CN105035413A - 双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机 - Google Patents

双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机，由储袋系统，取袋系统，送袋系统，开袋系统，退袋系统五部分组成；所述储袋系统完成包装袋的储存功能；所述取袋系统完成包装袋的取出、定位功能；所述送袋系统完成包装袋的输送、套袋功能；所述开袋系统完成打开包装袋功能；所述退袋系统完成包装袋的退出功能。本发明的有益效果是提供了自动套袋机，提高了矿山粉体装袋效率，节约了人工。

Description

双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机
技术领域
本发明属于采矿及包装技术领域，涉及双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机。
背景技术
随着国民生产经济的发展，对超细矿山粉体的需求越来越大，如超细滑石粉、云母粉、石英粉等，可广泛用于电子、化工、陶瓷、化妆品、涂料及造纸等领域，应用前景广阔，市场需求非常大。
目前，阀口包装袋广泛用于矿山粉体的包装。阀口包装袋具有自封口功能，但它的开口很小，跟包装机出料口一致，其包装袋的打开、装到包装机上，袋装满后退出包装机出料口等操作目前都是通过人工完成阀口包装袋的开袋，套袋，退袋等动作。其劳动强度大，效率低，而且工人长时间在超细粉体装料口附近工作，环境恶劣，对人的身体及健康伤害极大，由自动化机械完成阀口袋的套袋取代人工上袋势在必行。本自动套袋机可有效改善企业生产环境，降低劳动强度和劳动成本，满足企业提高自动化程度和生产效率的新要求。
发明内容
本发明的目的在于提供双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机，解决了目前矿山粉体装袋大部分工序需要人工完成导致效率低下，浪费人力的问题。
本发明所采用的技术方案是由储袋系统，取袋系统，送袋系统，开袋系统，退袋系统五部分组成；所述储袋系统为转盘式储袋系统，完成包装袋的储存功能；所述取袋系统完成包装袋的取出、定位功能；所述送袋系统完成包装袋的输送、套袋功能；所述开袋系统完成打开包装袋功能；所述退袋系统完成包装袋的退出功能。
进一步，所述储袋系统包括支架，支架上安装有转盘，转盘套在无油轴套上，由无油轴套带动转动，无油轴套安装在旋转气缸上，转盘上设有护栏，包装袋堆叠放置在护栏内，支架一角设有竖杆，竖杆上安装有取袋机械臂接口，取袋机械臂接口上用来安装取袋机械臂，取袋机械臂上安装有第一吸盘。
进一步，所述取袋系统包括取袋系统支架，取袋系统支架上安装有取袋摆臂和定位斜板，第一MAL气缸一端连接取袋系统支架、另一端连接取袋摆臂下部，通过第一MAL气缸伸缩控制取袋摆臂转动，取袋摆臂上部安装有第二吸盘，定位斜板上安装有第一SC气缸，通过第一SC气缸的伸缩带动定位斜板转动，定位斜板的板面用于放置包装袋，定位斜板的板面与第二吸盘相对放置，定位斜板的板面上设有定位挡板和定位推杆，通过定位挡板和定位推杆将包装袋固定在板面上。
进一步，所述送袋系统包括滑台本体，滑台本体上表面设有圆形导轨滑块，同步带安装在圆形导轨滑块上，同步带由步进电机控制在圆形导轨滑块上滑动，滑台本体下表面安装有送袋机械夹本体，送袋机械夹本体上安装有橡胶夹紧件，橡胶夹紧件由安装在送袋机械夹本体上的第二SC气缸控制夹口开合，将包装袋夹住，送袋机械夹本体上安装有开袋机构，开袋机构包括直线导轨滑块，直线导轨滑块由小型电机控制做直线运动，直线导轨滑块上安装有第三吸盘，橡胶夹紧件将包装袋夹住，第三吸盘将包装袋口两侧吸住朝两边打开。
开袋系统包括设置在半自动装粉机上的装粉口，装粉口位于双弹簧片中间，双弹簧片安装在装粉口上，双弹簧片的一端闭合在一起，形成锥形，能顺利插入由第三吸盘打开的包装袋袋口。
进一步，所述退袋系统包括退袋推板，退袋推板由退袋推板驱动气缸推动，将装好矿山粉体的包装袋退出。
进一步，所述包装袋为阀口袋。
本发明的有益效果是提供了阀口袋自动套袋机，提高了矿山粉体装袋效率，节约了人工。
附图说明
图1是本发明双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机机械原理示意图；
