CN105438567B - 一种分包装置及适用于该分包装置的袋装物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可以将袋装物分切输出的分包装置，以及适用于该分包装置操作的袋装物。该分包装置上设有夹持部件、切割部件、升降部件、输送路径，切割部件安装在升降部件上，输送路径分布在夹持部件、切割部件和升降部件上，切割部件在升降部件带动下沿着输送路径做直线往复运动，夹持部件的作业范围与输送路径相交，切割部件的作业范围都与输送路径相交。该袋装物包括柔性包装件和勺子，柔性包装件上设有独立的包装空腔，包装空间连续分布在柔性包装件上且形状、尺寸都相同，勺子位于包装空前内被柔性包装件包裹。分包装置能够将袋装物分割成最小单元，实现自动输出袋装的勺子，进而替代手工操作存在的缺陷。
Description
一种分包装置及适用于该分包装置的袋装物
技术领域
[0001]本发明涉及一种分包装置，以及适用于该分包装置处理的袋装物。
背景技术
[0002]桶装奶粉的包装件通常为硬质圆柱形壳体，而在销售过程中会配对一个g取奶粉 /¾的勺子，便于从硬质的壳体中获取奶粉。勺子长度较长，外部用透明塑料包装成独立单 元，它会随桶装奶粉一起装入包装箱内。现有技术中勺子装入包装箱的过程由手工操作完 成，这样的操作存在工作效率低、生产管理成本高的缺点。
发明内容
[0003]本发明要解决桶装奶粉装箱时手工装入勺子的问题，由此提供一种可以自动化装 勺子的分包装置，以及适用于该分包装置操作的袋装物。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:该分包装置上设有夹持部件、切 割部件、升降部件、输送路径，所述切割部件安装在升降部件上，所述输送路径分布在夹持 部件、切割部件和升降部件上，所述切割部件在升降部件带动下沿着输送路径做直线往复 运动，所述夹持部件的作业范围与输送路径相交，所述切割部件上设有夹持组件n、切割组 件，所述夹持组件n、切割组件沿着输送路径依次分布，所述夹持组件n、切割组件的作业 范围都与输送路径相交。
[0005] 分包装置的操作对象仅限于连续分布的带状的产品，因此，本发明还公开一种袋 装物即分包装置的操作对象。该袋装物包括柔性包装件和勺子，所述柔性包装件上设有独 立的包装空腔，所述包装空间连续分布在柔性包装件上且形状、尺寸都相同，所述勺子位于 包装空前内被柔性包装件包裹。
[0006] 被操作对象具有柔性特征。分包装置的输送路径由被操作对象分布分包装置内部 而形成，该输送路径受到夹持部件、切割部件的分布和动作的约束，也就是说被操作对象依 据夹持部件、切割部件提供的通过条件而分布在分包装置内部。
[0007] 切割部件受升降部件驱动而做直线往复运动，工作状态中，直线往复运动表现为 沿重力方向的运动即升降运动。切割部件上升的目的在于与亟需切割的被操作对象建立设 定的相对位置关系，其下降的目的在于将亟需切割的被操作对象置于设定的切割工位、以 及提供被操作对象整体进入分包装置的动力。在切割部件的上升过程，其内部的夹持组件 n不夹持于被操作对象，所以必须由夹持部件在此时夹持被操作对象，确保被操作对象在 输送路径上的状态在切割部件上升时不发生改变。在切割部件的下降过程，其内部的夹持 组件n夹持于被操作对象，此时夹持部件不夹持于被操作对象，这样被操作对象可以顺利 的沿着输送路径进入分布包装内部。
[0008] 切割部件的升降运动带动了被操作对象做步进运动，切割部件的上升运动量或者 下降运动量就是该步进运动量。为确保被操作对象与切割工位有唯一的对应关系，步进运 动量与被操作对象上最小单元的长度应当相同。
