CN114940287A - 一种自动夹袋机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动夹袋机构，通过夹臂组件能将集装袋袋口压紧于出料管下端外表面，便于后续灌装过程，通过撑袋组件能够实现集装袋袋口整形。本发明还公开了一种自动夹袋机构的使用方法，灌料时，夹臂将集装袋袋口压紧于出料管下端；灌料完成后，夹臂放开袋口，撑袋杆向远离出料管外表面的方向平移，同时竖直向下移动，实现对袋口的线型撑袋。本发明能满足全自动流程化柔性集装袋包装作业需求，可实现柔性集装袋的自动夹袋、自动撑袋工作。

Description

一种自动夹袋机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及包装设备技术领域，具体涉及一种用于柔性集装袋的自动夹袋机构及其使用方法。

背景技术

工业大袋包装生产线中，一般采用半自动包装，即通过人工套袋、人工挂钩，但是大多物料包装会产生粉尘，包装环境较恶劣，对操作人员身体健康造成影响。随着科技进步和环保要求，许多行业急需提高包装生产的自动化水平，而现有技术中的柔性集装袋夹袋装置仅能满足夹袋功能，在进行全自动流程化作业柔性集装袋包装时，无法满足撑袋需求。

因此，需要亟待开发一种用于柔性集装袋的自动夹袋机构，使其同时具备高可靠的自动夹袋和自动撑袋功能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种自动夹袋机构，通过夹臂组件能将集装袋袋口压紧于出料管下端外表面，待灌装完成后，通过撑袋组件能够实现集装袋袋口整形，便于后续集装袋袋口封口工作。本发明还提供一种自动夹袋机构的使用方法，灌料时，夹臂将集装袋袋口压紧于出料管下端；灌料完成后，夹臂放开袋口，撑袋杆向远离出料管外表面的方向平移，同时竖直向下移动，实现对袋口的线型撑袋。本发明能满足全自动流程化柔性集装袋包装作业需求，可实现柔性集装袋的自动夹袋、自动撑袋工作。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动夹袋机构，包括出料管，夹臂支撑组件，撑袋支撑组件，夹臂组件和撑袋组件；

夹臂支撑组件、撑袋支撑组件、夹臂组件和撑袋组件均为两组；

出料管竖直设置于喂料机构下方，夹臂支撑组件和撑袋支撑组件固定安装于出料管外表面，两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件分别关于出料管的轴线对称；

每组夹臂组件包括夹臂驱动传动机构和夹臂；夹臂驱动传动机构固定于夹臂支撑组件上，夹臂驱动传动机构驱动夹臂将集装袋袋口压紧于出料管下端外表面或放开集装袋袋口；

每组撑袋组件包括竖直设置的撑袋杆和撑袋杆驱动传动机构；撑袋杆驱动传动机构固定于撑袋支撑组件上，撑袋杆驱动传动机构驱动撑袋杆向靠近或远离出料管外表面的方向平移，同时沿竖直方向移动，实现对袋口的线型撑袋。

进一步的，夹臂驱动传动机构包括夹臂驱动气缸，第一摆杆，第一连杆和第一曲柄；

夹臂上端通过第一转轴与夹臂支撑组件连接；第一曲柄一端安装于第一转轴上，另一端与第一连杆一端通过第二转轴连接；第一连杆另一端通过第三转轴与第一摆杆一端连接，第一摆杆另一端通过第四转轴与夹臂支撑组件连接；

夹臂驱动气缸驱动第一摆杆绕第四转轴旋转，第一摆杆依次通过第一连杆和第一曲柄带动夹臂绕第一转轴旋转，使夹臂下端靠近或远离出料管外表面。

进一步的，撑袋杆驱动传动机构包括撑袋杆驱动气缸，第二连杆，第二摆杆，第二曲柄和连接杆；

连接杆与撑袋杆上端固定连接；

第二连杆一端与撑袋支撑组件通过第五转轴连接，第二连杆另一端通过第六转轴与连接杆第一端连接，连接杆第二端通过第七转轴与第二摆杆一端连接，第二摆杆另一端通过第八转轴与撑袋支撑组件连接；

