CN106346835B - 一种用于套装大型液袋的全自动生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于物件或物料贮存或运输的容器的加工领域，公开了一种用于套装大型液袋的全自动生产线，包括地轨、滑触线装置和贯穿每一个工位的运动单元以及依次设置的排料阀阀座安放工位、翻转工位Ⅰ、排气阀阀座/进料阀阀座安放工位、PE筒形薄料套装工位、PP筒形薄料套装工位、排气口/进料口切割工位、排气阀阀体/进料阀阀体装配工位、翻转工位Ⅱ、排料口切割工位、排料阀阀体装配工位和脱袋工位。本发明可实现多层PE筒形薄料和PP筒形薄料的自动套装、自动切孔、自动安放阀座和阀体并拧紧，最后自动脱袋，取代了大量的人工劳动，提高了生产效率；同时使产品生产的精度提高，保证了卫生情况，提高了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及用于物件或物料贮存或运输的容器的加工领域，具体而言，涉及一种用于套装大型液袋的全自动生产线。
背景技术
目前许多液料，特别是食品级的液料，是通过与集装箱尺寸相当的大型液袋来运输的，此类大型液袋通常由多层筒形薄塑料(作为内层，如PE)和单层筒形薄编织料(作为外层，如PP)套装在一起，两端封口后形成，这些筒形薄料套叠在一起后，一般要在其上切割三个圆孔，分别在这三个圆孔处安装排气阀、进料阀和排料阀。这些阀由阀座和阀体两部分组成，阀座留在液袋内，阀体在液袋外，两部分由螺钉拧紧。
目前，生产此类袋子任何一个环节均为手工操作，多层液袋套装环节以多人合作的形式由外层向内多层套装，人工套装时，若出现内层不平整现象，人爬入其中进行平整，劳动强度大，产品卫生不达标，且生产效率低；在其上切口安装阀门也完全是靠手工进行，手工实现切口显然存在效率、卫生和尺寸精度等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于套装大型液袋的全自动生产线，以解决现有技术中生产此类液袋完全采用手工操作，劳动强度大，生产效率低且产品卫生不达标的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种用于套装大型液袋的全自动生产线，包括铺设于地面上的地轨，地轨外围设置有支撑于立柱的滑触线，滑触线为整个生产线提供电力和控制信息，还包括由控制单元控制、沿地轨移动的运动单元，地轨上依次设置有排料阀阀座安放工位、翻转工位Ⅰ、排气阀阀座/进料阀阀座安放工位、PE筒形薄料套装工位、PP筒形薄料套装工位、排气口/进料口切割工位、排气阀阀体/进料阀阀体装配工位、翻转工位Ⅱ、排料口切割工位、排料阀阀体装配工位、脱袋工位，运动单元依次经过每一个工位进行相应的操作。
进一步的，运动单元包括袋芯、主车和辅车，主车安装在袋芯一端，辅车安装在袋芯另一端，主车和辅车上均安装有电机，以带动袋芯到各个工位进行不同的操作；
进一步的，排料阀阀座安放工位上设置有排料阀阀座输送线和排料阀阀座装配机器人，排料阀阀座装配机器人从排料阀阀座输送线上获取排料阀阀座，把排料阀阀座安放在袋芯上；
进一步的，翻转工位Ⅰ为空工位，安装完排料阀阀座的运动单元在此工位将袋芯进行180度翻转，使安装有排料阀阀座的一面朝下；
进一步的，排气阀阀座/进料阀阀座安放工位上设置有排气阀阀座输送线、进料阀阀座输送线和排气阀阀座装配机器人、进料阀阀座装配机器人，排气阀阀座装配机器人和进料阀阀座装配机器人分别从排气阀阀座输送线和进料阀阀座输送线上抓取排气阀阀座/进料阀阀座，把排气阀阀座/进料阀阀座自动安放在袋芯上；
