CN112124659B - 一种条形帽自动包装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种条形帽自动包装设备，沿着物料从进料口到出料口的方向依次设置进料机构、剔料机构、送料机构、分装机构、压料机构、顶料机构和装袋机构；该条形帽自动包装设备由进料机构、剔料机构、送料机构、分装机构、压料机构、顶料机构和装袋机构组成，采用PLC程序控制和高速机构的相互配合，代替人工高效、可靠的完成条形帽的自动包装工作，实际包装速度可以达到3PCS/S以上，效率可达人工的3倍以上；而且包装平整均匀，效果更好；该包装设备可与条形帽生产设备直接对接，避免混装，减少搬运，提高包装效率；降低包装成本；全程无人体接触，保证卫生；自动包装入袋压平，保证外观一致；自动计数，确保数量准确。

Description

一种条形帽自动包装设备

技术领域

本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种条形帽自动包装设备。

背景技术

现阶段，现条形帽生产行业由于暂无自动包装机器，均采人工手工作业打包；人工打包主要缺点：效率低、人工成本高、卫生无法保证、一致性差、容易产生少装、多装和混装等不良。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种条形帽自动包装设备，能够代替人工完成自动包装工作，高效且节省人力成本。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，如附图1所示：

本发明提供了一种条形帽自动包装设备，沿着物料从进料口到出料口的方向依次设置进料机构、剔料机构、送料机构、分装机构、压料机构、顶料机构和装袋机构。

所述进料机构包括进料带，所述进料带的进料端置于进料槽内，所述进料槽的一侧安装有进料电机，所述进料槽的上端安装有反向进料带轮，所述反向进料带轮与所述进料带呈喇叭口间隔设置，所述反向进料带轮与所述进料带设置有进料口，所述进料口的一侧安装有第一进料光电传感器；在PLC的控制下，所述进料电机通过链轮驱动所述齿轮组转动，从而带动所述进料带和所述反向进料带轮运动（如需要可辅以吹气管共同作用），从而将物料从所述进料口通过所述进料带运输到所述剔料机构前端。

进一步，所述剔料机构在所述进料带中部的一侧安装有支撑板，所述支撑板上安装有剔料吹气排；所述剔料吹气排安装在所述送料带的侧方，能够将所述送料带上不合格的物料吹离所述送料带；

所述支撑板的一侧安装有第二超高光电传感器组，所述支撑板的顶部安装有第三超宽光电传感器。

进一步，所述送料机构设置在所述剔料机构的下工位，所述送料机构包括送料带轮组和送料皮带，所述送料带轮组设置在所述进料带的上方,PLC控制电机转动，通过传动齿轮和链轮，从而带动所述送料带转动，从而将物料运输到下一个工位。

进一步，所述分装机构包括入料模组和码料模组，所述入料模组和所述码料模组相套接；

所述入料模组包括入料平台，所述入料平台的顶端设有左侧压料气缸和右侧压料气缸，所述左侧压料气缸的侧部设有第一推料气缸；所述入料平台尾部设有入料光电感应器；

当入料光电感应器感应到物料被送至入料平台上时，PLC控制电磁阀从而使得所述第一推料气缸沿着所述入料平台的宽度方向往返运动，在PLC的控制下，进而触发所述左侧压料气缸和所述右侧压料气缸沿着所述入料平台的竖直方向往返运动；

进一步，所述码料模组包括四个码料仓，四个所述码料仓沿着所述入料平台的宽度方向依次设置，四个所述码料仓的一端均设有第二推料气缸，四个所述第二推料气缸的端部均设有推料板；PLC控制电磁阀从而使得所述第二推料气缸沿着所述码料仓的长度往返运动；

四个所述码料仓的底部均对应设有电缸推板，所述电缸推板下安装有直线推拉电缸；PLC控制电磁继电器开关组从而使得所述直线推拉电缸带动所述电缸推板沿着竖直方向往返运动。

进一步，所述分装机构的下工位为所述压料机构，所述压料机构包括四个压料仓，四个所述压料仓分别与四个所述码料仓一一对应；四个所述压料仓的顶部均设有压料气缸，其端部均设有气缸推板；PLC控制电磁阀从而使得所述压料气缸在所述压料仓内沿着竖直方向往返运动。

