CN105292601B - 一种自动开袋装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动开袋机。它包括支架和支架上的面板，所述面板后边缘上固定安装两个弹簧压片，可将保鲜袋压置在面板上，所述支架的左侧装有一个保鲜袋抓取和传送机构，其中的一个机械手爪对应于面板中部，实现对保鲜袋的自动抓取、初步开袋和移送，在面板的前面有一个套袋供袋机构，实现保鲜袋的套袋、进一步开口和对顾客供袋。本发明通过自动开袋方法及装置实现了基于抓取、套袋自动化、智能化的机构，以及人性化的旋转取走装置，给客户提供了快捷卫生的体验。

Description

一种自动开袋装置

技术领域

本发明涉及一种自动开袋装置，是一种能把保鲜袋、超市散装带、垃圾袋等塑料材质的便利袋自动打开的装置。

背景技术

保鲜袋、超市散装带、垃圾袋等轻薄的便利袋给人们的生活带来很多方便，这些便利袋都是塑料制品。由于便利袋自身的静电原因，塑料袋往往会粘连在一起，即使同一个塑料袋，袋口也会粘连，因而人们在打开使用的时候经常要耗费很多时间。另一方面，这些袋子常用作食品的包装袋，目前人们打开这些袋子仍使用手工操作，在客流密集的超市、餐饮、便利店等，顾客希望快速购买和拿到自己的商品，这种情况下，人工拿取粘连在一起的便利袋不仅要耗时打开使用，同时人工拿取过程也存在一些卫生隐患，特别是有些商家的工作人员一边用便利袋包装食品一边收钱的情况下，卫生安全更是难于保证。因而，本发明提出采用自动开袋机这种装置代替人工拿取便利袋，减少人工直接接触包装袋的机会，不仅能够有效地提高开袋和工作效率、而且在卫生方面更加安全。本发明在超市、便利店、早餐铺等快速消费品简易包装领域有广泛的用途。此外，这种装置体积小巧，操作方便，也可以在家庭的日常生活中得到运用。

发明内容

本发明的目的在于解决日常生活中开袋难、慢的问题，提供一种自动开袋装置，能有效地缩短时间，提高效率，为客户提供快捷、卫生的服务。

为达到上述发明目的，本发明的构思是：

一种自动开袋装置，包括支架和通过螺钉固定在支架上的面板，面板后边缘上固定安装两个弹簧压片，可将保鲜袋压置在面板上，支架的左侧装有一个保鲜袋抓取和传送机构，其主要结构机械手爪对应于面板中部，实现对保鲜袋的自动抓取，初步开袋和移送，在面板的前面有一个套袋供袋机构，实现保鲜袋的套袋、进一步开口和对顾客供袋。

上述保鲜袋抓取和传送机构，至少包括丝杠导轨和机械手爪，丝杠导轨安装在支架左侧，与面板平齐，在丝杠导轨后端装有伺服电机，机械手爪通过小螺栓连接在丝杠导轨的滑块上，通过伺服电机控制丝杠导轨转动，使滑块在导轨上水平移动，从而带动机械手爪前后移动，实现保鲜袋的移送。机械手爪由曲柄连杆结构组成，尾部连接一对小齿轮，齿轮上安装有舵机，通过舵机转动使齿轮啮合，带动曲柄连杆结构运动，实现的上下夹头的开合。机械手爪的夹头正中心有一通孔，用紧固螺钉将装固体胶的塑料瓶固定到通孔内，其中装的固体胶为无害固体胶，其粘性经测试在拉开保鲜袋时不会使保鲜袋脱落，并且最后分离时不会拉破保鲜袋，另外，下夹头表面安有红外传感装置，用于感应动作过程中是上下夹头是否接触，机械手爪通过Arduino板程序的控制，移动至安放保鲜袋的面板处，上夹头下降接触面板上的保鲜袋，轻轻按压粘起一个保鲜袋的上表面并沿着丝杠导轨向前移动，下夹头上升与上夹头触碰，继续向前移动到指定点，上下夹头分离，使保鲜袋拉开缝隙，连贯完成抓取动作。其中，各控制部件的运动，包括伺服电机启停、舵机转动角度及红外传感器感应距离由烧入Arduino板中程序来控制，该Arduino板是用来做电路连接的Arduino电路板，放置在支架的底部，通过杜邦线与各控制部件连接。

