CN106428840B - 小包装产品二次装袋装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小包装产品二次装袋装置，包括控制器和机架，还包括输送待二次包装的小包装产品的输送机构、对输送而来的小包装产品进行排列的排列机构、对排列的小包装产品进行移动的平移机构、将移动的小包装产品压实的挤压密实机构，以及将压实的小包装产品推送至二次包装袋内的推进装袋机构。本发明还提供了该小包装产品二次装袋装置的控制方法。本发明所述的小包装产品二次装袋装置可对小包装产品进行自动的二次装袋作业，以避免采用人工装袋作业，而带来的效率低、劳动强度大、生产成本高等不足。

Description

小包装产品二次装袋装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及产品包装技术领域，特别涉及一种小包装产品二次装袋装置。本发明还涉及该小包装产品二次装袋装置的控制方法。

背景技术

近几年来，我国消耗类产品发展速度不断加快，袋装、盒装等小包装形式得到了广泛应用，许多设备厂家对如何将产品装入小包装袋、小包装盒等进行了较大力度的研发与实践，从而使得该流程基本实现了自动化、无人化。但是，针对小包装袋、小包装盒如何进行二次装袋却很少有厂家涉及。虽然一些设备制造商已经开发出了一些自动或半自动二次装袋设备，却因设备运行不稳定、装袋速度慢等原因，没有得到市场的认可、没有得到普遍的应用，从而致使二次装袋工作仍然主要由人工完成，这就导致二次包装生产效率低下、产品质量不可控、人工劳动强度增大、生产成本较高等诸多不足。

发明内容

基于现有技术中的不足，本发明提出一种小包装产品二次装袋装置，以能够用于小包装产品的二次装袋作业，避免人工二次装袋作业的不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种小包装产品二次装袋装置，包括控制器和机架，还包括：

输送机构，承接小包装产品，并依次向下游输送；

排列机构，邻接于所述输送机构的末端而设于机架上，所述排列机构包括呈长圆孔形步进旋转的转动部，以及沿所述转动部外周壁间隔布置的多个隔板，于相邻隔板间形成有容置小包装产品的间隙；

平移机构，设于机架上并包括具有侧推平板及驱使所述侧推平板直线运动的驱动单元的移动部，所述侧推平板为并排布置、且可分置于所述隔板两侧的两个，并于侧推平板上形成有供所述隔板穿过的空隙，在所述驱动单元的驱动下，两个所述侧推平板同步运动而将依次相邻的若干间隙内的小包装产品夹带推送至推进装袋机构处；

挤压密实机构，设置在机架上、并位于所述侧推平板的推送路径上，所述挤压密实机构包括位于侧推平板推送路径一侧的挡板，以及相对于挡板位于侧推平板推送路径另一侧的，可对夹带于两个侧推平板内的小包装产品向所述挡板一侧进行挤压的挤压部；

推进装袋机构，与所述排列机构并排布置于机架上，所述推进装袋机构包括可输出直线推动力，以将侧推平板所推来的小包装产品向二次包装袋内推送的推动部。

进一步的，在机架上邻接于输送机构的末端设有罩设于排列机构端部的排列导向槽，所述排列导向槽包括分置于排列机构两相对侧的立板，以及连接于两立板顶部间的顶板，两侧立板靠近于输送机构的一端呈外扩状布置，所述顶板靠近于输送机构的一端向下弯曲布置。

进一步的，所述输送机构为相邻于机架布置的皮带输送机。

进一步的，所述转动部为设置于机架上的、呈长圆孔形并由步进电机驱使转动的链板输送机，所述隔板分别固定于链板输送机的各链板上，且所述隔板与相应链板端面间呈钝角布置。

进一步的，在所述机架上于输送机构和排列机构间设有可对小包装产品向排列机构的输送进行间歇阻挡的阻挡机构。

进一步的，所述平移机构包括定位于机架上的框体，所述移动部设于框体上，且在框体和移动部之间设有驱使所述移动部沿框体高度方向移动的升降部。

进一步的，所述移动部包括可沿框体高度方向滑动的架体，所述升降部为设于框体顶部并与架体间传动连接的气缸，两个所述侧推平板滑动设于架体上，所述驱动单元为设于架体上、并与侧推平板间传动连接的滚珠丝杠机构。