[0009] 在被操作对象足够多时，该分包装置即可实现连续的分包操作，分包操作所得的 物品在重力作用下进入包装箱内，由此避免手工操作。
[0010] 将被操作对象拉入分包装置内，若仅仅由切割部件提供动力，则在输入长度较长 且处于悬空状态的被操作对象时，会在被操作对象的自重影响下而使分包装置处于超载状 态。此时，除了缩短输入的被操作对象的长度外，还可以增加与切割部件至于被操作对象一 样的动力。该动力可以来自于夹持部件，该夹持部件上设有平移组件、夹持组件〗，所述夹持 组件I安装在平移组件上，所述夹持组件1在平移组件带动下沿着输送路径做直线往复运 动，所述夹持组件I的作业范围与输送路径相交，所述夹持组件1的直线往复运动的幅度与 切割部件的直线往复运动的幅度相同。在该技术方案中夹持部件仍然保留夹持限位的作 用，而在平移组件的作用下可以起到配合切割部件共同提供将被操作对象拉入分包装置的 动力，还可以独自提供将被操作对象拉入分包装置的动力。这样的技术方案有利于提高切 割部件的工作稳定性。
[0011] 为进一步保证夹持部件与被操作对象之间连接的紧密程度，所述夹持部件上至少 设有两个夹持组件I，所述夹持组件I沿着输送路径分布。
[0012] 为了能充分利用重力作用和适用于普遍的物料堆放习惯，切割部件被设计成在水 平方向做往复直线运动的结构，使得切割部件的直线往复运动的方向垂直与夹持组件I的 直线往复运动的方向，在夹持部件与切割部件之间设置滚轮I，输送路径在夹持组件I与切 割部件之间通过滚轮I过渡。
[0013] 滚轮I的过渡作用不能因过长的输送路径导致被操作对象堆积于被操作对象得不 到支撑或者限制的区域，为此，滚轮I到夹持部件、滚轮I到切割部件的距离要控制在最佳 值，使输送路径在夹持部件到滚轮I之间呈直线状，所述输送路径在滚轮I到切割部件之间 呈直线状。输送路径保持直线，有利于夹持组件I的直线往复运动不受被操作对象的阻碍。 保障分包装置内部部件工作顺畅，达到低噪音、低损耗、稳定的工作特性。
[0014] 在夹持部件独自提供将被操作对象拉入分包装置的动力的情况中，可以通过设置 夹持组件m、该夹持组件m沿着输送路径分布、夹持组件in的作业范围与输送路径相交，以 此来配合夹持组件I工作，缩短被操作对象进入分包装置的步进运动周期，提高工作效率。
[0015] 分包装置可以设置滚轮n。该滚轮n、夹持部件在输送路径上依次分布，所述输送 路径在滚轮n到夹持部件之间内呈直线状。滚轮n的设置也为应付普遍的物料堆放习惯， 以避免被操作对象进入分包装置时对夹持部件产生阻碍影响。
[0016] 分包装置的分包操作对其操作对象形成剪切过程，进而输出最小单元，为了保证 被操作对象的最小单元能够定向输出，所述升降部件上设有限位件，所述限位件内部设有 通道，所述通道位于输送路径上，所述切割部件、限位件在输送路径上依次分布。
[0017]分包装置的每次分包操作产生的被操作对象的最小单元的数量与输送路径的数 量成正比，在分包装置至少设有两条输送路径且输送路径相互平行时就能够单次分包操作 产生多个被操作对象的最小单元。
[0018]本发明采用上述技术方案：分包装置能够将袋装物分割成最小单元，实现自动输 出袋装的勺子，进而替代手工操作存在的缺陷，达到向包装箱自动化装入勺子的目的。
附图说明
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0020]图1为本发明第一种实施例的主视图；
[0021]图2为图1在a处的局部放大图；
