CN110712813A - 一种颗粒零食自动包装机 - Google Patents

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周翠云
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冷健成
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Abstract

本发明提供了颗粒零食自动包装机，包括供袋封装机构、计量机构以及衔接该计量机构和供袋封装机构的碗提投料机构，实现了计量后的物料由碗提投料机构至供袋封装，自动化生产；其中，供袋封装机构包括储袋装置、转移机械手、封口装置以及输送轨道，输送轨道的袋体输送座包括间距可调的两夹爪，以由夹爪夹持包装袋，最后由开袋装置和撑袋装置实现打开包装袋的开口部，且该过程中，确保了包装袋夹持牢固，顺利实现灌装零食；最后封口装置实现封装；解决了零食小袋包装无法自动化生产的问题。

Description

一种颗粒零食自动包装机
技术领域
本发明涉及包装机技术领域，更具体地说，涉及一种用于果干、蜜饯以及果脯等颗粒状零食自动包装机。
背景技术
目前市面上有很多品牌的坚果和蜜饯需进行小袋封装，尤其是坚果和蜜饯混合包装的零食产品日渐流行。
为携带方便，食用便捷，避免食用不完造成污染，该类零食产品包装具有小型化趋势，尤其是AB袋包装零食，这类零食产品的包装袋一般分A区和B区，其开口方向相同，A区和B区之间设有热压的隔绝线，更进一步使包装微型化，然后两区域装填不同物料。
由于小型化后的包装袋口径小，现有技术中，无法自动包装填充，现还依靠大量人力手工包装，包装成本高，生产效率低。
发明内容
本发明旨在提供一种颗粒零食自动包装机，以解决零食小袋包装无法自动化生产的问题。
具体方案如下：一种颗粒零食自动包装机，包括供袋封装机构、计量机构以及衔接该计量机构和供袋封装机构的碗提投料机构，该碗提投料机构的端部具有一投料漏斗；
该供袋封装机构包括储袋装置、转移机械手、封口装置以及输送轨道；该输送轨道上设有袋体输送座，且该袋体输送座由该输送轨道输送通过该投料漏斗下方的投料位置后移动至该封口装置对应的封口位置；
该袋体输送座包括间距可调的两夹爪；
还包括开袋装置以及撑袋装置：该开袋装置包括设于袋体两侧的吸盘以及驱动该两侧吸盘移动的开袋驱动件；该撑袋装置包括两延伸至投料漏斗下方的撑袋片、驱动两撑袋片开合的第一撑袋驱动件以及驱动撑袋片竖向移动的第二撑袋驱动件。
本发明的进一步技术方案为：该储袋装置包括一储袋底架，该储袋底架上设有一斜向下倾斜的储袋凹槽，该储袋凹槽的底部设有一下送袋皮带；
还包括上送袋组件以及扫袋组件：
该上送袋组件包括一倾斜于该储袋凹槽设置的上导轨，该上导轨上设有上送袋皮带；
该扫袋组件设于该上送袋组件的前端，其包括一横向设于储袋凹槽上端的扫袋转轴，该扫袋转轴上设有扫袋轮。
本发明的进一步技术方案为：该转移机械手包括一设于该扫袋组件前端的拾取吸盘，一设于该储袋底架前端的多连杆夹臂:
该拾取吸盘通过第一曲柄安装于该储袋底架上，以用于拾取单个包装袋；
该多连杆夹臂包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，该第一连杆的自由端被铰接固定，该第二连杆的中部位置枢接于第二曲柄上，且该第二连杆的端部设有一能打开以及闭合的夹持头。
本发明的进一步技术方案为：该输送轨道为一周转盘，其圆周均布有多个夹爪组，每一该夹爪组包括两该夹爪；
该夹爪为一四边形的四连杆机构，其中一连杆的端部设有一L型突出部，以抵触其他连杆的端部形成夹持；
该四连杆机构上设有一自紧夹持的弹簧。
本发明的进一步技术方案为：该开袋装置还包括辅助吹气组件，其包括设于吸盘上方的吹气嘴，该吹气嘴通过一立柱能上下活动地安装。
