CN113859646B - 一种自动分拣装袋设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动分拣装袋设备，包括传送带、分拣装置、装袋装置和封口装置，分拣装置包括第一机架、摄像头和机械手；机械手通过摄像头获取的图像信息抓取包装物并移动包装物至装袋装置；装袋装置包括第二机架、储袋盒、开袋机构、送袋伺服机构、排列盒和推送机构；开袋机构能够从储袋盒中取下包装袋并打开包装袋，送袋伺服机构移动将包装袋套设在排列盒外部；机械手能够将包装物输送至排列盒内，当排列盒内的包装物数量达到设定数量后，推送机构将排列盒内的包装物推入包装袋，包装袋掉落至封口装置中进行封口。本发明通过设置传送带、分拣装置、装袋装置和封口装置实现小面包、小蛋糕等包装物的自动分拣装袋，大大提高了包装的效率。

Description

一种自动分拣装袋设备

技术领域

本发明涉及自动包装生产线领域，具体涉及的是一种自动分拣装袋设备。

背景技术

现有小面包和小蛋糕生产包装生产线中，需要将单独包装后的小蛋糕或小面包，包装在大袋包装中，现有的分拣包装主要依靠人工，工人分拣传送带输送来的小蛋糕或小面包，速度慢，效率低，包装后的大袋包装需要人工使用封口机封口，人工依赖度强，无法实现自动化和高效化。

有鉴于此，本申请人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自动分拣装袋设备，具有自动对传送带上的小蛋糕或小面包等包装物进行分拣包装的特点，大大提高了包装效率，降低了工人的劳动强度。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种自动分拣装袋设备，其中，包括传送带、分拣装置、装袋装置和封口装置，所述分拣装置包括第一机架、摄像头和机械手；所述摄像头和机械手安装在所述传送带上方的第一机架上，所述摄像头和机械手沿着传送带的输送方向前后间隔设置；所述机械手的端部设置能够抓取传送带上的包装物的吸盘组件，所述机械手通过摄像头获取的图像信息抓取包装物并移动包装物至装袋装置；

所述装袋装置包括第二机架、储袋盒、开袋机构、送袋伺服机构、排列盒和推送机构；所述送袋伺服机构安装在第二机架上，所述开袋机构安装在送袋伺服机构上；所述排列盒设置在所述第二机架上，所述排列盒远离所述开袋机构的一侧设置有推送机构；所述储袋盒设置在开袋机构侧部的第二机架上，所述开袋机构能够从储袋盒中取下包装袋并打开包装袋，所述送袋伺服机构移动将包装袋套设在排列盒外部；所述机械手能够将包装物输送至排列盒内，当排列盒内的包装物数量达到设定数量后，推送机构将排列盒内的包装物推入包装袋，包装袋掉落至封口装置中进行封口。

进一步，所述机械手包括上固定座、三个旋转臂、三组连杆和固定盘，所述旋转臂安装在所述上固定座上，所述上固定座上还设置有用于独立驱动所述旋转臂的三个伺服电机，每一旋转臂上末端转动连接有两条连杆，所述连杆的下端与所述固定盘转动连接，所述吸盘组件安装在所述固定盘上。

进一步，所述固定盘中部转动连接有转动座，所述固定盘与所述上固定座之间还设置有用于驱动所述转动座进行转动的转动轴；所述转动座下端连接有升降气缸，所述升降气缸的活塞杆上设置有偏心座，所述吸盘组件安装在偏心座上；所述吸盘组件与所述转动座的转动轴线偏心设置。

进一步，所述送袋伺服机构包括设置在第二机架上的第一驱动轨道，所述第一驱动轨道上设置有第一移动座，所述第一移动座上设置有安装板；所述开袋机构包括第二移动轨道、开袋气缸，第一开袋吸盘和第二开袋吸盘和固定板；所述第二移动轨道和固定板设置在安装板上；所述第二移动轨道上设置有第二移动座，所述开袋气缸设置在第二移动座上，所述开袋气缸的活塞杆上安装有第一开袋吸盘；所述固定板设置在所述储袋盒侧部，所述固定板上设置有第二开袋吸盘；所述第二移动座在所述第二移动轨道上移动以驱动第二开袋吸盘与储袋盒或与第二开袋吸盘对正以进行取袋和开袋动作；开袋后，所述第一移动座能够在第二移动轨道上移动，将开袋后的包装袋套设在排列盒外部。

