CN114955094A - 一种张袋装置及包装系统 - Google Patents

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杨南
龙技
杨吉民
吕晓飞
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Abstract

本发明公开了一种张袋装置及包装系统，其中，包括底座、设于底座上的张袋工位和环绕所述张袋工位设置的多个伸缩单元；每一所述伸缩单元包括本体、伸缩杆和执行臂，所述本体与所述底座连接，所述伸缩杆设于所述本体朝向所述张袋工位的一端，所述伸缩杆相对于所述本体可伸缩运动地连接，所述执行臂位于所述伸缩杆相对靠近所述张袋工位的末端；所述伸缩单元包括所述伸缩杆相对于对应所述本体伸长，使得所述执行臂运动至所述张袋工位中央的第一状态、以及所述伸缩杆相对于所述本体缩回，使得所述执行臂靠近所述张袋工位边缘的第二状态，所述伸缩单元从所述第一状态向所述第二状态切换，以将位于所述装袋工位处的包装袋的袋口拉开至预设尺寸。

Description

一种张袋装置及包装系统
技术领域
本发明涉及包装设备技术领域，特别是涉及一种张袋装置及包装系统。
背景技术
在包装行业，为了使用方便，常常将一定数量的物料用小袋分包，让使用者以小袋物料为单位使用。这既能保证物料的够用，又方便了物料的存放或便于携带。
为了使产品更有吸引力和竞争力，生产者需要将尽量多的物料装入特定大小的包装袋中。而特定大小的包装袋需要包装的物料越多，难度就会越大，对自动化设备的要求就更高。如何实现相同大小的包装袋能够装入尽量多的物料，是包装行业内亟待解决的问题。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种在包装作业时用于辅助包装袋保持最大程度张开，以使得可尽量装入更多物料的张袋装置以及包含该张袋装置的包装系统。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种张袋装置，包括底座、设于所述底座上的张袋工位和环绕所述张袋工位设置的多个伸缩单元；每一所述伸缩单元包括本体、伸缩杆和执行臂，所述本体与所述底座连接，所述伸缩杆设于所述本体朝向所述张袋工位的一端，所述伸缩杆相对于所述本体可伸缩运动地连接，所述执行臂位于所述伸缩杆相对靠近所述张袋工位的末端；所述伸缩单元包括所述伸缩杆相对于对应所述本体伸长，使得所述执行臂运动至所述张袋工位中央的第一状态、以及所述伸缩杆相对于所述本体缩回，使得所述执行臂靠近所述张袋工位边缘的第二状态，所述伸缩单元从所述第一状态向所述第二状态切换，以将位于所述装袋工位处的包装袋的袋口拉开至预设尺寸。
优选地，所述底座包括升降机构和设置于所述升降机构上的支撑板，所述支撑板的中间位置设置有与所述张袋工位对应的避让孔，所述本体分别连接于所述支撑板上，所述伸缩单元处于所述第一状态时，多个所述执行臂位于所述避让孔的中央，所述执行臂共同围设形成与所述避让孔共圆心的环形壁，所述伸缩单元处于所述第二状态时，所述执行臂位于所述避让孔的边缘。
优选地，所述伸缩单元还包括安装座和与所述安装座滑动配合的导向杆，所述安装座环绕所述避让孔而设于所述支撑板上，所述安装座与所述伸缩单元一一对应，所述本体分别通过所述安装座与所述支撑板连接，所述导向杆的轴向平行于所述伸缩杆的轴向，所述导向杆的一端与所述执行臂连接，另一端活动地穿设于所述安装座上。
优选地，所述安装座由自润滑材料制成。
优选地，所述升降机构包括底板、导向柱、直线驱动机构和连接件，所述导向柱连接于所述底板上并与所述支撑板滑动配合，所述直线驱动机构的机身通过所述连接件与所述导向柱或所述底板连接，所述直线驱动机构的输出端与所述支撑板连接以驱动所述支撑板在所述导向柱上滑动。
优选地，所述升降机构还包括直线轴承，所述支撑板上设置有安装孔，所述直线轴承的内圈与所述导向柱滑动配合，所述直线轴承的外圈与所述安装孔配合。
优选地，所述执行臂的长度方向平行于所述导向柱的轴向，和/或，所述伸缩杆的轴向垂直于所述导向柱的轴向。
此外，本发明还提供一种包装系统，包括包装机、进料装置以及根据以上所述的张袋装置，所述包装机用于将包装袋运送至所述张袋工位，所述张袋装置将所述张袋工位处的包装袋的袋口拉开至预设尺寸后，所述进料装置用于将物料从袋口推送至所述包装袋内。
优选地，所述进料装置包括物料暂存部和聚料机构，所述物料暂存部的底部设置有卸料端，所述卸料端的位置与所述张袋工位的位置相对应；所述聚料机构包括聚料头以及用于带动所述聚料头直线运动的聚料驱动件，所述聚料头在所述聚料驱动件的驱动下于所述物料暂存部内运动，以将所述物料暂存部内的物料推送至所述卸料端。