本发明的进一步技术方案为：该撑袋装置包括
一升降臂，该升降臂上枢设有两摇臂，两该撑袋片分别设于两该摇臂的下端；
还包括拉簧，该拉簧安装于两该摇臂的上端，以弹性张开两该撑袋片；
该升降臂上还枢设有一驱动臂，该第一撑袋驱动件连接至该驱动臂的一端，两该摇臂上均凸设有搭接在该驱动臂另一端上的驱动杆。
本发明的进一步技术方案为：该碗提投料机构包括主板架，该主板架上设有环形的输送带，该输送带上设有装料碗，且该主板架靠近供袋封装机构的一端设有该投料漏斗，该主板架靠近该计量机构的一端设有下料漏斗；
该装料碗由该输送带由下料漏斗下方传输至投料漏斗上方并翻反转投料。
本发明的进一步技术方案为：该计量机构包括数粒装置以及料罐输送装置：
该数粒装置包括多个料仓、隔断同步带以及连接斗；多个该料仓沿隔断同步带长度方向依次排布，该连接斗设于该隔断同步带的一端，且设于该料罐输送装置的上方；
该料罐输送装置包括并行设置用于输送活动料罐的正转输送皮带和反转输送皮带；该料罐输送装置还延伸穿过一称重平台，该称重平台的至少一侧还设有补料转移工位。
本发明的进一步技术方案为：该料罐输送装置所背离称重平台的一端延伸至靠近碗提投料机构的位置。
本发明的进一步技术方案为：两该夹爪水平相对设置，该吸盘以及该撑袋片均有两组，该投料漏斗的底端分体设置以形成两投料口，进而实现AB袋自动给袋包装。
有益效果：本发明的颗粒零食自动包装机，包括供袋封装机构、计量机构以及衔接该计量机构和供袋封装机构的碗提投料机构，实现了计量后的物料由碗提投料机构至供袋封装，自动化生产；其中，供袋封装机构包括储袋装置、转移机械手、封口装置以及输送轨道，输送轨道的袋体输送座包括间距可调的两夹爪，以由夹爪夹持包装袋，最后由开袋装置和撑袋装置实现打开包装袋的开口部，且该过程中，确保了包装袋夹持牢固，顺利实现灌装零食；最后封口装置实现封装；解决了零食小袋包装无法自动化生产的问题。
附图说明
图1示出了本发明实施例颗粒零食自动包装机角度一结构示意图；
图2示出了本发明实施例颗粒零食自动包装机角度二结构示意图；
图3示出了本发明实施例颗粒零食自动包装机俯视图；
图4示出了储袋装置结构示意图；
图5示出了图2中A处的局部放大图；
图6示出了开袋装置结构示意图；
图7示出了撑袋装置结构示意图；
图8示出了蜜饯数粒装置结构示意图；
图9示出了坚果数粒装置结构示意图；
图10示出了料罐输送装置结构示意图；
图11示出了碗提投料机构结构示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
结合图1至图3所示，该实施例提供了一种用于AB袋零食包装用的颗粒零食自动包装机，其包括供袋封装机构10、计量机构以及衔接该计量机构和供袋封装机构10的碗提投料机构50；其中，该计量机构包括一料罐输送装置40，在该料罐输送装置40的两侧，分别设有一坚果数粒装置30和蜜饯数粒装置20；而后，该料罐输送装置40 将料罐输送至碗提投料机构50的一输入端，该碗提投料机构50的另一端部具有一投料漏斗53，该投料漏斗53设于该供袋封装机构10 的上方位置。
该供袋封装机构10包括一机架，该机架上设有一储袋装置11、一转移机械手12、一封口装置17以及一输送轨道；
在该实施例中，该输送轨道为一圆形的周转盘13，以实现周转运动；该输送轨道，即周转盘13上，周向地均布设有多个袋体输送座，其中，该袋体输送座包括间距可调的两夹爪14；两夹爪14相对设置，以用于夹持固定包装袋的竖向两侧。
该储袋装置11、投料漏斗53和封口装置17均设于周转盘13外缘的一侧位置，进而该周转盘13绕轴转动，进而该袋体输送座由该输送轨道输送通过该投料漏斗53下方的投料位置，后移动至该封口装置17对应的封口位置，以完成投料和封口工艺。