进一步，所述压料机构还包括滑轨，四个所述压料仓置于所述滑轨上，PLC控制电磁阀从而使得平移气缸推动所述压料仓沿着所述入料平台的宽度方向往返运动。

进一步，所述分装机构的一侧设有所述顶料机构，所述顶料机构包括导轨，所述导轨沿着所述入料平台的长度方向设置，所述导轨上安装有顶料气缸，所述顶料气缸的端部安装有四个顶料推板，PLC控制电磁阀从而使得四个所述顶料推板分别置于四个所述压料仓中，沿着所述入料平台的长度方向往返运动。

进一步，所述顶料机构的下工位为所述装袋机构，所述装袋机构包括套袋外框，所述套袋外框顶端的中部设有包装袋挂钩。

本发明的有益效果为：该条形帽自动包装设备由进料机构、剔料机构、送料机构、分装机构、压料机构、顶料机构和装袋机构组成，采用PLC程序控制和高速传动机构的相互配合，代替人工高效、可靠的完成条帽的自动包装工作，实际包装速度可以达到3PCS/S以上，效率可达人工的3倍以上；而且包装平整均匀，效果更好；安装方便可与条帽生产设备直接对接；避免混装，减少搬运，提高包装效率，降低包装成本；全程无人体接触，保证卫生；自动包装入袋压平，保证外观一致；自动计数，确保数量准确。

附图说明

图1 为本发明一种条形帽自动包装设备的整体结构示意图；

图2为进料机构的结构示意图之一；

图3为进料机构的结构示意图之二；

图4为剔料机构的结构示意图；

图5为送料机构的结构示意图；

图6为分装机构的结构示意图之一；

图7为分装机构的结构示意图之二；

图8为分装机构的结构示意图之三；

图9为分装机构之码料模组的结构示意图；

图10为分装机构的结构示意图之四；

图11为分装机构的结构示意图之五；

图12为压料机构的结构示意图之一；

图13为压料机构的结构示意图之二；

图14为顶料机构的结构示意图；

图15为装袋机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一种条形帽自动包装设备，沿着物料从进料口到出料口的方向依次设置进料机构1、剔料机构2、送料机构3、分装机构4、压料机构5、顶料机构6和装袋机构7；

请参阅图2和图3，所述进料机构1包括进料带101，所述进料带101的进料端置于进料槽102内，所述进料槽102的一侧安装有进料电机103，所述进料槽102的上端安装有反向进料带轮104，所述反向进料带轮104与所述进料带101呈喇叭口间隔设置，所述反向进料带轮104与所述进料带101设置有进料口105，所述进料口105的一侧安装有第一进料光电传感器106；在PLC的控制下，所述进料电机103带动链轮驱动所述齿轮组107转动，从而带动所述进料带101和所述反向进料带轮104运动（如需要可辅以吹气管共同作用），从而将物料从所述进料口105通过所述进料带101运输到所述剔料机构2端。

请参阅图4，所述剔料机构2在所述进料带101中部的一侧安装有支撑板202，所述支撑板202上安装有剔料吹气排203；所述剔料吹气排203安装在所述进料带101的侧上方，能够将所述进料带101上不合格的物料吹离所述进料带101；合格的物料则留在进料带101上，输送至下工位。

所述支撑板202的一侧安装有第二超高光电传感器组204，所述支撑板202的顶部安装有第三超宽光电传感器205。

请参阅图5，所述送料机构3设置在所述剔料机构2的下工位，所述送料机构3包括送料带轮301，所述送料带轮301设置在所述进料带101的上方且呈喇叭口形状安装。PLC带动电机转动，通过齿轮组及链轮带动所述送料带轮301上的送料带302转动，从而将物料运输到下一个工位。

请参阅图6至图11，所述分装机构4包括入料模组和码料模组，所述入料模组和所述码料模组相套接。所述入料模组包括入料平台401，所述入料平台401的顶端设有左侧压料气缸402和右侧压料气缸403，所述左侧压料气缸402的侧部设有第一推料气缸404；所述入料平台401的尾端部设有入料光电感应器409。PLC控制电磁阀从而使得所述第一推料气缸404沿着所述入料平台401的宽度方向往返运动，进而带动所述左侧压料气缸402和所述右侧压料气缸403沿着所述入料平台401的竖直方向往返运动。

所述码料模组包括四个码料仓，四个所述码料仓沿着所述入料平台401的宽度方向依次设置，其中，四个码料仓分别为第一码料仓801、第二码料仓802、第三码料仓803和第四码料仓804，四个码料仓设置在入料平台401内，左侧压料气缸402和右侧压料气缸403之间间隔一个码料仓；四个所述码料仓的一端均设有第二推料气缸405，四个所述第二推料气缸405的端部均设有推料板406；PLC控制电磁阀从而使得所述第二推料气缸405沿着所述码料仓的长度方向往返运动；