[0022]图3为本发明第一种实施例的立体图I;
[0023]图4为本发明第一种实施例的立体图n;
[0024]图5为本发明第一种实施例的切割部件的安装示意图。
具体实施方式
[0025]如图1、2、3、3、4、5所示，本发明第一种实施例。
[0026]分包装置包括夹持部件、切割部件、升降部件。
[0027] 夹持部件包括载物板11、载物板n 2、载物板DI3、平移组件、夹持组件I、滚轮14、滚 轮115。载物板II、载物板112、载物板m3都为板状结构。载物板112固定安装在载物板II的 一侧。平移组件包括动力部、导轨、滑块。动力部包括伺服电机、螺杆，伺服电机和螺杆都安 装在载物板112的一侧，伺服电机的输出端与螺杆固定连接，伺服电机转动带动螺杆做自转 运动。在载物板112的另一侧安装有两根处于平行状态的导轨，导轨的延伸方向与螺杆的延 伸方向平行，载物板112上设有通孔，该通孔位于两个导轨之间。滑块固定安装在载物板m3 上，滑块上设有对应导轨的滑槽，通过导轨嵌入滑槽内达到导轨与滑块活动连接，进而形成 载物板m3与导轨滑动连接，也就是载物板m3能够在导轨上往复滑动而做直线往复运动， 载物板m3与螺杆之间通过连接件连接，该连接件一端与载物板m3固定连接、另一端设有 带螺纹的通孔，连接件通过位于通孔内的螺纹与螺杆啮合而实现传动连接，螺杆转动时驱 动连接件运动，由此推动载物板HI3运动。
[0028] 载物板112上共有两个滚轮14和两个滚轮115,滚轮14、滚轮115的本体都呈圆柱 体，且在沿着轴心线方向分布有两道环状凹槽，它们都安装在载物板112上。在载物板IH3上 安装有四个夹持组件I，每个夹持组件I都包括两个相向设置的直线气缸，该直线气缸的缸 体固定在一个连接板上，连接板固定在载物板m3上，直线气缸的活塞杆上安装有夹板16， 夹板16为长条状。两个直线气缸的活塞杆伸出后两块夹板16紧靠在一起，两块夹板16靠在 一起的空间位置固定不变，形成夹持状态;两个直线气缸的活塞杆收缩后两块夹板16分离。 四个夹持组件I分为两组，每组由两个沿着平行于导轨延伸方向的方向排列的夹持组件I组 成;任意一组的一侧都安装有滚轮14、另一侧安装有滚轮115,位于较高位置且在同一水平 位置的滚轮14、滚轮n 5之间的间距大于较低位置且在另一水平位置的滚轮14、滚轮n 5之 间的间距;处于同一水平位置的滚轮14、滚轮n 5之间，它们的环状凹槽处于相对的位置关 系。
[0029] 升降部件包括连接杆17、安装板18、载物框、动力部。有四根连接杆17固定在载物 板11的另一侧，四根连接杆17呈矩阵分布，四根连接杆17的一端固定在安装板18上、另一端 固定在载物板11上，载物板11、连接杆17、安装板18之间形成框架结构。安装板18上固定安 装有四个呈矩阵分布的限位件9,该限位件9为管状结构，限位件9的内部通道延伸方向与滚 轮14上的环状凹槽所在位置相交。动力部包括伺服电机和螺杆，伺服电机安装在载物板II 上，螺杆的一端活动安装在安装板18上、另一端与伺服电机的输出端固定连接，螺杆位于两 个相邻连接杆17之间，螺杆的轴心线与连接杆17的轴心线都平行，伺服电机工作时可以驱 动螺杆做自转运动，该升降部件包括两组动力部，两组动力部处相对的位置上。载物框为框 架结构，由顶板10、底板11、侧板12组成，三者都为扁平的板材，顶板10和底板11中间都设有 矩形通孔，进而顶板10和底板11都呈矩形的环状结构，顶板10和底板11都通过滑套活动安 装在连接杆17上，顶板10还通过设有内螺纹的滑套与螺杆连接;顶板10与底板11之间通过 两个侧板I2连接形成一体。动力部工作时驱动载物框沿着连接杆I7做直线运动，螺杆自转 时转动方向不同可以使载物框相对连接杆17做上升或者下降运动。