结合图4所示，该实施例中的该储袋装置11包括一储袋底架111，该储袋底架111上设有一斜向下倾斜的储袋凹槽112，以用于盛装层叠的包装袋；该储袋凹槽112的底部设有一下送袋皮带，其沿储袋凹槽112的底面长度延伸，以用于输送包装袋叠。
为实现单个包装袋输送，该储袋装置11上还包括上送袋组件113 以及扫袋组件114：
该上送袋组件113包括一倾斜于该储袋凹槽设置的上导轨，该上导轨上设有上送袋皮带，进而，使该上送袋皮带与下送待皮带呈一锐角的夹角，以用于斜压层叠的包装袋，以使包装袋叠倾斜前输；其中，该上送袋组件113的上端是安装于一调节座1131上的，调节安装位置，以实现上送袋皮带的倾角调节。
该扫袋组件114设于该上送袋组件113的前端，其包括一横向设于储袋凹槽112上端的扫袋转轴1141，该扫袋转轴1141上设有橡胶材质的扫袋轮，以用于单个扫袋输出包装袋；该扫袋组件114的前端设有一挡板115，以实现扫袋输出后的包装袋定位。
结合图5所示，为实现扫袋后的包装袋输送，该转移机械手12 包括一设于该扫袋组件114前端的拾取吸盘121，一设于该储袋底架 111前端的多连杆夹臂122:
其中，该拾取吸盘121通过电机驱动的第一曲柄安装于该储袋底架111上，其第一曲柄转动，以使拾取吸盘121摆动，实现以用于拾取挡板115处的单个包装袋；
该多连杆夹臂122包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，其中，该第一连杆的自由端被铰接固定在机架上，该第二连杆的中部位置枢接于伺服电机驱动的第二曲柄124上，且该第二连杆的端部设有一气缸控制能打开以及闭合的夹持头123；第二曲柄124摆动，使多连杆夹臂122带动夹持头123在拾取吸盘121处摆动至周转盘13的对应位置，实现包装袋的转移输送。
在周转盘13上，每两夹爪14构成一夹爪组：
为实现开袋以及装料过程中的兼容，该夹爪14为一四边形的四连杆机构，其中一连杆的端部设有一L型突出部，以抵触其相对的连杆的端部形成夹持，用于夹持包装袋；
其中，该四连杆机构上设有一使L型突出部自紧夹持的弹簧，优选为拉簧，其对角拉伸安装，其包覆于连杆件内部，图中不可见；机台上，对应夹爪组装载夹持包装袋的位置，设有操控四连杆机构形变以张开L型突出部的开袋机构，其优选的，为固定设置的气缸，即可克服自紧夹持的弹簧作用力，实现装载包装袋；
且该四连杆机构所背离L型突出部的一端弹性锁合地枢接于该周转盘13上，以实现夹爪14固定地同时，在其固定的包装袋张开时，能产生一定角度的摆动，实现开袋，具体的：为确保两夹爪14间距固定，还包括拉紧簧(图中未示出)，拉紧簧两端分别设于一夹爪组中的两夹爪14上，以拉紧两该夹爪14；，该四连杆机构所背离L型突出部的一端还枢接于该周转盘上，该周转盘内部设有对应的凸轮轨道，该四连杆机构上设有抵触凸轮轨道的滑轮，其在拉紧簧作用下，滑轮抵触凸轮轨道，实现两夹爪14在不同位置处，张开间距的控制。
由于包装袋规格较小，为实现稳定的包装，该实施例的供袋封装机构10还包括开袋装置15以及对应袋体投料位置的撑袋装置16：
结合图6所示，该开袋装置包括设于袋体两侧的吸盘152以及驱动该两侧吸盘移动的开袋驱动件；其中，为避免干涉包装袋开袋后移动，提高效率，一侧的吸盘152是通过悬臂1521结构安装的，其实现了对包装袋运行轨道方向的避位；其中，该吸盘152通过升降气缸(图中不可视)等组件设于一固定柱151上。
同时，该开袋装置还包括辅助吹气组件，其包括设于吸盘152上方的吹气嘴153，该吹气嘴153通过一相对固定柱151能上下移动的立柱154，实现上下活动地安装。
结合图7所实施，该实施例中的该撑袋装置16包括一能升降移动的升降臂161，该升降臂161的自由端上枢设有两摇臂162，两撑袋片163分别设于两该摇臂162的下端；
其中，两摇臂162的上端还设有拉簧164，该拉簧164的两端分别安装于两该摇臂的上端，以通过摇臂162弹性地张开两该撑袋片 163；