如左侧压料气缸402在第一码料仓801的顶端，右侧压料气缸403在第三码料仓803的顶端，第一推料气缸404可以沿着入料平台401的宽度方向来回推拉物料，左侧压料气缸402和右侧压料气缸403交替动作，从而使得左侧压料气缸402在第二码料仓801的顶端压入物料，右侧压料气缸403在第四码料仓803的顶端压入物料。在码料仓底部安装了直线滑轨411和码料仓平移气缸410，当码料仓801和803完成指定数量物料码放后，快速推动码料仓整体沿入料平台401的宽度方向移动一个仓位，使压料气缸切换码料至码料仓802和804。推料板406也有四个，分别设置在第一码料仓801、第二码料仓802、第三码料仓803和第四码料仓804的端部，第二推料气缸405推动推料板406在码料仓内沿着码料仓的长度方向往返运动，从而将码料仓内的物料推出。第一码料仓801、第二码料仓802、第三码料仓803和第四码料仓804的底部均对应设有电缸推板407，直线推拉电缸408带动电缸推板407在对应的码料仓内沿着码料仓的高度方向往返运动。

请参阅图12至图13，所述分装机构4的下工位为所述压料机构5，所述压料机构5包括四个压料仓501，四个所述压料仓501分别与四个所述码料仓一一对应；四个所述压料仓501的顶部均设有压料气缸502，四个所述压料气缸的端部均设有气缸推板503；PLC控制电磁阀从而使得所述压料气缸502在所述压料仓501内沿着竖直方向往返运动。

所述压料机构5还包括滑轨504，四个所述压料仓501置于所述滑轨504上，PLC控制电磁阀从而使得平移气缸505推动所述压料仓501沿着所述入料平台401的宽度方向往返运动。

请参阅图14，所述分装机构4的一侧设有所述顶料机构6，所述顶料机构6包括导轨601，所述导轨601沿着所述入料平台401的长度方向设置，所述导轨601上安装有顶料气缸602，所述顶料气缸602的端部安装有四个顶料推板603，PLC控制电磁阀从而使得四个所述顶料推板603分别在四个所述压料仓501中，沿着所述入料平台401的长度方向往返运动。

请参阅图15，所述顶料机构6的下工位为所述装袋机构7，所述装袋机构7包括套袋外框701，所述套袋外框701顶端的中部设有包装袋挂钩702。其中，将包装袋套入套袋外框701上后，再用包装挂钩702将打包袋挂住。

一种条形帽自动包装设备的操作过程为：

1）当条形帽进入进料口105内，反向进料带轮104和进料带101（如需要可配合吹气管相互作用）将条形帽输送到剔料机构2；

2）进料带101运输条形帽，剔料吹气排203将不合格的条形帽从进料带101上剔除，合格的条形帽通过进料带101输送到送料机构3；

3）送料机构3将条形帽送至入料平台402上后，第一推料气缸404能够沿着入料平台401的宽度方向，来回推拉条形帽进入左侧压料气缸402和右侧压料气缸403下压位置，其中，左侧压料气缸402和右侧压料气缸403用于将入料平台401上的条形帽下压至对应的码料仓中；

由于码料仓压入条形帽时，为间隔容纳，故左侧压料气缸402和右侧压料气缸403也是间隔设置。第二推料气缸405通过推料板406分别将对应码料仓内的条形帽从码料仓内推出；

电缸推板407的作用是通过升降调整码料仓的内空深度，从而能够适应不同数量条帽高度，使条帽依次逐层有序的下压至码料仓中；

4）当第一码料仓801和第三码料仓803中的条形帽收纳完毕后，第二码料仓802和第四码料仓804开始收纳条性帽，第二推料气缸405将第一码料仓801和第三码料仓803中的条形帽推入对应的压料仓501中，待到第二码料仓802和第四码料仓804的条形帽收纳完毕后，第二推料气缸405将第二码料仓802和第四码料仓804内的条形帽推入对应的压料仓501中；其中，压料气缸502用于将压料仓501内的条形帽进一步压紧；

5）压料机构5设置有压料仓501数量为四个，分别与四个码料仓一一对应；当全部压料仓501装满料后，PLC控制电磁阀驱动平移气缸505沿着入料机构的宽度方向，通过滑轨504滑动到分装机构4前部的一侧（即顶料机构6的前端），四个对应的顶料推板603将对应压料仓内条形帽通过装袋机构7推入到包装袋中。

