CN107042895B - 一种光电智能机器人灌装封口设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种光电智能机器人灌装封口设备，它包括机架和物料台，机架的上端设置有机箱；机箱的右侧面上安装有灌装封口并行装置；机箱的左侧设置有光电自动化控制的推料装置；机架上设置有将物料传输至推料装置中的物料输送装置；机箱右侧且在位于推料装置的前方对应设置有吸送袋装置；吸送袋装置的上端对应设置有放袋装置；机箱的右端且在位于放袋装置两侧设置有用于物料封口托举及物料封口后自动传输的输出装置。本发明的目的是提供一种光电智能机器人灌装封口设备，可以实现物料的自动化灌装，取代了传统的手工操作，降低了人力资本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于食品包装技术领域，具体为一种光电智能机器人灌装封口设备。
背景技术
市场上大量销售的塑料包装的熟食品，深受广大青少年朋友喜爱，但是在目前的生产工艺中，因为没有合适的食品包装机，特别是适用于三边已经成型的食品包装袋的包装机，且食品包装全都为手工作业，即由工人用手将物料装入预制袋内，然后采用封口机进行封口，这种人工操作将物料装入预制袋内的生产方式，劳动强大大，生产成本高。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种光电智能机器人灌装封口设备，可以实现物料的自动化灌装，取代了传统的手工操作，降低了人力资本，提高了生产效率。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：它包括机架1和物料台4，所述机架1的上端设置有机箱2；所述机箱2的右侧面上安装有灌装封口并行装置10；所述机箱2的左侧设置有光电自动化控制的推料装置3；所述机架1上设置有将物料传输至推料装置3中的物料输送装置5；所述机箱2右侧且在位于推料装置3的前方对应设置有吸送袋装置9；所述吸送袋装置9的上端对应设置有放袋装置8；所述机箱2的右端且在位于放袋装置8两侧设置有用于物料封口托举及物料封口后自动传输的输出装置6。
进一步的，所述灌装封口并行装置10包括封口机构101、开袋机构102、夹袋机构103、连接板104、气缸105、导轨座106、固定板107、灌装系统108；所述开袋机构102设置在左右两个封口机构101之间；所述夹袋机构103设置在所述封口机构101与开袋机构102的正前方；所述灌装系统108设置在开袋机构102的后端；所述夹袋机构103的数量为多个，并列设置在连接板104的下端；所述气缸105与连接板104上端的连接支架109连接；所述夹袋机构103安装在导轨座106上。
进一步的，所述物料输送装置5相互连接的第一支座501、第二支座506和限位挡板511；所述第一支座501与第二支座506上分别设置有第一转轴505和第二转轴507；所述第一转轴505与第二转轴507之间连接有输送链条509；所述输送链条509上固定连接L形支脚512；所述L形支脚512的上端设置有物料盒510；所述物料盒510设置在前后两个限位挡板511之间；所述第一支座501内设置有步进电机503；所述步进电机503与第一转轴505之间通过驱动皮带504连接；所述限位挡板511上设置有开口5111。
进一步的，所述推料装置3包括推料底座302；所述推料底座302的上端设置有左支撑板309和右支撑板310；所述左支撑板309与右支撑板310的上端设置有顶板307；所述物料盒510设置在左支撑板309与右支撑板310之间；所述左支撑板309与右支撑板310上均设置有槽口321；在位于左支撑板309上的槽口321处设置有推料机构3100；在位于右支撑板310上的槽口321右端设置有导向机构3300；所述顶板307上设置有槽孔3071；所述槽孔3071的正上方设置有压料机构3200；所述顶板307的左侧面上设置有光电开关座311；所述光电开关座311上固定连接光电开关312；所述光电开关312的测量头朝向物料盒510上，所述光电开关312为漫反射型；所述光电开关312与控制器7之间采用导线连接。
进一步的，所述吸送袋装置9包括底座901，其上端设置有线性导轨902；所述线性导轨902上设置有滑鞍909；所述滑鞍909上设置有横向伸缩装置903和纵向伸缩装置904；所述纵向伸缩装置904的顶部连接有支撑块908；所述支撑块908连接有真空吸盘支座907；所述真空吸盘支座907固定连接真空吸盘905。
