CN116101588A - 一种吨袋装颗粒物自动割袋上料装置 - Google Patents

一种吨袋装颗粒物自动割袋上料装置 Download PDF

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CN116101588A CN202111317768.8A CN202111317768A CN116101588A CN 116101588 A CN116101588 A CN 116101588A CN 202111317768 A CN202111317768 A CN 202111317768A CN 116101588 A CN116101588 A CN 116101588A
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钱彬彬
单瑞峰
高志勇
张崇天
胡桥松
杨森
巴庆江
邱桂艳
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Abstract

本发明涉及一种吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，包括移动机构、升降夹爪机构、横向切割机构、纵向切割机构、摆动落料机构和差速传输线，其中移动机构包括安装框架和设于所述安装框架上端的移动架，升降夹爪机构包括伸缩臂以及设于所述伸缩臂下端的夹爪和空袋辅助夹爪，伸缩臂上端安装于所述移动架上，所述夹爪上设有称重传感器，所述差速传输线穿过所述安装框架且输出端一侧沿着传输方向依次设有横向切割机构和纵向切割机构，所述纵向切割机构上设有摆动落料机构，所述纵向切割机构下侧形成落料区。本发明能够实现全自动割袋上料作业，可代替传统人工作业模式。

Description

一种吨袋装颗粒物自动割袋上料装置
技术领域
本发明涉及颗粒吨袋式物流转运领域，具体地说是一种吨袋装颗粒物自动割袋上料装置。
背景技术
在有色、食品、建筑等行业中，颗粒状或颗粒原材料运输通常采用吨袋转运的方式，现有技术中主要采用简易起升吊车进行吨袋物料上料，并配合人工割破吨袋或半自动刀具割破吨袋方式，但现有方式不仅工作效率较低，而且吨袋拆包粉尘较大，无论对生产环境还是对操作者均有较大的影响，尤其对人体危害较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，能够实现全自动割袋上料作业，可代替传统人工作业模式。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，包括移动机构、升降夹爪机构、横向切割机构、纵向切割机构、摆动落料机构和差速传输线，其中移动机构包括安装框架和设于所述安装框架上端的移动架，升降夹爪机构包括伸缩臂以及设于所述伸缩臂下端的夹爪和空袋辅助夹爪，伸缩臂上端安装于所述移动架上，所述夹爪上设有称重传感器，所述差速传输线穿过所述安装框架且输出端一侧沿着传输方向依次设有横向切割机构和纵向切割机构，所述纵向切割机构上设有摆动落料机构，所述纵向切割机构下侧形成落料区。
所述移动机构的安装框架上端设有移动驱动装置、移动驱动链轮、移动从动链轮和移动驱动链条，其中移动驱动装置两侧的输出轴分别通过传动轴与对应侧的移动驱动链轮连接，所述移动驱动链条一端绕过对应侧的移动驱动链轮、另一端绕过对应侧的移动从动链轮，所述移动架两侧设有移动座分别与所述安装框架对应侧的框梁滑动连接，且所述移动座与对应侧的移动驱动链条固连。
所述升降夹爪机构包括升降驱动装置、伸缩臂、夹爪气缸、夹爪、脱袋防护板和空袋辅助夹爪，其中伸缩臂通过所述升降驱动装置驱动伸缩，伸缩臂下端两侧均设有夹爪、脱袋防护板和夹爪气缸，其中夹爪通过对应侧的夹爪气缸驱动摆动，所述脱袋防护板上设有供对应侧夹爪的手指穿过的开槽，伸缩臂下端一侧设有所述空袋辅助夹爪。
