CN104648721A - 一种包装袋折边折角作业机械手及其作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包装袋折边折角作业机械手及其作业方法，属于包装袋生产设备技术领域，包括上折边部件、机架、上吸盘气缸、上吸盘部件、下吸盘部件、工作台、下折边气缸、下折边部件、折角定位部件、折角部件；上折边部件连接于机架上部；上吸盘气缸连接于机架上部，上吸盘气缸驱动上吸盘部件上下移动；下吸盘部件连接于机架下部；下折边气缸连接于机架下部；折角定位部件连接于机架背面；折角部件连接于机架上部。本发明采用负压原理吸开包装袋，折边部件旋转实现挡灰片的折边；折角定位部件沿袋深、袋宽方向定位，折角部件旋转拍压折角，实现了水泥包装袋折边折角自动化，节约了大量人力，提高了生产效率。

Description

一种包装袋折边折角作业机械手及其作业方法

技术领域

本发明涉及包装袋生产设备技术领域，具体地说是一种包装袋折边折角作业机械手及其作业方法。

背景技术

散装水泥一般采用编织袋进行包装，中国专利公开号为CN201849752U的专利公开了一种抗高温型封口水泥包装袋，罐装前将包装袋缝纫密闭，仅留出一角灌装口，用来在生产线上作为水泥灌装的入口。这种工艺方法将包装袋封口工序远离罐装生产线，达到人工远离污染区的目的，且生产效率较高。针对所述包装袋的缝纫工序，中国专利公开号为CN202556786U的专利公开了一种水泥袋自动双头缝纫机的包边机构，实现了包装袋上下两头的自动缝纫。在缝纫之前需将包装袋上封口上下挡灰片折叠至袋口内，还需将上封口一角向袋口内折叠成七字口结构，以便形成罐装口。由于包装袋柔性大，折边折角工序较为复杂，一致性差，一般均采用大量人员手工完成，人工成本较高，特别是产能低下，无法满足大量生产需求。

中国专利公开号为CN2163038Y的专利公开了一种包装袋折角机，藉由凸轮带动主夹板构件、折叠板构件及拍板构件依次动作，完成包装袋折角目的；由于包装袋的柔性特征致袋口形态不一致，该专利所述向袋内吹气之关键动作可靠性不高，因此所述专利方法成品率不高；另外，所述专利没有涉及折角功能。中国的公开号为CN203580224U的专利公开了一种编织袋折边器，编织袋通过弧形通道时渐次翻转形成折边；所述专利仅能实现编织袋上下两面向同一方向折边，不能将上下两面折叠致袋口内。

当前，除包装袋折边折角外，水泥生产及包装过程已完全实现了自动化；但是现有方法及设备难以完成所述包装袋折边折角工作，当前普遍采用的手工作业成为制约散装水泥生产量提高的瓶颈。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提出一种包装袋折边折角作业机械手及其作业方法，将折边折角两道工步作为一道工序同时完成，实现自动化生产的目标。

本发明的解决上述技术问题是通过下述技术方案实现的；

一种包装袋折边折角作业机械手，包括上折边部件、机架、上吸盘气缸、上吸盘部件、下吸盘部件、工作台、下折边气缸、下折边部件、折角定位部件、折角部件；所述上吸盘气缸、折角部件和上折边部件均连接于机架上部，上吸盘气缸驱动上吸盘部件上下移动，上吸盘气缸为收缩状态时，所述上吸盘部件的吸盘底面与上折边部件的轴线所在平面位于同一平面；所述下吸盘部件连接于机架下部，下吸盘部件正位于上吸盘部件下方，所述工作台位于机架右侧，所述下吸盘部件的吸盘底面与工作台位于同一水平面；所述下折边气缸连接于机架下部，下折边气缸驱动下折边部件上下移动，下折边气缸为推伸状态时，所述下折边部件的轴线所在平面与下吸盘部件的吸盘上端面位于同一水平面；所述折角定位部件连接于机架左侧面上。

所述上折边部件包括上折边旋转气缸、一号联轴器、上转动杆件、上轴承座组件、上压耙，所述上轴承座组件连接于机架前侧面左下角处，所述上转动杆件支撑于上轴承座组件上，所述上折边旋转气缸连接于机架前侧面上部，上折边旋转气缸的输出轴同所述上转动杆件的一端用所述一号联轴器连接，所述上压耙安装在所述上转动杆件另一端。

