CN1106755A - 袋堆输送装置 - Google Patents

Abstract

一种将待装入松散物料的口袋供到挂袋装置上 的袋堆输送装置，它带有多个斗形袋匣，袋匣的底部 支承面跟输送方向成15°至60°的可调整的倾角， 通过角部与支撑铰接杆铰接到可控制步进移动的环 形输送装置上从装入位置运动到设有取袋装置的提 取位置，在提取位置上底部支承面下降并朝上敞开以 有利于取袋装置的取袋运动。袋匣沿输送纵向至少 在一侧上具有一侧板。取袋装置上具有一个横向于 输送方向取向的水平滑座。

Description

本发明涉及一种袋堆输送装置，具体涉及一种用于将待装入松散物料的口袋逐个供到挂袋装置上的袋堆输送装置。

在此首先对与本发明的袋堆输送装置协同工作的自动供袋挂袋的装置与方法进行介绍。

美国专利说明书US-PS3566578描述了一种在自动化初期所提出的自动悬挂运输袋的方法。其基本构思很简单。将一整叠纸袋以正确的位置放到一条输送带上，并尽可能靠近装料套管，然后通过一个带有吸盘的自动夹持器将纸袋逐个插到装袋套管上，装袋套管处同样也设有口袋开启和夹持装置。这样的装置可以毫不困难地每小时将几百个口袋悬挂到装料套管上，但这样的工作时间长了就会将工人变成机器人，工人只有非常劳累才能坚持得了一整天。在使用这种自动机时人们就已发现，如纸张这样的天然产品，性质可能差别较大，经常甚至会出现难以接收的情况。最常出现的影响因素是空气和材料的湿度。有时用已有的机械装置会根本无法打开口袋或自动夹持器会同时夹起两个口袋。

由于还会发生其他完全不同的故障、如装满的口袋出现破裂，长期以来必须设专人监视整个装袋工序，以使供袋有秩序地顺利进行。由于加快运动过程会同时提高故障率，因此不可能进一步提高每小时的处理能力，从而使全天的产量增高根本无法实现。

上述工艺的主要弱点在于袋口开启方法不完善。美国专利US-PS4320615的申请人曾尝试过消除老方法的两个缺点。如该专利说明书附图2a、2b和2c所示，其做法是在一个口袋被夹起的同时有一个搓松过程，作为口袋开启的准备，并几乎能完全阻止带起第二个或第三个口袋。此种方法可以做到每小时悬挂600至800个口袋，并大大减少故障。

长期以来，专业界认为，大批量的碾磨产物用散装槽车运输给买主要更为经济，而这种方式同时要大大压缩要运输的品种。但是近来的发展表明，人们需要许多不同的品种。

此外，在贮运料袋托板化领域中，自动化有了巨大进步，所以装袋运输又重新赢得优势，这就特别要求提高每小时的生产率。

因此需要开发一种新型的运输袋挂袋装置，它能无故障地挂装口袋，并在自动化操作中达到每小时挂袋1000至1200个甚至更高的速度。

这个任务的解决方案的特征是，最好将多个口袋叠放在一起，并在提取位置上逐个提取、摆动、打开并悬挂。

袋堆最好设置成可用机械多次移动，此时由人工将口袋放到一个移动带上，口袋在另一处用自动装置逐个提取。

另一种有利的设计构思在于，口袋在至少两步中通过其它的自动装置打开。

特别有利的方案是使口袋从袋堆经导向送进单元送到一个直立位置上，并在到达该直立位置时使口袋在导向送进单元区域中有少许预开启。

发明人认识到，流行的逻辑认为在工作过程中每个附加的运动都耗费时间，这至少在挂袋自动机上被证明是错误的。

对于性质差别很大的天然产品而言，必须采取有效的手段，使其在不利的条件下也能正常工作，对一种具有近0.5平方米纸面积的大规格纸袋而言，如果专门考虑其物理性质而采取与之相适应的运动方式，借助于合适的辅助导引装置、特别是导向辊和摆动与开启装置，可以令人意外地实现迄今为止认为在这种大规格纸袋上所无法达到的运动速度以及加速度而还能实现精确可控的纸袋导引而不出现飘动等问题。