进一步的，所述推动部包括定位于机架上的一级直线动力输出单元，以及设于所述一级直线动力输出单元动力输出端上的二级直线动力输出单元，在二级直线动力输出单元的动力输出端枢接有立板，且在二级直线动力输出单元的动力输出端与所述立板间设有可驱使立板枢转，以使所述立板垂直于二级直线动力输出单元的动力输出方向的直立部。

进一步的，在所述机架上对应于推进装袋机构的推送方向设有对所述推进装袋机构推送的小包装产品进行导向的装袋导向槽，所述装袋导向槽靠近于推进装袋机构的一端呈外扩的喇叭口状。

本发明的小包装产品二次装袋装置，通过输送机构的依次输送，以及排列机构的步进运动可排列出设定数量的小包装产品，然后在平移机构的带动下排列出的小包装产品可移至推进装袋机构处，以由推进装袋机构将设定数量小包装产品推送至二次包装袋中，且在平移机构移动小包装产品时还可对小包装产品进行压实。从而由本装置可对小包装产品进行自动的二次装袋作业，以避免采用人工装袋作业，而带来的效率低、劳动强度大、生产成本高等不足。

本发明还提供了上述小包装产品二次包装装置的控制方法，该方法包括如下的步骤：

a、控制器控制装置开始运行；

b、输送机构动作，将待二次包装的小包装产品依次输送至排列机构处；

c、转动部步进旋转，将输送而来的小包装产品依次排列于各间隙内，并在排列设定数量的小包装产品后转动部停止；

d、驱动单元动作，驱使侧推平板将排列机构内设定数量的小包装产品推送至排列机构的一侧；

e、挤压部动作，将夹带于两侧推平板内的小包装产品挤压密实；

f、驱动单元动作驱使侧推平板将压实后的小包装产品推送至推进装袋机构处；

g、推动部动作，将压实的小包装产品推送至二次包装袋内；

h、驱动单元动作，驱使侧推平板回位于排列机构处。

通过上述的控制方法可由本发明的小包装产品二次包装装置实现小包装产品二次包装的自动进行，从而可避免采用人工进行二次装袋作业，而带来的效率低、劳动强度大、生产成本高等不足。

附图说明

图1为本发明实施例所述的小包装产品二次包装装置的结构图；

图2为本发明实施例所述的排列机构的结构图；

图3为图2中A部分的局部放大图；

图4为本发明实施例所述的阻挡机构的结构图；

图5为本发明实施例所述的平移机构的结构图；

图6为本发明实施例所述的推进装袋机构的结构图；

图7为图6中B部分的局部放大图；

附图标记为：

1、皮带输送机；2、排列导向槽；3、推进装袋机构；4、平移机构；5、机架；6、装袋导向槽；7、排列机构；8、压实气缸；9、挡板；10、安装板；101、安装孔；11、张紧螺栓；111、安装块；12、框架；121、连接板；122、连接法兰；13、隔板；14、带座轴承；15、框体；16、架体；17、升降气缸连接法兰；18、升降气缸；19、升降导轨；20、伺服电机；21、滚珠丝杠；22、平移导轨；23、丝杠螺母；24、侧推平板；25、一级推进装袋气缸；26、二级推进装袋气缸；27、空心导向轴；28、二级气缸安装滑座；29、直立气缸；30、立板；31、第一端板；32、第二端板；33、平板；34、连接孔；35、销轴；36、枢转轴；37、壳体；38、推拉式电磁铁；39-挡块。

具体实施方式

本实施例涉及一种小包装产品二次装袋装置，如图1中所示，其包括未示出的控制器和机架5，还包括输送待二次包装的小包装产品的输送机构，以及设于机架5上的对输送机构输送而来的小包装产品进行排列的排列机构7，对排列机构7排列的小包装产品进行移动的平移机构4，将平移机构4移动的小包装产品压实的挤压密实机构，和将挤压密实机构压实后的小包装产品推送至二次包装袋内的推进装袋机构3。