[0030] 切割部件包括夹持组件n、切割组件。
[0031] 夹持组件n包括两个伺服电机、两根螺杆、两组夹板n 13、两根连接杆n 14。连接 杆n 14都安装在侧板12上，任意一根连接杆n 14的一端与其中一个侧板12固定连接、另一 端与另一个侧板12固定连接。两根连接杆n 14之间处于平行的位置关系。一个伺服电机安 装在其中一个侧板12上、另一个伺服电机安装在另一个侧板12上。两根螺杆也都安装在载 物框上，其中一根螺杆的一端活动安装在其中一个侧板12上、另一端与其中一个伺服电机 的输出端固定连接，另一根螺杆的一端活动安装在另一个侧板12上、另一端与另一个伺服 电机的输出端固定连接。两根螺杆处于平行的位置关系且位于两根连接杆n 14之间，并且 两根连接杆n 14的轴心线、两根螺杆的轴心线都处于平行的状态。每组夹板n 13都包括了 两块夹板n 13,每块夹板n 13的连端都与连接杆n 14滑动连接，其中一块夹板n 13通过设 有内螺纹的滑套与其中一根螺杆连接，另一块夹板n 13通过设有内螺纹的滑套与另一根螺 杆连接。两个伺服电机转动可以分别驱动两块夹板n 13独立运动，并可以实现两块夹板n 13同步运动。因此，每组的夹板n 13可以相向运动、也可以反向运动，进而在两块夹板n 13 之间形成夹持状态和释放状态。夹板n 13在夹持状态下的位置即为夹持工位。
[0032] 切割组件包括两个伺服电机、两根螺杆、两组安装板n 15、两组刀片16、两根连接 杆11117。连接杆nii7都安装在侧板12上，任意一根连接杆mi7的一端与其中一个侧板I2固 定连接、另一端与另一个侧板12固定连接。两根连接杆mi7之间处于平行的位置关系。一个 伺服电机安装在其中一个侧板12上、另一个伺服电机安装在另一个侧板I2上。两根螺杆也 都安装在载物框上，其中一根螺杆的一端活动安装在其中一个侧板12上、另一端与其中一 个伺服电机的输出端固定连接，另一根螺杆的一端活动安装在另一个侧板12上、另一端与 另一个伺服电机的输出端固定连接。两根螺杆处于平行的位置关系且位于两根连接杆11117 之间，并且两根连接杆HH7的轴心线、两根螺杆的轴心线都处于平行的状态。每组安装板n 15都包括了两块安装板n 15,每块安装板n 15的连端都与连接杆mn滑动连接，其中一块 安装板n 15通过设有内螺纹的滑套与其中一根螺杆连接，另一块安装板n 15通过设有内螺 纹的滑套与另一根螺杆连接。两个伺服电机转动可以分别驱动两块安装板n 15独立运动， 并可以实现两块安装板n 15同步运动。因此，每组的安装板n is可以相向运动、也可以反向 运动，进而在两块安装板n 15之间形成合拢状态和分开状态。每组刀片16包括两片刀片16， 刀片16的长度大于两根螺杆之间的间距，一个安装板ni5上安装有一片刀片I6,每组安装 板n 15上的刀片16的刀刃部位相向而对，在安装板n 15之间处于合拢状态时刀片16之间在 重力作用方向上形成重合的位置关系，也就是在进入合拢状态的过程中刀片16之间形成了 剪切过程;待同一组的两块安装板n 15分开，对应的两片刀片丨6也随之分开。刀片16在相互 接触且重合的部位即为切割工位。 ^
[0033] 夹持组件n的夹持工位与切割组件的切割工位沿着同一重力作用方向排布，也就 是夹持组件n、切割组件在竖直方向上分布并且夹持组件n位于切割组件的上方。切割部 件内部设有两个加持工位和两个切割工位，任意一个夹持工位上方都对应一个滚轮14。
