CN117719764A - 一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，包含主框架、抓包机构、移载机构、控制单元、拆包卸料机构；主框架分为垂直托架结构和桁架轨道结构，托架结构固定安装除尘器以及拆包机构；移载机构包括固定在桁架轨道结构上的移载轨道，移载平台上设有移载电机，移载电机驱动移载平台在移载轨道上往复运动；抓包机构和移载平台之间通过剪叉升降机构连接，剪叉升降机构带动抓包机构实现垂直方向上的直线运动，抓包机构包含吨袋夹板、袋顶夹紧机构、撑袋机构以及辅助抱夹机构；拆包卸料机构中设有可拆卸的破袋锥刀。本发明提高了吨袋拆包设备的自动化以及智能化程度和现场操作的安全性。

Description

一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机

技术领域

本发明属于自动拆包技术领域，特别是涉及一种防止内袋脱落型自动吨袋拆包机。

背景技术

吨袋拆包机用于完成吨袋包装物料的破袋下料作业，以此降低现场工作人员的工作强度、改善现场的工作环境以及增强自动化水平提高工作效率。常见的吨袋拆包机需要人员进行挂钩，由吊装葫芦将吨袋吊装置拆包位，人工操作完成吨袋的破拆，这种拆包机的工作方式虽然在一定程度上改善了人员的工作环境，降低了拆包现场的粉尘含量，但是人员的工作强度并没有得到实质性的降低，现场工作人员仍需要完成挂袋以及废袋收集等工作，自动化程度比较低，且人员在收集废袋的过程中仍然避免不了残余粉尘的危害。

针对于一些容易潮湿结块的物料，往往使用的包装吨袋都附有聚乙烯膜内袋，以此达到防止物料泄露以及隔绝水汽的作用。吨袋拆包的过程中，由于内袋的质量较轻且和外袋之间没有连接附着，内袋往往会随着内部的物料一起下落，拉长的内袋不仅会堵卸料口阻碍物料的进一步下落，影响拆包效率，部分情况下内袋还会随物料一起进入旋转给料器等关键装置，造成运动旋转部件的主轴抱死，造成设备损坏。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种防止内袋脱落全自动吨袋拆包机，本发明主要是为了解决现有拆包机技术中的内袋脱落问题以及废袋收集自动化问题，进而提高设备运行的可靠性和自动化程度，为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，所述吨袋拆包机包含主框架、抓包机构、移载机构、除尘单元、控制单元、拆包卸料机构；

所述主框架分为垂直托架和桁架轨道，垂直托架固定安装除尘器以及拆包机构；

所述移载机构包括固定在桁架轨道上的移载轨道和移载平台，移载平台上设有移载电机，移载电机驱动移载平台在移载轨道上往复运动；

所述抓包机构和移载平台之间通过剪叉升降机构连接，剪叉升降机构带动抓包机构实现垂直方向上的直线运动，抓包机构包含吨袋夹板、袋顶夹紧机构、撑袋机构以及辅助抱夹机构；

所述拆包卸料机构由破袋锥刀、料斗、旋转给料器组成。

所述的袋顶夹紧机构由袋顶夹紧机构驱动气缸推动，在抓包机构定位抓取吨包后，袋顶夹紧机构驱动气缸动作带动袋顶夹紧机构抓手固定吨袋顶部；

所述的撑袋机构上布置可以自动弹缩的挡片，挡片由电磁线圈带动，在撑袋机构刺入吨包到固定位置后，电磁线圈接收来自控制单元的通电信号吸合带动挡片的弹出，将吨包的内袋与外袋进行固定夹紧操作；

所述的辅助抱夹机构安装在吨袋夹板上，并由辅助气缸驱动，在主气缸带动吨袋夹板抱紧吨袋的同时，辅助抱夹机构的辅助气缸动作带动辅助抱夹机构抓手刺入吨包。

进一步的，所述抓包机构和剪叉升降机构之间设置有称重传感器，称重传感器检测吨袋物料的重量并将信号传送至控制单元，控制单元待重量信号达到设定的阈值后，发出指令使主气缸带动吨袋夹板对吨袋进行连续拍打动作，促进内部残料的下落。