进一步的，所述夹袋机构103包括左右布置的固定滑块1303、摆动杆1311和气缸固定板1305；所述气缸固定板1305设置在固定滑块1303上；气缸固定板1305固定连接伸缩气缸1304；所述摆动杆1311保持一个转动自由度安装在固定滑块1303上；所述摆动杆1311的下端设置有机械臂夹手1301；所述固定滑块1303的外侧面设置有固定支架1302；所述固定支架1302与摆动杆1311上分别设置有第一支杆1308和第二支杆1309；所述第一支杆1308与第二支杆1309上连接有弹性模块1307；所述固定支架1302上设置有用于控制摆动杆1311运动轨迹的导向块1310
进一步的，所述推料机构3100包括设置在左支撑板309上的槽口321内且可在槽口321内自由穿梭的推进器306和连接在推进器306左端的第一气缸305；所述第一气缸305的左端固定连接第三支座304；所述第三支座304固定在支撑架303的左端；所述支撑架303的右端设置在推料底座302上。
进一步的，所述导向机构3300包括与槽口321匹配对接的出料斗315、推送板314和第二气缸313；所述出料斗315与推送板314固定连接；所述推送板314连接在第二气缸313上；所述第二气缸313安装在顶板307上端的固定架320上。
进一步的，所述压料机构3200包括设置在槽孔3071正上方且可在槽孔3071内自由穿梭于的压料模块318和连接在压料模块318上端的第三气缸317；所述第三气缸317固定在顶板307上端的支架319上。
进一步的，所述横向伸缩装置903与线性导轨902平行设置，其末端通过支脚910固定在底座901上；所述真空吸盘支座907的数量为两个，分别设置在支撑块908的左右两端；所述支撑块908之间连接有间距调节板906。
本发明的有益效果：
1、本发明采用了光电开关实现物料灌装的全自动化控制，物料输送装置在运行时，将物料盒移动至光电开关检测范围时，光电开关发生信号给控制器，控制器程序控制压料机构向下移动，将物料盒中的物料压紧定位，并形成推动通道；压料机构下压后，控制器程序控制推料机构向右移动，将物料盒内的物料向右推动；同时，控制器程序控制导向机构向右移动，导向机构与预制袋实现对接，完成物料灌装；灌注完成后，控制器实现自动复位，进入下一物料盒的物料推送；该过程采用了光电自动化控制，提高了生产效率。
2、本发明中的物料输送装置可以辅助将物料自动传输到物料推送机构所在位置，由物料推送装置完成自动灌装。
3、本发明通过气缸带动夹袋机构进行横向来回移动，夹袋机构为并列设置的多个，当夹袋机构架袋后横向移动到封口机构与开袋机构正前方位置时，开袋机构将食品袋打开，食品袋打开后，灌装系统将食品推送至食品袋内，完成灌装；同时封口机构将其正前方夹袋机构夹住已灌装的食品袋进行封口；实现食品灌装以及包装封口同步进行，提高了生产的效率。
4、本发明在固定支架与摆动杆上分别设置有第一支杆和第二支杆，第一支杆与第二支杆之间连接有弹性模块，在对食品袋撑开进行灌注的过程中，摆动杆的下端摆向内侧，此时弹性模块给予摆动杆向外的拉力，机械臂夹手夹住食品袋向外舒展；该结构的设置有助于包装袋在被打开灌装过程中保持顺直，不起皱。
5、本发明中的吸送袋装置可以将食品袋自动吸开，辅助完成自动化灌装，提高了生产效率。
6、本发明中的输出装置，在包装袋封口时对包装袋起到支撑作用，提高了封口效果，同时在包装袋封口结束后，可以将包装袋自动输出，提高了食品灌装的自动化水平和生产效率。
附图说明
图1为本发明的俯视示意图。
图2为本发明的主视示意图。
图3为本发明的左视示意图。
图4为本发明中灌装封口并行装置的结构示意图。
图5为本发明中夹袋机构的立体结构示意图。
图6为本发明中物料输送装置的结构示意图。
图7为本发明中推料装置的立体结构示意图。
图8为本发明中推料装置的主视示意图。
图9为本发明中推料装置另一视角的立体结构示意图。
图10为本发明中吸送袋装置的立体结构示意图。