这个方案的新构思所采取的附加运动、即“过膝式抽拉”（“Ubers-Knie-Ziehen”）被证明是极为有效的，因为即便是经长期不良储藏的口袋也能被“彻底地”松开，从而克服“不易打开”的困难。通过这种方式，口袋的开启除了有导向辊的作用外还特别通过导向和吸附机构的共同作用预作准备并如以后所述的那样已同时开始。由抓持器抓持的口袋的厚底朝前受到强制导向并被推向下方。试验证明，这样可以解决两个问题，即彻底“打开”口袋供装料之用，甚至打开所有折叠处，一直开到袋底;特别是口袋的开口端的打开可以以一种迄今为止从未达到的操作可靠性进行。如果观察一下运动过程，则可发现它和两种公知的方案相比是用较为复杂的手段实现的;但是如果考察每一个口袋，则可看出它无需破坏性强力，但又强制性地实现了一种完全自然的运动过程，从而圆满地解决了提出的发明的任务。

口袋的意外地协调的运动可通过下列特征来实现，口袋的开启由两个作用方向相反的吸持爪对来完成，它们并不撞击口袋，最好是在袋口已被预开启的状态下接收口袋。为了能达到每小时处理1200个口袋的高生产率，并做到完全无故障操作，口袋应叠放，用机械输送，由抓持装置逐个夹住每个封闭的袋底，并通过导向送进单元以大致呈直角至略呈钝角的角度进入直立位置，再由可摆动的口袋开启装置输送到装袋套管上。

还涉及一种用于松散物料的自动挂袋装置，该装置用抓持装置从袋堆上逐个提取口袋，打开袋口，再将打开的袋口挂在装袋套管上，其特征在于，平放的口袋可以以其封闭的袋底朝前围绕导向辊进入直立位置，再借助于一个摆动与开启装置移送到装袋套管上。

在导向辊区域最好设置一条或多条导向带。此时可以例如用电动机驱动导向辊或导向带，或是两者同时驱动。在特别困难的情况下可以在导向辊与导向带之间、或在导向带之间设定只有几个百分点的很小的速度差，使得在导向的同时，口袋的两层之间产生少许相对位移。当导向辊与导向带之间的距离与/或压力能够选择、并且导向带与导向辊在一段上能够形状相吻合时，能够达到最有利的效果。该构思在结构上可简单地采用对每条导向带设一对导向轮来实现，每对导向轮中的每个导向轮可与导向带一起移向或离开导向辊，以便相对于导向辊实现缠绕运动。

另一种效果良好的结构是，从袋堆上取走的单个口袋以其封闭的袋底朝前，通过导向辊从水平位置送到少许倾斜的位置上。导向辊最好设计成可转动的空心辊筒，并与一个真空泵相连接，辊筒壁的部分区域上开有吸孔，用于吸附口袋，为袋口开启作准备。导向辊的运动控制要保证导向结束后口袋的靠内层的端部保持吸附在辊筒壁的具有吸孔的部分区域上，同时口袋的靠外层在导向移送中张开少许。通过这样的方式，通过导向辊均匀搓揉的口袋在一个精确控制的端头位置上随着导向带移开的同时被真空吸力吸持住而整个保持就位，同时纸袋的靠外层则被微微提起。使用家用纸袋的日常经验表明，经常在开始打开口袋时遇到很大问题。但这一问题已通过所建议的部分运动过程在尺寸大得多的运输袋上得到解决。