进一步，所述传送带两侧部分别各设置有一组所述装袋装置和封口装置。

进一步，所述第一开袋吸盘和第二开袋吸盘均为气动真空吸盘。

进一步，所述排列盒具有放置槽，所述放置槽的上部和沿着推送机构的推送方向具有开口，所述推送机构包括推送气缸和推送板，所述推送板设置在推送气缸的活塞杆上并能够滑动在所述放置槽内。

进一步，所述封口装置包括封口输送带和封口机，所述封口输送带设置在第二机架上并位于开袋机构和排列盒下方以承接掉落的包装袋，包装袋在所述封口输送带上开口朝上设置，所述封口机设置在封口输送带侧部以对封口输送带上的包装袋进行封口。

进一步，所述排列盒与所述封口输送带之间设置有挡板，所述挡板上沿设置有横向导向板。

进一步，所述储袋盒包括储袋滑座和设置在储袋滑座下方的横向位置调节机构和高度位置调节机构；所述储袋滑座上设置有储袋滑槽，所述高度位置调节机构包括底座、升降杆、第一丝杆、第一手轮和升降座；所述底座固定设置在第二机架上，四条所述升降杆设置在所述升降座下方，所述升降杆沿着竖直方向滑动连接在所述底座上；所述第一丝杆上端与所述升降座转动连接，所述底座上固定设置有与所述第一丝杆配合的第一螺母，所述第一手轮固定连接在所述第一丝杆下端；

所述横向位置调节机构包括第二丝杆、横向导杆和第二手轮；所述横向导杆水平设置在所述升降座上，所述储袋滑座滑动连接在所述横向导杆上，所述第二丝杆水平设置并转动连接在所述升降座上，所述储袋滑座下表面设置有与所述第二丝杆连接的第二螺母，所述第二手轮设置在所述第二丝杆的一端。

进一步，所述储袋滑槽内设置推动块，所述推动块沿着储袋滑槽的倾斜方向滑动；所述储袋滑槽的出口处设置有两条挡袋条，两条挡袋条之间设置有供开袋机构进行取袋的取袋空间。

采用上述结构后，本发明涉及的一种自动分拣装袋设备，其至少具有以下有益效果：

一、传送带上输送小蛋糕或小面包等包装物，视觉识别抓手通过摄像头识别出包装物，并控制机械手将小蛋糕抓取放入装袋装置中进行装袋；装袋时，所述开袋机构从储袋盒从取下包装袋并套设在排列盒外部，随着机械手不断地将包装纸放置入排列盒内，当蛋糕数量达到额定值时，装袋机将所有蛋糕推入包装袋内并将包装袋推离排列盒，包装袋掉落至封口装置中进行封口。整个装置智能化程度高，依靠视觉识别出传送带上的包装物，通过机械手自动抓取包装袋放置在排列盒中，还具有自动化程度高的优点，能够自动进行抓取、取袋、装袋和封口操作，过程中无需人工参与，大大提高了分拣装袋的速度和包装效率。

二、机械手采用三个旋转臂驱动三组连杆的方式，具有分拣速度快的特点。所述摄像头位于机械手的上游位置，对传送带上的包装物的位置和朝向进行视觉识别，处理器处理图像后通知机械手对包装物进行抓取。

三、所述固定盘中部设置转动座，这样，所述转动座在转动轴的带动下进行转动，调整所述吸盘组件的位置，以对抓取的包装物进行方向的调整。还设置有升降气缸实现吸盘组件高度方向的微调。更加方便吸盘组件拿取和释放包装物。