优选地，所述进料装置还包括升降模组，所述物料暂存部和所述推料机构均设置于所述升降模组上，所述升降模组驱动所述物料暂存部下降时，所述卸料端插入所述张袋工位。
优选地，所述进料装置还包括设置于物料暂存部上的推料机构，所述推料机构包括与所述卸料端相匹配的推料头以及用于带动所述推料头直线运动的推料驱动件，所述推料驱动件连接于所述物料暂存部上，所述推料头的中心轴线与所述卸料端的中心轴线共线设置。
本申请的上述方案中，由于张袋装置包括底座、设于底座上的张袋工位和环绕张袋工位设置的多个伸缩单元，伸缩单元的伸缩杆能够在第一状态和第二状态之间切换，从而带动执行臂进入或退离张袋工位。伸缩单元从第一状态向第二状态切换时，多个执行臂分别从各个方向一起打开包装袋的袋口，使得包装袋能够张开至预设尺寸，使特定大小的包装袋能够装入尽量多的物料，满足自动化包装的需求。
附图说明
图1为本申请实施例中张袋装置处于第一状态的立体图；
图2为本申请实施例中张袋装置处于第二状态的立体图；
图3为本申请实施例中伸缩单元的立体图；
图4为图1的局部视图；
图5为本申请实施例中包装系统的立体图；
图6为图5的局部视图。
附图标号说明：
10-张袋装置、20-包装机、30-进料装置、40-工作台；
100-底座、101-张袋工位、110-升降机构、111-底板、112-导向柱、113-直线驱动机构、114-连接件、115-直线轴承、120-支撑板、121-避让孔、122-安装孔、200-伸缩单元、210-本体、220-伸缩杆、230-执行臂、240-安装座、250-导向杆、310-物料暂存部、320-聚料机构、321-聚料头、322-聚料驱动件、330-卸料端、340-升降模组、350-推料机构、351-推料头、352-推料驱动件、360-投料端。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，并不是旨在于限制本发明。在以下描述中，涉及到“一些实施例”的表述，其描述了所有可能实施例的子集，但是应当理解的是，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
另需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请结合参阅附图1至附图5，本申请一实施例提供一种张袋装置10，用于张开包装袋。张袋装置10包括底座100、设于底座100上的张袋工位101和环绕张袋工位101设置的多个伸缩单元200；每一伸缩单元200包括本体210、伸缩杆220和执行臂230，本体210连接于底座100上，伸缩杆220设于本体210朝向张袋工位101的一端，伸缩杆220可伸缩地设置于本体210内，执行臂230与伸缩杆220连接并位于伸缩杆220上相对靠近张袋工位101的末端；伸缩单元200包括伸缩杆220相对于对应本体210伸长，使得执行臂230运动至张袋工位101中央的第一状态、以及伸缩杆220相对于本体210缩回，使得执行臂230靠近张袋工位101边缘的第二状态，伸缩单元200从第一状态向第二状态切换，以将位于装袋工位101处的包装袋的袋口拉开至预设尺寸。
其中，伸缩单元200的主体结构可以是气压缸、液压缸、电动滑台中的一种，伸缩杆220在直线伸缩过程中带动执行臂230一同运动。多个伸缩杆220在伸出后均能抵达张袋工位101，以带动执行臂230进入或退离张袋工位101。当执行臂230进入张袋工位101时，插入未打开的包装袋中；当执行臂230退离张袋工位101时，就能将包装袋的袋口张开。由于多个伸缩单元200围绕张袋工位101布置，伸缩单元200从第一状态向第二状态切换，使得多个执行臂230分别从各个方向一起打开包装袋的袋口，使得包装袋能够张开至预设尺寸，以便于填充更多的物料。
本申请的上述方案中，由于张袋装置10包括底座100、设于底座100上的张袋工位101和环绕张袋工位101设置的多个伸缩单元200，伸缩单元200的伸缩杆220能够在第一状态和第二状态之间切换，从而带动执行臂230进入或退离张袋工位101。伸缩单元200从第一状态向第二状态切换时，多个执行臂230分别从各个方向一起打开包装袋的袋口，使得包装袋能够张开至预设尺寸，使特定大小的包装袋能够装入尽量多的物料，满足自动化包装的需求。