[0034] 分包装置的操作对象是一种袋装物，该袋装物包括柔性包装件18、勺子I9。柔性包 装件18为薄层装塑料结构，它通过热封工艺形成一个个独立的包装空腔，包装空腔被各个 热封部位20分开而形成连续分布的特征，每个包装空腔的形状、尺寸都相同，勺子丨9被放置 在包装空腔内而受到柔性包装件18包裹。整体上，袋装物为长条状结构。
[0035] 使用时，可以向分包装置置入四条袋装物。袋装物首先嵌入到滚轮115的环状凹槽 内，接着从夹持组件I的夹板I6之间的区域穿过，再嵌入到滚轮14的环状凹槽内，然后穿过 夹持组件n的夹板n 131之间的区域，袋装物再从切割组件的刀片16之间的区域穿过限位 件9的通道而露出在限位件9的一端。
[0036] 初始状态下，夹持组件I的夹板16相互分开、夹持组件n的夹板n I3相互分开、切 割组件的刀片16也相互分开。四条袋装物都放置在对应位置上形成四条输送路径，输送路 径在滚轮14、滚轮n 5展开后呈现笔直的形状，输送路径再在自身重力作用下在滚轮14和限 位件9之间也呈现笔直的形状，四条袋装物处于平行的位置关系即四条输送路径都处于平 行的位置关系;切刀刚好对准袋装物的一个热封部位2〇;夹持部件处，夹持组件I处于靠近 滚轮115的位置。为了能保证夹持效果，夹持组件n、切割组件之间的距离应当保证夹持工 位到切割工位的距离小于切割袋装物后形成的最小单元的长度。工作时，切割组件先运动， 刀片16进入切割工位、沿着热封部位20在袋装物上切出只包含有一个勺子19的最小单元的 包装产品，包装产品沿着限位件9的通道做自由落体;接着切割组件上的刀片16反向运动， 两片刀片16之间分开;升降部件带动切割部件做上升运动，该上升量为最小单元的长度，上 升后夹持组件n的夹板n 13合拢，切割组件的刀片16正对热封部位20。与此同时，夹持部件 处，夹持组件I的夹板16合拢，夹紧袋装物，平移组件带动夹持组件I以及袋装物向滚轮14所 在位置运动，该直线位移量与最小单元的长度相同，这样在滚轮14处堆积了袋装物;但是， 此后随着升降部件带动切割部件下降到初始位置，堆积的袋装物被拉伸展开成初始状态下 的状态，同时，夹持组件I的夹板16相互分开，在通过平移组件向滚轮115所在位置的方向运 动到初始位置。下降后，即将被切割的袋装物部分伸入到限位件9内，刀片16相向运动后完 成切割;再在切割组件做上升运动时夹持组件n的切割组件的刀片16相互分开、夹板n 13 相互分开。重复上述过程即可连续切割并向外输出一个个包装好的勺子19。在限位件9下方 即本分包装置的输出口位置放置包装箱就能替代人工完成投放勺子19的操作。
[0037] 本发明第二种实施例。
[0038] 该实施例与第一种实施例的不同之处在于加持部件仅有夹持组件I，也就是说夹 持部件不提供拉动袋装物的功能，袋装物进入分包装置的动力完全来自于升降部件通过切 割部件传动的动力。
[0039] 初始状态下，夹持组件I的夹板I合拢、夹持组件n的夹板n相互分开、切割组件的 刀片也相互分开。四条袋装物都放置在对应位置上形成四条输送路径，输送路径在滚轮I、 滚轮n展开后呈现笔直的形状，输送路径再在自身重力作用下在滚轮I和限位件之间也呈 现笔直的形状，四条袋装物处于平行的位置关系即四条输送路径都处于平行的位置关系； 切刀刚好对准袋装物的一个热封部位;夹持部件处，夹持组件I处于靠近滚轮n的位置。夹 持组件n、切割组件之间的距离应当保证夹持工位到切割工位的距离小于切割袋装物后形 成的最小单元的长度。