本实施例中机架5采用方管焊接而成，在机架5的底部安装有地脚，地脚为缺口脚杯，以能够根据工况固定于地面上，机架5的台面采用普通钢板即可，台面上也可敷设304不锈钢，以提高清洁度。输送机构为相邻于机架5布置的皮带输送机1，皮带输送机1上的皮带通过电机驱使回转运动，皮带输送机1的机体也可采用方管焊接而成，在使用时可通过调整机体的高度，而调节皮带输送机1的高度，以与机架5台面高度相适应。

本实施例中在机架5上位于皮带输送机1和排列机构7之间还设置有排列导向槽2，排列导向槽2也罩设在排列机构7靠近于皮带输送机1的一端上。具体来说，排列导向槽2包括分别设置于排列机构7两侧的立板，以及连接于两侧的立板顶部的顶板，由此使得排列导向槽2呈倒置的“U”形，而能够罩设在排列机构7的端部。排列导向槽2可对皮带输送机1输送而来的小包装产品进行导向，以使得小包装产品稳定的进入排列机构7处。

为便于小包装产品进入排列导向槽2内，本实施例中两侧立板靠近于皮带输送机1的一端呈“八”字形外扩布置，而为了便于小包装产品依次进入排列机构7处，顶板靠近于皮带输送机1的一端也设置为向下弯曲状。本实施例中排列机构7的结构如图2和图3中所示，其在机架5上相邻于皮带输送机1布置，排列机构7的一端也正对于皮带输送机1的末端。具体上，排列机构7包括呈长圆孔形且步进旋转的转动部，该转动部为设置在机架5上的由步进电机驱使转动的链板输送机。

链板输送机包括框架12，框架12呈长条形，在框架12的两端分别设置有带座轴承14，由多个链板铰接而成的环状链板条的链轮轴即转动安装于两端的带座轴承14上。本实施例中，为保证链板条的可靠使用也设置有链板条张紧装置，具体上在框架12的一端固连有连接板121，连接板121上形成有凹槽，在该凹槽内则嵌装有安装板10，靠近于连接板121一端的带座轴承14即通过安装板10安装于框架12上。而且安装板10上用于安装板10和连接板121间连接的连接螺栓穿过的安装孔101也设置为长圆孔，从而通过连接螺栓在安装孔101中的滑动，可由安装板10带动带座轴承14移动。

本实施例中，在框架12上靠近于安装板10还固连有安装块111，在安装块111上则螺接有张紧螺栓11，通过旋紧张紧螺栓11对安装板10进行顶推，便可实现两端带座轴承14间的远离，而达到对链板条张紧的目的，链板条张紧后旋紧穿设于安装孔101中的连接螺栓即可。在连接板121上也通过螺接紧固连接有连接法兰122，连接法兰122上设置有通孔，以能够通过设置于通孔内的螺栓将框架12固定于机架1的台面底部。对应于上述的位于框架12一端的连接法兰122，在框架12的另一端也固连有连接法兰122，其直接与框架12通过螺栓紧固连接便可。

驱使链板条转动的步进电机也安装于机架5的底部，步进电机的输出轴通过联轴器与链轮轴传动连接，链轮轴上的支撑链板条的链轮则可通过轴肩和套筒进行定位。本实施例中排列机构7还包括沿转动部的外周壁间隔布置的多个隔板13，具体上在构成链板条的各链板上设置有螺纹孔，隔板13即为由螺钉紧固于各链板上的多个。本实施例中各隔板13在固定于链板上后，隔板13的端面与链板端面之间也呈钝角，其可为110°-114°，例如可为112°，而为便于隔板13和链板之间的连接，在制造中可将隔板13整体制成弯折状，其一端即贴靠于链板端面紧固，而隔板13的另一端则与链板间呈钝角布置。