与现有技术相比，本发明通过设置传送带、分拣装置、装袋装置和封口装置实现小面包、小蛋糕等包装物的自动分拣装袋，大大提高了包装的效率。

附图说明

图1为本发明涉及一种自动分拣装袋设备的立体结构示意图。

图2为自动分拣装袋设备另一角度的立体结构示意图

图3和图4为不同角度的分拣装置的立体结构示意图。

图5和图6为不同角度的机械手的立体结构示意图。

图7为装袋装置和封口装置的立体结构示意图。

图8为另一角度的装袋装置和封口装置的立体结构示意图。

图9为装袋装置和封口装置的侧视结构示意图。

图10为排列盒上不套设包装袋是的结构示意图

图11为储袋盒的立体结构示意图。

图中：

传送带1；

分拣装置2；第一机架21；摄像头22；机械手23；上固定座231；旋转臂232；连杆233；固定盘234；转动座235；转动轴236；升降气缸237；偏心座238；吸盘组件24；

第二机架3；挡板31；横向导向板32；

储袋盒4；储袋滑座41；储袋滑槽42；挡袋条421；推动块43；高度位置调节机构44；底座441；升降杆442；第一丝杆443；第一手轮444；升降座445；第一螺母446；横向位置调节机构45；第二丝杆451；横向导杆452；第二手轮453；

开袋机构5；第二移动轨道51；开袋气缸52；第一开袋吸盘53；第二开袋吸盘54；固定板55；第二移动座56；

送袋伺服机构6；第一驱动轨道61；第一移动座62；安装板63；

排列盒7；放置槽71；推送机构72；推送气缸721；推送板722；

封口装置8；封口输送带81；封口机82。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1至图11所示，其为本发明涉及的一种自动分拣装袋设备，包括传送带1、分拣装置2、装袋装置和封口装置8，所述分拣装置2包括第一机架21、摄像头22和机械手23；所述摄像头22和机械手23安装在所述传送带1上方的第一机架21上，所述摄像头22和机械手23沿着传送带1的输送方向前后间隔设置；所述机械手23的端部设置能够抓取传送带1上的包装物的吸盘组件24，所述机械手23通过摄像头22获取的图像信息抓取包装物并移动包装物至装袋装置；

所述装袋装置包括第二机架3、储袋盒4、开袋机构5、送袋伺服机构6、排列盒7和推送机构72；所述送袋伺服机构6安装在第二机架3上，所述开袋机构5安装在送袋伺服机构6上；所述排列盒7设置在所述第二机架3上，所述排列盒7远离所述开袋机构5的一侧设置有推送机构72；所述储袋盒4设置在开袋机构5侧部的第二机架3上，所述开袋机构5能够从储袋盒4中取下包装袋并打开包装袋，所述送袋伺服机构6移动将包装袋套设在排列盒7外部；所述机械手23能够将包装物输送至排列盒7内，当排列盒7内的包装物数量达到设定数量后，推送机构72将排列盒7内的包装物推入包装袋，包装袋掉落至封口装置8中进行封口。

这样，本发明涉及的一种自动分拣装袋设备，传送带1上输送小蛋糕或小面包等包装物，视觉识别抓手通过摄像头22识别出包装物，并控制机械手23将小蛋糕抓取放入装袋装置中进行装袋；装袋时，所述开袋机构5从储袋盒4从取下包装袋并套设在排列盒7外部，随着机械手23不断地将包装纸放置入排列盒7内，当蛋糕数量达到额定值时，装袋机将所有蛋糕推入包装袋内并将包装袋推离排列盒7，包装袋掉落至封口装置8中进行封口。整个装置智能化程度高，依靠视觉识别出传送带1上的包装物，通过机械手23自动抓取包装袋放置在排列盒7中，还具有自动化程度高的优点，能够自动进行抓取、取袋、装袋和封口操作，过程中无需人工参与，大大提高了分拣装袋的速度和包装效率。

