CN105691660B - 一种茶叶包装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种茶叶包装机，包括自动上料装置、翻转式卡爪机构、有内袋包装填充切换机构、无内袋包装填充切换机构、控制系统以及茶叶包装机的其它必要构成部件，自动上料装置设于茶叶包装机的供料位置处，由控制系统控制各部分的协同工作。本发明通过对左震动上料盘和右震动上料盘进行分别称重，然后再汇总下料，在满足定量供应的前提下提高包装效率；翻转式卡爪机构的设计能够准确且可靠地将已经装有茶叶颗粒的内袋转移到内袋填充机构中，有效提高茶叶包装机的工作稳定性；可实现一台茶叶包装机具有有内袋和无内袋的包装两种模式，降低茶叶包装生产线中设备的投入成本，提高设备的利用效率和经济效益。

Description

一种茶叶包装机

技术领域

本发明涉及涉及包装机械领域，尤其涉及一种茶叶包装机。

背景技术

国内茶叶包装为了便于泡茶与储藏的方便和包装的美观，大多数采用重量5-10克的小袋包装，特别是一些闻名世界的好茶叶，如福建泉州安溪产的铁观音等名贵茶叶已大量采用小包装出售。但由于茶叶是无规则形状且比较松散易脆的固体物，一般的手工定量称重难以准确，5-10克的茶叶包装袋体积小，袋体又是折合式的，要把小量茶叶装入袋中比较麻烦，人工包装既烦锁又耗时很不方便，每人每小时最多也只能包装0.75kg的茶叶。

为了解决以上问题，本领域技术人员开发出了多种茶叶包装设备，如本公司设计的一种全自动茶叶包装机具有包装效率高、效果好、省时省工的优点，能够实现无人看守情况下的全自动包装，并且申请了发明专利。茶叶的小袋包装根据其品质和档次的不同，有的需要内袋和外袋的双重包装，而有的仅需要外袋包装即可满足要求。现在普遍使用的茶叶包装机有专门进行双袋包装的和专门进行单袋包装的，而茶叶生产厂商供应的茶品种类繁多，其包装要求也不尽相同，如果同时购进双袋包装机和单袋包装机毫无疑问会增加其成本投入。另外，在茶叶包装机对茶叶进行定量小包包装时，由于茶叶物料的定量供给，每次下料均需要进行一次称重，这样一来单独的供料及称重装置其称量及供料的速度较慢进而影响到了茶叶包装的效率。在对茶叶进行双袋包装时，将已经装有茶叶颗粒的内袋准确地转移到内袋填充机构是实现双袋包装的关键步骤，在以前的设计方案中，内袋转移机构非常复杂，工作性能不稳定，因而这一部分也亟需改进。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种可切换有内袋和无内袋包装模式且包装效率高工作性能稳定的茶叶包装机。

本发明的上述目的是通过下列技术方案来实现的：

一种茶叶包装机，包括自动上料装置、翻转式卡爪机构、有内袋包装填充切换机构、无内袋包装填充切换机构、控制系统以及茶叶包装机的其它必要构成部件，自动上料装置设于茶叶包装机的供料位置处，由控制系统控制各部分的协同工作；

所述自动上料装置包括上料斗、皮带分流输送装置、左震动上料盘、右震动上料盘和汇总下料斗；上料斗设于皮带分流输送装置的上方，左震动上料盘和右震动上料盘分别设于皮带分流输送装置的左右分流口的下方；汇总下料斗包括左称重料斗、右称重料斗和总下料斗，左称重料斗和右称重料斗分别设于左震动上料盘和右震动上料盘的出料口下方，总下料斗设于左称重料斗和右称重料斗的出料口下方；

所述翻转式卡爪机构包括夹取式卡爪机构、推送装置、旋转驱动机构和底座；旋转驱动机构设于底座上，推送装置设于旋转驱动机构上，夹取式卡爪机构设于推送装置上；依靠夹取式卡爪机构完成抓取动作，依靠推送装置完成夹取式卡爪机构的伸出和缩回，依靠旋转驱动机构带动推送装置及夹取式卡爪机构相对底座的旋转摆动；