这个方案的构思的另一个特别有利的方案是，在运输袋自动悬挂到装袋套管上的过程中，设置一个单个口袋的准备装置和两套吸持爪对，吸持爪对装在摆臂上并以相反的方向被强制驱动，以将口袋打开并从口袋准备装置转移到装袋套管上。吸持爪对最好通过肘杆和气动驱动装置完成开启和闭合运动，就像人的左右手的拇指和食指一样，悬挂口袋的摆臂通过一个双连杆装置实现由下向上的圆弧运动。其中重要的是，吸持爪和挂袋装置可独立控制，并且要有协调两个运动过程的装置。

挂袋装置还可以设计成使口袋开启爪可通过液压或气动强制驱动的肘杆的带动分别进入一个完全张开的回复位置或起始位置、一个未完全闭合的提取位置和一个可控制的口袋最大开启位置，口袋开启爪最好还可从口袋开启位置进入一个可控制的装袋套管成形位置上。口袋开启爪具有吸盘。

本发明涉及一种袋堆输送装置，它的特征是，该装置具有多个独立的斗状袋匣，它们可以通过可控制的输送装置从装入位置移动到提取位置。

在迄今为止公知的方案中，通常是采用输送带形式的运输带，它是为水平或倾斜的口袋堆叠设计的。但是人们发现，如果不想由于位置变化而影响后面的机械操作，就必须在放置成叠纸袋时使其准确定位。因此迄今为止放置口袋要很仔细并耗费很多时间。本发明提出采用多个斗形袋匣的结构，使之可以简单而迅速地装入任意尺寸的口袋。如果输送装置设计成循环的环形链或环形带，可以顺序向多个袋匣中装入空袋。袋匣铰接在输送装置上，最好是设置在环形链上。

另一种特别有利的结构是，袋匣具有朝着输送装置的运动方向倾斜的、用于放置口袋的底部支承面，还有一个与倾斜底部成角度设置的下挡板，并且在输送纵向上至少在一侧有一个挡板。底部支承面的倾角可在15°至60°之间，最好为20°至45°。

最好还有一种这样的结构，袋匣处在装入位置时，由于其前方已有另一个袋匣的缘故，形成了箱形结构，从而限定了袋堆的最大高度，袋匣在装入位置上是部分朝上敞开的，而在提取位置上则是完全朝上敞开。袋堆输送装置在整体上最好有如下结构，即将袋匣铰接在循环的输送装置上，装入位置和提取位置分别设在一端侧，并且在袋匣的提取位置上使取空了的袋匣向下移开。袋匣也可以具有拱形的底部与/或双重倾角，拱形的底部可由可调式机械支撑件产生。袋堆输送装置设计成斗式口袋输送装置，该输送装置带有多个袋匣，这些袋匣可以由起到输送带作用的环形链步进地带动，其多个袋匣最好倾斜放置并且可从装入位置到提取位置步进地移动，其抓持装置用于从导向带出发逐个移送口袋，其摆臂则和两套吸持爪对用于将口袋挂到装袋套管上。

导向辊将空袋弯折成一个呈大致直角到少许钝角的角度，并且送入一个直立并带少许倾斜的位置，口袋的封闭端朝下。随着同时进行的开袋运动，在垂直的装袋位置上的口袋被送到装袋套管区域内，最好再使袋口扩张成与装袋套管相吻合的形状，从而使口袋夹持装置能立刻关闭并将口袋不带褶皱地夹紧在装袋套管上。

本发明的袋堆输送装置与自动供袋与挂袋装置相配合，允许机械式强制运动以很高的速度进行。整个运动过程划分成若干部份，这具有极大的优点，第一个运动、也就是从袋堆上抓住并逐个取走口袋的运动虽然整体耗时少得多，但仍为问题较多的阶段提供较多的时间，因此可以较为仔细甚至平稳地进行。所有的运动均可强制地进行控制。口袋总是可以在正确的地方被抓取，其最大的移动路段均沿着口袋的纵向。口袋的横向运动仅需要在开口和转移到装袋套管上时进行。但此时口袋最薄弱的开口端被牢固地夹持住和导送，所以机器可以毫无风险地高速运转。