图中所述文字标注表示为：1、机架；2、机箱；3、推料装置；4、物料台；5、物料输送装置；6、输出装置；7、控制器；8、放袋装置；9、吸送袋装置；10、灌装封口并行装置；101、封口机构；102、开袋机构；103、夹袋机构；104、连接板；105、气缸；106、导轨座；107、固定板；108、灌装系统；109、连接支架；1301、机械臂夹手；1302、固定支架；1303、固定滑块；1304、伸缩气缸；1305、气缸固定板；1306、缓冲块；1307、弹性模块；1308、第一支杆；1309、第二支杆；1310、导向块；1311、摆动杆；302、推料底座；303、支撑架；304、第三支座；305、第一气缸；306、推进器；307、顶板；309、左支撑板；310、右支撑板；311、光电开关座；312、光电开关；313、第二气缸；314、推送板；315、出料斗；316、端面板；317、第三气缸；318、压料模块；319、支架；320、固定架；321、槽口；3100、推料机构；3200、压料机构；3300、导向机构；3071、槽孔；501、第一支座；503、步进电机；504、驱动皮带；505、第一转轴；506、第二支座；507、第二转轴；508、齿轮；509、输送链条；510、物料盒；511、限位挡板；512、L形支脚；5111、开口；901、底座；902、线性导轨；903、横向伸缩装置；904、纵向伸缩装置；905、真空吸盘；906、间距调节板；907、真空吸盘支座；908、支撑块；909、滑鞍；910、支脚。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1-图10所示，本发明的具体结构为：它包括机架1和物料台4，所述机架1的上端设置有机箱2；所述机箱2的右侧面上安装有灌装封口并行装置10；所述机箱2的左侧设置有光电自动化控制的推料装置3；所述机架1上设置有将物料传输至推料装置3中的物料输送装置5；所述机箱2右侧且在位于推料装置3的前方对应设置有吸送袋装置9；所述吸送袋装置9的上端对应设置有放袋装置8；所述机箱2的右端且在位于放袋装置8两侧设置有用于物料封口托举及物料封口后自动传输的输出装置6。
优选的，所述灌装封口并行装置10包括封口机构101、开袋机构102、夹袋机构103、连接板104、气缸105、导轨座106、固定板107、灌装系统108；所述开袋机构102设置在左右两个封口机构101之间；所述夹袋机构103设置在所述封口机构101与开袋机构102的正前方；所述灌装系统108设置在开袋机构102的后端；所述夹袋机构103的数量为多个，并列设置在连接板104的下端；所述气缸105与连接板104上端的连接支架109连接；所述夹袋机构103安装在导轨座106上。
优选的，所述物料输送装置5相互连接的第一支座501、第二支座506和限位挡板511；所述第一支座501与第二支座506上分别设置有第一转轴505和第二转轴507；所述第一转轴505与第二转轴507之间连接有输送链条509；所述输送链条509上固定连接L形支脚512；所述L形支脚512的上端设置有物料盒510；所述物料盒510设置在前后两个限位挡板511之间；所述第一支座501内设置有步进电机503；所述步进电机503与第一转轴505之间通过驱动皮带504连接；所述限位挡板511上设置有开口5111。
优选的，所述推料装置3包括推料底座302；所述推料底座302的上端设置有左支撑板309和右支撑板310；所述左支撑板309与右支撑板310的上端设置有顶板307；所述物料盒510设置在左支撑板309与右支撑板310之间；所述左支撑板309与右支撑板310上均设置有槽口321；在位于左支撑板309上的槽口321处设置有推料机构3100；在位于右支撑板310上的槽口321右端设置有导向机构3300；所述顶板307上设置有槽孔3071；所述槽孔3071的正上方设置有压料机构3200；所述顶板307的左侧面上设置有光电开关座311；所述光电开关座311上固定连接光电开关312；所述光电开关312的测量头朝向物料盒510上，所述光电开关312为漫反射型；所述光电开关312与控制器7之间采用导线连接。
优选的，所述吸送袋装置9包括底座901，其上端设置有线性导轨902；所述线性导轨902上设置有滑鞍909；所述滑鞍909上设置有横向伸缩装置903和纵向伸缩装置904；所述纵向伸缩装置904的顶部连接有支撑块908；所述支撑块908连接有真空吸盘支座907；所述真空吸盘支座907固定连接真空吸盘905。
优选的，所述夹袋机构103包括左右布置的固定滑块1303、摆动杆1311和气缸固定板1305；所述气缸固定板1305设置在固定滑块1303上；气缸固定板1305固定连接伸缩气缸1304；所述摆动杆1311保持一个转动自由度安装在固定滑块1303上；所述摆动杆1311的下端设置有机械臂夹手1301；所述固定滑块1303的外侧面设置有固定支架1302；所述固定支架1302与摆动杆1311上分别设置有第一支杆1308和第二支杆1309；所述第一支杆1308与第二支杆1309上连接有弹性模块1307；所述固定支架1302上设置有用于控制摆动杆1311运动轨迹的导向块1310。