进一步的，PE筒形薄料套装工位上设置有下料机构、真空吸盘机构和拖拽机构，套装时，主车支撑袋芯，辅车与袋芯脱离并避让在一侧，由下料机构自动下料PE筒形薄料，真空吸盘机构通过吸附使PE筒形薄料一端的料口张开并保持一定形状，拖拽机构夹持PE筒形薄料张口端，使张口对准袋芯，将PE筒形薄料套装在袋芯上，套装完成后辅车复位继续支撑袋芯的一端；
进一步的，PP筒形薄料套装工位上设置有下料机构、真空吸盘机构和拖拽机构，套装时，主车支撑袋芯，辅车与袋芯脱离并避让在一侧，由下料机构自动下料PP筒形薄料，真空吸盘机构通过吸附使PP筒形薄料一端的料口张开并保持一定形状，拖拽机构夹持PP筒形薄料张口端，使张口对准袋芯，将PP筒形薄料套装在已经套装完PE筒形薄料的袋芯上，套装完成后辅车复位继续支撑袋芯的一端；
进一步的，排气口/进料口切割工位上设置有定位装置、排气口切割装置和进料口切割装置，定位装置先确定排气阀/进料阀阀座的安放位置，然后排气口切割装置和进料口切割装置在相应位置上分别切割出排气口和进料口。
进一步的，排气阀阀体/进料阀阀体装配工位上设置有排气阀阀体输送线、进料阀阀体输送线和排气阀阀体装配机器人、进料阀阀体装配机器人，排气阀阀体装配机器人和进料阀阀体装配机器人分别从排气阀阀体输送线和进料阀阀体输送线上抓取排气阀阀体和进料阀阀体，将其分别装配到运动单元的排气阀阀座和进料阀阀座上，使阀体与阀座固定连接。
进一步的，翻转工位Ⅱ为空工位，运动单元完成排气阀阀体/进料阀阀体装配后，在此工位将袋芯进行180度翻转，使装配有排气阀阀体/进料阀阀体的一面朝下；
进一步的，排料口切割工位上设置有定位装置和排料口切割装置，定位装置先确定排料阀阀座的安放位置，然后排料口切割装置在相应位置上切割出排料口。
进一步的，排料阀阀体装配工位上设置有排料阀阀体输送线和排料阀阀体装配机器人，排料阀阀体装配机器人从排料阀阀体输送线上抓取排料阀阀体，将其装配到运动单元的排料阀阀座上，使阀体与阀座固定连接；
进一步的，脱袋工位上设置有放料平台，放料平台上方设置有脱袋桁架，脱袋桁架上设置有机械手，脱袋时辅车移开，脱袋桁架上的机械手抓住袋芯自由端的液袋边缘，顺袋芯轴向脱出已套装好的液袋并放置于放料平台上，脱袋完成后辅车复位继续支撑袋芯的一端；
进一步的，主车通过外齿式转台轴承与袋芯连接，辅车通过插销装置与袋芯连接，使袋芯可以相对于主车和辅车进行180度翻转；
进一步的，排气口/进料口切割工位上还设置有废料回收装置，用于回收切割排气口/进料口所产生的废料；
进一步的，排料口切割工位上还设置有废料回收装置，用于回收切割排料口所产生的废料；
进一步的，排气阀阀体/进料阀阀体装配工位上还设置有自动送钉装置，通过自动送钉装置自动送螺钉，使螺钉摆放有序，便于获取；
进一步的，排料阀阀体装配工位上还设置有自动送钉装置，通过自动送钉装置自动送螺钉，使螺钉摆放有序，便于获取；
进一步的，所述PE筒形薄料套装工位上还设置有输料装置，用于将PE筒形薄料卷料输送到下料机构；
进一步的，所述PP筒形薄料套装工位上还设置有输料装置，用于将PP筒形薄料卷料输送到下料机构。
本发明具有以下有益效果：本发明的大型液袋全自动生产线采用多工位技术方案，来实现多层PE筒形薄料和PP筒形薄料的自动套装、自动切孔、自动安放阀门阀座和阀体、自动将阀体与阀座拧紧，最后自动脱袋；本发明代替了大量的人工劳动力，提高了生产效率，减轻了劳动强度；同时使产品生产的精度提高，保证了卫生情况，提高了产品质量。
附图说明
图1是本发明生产线各工位布局图；
图2运动单元结构示意图；
图3是排料阀阀座安放工位布置图；
图4是排气阀/进料阀阀座安放工位布置图；
图5是PE筒形薄料套装工位布置图；
图6是PP筒形薄料套装工位布置图；
图7是排气口/进料口切割工位布置图；
图8是排料口切割工位布置图；
图9是排料阀阀体装配工位布置图；
图10是排气阀阀体/进料阀阀体装配工位布置图；
图11是脱袋工位布置图；
图12是本发明实施例2生产线各工位布局图；
