CN1214315A - 包袋装填装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种预制包袋装填和封闭装置。该装置提供一个立式凸轮,料斗在其上运动。该凸轮具有一个可变化高度,使得料斗能相对包袋作垂直运动。在第二实施例中,该装置包括一个水平设置的第二凸轮。第二个凸轮同包袋处理装置配合来夹紧、打开和封闭包袋。第二个凸轮以启动关系与包袋处理装置配合作用。

Description

包袋装填装置和方法

本发明涉及一种用于装填包袋和卸载装好物品的包袋的方法和装置。

在现有技术中，有许多用来将物品从货源装入包袋的设备。通常，在大多数情况下，单个包袋被送到一个装填料斗，该料斗要么沿一直线进行操作；要么，在一些情形下，装填操作绕一个固定轴线进行。

本领域典型的现有技术是美国专利3,918,236。该专利提供了一种用于成形、装填和封闭盛物器皿的机器及一种使用该机器的方法。该专利的装置使用可转动的回转塔来装填器皿和封闭装填好的包袋。美国专利2,691,476阐述了一种带有一系列绕回转塔转动的料斗的包袋装填机器。该装置没有提供任何一种升降料斗的系统，也没有讲述在后续过程中对包袋进行封口。美国专利3,323,280讲述了另一种包装设备。该设备能对包袋进行开启、装填、关闭和封口。

美国专利4,548,826讲述了一种包装爆玉米花的方法和装置，利用了一个简单的料斗和封口系统。美国专利2,833,097涵盖了进一步变革后的包装装置。其它的背景技术资料有美国专利2,949,714、5,442,898、3,618,286、3,789,570、3,789,573、4,124,966、3,945,173和4,676,284。

美国专利3,822,527提供了一种器皿处理装置。美国专利RE-32,963、4,774,797、3,903,674、4,840,016、5,165,455、5,177,939、4,669,251、3,896,605、5,457,944、3,868,009、4,108,300、3,517,477和4,936,440都提出不同的提升、打开和处理包袋的装置。

没有一种上面列举的现有技术资料具有本申请人提出的装置中对包袋进行处理、装填和封口等综合的特点。

根据本发明的一个实施例，在此提供一种用于装填包袋和卸载装好物品的包袋的装置的改进措施。在该措施中，该装置装填独立的包袋，接着对其进行封口，然后把它从装置中卸下来。该改进措施包含有多个工作区段或工作站，每个工作站依次绕着固定轴线在绕轴分布的独立工作站间转动。每个工作站带有一个与该站相应的装填料斗，该装填料斗有一个把物品送入料斗的敞开口和将物品从料斗卸载到一个开口包中的卸载端。每个工作站还有一个提供在开口的包和装填料斗卸载端之间相对运动的装置。

在本发明的另一个实施例中，提出了一种用于装填包袋和卸载装有物品的包袋的方法的改进措施。该措施包括下列步骤：提供多个可绕一个布有许多工作站的固定轴线顺序转动的工作区段，提供一组排列好的包袋，单独的包袋可以从排好的阵列中取出来进行装填，提供多个带有一个开口和敞开顶端的料斗，把包送到一个工作站的料斗前，并使包和料斗的开口之间产生相对移动使得包袋与料斗的开口形成装填关系，然后把物品装填入包。

上述的装置和方法也可以与其他合适的设备和技术一起使用，比如从一个预制包袋阵列中提供预制包袋的设备和技术。一种优选的设置是使用带有许多工作站，比如四个工作站，栅门式圆盘传送带的供包装置。按照这一方式，当一个工作站用作把包从传送带转运到装填装置上时，一个或多个工作站可用来在任何给定时间内进行装包。

上述的改进措施可用在设有检测任何给定的工作站上有无包袋存在的检测器件的装置上。通常，这可以是一个适当的控制器，它同旋转的包袋贮藏部件配合一起作用，使得下一个载有包袋的工作站进入转运地点。

根据本发明的进一步的目的是提供一个用来把物品装入预制开口包中并在装完后封闭该包的装置。该装置包括：

一个可以转动的圆盘传送带；

多个可移动地安装在圆盘传送带上的料斗；

安装在圆盘传送带上用来对包袋进行夹紧、打开和在装完物品后封闭该包袋的处理工具；以及

安装在该装填装置上的凸轮装置，沿着凸轮料斗在料斗和需要装入物品的开口包之间进行相对运动。

本发明的装置和方法具有如下的优点：由于具有本文上述的改进措施，可使单独的装填料斗与每个包袋相互对应，并且当包袋在引导台上绕不同工作站旋转时料斗的装填嘴端和包袋之间具有可靠的吻合。在引导台上每个或按空间分开的工作站或区段上，可以有效地并且迅速地进行多种操作。包袋和与之相应配合的装填料斗依据独自的工作站或区段由合适的驱动设备来转动，该设备可以配备在装填装置中，用来按预期的转速转动装填装置。