一种条形帽自动包装设备的工作原理：

1）进料机构1：当感应有条帽送入时，进料机构动作，将条帽由条帽机尾可靠的送入该设备进料皮带线；

2）剔料机构2：当有不良品经过。超宽或者超高以及末切断等不良的条帽将会被吹离进料带，被剔除出去；

3）送料机构3：送料机构将进料机构送入的条形帽可靠的送入到分装机构入料平台上；

4）分装机构4：当分装机构感应到有料送入指定位置时，开始动作，快速将条帽送入指定位置并下压至分装机构栅格中，按顺序有规则压平并计数，并最终按要求码好正确的列数和行数；

5）压料机构5：当分装机构码完指定数量的条帽后，由气缸从分装机构推入到压料机构并压缩至设定高度，最终平移至顶料机构位置；

6）顶料机构6：当顶料机构感应到压料机构到位后开始动作，将压料机构中的条帽顶出至装袋机构内；

7）装袋机构7：可由人工或者自动套上塑料袋后，将顶出的条帽按要求完成装袋动作；

以上步骤从1）至6），在PLC程序的控制下，依次进行，循环往复，快速完成装袋动作。

该设备为自动化控制设备，由PLC接收各类输入指令依程序动作，按各机构功能，具体说明如下：

进料机构1：接通电源，按下启动开关，设备进入工作状态。当感应器S1感应到有条帽进入时，电机开始按设定转速转动。

反向进料带辅助进料带相对运动，在皮带转动下（如需要可辅以吹气管），使条形帽平放在进料带上，送入剔料机构2；

剔料机构2：在剔料支架上安装的光电感应器，分别检测条形帽高度和宽度及长度，如有变形严重或未切断等不良品经过，触发到光电感应器，则信号反馈到PLC后马上触发电磁阀，使剔料吹气排吹气，将不良品吹离进料带。良品则顺利通过，进入送料机构3；

送料机构3：当条形帽进入送料机构，进料带辅助送料带将条形帽夹住并快速前移，在惯性作用下滑动至分装机构4的入料平台上；

分装机构4：当入料光电感应器409感应到有料进入时,第一推料气缸404将平台上的条形帽右推至平台右侧入料口，然后右侧压料气缸403下压，将入料口处的条形帽压入右侧下方码料仓，PLC接收到气缸磁感开关信号，并计数右侧码料仓码料数为1。当下一个条形帽进入时，第一推料气缸404气缸回缩,将平台上的条形帽推入平台左侧入料口,然后左侧压料气缸402动作，将条形帽压入左侧下方的码料仓，PLC接收到气缸磁感开关信号,并计数左侧码料仓码料数为1。如此循环码料，当码料仓801和803完成设定数量后，码料仓平移气缸410动作，将码料仓整体右移一个仓位，然后入料模组开始为码料仓802和804依次码料并计数。与此同时，后推气缸405将码料仓801和803中码好的条形帽推出，推入机构5中的第一压料仓和第三压料仓。当码料仓802和码料仓804码料完毕，码料仓平移气缸410回缩，码料仓整体左移一个仓位，开始下一个周期，为码料仓801和码料仓803码料。此时，后推第二推料气缸405将码料仓802和码料仓804中码好的条形帽分别推入第二压料仓和第四压料仓。此时压料机构中储存满物料。在整个码料过程中，为防止条形帽在码料仓中落差太大，导致杂乱无章不可控，升降机构在PLC程序的控制下，通过适当的升降运动，使码料仓内部空间随压入的物料数量相应调整，从而使条帽逐层有序平行下移；

压料机构5：当PLC接收到磁感开关信号后，开始控制电磁阀，使压料气缸502下压，将压料仓中条帽压缩至设定厚度，同时，平移气缸505缩回，将压料仓整体平移至右侧顶料位，与顶料机构6位置对应；

顶料机构6：当压料仓移动至顶料位，顶料气缸602动作，将压料仓中条形帽顶出至装袋机构7中,然后顶料机构缩回，最后压料仓归位；

装袋机构7：由人工将空袋提前套入套袋外框上，用挂钩固定包装袋，当条形帽被顶料机构顶入包装袋后，将其取走，再换上空袋。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种条形帽自动包装设备，其特征在于：沿着物料从进料口到出料口的方向依次设置进料机构（1）、剔料机构（2）、送料机构（3）、分装机构（4）、压料机构（5）、顶料机构（6）和装袋机构（7）；