撑袋杆驱动气缸活塞杆与第二曲柄一端连接，第二曲柄另一端连接第五转轴；第五转轴、第六转轴、第七转轴和第八转轴的连线呈平行四边形；

撑袋杆驱动气缸通过第二曲柄驱动第二连杆绕第五转轴旋转，第二连杆经第二摆杆和连接杆带动撑袋杆向靠近或远离出料管外表面的方向平移，同时沿竖直方向移动。

进一步的，连接杆沿竖直方向设置；

撑袋杆上端与连接杆第二端固定连接。

进一步的，夹臂包括杆状结构和三角型结构；

杆状结构上端与夹臂驱动传动机构连接，杆状结构下端与三角型结构的一角连接，三角型结构中另外两个角中靠近出料管外表面的一角外部设有夹爪，所述夹爪将袋口压在出料管外表面。

进一步的，夹爪由上到下依次包括夹爪架，压板，压紧于爪架和压板之间的软密封，以及紧固件；夹爪架，软密封和压板均为半圆环形；

夹爪架与夹臂固定连接，紧固件依次穿过夹爪架和软密封后与压板固定连接。

进一步的，夹臂中的三角型结构为镂空结构。

进一步的，所述出料管下端管壁的两侧向下延伸，形成套袋部分，夹臂驱动传动机构驱动夹臂将集装袋袋口压紧于出料管下端外表面时，所述两侧的套袋部分插入集装袋内部；

套袋部分的下端边缘为向下凸起的弧形；

出料管的第一外径不变，出料管的第二外径由下至上逐渐增大，第一外径为平行于两侧套袋部分连线方向上的外径，第二外径为与第一外径垂直的外径。

进一步的，所述每组夹臂支撑组件和每组撑袋支撑组件各包含两块相互平行的支撑板，所述支撑板与出料管外表面垂直。

上述一种自动夹袋机构的使用方法，其特征在于，包括：

初始状态：夹臂远离出料管外表面，撑袋杆贴于出料管外表面；

灌料时，夹臂驱动传动机构驱动夹臂将集装袋袋口压紧于出料管下端外表面；

灌料完成后：夹臂驱动传动机构驱动夹臂回到初始状态，撑袋杆驱动传动机构驱动撑袋杆向远离出料管外表面的方向平移，同时沿竖直向下方向移动，实现对袋口的线型撑袋；

撑袋杆脱离袋口，线型撑袋完成后的集装袋输出至封口工位。

软密封在夹爪架和压板之间，通过紧固件压紧，夹爪架的延伸板和夹臂连接，实际工作是夹爪软密封将袋口压紧在出料管外表面。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明自动夹袋机构能够实现夹袋口和撑袋口的多种功能，有利于实现灌装过程的自动化控制；

(2)本发明设计了夹臂和撑袋杆的传动机构，在保证高效传动的前提下最大限度简化了机械结构，有效降低了成本，同时，撑袋杆在传动机构的带动下能够在向外移动的同时竖直向下移动，能够保证在出料口竖直向上移出集装袋口时，撑袋杆仍然在集装袋口内，对集装袋口进行整形；

(3)本发明在夹爪上设计了软密封结构，降低了出料管的加工难度，软密封结构可以使集装袋口完全贴合在出料口外表面上，并压紧，有效提高集装袋的密封性；本发明夹臂结构能同时满足提高刚度和减轻重量的需求；

(4)本发明自动夹袋机构设计合理，结构简单，可靠性高，能够满足使用需求。

附图说明

图1是本发明一种优选实施方式中自动夹袋机构的结构示意图；

图2是本发明一种优选实施方式中自动夹袋机构的内部结构示意图；

图3是本发明一种优选实施方式中夹臂结构示意图，其中(a)为夹臂整体结构示意图，(b)为夹爪整体示意图，(c)为夹爪拆分示意图；

图中，1-出料管，2-夹臂，3-第一连杆，4-第一摆杆，5-夹臂驱动气缸，6-撑袋杆，7-第二摆杆，8-第二连杆，9-撑袋杆驱动气缸，10-连接杆。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

实施例1：

如图1和2所示，自动夹袋机构包括出料管1、夹臂2、第一连杆3、第一摆杆4、夹臂驱动气缸5、撑袋杆6、第二摆杆7、第二连杆8、夹臂支撑组件、撑袋支撑组件和撑袋杆驱动气缸9。出料管1的出料管口两侧向下延伸，形成套袋部分，如图1和2所示，套袋部分为类倒三角型的弧面，沿两侧套袋部分底部连线方向，套袋管直径从下向上是不变的，垂直于两侧套袋部分底部连线方向，套袋管直径从下向上是逐渐增大的；理论上集装袋袋口开口宽度是固定的，但是袋口是柔性的，实际开口后袋口开口宽度和设计相比会有偏差，设计的套袋部分，首先插入袋口的套袋底部宽度较小，确保套袋部分能够插入袋口，然后在套袋部分外轮廓的导向作用下，保证袋子能够完全套在出料管上，此设计既没有改变出料管的直径大小，不影响下料速度，又可以起到袋口导向作用，克服了袋口本身的柔软随意性，保证了袋口可以顺利套在出料管上，提高了套袋成功率。出料管1上部设置有两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件，每组夹臂支撑组件和每组撑袋支撑组件包含两块支撑板，两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件分别沿出料管1轴线对称设置，两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件呈“十字”设置。