所述有内袋包装填充切换机构包括填充头一、填充头固定座一、填充头导轨、内袋引导槽、内袋引导板、内袋引导槽固定座、填充头驱动装置一、内袋引导槽导轨和内袋引导槽驱动装置；填充头一固定在填充头固定座一上，填充头固定座一固定在与填充头导轨相配合的滑块一上；填充头驱动装置一设于填充头导轨上，通过填充头驱动装置一带动填充头固定座一及填充头一随滑块一沿填充头导轨上下移动；内袋引导槽通过内袋引导槽固定座固定在填充头导轨上，填充头导轨固定在与内袋引导槽导轨相配合的滑块二上；内袋引导槽驱动装置设于内袋引导槽导轨上，通过内袋引导槽驱动装置带动填充头导轨随滑块二沿内袋引导槽导轨上下移动；

所述无内袋包装填充切换机构包括茶叶引导斗、填充引导槽、填充头二、填充头固定座二、导轨和填充头驱动装置二；茶叶引导斗位于填充引导槽的上方，填充头二固定在填充头固定座二上，填充头固定座二通过滑块可上下移动地设于导轨上，通过填充头驱动装置二带动填充头固定座二和填充头二沿导轨上下移动；

在有内袋包装模式下，有内袋包装填充切换机构固定于茶叶包装机的外袋待填充位置的上方，翻转式卡爪机构设于有内袋包装填充切换机构与茶叶包装机的已装茶叶内袋取袋位置之间；

在无内袋包装模式下，无内袋包装填充切换机构设于自动上料装置与茶叶包装机的外袋待填充位置之间。

进一步的，所述皮带分流输送装置是由电机带动的可进行正向和反向供料的皮带输送装置。

进一步的，所述旋转驱动机构包括旋转动力装置、齿轮传动机构、转轴、转轴支撑座以及摆动柄；转轴支撑座固定在底座上，转轴置于转轴支撑座中；旋转动力装置通过齿轮传动机构与转轴传动连接，转轴的一端固定摆动柄，摆动柄上方固定推送装置。

进一步的，所述推送装置包括导轨一、滑块三、夹取式卡爪机构固定座和气缸；导轨一固定在摆动柄上，滑块三可滑移地设置在导轨一上，夹取式卡爪机构固定座固定在滑块三上；依靠气缸的推动作用实现滑块三和夹取式卡爪机构固定座沿导轨一前后移动。

进一步的，所述夹取式卡爪机构包括两个卡爪、导轨二以及卡爪驱动动力装置，两个卡爪分别通过滑块可相对移动地设置在导轨二上，由卡爪驱动动力装置带动两个卡爪的相对移动。

进一步的，所述填充头驱动装置一包括电机一、皮带一及与皮带一相配合的两个带轮一；滑块一固定在皮带一上，电机一通过两个带轮一及皮带一带动滑块一沿填充头导轨上下移动。

进一步的，所述内袋引导槽驱动装置包括电机二、皮带二及与皮带二相配合的两个带轮二；滑块二固定在皮带二上，电机二通过两个带轮二及皮带二带动滑块二沿内袋引导槽导轨上下移动。

进一步的，所述内袋引导板呈弧面状。

进一步的，所述内袋引导槽和填充引导槽的下方均设有外袋导片。

进一步的，所述填充头一和填充头二均为长方条状。

通过以上技术方案，本发明具有以下有益效果：

1)通过对左震动上料盘和右震动上料盘进行分别称重，然后再汇总下料，从而实现对茶叶颗粒的高效称量供料，在满足定量供应的前提下提高包装效率；

2)翻转式卡爪机构的设计能够准确且可靠地将已经装有茶叶颗粒的内袋转移到内袋填充机构中，有效提高茶叶包装机的工作稳定性；

3)通过设计专门的可替换式有内袋包装填充切换机构和无内袋包装填充切换机构来实现一台茶叶包装机具有有内袋和无内袋的包装两种模式，降低茶叶包装生产线中设备的投入成本，提高设备的利用效率和经济效益；