其中，上述附图包括以下附图标记：101、排料阀阀座安放工位；102、翻转工位Ⅰ；103、排气阀阀座/进料阀阀座安放工位；104、PE筒形薄料套装工位；105、PP筒形薄料套装工位；106、排气口/进料口切割工位；107、排气阀阀体/进料阀阀体装配工位；108、翻转工位Ⅱ；109、排料口切割工位；110、排料阀阀体装配工位；111、脱袋工位；1、袋芯；2、主车；3、辅车；4、排料阀阀座输送线；5、排料阀阀座装配机器人；6、排气阀阀座输送线；7、进料阀阀座输送线；8、排气阀阀座装配机器人；9、进料阀阀座装配机器人；10、真空吸盘机构；11、拖拽机构；12、下料机构；13、排气口切割装置；14、进料口切割装置；15、废料回收装置；16、排料口切割装置；17、排料阀阀体输送线；18、排料阀阀体装配机器人；19、自动送钉装置；20、排气阀阀体输送线；21、进料阀阀体输送线；22、进料阀阀体装配机器人；23、排气阀阀体装配机器人；24、脱袋桁架；25、放料平台；26、输料装置；
A为排料阀阀座安放位置；
B为排气阀阀座安放位置；
C为进料阀阀座安放位置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
如图所示，一种用于套装大型液袋的全自动生产线，包括铺设于地面上的地轨，地轨外围设置有支撑于立柱的滑触线，滑触线为整个生产线提供电力和控制信息，还包括由控制单元控制、沿地轨移动的运动单元，地轨上依次设置有排料阀阀座安放工位101、翻转工位Ⅰ102、排气阀阀座/进料阀阀座安放工位103、PE筒形薄料套装工位104、PP筒形薄料套装工位105、排气口/进料口切割工位106、排气阀阀体/进料阀阀体装配工位107、翻转工位Ⅱ108、排料口切割工位109、排料阀阀体装配工位110、脱袋工位111，运动单元依次经过每一个工位进行相应的操作。
运动单元包括袋芯1、主车2和辅车3，主车2安装在袋芯1前端，辅车3安装在袋芯1后端，主车2和辅车3上均装有电机，运动单元贯穿每一个工位，在每一个工位进行不同的操作；主车2通过外齿式转台轴承与袋芯1连接，辅车3通过插销装置与袋芯1连接，使袋芯1可以相对于主车2和辅车3进行180度翻转，翻转时主车2、辅车3支撑袋芯1的两端，主车2上的电机驱动外齿式转台轴承从而带动袋芯翻转180度；
排料阀阀座安放工位101上设置有排料阀阀座输送线4和排料阀阀座装配机器人5，排料阀阀座装配机器人5从排料阀阀座输送线4上获取排料阀阀座，把排料阀阀座安放在袋芯上；
翻转工位Ⅰ102为空工位，安装完排料阀阀座的运动单元在此工位将袋芯1进行180度翻转，使安装有排料阀阀座的一面朝下；
翻转后的运动单元在排气阀/进料阀阀座安放工位103上安装排气阀阀座和进料阀阀座，由于排气口和进料口在同一面，排气阀阀座和进料阀阀座的安放可配合同时进行，该工位上设置有排气阀阀座输送线6、进料阀阀座输送线7和排气阀阀座装配机器人8、进料阀阀座装配机器人9，排气阀阀座装配机器人8和进料阀阀座装配机器人9分别从排气阀阀座输送线6和进料阀阀座输送线7上抓取排气阀阀座/进料阀阀座，把排气阀阀座/进料阀阀座安放在袋芯1上；
运动单元安装完排料阀阀座和排气阀/进料阀阀座后，在PE筒形薄料套装工位104上套装多层PE筒形薄料，该工位上设置有输料装置26、下料机构12、真空吸盘机构10和拖拽机构11，套装时，主车2支撑袋芯1，辅车3与袋芯1脱离并避让在一侧，输料装置26将PE筒形薄料卷料输送到下料机构12，下料机构12进行PE筒形薄料自动下料后，由真空吸盘机构10吸附使PE筒形薄料口张开并保持一定形状，拖拽机构11夹持PE筒形薄料张口端，使张口对准袋芯1，将PE筒形薄料套装在袋芯1上，根据实际需要，上述过程可重复多次以套装多层PE筒形薄料，套装完成后辅车3复位继续支撑袋芯1的一端；