工作时，切割组件先运动，刀片进入切割工位、沿着热封部位在袋装 物上切出只包含有一个勺子的最小单元的包装产品，包装产品沿着限位件的通道做自由落 体;接着切割组件上的刀片反向运动，两片刀片之间分开;升降部件带动切割部件做上升运 动，该上升量为最小单元的长度，上升后夹持组件n的夹板n合拢，切割组件的刀片正对热 封部位。与此同时，夹持部件处，夹持组件I的夹板I继续合拢，夹紧袋装物，随着升降部件带 动切割部件下降到初始位置，堆积的袋装物被拉伸展开成初始状态下的状态，同时，夹持组 件I的夹板I相互分开。下降后，即将被切割的袋装物部分伸入到限位件内，刀片相向运动后 完成切割;再在切割组件做上升运动时夹持组件n的切割组件的刀片相互分开、夹板n相 互分开、夹板I合拢。重复上述过程即可连续切割并向外输出一个个包装好的勺子。在限位 件下方即本分包装置的输出口位置放置包装箱就能替代人工完成投放勺子的操作。
[0040] 本发明第三种实施例。
[0041] 该实施例与第一种实施例的不同之处在于分包装置还设有夹持组件m，夹持组件 m也安装在载物板n上，夹持组件m、夹持组件I都位于载物板n的同一侧。夹持组件m的 结构与夹持组件I结构相同，夹持组件m安装在夹持部件与滚轮n之间。工作时夹持组件m 的夹持状态与夹持组件I的夹持状态相反，即夹持组件I的夹板合拢时夹持组件in的夹板相 互分开、夹持组件I的夹板相互分开时夹持组件m的夹板合拢。
Claims (9)
1. 一种分包装置，其特征在于:该分包装置上设有夹持部件、切割部件、升降部件、输送 路径，所述切割部件安装在升降部件上，所述输送路径分布在夹持部件、切割部件和升降部 件上，所述切割部件在升降部件带动下沿着输送路径做直线往复运动，所述夹持部件的作 业范围与输送路径相交，所述切割部件上设有夹持组件11、切割组件，所述夹持组件n、切 割组件沿着输送路径依次分布，所述夹持组件n、切割组件的作业范围都与输送路径相交。
2. 根据权利要求1所述分包装置，其特征在于:所述夹持部件上设有平移组件、夹持组 件I，所述夹持组件I安装在平移组件上，所述夹持组件I在平移组件带动下沿着输送路径做 直线往复运动，所述夹持组件I的作业范围与输送路径相交，所述夹持组件1的直线往复运 动的幅度与切割部件的直线往复运动的幅度相同。
3. 根据权利要求2所述分包装置，其特征在于:所述夹持部件上至少设有两个夹持组件 I，所述夹持组件I沿着输送路径分布。
4. 根据权利要求2所述分包装置，其特征在于:所述切割部件的直线往复运动的方向垂 直与夹持组件I的直线往复运动的方向，所述输送路径在夹持组件1与切割部件之间通过滚 轮I⑷过渡。 +
5. 根据权利要求2所述分包装置，其特征在于:所述输送路径在夹持部件到滚轮I (4)之 间呈直线状，所述输送路径在滚轮I (4)到切割部件之间呈直线状。
6. 根据权利要求1所述分包装置，其特征在于:所述夹持部件还包括夹持组件111，所述 夹持组件m沿着输送路径分布，所述夹持组件ni的作业范围与输送路径相交。
7. 根据权利要求1所述分包装置，其特征在于:所述分包装置还包括滚轮11 (5)，所述滚 轮n (5)、夹持部件在输送路径上依次分布，所述输送路径在滚轮n (5)到夹持部件之间内 呈直线状。
8. 根据权利要求7所述分包装置，其特征在于:所述升降部件上设有限位件(9)，所述限 位件C?)内部设有通道，所述通道位于输送路径上，所述切割部件、限位件在输送路径上 依次分布。
9. 根据权利要求1所述分包装置，其特征在于:所述分包装置至少设有两条输送路径， 所述输送路径相互平行。
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