相对设置的夹臂2通过第一转轴分别与夹臂支撑组件中相互平行布置的两支撑板连接，第一连杆3一端与夹臂2曲柄由第二转轴连接，第一连杆3另一端与第一摆杆4一端由第三转轴连接，第一摆杆4的另一端经第四转轴与夹臂支撑组件中两支撑板连接，尾部固定在出料管1上的夹臂驱动气缸5活塞杆与第一摆杆4连接。夹臂驱动气缸5动作，驱动第一摆杆4绕转第四转轴旋转，通过第一连杆3带动夹臂2绕第一转轴旋转，实现夹臂2的夹袋口或松袋口。

尾部固定在撑袋支撑组件中相互平行布置的支撑板上的撑袋杆驱动气缸9活塞杆与第二连杆8曲柄连接，第二连杆8与支撑板经第五转轴连接。撑袋杆6上端与连接杆10下端固定连接，连接杆10上端与第二连杆8经第六转轴连接，第二摆杆7一端与支撑板由第八转轴连接，第二摆杆7另一端与连接杆10下端由第七转轴连接。第五转轴、第六转轴、第七转轴和第八转轴四个点呈平行四边形，其中第五转轴与第六转轴的距离同第七转轴与第八转轴的距离相等，第五转轴与第七转轴的距离同第六转轴和第八转轴的距离相等。撑袋杆驱动气缸9动作，驱动第二连杆8绕第五转轴旋转，经第二摆杆7连接杆10，带动撑袋杆6平行移动，同时竖直移动。夹臂2包括杆状结构和三角型结构；杆状结构上端与夹臂驱动传动机构连接，杆状结构下端与三角型结构的一角连接，三角型结构中另外两个角中靠近出料管1外表面的一角外部设有夹爪，夹爪如图3所示，将袋口压在出料管1外表面。

自动夹袋机构的工作过程如下：

(1)初始状态：两夹臂2打开，两撑袋杆6贴近出料管1壁外侧，出料管1套入集装袋口；

(2)夹袋工作：两夹臂驱动气缸5同时动作，两第一摆杆4转动分别通过两第一连杆3带动两夹臂2绕各自转轴同时旋转，夹住袋口；此时外部喂料机构通过出料管1将料灌装入集装袋中；

(3)撑袋工作：待集装袋灌装完成后，两夹臂驱动气缸5复位，两夹臂2打开，然后两撑袋杆驱动气缸9同时动作，两第二连杆8绕第五转轴旋转，分别带动两第二摆杆7摆动和两连接杆10竖直平行移动，使两撑袋杆6沿远离出料管1壁外侧方向竖直平行移动，将集装袋口撑成线型，等待输出至封口工位；

本实施例中，集装袋放在输送线上，夹袋机构位于输送线正上方。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种自动夹袋机构，其特征在于，包括出料管(1)，夹臂支撑组件，撑袋支撑组件，夹臂组件和撑袋组件；

夹臂支撑组件、撑袋支撑组件、夹臂组件和撑袋组件均为两组；

出料管(1)竖直设置于喂料机构下方，夹臂支撑组件和撑袋支撑组件固定安装于出料管(1)外表面，两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件分别关于出料管(1)的轴线对称；

每组夹臂组件包括夹臂驱动传动机构和夹臂(2)；夹臂驱动传动机构固定于夹臂支撑组件上，夹臂驱动传动机构驱动夹臂(2)将集装袋袋口压紧于出料管(1)下端外表面或放开集装袋袋口；

每组撑袋组件包括竖直设置的撑袋杆(6)和撑袋杆驱动传动机构；撑袋杆驱动传动机构固定于撑袋支撑组件上，撑袋杆驱动传动机构驱动撑袋杆(6)向靠近或远离出料管(1)外表面的方向平移，同时沿竖直方向移动，实现对袋口的线型撑袋。

