CN112455814B - 一种自动套袋称重的检测装置及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动套袋称重的检测装置及其检测方法，属于自动套袋领域。本发明的检测装置，包括作业机架，作业机架上设有送料管，送料管的出料位置安装有称重传感器；作业机架内还设有撑袋机构和紧袋机构，紧袋机构设置于送料管的出料口两侧，每侧均包括卡爪和用于驱动卡爪伸缩的推送动力件；撑袋机构包括用于吸附容纳袋的第一吸盘和第二吸盘，第一吸盘和第二吸盘与升降动力件相连，并由其驱动升降。本发明克服现有技术中物料套袋与称重不便、整体效率不高的问题，拟提供一种自动套袋称重的检测装置及其检测方法，可以将物料自动套袋与自动称重结合，在套袋装料同时完成物料称重，且准确性较高，生产效率明显提升。

Description

一种自动套袋称重的检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及自动套袋技术领域，更具体地说，涉及一种自动套袋称重的检测装置及其检测方法。
背景技术
行业内对于很多粉料绒料之类物料往往采取套袋包装，以羽绒套袋为例，传统采用人工手工取袋、撑袋、套袋等操作，劳动强度较高，目前市面上以广泛出现各种自动套袋式设备，能够基本取代人工操作，实现自动套袋送料过程，但是对于填充物料的称重检测一般还是依赖先人工观察，然后人工检测的方式，整体效率较低，且误差较大，容易出现反复操作的情况，导致作业人员和生产线整体效率降低，作业成本上升。如何实现更精确地实现自动套袋及称重工艺是行业内始终追求的目标。
经检索，中国专利申请号：2013103189792，发明创造名称为：粉料自动套袋机械手，该申请案包括伺服电机，伺服电机传动连接有转轴，转轴另一端固定连接有相互铰接的左上袋臂和右上袋臂，左上袋臂与右上袋臂之间固定连接有撑袋气缸，左上袋臂自由端和右上袋臂自由端分别设有左右对称的夹袋装置，夹袋装置包括夹袋固定臂和夹袋旋臂，夹袋固定臂固定安装在左上袋臂和右上袋臂自由端的正前侧，夹袋固定臂的轴线与伺服电机的传动轴轴线互相垂直，夹袋旋臂铰接相连在左上袋臂和右上袋臂自由端的外侧，夹袋旋臂与左上袋臂和右上袋臂之间固定连接有夹袋气缸，夹袋固定臂与夹袋旋臂内外相对应。夹袋旋臂内侧固定连接有上夹紧块，夹袋固定臂外侧固定连接有下夹紧块，下夹紧块与上夹紧块内外相对应。该申请案提供了一种自动套袋设备，但并不涉及对物料称重。
又如中国专利申请号：2016107211233，发明创造名称为：自动套袋装料机及装料方法，该申请案的装料机包括双层转盘，双层转盘的上层设置有套袋装置，双层转盘的上层和下层之间设置有与套袋装置配合的取袋装置，取袋装置用于将塑料袋抓取放置在套袋装置下方，套袋装置用于将料筒插入塑料袋内，双层转盘的上方设置有导料筒，导料筒上端连接有称重放料筒，称重放料筒内设置有重量传感器，称重放料筒的底部设置有电磁阀，还包括与重量传感器和电磁阀通信连接的控制器。该申请案在上料阶段，采用重量传感器进行物料重量的控制，确保每个料筒内的物料重量一致，提高了料筒内物料重量的精准度，实现了自动套袋和物料称重的集成，但实际应用中仍有优化的空间，行业内也需要更丰富多样、更便于操作的新设计。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中物料套袋与称重不便、整体效率不高的问题，拟提供一种自动套袋称重的检测装置及其检测方法，本发明的检测装置，可以将物料自动套袋与自动称重结合，在套袋装料同时完成物料称重，且准确性较高，生产效率明显提升；对应的检方法应用简便，利于操作。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种自动套袋称重的检测装置，包括作业机架，作业机架上设有送料管，送料管的出料位置安装有称重传感器；作业机架内还设有撑袋机构和紧袋机构，紧袋机构设置于送料管的出料口两侧，每侧均包括卡爪和用于驱动卡爪伸缩的推送动力件；撑袋机构包括用于吸附容纳袋的第一吸盘和第二吸盘，第一吸盘和第二吸盘与升降动力件相连，并由其驱动升降。