优选的，所述推料机构3100包括设置在左支撑板309上的槽口321内且可在槽口321内自由穿梭的推进器306和连接在推进器306左端的第一气缸305；所述第一气缸305的左端固定连接第三支座304；所述第三支座304固定在支撑架303的左端；所述支撑架303的右端设置在推料底座302上。
优选的，所述导向机构3300包括与槽口321匹配对接的出料斗315、推送板314和第二气缸313；所述出料斗315与推送板314固定连接；所述推送板314连接在第二气缸313上；所述第二气缸313安装在顶板307上端的固定架320上。
优选的，所述压料机构3200包括设置在槽孔3071正上方且可在槽孔3071内自由穿梭于的压料模块318和连接在压料模块318上端的第三气缸317；所述第三气缸317固定在顶板307上端的支架319上。
优选的，所述横向伸缩装置903与线性导轨902平行设置，其末端通过支脚910固定在底座901上；所述真空吸盘支座907的数量为两个，分别设置在支撑块908的左右两端；所述支撑块908之间连接有间距调节板906。
推料机构的运行过程：首先需要人手工将物料从物料台中按照特定的数量取出放置在物料盒内；物料输送装置在运行时，将物料盒移动至光电开关检测范围时，光电开关发生信号给控制器，控制器程序控制压料机构向下移动，将物料盒中的物料压紧定位，并形成推动通道；压料机构下压后，控制器程序控制推料机构向右移动，将物料盒内的物料向右推动；同时，控制器程序控制导向机构向右移动，导向机构与预制袋实现对接，完成物料灌装；灌注完成后，控制器实现自动复位，进入下一物料盒的物料推送；该过程采用了光电自动化控制，提高了生产效率。
灌装封口并行装置的运行过程：程序自动控制气缸带动夹袋机构进行横向来回移动，夹袋机构为并列设置的多个，当夹袋机构架袋后横向移动到封口机构与开袋机构正前方位置时，开袋机构将食品袋打开，食品袋打开后，推料机构物料推送至食品袋内，完成灌装；同时封口机构将其正前方夹袋机构夹住已灌装的食品袋进行封口；实现灌装及封口的同步运行，提高了生产的效率。
夹袋机构中的机械臂夹手夹取包装袋后，程序控制进入灌装封口循环，在对食品袋撑开进行灌注的过程中，摆动杆的下端摆向内侧，此时弹性模块给予摆动杆向外的拉力，机械臂夹手夹住食品袋向外舒展；该结构的设置有助于食品袋在被打开灌装过程中保持顺直，不起皱；当灌装工序完成后，袋口两侧的伸缩气缸动作，带动缓冲垫块运动，推动摆动杆，使机械臂夹手与包装袋绷紧，使袋口完全拉直、拉平，以利于下一步封口工序封口到位，封口齐整密实。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种光电智能机器人灌装封口设备，其特征在于，它包括机架（1）和物料台（4），所述机架（1）的上端设置有机箱（2）；所述机箱（2）的右侧面上安装有灌装封口并行装置（10）；所述机箱（2）的左侧设置有光电自动化控制的推料装置（3）；所述机架（1）上设置有将物料传输至推料装置（3）中的物料输送装置（5）；所述机箱（2）右侧且在位于推料装置（3）的前方对应设置有吸送袋装置（9）；所述吸送袋装置（9）的上端对应设置有放袋装置（8）；所述机箱（2）的右端且在位于放袋装置（8）两侧设置有用于物料封口托举及物料封口后自动传输的输出装置（6）；
所述灌装封口并行装置（10）包括封口机构（101）、开袋机构（102）、夹袋机构（103）、连接板（104）、气缸（105）、导轨座（106）、固定板（107）、灌装系统（108）；所述开袋机构（102）设置在左右两个封口机构（101）之间；所述夹袋机构（103）设置在所述封口机构（101）与开袋机构（102）的正前方；所述灌装系统（108）设置在开袋机构（102）的后端；所述夹袋机构（103）的数量为多个，并列设置在连接板（104）的下端；所述气缸（105）与连接板（104）上端的连接支架（109）连接；所述夹袋机构（103）安装在导轨座（106）上；