优选地，所述机械手23包括上固定座231、三个旋转臂232、三组连杆233和固定盘234，所述旋转臂232安装在所述上固定座231上，所述上固定座231上还设置有用于独立驱动所述旋转臂232的三个伺服电机，每一旋转臂232上末端转动连接有两条连杆233，所述连杆233的下端与所述固定盘234转动连接，所述吸盘组件24安装在所述固定盘234上。机械手23采用三个旋转臂232驱动三组连杆233的方式，具有分拣速度快的特点。所述摄像头22位于机械手23的上游位置，对传送带1上的包装物的位置和朝向进行视觉识别，处理器处理图像后通知机械手23对包装物进行抓取。

优选地，所述固定盘234中部转动连接有转动座235，所述固定盘234与所述上固定座231之间还设置有用于驱动所述转动座235进行转动的转动轴236；所述转动座235下端连接有升降气缸237，所述升降气缸237的活塞杆上设置有偏心座238，所述吸盘组件24安装在偏心座238上；所述吸盘组件24与所述转动座235的转动轴236线偏心设置。所述固定盘234中部设置转动座235，这样，所述转动座235在转动轴236的带动下进行转动，调整所述吸盘组件24的位置，以对抓取的包装物进行方向的调整。还设置有升降气缸237实现吸盘组件24高度方向的微调。更加方便吸盘组件24拿取和释放包装物。

优选地，所述送袋伺服机构6包括设置在第二机架3上的第一驱动轨道61，所述第一驱动轨道61上设置有第一移动座62，所述第一移动座62上设置有安装板63，所述第一驱动轨道61上设置有驱动第一移动座62的伺服驱动电机，如采用采用带滑台的直线导轨结构；所述开袋机构5包括第二移动轨道51、开袋气缸52，第一开袋吸盘53和第二开袋吸盘54和固定板55；更进一步的，所述第一开袋吸盘53和第二开袋吸盘54均为气动真空吸盘。所述第二移动轨道51和固定板55设置在安装板63上；所述第二移动轨道51上设置有第二移动座56，第二移动轨道和第二移动座也可以采用如带滑台的直线导轨结构；所述开袋气缸52设置在第二移动座56上，所述开袋气缸52的活塞杆上安装有第一开袋吸盘53；所述固定板55设置在所述储袋盒4侧部，所述固定板55上设置有第二开袋吸盘54；所述第二移动座56在所述第二移动轨道51上移动以驱动第二开袋吸盘54与储袋盒4或与第二开袋吸盘54对正以进行取袋和开袋动作；开袋后，所述第一移动座62能够在第二移动轨道51上移动，将开袋后的包装袋套设在排列盒7外部。如图8所示，所述第二移动座56驱动第一开袋吸盘53对正储袋盒4时，所述开袋气缸52伸出，所述第一开袋吸盘53吸取包装袋后开袋气缸52缩回，接着所述第二移动座56进行移动，使得所述第一开袋吸盘53对正第二开袋吸盘54，所述开袋气缸52伸出，使得所述第二开袋吸盘54也吸住包装袋，所述开袋气缸52缩回将包装袋打开。接着所述第一移动座62在第一驱动轨道61上移动，使得第一开袋吸盘53和第二开袋吸盘54同时向排列盒7方向移动并将包装袋套设在排列盒7上，后松开第一开袋吸盘53和第二开袋吸盘54，第一移动座62回位。也可以是包装物先在排列盒7上放置好设定数量后，再将包装袋套设在排列盒7上。

优选地，所述传送带1两侧部分别各设置有一组所述装袋装置和封口装置8。这样，一组分拣装置2能够对应两组装袋装置和封口装置8，能够进一步提高分拣和装袋的速度。

优选地，所述排列盒7具有放置槽71，所述放置槽71的上部和沿着推送机构72的推送方向具有开口，所述推送机构72包括推送气缸721和推送板722，所述推送板722设置在推送气缸721的活塞杆上并能够滑动在所述放置槽71内；若先套设包装袋在排列盒7上时，所述包装袋并未完全遮挡放置槽71的上开口，所述放置槽71的上开口具有供包装物进入放置槽71的放置空间。通过设置所述推送气缸721，使得包装物能够顺畅的进入所述包装袋内，所述机械手23移动包装物自上而下放置在放置槽71内。

