CN107902146A - 一种自动化控制物料装袋流水线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物料加工自动化控制的流水线，包括用于输送物料的向x正向运动的物料输送带、用于阻挡物料下料的张口门、用于包装袋成型的成型机构、用于物料导向的料筒和用于所述流水线节拍控制的PLC；通过多个传感器的相互配合，可以实现精准重量的物料装袋功能，同时还可以自动加工包装袋，适用于工厂化流水线生产。

Description

一种自动化控制物料装袋流水线

技术领域

本发明涉及到物料打包领域，具体涉及到一种动自动化控制物料装袋流水线。

背景技术

在物料生产加工流程中，物料最终需要经过装袋打包后进行运输。目前，物料装袋打包主要有全自动、半自动和手工打包三种方法。全自动物料装袋打包方法指的是从物料下料、物料装袋、包装袋密封等整个打包流程均通过自动化连续作业手段实现；半自动物料装袋打包方法指的是物料下料、物料装袋、包装袋密封等其中至少一个步骤采用非自动化手段；手工物料装袋打包指的是通过手工将物料进行装袋打包。

目前行业内针对物料下料、物料装袋的连续作业方面的技术较为成熟，但在包装袋密封的连续作业方面的解决方案较为少见，因此，为了降低人工成本、提供加工的速度，亟需一种全自动控制物料装袋的流水线。

发明内容

为了克服所述问题，本发明提供一种自动化控制物料装袋流水线，通过特殊设计的机械结构和传感器的配合，实现物料装袋的自动化；并通过设置通过蓝牙控制的张口门，保证物料的装袋数量较为精确。

本发明提供一种自动化控制物料装袋流水线，包括用于输送物料的向x正向运动的物料输送带、用于阻挡物料下料的张口门、用于包装袋成型的成型机构和用于物料导向的料筒和用于流水线动作控制的PLC；

所述物料输送带前端布置有用于物料称重的第一重量传感器；所述张口门布置于所述物料输送带末端，所述张口门上安装有控制张口门开合的蓝牙锁，所述张口门在x负向一侧安装有判断物料是否到达预设距离的第一距离传感器；

所述料筒固定于所述张口门x正向一侧，位于所述物料输送带下方；

所述成型机构包括用于塑料膜送料的滚筒、用于将平面状的塑料膜定形为袋状的定形装置、用于所述袋状的塑料膜的竖直边封边的竖直热压装置和用于所述塑料膜水平边封边的水平热压装置；

所述第一重量传感器和物料输送带连接于所述PLC上；

所述第一距离感应器通过蓝牙连接于所述蓝牙锁上。

所述料筒为中空三段式结构，按z负向依次为漏斗面的进料段、用于过渡的导向段、线径不变的热压段。

所述滚筒数量为两个，对称布置于所述料筒两侧，轴线方向为x向；所述定型装置为固定在所述料筒的导向段外周的导向圆环，所述导向圆环内壁与所述料筒外周之间留有供塑料膜穿过的间隙，所述导向圆环在x向两侧延伸出两个用于两片塑料膜贴合导向的凸起端，所述凸起端内设置有与所述间隙相通的贴合间隙，两片塑料膜在所述贴合间隙处被导向紧贴。

所述竖直热压装置包括两组用于将两片塑料膜的两竖直边热压为一体的竖直热压头；两组竖直热压头分别对称固定在所述料筒的热压段外周，位置分别对应于所述凸起端。

在所述料筒外周，所述定型装置和所述竖直热压装置之间，还设置有一个或一个以上的张紧圆环；所述张紧圆环固定于所述导向圆环下方，在x向两侧对应于所述凸起端的位置上，设置有供塑料膜张紧的成对布置的滑轮组；所述滑轮组轴线方向与水平方向之间具有夹角。

所述水平热压装置固定于所述料筒下方，包括一组用于将两片塑料膜水平边热压一体的水平热压头。

所述竖直热压头和水平热压头分别具有正压板和负压板两部分，所述热压头和水平热压头的正压板连接一体，与第一电机连接；所述热压头和水平热压头的负压板连接一体，与第二电机连接。

所述竖直热压头或/和水平热压头之间，安装有用于测定正压板和付压板之间距离的第二距离感应器；所述水平热压头上方安装有用于测量物料重量的第二重量感应器；所述第二距离感应器和所述第二重量感应器通过蓝牙连接于所述蓝牙锁上。

所述流水线还包括报警器，所述报警器连接于所述第二距离感应器上。

所述流水线还包括用于手动调试的触摸屏，所述触摸屏连接于所述PLC上。

本发明提供的一种自动化控制物料装袋流水线，通过具有蓝牙锁的张口门、传送带和多个传感器的配合，实现精准数量的物料下料；通过料筒与成型机构的配合，在将塑料薄膜加工为塑料袋的同时，完成物料的装袋工序，具有良好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本发明实施例的自动化控制物料装袋流水线三维结构示意图；