进一步的，料斗的内部安装料位传感器，料斗与旋转给料器连接，旋转给料器接收料位传感器输出信号，调整自身的运转速率与开关时刻。

进一步的，抓包工位和拆包区域之间设有与主框架固定的废袋收集装置，废袋收集装置上部装有光电传感器，用于对收集废袋数量的计数，废袋收集装置外侧设置废袋收集口，计数达到处理数量后，内置打包机构对内部的废袋进行简单打包并由气缸将打包后的废袋由收集口推出。

进一步的，皮带输送机两侧安装导向板，导向板沿着皮带输送方向逐渐变窄，导向板内侧安装滚动滑轮，皮带输送机上的吨袋抓取工位末端设置接触式限位开关。

进一步的，移载轨道搭建在桁架结构上，横跨抓包工位、废袋收集工位以及拆包下料工位，移载轨道的两端安装限位保护开关。

进一步的，主气缸的两端铰接在夹板两侧。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明所述的一种防止内袋脱落型自动吨袋拆包机，一定程度上提高了吨袋拆包设备的自动化以及智能化程度，设备的整个工作过程需要人员参与的环节很少，基本上实现了全自动化工作流程，有效降低了现场工作人员的劳动量，提高了作业的安全性。

(2)对于有内袋的吨袋物料，本发明也具有很好的适用性，抓包机构上设计安装了多个防内袋脱落的机构，通过对吨袋的上部夹取、肩部固定以及下部的拉伸，有效避免内袋的脱落问题的产生，使得设备具有更好的通用性。

附图说明

图1为本发明中防内袋脱落全自动吨袋拆包机的主视图；

图2为本发明中防内袋脱落全自动吨袋拆包机的侧视图；

图3为本发明中抓包机构的整体结构示意图；

图4为本发明中吨袋顶部夹取机构示意图；

图5为本发明中吨袋下部辅助抱夹机构示意图；

图6为本发明中吨袋肩部撑袋机构示意图。

其中，1.移载轨道；2.主框架；3.皮带输送机；4.废袋收集装置；5.剪叉升降机构；6.除尘器；7.袋顶夹紧机构；8.撑袋机构；9.辅助抱夹机构；10.吨袋夹板；11.破袋锥刀；12.料斗；13.旋转给料器；14.移载平台；15.移载电机；16.气力输送管道；17.主气缸；18.袋顶夹紧机构抓手；19.袋顶夹紧机构驱动气缸；20.第一连接件；21.辅助气缸；22.气缸抓手联轴件；23.夹板连接件；24.辅助抱夹机构抓手；25.挡片；26.上部电磁线圈；27.滑块；28.下部电磁线圈；29.供电线缆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1～6所示的一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，所述吨袋拆包机包含主框架2、抓包机构、移载机构、除尘单元、控制单元、拆包卸料机构；

所述主框架2分为垂直托架和桁架轨道，垂直托架固定安装除尘器6以及拆包机构；主框架为设备的框架主体，是设备的安装基础结构。

所述移载机构包括固定在桁架轨道上的移载轨道1和移载平台14，移载平台14上设有移载电机15，移载电机15驱动移载平台14在移载轨道1上往复运动。可选择的，移载轨道1为直线轨道，沿轨道布设齿条，移载电机15的转子上设置与齿条啮合的齿轮，移载电机15为步进电机，通过移载电机15的正反向转动，带动整个移载平台14沿齿条往复移动，而且由于步进电机的转动步数可控，因此在不失步的情况下，可以比较准确地控制移载平台14在移载轨道1上的位置。需要指出的是，上述描述只是实现本发明的一种选择，本发明并不具体限定移载轨道1和移载平台15的结构。