本实施例中排列导向槽即罩设在安装有隔板13的链板输送机的一端上，在步进电机的驱动下，链板输送机步进旋转，从而由皮带输送机1输送来的小包装产品可依次进入相邻隔板13间的间隙内。为保证在每个步进运动中，有相同数量的小包装产品进入相邻隔板13间的间隙内，本实施例中在机架5上于皮带输送机1和链板输送机之间也设置有对向链板输送机一侧输送的小包装产品进行间歇阻挡的阻挡机构。

阻挡机构的结构如图4中所示，其包括可固定于机架5底部的壳体37，在壳体37上紧固有推拉式电磁铁38，而在推拉式电磁铁38的运动端则连接有可滑动插设在壳体37中的挡块39。在壳体37安装于机架5底部时，挡块39在推拉式电磁铁38的驱动下，可经由机架5台面上的长条孔穿出，以对向链条输送机一侧移动的小包装产品进行阻挡。推拉式电磁铁38的供电由控制器控制，其在步进电机驱使链条输送机旋转时，使得挡块39伸出即可。在挡块39回缩后，因挡块39阻挡而停止的小包装产品可在后续小包装产品的推动下继续移动，以进入相邻隔板13之间。

本实施例中平移机构4的结构如图5中所示，其包括定位于机架5上的框体15，框体15呈方形，在框体15内设置有具有侧推平板24以及驱使侧推平板24进行直线运动的驱动单元的移动部，在该移动部和框体15之间还设置有可使移动部沿框体15高度方向移动的升降部。具体结构上，在框体15四个顶角处设置有沿其高度方向布置的升降导轨19，上述移动部包括可沿框体15高度方向滑动的架体16，架体16即通过连接于其四个顶角处的滑块滑动布置于升降导轨19上。而上述的升降部则为设置在框架15顶部的升降气缸18，升降气缸18的气缸杆通过升降气缸连接法兰17和架体16连接。

本实施例中，在架体16的底部设置有平移导轨22，前述的侧推平板24为并列布置，以可分置在链板输送机上的多个隔板13两侧的两个，且两个侧推平板24通过其顶部的呈“U”形的支板连接在一起，在支板两端连接有滑动设置在平移导轨22上的滑块。用于驱使侧推平板24直线运动的驱动单元则为设置在架体16上并与侧推平板24间传递连接的滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构具体包括转动设置于架体16上的滚珠丝杠21，在架体16的一端安装有驱动滚珠丝杠21转动的伺服电机20，两个侧推平板24由支板通过丝杠螺母23连接于滚珠丝杠21上，从而实现伺服电机20驱动下的侧推平板24的直线运动。

当然，除了采用滚珠丝杠机构，也可采用无杆气缸、液压缸或是直线电机的形式实现侧推平板24的直线运动。本实施例中挤压密实机构设置于侧推平板24的移动路径，也即侧推平板24推送小包装产品移动的推送路径上，具体上，挤压密实机构包括于侧推平板24推送路径的一侧紧固于机架5上的挡板9，以及相对于挡板9位于机架5另一侧的可相对于挡板9进行直线运动，以进行挤压的挤压部，该挤压部采用固定于机架5上的压实气缸8，压实气缸8的气缸杆对应于挡板9一侧布置，且在压实气缸8的气缸杆的端部也联接有顶板。

本实施例中，在侧推平板24上形成有可供链板输送机上的隔板13穿过的空隙，从而当相邻隔板13之间的间隙内有小包装产品时，置于隔板13两侧的侧推平板24向一侧平移时，便可将小包装产品夹带于两个侧推平板24内而进行移动。因隔板13与链板端面间的钝角布置，侧推平板24上的空隙也呈倾斜状。本实施例中推进装袋机构3与排列机构7并排布置于机架5上，压实气缸8及挡板9构成的挤压密实机构即位于推进装袋机构3和排列机构7之间，而平移机构4则横跨于排列机构7和推进装袋机构3上。