所述伸缩臂包括多个依次套装的套管，两侧夹爪之间设有锁定装置，所述锁定装置包括锁紧气缸和锁紧轴，所述锁紧气缸设于一侧夹爪上，且锁紧轴安装于所述锁紧气缸上，另一侧夹爪上设有锁定销孔，且夹爪锁定时，锁紧轴通过所述锁紧气缸驱动移动插入所述锁定销孔中。
所述横向切割机构包括横向驱动组件、横移座和横向切割刀，所述横向驱动组件和横移座设于一个支架上，且所述横移座通过所述横向驱动组件驱动横移，横向切割刀设于所述横移座上，所述横移座两侧设有导向防护板，所述支架上设有横向支撑板，且所述横向支撑板上设有供所述横向切割刀穿过的刀槽。
所述横向驱动组件包括横向驱动装置、横向链轮和横向链条，其中横向链条绕过各个横向链轮并形成闭环，横向驱动装置的输出轴与任一横向链轮连接，所述横移座与所述横向链条固连。
所述纵向切割机构包括多个纵向传输链条，所述横向支撑板上设有多个开口分别与对应的纵向传输链条端部嵌合。
所述纵向切割机构包括纵向框架、纵向传输链条、纵向防护板和纵向切割刀，所述纵向框架上设有多个纵向传输链条和多个纵向防护板，且所述纵向防护板设于对应的两个纵向传输链条之间，所述纵向切割刀设于纵向框架内且上侧由对应纵向防护板上的刀槽露出，物料受重力作用由各个纵向传输链条之间的空隙落入落料区。
所述摆动落料机构设于所述纵向框架两侧，所述摆动落料机构包括摆动驱动组件、摆杆轴和拍打摆杆，其中摆杆轴通过摆动驱动组件驱动转动，且摆杆轴上端与拍打摆杆固连。
所述摆动驱动组件包括凸轮电机、凸轮、滑块、驱动杆、滑块导轨和下摆杆，其中凸轮通过所述凸轮电机驱动转动，滑块沿着滑块导轨滑动，所述凸轮与驱动杆一端铰接，所述驱动杆另一端与所述滑块一端铰接，所述滑块另一端与所述下摆杆一端铰接，所述下摆杆另一端与所述摆杆轴下端固连。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明利用差速传输线实现吨袋物料的顺利入料，并利用横向切割机构和纵向切割机构完成吨袋下侧割切口作业，然后利用移动机构驱动升降夹爪机构移动到位并抓取吨袋提升至设定高度，使物料在重力作用下自动落料，然后再在移动机构作用下使升降夹爪机构移动至吨袋回收工位完成吨袋回收，从而实现了全自动割袋上料作业，可代替传统人工作业模式。
2、本发明升降夹爪机构中的夹爪手指可扎入吨袋内衬中实现夹持，并通过锁紧装置实现夹爪定位，避免吨袋脱离，同时夹爪上设有称重传感器实时监测吨袋物料重量，当物料重量减少至设定值时称重传感器发出信号，使夹爪松开同时空袋辅助夹爪夹住吨袋，保证物料落尽，并且升降夹爪机构下端设有脱袋防护板，可使夹爪与吨袋完全脱离，避免夹爪手指挂袋缠绕现象。
3、本发明通过控制横向切割机构中的横向切割刀移动配合纵向切割机构中的纵向切割刀在吨袋下侧形成合适的落料切口，保证落料速度和效率。
4、本发明设有摆动落料机构拍打吨袋，进而加快物料落料速度，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2为图1中的移动机构示意图，
图3为图2中的升降夹爪机构示意图，
图4为图1中的横向切割机构示意图，
图5为图4中横向切割机构的局部放大图，
图6为图1中的纵向切割机构示意图，
图7为图1中的摆动落料机构原理图。