上述套袋供袋机构至少包括橡胶筒和转动连杆，橡胶筒通过两根转动连杆安装在支架前部，转动连杆与支架连接处装有舵机，可使转动连杆转动，从而带动橡胶筒运动，橡胶筒通过机械约束及程序控制舵机转动角度，只停在水平和竖直两个位置。橡胶筒为中空的有一定锥度的圆筒，顶部呈平滑的圆弧状，方便套袋，橡胶筒内尾部安装有一个小型风扇，当机械手爪拉开保鲜袋时，小型风扇开启，将风从缝隙灌入，稳住保鲜袋已拉开的开口，并使得开口进一步扩大，机械手爪继续带着保鲜袋沿丝杠导轨移动，直至保鲜袋装套在橡胶筒上，风扇停止转动，机械手爪上下夹头间开口继续扩大到保鲜袋脱离，完成套袋动作，机械手爪后退到原位置等待下一次动作，此时转动连杆带动橡胶筒旋转90°至竖直方向，方便客户拿取，橡胶筒顶部圆弧面上有红外传感器，用于感应人手，判断保鲜袋是否被取走。其中舵机转动角度及红外传感器感应距离由Arduino板中程序控制，通过橡胶筒与机械手爪动作配合，实现连贯的自动开袋、套袋及供袋动作。

本发明与现有人工打开保鲜袋比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1、本发明实现了基于抓取、套袋自动化、智能化的机构，给客户提供了快捷卫生的体验。

2、本发明考虑了客户取走保鲜袋的方式，人性化地设置了旋转取走机构，为客户提供了便利。

附图说明

图1是本发明实施案例的装置结构示意图。

图2是本发明实施案例的装置工作状态示意图。

具体实施方式

结合附图，对本发明的实施案例详述如下：

实施案例一：

参见图1，本自动开袋装置，包括支架（1）和支架上的面板（2），其特征在于：所述面板（2）后边缘上固定安装两个弹簧压片（3），可将保鲜袋压置在面板（2）上，所述支架（1）的左侧装有一个保鲜袋抓取和传送机构（20），其中的一个机械手爪（6）对应于面板（2）中部，实现对保鲜袋的自动抓取、初步开袋和移送，在面板（2）的前面有一个套袋供袋机构（30），实现保鲜袋的套袋、进一步开口和对顾客供袋。

实施案例二：

参见图1和图2，本实施案例与实施案例一基本相同，特别之处如下：

所述保鲜袋抓取和传送机构（20）包括丝杠导轨（5）和机械手爪（6），所述丝杠导轨（5）安装在支架（1）左侧，与面板（2）平齐，在丝杠导轨（5）后端装有伺服电机（4），所述机械手爪（6）通过小螺栓连接在与丝杠导轨（5）旋配的滑块上，可沿丝杠导轨（5）前后移动，实现保鲜袋的移送；所述机械手爪（6）由上下两根曲柄连杆构成上下夹头，上下夹头的左端分别连接一对相互啮合的小齿轮，其中与上夹头相连的小齿轮为主动齿轮,主动齿轮上安装有舵机一（7），通过舵机一（7）转动使主动齿轮转动，带动从动齿轮从而使上下两根曲柄连杆运动，实现上下夹头的开合；所述机械手爪（6）的上夹头右端有叉头，叉头正中心有一水平方向通孔，用紧固螺钉（15）将装有固体胶的塑料瓶（14）固定到垂直方向通孔内，另外，下夹头以同样的结构安有红外传感装置（16），用于感应动作过程中上下夹头是否接触，从而实现保鲜袋的抓取；所述伺服电机（4）的启停、舵机一（7）转的动角度及红外传感器（16）的感应距离由烧入一个Arduino控制板（13）中程序来控制，所述Arduino控制板（13）是用来做电路连接的Arduino电路板，放置在所述支架（1）的底部，通过杜邦线与各被控制器件连接。

所述套袋供袋机构（30）包括橡胶筒（9）和转动连杆（11），所述橡胶筒（9）通过左右两根转动连杆（11）安装在支架（1）前部，左转动连杆（11）与支架（1）连接处装有舵机二（8），可使左转动连杆（11）转动，从而带动橡胶筒（9）运动，橡胶筒（9）通过机械约束及程序控制舵机二（8）转动角度，只停在水平和竖直两个位置；所述橡胶筒（9）为中空的并有微小锥度的圆筒，顶部呈平滑的圆弧状，方便套袋，橡胶筒（9）内尾部安装有一个小型风扇（10），用于套袋时稳住保鲜袋已拉开的开口，橡胶筒（9）顶部圆弧面上有红外传感器（12），用于感应人手，判断保鲜袋是否被取走。其中舵机二（8）转动角度及红外传感器（12）感应距离由Arduino控制板（13）中程序控制，通过橡胶筒（9）与机械手爪（6）动作配合，机械手爪（6）将保鲜袋套到橡胶筒（9）上后，机械手爪（6）增大张开角度，使保鲜袋脱离，机械手爪（6）退回原位置等待下一动作，此时，橡胶筒（9）旋转90°至竖直位置，等待客户拿取保鲜袋，实现自动套袋供袋过程。待客户取走保鲜袋后，橡胶筒（9）旋转至初始位置等待下一个动作，使整个过程连贯循环。