图2示出了本发明实施例的料筒、定型装置的三维结构示意图；

图3示出了本发明实施例的料筒、定型装置的正视图；

图4示出了本发明实施例的竖直热压装置的俯视图；

图5示出了本发明实施例的水平热压装置的三维结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

图1示出了本发明实施例的自动化控制物料装袋流水线三维结构示意图。本发明实施例提供一种自动化控制物料装袋流水线，包括用于输送物料的向x正向运动的物料输送带101、用于阻挡物料下料的张口门102、用于包装袋成型的成型机构103、用于物料导向的料筒104和用于所述流水线节拍控制的PLC116，；

所述物料输送带101前端布置有用于物料称重的第一重量传感器105，第一重量传感器105安装于物料输送带101的前端底部下方，第一重量传感器105在安装时，顶面顶住所述物料输送带101内表面，物料输送带101会给第一重量传感器105一个预应力，因此，第一重量传感器105设置阈值时，应减去所述预应力，以获得精确的物料重量。

所述张口门102布置于所述物料输送带101末端，所述张口门102包括张口门支架106、张口门本体107、蓝牙锁；支架106固定不动，可固定于墙壁、支架或底座等多种位置，固定方式可以为螺接、焊接等多种方式，其固定位置在图中不予显示；

蓝牙锁由蓝牙接收器108、张口门驱动电机/气缸109组成，张口门驱动电机/气缸109的运动端连接于张口门本体107上，蓝牙接收器108可以控制张口门驱动电机/气缸109的启停，从而带动张口门本体107开合。

所述张口门102在x负向一侧安装有判断物料是否到达预设距离的第一距离传感器110，第一传感器1024可示物料种类、物料形状等因素选择光电式传感器或其他测距传感器，以获得良好的测距效果；在x正向一侧安装有判断包装袋是否张开的第二传感器118，第二传感器118可示塑料薄膜的种类选用不同类型的传感器。

所述料筒104固定于所述张口门102x正向一侧，位于所述物料输送带101下方，用于接收从物料输送带101末端落下的物料；

所述成型机构包括用于塑料膜送料的滚筒111、用于将平面状的塑料膜定形为袋状的定形装置112、用于所述袋状的塑料膜的竖直边封边的竖直热压装置113和用于所述塑料膜水平边封边的水平热压装置114；为充分展示该流水线结构特征，塑料膜在图1中未画出。

所述水平热压装置113上，设置有用于对已装袋物料称重的第二重量传感器115，所述第二重量传感器115用于测量已装袋的物料重量。

所述第一重量传感器105和物料输送带101连接于所述PLC上，其中，第一重量传感器105用于发送信号至PLC，物料输送带101接收所述PLC的控制信号，控制物料传送带101的启停。

所述第一距离感应器110、第二重量传感器115基于蓝牙连接于所述蓝牙锁上。

实施例二：

图2示出了本发明实施例的料筒、定型装置的三维结构示意图，图3示出了本发明实施例的料筒、定型装置的正视图。本发明实施例的料筒104为竖直布置的中空三段式结构，从上往下依次为漏斗面的进料段201、用于过渡的导向段202、线径不变的热压段203；其中，热压段203的外径小于进料段201的外径。

实施例三：

图2示出了本发明实施例的料筒、定型装置的三维结构示意图，图3示出了本发明实施例的料筒、定型装置的正视图。所述滚筒111数量为两个，对称布置于所述料筒104两侧，轴线方向为x向；所述定型装置为固定在所述料筒的导向段外周的导向圆环204，本实施例的导向圆环上部205固定于圆筒外周，外圈向下延伸，从而固定导向圆环下部206；导向圆环下部206内壁与所述料筒104外周之间留有供塑料膜穿过的间隙207，所述导向圆环在x向两侧延伸出两个用于两片塑料膜贴合导向的凸起端，所述凸起端内设置有与所述间隙207相通的贴合间隙208，两片塑料膜在所述贴合间隙处被导向压紧。

实施例四：

图2示出了本发明实施例的料筒、定型装置的三维结构示意图，图3示出了本发明实施例的料筒、定型装置的正视图。在过渡段202外周，设置有一个或一个以上的张紧圆环209；所述张紧圆环在x向两侧对应于凸起端的位置上，设置有供塑料膜张紧的成对布置的滑轮组210；为了在塑料膜向下运动的同时，保持一定的背离圆心的径向力用于拉紧塑料膜，所述滑轮组210轴线方向与水平方向之间具有夹角。