同时，该升降臂161上还枢设有一驱动臂165，在该实施例中，该驱动臂165呈L字型，一作为第一撑袋驱动件的气缸连接至该驱动臂165的一端，而后两该摇臂162上均凸设有搭接在该驱动臂另一端上的驱动杆1621；气缸驱动该驱动臂165摆动，以使摇臂162克服拉簧拉力转动，实现撑袋片163的扣合。
该撑袋装置16的升降臂161设有竖向移动的第二撑袋驱动件，且通过摇臂162延伸至投料漏斗53下方，以固定的撑袋片163，用过驱动气缸驱动两撑袋片开合，实现了包装袋的撑开操作。
再结合图3，图8至图10所示，该实施例的计量机构包括蜜饯数粒装置20、坚果数粒装置30以及料罐输送装置40：
该蜜饯数粒装置20包括蜜饯隔断同步带21，该蜜饯隔断同步带 21的一侧并排设置有多个蜜饯料仓22，为实现蜜饯杂料剔除，每一蜜饯料仓22的底部均设有过滤孔221，实现除杂。人工操作各个蜜饯料仓22，对应填入蜜饯隔断同步带21的各个隔断料槽211，实现蜜饯数粒操作；同时，该蜜饯隔断同步带21的端部设有蜜饯连接斗212，以用于承接并输出隔断料槽211内的蜜饯。
同样的，该坚果数粒装置30包括坚果隔断同步带31，该坚果隔断同步带31上设有坚果隔断槽311，用于盛装坚果料仓32内人工数出的坚果，最后由坚果连接斗312输出。
该料罐输送装置40包括并行设置用于输送活动料罐的正转输送皮带42和反转输送皮带41；该反转输送皮带41具有两组，每一组上均设有一料罐限位机411，以实现活动的料罐限位；同时，该蜜饯连接斗212和坚果连接斗312分别延伸至一料罐限位机411上方，以对活动的料罐45灌装物料。
料罐输送装置40还延伸穿过一称重平台43，该称重平台43的两侧均设有补料转移工位44，操作人员在补料转移工位实现称重检测、补料以及更换轨道，即将补料后的料罐转移至正转输送皮带42上，以正转输送至背离的一端；该料罐输送装置40所背离称重平台43的一端延伸至靠近碗提投料机构50的位置。
该种人工数粒以及正反转输送皮带的设置，实现了：(1)摒弃了传统技术思路中唯一设备论或苛求无人化的思路，充分利用人工操作和设备操作的优势，在降低人工成本的同时，人机协同效果最优化，由人工完成不同物料巨大差异导致设备难以统一完成的数粒操作，而高精度且复杂灌装操作由设备完成；(2)工艺优化，补料工位实现称重、补料以及转移等操作，操作难度低，工艺合理，且可靠性高；(3) 设备布局最优化，正反输送，实现了设备布局紧凑，运行稳定性高。
其中，该实施例中为干果和蜜饯间隔包装的AB袋自动包装机，在装袋部分，两该夹爪水平相对设置，该吸盘以及该撑袋片均有两组。
同时，结合图11，该碗提投料机构50包括主板架51，该主板架 51上设有环形的输送带，该输送带上固定地设有装料碗55，且该主板架51靠近供袋封装机构的一端设有一投料漏斗53，该投料漏斗53 的底端分体设置以形成两投料口531，以实现AB袋的分隔投料。
该主板架51靠近该计量机构的一端设有下料漏斗52；该装料碗 55由该输送带由下料漏斗52下方传输至投料漏斗53上方并翻反转投料；进而实现AB袋自动给袋包装。
该实施例的主要工作流程为：(1)人工数粒部分把坚果、蜜饯放入数粒同步隔断皮带的隔断内，把隔断连续放满；(2)反转输送皮带上放入活动物料碗，空罐到料罐限位机，料罐限位机启动，挡住装料碗，自动控制坚果隔断同步带和蜜饯隔断同步带间歇工作，往物料碗内装入坚果和蜜饯，装完料后放行到称重区；(3)人工取两侧的物料碗，配重，配重完后放入正转输送皮带，输送到碗提下料漏斗52处，把物料分别扣入碗提两排的装料碗55内；(4)连续上袋，夹袋、开袋、落料(控制碗提运转)、振动下压、物料检测、排气、封口、成品输出；(5)连续重复上续动作，自动生产。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种颗粒零食自动包装机，包括供袋封装机构、计量机构以及衔接该计量机构和供袋封装机构的碗提投料机构，该碗提投料机构的端部具有一投料漏斗；其特征在于：