本实例自动开袋机的工作原理：参见图2，其基本工作过程是：

参见图2，打开电源，Arduino板（13）程序开始运行，由舵机（7）转动带动机械手爪（6）上夹头下降接触面板（2）上的保鲜袋，轻轻按压使上夹头中的固定胶粘起一个保鲜袋的上表面，沿着丝杠导轨向前移出面板（2），下夹头上升粘起保鲜袋的另一侧，与上夹头接触压紧，将一个保鲜袋从压片弹簧（7）中拉出，继续向前移动到指定点，上下夹头分离，由于固体胶的粘性使保鲜袋拉开缝隙，机械手爪（6）顺着丝杠导轨（5）继续移动，通过装在橡胶筒（9）内小型风扇（10）稳住开口并将开口进一步扩大，将已开好口的保鲜袋套装在橡胶筒（9）上，小型风扇（10）停止工作，机械手爪（6）继续打开使和保鲜袋脱离后退回到原位等待下一次动作，舵机二（8）工作使转动连杆（11）带动以套好保鲜袋的橡胶筒（9）旋转至竖直方向，等待客户拿取，实现自动开袋过程。

本发明通过设计自动开袋机装置，使用户方便快捷地打开袋装保鲜袋。本发明实现了自动化、智能化、人性化的开袋模式，特别是对于超市、便利店、早餐铺等用户，提供了便利。

上述结合附图对本发明实施例进行了说明，还可以根据本发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的修改、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种自动开袋装置，包括支架（1）和支架上的面板（2），其特征在于：所述面板（2）后边缘上固定安装两个弹簧压片（3），可将保鲜袋压置在面板（2）上，所述支架（1）的左侧装有一个保鲜袋抓取和传送机构（20），其中的一个机械手爪（6）对应于面板（2）中部，实现对保鲜袋的自动抓取、初步开袋和移送，在面板（2）的前面有一个套袋供袋机构（30），实现保鲜袋的套袋、进一步开口和对顾客供袋；述保鲜袋抓取和传送机构（20）包括丝杠导轨（5）和机械手爪（6），所述丝杠导轨（5）安装在支架（1）左侧，与面板（2）平齐，在丝杠导轨（5）后端装有伺服电机（4），所述机械手爪（6）通过小螺栓连接在与丝杠导轨（5）旋配的滑块上，可沿丝杠导轨（5）前后移动，实现保鲜袋的移送；所述机械手爪（6）由上下两根曲柄连杆构成上下夹头，上下夹头的左端分别连接一对相互啮合的小齿轮，其中与上夹头相连的小齿轮为主动齿轮,主动齿轮上安装有舵机一（7），通过舵机一（7）转动使主动齿轮转动，带动从动齿轮从而使上下两根曲柄连杆运动，实现上下夹头的开合；所述机械手爪（6）的上夹头右端有叉头，叉头正中心有一水平方向通孔，用紧固螺钉（15）将装有固体胶的塑料瓶（14）固定到垂直方向通孔内，另外，下夹头以同样的结构安有红外传感装置（16），用于感应动作过程中上下夹头是否接触，从而实现保鲜袋的抓取；所述伺服电机（4）的启停、舵机一（7）转的动角度及红外传感装置（16）的感应距离由烧入一个Arduino控制板（13）中程序来控制，所述Arduino控制板（13）是用来做电路连接的Arduino电路板，放置在所述支架（1）的底部，通过杜邦线与各被控制器件连接。

2.根据权利要求1所述的自动开袋机械装置，其特征在于：所述套袋供袋机构（30）包括橡胶筒（9）和转动连杆（11），所述橡胶筒（9）通过左右两根转动连杆（11）安装在支架（1）前部，左转动连杆（11）与支架（1）连接处装有舵机二（8），可使左转动连杆（11）转动，从而带动橡胶筒（9）运动，橡胶筒（9）通过机械约束及程序控制舵机二（8）转动角度，只停在水平和竖直两个位置；所述橡胶筒（9）为中空的并有微小锥度的圆筒，顶部呈平滑的圆弧状，方便套袋，橡胶筒（9）内尾部安装有一个小型风扇（10），用于套袋时稳住保鲜袋已拉开的开口，橡胶筒（9）顶部圆弧面上有红外传感器（12），用于感应人手，判断保鲜袋是否被取走，其中舵机二（8）转动角度及红外传感器（12）感应距离由Arduino控制板（13）中程序控制，通过橡胶筒（9）与机械手爪（6）动作配合，机械手爪（6）将保鲜袋套到橡胶筒（9）上后，机械手爪（6）增大张开角度，使保鲜袋脱离，机械手爪（6）退回原位置等待下一动作，此时，橡胶筒（9）旋转90°至竖直位置，等待客户拿取保鲜袋，实现自动套袋供袋过程，待客户取走保鲜袋后，橡胶筒（9）旋转至初始位置等待下一个动作，使整个过程连贯循环。