如图6和图7中所示，推进装袋机构3包括可输出直线推动力，以将侧推平板24夹带推送而来的小包装产品向二次包装袋内推送的推动部。该推动部具体包括定位于机架5上的一级直线动力输出单元，以及设置于一级直线动力输出单元动力输出端上的二级直线动力输出单元，一级直线动力输出单元具体可采用固定在机架5底部的一级推进装袋气缸25，在一级推进装袋气缸25的气缸杆的端部连接有二级气缸安装滑座28，在机架5上也安装有导轨，二级气缸安装滑座28上则连接有滑动安装于导轨上的滑块，在一级推进装袋气缸25的驱动下，二级气缸安装滑座28可沿机架5直线滑动。

二级直线动力输出单元采用安装于二级气缸安装滑座28上的二级推进装袋气缸26，在二级推进装袋气缸26的气缸杆的端部连接有第一端板31，推进装袋机构3即通过具有第一端板31的一端对小包装产品进行推送。为保证第一端板31一端的平稳运行，在二级气缸安装滑座28上还滑动设置有并排布置的空心导向轴27，两个空心导向轴27分置于二级推进装袋气缸26的两相对侧，两个空心导向轴27的一端连接于第一端板31上，在两个空心导向轴27的另一端也连接有第二端板32。

本实施例中，在第一端板31的底部连接有平板33，平板33平行于机架5的台面，在平板33的端部则经由枢转轴36枢接有立板30，且在第一端板31和立板30之间还设置有可驱使立板30转动，以使立板垂直于二级推进装袋气缸36的动力输出方向的直立部。该直立部具体为安装于第一端面31上的直立气缸29，直立气缸29的气缸杆与立板30通过销轴35铰接相连，而且立板30上供销轴35穿过的连接孔34也为平行于立板30端面的长圆孔。

为便于将小包装产品推送至二次包装袋内，在机架5上对应于推进装袋机构3的推送方向也设置有对被推送的小包装产品的移动进行导向的装袋导向槽6。装袋导向槽6也呈倒置的“U”形，其具体结构与排列导向槽类似，为便于小包装产品进入，装袋导向槽6靠近于推进装袋机构3的一端也设计成外扩的喇叭口状。二次包装袋置于装袋导向槽6的另一端，并可通过撑袋装置撑开袋口而贴靠于装袋导向槽6端部便可。

本小包装产品二次包装装置在使用时，通过触动开关由控制器控制装置开始运行，由包装机切下的一次包装后的小包装产品进入皮带输送机1上，小包装产品在皮带输送机1上逐袋进入排列导向槽2内，在皮带输送机1的末端可安装如红外传感器等检测开关，以检测小包装产品的通过。小包装产品通过排列导向槽2后，进入链板输送机上的隔板13间的间隙中，每进入一袋，链板输送机步进转动一个隔板13间隙距离，从而使每个间隙中有且仅有一个小包装产品，如此步进，直到小包装产品数量达到二次包装所设定的数量，并依次排列于各间隙中。

然后，伺服电机20动作使得侧推平板24将排列好的小包装产品推出链板输送机的运转范围，而位于链板输送机的一侧，并对应于压实气缸8和挡板9布置，压实气缸8的气缸杆推出，将失去隔板13限制的夹带于两个侧推平板24之间的小包装产品压紧。然后，侧推平板24继续运动到推进装袋机构3所处的装袋位置，一级推进装袋气缸25的气缸杆伸出，在立板30的推动下将小包装产品推进装袋导向槽6内，二级推进装袋气缸26的气缸杆再伸出，使得小包装产品完全推入二次包装袋内。然后，直立气缸29的气缸杆伸出，使得立板30立起而将已经进入二次包装袋内的小包装产品推正即可。最后，一级推进装袋气缸25和二级推进装袋气缸26缩回，升降气缸18带动架体16升起，侧推平板24回位到链板输送机上方，升降气缸18下降，侧推平板24置于隔板13两侧，重新回到推料准备状态，一个装袋周期动作完成。

Claims (9)

1.一种小包装产品二次装袋装置，包括控制器和机架，其特征在于，还包括：

输送机构，承接小包装产品，并依次向下游输送；

排列机构，邻接于所述输送机构的末端而设于机架上，所述排列机构包括呈长圆孔形步进旋转的转动部，以及沿所述转动部外周壁间隔布置的多个隔板，于相邻隔板间形成有容置小包装产品的间隙；