图2是本发明双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机整体结构示意图；
图3(a)是本发明储袋系统没有放置包装袋时的示意图；
图3(b)是本发明储袋系统放置包装袋后结构示意图；
图4(a)是本发明取袋系统结构示意图；
图4(b)是本发明取袋系统侧面结构示意图；
图5(a)是本发明送袋系统滑台结构示意图；
图5(b)是本发明送袋系统送袋机械夹结构示意图；
图5(c)是本发明送袋系统直线导轨滑块结构示意图；
图5(d)是本发明送袋系统整体结构示意图；
图6(a)是本发明开袋系统双弹簧片闭合结构示意图；
图6(b)是本发明开袋系统双弹簧片打开结构示意图；
图7是本发明退袋系统结构示意图；
图8是本发明系统时序示意图；
图9(a)是敞口袋示意图；
图9(b)是阀口袋示意图。
图中，1.储袋系统，2.取袋系统，3.送袋系统，4.开袋系统，5.退袋系统，101.支架，102.转盘，103.无油轴套，104.旋转气缸，105.护栏，106.竖杆，107.机械臂接口，108.取袋机械臂，109.第一吸盘，201.取袋系统支架，202.取袋摆臂，203.定位斜板，204.第一MAL气缸，205.第二吸盘，206.第一SC气缸，207.定位挡板，208.定位推杆，301.滑台本体，302.圆形导轨滑块，303.同步带，304.步进电机，305.送袋机械夹本体，306.橡胶夹紧件，307.第二SC气缸，308.开袋机构，309.直线导轨滑块，310.小型电机，311.第三吸盘，401.装粉口，402.双弹簧片，403.直线导轨，404.第二MAL气缸，405.导轨滑块，501.退袋推板，502.退袋推板驱动气缸。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的原理如图1所示，矿山粉体装袋的工作方式从左至右工作过程原理如下：
(1)机械臂通过吸盘将放在储袋托盘上面的包装袋逐一取出，并放置到水平状态下的定位板上(定位板上设置有挡板和推杆，分别用于纵向和横向的定位)。
(2)定位板倾斜38度，使包装袋在重力作用下下滑，并靠在挡板上，实现纵向定位，此时两边的推杆推出，将包装袋推至定位板中央，实现横向定位。
(3)处于竖直状态的取袋摆臂逆时针旋转直到吸盘与定位板上的包装袋接触，使吸盘吸住定位板上的包装袋，然后吸起包装袋返回竖直状态。
(4)套袋机械夹从取袋摆臂上夹取包装袋，并往右移动，准备套袋动作。
(5)套袋机械夹前端上安装有开袋口吸盘。此时开袋吸盘将袋口吸开一定宽度，随着套袋机械夹的往右移动，为开袋而设置的两片弹簧片将插入袋口中。
(6)套袋机械夹和弹簧片同时以相同速度往右运动，弹簧片在装粉机口的作用下张开，并同时使袋口张开，完成套袋动作。
(7)装粉机开始向包装袋中灌入粉末。此时斜板机构为水平状态，对包装袋起支撑作用。当包装袋装满粉后，随后一个退袋推板将灌装完的包装袋推出，使其脱离装粉机口，斜板机构倾斜，使包装袋下滑到传送带平面上。
按照上面的发明原理，本发明的一种新型送袋系统矿山粉体阀口袋自动套袋机如图2所示，由储袋系统1，取袋系统2，送袋系统3，开袋系统4，退袋系统5五部分组成；储袋系统1完成包装袋的储存功能；取袋系统2完成包装袋的取出、定位功能；送袋系统3完成包装袋的输送、套袋功能；开袋系统4完成打开包装袋功能；退袋系统5完成包装袋的退出功能。包装袋从转盘102中被取袋机械臂108取出，在定位斜板203上进行定位，由取袋摆臂202取起，经橡胶夹紧件306运送、套袋，并在期间进行了开袋动作，到装粉口401处。包装袋在装粉口401处进行装粉工作，装粉完毕后由退袋推板501推出落下在定位斜板203上，最后经定位斜板203滑落到传送带上，由传送带运送，完成套袋机的工作。
如图3(a)、图3(b)所示，储袋系统1包括支架101，支架101上安装有转盘102，转盘102套在无油轴套103上，由无油轴套103带动转动，无油轴套103安装在旋转气缸104上，转盘102上设有护栏105，包装袋堆叠放置在护栏105内，支架101一角设有竖杆106，竖杆上安装有取袋机械臂接口107，取袋机械臂接口107上用来安装取袋机械臂108，取袋机械臂108上安装有第一吸盘109。转盘102上安装无油轴套103作为转盘102的支承，无油轴套103下方安装有旋转气缸104，用于驱动无油转盘103旋转。转盘102上焊接有护栏105，防止转盘102运动时包装袋堆叠倾倒或打乱。