实施例五：

图4示出了本发明实施例的竖直热压装置的俯视图。竖直热压装置包括两对用于将两片塑料膜的两竖直边热压为一体的竖直热压头，分别为第一竖直热压头401和第二竖直热压头402；两对竖直热压头分别对称固定在所述料筒的热压段203外周，位置分别对应于所述凸起端。

两对热压头的同侧热压头分别固定于竖直连接板一403和竖直连接板二404上；竖直连接板一403和竖直连接板二404受y向布置的导柱405导向；导柱405y正向一端固定于竖直固定板407上，外周上安装有用于竖直连接板一403和竖直连接板二404定位的螺母406；竖直固定板407上还固定有竖直驱动机构，本实施例的竖直驱动机构包括竖直气缸一408和竖直气缸二409，其中，竖直气缸一408的活塞杆与竖直连接板一403连接，竖直气缸二409与竖直连接板二404连接，通过竖直气缸一408和竖直气缸二409的相互配合，竖直连接板一403和竖直连接板二404可驱动第一竖直热压头401和第二竖直热压头402贴合和分开。

实施例六：

图4示出了本发明实施例的竖直热压装置的俯视图。为了确认物料输送带的物料全部落入袋内，因此，需要设置第二重量传感器用于已装袋的物料重量称重。本发明实施例的第二重量传感器为拉力传感器410，其中竖直固定板407通过滑轨滑块一411和滑轨滑块二412安装于测量板413上，拉力传感器410一端固定于测量板413上，一端固定于竖直固定板407上，为了避免竖直热压装置在z向位移过大，拉力传感器410的弹簧形变量应选择较小的，或采用电子式拉力传感器。

实施例七：

图5示出了本发明实施例的水平热压装置的三维结构示意图。所述水平热压装置固定于所述料筒下方，包括一对用于将两片塑料膜水平边热压一体的水平热压头501；本实施例的水平热压头501受水平驱动机构控制，水平驱动机构包括水平压板一503、水平压板二504、导柱502、定位螺母506、水平固定板510、水平气缸一508、水平气缸二509；其中，水平压板一503和水平压板二504安装于导柱502上，受定位螺母506限位；导柱502一端固定于水平固定板510上，水平固定板510上还固定有水平气缸一508和水平气缸二509；

为了将已水平压边的塑料膜剪断，本发明实施例其中一个所述水平热压头501中部安装有用于切断所述塑料膜的切刀511，切刀511与切刀板505固定一体，另一个所述水平热压头中部对应位置上可有供切刀伸入的凹槽512；

其中，水平气缸一508的活塞杆与切刀板505连接，切刀板505和水平压板二504之间，在导柱502上，安装有弹簧507；水平气缸二509与水平压板一503连接。

实施例八：

图1示出了本发明实施例的自动化控制物料装袋流水线三维结构示意图。所述流水线还包括报警器119，所述报警器连接于所述第二感应器118上。

实施例九：

图1示出了本发明实施例的自动化控制物料装袋流水线三维结构示意图。所述流水线还包括用于手动调试的触摸屏117，所述触摸屏连接于所述PLC116上。

结合图1～图5，具体实施中，包装袋的成型过程如下，两片塑料膜从滚筒111中抽出，从z正向起，依次穿过导向圆环和多个张紧圆环，从两片平面状变为绕着圆筒的两个半月型形状，此阶段的塑料膜还是相互之间在凸起端所在的竖直平面上紧贴，不粘接；在热压段203的塑料膜被竖直热压头热压，在两个凸起端对应的位置上，塑料膜的两个竖直边被热熔粘接；在热压端203下方，水平热压头501先将塑料膜的水平边热熔粘接，然后切刀将该水平边切开，水平边下端为下方包装袋的袋口封边，水平边上端为上方包装袋的底部封边。

以一次装袋的过程为例进行该流水线作业动作详解：

基于物料传输带101上的第一重量感应器105感应是否有物料存在；在判断物料传输带101有物料存在时，启动物料传输带101上的电机进行转动，将所述物料往x正向运输；在物料输送过程中，基于第二传感器118判断包装袋是否张开，若所述包装袋未张开，则通过报警器119发送报警信息，并基于第一距离传感器110判断物料在传输过程中的抵达位置是否达到距离位置阈值，在到达距离位置阈值时停止物料传输带110的运动；

在判断包装袋张开时，基于第一距离传感器110判断物料传输过程中的抵达位置是否达到距离位置阈值，在达到距离位置阈值时，触发一个蓝牙解锁信号；所述蓝牙解锁信号被蓝牙接收器108接收，所述蓝牙接收器108基于蓝牙解锁信号驱动张口门驱动电机/气缸109完成蓝牙锁的解锁过程，打开传输带末端的张口门；