所述抓包机构和移载平台14之间通过剪叉升降机构5连接，剪叉升降机构5带动抓包机构实现垂直方向上的直线运动，抓包机构包含吨袋夹板10、袋顶夹紧机构7、撑袋机构8以及辅助抱夹机构9。抓包机构整体安装在一个子框架上，如图3所示，吨袋夹板10的背面固定有有钢骨架，钢骨架与子框架铰接。袋顶夹紧机构7、撑袋机构8也安装在子框架上。

所述的袋顶夹紧机构7的结构如图4所示。袋顶夹紧机构驱动气缸19的尾端固定在子框架上，其推杆通过铰链连接袋顶夹紧机构抓手18；子框架上还固定有第一连接件20，第一连接件通过轴承连接旋转杆，旋转杆连接袋顶夹紧机构抓手18；当袋顶夹紧机构驱动气缸19动作时，会推动袋顶夹紧机构抓手18围绕以旋转杆为中心的圆周上运动(运动轨迹为圆弧)。袋顶夹紧机构抓手18向外伸出可以抓住吨袋，反之向后缩回可以放开吨袋。袋顶夹紧机构抓手18由袋顶夹紧机构驱动气缸19推动，在抓包机构定位抓取吨包后，袋顶夹紧机构驱动气缸19动作带动袋顶夹紧机构抓手18固定吨袋顶部；所述的袋顶夹紧机构7通过第一连接件20和抓包机构的主框架2进行连接，袋顶夹紧机构驱动气缸19带动抓包机构两侧的袋顶夹紧机构抓手18向中心处抱拢，两侧抓手进行交错设计，可交错多方位对吨袋顶部进行抓取，提升抓取动作的成功率。

所述的撑袋机构8上布置可以自动弹缩的挡片25，挡片25由电磁线圈带动，在撑袋机构8刺入吨包到固定位置后，电磁线圈接收来自控制单元的通电信号吸合带动挡片25的弹出，将吨包的内袋与外袋进行固定夹紧操作；如图6所示，当供电线缆29通电时，会在上部电磁线圈26和下部电磁线圈28周围形成磁场，滑块27中设有磁铁，控制通电方向，可使滑块27受到方向向下或向上的磁场力；当磁场力的方向向上时，滑块27上移，从而带动挡片25伸出；当磁场力的方向向下时，滑块27下移，从而带动挡片25缩回。

所述的辅助抱夹机构9安装在吨袋夹板10上，并由辅助气缸21驱动。如图5所示，辅助气缸21尾部，以及夹板连接件23均固定在吨袋夹板10背面的钢骨架上，辅助气缸21的推杆通过气缸抓手联轴件22连接辅助抱夹机构抓手24，气缸抓手联轴件22为铰链结构。辅助抱夹机构抓手24与夹板连接件23活动连接，当辅助气缸21动作时，推动辅助抱夹机构抓手24伸出或缩回。在主气缸17带动吨袋夹板10抱紧吨袋的同时，辅助抱夹机构9的辅助气缸21动作带动辅助抱夹机构抓手24刺入吨包。辅助抱夹抓手24与夹板连接件23通过轴承连接，辅助气缸21推动辅助抱夹抓手24动作时，辅助抱夹抓手24的尖端会从吨袋夹板10的表面探出。辅助抱夹抓手24可对吨袋下部进行固定，并增加抓包动作所需的支撑力。

所述抓包机构和剪叉升降机构5之间设置有称重传感器，称重传感器检测吨袋物料的重量并将信号传送至控制单元，控制单元待重量信号达到设定的阈值后，发出指令使主气缸17带动吨袋夹板10对吨袋进行连续拍打动作，促进内部残料的下落。优选的，称重传感器为750型，共4只。设置在抓包机构和剪叉升降机构5之间，布置在子框架的四角上。称重传感器检测吨袋物料的重量并将信号传送至控制单元，程序中对有无内袋形式的吨袋料的拍打动作以及移载动作分别做设置了不同的阈值，相比较于无内袋形式的吨袋，有内袋形式的吨袋因为内膜的附着，内部物料的残留量相对较大。控制单元根据设置的控制算法待重量信号达到拍打设定的阈值后，主气缸17带动吨袋夹板10对吨袋进行连续拍打动作，促进内部残料的下落，待残余量到达卸料残余量合格区间，移载平台14带动抓包机构朝向废袋收集工位运动，吨袋物料的原始校验值从抓包机构在抓包位置将吨袋物料抓取到指定高度开始计算，采用多次采集提取平均值法降低偶然误差。