运动单元套装完多层PE筒形薄料后，在PP筒形薄料套装工位105上套装PP筒形薄料，该工位上也设置有输料装置26、下料机构12、真空吸盘机构10和拖拽机构11，套装过程与套装PE筒形薄料过程基本相同，套装时，由主车2支撑袋芯1，辅车3与袋芯1脱离并避让在一侧，输料装置26将PP筒形薄料卷料输送到下料机构12,下料机构12进行PP筒形薄料自动下料后，由真空吸盘机构10吸附使PP筒形薄料口张开并保持一定形状，拖拽机构11夹持PP筒形薄料张口端，使张口对准袋芯1，将PP筒形薄料套装在袋芯1上，通常只需套装一层PP筒形薄料，套装完成后辅车3复位继续支撑袋芯1的一端；
运动单元完成PE筒形薄料和PP筒形薄料套装后，在排气口/进料口切割工位106上切割排气口和进料口，该工位上设置有定位装置、排气口切割装置13、进料口切割装置14和废料回收装置15，定位装置先确定排气阀阀座和进料阀阀座的安放位置，然后排气口切割装置和进料口切割装置分别切割出排气口和进料口；切割产生的废料由废料回收装置15回收；
运动单元完成排气口/进料口切割后，在排气阀阀体/进料阀阀体装配工位107上装配排气阀/进料阀阀体，该工位上设置有排气阀阀体输送线20、进料阀阀体输送线21和排气阀阀体装配机器人23、进料阀阀体装配机器人22，还设置有自动送钉装置19，排气阀/进料阀阀体装配机器人分别从排气阀/进料阀阀体输送线上抓取排气阀/进料阀阀体以及从自动送钉装置19上获取螺栓，将其装配到运动单元的排气阀/进料阀阀座上，使阀体与阀座固定连接；
翻转工位Ⅱ108为空工位，运动单元完成排气阀/进料阀阀体装配后，在此工位将袋芯1进行180度翻转，使装配有排气阀/进料阀阀体的一面朝下；
运动单元在翻转工位Ⅱ108翻转后，在排料口切割工位109上切割排料口，该工位上设置有定位装置、排料口切割装置16和废料回收装置15，定位装置先确定排料阀阀座的安放位置，然后排料口切割装置16切割出排料口，切割产生的废料由废料回收装置15回收；
运动单元完成排料口切割后，在排料阀阀体装配工位110上装配排料阀阀体，该工位上设置有排料阀阀体输送线17、排料阀阀体装配机器人18和自动送钉装置19，排料阀阀体装配机器人18从排料阀阀体输送线17上抓取排料阀阀体以及从自动送钉装置19上获取螺栓，将其装配到排料阀阀座上，使阀体与阀座固定连接；
所有工序完成后，在脱袋工位111上将液袋脱下，该工位上设置有放料平台25，放料平台25上方设置有脱袋桁架24，脱袋桁架24上设置有机械手，脱袋时辅车3移开，脱袋桁架24上的机械手抓住袋芯1自由端的液袋边缘，顺袋芯1轴向脱出已套装好的液袋,脱出的液袋存放在于放料平台25上，脱袋完成后辅车3复位继续支撑袋芯1的一端；
上述工位依次沿直线设置。为了进一步提高效率，可采用多个运动单元同时运动，进行操作。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，实施例2中的生产线各工位按照矩形环线布置，为了使运动单元沿矩形各边运动，在转角处需要使运动单元换向，因此需要在转角处增加换向装置以及相配套的换向导轨，换向时，换向装置与主车2、辅车3配合，实现运动单元运动方向改变而袋芯1的方向不变。
其余与实施例1相同。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种用于套装大型液袋的全自动生产线，包括铺设于地面上的地轨，地轨外围设置有支撑于立柱的滑触线，滑触线为整个生产线提供电力和控制信息，其特征在于,还包括由控制单元控制、沿地轨移动的运动单元，地轨上依次设置有排料阀阀座安放工位(101)、翻转工位Ⅰ(102)、排气阀阀座/进料阀阀座安放工位(103)、PE筒形薄料套装工位(104)、PP筒形薄料套装工位(105)、排气口/进料口切割工位(106)、排气阀阀体/进料阀阀体装配工位(107)、翻转工位Ⅱ(108)、排料口切割工位(109)、排料阀阀体装配工位(110)、脱袋工位(111)，运动单元依次经过每一个工位进行相应的操作。