所述上吸盘部件还包括上吸盘气缸、气缸座、上吸盘支架、一号吸盘，所述上吸盘气缸安装于气缸座上，所述气缸座安装于机架上，所述上吸盘支架连接于上吸盘气缸的输出轴上，所述一号吸盘安装于上吸盘支架上。

所述下吸盘部件还包括下吸盘支架、二号吸盘，所述下吸盘支架安装于机架上，所述二号吸盘安装于下吸盘支架上。

所述下折边部件还包括导向气缸、下折边支架、下折边旋转气缸、二号联轴器、下转动杆件、下轴承座组件、下压耙，所述导向气缸连接于机架上，所述下折边支架连接于导向气缸的输出轴上，所述下折边旋转气缸和所述轴承座组件连接于下折边支架上，所述下转动杆件支撑于轴承座组件上，所述下折边旋转气缸的输出轴同所述下转动杆件一端用所述二号联轴器连接，所述下压耙安装在所述下转动杆件另一端，下压耙位于上压耙正下方。

所述折角定位部件还包括纵向气缸、纵向支架、纵向导轨、纵向平台、横向气缸、横向支架、横向导轨、横向平台、定位件，所述纵向支架连接于机架上，所述纵向气缸和所述纵向导轨均连接于纵向支架上，所述纵向平台连接于纵向气缸的输出轴上，纵向平台装配于纵向导轨上；所述横向支架连接于纵向平台上，所述横向气缸和所述横向导轨均连接于横向支架上，所述横向平台连接于横向气缸的输出轴上，且横向平台装配于横向导轨；所述定位件连接于横向平台上。

所述折角部件还包括折角部旋转气缸、三号联轴器、折角件，所述折角部旋转气缸连接于机架上，所述折角件用所述三号联轴器连接于折角部旋转气缸的输出轴上。

一种包装袋折边折角作业机械手的作业方法，包括以下步骤：

(1)打开包装袋：所述包装袋封口上面和下面分别用上吸盘部件和下吸盘部件采用负压原理吸开；

(2)折边：所述上折边部件旋转，配合所述上吸盘部件，实现所述包装袋封口上面挡灰片的折边；所述下折边部件旋转，配合所述下吸盘部件3实现所述包装袋封口下面挡灰片的折边；

(3)纵向定位：所述折角定位部件沿所述包装袋深度方向进入所述包装袋内，并运动到所述方向的定位位置；

(4)横向定位：所述折角定位部件沿所述包装袋宽度方向运动到定位位置；

(5)折角：折角部件旋转，配合所述折角定位部件，实现所述包装袋折角；

(6)旋转复位：所述折角部件反向旋转至初始位置；

(7)纵向复位：所述折角定位部件沿所述包装袋宽度方向反向运动到初始位置；

(8)横向复位：所述折角定位部件沿所述包装袋深度方向反向运动到初始位置；

(9)折边复位：所述上折边部件和所述下折边部件反向旋转至初始位置；

(10)封口：所述上吸盘部件下压，闭合所述包装袋封口；

(11)吸盘复位：所述上吸盘部件上升，完成一个周期动作。

步骤(2)中上折边部件旋转动作和所述下折边部件旋转动作同步进行。

本发明的有益效果是：本发明将当前人工操作分为折边、折角两道工序集中为一道工序同时完成，不仅提高了效率，而且易于自动化设备实现；本发明采用气缸驱动，响应速度快，易于实现高速自动控制。总的来讲，本发明实现了水泥包装袋折边折角自动化，节约了大量人力，提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的上折边部件的主视图；