所述拆包卸料机构由破袋锥刀11、料斗12、旋转给料器13组成，旋转给料器13下方设有气力输送管道16，通过正压气力输送至存储仓。优选的，破袋锥刀为十字正锥型结构，由四组工具钢刀片组成，头部加装尖刺结构，便于破拆吨袋。拆包卸料机构中的破袋锥刀11采用可拆卸设计，在主导的机架上设有刀片安装滑槽，滑槽上部设置可将刀片与滑槽固定的定位销。

除尘单元6安装在垂直框架上方，在拆包进程中吸附拆包区域中的粉尘，降低现场粉尘含量，提升现场的作业环境，保障现场作业的环保型；

料斗12的内部安装料位传感器，料斗12与旋转给料器13连接，旋转给料器13接收料位传感器输出信号，调整自身的运转速率与开关时刻。

抓包工位和拆包区域之间设有与主框架固定的废袋收集装置4，废袋收集装置4上部装有光电传感器，用于对收集废袋数量的计数，废袋收集装置4外侧设置废袋收集口，计数达到处理数量后，内置打包机构对内部的废袋进行简单打包并由气缸将打包后的废袋由收集口推出。废袋落下之后，称重传感器检测到重量信号的变化，将信号反馈至控制单元，移载平台14驱动电机动作带动抓包机构运动至抓包位置开始进行下一个循环的拆包流程。

皮带输送机3两侧安装导向板，导向板沿着皮带输送方向逐渐变窄，导向板内侧安装滚动滑轮，皮带输送机3上的吨袋抓取工位末端设置接触式限位开关。优选的，导向板为双护栏形式，板间距离可调节，高度与吨袋一致，作用是将吨袋形状进行控制，便于抓包机构抓取吨袋。接触式限位开关位于皮带输送机3末端，开关触头接触到吨袋后，发出到位信号至控制单元，皮带输送机3停止运行，抓包机构和剪叉升降机构5开始抓包过程。

移载轨道1搭建在桁架结构上，横跨抓包工位、废袋收集工位以及拆包下料工位，移载轨道1的两端安装限位保护开关。

主气缸17的两端铰接在夹板10两侧。

实施例一：

下面结合实例描述使用本设备破拆吨袋的步骤。

S1：吨袋经皮带输送机3传输至位于皮带末端的抓包工位，并触发接触式限位开关，皮带输送机3停止运行。

S2：抓包机构沿移载轨道1移动到抓包工位正上方后，剪叉升降机构5带动抓包机构下降，打开吨袋夹板10和辅助抱夹机构9，抓取吨包。撑袋机构8带有抓手，结构上与吨袋夹板10连接在一起，吨袋夹板10抱紧吨袋的同时，刺入吨包。吨包被抓取后，皮带输送机3恢复运行，且如果再次有吨袋到达皮带的末端触发限位开关后，皮带输送机3再次停止运行。

S3：剪叉升降机构5带动抓包机构上升，升起后抓包机构沿移载轨道1移动到拆包区域上方。

S4：剪叉升降机构5带动抓包机构下降，逐渐靠近破袋锥刀11，破袋锥刀11刺破吨袋，物料逐渐从吨袋中落入料斗12中，随着残留的物料重量达到一定数值后，主气缸17带动吨袋夹板对吨袋进行连续拍打动作，促进内部残料的下落。