更进一步地，送料管上安装有轮辐式称重传感器，送料管的出口端配合设有螺纹管托，称重传感器位于螺纹管托上方，螺纹管托下方即为开口渐扩的漏斗形出料口。
更进一步地，送料管上还安装有风速传感器。
更进一步地，撑袋机构包括平行设置于作业机架内的主动导轨架和副导轨，主动导轨架上配合安装有主固定座，主固定座上设有向外延伸的主动臂，主动臂的外端设置有第一吸盘；副导轨上对应设有副固定座，副固定座上设有向外延伸的从动臂，从动臂的外端设置有第二吸盘；主动臂和从动臂通过连接轴连接，且主动导轨架上设有用于驱动主固定座升降的动力件。
更进一步地，主动臂转动配合安装在主固定座上，从动臂转动配合安装在副固定座上，且主动臂的一端设有用于驱动其翻转的旋转动力。
更进一步地，主动臂的端部设有第二动力电机，该第二动力电机的输出轴端与连接轴连接，第二动力电机驱动连接轴旋转即驱动主动臂和从动臂翻转。
更进一步地，主动导轨架上设有第一动力电机，第一动力电机的输出端设有在主动导轨架内延伸的传动丝杆，主固定座底部对应设有与该传动丝杆相配合的传动螺母，传动丝杆驱动主固定座沿主动导轨架进行升降。
更进一步地，送料管上设有透明段区域；且作业机架上还设有蜂鸣指示灯和触摸显示器。
更进一步地，还包括用于将容纳袋送至作业机架内的送袋机械手，送袋机械手的端部设有吸具，吸具上设有送袋吸盘。
本发明的一种自动套袋称重的检测方法，采用如上述所述的自动套袋称重的检测装置，按照以下步骤进行：
S1、撑袋：送袋机械手将容纳袋送至撑袋机构的第一吸盘和第二吸盘位置，第一吸盘和第二吸盘吸取容纳袋，然后送袋机械手后退将袋口打开；
S2、套袋和紧袋：送袋机械手以及第一吸盘和第二吸盘同步上升，将容纳袋套至送料管的螺纹管托位置，紧袋机构的卡爪从两侧推进将袋口夹紧在螺纹管托上；送袋机械手以及第一吸盘和第二吸盘复位；
S3、充料称重：送料管利用风机向容纳袋内填充物料，送料管上的称重传感器实时检测填充物料质量，风速传感器实时检测管道内风速，两者均达到临界值时暂停充料，再次称重，不足则继续充料，超出则将物料回流。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种自动套袋称重的检测装置，作业机架内还设有撑袋机构和紧袋机构，送料管的出料位置安装有称重传感器，将自动套袋和物料填充称重结合为一体，且采用自动称重方式，克服了传统的人工观察称重的缺陷，有效提高了生产效率和检测准确性。
(2)本发明的一种自动套袋称重的检测装置，主动臂的一端设有用于驱动其翻转的旋转动力，可将主动臂和从动臂由原来的向外延伸状态翻转为与主动导轨架和副导轨平行的贴附状态，从而有效减少所占空间，在物料填充阶段，避免对逐渐胀大的容纳袋造成阻碍影响，应用更加灵活安全。
(3)本发明的一种自动套袋称重的检测方法，将自动套袋和物料填充称重结合为一体，且利用风速传感器和称重传感器相配合共同用于判断充料状态，提高了检测精度和准确性，减少送料风机的启停次数和回流概率，进一步提高生产效率，且整个操作过程简单便利，生产成本较低。
附图说明
图1为本发明的检测装置的结构示意图；
图2为本发明中送料管的结构示意图；
图3为本发明中套袋单元的结构示意图；
图4为本发明中套袋前的状态示意图
图5为本发明中套袋后的状态示意图；
图6为本发明中紧袋前的状态示意图；
图7为本发明中紧袋后的状态示意图；
图8为本发明中紧袋机构的结构示意图；
图9为本发明中撑袋机构的工作状态结构示意图；
图10为本发明中撑袋机构的收起状态结构示意图。
示意图中的标号说明：
100、放袋平台；101、吸具；102、送袋吸盘；110、送袋机械手；
200、作业机架；201、蜂鸣指示灯；202、触摸显示器；203、送料管；204、透明段；205、称重传感器；206、螺纹管托；207、出料口；208、容纳袋；209、风速传感器；
300、紧袋机构；301、安装座；302、直线电缸；303、卡爪；