图3为本发明的上吸盘部件的主视图；

图4为本发明的下吸盘部件的主视图；

图5为本发明的下折边部件的主视图；

图6为本发明的折角定位部件的主视图；

图7为本发明的折角部件的主视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种包装袋折边折角作业机械手，包括上折边部件102、机架101、上吸盘气缸103、上吸盘部件104、下吸盘部件107、工作台106、下折边气缸109、下折边部件108、折角定位部件110、折角部件105；所述上吸盘气缸103、折角部件105和上折边部件102均连接于机架101上部，上吸盘气缸103驱动上吸盘部件104上下移动，上吸盘气缸103为收缩状态时，所述上吸盘部件104的吸盘底面与上折边部件102的轴线所在平面位于同一平面；所述下吸盘部件107连接于机架101下部，所述下吸盘部件107的吸盘底面与工作台106位于同一水平面；所述下折边气缸109连接于机架101下部，下折边气缸109驱动下折边部件108上下移动，下折边气缸109为推伸状态时，所述下折边部件108的轴线所在平面与下吸盘部件107的吸盘上端面位于同一水平面；所述折角定位部件110连接于机架101左侧面上。

如图2所示，所述上折边部件102包括上折边旋转气缸201、一号联轴器202、上转动杆件203、上轴承座组件205、上压耙206，所述上轴承座组件205连接于机架101前侧面左下角处，所述上转动杆件203支撑于上轴承座组件205上，所述上折边旋转气缸201连接于机架101前侧面上部，上折边旋转气缸201的输出轴同所述上转动杆件203的一端用所述一号联轴器202连接，所述上压耙206安装在所述上转动杆件203另一端。

如图3所示，所述上吸盘部件104还包括上吸盘气缸103、气缸座301、上吸盘支架310、一号吸盘307，所述上吸盘气缸103安装于气缸座301上，所述气缸座301安装于机架101上，所述上吸盘支架310连接于上吸盘气缸103的输出轴上，所述一号吸盘307安装于上吸盘支架310上。

如图4所示，所述下吸盘部件107还包括下吸盘支架405、二号吸盘403，所述下吸盘支架405安装于机架101上，所述二号吸盘403安装于下吸盘支架405上。

如图5所示，所述下折边部件108还包括导向气缸514、下折边支架512、下折边旋转气缸501、二号联轴器505、下转动杆件507、下轴承座组件506、下压耙508，所述导向气缸514连接于机架101上，所述下折边支架512连接于导向气缸514的输出轴上，所述下折边旋转气缸501和所述轴承座组件506连接于下折边支架512上，所述下转动杆件507支撑于轴承座组件506上，所述下折边旋转气缸501的输出轴同所述下转动杆件507一端用所述二号联轴器505连接，所述下压耙508安装在所述下转动杆件507另一端。

如图6所示，所述折角定位部件110还包括纵向气缸601、纵向支架602、纵向导轨617、纵向平台618、横向气缸610、横向支架611、横向导轨621、横向平台613、定位件615，所述纵向支架602连接于机架101上，所述纵向气缸601和所述纵向导轨617均连接于纵向支架602上，所述纵向平台618连接于纵向气缸601的输出轴上，纵向平台618装配于纵向导轨617上；所述横向支架611连接于纵向平台618上，所述横向气缸610和所述横向导轨621均连接于横向支架611上，所述横向平台613连接于横向气缸610的输出轴上，且横向平台613装配于横向导轨621；所述定位件615连接于横向平台613上。

如图7所示，所述折角部件105还包括折角部旋转气缸701、三号联轴器702、折角件704，所述折角部旋转气缸701连接于机架101上，所述折角件704用所述三号联轴器702连接于折角部旋转气缸701的输出轴上。

上述的一种包装袋折边折角作业机械手的作业方法，包括以下作业步骤：

(1)打开包装袋：将包装袋平置于工作台106之上，所述包装袋折边折角的封口位于上吸盘部件104和下吸盘部件107之间；上吸盘气缸103的活塞杆伸出，推动上吸盘部件104下压接触下吸盘部件107；所述包装袋封口上面和下面分别与上吸盘部件104的一号吸盘307(参见附图3)和下吸盘部件107的二号吸盘403(参见附图4)构成密闭空间，一号吸盘307和二号吸盘403接通负压，上吸盘气缸103的活塞杆收缩，带动上吸盘部件104上移，上吸盘部件104的吸盘吸起所述包装袋封口上面，因而所述包装袋封口被吸开。

(2)折边：结合附图5，所述导向气缸514的活塞杆伸出，推动下折边支架512及其上的下折边旋转气缸501、下压耙508上移，下压耙508上移后水平位置同工作台106高度一致，下折边旋转气缸501通气旋转180度，通过二号联轴器505和下转动杆件507驱动下压耙508旋转180度，将所述包装袋封口下面挡灰片折至所述包装袋内；结合附图2，上折边旋转气缸201通气旋转180度，通过一号联轴器202和上转动杆件203驱动上压耙206旋转180度，将所述包装袋封口上面挡灰片折至所述包装袋内。