所述夹袋机构（103）包括左右布置的固定滑块（1303）、摆动杆（1311）和气缸固定板（1305）；所述气缸固定板（1305）设置在固定滑块（1303）上；气缸固定板（1305）固定连接伸缩气缸（1304）；所述摆动杆（1311）保持一个转动自由度安装在固定滑块（1303）上；所述摆动杆（1311）的下端设置有机械臂夹手（1301）；所述固定滑块（1303）的外侧面设置有固定支架（1302）；所述固定支架（1302）与摆动杆（1311）上分别设置有第一支杆（1308）和第二支杆（1309）；所述第一支杆（1308）与第二支杆（1309）上连接有弹性模块（1307）；所述固定支架（1302）上设置有用于控制摆动杆（1311）运动轨迹的导向块（1310）；
所述推料装置（3）包括推料底座（302）；所述推料底座（302）的上端设置有左支撑板（309）和右支撑板（310）；所述左支撑板（309）与右支撑板（310）的上端设置有顶板（307）；所述物料盒（510）设置在左支撑板（309）与右支撑板（310）之间；所述左支撑板（309）与右支撑板（310）上均设置有槽口（321）；在位于左支撑板（309）上的槽口（321）处设置有推料机构（3100）；在位于右支撑板（310）上的槽口（321）右端设置有导向机构（3300）；所述顶板（307）上设置有槽孔（3071）；所述槽孔（3071）的正上方设置有压料机构（3200）；所述顶板（307）的左侧面上设置有光电开关座（311）；所述光电开关座（311）上固定连接光电开关（312）；所述光电开关（312）的测量头朝向物料盒（510）上，所述光电开关（312）为漫反射型；所述光电开关（312）与控制器（7）之间采用导线连接。
2.根据权利要求 1 所述的一种光电智能机器人灌装封口设备，其特征在于，所述物料输送装置（5）相互连接的第一支座（501）、第二支座（506）和限位挡板（511）；所述第一支座（501）与第二支座（506）上分别设置有第一转轴（505）和第二转轴（507）；所述第一转轴（505）与第二转轴（507）之间连接有输送链条（509）；所述输送链条（509）上固定连接 L 形支脚（512）；所述 L 形支脚（512）的上端设置有物料盒（510）；所述物料盒（510）设置在前后两个限位挡板（511）之间；所述第一支座（501）内设置有步进电机（503）；所述步进电机（503）与第一转轴（505）之间通过驱动皮带（504）连接；所述限位挡板（511）上设置有开口（5111）。
3.根据权利要求 1 所述的一种光电智能机器人灌装封口设备，其特征在于，所述吸送袋装置（9）包括底座（901），其上端设置有线性导轨（902）；所述线性导轨（902）上设置有滑鞍（909）；所述滑鞍（909）上设置有横向伸缩装置（903）和纵向伸缩装置（904）；所述纵向伸缩装置（904）的顶部连接有支撑块（908）；所述支撑块（908）连接有真空吸盘支座（907）；所述真空吸盘支座（907）固定连接真空吸盘（905）。
4.根据权利要求 1 所述的一种光电智能机器人灌装封口设备，其特征在于，所述推料机构（3100）包括设置在左支撑板（309）上的槽口（321）内且可在槽口（321）内自由穿梭的推进器（306）和连接在推进器（306）左端的第一气缸（305）；所述第一气缸（305）的左端固定连接第三支座（304）；所述第三支座（304）固定在支撑架（303）的左端；所述支撑架（303）的右端设置在推料底座（302）上。
5.根据权利要求1 所述的一种光电智能机器人灌装封口设备，其特征在于，所述导向机构（3300）包括与槽口（321）匹配对接的出料斗（315）、推送板（314）和第二气缸（313）；所述出料斗（315）与推送板（314）固定连接；所述推送板（314）连接在第二气缸（313）上；所述第二气缸（313）安装在顶板（307）上端的固定架（320）上。
6.根据权利要求 1 所述的一种光电智能机器人灌装封口设备，其特征在于，所述压料机构（3200）包括设置在槽孔（3071）正上方且可在槽孔（3071）内自由穿梭于的压料模块（318）和连接在压料模块（318）上端的第三气缸（317）；所述第三气缸（317）固定在顶板（307）上端的支架（319）上。
7.根据权利要求 3 所述的一种光电智能机器人灌装封口设备，其特征在于，所述横向伸缩装置（903）与线性导轨（902）平行设置，其末端通过支脚（910）固定在底座（901）上；所述真空吸盘支座（907）的数量为两个，分别设置在支撑块（908）的左右两端；所述支撑块（908）之间连接有间距调节板（906）。
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