其中，1为移动机构，101为移动驱动装置，102为传动轴，103为移动驱动链轮，104为移动驱动链条，105为移动架，1051为移动座，106为安装框架，2为升降夹爪机构，201为锁紧装置，202为伸缩臂，203为夹爪气缸，204为夹爪，205为脱袋防护板，206为空袋辅助夹爪，3为横向切割机构，301为横向驱动装置，302为横向链轮，303为横向链条，304为导向防护板，305为横移座，306为横向切割刀，307为横向支撑板，308为横向滑轨，309为横向滑轮，4为纵向切割机构，401为纵向框架，402为纵向传输链条，403为纵向切割刀，404为纵向防护板，5为摆动落料机构，501为拍打摆杆，502为滑块，503为驱动杆，504为凸轮，5041为凸轮转轴，505为滑块导轨，506为摆杆轴，507为下摆轴，6为差速传输线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～7所示，本发明包括移动机构1、升降夹爪机构2、横向切割机构3、纵向切割机构4、摆动落料机构5和差速传输线6，其中如图2所示，所述移动机构1包括安装框架106和设于所述安装框架106上端的移动架105，如图3所示，所述升降夹爪机构2包括伸缩臂202以及设于所述伸缩臂202下端的夹爪204和空袋辅助夹爪206，所述伸缩臂202上端安装于所述移动架105上，所述夹爪204上设有称重传感器，如图1和图4～6所示，所述差速传输线6穿过所述安装框架106且输出端一侧沿着传输方向依次设有横向切割机构3和纵向切割机构4，所述纵向切割机构4上设有摆动落料机构5，所述纵向切割机构4下侧形成落料区，所述差速传输线6包括多个速度不同的传输线，其利用速度差和传输线上设置的整理挡板等结构实现物料吨袋依次输入，所述差速传输线6采用链条传输结构，其为本领域公知技术。本发明工作时，物料吨袋通过差速传输线6传输至横向切割机构3后，通过横向切割机构3在吨袋下侧沿着横向切口，然后进入纵向切割机构4中，并通过纵向切割机构4沿着纵向切口，从而使吨袋下侧形成C型或T型切口，然后移动机构1驱动升降夹爪机构2移动至纵向切割机构4上方，升降夹爪机构2下端的夹爪204下降并抓取吨袋，并带动吨袋提升至设定高度，物料依靠重力从C型或T型切口处落下，同时摆动落料机构5往复拍打吨袋以提高落料效率，所述夹爪204上的称重传感器检测物料重量减少到设定值后发出信号，设备系统控制摆动落料机构5停止拍打，然后升降夹爪机构2下端的空袋辅助夹爪206夹紧吨袋，并使夹爪204松开，以使吨袋内残余物料受重力作用充分释放落下，然后夹爪204和空袋辅助夹爪206上升至设定位置，并且移动机构1驱动升降夹爪机构2移动至吨袋回收工位，空袋辅助夹爪206释放吨袋完成回收。所述称重传感器为本领域公知技术且为市购产品。
如图2所示，所述移动机构1的安装框架106上端设有移动驱动装置101、移动驱动链轮103、移动从动链轮和移动驱动链条104，其中所述移动驱动装置101为双出轴结构，其两侧输出轴分别通过传动轴102与对应侧的移动驱动链轮103连接，所述移动驱动链条104一端绕过对应侧的移动驱动链轮103、另一端绕过对应侧的移动从动链轮，所述移动架105两侧设有移动座1051分别与所述安装框架106对应侧的框梁滑动连接，且所述移动座1051与对应侧的移动驱动链条104固连。本实施例中，所述框梁上设有移动滑轨，所述移动座1051下侧设有与所述移动滑轨配合的移动滑块，所述移动驱动装置101为驱动马达。
如图3所示，所述升降夹爪机构2包括升降驱动装置、伸缩臂202、夹爪气缸203、夹爪204、脱袋防护板205和空袋辅助夹爪206，其中伸缩臂202通过所述升降驱动装置驱动伸缩，伸缩臂202下端两侧均设有夹爪204、脱袋防护板205和夹爪气缸203，其中夹爪204通过对应侧的夹爪气缸203驱动摆动，所述脱袋防护板205上设有供对应侧夹爪204的手指穿过的开槽，伸缩臂202下端一侧设有通过气缸驱动张合的空袋辅助夹爪206。机构工作时，夹爪204下降到位后通过夹爪气缸203驱动转动，使夹爪204的手指插入吨袋内衬(塑料材质)实现夹持，而当夹爪206松开时手指穿过脱袋防护板205，所述脱袋防护板205挡住吨袋并使吨袋与夹爪206顺利脱离，避免夹爪206手指挂袋缠绕现象。