400、撑袋机构；401、主动导轨架；402、副导轨；403、第一动力电机；404、主固定座；405、第二动力电机；406、主动臂；407、第一吸盘；408、连接轴；409、副固定座；410、从动臂；411、第二吸盘。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1-图10所示，本实施例的一种自动套袋称重的检测装置，包括作业机架200，作业机架200上设有送料管203，送料管203的出料位置安装有称重传感器205；作业机架200内还设有撑袋机构400和紧袋机构300，紧袋机构300设置于送料管203的出料口207两侧，每侧均包括卡爪303和用于驱动卡爪303伸缩的推送动力件；撑袋机构400包括用于吸附容纳袋208的第一吸盘407和第二吸盘411，第一吸盘407和第二吸盘411与升降动力件相连，并由其驱动升降。
具体地，本实施例中送料管203上安装有轮辐式称重传感器205，送料管203的出口端配合设有具有外螺纹的螺纹管托206，称重传感器205位于螺纹管托206上方，螺纹管托206下方即为开口渐扩的漏斗形出料口207。每一侧的紧袋机构300均包括卡爪303和直线电缸302，直线电缸302通过安装座301安装在作业机架200内，通过直线电缸302直接驱动卡爪303的平移运动，实现两侧卡爪303的相对靠近或远离。且如8所示，卡爪303的卡和面设置为与螺纹管托206外壁相适应配合的弧形面，保障对容纳袋208的有效夹紧。卡爪303的推送动力件亦可采用行业内其他各种常见直线运动驱动机构，在此不再尽述。
本实施例中送料管203上设有透明段204区域，送料管203采用风机进行风力送料，具体传送如烘干的羽绒料等轻便物料，本例中即传送烘干的羽绒料，作业人员能够直接从外界观察风力送料情况；且作业机架200上还设有蜂鸣指示灯201和触摸显示器202，均与称重传感器205之间实现信号传输，触摸显示器202可设置相关称重参数，并实时显示称重质量；蜂鸣指示灯201则能根据称重质量指示当前运行状态，如装置启动前，设为红色指示灯亮起；开启后则黄色指示灯亮起，风机启动，有烘干的羽绒开始装料；称重传感器205实施检测下方悬挂的容纳袋208质量，达到临界值时，暂停风机，再次称重，若袋内羽绒不足则短时启动风机继续填充；若袋内羽绒过多，则使风机短时回流，最终达到设定值后，绿色指示灯亮起，蜂鸣器提示，作业人员即可取下容纳袋208。蜂鸣指示灯201和触摸显示器202的具体设置和应用均属于行业内公知常识，在此不过多赘述。
本实施例中还包括用于将容纳袋208送至作业机架200内的送袋机械手110，送袋机械手110的端部设有吸具101，吸具101上设有送袋吸盘102，吸具101上可对应设有多个送袋吸盘102保障对容纳袋208的稳定吸附。送袋机械手110可采用目前行业内常见的各种多自由度机械手进行配合操作，在此不再赘述。实际使用时，送袋机械手110吸附抓取放袋平台100上的容纳袋208，然后将容纳袋208送至作业机架200内，直至到达第一吸盘407和第二吸盘411位置处，第一吸盘407和第二吸盘411启动吸附容纳袋208另一侧，此时送袋机械手110向后运动，容纳袋208受两侧吸力作用袋口打开，此时袋口位于送料管203的出料口207下方，然后送袋机械手110以及第一吸盘407和第二吸盘411同步上升，将袋口套在出料口207上方，此时两侧紧袋机构300的卡爪303相对靠近将袋口夹紧在螺纹管托206上，送袋机械手110以及第一吸盘407和第二吸盘411脱离复位，即可开始填充物料并进行称重。
本实施例将自动套袋和物料填充称重结合为一体，且采用自动称重方式，克服了传统的人工观察称重的缺陷，有效提高了生产效率和检测准确性。
实施例2