该供袋封装机构包括储袋装置、转移机械手、封口装置以及输送轨道；该输送轨道上设有袋体输送座，且该袋体输送座由该输送轨道输送通过该投料漏斗下方的投料位置后移动至该封口装置对应的封口位置；该袋体输送座包括间距可调的两夹爪；
还包括开袋装置以及撑袋装置：该开袋装置包括设于袋体两侧的吸盘以及驱动该两侧吸盘移动的开袋驱动件；该撑袋装置包括两延伸至投料漏斗下方的撑袋片、驱动两撑袋片开合的第一撑袋驱动件以及驱动撑袋片竖向移动的第二撑袋驱动件。
2.根据权利要求1所述的颗粒零食自动包装机，其特征在于：该储袋装置包括一储袋底架，该储袋底架上设有一斜向下倾斜的储袋凹槽，该储袋凹槽的底部设有一下送袋皮带；
还包括上送袋组件以及扫袋组件：
该上送袋组件包括一倾斜于该储袋凹槽设置的上导轨，该上导轨上设有上送袋皮带；
该扫袋组件设于该上送袋组件的前端，其包括一横向设于储袋凹槽上端的扫袋转轴，该扫袋转轴上设有扫袋轮。
3.根据权利要求2所述的颗粒零食自动包装机，其特征在于：该转移机械手包括一设于该扫袋组件前端的拾取吸盘，一设于该储袋底架前端的多连杆夹臂:
该拾取吸盘通过第一曲柄安装于该储袋底架上，以用于拾取单个包装袋；
该多连杆夹臂包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，该第一连杆的自由端被铰接固定，该第二连杆的中部位置枢接于第二曲柄上，且该第二连杆的端部设有一能打开以及闭合的夹持头。
4.根据权利要求1所述的颗粒零食自动包装机，其特征在于：该输送轨道为一周转盘，其圆周均布有多个夹爪组，每一该夹爪组包括两该夹爪；
该夹爪为一四边形的四连杆机构，其中一连杆的端部设有一L型突出部，以抵触其他连杆的端部形成夹持；
该四连杆机构上设有一自紧夹持的弹簧。
5.根据权利要求1所述的颗粒零食自动包装机，其特征在于：该开袋装置还包括辅助吹气组件，其包括设于吸盘上方的吹气嘴，该吹气嘴通过一立柱能上下活动地安装。
6.根据权利要求1所述的颗粒零食自动包装机，其特征在于：该撑袋装置包括
一升降臂，该升降臂上枢设有两摇臂，两该撑袋片分别设于两该摇臂的下端；
还包括拉簧，该拉簧安装于两该摇臂的上端，以弹性张开两该撑袋片；该升降臂上还枢设有一驱动臂，该第一撑袋驱动件连接至该驱动臂的一端，两该摇臂上均凸设有搭接在该驱动臂另一端上的驱动杆。
7.根据权利要求1所述的颗粒零食自动包装机，其特征在于：该碗提投料机构包括主板架，该主板架上设有环形的输送带，该输送带上设有装料碗，且该主板架靠近供袋封装机构的一端设有该投料漏斗，该主板架靠近该计量机构的一端设有下料漏斗；
该装料碗由该输送带由下料漏斗下方传输至投料漏斗上方并翻反转投料。
8.根据权利要求1所述的颗粒零食自动包装机，其特征在于：该计量机构包括数粒装置以及料罐输送装置：
该数粒装置包括多个料仓、隔断同步带以及连接斗；多个该料仓沿隔断同步带长度方向依次排布，该连接斗设于该隔断同步带的一端，且设于该料罐输送装置的上方；
该料罐输送装置包括并行设置用于输送活动料罐的正转输送皮带和反转输送皮带；该料罐输送装置还延伸穿过一称重平台，该称重平台的至少一侧还设有补料转移工位。
9.根据权利要求8所述的颗粒零食自动包装机，其特征在于：该料罐输送装置所背离称重平台的一端延伸至靠近碗提投料机构的位置。
10.根据权利要求1-8任一权利要求所述的颗粒零食自动包装机，其特征在于：两该夹爪水平相对设置，该吸盘以及该撑袋片均有两组，该投料漏斗的底端分体设置以形成两投料口，进而实现AB袋自动给袋包装。
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