作为本发明的具体实施方式，多个执行臂230一同运动至张袋工位101时，可采用某升降装置使包装袋上升，或者使伸缩单元200下降的方式让多个执行臂230自动插入包装袋的袋口中。在附图所述实施例中，底座100包括升降机构110和设置于升降机构110上的支撑板120，支撑板120的中间位置设置有与张袋工位101相对应的避让孔121，多个本体210连接于支撑板120上并围绕避让孔121布置，多个执行臂230位于避让孔121内并在避让孔121运动。当伸缩单元200处于第一状态时，多个执行臂230位于避让孔121的中央，执行臂230共同围设形成与避让孔121共圆心的环形壁，伸缩单元200处于第二状态时，执行臂230位于避让孔121的边缘。升降机构110用于带动支撑板120上的伸缩单元200靠近或远离包装袋，从而使执行臂230插入或退出包装袋。在进行张袋工序的时候，包装袋被运送至避让孔121的下方，且包装袋的袋口处于一定程度的张开状态并朝向避让孔121。执行臂230与伸缩杆220之间的夹角优选为等于90度，以便于更好地插入和打开包装袋。
优选地，伸缩单元200还包括安装座240和与安装座240滑动配合的导向杆250，本体210通过安装座240连接于支撑板120上，安装座240环绕避让孔121而设于支撑板120上，安装座240与伸缩单元200一一对应，导向杆250的轴向平行于伸缩杆220的轴向，且导向杆250的一端与执行臂230连接，另一端穿设于安装座240上。导向杆250可保证伸缩杆220运动过程的平稳性，同时可以防止执行臂230发生转动，影响插入。优选地，安装座240可以由尼龙材料等自润滑材料制成，无须在导向杆250与安装座240之间加设直线轴承或轴套，从而大大减小伸缩单元200的厚度，有利于张袋装置10与包装系统其它机构的配合。
进一步地，升降机构110包括底板111、导向柱112、直线驱动机构113和连接件114，导向柱112连接于底板111上并与支撑板120滑动配合，直线驱动机构113的机身通过连接件114与导向柱112或底板111连接，直线驱动机构113的输出端与支撑板120连接以驱动支撑板120在导向柱112上滑动。直线驱动机构113可以为气压缸、液压缸、电动滑台、滚珠丝杠等具有直线驱动功能的机构。在附图所述实施例中，直线驱动机构113为气压缸，导向柱112沿竖直方向连接于底板111上，支撑板120与导向柱112滑动配合以带动多个伸缩单元200沿竖直方向升降，使执行臂230插入或退出包装袋。进一步地，为减少摩擦阻力和保证升降的平稳性，升降机构110还可以包括直线轴承115，支撑板120上设置有安装孔122，直线轴承115的内圈与导向柱112滑动配合，直线轴承115的外圈与安装孔122配合。优选地，执行臂230的长度方向平行于导向柱112的轴向，和/或，伸缩杆220的轴向垂直于导向柱112的轴向。
此外，本发明还提供一种包装系统，包括工作台40、设置于工作台40上的包装机20、进料装置30以及根据以上的张袋装置10，包装机20、进料装置30和张袋装置10相配合以实现包装袋的开袋、密封等的多个工序。其中，包装机20可以包括取袋工位和开袋工位。包装机20在取袋工位抓取包装袋后运送至开袋工位，在开袋工位将包装袋打开后再传输至张袋工位101，张袋装置10将位于张袋工位101的包装袋进一步张开至预设尺寸后，进料装置30则将物料运送至张袋工位101上被张开的包装袋中。
优选地，进料装置30包括物料暂存部310和聚料机构320，物料暂存部310的底部设置有卸料端330，顶部设置有用于投料的投料端360。物料从投料端360投入物料暂存部310中，最终从卸料端330导入包装袋内。卸料端330可以为一导引筒，卸料端330的位置与张袋工位101的位置相对应；聚料机构320包括聚料头321以及用于带动聚料头321直线运动的聚料驱动件322，聚料头321在聚料驱动件322的驱动下于物料暂存部310内运动，以将物料暂存部310内的物料推送至卸料端330。其中，聚料机构320可以固定于物料暂存部310的端侧，通过可伸缩设置的聚料机构320将落入物料暂存部310内的物料聚拢至卸料端330，继而通过重力作用或其他辅助机构使聚拢的物料落入包装袋中，后续包装机将包装袋封口，即完成物料的分包。聚料驱动件322可以为气缸、液压缸、电动滑台等伸缩件中的一种。
进一步地，进料装置30还包括升降模组340，物料暂存部310和推料机构350均设置于升降模组340上，升降模组340驱动物料暂存部310下降时，卸料端插入张袋工位101。设置升降模组340以便于卸料端330直接插入包装袋，防止在落料过程下，物料散落于包装袋之外。具体地，升降模组340驱动物料暂存部310下降，使得卸料端330直接插入包装袋。待物料全部被推入包装袋后，升降模组340再驱动物料暂存部310上升，使得卸料端330脱离包装袋。