本实施例的一种自动套袋称重的检测装置，基本同实施例1，更进一步地，如图9所示，本实施例中撑袋机构400包括平行设置于作业机架200内的主动导轨架401和副导轨402，主动导轨架401上配合安装有主固定座404，主固定座404上设有向外延伸的主动臂406，主动臂406的外端设置有第一吸盘407；副导轨402上对应设有副固定座409，副固定座409上设有向外延伸的从动臂410，从动臂410的外端设置有第二吸盘411；主动臂406和从动臂410通过连接轴408连接，且主动导轨架401上设有用于驱动主固定座404升降的动力件。
具体地，该动力件为设于主动导轨架401顶端的第一动力电机403，第一动力电机403的输出端设有在主动导轨架401内延伸的传动丝杆，主固定座404底部对应设有与该传动丝杆相配合的传动螺母，且主固定座404侧边与主动导轨架401两侧滑动配合，如此将传动丝杆的转动转化为传动螺母的平移升降运动，传动丝杆即驱动主固定座404沿主动导轨架401进行升降。同理，副固定座409底部设有与副导轨402相配合的滑块，即跟随主固定座404同步升降。如此通过第一动力电机403控制第一吸盘407和第二吸盘411的高度位置变化，使其完成套袋过程。主动导轨架401上亦可设置行业内其他常用的升降动力件，如升降气缸等，直接驱动主固定座404沿主动导轨架401进行升降即可，在此不再尽述。
实施例3
本实施例的一种自动套袋称重的检测装置，基本同上述实施例，更进一步地，本实施例中主动臂406可通过轴承转动配合安装在主固定座404上，从动臂410亦转动配合安装在副固定座409上，且主动臂406的一端设有用于驱动其翻转的旋转动力。具体地，主动臂406的端部设有第二动力电机405，该第二动力电机405的输出轴端与连接轴408连接，第二动力电机405驱动连接轴408旋转即驱动主动臂406和从动臂410翻转。即可将主动臂406和从动臂410由原来的向外延伸状态翻转为与主动导轨架401和副导轨402平行的贴附状态，从而有效减少所占空间，在物料填充阶段，避免对逐渐胀大的容纳袋208造成阻碍影响，应用更加灵活安全。如图9所示为正常套袋阶段，主动臂406和从动臂410的张开状态，图10所示，为套袋结束，物料填充阶段，主动臂406和从动臂410的翻转状态。同理，主动臂406的旋转动力亦可采用行业内其他各种常规的动力结构，在此无法尽述。
实施例4
本实施例的一种自动套袋称重的检测装置，基本同上述实施例，更进一步地，本实施例中送料管203上还安装有风速传感器209，实际使用时风速传感器209实时检测送料管203内风速，与称重传感器205相配合共同用于判断充料状态。由于羽绒料装袋时，随着容纳袋208内羽绒料的不断增多，将造成管内风速的对应减小，应用前试验确定装料重量状态和风速的临界值，实际使用时，结合风速传感器209的监测数据共同判断物料填充是否满足标准值，提高了检测精度和准确性，减少送料风机的启停次数和回流概率，与单纯利用称重传感器205相比，进一步提高生产效率。
本实施例的自动套袋称重的检测方法，采用如上所述的自动套袋称重的检测装置，按照以下步骤进行：
S1、撑袋：送袋机械手110将容纳袋208送至撑袋机构400的第一吸盘407和第二吸盘411位置，第一吸盘407和第二吸盘411启动吸取容纳袋208，然后送袋机械手110后退将袋口打开；如图4所示为容纳袋208两侧均被吸附状态，如图5所示为容纳袋208袋口打开后并被上提的状态；
S2、套袋和紧袋：送袋机械手110以及第一吸盘407和第二吸盘411同步上升，将容纳袋208套至送料管203的螺纹管托206位置，如图5所示到达位置；紧袋机构300的卡爪303从两侧推进将袋口夹紧在螺纹管托206上，如图6所示为卡爪303未夹紧前的状态，如图7所示为卡爪303前伸将袋口夹紧的状态；此后送袋机械手110以及第一吸盘407和第二吸盘411复位；值得说明的是，此时送袋机械手110复位回作业机架200之外，以进行下一次送袋作业；第一吸盘407和第二吸盘411则通过旋转动力驱动发生翻转，如图10状态所示，避免影响后续工序；当需要再次撑袋套袋时，则继续由旋转动力驱动翻转回位；