(3)纵向定位：结合附图6，纵向气缸601的活塞杆伸出，推动纵向平台618沿纵向导轨617移动，带动定位件615沿所述包装袋深度方向进入所述包装袋内部，并运动到所述方向的定位位置。

(4)横向定位：结合附图6，横向气缸610的活塞杆伸出，推动横向平台613沿横向导轨621移动，带动定位件615沿所述包装袋宽度方向移动，并运动到所述方向的定位位置。

(5)折角：结合附图7，折角部旋转气缸701旋转，通过三号联轴器702驱动折角件704旋转90度，配合定位件615将所述包装袋封口的边角向袋口内折叠成七字口结构。

(6)旋转复位：结合附图7，折角部旋转气缸701反向旋转90度，带动折角件704反向旋转至初始位置。

(7)纵向复位：结合附图6，横向气缸610的活塞杆收缩，拉动横向平台613沿横向导轨621回退，带动定位件615沿所述包装袋宽度方向反向移动到初始位置。

(8)横向复位：结合附图6，纵向气缸601的活塞杆收缩，拉动纵向平台618沿纵向导轨617回退，带动定位件615沿所述包装袋深度方向反向移动到初始位置。

(9)折边复位：结合附图5和附图2，下折边旋转气缸501通气反向旋转180度，驱动下压耙508反向旋转至初始位置；与此同时，上折边旋转气缸201通气反向旋转180度，驱动上压耙206反向旋转至初始位置；导向气缸514的活塞杆收缩，拉动下折边支架512及其上的下折边旋转气缸501、下压耙508下移，避免上旋转气缸501阻碍包装袋在工作台106上移动。

(10)封口：结合附图3，上吸盘气缸103杆伸出，推动一号吸盘307下压所述包装袋，闭合所述包装袋封口。

(11)吸盘复位：结合附图3，上吸盘气缸103收缩，提升一号吸盘307至初始位置，完成一个周期的动作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种包装袋折边折角作业机械手，包括上折边部件(102)、机架(101)、上吸盘气缸(103)、上吸盘部件(104)、下吸盘部件(107)、工作台(106)、下折边气缸(109)、下折边部件(108)、折角定位部件(110)、折角部件(105)；其特征在于：所述上吸盘气缸(103)、折角部件(105)和上折边部件(102)均连接于机架(101)上部，上吸盘气缸(103)驱动上吸盘部件(104)上下移动，上吸盘气缸(103)为收缩状态时，所述上吸盘部件(104)的吸盘底面与上折边部件(102)的轴线所在平面位于同一平面；所述下吸盘部件(107)连接于机架(101)下部，下吸盘部件(107)正位于上吸盘部件(104)下方，所述工作台(106)位于机架(101)右侧，所述下吸盘部件(107)的吸盘底面与工作台(106)位于同一水平面；所述下折边气缸(109)连接于机架(101)下部，下折边气缸(109)驱动下折边部件(108)上下移动，下折边气缸(109)为推伸状态时，所述下折边部件(108)的轴线所在平面与下吸盘部件(107)的吸盘上端面位于同一水平面；所述折角定位部件(110)连接于机架(101)左侧面上。

2.根据权利要求1所述的一种包装袋折边折角作业机械手，其特征在于：所述上折边部件(102)包括上折边旋转气缸(201)、一号联轴器(202)、上转动杆件(203)、上轴承座组件(205)、上压耙(206)，所述上轴承座组件(205)连接于机架(101)前侧面左下角处，所述上转动杆件(203)支撑于上轴承座组件(205)上，所述上折边旋转气缸(201)连接于机架(101)前侧面上部，上折边旋转气缸(201)的输出轴同所述上转动杆件(203)的一端用所述一号联轴器(202)连接，所述上压耙(206)安装在所述上转动杆件(203)另一端。