如图4(a)、图4(b)所示，取袋系统2包括取袋系统支架201，取袋系统支架201上安装有取袋摆臂202和定位斜板203，第一MAL气缸204一端连接取袋系统支架201、另一端连接取袋摆臂202下部，通过第一MAL气缸204伸缩控制取袋摆臂202转动，取袋摆臂202上部安装有第二吸盘205，定位斜板203上安装有第一SC气缸206，通过第一SC气缸206的伸缩带动定位斜板203转动，定位斜板203的板面用于放置包装袋，定位斜板203的板面与第二吸盘205相对放置，定位斜板203的板面上设有定位挡板207和定位推杆208，通过定位挡板207和定位推杆208将包装袋固定在板面上。定位斜板203处于倾斜38°状态，此时包装袋受重力作用下滑，抵住定位挡板207，实现纵向定位。随后定位推杆208将包装袋推至定位斜板203中央，实现横向定位。定位完毕后，取袋摆臂202逆时针旋转，在定位斜板203上取起包装袋。
如图5(a)至(d)所示，送袋系统3包括滑台本体301，滑台本体301上表面设有圆形导轨滑块302，同步带303安装在圆形导轨滑块302上，同步带303由步进电机304控制在圆形导轨滑块302上滑动，滑台本体301下表面安装有送袋机械夹本体305，送袋机械夹本体305上安装有橡胶夹紧件306，橡胶夹紧件306由安装在送袋机械夹本体305上的第二SC气缸307控制夹口开合，将包装袋夹住，送袋机械夹本体305上安装有开袋机构308，开袋机构308包括直线导轨滑块309，直线导轨滑块309由小型电机310控制做直线运动，直线导轨滑块309上安装有第三吸盘311，橡胶夹紧件306将包装袋夹住，第三吸盘311将包装袋口吸住打开。
在滑台本体301下方安装有送袋机械夹本体305，在送袋机械夹本体305上安装第二SC气缸307进行驱动。在送袋机械夹305上安装开袋机构308，开袋机构308通过两个小型电机310带动两个第三吸盘311的开合，来完成袋口的吸开动作。本发明取袋系统2，送袋系统3整合在同一个装配体上。步进电机304驱动同步带303使送袋机械夹本体305可以左右移动，完成送袋，套袋动作。
如图6(a)、图6(b)所示，开袋系统4包括设置在半自动装粉机上的装粉口401，装粉口401位于双弹簧片402中间，双弹簧片402的一端闭合在一起，形成锥形，能顺利插入打开的包装袋袋口，双弹簧片402安装在直线导轨403上，直线导轨403由第二MAL气缸404控制能在导轨滑块405上滑动。
将双弹簧片402安装在直线导轨403上，由第二MAL气缸404驱动，当送袋机构夹持空的阀口袋到装料口时，双弹簧片插入阀口袋内，此时第二MAL气缸404伸出，双弹簧片402后退，与装粉口401接触并被装粉口401撑开，可以完成袋口进一步扩开动作，且开袋力度较大。
如图7所示，退袋系统5包括退袋推板501，退袋推板501由退袋推板驱动气缸502推动，将装好矿山粉体的包装袋退出。退袋系统的运作过程是：当包装袋充装完成后，退袋推板驱动气缸502带动退袋推板501向左移动，将包装袋推离装粉口401。离开装粉口401的包装袋落下在水平状态的定位斜板203上，随后定位斜板203倾斜60°，包装袋依靠重力滑落到传送带上。
如图8所示为本发明系统时序设计示意图。
按照本发明设备的运动顺序，对系统各运动部件分配运动时间，如图8所示。其中每段实线表示机构运动，虚线表示机构静止。由图可见下一个包装袋的取出、定位动作已经在上一个包装袋套袋，装粉时完成，因此系统的实际运行周期为：
T＝送袋套袋时间+装粉时间+推出时间+斜板倾斜时间
若设定装粉时间为10s/袋，则T＝2+10+2+1＝15s。
超细矿山粉体传统包装如图9所示，传统上一般采用敞口袋或阀口袋。图9(a)为敞口袋，(b)为阀口袋。其中敞口袋开口较大，装粉速度较快，但需要缝线封口，而且由于其较大的开口，不易做成双层袋。阀口袋的开口较小，装粉速度较慢，但由于其袋中有自封结构，在充满后开口会自动堵塞，可以不需要封口，或作简单封口即可。阀口袋较为突出的优点是其开口较小，容易做成双层袋，因此对于超细矿石粉体包装一般都采用阀口袋，其包装质量较高。但阀口袋不规则，而且整个袋面不平整，阀口部分的厚度是其它部位的4倍，对于自动套袋难度较大。