在进行以上操作的同时，竖直热压装置首先将一个包装袋的两条竖直边进行封边，水平热压装置将包装袋的底边进行封边，然后水平热压装置松开；此时，该包装袋底边为封闭的，第二传感器118可以检测到包装袋底边是否封闭，若封闭包装袋则为张开状态，反之则为未张开状态；

然后，基于第二重量传感器判断物料是否全部落入到包装袋中，在判断物料全部落入包装袋后，向蓝牙锁发送一个蓝牙锁门信号，所述蓝牙接收器108基于蓝牙锁门信号驱动张口门驱动电机/气缸109完成蓝牙锁的锁门过程，锁住传输带末端的张口门；与此同时，竖直热压装置松开，包装袋在物料的重力作用下，往下运动，然后水平热压装置夹紧，将包装袋袋口封边和切开，一次物料装袋动作完成。

本发明实施例提供的自动化控制物料装袋流水线，具有多重判断流程，用于对精准重量的物料重量进行装袋，具有效率高、精度高等特点，适用于工厂流水线生产。

以上对本发明实施例所提供的自动化控制物料装袋流水线进行了详细介绍，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，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，包括用于输送物料的向x正向运动的物料输送带、用于阻挡物料下料的张口门、用于包装袋成型的成型机构、用于物料导向的料筒和用于所述流水线节拍控制的PLC；

所述物料输送带前端布置有用于物料称重的第一重量传感器；

所述张口门布置于所述物料输送带末端，所述张口门上安装有控制张口门开合的蓝牙锁；

所述张口门在x负向一侧安装有判断物料是否到达预设距离的第一距离传感器，在x正向一侧安装有判断包装袋是否张开的第二传感器118；

所述料筒固定于所述张口门x正向一侧，位于所述物料输送带下方；

所述成型机构包括用于塑料膜送料的滚筒、用于将平面状的塑料膜定形为袋状的定形装置、用于所述袋状的塑料膜的竖直边封边的竖直热压装置和用于所述塑料膜水平边封边的水平热压装置；

所述水平热压装置上，设置有用于对已装袋物料称重的第二重量传感器；

所述第一重量传感器和物料输送带连接于所述PLC上；

所述第一距离感应器、第二重量传感器基于蓝牙连接于所述蓝牙锁上。

2.如权利要求1所述的自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，所述料筒为竖直布置的中空三段式结构，从上往下依次为漏斗面的进料段、用于过渡的导向段、线径不变的热压段。

3.如权利要求2所述的自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，所述滚筒数量为两个，对称布置于所述料筒两侧，轴线方向为x向；所述定型装置为固定在所述料筒的导向段外周的导向圆环，所述导向圆环内壁与所述料筒外周之间留有供塑料膜穿过的间隙，所述导向圆环在x向两侧延伸出两个用于两片塑料膜贴合导向的凸起端，所述凸起端内设置有与所述间隙相通的贴合间隙，两片塑料膜在所述贴合间隙处被导向压紧。

4.如权利要求3所述的自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，所述竖直热压装置包括两对用于将两片塑料膜的两竖直边热压为一体的竖直热压头；两对竖直热压头分别对称固定在所述料筒的热压段外周，位置分别对应于所述凸起端。

5.如权利要求4所述的自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，在所述料筒外周，所述定型装置和所述竖直热压装置之间，还设置有一个或一个以上的张紧圆环；所述张紧圆环在x向两侧对应于所述凸起端的位置上，设置有供塑料膜张紧的成对布置的滑轮组；所述滑轮组轴线方向与水平方向之间具有夹角。

6.如权利要求5所述的自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，所述水平热压装置固定于所述料筒下方，包括一对用于将两片塑料膜水平边热压一体的水平热压头。

7.如权利要求6所述的自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，其中一个所述水平热压头中部安装有用于切断所述塑料膜的切刀，另一个所述水平热压头中部对应位置上可有供切刀伸入的凹槽。

8.如权利要求7所述的自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，每对所述竖直热压头受竖直驱动机构驱动，具有相互贴合和相互分离两种工位；所述一对水平热压头受水平驱动机构驱动，具有相互贴合和相互分离两种工位；所述切刀受切刀驱动机构驱动，具有伸出和收缩两种工位；所述竖直驱动机构、水平驱动机构、切刀驱动机构与所述PLC连接。

9.如权利要求8所述的自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，所述流水线还包括报警器，所述报警器连接于所述第二传感器上。

10.如权利要求9所述的自动化控制物料装袋流水线，其特征在于，所述流水线还包括用于手动调试的触摸屏，所述触摸屏连接于所述PLC上。