4)设计科学合理，结构简单，工作性能稳定可靠，能有效降低设备的制造和使用成本。

附图说明

图1是茶叶包装机在有内袋包装模式下的整机立体图；

图2是自动上料装置立体结构图；

图3是翻转式卡爪机构立体结构图；

图4是有内袋包装填充切换机构的局部结构图一；

图5是有内袋包装填充切换机构的局部结构图二；

图6是无内袋包装填充切换机构的局部结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来详细说明本发明的技术方案，但保护范围不限于此。

实施例：一种茶叶包装机，如图1～6所示，包括自动上料装置1、翻转式卡爪机构2、有内袋包装填充切换机构3、无内袋包装填充切换机构4、控制系统以及茶叶包装机的其它必要构成部件，自动上料装置1设于茶叶包装机的供料位置处，由控制系统控制各部分的协同工作。

如图2所示，自动上料装置1包括上料斗11、皮带分流输送装置12、左震动上料盘13、右震动上料盘14和汇总下料斗。上料斗11设于皮带分流输送装置12的上方，左震动上料盘13和右震动上料盘14分别设于皮带分流输送装置12的左右分流口的下方。汇总下料斗包括左称重料斗15、右称重料斗16和总下料斗17，左称重料斗15和右称重料斗16分别设于左震动上料盘13和右震动上料盘14的出料口下方，总下料斗17设于左称重料斗15和右称重料斗16的出料口下方。其中，皮带分流输送装置12是由电机带动的可进行正向和反向供料的皮带输送装置。关于自动上料装置1更加详细的结构及工作原理的介绍详见另一名为“一种茶叶包装机自动上料装置”的专利申请。

如图3所示，翻转式卡爪机构2包括夹取式卡爪机构21、推送装置22、旋转驱动机构23和底座24。旋转驱动机构23设于底座24上，推送装置22设于旋转驱动机构23上，夹取式卡爪机构21设于推送装置22上。依靠夹取式卡爪机构21完成抓取动作，依靠推送装置22完成夹取式卡爪机构21的伸出和缩回，依靠旋转驱动机构23带动推送装置22及夹取式卡爪机构21相对底座24的旋转摆动。

其中，旋转驱动机构23包括旋转动力装置231、齿轮传动机构232、转轴、转轴支撑座233以及摆动柄234。转轴支撑座233固定在底座24上，转轴置于转轴支撑座233中。旋转动力装置231通过齿轮传动机构232与转轴传动连接，转轴的一端固定摆动柄234，摆动柄234上方固定推送装置22。推送装置22包括导轨一221、滑块三、夹取式卡爪机构固定座222和气缸223。导轨一221固定在摆动柄234上，滑块三可滑移地设置在导轨一221上，夹取式卡爪机构固定座222固定在滑块三上。依靠气缸223的推动作用实现滑块三和夹取式卡爪机构固定座222沿导轨一221前后移动。夹取式卡爪机构21包括两个卡爪211、导轨二212以及卡爪驱动动力装置213，两个卡爪211分别通过滑块可相对移动地设置在导轨二212上，由卡爪驱动动力装置213带动两个卡爪211的相对移动。