在下面结合自动供袋挂袋装置借助于若干实施例对本发明作进一步的说明。在附图中：

图1表示挂袋运动过程的总体示意图;

图2表示开始打开口袋的状态;

图3表示本发明的一种新型袋堆匣输送装置的示意图;

图4表示图3所示新型袋堆匣输送装置的透视图;

图5表示一种取袋和分袋装置;

图6表示吸持爪对处在开袋口和挂袋过程中的不同工作状态的示意图。

按顺序先参看图1，袋堆输送装置1上具有由平叠在一起的空袋组成的袋堆2。在第一个运动程序中，口袋A的封闭端被取袋装置4的吸盘3沿箭头5的方向吸起，此时袋口垂向下方。接着，口袋A沿箭头6大致水平运动地被送向导向辊7。以箭头8表示，该水平运动过程必须精确并有利地通过相应的传感器进行控制、例如在口袋的相对于导向辊7的位置上产生一个停顿。在导向辊7上方配设有多个导向带9，它们各由一根橡胶带10、一个主轮11和一个张紧轮12构成。主轮11和张紧轮12一起形成导向轮对13。当口袋到达相对于导向辊7的正确起始位置后，导向带9或者下降到装入位置的端头与/或以协调的运动程序下降。口袋被夹持在导向辊7与导向带9之间，并且口袋A立刻开始进一步推送，例如根据一个装入运动后的启动信号或者根据导向辊7与/或导向带9的旋转驱动装置促动的交错运动进一步推送。吸盘3中的真空必须事先解除，以使口袋自由地被导向辊7接收。口袋A此时围绕着导向辊7大致呈直角沿箭头14向下运动，此时其端头位置同样由箭头8所表示的传感器装置控制，从而使开着的、位于上部的袋口在运动14终止时停留在导向辊7的一个事先准确确定的位置上。导向辊7刚好在这个位置上开有吸孔15，这些吸孔同样可与一个可控制的真空泵相连接。通过这样的方式，贴在导向辊7上的袋层、即靠内纸面、在运动14终止时被吸住。而另一侧的靠外纸面则倾向于保持在伸直的位置上（参见图2），这样就使袋口开始打开。这一初始开启的准备条件通过连同导向带9围绕导向辊7有强烈的转向过程而得以补充。在口袋还挂在导向辊7上时，借助于其他吸盘3和相应的预开启装置即可实现对口袋的预开启。在运动14终止时口袋B的已经预打开的袋口20（图2）处在一个很准确的位置上。口袋的封闭的下端21以稍为倾斜的位置向下悬垂（箭头14）。这一倾斜位置并不要求十分精确，因为在后面描述的吸持爪对允许有相当大的间隙。口袋B此时被吸持爪装置23所吸持并被完全打开，并通过摆臂30将完全打开的上端袋口20′沿弧形轨道26转移到装袋套管25上。口袋C的固定通过装袋套管25上的固定的袋夹27来完成，因此吸持爪装置23可以再返回起始位置。

在图2中以较大的比例示出口袋B在开始开启袋口时的状态。吸持爪装置23与摆臂30固定连接。摆臂30在上端通过在两侧铰接地支承着的单连杆31、在下端通过肘节机构32可摆动地支承着，使摆臂在可控驱动装置33的作用下可以遵循一条箭头26所示的强制导引的准确的运动路线。

在图3和图4中示出一台袋堆匣输送装置1。绕在链轮41、42上的环形链40携带着多个斗形袋匣43、43′、43″等等，每个袋匣可各容纳一个袋堆44、44′等等。盛放口袋的只是位于上部的袋匣43、43′等等，而位于下部的袋匣则是空的，每个袋匣均具有一个底部支承面45、一个下挡板46和至少一个侧挡板47，使口袋在放入时可以容易地推向角部48。也就是说，不论口袋的大小、长度和宽度如何，总可以精确地将口袋送到一个已准确确定的位置上，并且可由取袋装置4（图4）从该位置上将口袋逐个取走。每个袋匣的下角铰接在环形链上，并且还通过支撑铰接杆51与环形链40铰接，从而使袋匣在提取位置上通过支撑铰接杆51沿箭头52向下运动，在一定范围内可调整倾角α。与此同时因前一个袋堆匣而造成的重叠53也被消除，因此袋堆匣朝上完全敞开，使口袋可以不受阻碍地从袋堆上提取，如虚线所示。