优选地，所述封口装置8包括封口输送带81和封口机82，所述封口输送带81设置在第二机架3上并位于开袋机构5和排列盒7下方以承接掉落的包装袋，包装袋在所述封口输送带81上开口朝上设置，所述封口机82设置在封口输送带81侧部以对封口输送带81上的包装袋进行封口。所述封口输送带81和所述封口机82设置在第二机架3的下层，使得空间得以充分利用，使得装置设置更加紧凑；所述封口机82可以是具有两个热合封板的封口机82或采用市面上能够对包装袋进行封口的机器进行实现。

优选地，所述排列盒7与所述封口输送带81之间设置有挡板31，所述挡板31上沿设置有横向导向板32。通过设置所述挡板31，避免包装袋在掉落时从封口输送带81端面掉落而影响包装袋的顺利传输。

优选地，所述储袋盒4包括储袋滑座41和设置在储袋滑座41下方的横向位置调节机构45和高度位置调节机构44；所述储袋滑座41上设置有储袋滑槽42，所述高度位置调节机构44包括底座441、升降杆442、第一丝杆443、第一手轮444和升降座445；所述底座441固定设置在第二机架3上，四条所述升降杆442设置在所述升降座445下方，所述升降杆442沿着竖直方向滑动连接在所述底座441上；所述第一丝杆443上端与所述升降座445转动连接，所述底座441上固定设置有与所述第一丝杆443配合的第一螺母446，所述第一手轮444固定连接在所述第一丝杆443下端。所述横向位置调节机构45包括第二丝杆451、横向导杆452和第二手轮453；所述横向导杆452水平设置在所述升降座445上，所述储袋滑座41滑动连接在所述横向导杆452上，所述第二丝杆451水平设置并转动连接在所述升降座445上，所述储袋滑座41下表面设置有与所述第二丝杆451连接的第二螺母，所述第二手轮453设置在所述第二丝杆451的一端。通过所述横向位置调节机构45和高度位置调节机构44实现对储袋滑座41高度和水平位置的微调，使用时根据不同包装袋的大小选择不同规格储袋滑槽42的所述储袋滑座41进行安装，并进行位置的调节

优选地，所述储袋滑槽42内设置推动块43，所述推动块43沿着储袋滑槽42的倾斜方向滑动；所述储袋滑槽42的出口处设置有两条挡袋条421，两条挡袋条421之间设置有供开袋机构5进行取袋的取袋空间。通过设置推动块43，这样推动块43在储袋滑槽42斜坡的作用下，具有推动放置在储袋滑槽42内的包装袋前进的力。所述包装袋的两边被所述挡袋条421阻挡限位，第一开袋吸盘53能够从两个挡袋条421之间的取袋空间进行取袋。

与现有技术相比，本发明通过设置传送带1、分拣装置2、装袋装置和封口装置8实现小面包、小蛋糕等包装物的自动分拣装袋，大大提高了包装的效率。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (6)

1.一种自动分拣装袋设备，其特征在于，包括传送带、分拣装置、装袋装置和封口装置，所述分拣装置包括第一机架、摄像头和机械手；所述摄像头和机械手安装在所述传送带上方的第一机架上，所述摄像头和机械手沿着传送带的输送方向前后间隔设置；所述机械手的端部设置能够抓取传送带上的包装物的吸盘组件，所述机械手通过摄像头获取的图像信息抓取包装物并移动包装物至装袋装置；

所述装袋装置包括第二机架、储袋盒、开袋机构、送袋伺服机构、排列盒和推送机构；所述送袋伺服机构安装在第二机架上，所述开袋机构安装在送袋伺服机构上；所述排列盒设置在所述第二机架上，所述排列盒远离所述开袋机构的一侧设置有推送机构；所述储袋盒设置在开袋机构侧部的第二机架上，所述开袋机构能够从储袋盒中取下包装袋并打开包装袋，所述送袋伺服机构移动将包装袋套设在排列盒外部；所述机械手能够将包装物输送至排列盒内，当排列盒内的包装物数量达到设定数量后，推送机构将排列盒内的包装物推入包装袋，包装袋掉落至封口装置中进行封口；