如图4和图5所示，有内袋包装填充切换机构3包括填充头一31、填充头固定座一32、填充头导轨33、内袋引导槽34、内袋引导槽固定座35、填充头驱动装置一、内袋引导槽导轨36、内袋引导板37和内袋引导槽驱动装置。填充头一31固定在填充头固定座一32上，填充头固定座一32固定在与填充头导轨33相配合的滑块一上。填充头驱动装置一设于填充头导轨33上，通过填充头驱动装置一带动填充头固定座一32及填充头一31随滑块一沿填充头导轨33上下移动。内袋引导槽34通过内袋引导槽固定座35固定在填充头导轨33上，填充头导轨33固定在与内袋引导槽导轨36相配合的滑块二上。内袋引导槽驱动装置设于内袋引导槽导轨36上，通过内袋引导槽驱动装置带动填充头导轨33随滑块二沿内袋引导槽导轨36上下移动。其中，填充头驱动装置一包括电机一、皮带一及与皮带一相配合的两个带轮一；滑块一固定在皮带一上，电机一通过两个带轮一及皮带一带动滑块一沿填充头导轨33上下移动。内袋引导槽驱动装置包括电机二、皮带二及与皮带二相配合的两个带轮二；滑块二固定在皮带二上，电机二通过两个带轮二及皮带二带动滑块二沿内袋引导槽导轨36上下移动。

如图6所示，无内袋包装填充切换机构4包括茶叶引导斗41、填充引导槽42、填充头二43、填充头固定座二44、导轨三45和填充头驱动装置二。茶叶引导斗41位于填充引导槽42的上方，填充头二43固定在填充头固定座二44上，填充头固定座二44通过滑块可上下移动地设于导轨三45上，通过填充头驱动装置二带动填充头固定座二44和填充头二43沿导轨三45上下移动。

内袋引导板37呈弧面状，内袋引导槽34和填充引导槽42的下方均设有外袋导片，填充头一31和填充头二43均为长方条状。

在有内袋包装模式下，有内袋包装填充切换机构3固定于茶叶包装机的外袋待填充位置的上方，翻转式卡爪机构2设于有内袋包装填充切换机构3与茶叶包装机的已装茶叶内袋取袋位置之间。

在无内袋包装模式下，无内袋包装填充切换机构4设于自动上料装置1与茶叶包装机的外袋待填充位置之间，使无内袋包装填充切换机构4的茶叶引导斗41与自动上料装置1的总下料斗17对接，使无内袋包装填充切换机构4的填充引导槽42位于茶叶包装机的外袋待填充机构的上方。

根据茶叶的档次及包装要求选择有内袋或无内袋的茶叶包装模式，下面先以有内袋包装模式对其结构及工作过程进行说明：

在茶叶包装机主体上组装好自动上料装置1、翻转式卡爪机构2和有内袋包装填充切换机构3后就可以开始进行茶叶的双袋包装工作。

双袋包装工作时，物料(茶叶颗粒)从上料斗11中落到皮带分流输送装置12的皮带上，电机带动皮带向左或向右转动传输，使茶叶颗粒落入左震动上料盘13和右震动上料盘14中。左震动上料盘13和右震动上料盘14分别将茶叶颗粒通过震动缓慢落入到左称重料斗15和右称重料斗16中。如左称重料斗15先称够预定重量的茶叶，然后落入总下料斗17，茶叶颗粒再通过总下料斗17进入到内包装袋中。此时，右震动上料盘14已经完成对右称重料斗16的上料工作，右称重料斗16处于待命状态为下一个内袋的茶叶填充做准备，左震动上料盘13再次对左称重料斗15进行物料供应。

茶叶包装机中下一个包装袋达到预定待填充状态后，右称重料斗16将称好的茶叶放入总下料斗17，再经总下料斗17进入到内包装袋中即完成第二次茶叶物料的包装上料。如此循环，交替上料，即可使茶叶包装机的包装袋达到预定待填充状态后直接填充茶叶的目的，从而省去等待称量的时间提高自动茶叶包装机的包装效率。其中，皮带分流输送装置12是由控制系统根据称重及物料传感器的反馈信号控制电机带动皮带的正转或反转而实现对左震动上料盘13和右震动上料盘14的交替供料。