如图3所示，本实施例中，所述伸缩臂202包括多个依次套装的方型套管，所述升降驱动装置包括驱动电机、丝杠和丝母，其中丝杠可升降地设于伸缩臂202中，且丝杠下端与伸缩臂202自由端固连，驱动电机设于伸缩臂202上端，丝母套装于丝杠上并通过所述驱动电机驱动转动，丝母转动即驱动丝杠上下移动，进而带动伸缩臂202伸缩。所述升降驱动装置也可以采用气缸或直线电机等输出直线运动的装置，气缸或直线电机输出轴端部与伸缩臂202下端固连。
如图3所示，两侧夹爪204之间设有锁定装置201，夹爪204夹持到位后所述锁定装置201启动实现夹爪204位置锁定，防止提升过程中夹爪204的手指脱开。本实施例中，所述锁定装置201包括锁紧气缸和锁紧轴，所述锁紧气缸设于一侧夹爪204上，且锁紧轴安装于所述锁紧气缸上，另一侧夹爪204上设有锁定销孔，夹爪204移动到位后，锁紧轴通过锁紧气缸驱动移动插入锁定销孔中限定两侧夹爪204位置角度。
如图4～5所示，所述横向切割机构3包括横向驱动组件、横移座305和横向切割刀306，所述差速传输线6输出端设有一个支架，所述横向驱动组件和横移座305均设于所述支架上，且所述横移座305通过所述横向驱动组件驱动横移，横向切割刀306设于所述横移座305上，并通过设于所述横移座305上的电机驱动转动，所述横移座305两侧设有导向防护板304，且所述导向防护板304倾斜设置引导横向切割时漏出的物料移动至纵向切割机构4下侧的落料区，所述支架上设有横向支撑板307，且所述横向支撑板307上设有供所述横向切割刀306穿过的刀槽，所述横向支撑板307支撑吨袋并衔接所述差速传输线6和纵向切割机构4。
如图5所示，所述横向驱动组件包括横向驱动装置301、横向链轮302和横向链条303，其中横向链条303绕过各个横向链轮302并形成闭环，横向驱动装置301的输出轴与任一横向链轮302连接并驱动该横向链轮302转动，进而驱动所述横向链条303转动，所述横移座305与所述横向链条303固连，本实施例中，所述支架上设有横向滑轨308，所述横移座305下侧设有横向滑轮309与对应的横向滑轨308配合，所述横向驱动装置301为电机。
如图6所示，所述纵向切割机构4包括纵向框架401、纵向传输链条402、纵向防护板404和纵向切割刀403，所述纵向框架401上设有多个纵向传输链条402和多个纵向防护板404，且所述纵向防护板404设于对应的两个纵向传输链条402之间，所述纵向切割刀403设于纵向框架401内且上侧由对应纵向防护板404上的刀槽露出，各个纵向切割刀403均通过一个转轴带动旋转，所述转轴通过设于纵向框架401上的电机驱动转动。机构工作时，吨袋在所述纵向传输链条402作用移动，并且经过纵向切割刀403时实现切割，物料受重力作用由各个纵向传输链条402之间的空隙落入落料区。
如图6所示，所述横向支撑板307上设有多个开口分别与对应的纵向传输链条402端部嵌合，以保证吨袋能顺利的由横向支撑板307进入纵向切割机构4中。另外所述纵向框架401两侧设有挡板避免横向切割时吨袋脱离，保证吨袋进入纵向切割机构4中。
所述摆动落料机构5设于所述纵向框架401两侧，如图7所示，所述摆动落料机构5包括摆动驱动组件、摆杆轴506和拍打摆杆501，其中摆杆轴506通过摆动驱动组件驱动转动，摆杆轴506上端与拍打摆杆501固连并带动拍打摆杆501摆动实现对吨袋的拍打，本实施例中，所述摆动驱动组件包括凸轮电机、凸轮504、滑块502、驱动杆503、滑块导轨505和下摆杆507，其中凸轮504上设有凸轮转轴5041与凸轮电机输出轴固连，所述凸轮504即通过所述凸轮电机驱动转动，滑块502沿着滑块导轨505滑动，且所述滑块导轨505两端设有限位块限定滑块502移动范围防止其脱离，所述凸轮504与驱动杆503一端铰接，所述驱动杆503另一端与所述滑块502一端铰接，所述滑块502另一端与所述下摆杆507一端铰接，所述下摆杆507另一端与所述摆杆轴506下端固连，所述摆杆轴506转动安装于所述纵向框架401上。机构工作时，凸轮504转动并通过驱动杆503带动滑块502沿着滑块导轨505移动，滑块502移动带动下摆杆507转动，进而驱动摆杆轴506转动，摆杆轴506转动即带动拍打摆杆501转动。