S3、充料称重：送料管203利用风机向容纳袋208内填充物料，送料管203上的称重传感器205实时检测填充物料质量，风速传感器209实时检测管道内风速，两者均达到临界值时暂停充料，再次称重，不足则短时启动风机继续充料，超出则将控制风机短暂回流，最终达到设定值时，绿色指示灯亮起，蜂鸣器提示，作业人员即可取下容纳袋208。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种自动套袋称重的检测装置，其特征在于：包括作业机架(200)，作业机架(200)上设有送料管(203)，送料管(203)的出料位置安装有称重传感器(205)，送料管(203)上还安装有风速传感器(209)；作业机架(200)内还设有撑袋机构(400)和紧袋机构(300)，紧袋机构(300)设置于送料管(203)的出料口(207)两侧，每侧均包括卡爪(303)和用于驱动卡爪(303)伸缩的推送动力件；撑袋机构(400)包括用于吸附容纳袋(208)的第一吸盘(407)和第二吸盘(411)，第一吸盘(407)和第二吸盘(411)与升降动力件相连，并由其驱动升降；撑袋机构(400)包括平行设置于作业机架(200)内的主动导轨架(401)和副导轨(402)，主动导轨架(401)上配合安装有主固定座(404)，主固定座(404)上设有向外延伸的主动臂(406)，主动臂(406)的外端设置有第一吸盘(407)；副导轨(402)上对应设有副固定座(409)，副固定座(409)上设有向外延伸的从动臂(410)，从动臂(410)的外端设置有第二吸盘(411)；主动臂(406)和从动臂(410)通过连接轴(408)连接，且主动导轨架(401)上设有用于驱动主固定座(404)升降的动力件；主动臂(406)转动配合安装在主固定座(404)上，从动臂(410)转动配合安装在副固定座(409)上，且主动臂(406)的一端设有用于驱动其翻转的旋转动力；主动臂(406)的端部设有第二动力电机(405)，该第二动力电机(405)的输出轴端与连接轴(408)连接，第二动力电机(405)驱动连接轴(408)旋转即驱动主动臂(406)和从动臂(410)翻转；送料管(203)上安装有轮辐式称重传感器(205)，送料管(203)的出口端配合设有螺纹管托(206)，称重传感器(205)位于螺纹管托(206)上方，螺纹管托(206)下方即为开口渐扩的漏斗形出料口(207)；主动导轨架(401)上设有第一动力电机(403)，第一动力电机(403)的输出端设有在主动导轨架(401)内延伸的传动丝杆，主固定座(404)底部对应设有与该传动丝杆相配合的传动螺母，传动丝杆驱动主固定座(404)沿主动导轨架(401)进行升降；送料管(203)上设有透明段(204)区域；且作业机架(200)上还设有蜂鸣指示灯(201)和触摸显示器(202)；
还包括用于将容纳袋(208)送至作业机架(200)内的送袋机械手(110)，送袋机械手(110)的端部设有吸具(101)，吸具(101)上设有送袋吸盘(102)。
2.一种自动套袋称重的检测方法，采用如权利要求1所述的自动套袋称重的检测装置，其特征在于：按照以下步骤进行：
S1、撑袋：送袋机械手(110)将容纳袋(208)送至撑袋机构(400)的第一吸盘(407)和第二吸盘(411)位置，第一吸盘(407)和第二吸盘(411)吸取容纳袋(208)，然后送袋机械手(110)后退将袋口打开；
S2、套袋和紧袋：送袋机械手(110)以及第一吸盘(407)和第二吸盘(411)同步上升，将容纳袋(208)套至送料管(203)的螺纹管托(206)位置，紧袋机构(300)的卡爪(303)从两侧推进将袋口夹紧在螺纹管托(206)上；送袋机械手(110)以及第一吸盘(407)和第二吸盘(411)复位；
S3、充料称重：送料管(203)利用风机向容纳袋(208)内填充物料，送料管(203)上的称重传感器(205)实时检测填充物料质量，风速传感器(209)实时检测管道内风速，两者均达到临界值时暂停充料，再次称重，不足则继续充料，超出则将物料回流。
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