2.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，运动单元包括袋芯(1)、主车(2)和辅车(3)，主车(2)安装在袋芯(1)一端，辅车(3)安装在袋芯(1)另一端，主车(2)和辅车(3)上均安装有电机，以带动袋芯(1)到各个工位进行不同的操作。
3.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排料阀阀座安放工位(101)上设置有排料阀阀座输送线(4)和排料阀阀座装配机器人(5)，排料阀阀座装配机器人(5)从排料阀阀座输送线(4)上获取排料阀阀座，将其安放在袋芯(1)上。
4.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，翻转工位Ⅰ(102)为空工位，安装完排料阀阀座的运动单元在此工位将袋芯(1)进行180度翻转，使安装有排料阀阀座的一面朝下。
5.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排气阀阀座/进料阀阀座安放工位(103)上设置有排气阀阀座输送线(6)、进料阀阀座输送线(7)和排气阀阀座装配机器人(8)、进料阀阀座装配机器人(9)，排气阀阀座装配机器人(8)和进料阀阀座装配机器人(9)分别从排气阀阀座输送线(6)和进料阀阀座输送线(7)上抓取排气阀阀座/进料阀阀座，将其分别安放在袋芯(1)上。
6.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，PE筒形薄料套装工位(104)上设置有下料机构(12)、真空吸盘机构(10)和拖拽机构(11)，套装时，主车(2)支撑袋芯(1)，辅车(3)与袋芯(1)脱离并避让在一侧，由下料机构(12)自动下料PE筒形薄料，真空吸盘机构(10)通过吸附使PE筒形薄料一端的料口张开并保持一定形状，拖拽机构(11)夹持PE筒形薄料张口端，使张口对准袋芯(1)，将PE筒形薄料套装在袋芯(1)上，套装完成后辅车(3)复位继续支撑袋芯(1)的一端。
7.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，PP筒形薄料套装工位(105)上设置有下料机构(12)、真空吸盘机构(10)和拖拽机构(11)，套装时，主车(2)支撑袋芯(1)，辅车(3)与袋芯(1)脱离并避让在一侧，由下料机构(12)自动下料PP筒形薄料，真空吸盘机构(10)通过吸附使PP筒形薄料一端的料口张开并保持一定形状，拖拽机构(11)夹持PP筒形薄料张口端，使张口对准袋芯(1)，将PP筒形薄料套装在已经套装完PE筒形薄料的袋芯(1)上，套装完成后辅车(3)复位继续支撑袋芯(1)的一端。
8.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排气口/进料口切割工位(106)上设置有定位装置、排气口切割装置(13)和进料口切割装置(14)，定位装置先确定排气阀/进料阀阀座的安放位置，然后排气口切割装置(13)和进料口切割装置(14)在相应位置上分别切割出排气口和进料口。
9.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排气阀阀体/进料阀阀体装配工位(107)上设置有排气阀阀体输送线(20)、进料阀阀体输送线(21)和排气阀阀体装配机器人(23)、进料阀阀体装配机器人(22)，排气阀阀体装配机器人(23)和进料阀阀体装配机器人(22)分别从排气阀阀体输送线(20)和进料阀阀体输送线(21)上抓取排气阀阀体和进料阀阀体，将其分别装配到运动单元的排气阀阀座和进料阀阀座上，使阀体与阀座固定连接。