本发明的工作原理为：
本发明工作时，物料吨袋通过差速传输线6传输至横向切割机构3后，并通过横向切割机构3中的横移座305带动横向切割刀306横向移动实现在吨袋下侧沿着横向切口，然后吨袋进入纵向切割机构4中，并在纵向传输链条402传输作用下移动经过纵向切割刀402实现下侧沿着纵向切口，从而使吨袋下侧形成C型或T型切口，然后移动机构1驱动升降夹爪机构2移动至纵向切割机构4上方，升降夹爪机构2下端的夹爪204下降并抓取吨袋，然后带动吨袋提升至设定高度，物料依靠重力从C型或T型切口处落下，同时摆动落料机构5往复拍打吨袋，提高落料效率，所述夹爪204的手指端部设有称重传感器用于实时监测吨袋内的物料重量，当所述称重传感器检测物料重量减少到设定值后发出信号，设备系统控制摆动落料机构5停止拍打，然后升降夹爪机构2下端的空袋辅助夹爪206夹紧吨袋，同时夹爪206松开，以使吨袋内残余物料受重力作用充分释放落下，并且夹爪206松开时手指穿过脱袋防护板205，所述脱袋防护板205使吨袋与夹爪206顺利脱离，避免夹爪206手指挂袋缠绕现象，落料完毕后，夹爪204和空袋辅助夹爪206上升至设定位置，然后移动机构1驱动升降夹爪机构2移动至吨袋回收工位，空袋辅助夹爪206释放吨袋完成回收。

Claims (10)

1.一种吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：包括移动机构(1)、升降夹爪机构(2)、横向切割机构(3)、纵向切割机构(4)、摆动落料机构(5)和差速传输线(6)，其中移动机构(1)包括安装框架(106)和设于所述安装框架(106)上端的移动架(105)，升降夹爪机构(2)包括伸缩臂(202)以及设于所述伸缩臂(202)下端的夹爪(204)和空袋辅助夹爪(206)，伸缩臂(202)上端安装于所述移动架(105)上，所述夹爪(204)上设有称重传感器，所述差速传输线(6)穿过所述安装框架(106)且输出端一侧沿着传输方向依次设有横向切割机构(3)和纵向切割机构(4)，所述纵向切割机构(4)上设有摆动落料机构(5)，所述纵向切割机构(4)下侧形成落料区。
2.根据权利要求1所述的吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：所述移动机构(1)的安装框架(106)上端设有移动驱动装置(101)、移动驱动链轮(103)、移动从动链轮和移动驱动链条(104)，其中移动驱动装置(101)两侧的输出轴分别通过传动轴(102)与对应侧的移动驱动链轮(103)连接，所述移动驱动链条(104)一端绕过对应侧的移动驱动链轮(103)、另一端绕过对应侧的移动从动链轮，所述移动架(105)两侧设有移动座(1051)分别与所述安装框架(106)对应侧的框梁滑动连接，且所述移动座(1051)与对应侧的移动驱动链条(104)固连。
3.根据权利要求1所述的吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：所述升降夹爪机构(2)包括升降驱动装置、伸缩臂(202)、夹爪气缸(203)、夹爪(204)、脱袋防护板(205)和空袋辅助夹爪(206)，其中伸缩臂(202)通过所述升降驱动装置驱动伸缩，伸缩臂(202)下端两侧均设有夹爪(204)、脱袋防护板(205)和夹爪气缸(203)，其中夹爪(204)通过对应侧的夹爪气缸(203)驱动摆动，所述脱袋防护板(205)上设有供对应侧夹爪(204)的手指穿过的开槽，伸缩臂(202)下端一侧设有所述空袋辅助夹爪(206)。