S5：通过重量检测判断出物料完全倒出后，剪叉升降机构5再次上升，并沿移载轨道1将抓包机构带至废袋收集装置4上方，吨袋夹板10打开，袋顶夹紧机构抓手18打开，辅助抱夹机构抓手24缩回，并不再从吨袋夹板表面探出；失去了抓手的固定后，废袋在重力作用下落入废袋收集箱内，废袋收集箱内的传感器检测到废袋的位置信号后将将废袋推入打包区域，废袋收集装置外侧设置废袋收集口，计数达到处理数量后，内置打包机构对内部的废袋进行简单打包并由气缸将打包后的废袋由收集口推出。

S6：若抓取位置有吨袋，系统将继续重复上述工艺流程。

本发明中的附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

尽管以上已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，其特征在于，所述吨袋拆包机包含主框架(2)、抓包机构、移载机构、除尘单元、控制单元、拆包卸料机构；

所述主框架(2)分为垂直托架和桁架轨道，垂直托架固定安装除尘器(6)以及拆包机构；

所述移载机构包括固定在桁架轨道上的移载轨道(1)和移载平台(14)，移载平台(14)上设有移载电机(15)，移载电机(15)驱动移载平台(14)在移载轨道(1)上往复运动；

所述抓包机构和移载平台(14)之间通过剪叉升降机构(5)连接，剪叉升降机构(5)带动抓包机构实现垂直方向上的直线运动，抓包机构包含吨袋夹板(10)、袋顶夹紧机构(7)、撑袋机构(8)以及辅助抱夹机构(9)；

所述拆包卸料机构由破袋锥刀(11)、料斗(12)、旋转给料器(13)组成。

2.根据权利要求1所述的一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，其特征在于：

所述的袋顶夹紧机构(7)由袋顶夹紧机构驱动气缸(19)推动，在抓包机构定位抓取吨包后，袋顶夹紧机构驱动气缸(19)动作带动袋顶夹紧机构抓手(18)固定吨袋顶部；

所述的撑袋机构(8)上布置可以自动弹缩的挡片(25)，挡片(25)由电磁线圈带动，在撑袋机构(8)刺入吨包到固定位置后，电磁线圈接收来自控制单元的通电信号吸合带动挡片(25)的弹出，将吨包的内袋与外袋进行固定夹紧操作；

所述的辅助抱夹机构(9)安装在吨袋夹板(10)上，并由辅助气缸(21)驱动，在主气缸(17)带动吨袋夹板(10)抱紧吨袋的同时，辅助抱夹机构(9)的辅助气缸(21)动作带动辅助抱夹机构抓手(24)刺入吨包。

3.根据权利要求1所述的一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，其特征在于：所述抓包机构和剪叉升降机构(5)之间设置有称重传感器，称重传感器检测吨袋物料的重量并将信号传送至控制单元，控制单元待重量信号达到设定的阈值后，发出指令使主气缸(17)带动吨袋夹板(10)对吨袋进行连续拍打动作，促进内部残料的下落。

4.根据权利要求1所述的一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，其特征在于：料斗(12)的内部安装料位传感器，料斗与旋转给料器(13)连接，旋转给料器(13)接收料位传感器输出信号，调整自身的运转速率与开关时刻。

5.根据权利要求1所述的一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，其特征在于：抓包工位和拆包区域之间设有与主框架固定的废袋收集装置(4)，废袋收集装置(4)上部装有光电传感器，用于对收集废袋数量的计数，废袋收集装置(4)外侧设置废袋收集口，计数达到处理数量后，内置打包机构对内部的废袋进行简单打包并由气缸将打包后的废袋由收集口推出。

6.根据权利要求1所述的一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，其特征在于：皮带输送机(3)两侧安装导向板，导向板沿着皮带输送方向逐渐变窄，导向板内侧安装滚动滑轮，皮带输送机(3)上的吨袋抓取工位末端设置接触式限位开关。

7.根据权利要求1所述的一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，其特征在于：移载轨道(1)搭建在桁架结构上，横跨抓包工位、废袋收集工位以及拆包下料工位，移载轨道(1)的两端安装限位保护开关。

8.根据权利要求2所述的一种防内袋脱落全自动吨袋拆包机，其特征在于：主气缸(17)的两端铰接在夹板(10)两侧。