平移机构，设于机架上并包括具有侧推平板及驱使所述侧推平板直线运动的驱动单元的移动部，所述侧推平板为并排布置、且可分置于所述隔板两侧的两个，并于侧推平板上形成有供所述隔板穿过的空隙，在所述驱动单元的驱动下，两个所述侧推平板同步运动而将依次相邻的若干间隙内的小包装产品夹带推送至推进装袋机构处；

挤压密实机构，设置在机架上、并位于所述侧推平板的推送路径上，所述挤压密实机构包括位于侧推平板推送路径一侧的挡板，以及相对于挡板位于侧推平板推送路径另一侧的，可对夹带于两个侧推平板内的小包装产品向所述挡板一侧进行挤压的挤压部；

推进装袋机构，与所述排列机构并排布置于机架上，所述推进装袋机构包括可输出直线推动力，以将侧推平板所推来的小包装产品向二次包装袋内推送的推动部；

所述推动部包括定位于机架上的一级直线动力输出单元，以及设于所述一级直线动力输出单元动力输出端上的二级直线动力输出单元，在二级直线动力输出单元的动力输出端枢接有立板，且在二级直线动力输出单元的动力输出端与所述立板间设有可驱使立板枢转，以使所述立板垂直于二级直线动力输出单元的动力输出方向的直立部。

2.根据权利要求1所述的小包装产品二次装袋装置，其特征在于：在机架上邻接于输送机构的末端设有罩设于排列机构端部的排列导向槽，所述排列导向槽包括分置于排列机构两相对侧的立板，以及连接于两立板顶部间的顶板，两侧立板靠近于输送机构的一端呈外扩状布置，所述顶板靠近于输送机构的一端向下弯曲布置。

3.根据权利要求1所述的小包装产品二次装袋装置，其特征在于：所述输送机构为相邻于机架布置的皮带输送机。

4.根据权利要求1所述的小包装产品二次装袋装置，其特征在于：所述转动部为设置于机架上的、呈长圆孔形并由步进电机驱使转动的链板输送机，所述隔板分别固定于链板输送机的各链板上，且所述隔板与相应链板端面间呈钝角布置。

5.根据权利要求1所述的小包装产品二次装袋装置，其特征在于：在所述机架上于输送机构和排列机构间设有可对小包装产品向排列机构的输送进行间歇阻挡的阻挡机构。

6.根据权利要求1所述的小包装产品二次装袋装置，其特征在于：所述平移机构包括定位于机架上的框体，所述移动部设于框体上，且在框体和移动部之间设有驱使所述移动部沿框体高度方向移动的升降部。

7.根据权利要求6所述的小包装产品二次装袋装置，其特征在于：所述移动部包括可沿框体高度方向滑动的架体，所述升降部为设于框体顶部并与架体间传动连接的气缸，两个所述侧推平板滑动设于架体上，所述驱动单元为设于架体上、并与侧推平板间传动连接的滚珠丝杠机构。

8.根据权利要求1所述的小包装产品二次装袋装置，其特征在于：在所述机架上对应于推进装袋机构的推送方向设有对所述推进装袋机构推送的小包装产品进行导向的装袋导向槽，所述装袋导向槽靠近于推进装袋机构的一端呈外扩的喇叭口状。

9.一种基于权利要求1的小包装产品二次装袋装置的控制方法，其特征在于，该方法包括如下的步骤：

a、控制器控制装置开始运行；

b、输送机构动作，将待二次包装的小包装产品依次输送至排列机构处；

c、转动部步进旋转，将输送而来的小包装产品依次排列于各间隙内，并在排列设定数量的小包装产品后转动部停止；

d、驱动单元动作，驱使侧推平板将排列机构内设定数量的小包装产品推送至排列机构的一侧；

e、挤压部动作，将夹带于两侧推平板内的小包装产品挤压密实；

f、驱动单元动作驱使侧推平板将压实后的小包装产品推送至推进装袋机构处；

g、推动部动作，将压实的小包装产品推送至二次包装袋内；

h、驱动单元动作，驱使侧推平板回位于排列机构处。