4.根据权利要求3所述的吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：所述伸缩臂(202)包括多个依次套装的套管，两侧夹爪(204)之间设有锁定装置(201)，所述锁定装置(201)包括锁紧气缸和锁紧轴，所述锁紧气缸设于一侧夹爪(204)上，且锁紧轴安装于所述锁紧气缸上，另一侧夹爪(204)上设有锁定销孔，且夹爪(204)锁定时，锁紧轴通过所述锁紧气缸驱动移动插入所述锁定销孔中。
5.根据权利要求1所述的吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：所述横向切割机构(3)包括横向驱动组件、横移座(305)和横向切割刀(306)，所述横向驱动组件和横移座(305)设于一个支架上，且所述横移座(305)通过所述横向驱动组件驱动横移，横向切割刀(306)设于所述横移座(305)上，所述横移座(305)两侧设有导向防护板(304)，所述支架上设有横向支撑板(307)，且所述横向支撑板(307)上设有供所述横向切割刀(306)穿过的刀槽。
6.根据权利要求5所述的吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：所述横向驱动组件包括横向驱动装置(301)、横向链轮(302)和横向链条(303)，其中横向链条(303)绕过各个横向链轮(302)并形成闭环，横向驱动装置(301)的输出轴与任一横向链轮(302)连接，所述横移座(305)与所述横向链条(303)固连。
7.根据权利要求1所述的吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：所述纵向切割机构(4)包括多个纵向传输链条(402)，所述横向支撑板(307)上设有多个开口分别与对应的纵向传输链条(402)端部嵌合。
8.根据权利要求1所述的吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：所述纵向切割机构(4)包括纵向框架(401)、纵向传输链条(402)、纵向防护板(404)和纵向切割刀(403)，所述纵向框架(401)上设有多个纵向传输链条(402)和多个纵向防护板(404)，且所述纵向防护板(404)设于对应的两个纵向传输链条(402)之间，所述纵向切割刀(403)设于纵向框架(401)内且上侧由对应纵向防护板(404)上的刀槽露出，物料受重力作用由各个纵向传输链条(402)之间的空隙落入落料区。
9.根据权利要求1所述的吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：所述摆动落料机构(5)设于所述纵向框架(401)两侧，所述摆动落料机构(5)包括摆动驱动组件、摆杆轴(506)和拍打摆杆(501)，其中摆杆轴(506)通过摆动驱动组件驱动转动，且摆杆轴(506)上端与拍打摆杆(501)固连。
10.根据权利要求9所述的吨袋装颗粒物自动割袋上料装置，其特征在于：所述摆动驱动组件包括凸轮电机、凸轮(504)、滑块(502)、驱动杆(503)、滑块导轨(505)和下摆杆(507)，其中凸轮(504)通过所述凸轮电机驱动转动，滑块(502)沿着滑块导轨(505)滑动，所述凸轮(504)与驱动杆(503)一端铰接，所述驱动杆(503)另一端与所述滑块(502)一端铰接，所述滑块(502)另一端与所述下摆杆(507)一端铰接，所述下摆杆(507)另一端与所述摆杆轴(506)下端固连。
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