在图4的左侧，底部支承面45向内呈拱形，如实线55所示。图4的右侧是取袋装置4，它具有一个水平滑座60和一个升降装置61（见图5）。在升降的同时还产生角运动，以将口袋提升到水平位置，见图5中的工作缸62。在图5中还可看到使用了两个吸盘3。

图6示出具有两套吸持爪对23′的吸持爪装置23，吸持爪对通过图中未示出的控制装置进行协调，可作方向相反的运动。每套吸持爪对23′都具有一种手指的功能，并且各具有可控制的杆系70，其驱动由气动缸7来完成。每套吸持爪对23′有至少两个吸持槽73，在吸持槽中设有吸盘74，吸盘74通过管道75与真空泵相连接。

所有的功能，即铰接在吸持爪对23′上的摆臂30的运动和吸持槽73的运动以及周期性地产生或解除真空的程序均由固定的、但可个别调整的程序来控制。

在图6中示出袋口打开的三个基本位置，在图的右半部中示出标以OB的在已预开口状态下接收口袋的正式开始开袋的位置。如箭头76所示，吸持槽73相对张开，张到最大开口OE，以便将口袋悬挂到装袋套管25上。在图的左半部中以箭头77示出口袋平滑地放置到装袋套管25上的运动。

口袋被挂到装袋套管25上的过程的最终状态见图6左侧所示。此处重要的是口袋要没有褶皱地贴在装袋套管上，从而使口袋夹27（见图2）得以顺利地对口袋进行挂装。因此可做到使口袋材料上不会有皱纹或折叠，从而不会严重影响后面的封口工序，。口袋被夹紧在装袋套管上后，开袋与悬挂自动装置便重新返回最大开启位置并开始下一个循环。

Claims (8)

1、一种将口袋逐个供到挂袋装置的袋堆输送装置，它带有多个斗形袋匣，这些袋匣可通过可控制的输送装置从装入位置移动到提取位置，并在提取位置的部位设有用于逐个提取口袋的取袋装置，其特征在于，袋匣(43、43′、43″等)以其支承口袋(44、44′)的底部支承面(45)跟输送方向成最高达60°的角度倾斜地在环形输送装置上导引，使底部支承面(45)可在提取位置下降并朝上敞开以实现取袋装置(4)的取袋运动。

2、按权利要求1所述的袋堆输送装置，其特征在于，底部支承面（45）的倾角为20°至45°。

3、按权利要求1所述的袋堆输送装置，其特征在于，袋匣（43、43′、43″等）设计成箱形结构并具有拱形底部与/或双重的、最好是可调整的倾角。

4、按权利要求1所述的袋堆输送装置，其特征在于，袋匣（43、43′、43″等）沿输送纵向至少在一侧上具有一个侧板（47）。

5、按权利要求1所述的袋堆输送装置，其特征在于，每个袋匣（43、43′、43″等）通过其一个最靠近环形输送装置（40）的角部以及一个支撑铰接杆（51）跟最好设计成环形链的输送装置铰接地连接。

6、按权利要求1所述的袋堆输送装置，其特征在于，该环形输送装置（40）可步进地移动。

7、按权利要求1所述的袋堆输送装置，其特征在于，该环形输送装置（40）设计成在袋匣（43、43′、43″等）内带有倾斜袋堆的斗式口袋输送装置。

8、按权利要求1至7中的一项所述的袋堆输送装置，其特征在于，取袋装置（4）上具有一个横向于输送方向取向的水平滑座（60）。

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