气缸223将夹取式卡爪机构21沿导轨一221向前推出，夹取式卡爪机构211到达预定位置后，卡爪驱动动力装置213驱动两个卡爪211的相对移动夹住已盛装茶叶物料的内袋。内袋剪切分离后，旋转动力装置231通过齿轮传动机构232、转轴以及摆动柄234带动夹取式卡爪机构21向内袋填充机构翻转。盛有茶叶物料的内袋在两个卡爪211的作用下，其底部部掠过内袋引导板37移向内袋引导槽34。在茶叶包装机翻转式卡爪机构的卡爪211及内袋引导板37的配合作用下盛有茶叶物料的内袋被翻转180°，从而使进入内袋引导槽34的盛有茶叶物料的内袋底部朝上而上端多余的部分被折叠起来。而后，茶叶包装机翻转式卡爪机构复位。内袋引导槽驱动装置驱动内袋引导槽34随内袋引导槽固定座35及填充头导轨33下降至外袋待填充位置与待填充外袋对接。而后，填充头一31在填充头驱动装置一的带动作用下随填充头固定座一32沿填充头导轨33向下移动，填充头一31通入内袋引导槽34将其中盛有茶叶物料的内袋挤入外袋38中，通过填充头一31的方形底部对外袋38中的茶叶物料进行挤压整形，从而完成一次有内袋的外包装填充过程。然后，有内袋包装填充切换机构3复位为下一次有内袋填充包装做准备。

拆卸掉翻转式卡爪机构2和内袋包装填充切换机构3中的填充头一31、填充头固定座一32、填充头导轨33、内袋引导槽34、内袋引导板37、内袋引导槽固定座35和填充头驱动装置一后，将无内袋包装填充切换机构4的各部件安装到对应的位置上，即完成无内袋茶叶包装模式的结构组装。下面对无内袋包装模式中的茶叶包装机的工作过程进行说明：

从自动上料装置1的总下料斗17落下的茶叶物料先进入茶叶引导斗41再通过茶叶引导斗41的下端进入已经位于外包装袋上方开口的填充引导槽二42并最终落入外包装袋46中。填充头二43在填充头驱动装置二的带动下随填充头固定座二44沿导轨三45向下移动通过填充引导槽二42并向下挤压落入外袋中的茶叶颗粒。填充头二43为长方条状，通过其底部对外袋46的内部茶叶物料进行平整，使包装更加紧致形状更为美观，至此完成一次无内袋茶叶填充过程。完成一次填充后，各部件复位为下一次茶叶无内袋填充做准备。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制发明。尽管参照前述实施例对木发明进行了详细的说明，对于木领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。实施例中仅是以茶叶包装为例来说明本发明的工作原理，其并不仅限于茶叶的包装。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种茶叶包装机，其特征在于：包括自动上料装置、翻转式卡爪机构、有内袋包装填充切换机构、无内袋包装填充切换机构、控制系统，自动上料装置设于茶叶包装机的供料位置处，由控制系统控制各部分的协同工作；

所述自动上料装置包括上料斗、皮带分流输送装置、左震动上料盘、右震动上料盘和汇总下料斗；上料斗设于皮带分流输送装置的上方，左震动上料盘和右震动上料盘分别设于皮带分流输送装置的左右分流口的下方；汇总下料斗包括左称重料斗、右称重料斗和总下料斗，左称重料斗和右称重料斗分别设于左震动上料盘和右震动上料盘的出料口下方，总下料斗设于左称重料斗和右称重料斗的出料口下方；

所述翻转式卡爪机构包括夹取式卡爪机构、推送装置、旋转驱动机构和底座；旋转驱动机构设于底座上，推送装置设于旋转驱动机构上，夹取式卡爪机构设于推送装置上；依靠夹取式卡爪机构完成抓取动作，依靠推送装置完成夹取式卡爪机构的伸出和缩回，依靠旋转驱动机构带动推送装置及夹取式卡爪机构相对底座的旋转摆动；