本发明的优点是实现用阀口袋包装的超细矿山粉体自动包装，完全取代人工操作，提高生产效率。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机，其特征在于：由储袋系统(1)，取袋系统(2)，送袋系统(3)，开袋系统(4)，退袋系统(5)五部分组成；
所述储袋系统(1)完成包装袋的储存功能；
所述取袋系统(2)完成包装袋的取出、定位功能；
所述送袋系统(3)完成包装袋的输送功能；
所述开袋系统(4)完成打开包装袋，并套袋在装粉机口的功能；
所述退袋系统(5)完成包装袋的退出功能。
2.按照权利要求1所述双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机，其特征在于：所述储袋系统(1)包括支架(101)，支架(101)上安装有转盘(102)，转盘(102)套在无油轴套(103)上，由无油轴套(103)带动转动，无油轴套(103)安装在旋转气缸(104)上，转盘(102)上设有护栏(105)，包装袋堆叠放置在护栏(105)内，支架(101)一角设有竖杆(106)，竖杆上安装有取袋机械臂接口(107)，取袋机械臂接口(107)上用来安装取袋机械臂(108)，取袋机械臂(108)上安装有第一吸盘(109)。
3.按照权利要求1所述双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机，其特征在于：所述取袋系统(2)包括取袋系统支架(201)，取袋系统支架(201)上安装有取袋摆臂(202)和定位斜板(203)，第一MAL气缸(204)一端连接取袋系统支架(201)、另一端连接取袋摆臂(202)下部，通过第一MAL气缸(204)伸缩控制取袋摆臂(202)转动，取袋摆臂(202)上部安装有第二吸盘(205)，定位斜板(203)上安装有第一SC气缸(206)，通过第一SC气缸(206)的伸缩带动定位斜板(203)转动，定位斜板(203)的板面用于放置包装袋，定位斜板(203)的板面与第二吸盘(205)相对放置，定位斜板(203)的板面上设有定位挡板(207)和定位推杆(208)，通过定位挡板(207)和定位推杆(208)将包装袋固定在板面上。
4.按照权利要求1所述双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机，其特征在于：所述送袋系统(3)包括滑台本体(301)，滑台本体(301)上表面设有圆形导轨滑块(302)，同步带(303)安装在圆形导轨滑块(302)上，同步带(303)由步进电机(304)控制在圆形导轨滑块(302)上滑动，滑台本体(301)下表面安装有送袋机械夹本体(305)，送袋机械夹本体(305)上安装有橡胶夹紧件(306)，橡胶夹紧件(306)由安装在送袋机械夹本体(305)上的第二SC气缸(307)控制夹口开合，将包装袋夹住，送袋机械夹本体(305)上安装有开袋机构(308)，开袋机构(308)包括直线导轨滑块(309)，直线导轨滑块(309)由小型电机(310)控制做直线运动，直线导轨滑块(309)上安装有第三吸盘(311)，橡胶夹紧件(306)将包装袋夹住，第三吸盘(311)将包装袋口吸住打开。
5.按照权利要求1所述双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机，其特征在于：所述开袋系统(4)包括设置在半自动装粉机上的装粉口(401)，装粉口(401)位于双弹簧片(402)中间，双弹簧片(402)安装在装粉口(401)上，双弹簧片(402)的一端闭合在一起，形成锥形，能顺利插入打开的包装袋袋口，双弹簧片(402)安装在直线导轨(403)上，直线导轨(403)由第二MAL气缸(404)控制能在导轨滑块(405)上滑动。
6.按照权利要求1所述双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机，其特征在于：所述退袋系统(5)包括退袋推板(501)，退袋推板(501)由退袋推板驱动气缸(502)推动，将装好矿山粉体的包装袋退出。
7.按照权利要求1所述双工位矿山粉体阀口包装袋自动套袋机，其特征在于：所述包装袋为阀口袋。
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