2.根据权利要求1所述的一种自动夹袋机构，其特征在于，夹臂驱动传动机构包括夹臂驱动气缸(5)，第一摆杆(4)，第一连杆(3)和第一曲柄；

夹臂(2)上端通过第一转轴与夹臂支撑组件连接；第一曲柄一端安装于第一转轴上，另一端与第一连杆(3)一端通过第二转轴连接；第一连杆(3)另一端通过第三转轴与第一摆杆(4)一端连接，第一摆杆(4)另一端通过第四转轴与夹臂支撑组件连接；

夹臂驱动气缸(5)驱动第一摆杆(4)绕第四转轴旋转，第一摆杆(4)依次通过第一连杆(3)和第一曲柄带动夹臂(2)绕第一转轴旋转，使夹臂(2)下端靠近或远离出料管(1)外表面。

3.根据权利要求1所述的一种自动夹袋机构，其特征在于，撑袋杆驱动传动机构包括撑袋杆驱动气缸(9)，第二连杆(8)，第二摆杆(7)，第二曲柄和连接杆(10)；

连接杆(10)与撑袋杆(6)上端固定连接；

第二连杆(8)一端与撑袋支撑组件通过第五转轴连接，第二连杆(8)另一端通过第六转轴与连接杆(10)第一端连接，连接杆(10)第二端通过第七转轴与第二摆杆(7)一端连接，第二摆杆(7)另一端通过第八转轴与撑袋支撑组件连接；

撑袋杆驱动气缸(9)活塞杆与第二曲柄一端连接，第二曲柄另一端连接第五转轴；第五转轴、第六转轴、第七转轴和第八转轴的连线呈平行四边形；

撑袋杆驱动气缸(9)通过第二曲柄驱动第二连杆(8)绕第五转轴旋转，第二连杆(8)经第二摆杆(7)和连接杆(10)带动撑袋杆(6)向靠近或远离出料管(1)外表面的方向平移，同时沿竖直方向移动。

4.根据权利要求3所述的一种自动夹袋机构，其特征在于，连接杆(10)沿竖直方向设置；

撑袋杆(6)上端与连接杆(10)第二端固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动夹袋机构，其特征在于，夹臂(2)包括杆状结构和三角型结构；

杆状结构上端与夹臂驱动传动机构连接，杆状结构下端与三角型结构的一角连接，三角型结构中另外两个角中靠近出料管(1)外表面的一角外部设有夹爪，所述夹爪将袋口压在出料管(1)外表面。

6.根据权利要求5所述的一种自动夹袋机构，其特征在于，夹爪由上到下依次包括夹爪架，压板，压紧于爪架和压板之间的软密封，以及紧固件；夹爪架，软密封和压板均为半圆环形；

夹爪架与夹臂(2)固定连接，紧固件依次穿过夹爪架和软密封后与压板固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种自动夹袋机构，其特征在于，所述夹臂(2)中的三角型结构为镂空结构。

8.根据权利要求1所述的一种自动夹袋机构，其特征在于，所述出料管(1)下端管壁的两侧向下延伸，形成套袋部分，夹臂驱动传动机构驱动夹臂(2)将集装袋袋口压紧于出料管(1)下端外表面时，所述两侧的套袋部分插入集装袋内部；

套袋部分的下端边缘为向下凸起的弧形；

出料管(1)的第一外径不变，出料管(1)的第二外径由下至上逐渐增大，第一外径为平行于两侧套袋部分连线方向上的外径，第二外径为与第一外径垂直的外径。

9.根据权利要求1所述的一种自动夹袋机构，其特征在于，所述每组夹臂支撑组件和每组撑袋支撑组件各包含两块相互平行的支撑板，所述支撑板与出料管(1)外表面垂直。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种自动夹袋机构的使用方法，其特征在于，包括：

初始状态：夹臂(2)远离出料管(1)外表面，撑袋杆(6)贴于出料管(1)外表面；

灌料时，夹臂驱动传动机构驱动夹臂(2)将集装袋袋口压紧于出料管(1)下端外表面；

灌料完成后：夹臂驱动传动机构驱动夹臂(2)回到初始状态，撑袋杆驱动传动机构驱动撑袋杆(6)向远离出料管(1)外表面的方向平移，同时沿竖直向下方向移动，实现对袋口的线型撑袋；

撑袋杆(6)脱离袋口，线型撑袋完成后的集装袋输出至封口工位。

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