进一步地，进料装置30还包括设置于物料暂存部310上的推料机构350，推料机构350包括与卸料端相匹配的推料头351以及用于带动推料头351直线运动的推料驱动件352，推料驱动件352连接于物料暂存部310上，推料头351的中心轴线与卸料端的中心轴线共线设置。其中，推料驱动件352可以是气缸、液压缸、电动滑台等伸缩件中的一种。本实施方式中，推料头351可抬升的贯穿物料暂存部310设置。通过可抬升的贯穿物料暂存部310设置的推料头351，便于将聚拢的物料推送通过卸料端330，一方面防止物料卡滞在卸料端330，另一方面还可以提升物料流转的效率。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围以准。

Claims (11)

1.一种张袋装置，其特征在于，包括底座、设于所述底座上的张袋工位和环绕所述张袋工位设置的多个伸缩单元；每一所述伸缩单元包括本体、伸缩杆和执行臂，所述本体与所述底座连接，所述伸缩杆设于所述本体朝向所述张袋工位的一端，所述伸缩杆相对于所述本体可伸缩运动地连接，所述执行臂位于所述伸缩杆相对靠近所述张袋工位的末端；所述伸缩单元包括所述伸缩杆相对于对应所述本体伸长，使得所述执行臂运动至所述张袋工位中央的第一状态、以及所述伸缩杆相对于所述本体缩回，使得所述执行臂靠近所述张袋工位边缘的第二状态，所述伸缩单元从所述第一状态向所述第二状态切换，以将位于所述装袋工位处的包装袋的袋口拉开至预设尺寸。
2.根据权利要求1所述的张袋装置，其特征在于，所述底座包括升降机构和设置于所述升降机构上的支撑板，所述支撑板的中间位置设置有与所述张袋工位对应的避让孔，所述本体分别连接于所述支撑板上，所述伸缩单元处于所述第一状态时，多个所述执行臂位于所述避让孔的中央，所述执行臂共同围设形成与所述避让孔共圆心的环形壁，所述伸缩单元处于所述第二状态时，所述执行臂位于所述避让孔的边缘。
3.根据权利要求2所述的张袋装置，其特征在于，所述伸缩单元还包括安装座和与所述安装座滑动配合的导向杆，所述安装座环绕所述避让孔而设于所述支撑板上，所述安装座与所述伸缩单元一一对应，所述本体分别通过所述安装座与所述支撑板连接，所述导向杆的轴向平行于所述伸缩杆的轴向，所述导向杆的一端与所述执行臂连接，另一端活动地穿设于所述安装座上。
4.根据权利要求3所述的张袋装置，其特征在于，所述安装座由自润滑材料制成。
5.根据权利要求2所述的张袋装置，其特征在于，所述升降机构包括底板、导向柱、直线驱动机构和连接件，所述导向柱连接于所述底板上并与所述支撑板滑动配合，所述直线驱动机构的机身通过所述连接件与所述导向柱或所述底板连接，所述直线驱动机构的输出端与所述支撑板连接以驱动所述支撑板在所述导向柱上滑动。
6.根据权利要求5所述的张袋装置，其特征在于，所述升降机构还包括直线轴承，所述支撑板上设置有安装孔，所述直线轴承的内圈与所述导向柱滑动配合，所述直线轴承的外圈与所述安装孔配合。
7.根据权利要求5所述的张袋装置，其特征在于，所述执行臂的长度方向平行于所述导向柱的轴向，和/或，所述伸缩杆的轴向垂直于所述导向柱的轴向。
8.一种包装系统，其特征在于，包括包装机、进料装置以及根据权利要求1至7任意一项所述的张袋装置，所述包装机用于将包装袋运送至所述张袋工位，所述张袋装置将所述张袋工位处的包装袋的袋口拉开至预设尺寸后，所述进料装置用于将物料从袋口推送至所述包装袋内。
9.根据权利要求8所述的包装系统，其特征在于，所述进料装置包括物料暂存部和聚料机构，所述物料暂存部的底部设置有卸料端，所述卸料端的位置与所述张袋工位的位置相对应；所述聚料机构包括聚料头以及用于带动所述聚料头直线运动的聚料驱动件，所述聚料头在所述聚料驱动件的驱动下于所述物料暂存部内运动，以将所述物料暂存部内的物料推送至所述卸料端。
10.根据权利要求9所述的包装系统，其特征在于，所述进料装置还包括升降模组，所述物料暂存部和所述推料机构均设置于所述升降模组上，所述升降模组驱动所述物料暂存部下降时，所述卸料端插入所述张袋工位。
11.根据权利要求9所述的包装系统，其特征在于，所述进料装置还包括设置于物料暂存部上的推料机构，所述推料机构包括与所述卸料端相匹配的推料头以及用于带动所述推料头直线运动的推料驱动件，所述推料驱动件连接于所述物料暂存部上，所述推料头的中心轴线与所述卸料端的中心轴线共线设置。
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