固连于机架一端连接凸轮摆杆2。回位弹簧4保持拉伸状态保证盘形凸轮3和凸轮摆杆2密切接触。此第一条运动链由电机驱动，结合回位弹簧的拉动，得到取袋座的取袋转位运动。盘形凸轮3转动，通过凸轮摆杆2、连杆Ⅰ1、上摆臂5、连杆Ⅱ6、曲柄Ⅰ20带动曲柄Ⅱ19转动从而使得曲柄Ⅱ19，取袋座14，导向块15组成的曲柄摇块机构往复运动，从而使取袋座完成送袋运动，机构简图和送袋轨迹如图2所示。
如图3所示，所述第二条传动链，即夹取机构包括夹子上颚9，夹子下颚10，气缸座11，气缸推杆12，气缸13，取袋座14。夹子下颚10固连取袋座14，夹子上颚9和通过转动副固定于取袋座14，气缸推杆12以转动副连接夹子上颚9，气缸推杆12另一端与气缸13连接，，气缸13通过转动副连接于气缸座11，气缸座11固定连接在取袋座14上，取袋座、气缸座、气缸、气缸推杆、夹子上颚构成曲柄摇块机构，由气源供气推动气缸推杆12相对气缸直线往复运动，实现夹子上颚9的开合运动。夹取机构和第一条运动链共用构件取袋座14。
第一条传动链与第二条传动链共用公共构件即取袋座，即两条传动链通过取袋座联系起来共同实现包装袋的夹取转位动作。
如图1所示，所述取袋转位装置还包括附属构件吸盘8。吸盘8固连于机架，以合适的节拍从储袋盒中将包装袋7吸持在合适的空间位置，配合上述取袋转位装置完成取袋转位动作。
取袋转位装置工作时首先由吸盘7将包装袋吸持在空间位置A（如图2所示），此时盘形凸轮3从前一周期的回程阶段（如图4所示）到达近休止阶段，带动取袋座（14）由B位置回到A位置（如图2所示）。盘形凸轮14转动到近休止阶段时夹取机构的夹子上颚9由气缸驱动合上，夹紧包装袋7。紧接着吸盘7放开包装袋，盘形凸轮转动到如图4所示的送袋阶段带动取袋座经轨迹S由A位置转到B位置，实现包装袋从水平转到竖直位置。接着盘形凸轮3转动进入图4所示的远休止阶段，取袋座14停止在B位置，等待多工位转盘上袋工位的袋夹夹住包装袋后，夹取机构的气缸13再驱动夹子上颚9打开，放开包装袋。最后盘形凸轮转动到图4中的回程阶段，带动取袋座从B位置回到A位置，进入下一个工作周期。
Claims (3)
1.一种给袋式包装机的取袋转位机构，其特征在于：包括两条传动链以及机架，实现包装袋的转位运动的第一条传动链由电机驱动，是由一个凸轮摇杆和三个四杆机构串联而成的单自由度传动链；实现包装袋的夹取动作的第二条传动链由气缸带动滑块驱动，是一曲柄摇块机构；第二条传动链机构固连在第一条传动链的末端，所述的第一条传动链包括回位弹簧（4）、盘形凸轮（3）、凸轮摆杆（2）、连杆Ⅰ（1）、上摆臂（5）、连杆Ⅱ（6）、曲柄Ⅰ（20）、曲柄Ⅱ（19）、取袋座（14）和导向块（15），其中盘形凸轮（3）、凸轮摆杆（2）、上摆臂（5）、曲柄Ⅰ（20）、曲柄Ⅱ（19）和导向块（15）分别通过转动副固定于机架上，盘形凸轮（3）位于凸轮摆杆（2）上方并与凸轮摆杆（2）接触并由电机驱动，回位弹簧（4）一端固定在机架上，回位弹簧（4）另一端与凸轮摆杆（2）连接，凸轮摆杆（2）、连杆Ⅰ（1）、上摆臂（5）、连杆Ⅱ（6）和曲柄Ⅰ（20）通过转动副依次连接，曲柄Ⅰ（20）与曲柄Ⅱ（19）固定连接，曲柄Ⅱ（19）与取袋座（14）通过转动副连接，取袋座（14）与导向块（15）通过滑动副连接。
2.根据权利要求1所述的给袋式包装机的取袋转位机构，其特征在于：所述的第二条传动链为夹取机构，夹取机构包括夹子上颚（9）、夹子下颚（10）、气缸座（11）、气缸推杆（12）和气缸（13），夹子下颚（10）与取袋座（14）固定连接，夹子上颚（9）通过转动副与取袋座（14）连接，夹子上颚（9）与气缸推杆（12）的一端通过转动副连接，气缸推杆（12）另一端与气缸（13）连接，气缸（13）通过转动副连接于气缸座（11），气缸座（11）固定于取袋座（14）。
3.根据权利要求1或2所述的给袋式包装机的取袋转位机构，其特征在于：还包括吸盘（8），吸盘（8）固连于机架，设置于夹取机构下侧方。
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