所述有内袋包装填充切换机构包括填充头一、填充头固定座一、填充头导轨、内袋引导槽、内袋引导板、内袋引导槽固定座、填充头驱动装置一、内袋引导槽导轨和内袋引导槽驱动装置；填充头一固定在填充头固定座一上，填充头固定座一固定在与填充头导轨相配合的滑块一上；填充头驱动装置一设于填充头导轨上，通过填充头驱动装置一带动填充头固定座一及填充头一随滑块一沿填充头导轨上下移动；内袋引导槽通过内袋引导槽固定座固定在填充头导轨上，填充头导轨固定在与内袋引导槽导轨相配合的滑块二上；内袋引导槽驱动装置设于内袋引导槽导轨上，通过内袋引导槽驱动装置带动填充头导轨随滑块二沿内袋引导槽导轨上下移动；

所述无内袋包装填充切换机构包括茶叶引导斗、填充引导槽、填充头二、填充头固定座二、导轨和填充头驱动装置二；茶叶引导斗位于填充引导槽的上方，填充头二固定在填充头固定座二上，填充头固定座二通过滑块可上下移动地设于导轨上，通过填充头驱动装置二带动填充头固定座二和填充头二沿导轨上下移动；

在有内袋包装模式下，有内袋包装填充切换机构固定于茶叶包装机的外袋待填充位置的上方，翻转式卡爪机构设于有内袋包装填充切换机构与茶叶包装机的已装茶叶内袋取袋位置之间；

在无内袋包装模式下，无内袋包装填充切换机构设于自动上料装置与茶叶包装机的外袋待填充位置之间。

2.根据权利要求1所述的茶叶包装机，其特征在于：所述皮带分流输送装置是由电机带动的可进行正向和反向供料的皮带输送装置。

3.根据权利要求1所述的茶叶包装机，其特征在于：所述旋转驱动机构包括旋转动力装置、齿轮传动机构、转轴、转轴支撑座以及摆动柄；转轴支撑座固定在底座上，转轴置于转轴支撑座中；旋转动力装置通过齿轮传动机构与转轴传动连接，转轴的一端固定摆动柄，摆动柄上方固定推送装置。

4.根据权利要求3所述的茶叶包装机，其特征在于：所述推送装置包括导轨一、滑块三、夹取式卡爪机构固定座和气缸；导轨一固定在摆动柄上，滑块三可滑移地设置在导轨一上，夹取式卡爪机构固定座固定在滑块三上；依靠气缸的推动作用实现滑块三和夹取式卡爪机构固定座沿导轨一前后移动。

5.根据权利要求4所述的茶叶包装机，其特征在于：所述夹取式卡爪机构包括两个卡爪、导轨二以及卡爪驱动动力装置，两个卡爪分别通过滑块可相对移动地设置在导轨二上，由卡爪驱动动力装置带动两个卡爪的相对移动。

6.根据权利要求1所述的茶叶包装机，其特征在于：所述填充头驱动装置一包括电机一、皮带一及与皮带一相配合的两个带轮一；滑块一固定在皮带一上，电机一通过两个带轮一及皮带一带动滑块一沿填充头导轨上下移动。

7.根据权利要求1所述的茶叶包装机内袋填充装置，其特征在于：所述内袋引导槽驱动装置包括电机二、皮带二及与皮带二相配合的两个带轮二；滑块二固定在皮带二上，电机二通过两个带轮二及皮带二带动滑块二沿内袋引导槽导轨上下移动。

8.根据权利要求1所述的茶叶包装机内袋填充装置，其特征在于：所述内袋引导板呈弧面状。

9.根据权利要求1所述的茶叶包装机内袋填充装置，其特征在于：所述内袋引导槽和填充引导槽的下方均设有外袋导片。

10.根据权利要求1所述的茶叶包装机内袋填充装置，其特征在于：所述

填充头一和填充头二均为长方条状。