10.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，翻转工位Ⅱ(108)为空工位，运动单元完成排气阀/进料阀阀体装配后，在此工位将袋芯(1)进行180度翻转，使装配有排气阀/进料阀阀体的一面朝下。
11.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排料口切割工位(109)上设置有定位装置和排料口切割装置(16)，定位装置先确定排料阀阀座的安放位置，然后排料口切割装置(16)在相应位置上切割出排料口。
12.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排料阀阀体装配工位(110)上设置有排料阀阀体输送线(17)和排料阀阀体装配机器人(18)，排料阀阀体装配机器人(18)从排料阀阀体输送线(17)上抓取排料阀阀体，将其装配到运动单元的排料阀阀座上，使阀体与阀座固定连接。
13.根据权利要求1所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，脱袋工位(111)上设置有放料平台(25)，放料平台(25)上方设置有脱袋桁架(24)，脱袋桁架(24)上设置有机械手，脱袋时辅车(3)移开，脱袋桁架(24)上的机械手抓住袋芯(1)自由端的液袋边缘，顺袋芯(1)轴向脱出已套装好的液袋并放置于放料平台(25)上，脱袋完成后辅车(3)复位继续支撑袋芯(1)的一端。
14.根据权利要求2所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，主车(2)通过外齿式转台轴承与袋芯(1)连接，辅车(3)通过插销装置与袋芯(1)连接，使袋芯(1)可以相对于主车(2)和辅车(3)进行180度翻转。
15.根据权利要求8所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排气口/进料口切割工位(106)上还设置有废料回收装置(15)，用于回收切割排气口/进料口所产生的废料。
16.根据权利要求11所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排料口切割工位(109)上还设置有废料回收装置(15)，用于回收切割排料口所产生的废料。
17.根据权利要求9所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排气阀阀体/进料阀阀体装配工位(107)上还设置有自动送钉装置(19)，通过自动送钉装置(19)自动送螺钉。
18.根据权利要求12所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，排料阀阀体装配工位(110)上还设置有自动送钉装置(19)，通过自动送钉装置(19)自动送螺钉。
19.根据权利要求6所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，所述PE筒形薄料套装工位(104)上还设置有输料装置(26)，用于将PE筒形薄料卷料输送到下料机构(12)。
20.根据权利要求7所述的用于套装大型液袋的全自动生产线，其特征在于，所述PP筒形薄料套装工位(105)上还设置有输料装置(26)，用于将PP筒形薄料卷料输送到下料机构(12)。
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