所述进料机构（1）包括进料带（101），所述进料带（101）的进料端置于进料槽（102）内，所述进料槽（102）的一侧安装有进料电机（103），所述进料槽（102）的上端安装有反向进料带轮（104），所述反向进料带轮（104）与所述进料带（101）呈喇叭口状间隔设置，所述反向进料带轮（104）与所述进料带（101）设置有进料口（105），所述进料口（105）的一侧安装有第一进料光电传感器（106）；在PLC的控制下，所述进料电机（103）带动链轮进而驱动齿轮组（107）转动，从而带动所述进料带（101）和所述反向进料带轮（104）运动，从而将物料从所述进料口（105）通过所述进料带（101）运输到所述剔料机构（2）端；

所述分装机构（4）包括入料模组和码料模组，所述入料模组和所述码料模组相套接；

所述入料模组包括入料平台（401），所述入料平台（401）的顶端设有左侧压料气缸（402）和右侧压料气缸（403），所述左侧压料气缸（402）的侧部设有第一推料气缸（404）；入料平台尾部设有入料光电感应器（409）；

当入料光电感应器（409）感应到条形帽进入时，PLC控制电磁阀从而使得所述第一推料气缸（404）沿着所述入料平台（401）的宽度方向往返运动，进而触发所述左侧压料气缸（402）和所述右侧压料气缸（403）沿着所述入料平台（401）的竖直方向往返运动；

所述的码料模组包括四个码料仓，四个所述码料仓沿着所述入料平台（401）的宽度方向依次设置，四个所述码料仓的一端均设有第二推料气缸（405），四个所述第二推料气缸（405）的端部均设有推料板（406）；PLC控制电磁阀从而使得所述第二推料气缸（405）沿着所述码料仓的长度往返运动；

四个所述码料仓的底部均对应设有电缸推板（407），所述电缸推板（407）下安装有直线推拉电缸（408）；PLC控制电磁继电器开关组从而使得所述直线推拉电缸（408）带动所述电缸推板（407）沿着竖直方向往返运动；

所述分装机构（4）的下工位为所述压料机构（5），所述压料机构（5）包括四个压料仓（501），四个所述压料仓（501）分别与四个所述码料仓一一对应；四个所述压料仓（501）的顶部均设有压料气缸（502），四个所述压料气缸的端部均设有气缸推板（503）；PLC控制电磁阀从而使得所述压料气缸（502）在所述压料仓（501）内沿着竖直方向往返运动。

2.根据权利要求1所述的一种条形帽自动包装设备，其特征在于：所述剔料机构（2）包括所述进料带（101），所述进料带（101）中部的一侧安装有支撑板（202），所述支撑板（202）上安装有剔料吹气排（203）；所述剔料吹气排（203）安装在所述进料带（101）的侧上方，能够将所述进料带（101）上不合格的物料吹离所述进料带（101）；

所述支撑板（202）的一侧安装有第二超高光电传感器组（204），所述支撑板（202）的顶部安装有第三超宽光电传感器（205）。

3.根据权利要求2所述的一种条形帽自动包装设备，其特征在于：所述送料机构（3）设置在所述剔料机构（2）的下工位，所述送料机构（3）包括送料带轮（301），所述送料带轮（301）设置在所述进料带（101）的上方,PLC控制电机转动，从而带动所述送料带轮（301）上的送料带（302）转动，夹送物料快速运动，使物料能依靠惯性滑行至下一个工位。

4.根据权利要求1所述的一种条形帽自动包装设备，其特征在于：所述压料机构（5）还包括滑轨（504），四个所述压料仓（501）置于所述滑轨（504）上，PLC控制电磁阀从而使得平移气缸（505）推动所述压料仓（501）沿着所述入料平台（401）的宽度方向往返运动。

5.根据权利要求4所述的一种条形帽自动包装设备，其特征在于：所述分装机构（4）的一侧设有所述顶料机构（6），所述顶料机构（6）包括导轨（601），所述导轨（601）沿着所述入料平台（401）的长度方向设置，所述导轨（601）上安装有顶料气缸（602），所述顶料气缸（602）的端部安装有四个顶料推板（603），PLC控制电磁阀从而使得四个所述顶料推板（603）分别置于四个所述压料仓（501）中，沿着所述入料平台（401）的长度方向往返运动。

6.根据权利要求5所述的一种条形帽自动包装设备，其特征在于：所述顶料机构（6）的下工位为所述装袋机构（7），所述装袋机构（7）包括套袋外框（701），所述套袋外框（701）顶端的中部设有包装袋挂钩（702）。

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