所述机械手包括上固定座、三个旋转臂、三组连杆和固定盘，所述旋转臂安装在所述上固定座上，所述上固定座上还设置有用于独立驱动所述旋转臂的三个伺服电机，每一旋转臂上末端转动连接有两条连杆，所述连杆的下端与所述固定盘转动连接，所述吸盘组件安装在所述固定盘上；

所述固定盘中部转动连接有转动座，所述固定盘与所述上固定座之间还设置有用于驱动所述转动座进行转动的转动轴；所述转动座下端连接有升降气缸，所述升降气缸的活塞杆上设置有偏心座，所述吸盘组件安装在偏心座上；所述吸盘组件与所述转动座的转动轴线偏心设置；

所述排列盒具有放置槽，所述放置槽的上部和沿着推送机构的推送方向具有开口，所述推送机构包括推送气缸和推送板，所述推送板设置在推送气缸的活塞杆上并能够滑动在所述放置槽内；包装袋套设在排列盒外部时，包装袋的袋口朝向水平方向，且所述包装袋的袋口朝向所述推送机构；

所述封口装置包括封口输送带和封口机，所述封口输送带设置在第二机架上并位于开袋机构和排列盒下方以承接掉落的包装袋，包装袋在所述封口输送带上开口朝上设置，所述封口机设置在封口输送带侧部以对封口输送带上的包装袋进行封口。

2.如权利要求1所述的一种自动分拣装袋设备，其特征在于，所述送袋伺服机构包括设置在第二机架上的第一驱动轨道，所述第一驱动轨道上设置有第一移动座，所述第一移动座上设置有安装板；所述开袋机构包括第二移动轨道、开袋气缸，第一开袋吸盘和第二开袋吸盘和固定板；所述第二移动轨道和固定板设置在安装板上；所述第二移动轨道上设置有第二移动座，所述开袋气缸设置在第二移动座上，所述开袋气缸的活塞杆上安装有第一开袋吸盘；所述固定板设置在所述储袋盒侧部，所述固定板上设置有第二开袋吸盘；所述第二移动座在所述第二移动轨道上移动以驱动第二开袋吸盘与储袋盒或与第二开袋吸盘对正以进行取袋和开袋动作；开袋后，所述第一移动座能够在第二移动轨道上移动，将开袋后的包装袋套设在排列盒外部。

3.如权利要求1所述的一种自动分拣装袋设备，其特征在于，所述传送带两侧部分别各设置有一组所述装袋装置和封口装置。

4.如权利要求1所述的一种自动分拣装袋设备，其特征在于，所述排列盒与所述封口输送带之间设置有挡板，所述挡板上沿设置有横向导向板。

5.如权利要求1所述的一种自动分拣装袋设备，其特征在于，所述储袋盒包括储袋滑座和设置在储袋滑座下方的横向位置调节机构和高度位置调节机构；所述储袋滑座上设置有储袋滑槽，所述高度位置调节机构包括底座、升降杆、第一丝杆、第一手轮和升降座；所述底座固定设置在第二机架上，四条所述升降杆设置在所述升降座下方，所述升降杆沿着竖直方向滑动连接在所述底座上；所述第一丝杆上端与所述升降座转动连接，所述底座上固定设置有与所述第一丝杆配合的第一螺母，所述第一手轮固定连接在所述第一丝杆下端；

所述横向位置调节机构包括第二丝杆、横向导杆和第二手轮；所述横向导杆水平设置在所述升降座上，所述储袋滑座滑动连接在所述横向导杆上，所述第二丝杆水平设置并转动连接在所述升降座上，所述储袋滑座下表面设置有与所述第二丝杆连接的第二螺母，所述第二手轮设置在所述第二丝杆的一端。

6.如权利要求5所述的一种自动分拣装袋设备，其特征在于，所述储袋滑槽内设置推动块，所述推动块沿着储袋滑槽的倾斜方向滑动；所述储袋滑槽的出口处设置有两条挡袋条，两条挡袋条之间设置有供开袋机构进行取袋的取袋空间。

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