3.根据权利要求1所述的一种包装袋折边折角作业机械手，其特征在于：所述上吸盘部件(104)还包括上吸盘气缸(103)、气缸座(301)、上吸盘支架(310)、一号吸盘(307)，所述上吸盘气缸(103)安装于气缸座(301)上，所述气缸座(301)安装于机架(101)上，所述上吸盘支架(310)连接于上吸盘气缸(103)的输出轴上，所述一号吸盘(307)安装于上吸盘支架(310)上。

4.根据权利要求1所述的一种包装袋折边折角作业机械手，其特征在于：所述下吸盘部件(107)还包括下吸盘支架(405)、二号吸盘(403)，所述下吸盘支架(405)安装于机架(101)上，所述二号吸盘(403)安装于下吸盘支架(405)上。

5.根据权利要求2所述的一种包装袋折边折角作业机械手，其特征在于：所述下折边部件(108)还包括导向气缸(514)、下折边支架(512)、下折边旋转气缸(501)、二号联轴器(505)、下转动杆件(507)、下轴承座组件(506)、下压耙(508)，所述导向气缸(514)连接于机架(101)上，所述下折边支架(512)连接于导向气缸(514)的输出轴上，所述下折边旋转气缸(501)和所述轴承座组件(506)连接于下折边支架(512)上，所述下转动杆件(507)支撑于轴承座组件(506)上，所述下折边旋转气缸(501)的输出轴同所述下转动杆件(507)一端用所述二号联轴器(505)连接，所述下压耙(508)安装在所述下转动杆件(507)另一端，下压耙(508)位于上压耙(206)正下方。

6.根据权利要求1所述的一种包装袋折边折角作业机械手，其特征在于：所述折角定位部件(110)还包括纵向气缸(601)、纵向支架(602)、纵向导轨(617)、纵向平台(618)、横向气缸(610)、横向支架(611)、横向导轨(621)、横向平台(613)、定位件(615)，所述纵向支架(602)连接于机架(101)上，所述纵向气缸(601)和所述纵向导轨(617)均连接于纵向支架(602)上，所述纵向平台(618)连接于纵向气缸(601)的输出轴上，纵向平台(618)装配于纵向导轨(617)上；所述横向支架(611)连接于纵向平台(618)上，所述横向气缸(610)和所述横向导轨(621)均连接于横向支架(611)上，所述横向平台(613)连接于横向气缸(610)的输出轴上，且横向平台(613)装配于横向导轨(621)；所述定位件(615)连接于横向平台(613)上。

7.根据权利要求1所述的一种包装袋折边折角作业机械手，其特征在于：所述折角部件(105)还包括折角部旋转气缸(701)、三号联轴器(702)、折角件(704)，所述折角部旋转气缸(701)连接于机架(101)上，所述折角件(704)用所述三号联轴器(702)连接于折角部旋转气缸(701)的输出轴上。

8.根据权利要求1所述的一种包装袋折边折角作业机械手的作业方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)打开包装袋：所述包装袋封口上面和下面分别用上吸盘部件(104)和下吸盘部件(107)采用负压原理吸开；

(2)折边：所述上折边部件(102)旋转，配合所述上吸盘部件(104)，实现所述包装袋封口上面挡灰片的折边；所述下折边部件(108)旋转，配合所述下吸盘部件(107)实现所述包装袋封口下面挡灰片的折边；

(3)纵向定位：所述折角定位部件(110)沿所述包装袋深度方向进入所述包装袋内，并运动到所述方向的定位位置；

(4)横向定位：所述折角定位部件(110)沿所述包装袋宽度方向运动到定位位置；

(5)折角：折角部件(105)旋转，配合所述折角定位部件(110)，实现所述包装袋折角；

(6)旋转复位：所述折角部件(105)反向旋转至初始位置；

(7)纵向运动复位：所述折角定位部件(110)沿所述包装袋宽度方向反向运动到初始位置；

(8)横向运动复位：所述折角定位部件(110)沿所述包装袋深度方向反向运动到初始位置；

(9)折边复位：所述上折边部件(102)和所述下折边部件(108)反向旋转至初始位置；

(10)封口：所述上吸盘部件(104)下压，闭合所述包装袋封口；

(11)吸盘复位：所述上吸盘部件(104)上升，完成一个周期动作。

9.根据权利要求8所述的一种包装袋折边折角作业机械手的作业方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述上折边部件(102)旋转动作和所述下折边部件(108)旋转动作同步进行。