本发明的实施例进一步的目的是提供一种用来将物品装入预制的开口包袋中并且在装完后封闭该包袋的装置。该装置包括：

一个构架；

一个安装在构架上进行旋转的可转动的圆盘传送带；

多个可移动地安装在圆盘传送带上的料斗；

安装到圆盘传送带上用来夹紧、打开和在装完物品后封闭包袋的包袋处理器；

连接在构架上并与包袋处理器配合来驱使包袋处理器按一预定的顺序夹紧、打开和封闭包袋的驱动设备；以及

安装在装填装置上的凸轮装置，料斗沿着该凸轮装置移动来确定料斗和带有一个用来装入物品的开口包袋的相对运动。

图1是包袋包装机器的一个侧视图；

图2是该装置的一个顶视图；

图3a是包袋转运站的一个侧视图；

图3b是一个预装臂与处于第一位置时的包袋相结合的侧视图；

图3c是显示一个预装臂转运一个包袋到装载臂时的侧视图；

图3d是显示装载臂把一个包袋定位到夹紧定位区时的侧视图；

图3e是显示夹紧包袋的气动夹的侧视图；

图4a是显示包袋打开系统的侧视图；

图4b是显示开包系统的吸盘自行连接到包袋一侧时的侧视图；

图4c是显示用吸盘将包袋拉开并且料斗的卸载嘴下降到包袋的开口中时的侧视图；

图5是一个实施例中一个料斗凸轮系统的剖开图；

图6是显示包袋固定和张开机构的局部剖侧视图；

图7是显示夹紧机构的局部剖侧视图，该机构用于旨在从装填装置转送已装完的包袋以便随后进行处理的运送系统。

图8是包袋包装机构的又一个实施例的侧视图；

图9是图8中装置的顶视图；

图10是从图8中所示实施例的整体装置中分离出来的夹紧装置的平面图；

图11是图10的侧视图；

图12a是没有包袋时夹紧装置的平面图；

图12b是包袋到位时夹紧装置的平面图；

图12c是包袋处于打开状态位置时夹紧装置的平面图；

图12d是包袋处于封闭状态位置时夹紧装置的平面图；

图13a是图8中一个带有送到夹紧装置上的包袋夹紧装置的侧视图；

图13b是图13a中一个在夹具间有包袋时夹紧装置的侧视图；

图13c是图13a中一个包袋处于准备装填物品的打开状态位置时夹紧装置的侧视图；和

图13d是图13a中一个包袋处于装完物品的封闭状态位置时夹紧装置的侧视图。

首先参考图1和2，该装置由两个主要部分A和B组成；字母A表示包袋排列贮放系统，字母B表示装填和卸载装置。

参看包袋贮放系统，许多独立的、相似的工作站设置在可移动的引导台20上。该引导台安装在一个合适的构架件F上并可绕穿过支持件22的固定轴线转动。四个独立的包袋工作站由24指示表明，每个上面安装有一组排好的独立包袋32。每个工作站包含一对空间上分开的臂26来移动一组在其一个末端带有一对空间上分开的小孔的包袋。包袋通常以垂直的方式悬挂着(图1)，并且由一个包袋约束杆28来保持，以便使从阵列中分离出来的最前面的包袋处于大致垂直的位置。

在图2中，提供有三个分开的包袋贮放区以便使独立的包袋能供给到第四个包袋工作站，这由30标明。在那里包袋被独立地转运到装填系统。

现在来描述各个独立的包袋的转运。图3a至3e显示了一个通过可转动的圆柱体36进行套接的预装臂34，它可在包袋连接和包袋放开的位置间移动(图3a和3b)。在图3a中，该臂处于垂直的、未动作位置；在图3b中，启动圆柱体36会转动臂34，使之与阵列32中的包袋衔接以致臂34的吸头38与一个包袋处于并列位置。启动一个连接到吸头的真空源(未显示)会促使一个独立的包袋42从阵列32中挪出来，并且移动到将与一个垂直装载臂40(图3c)进行连接的初始位置。

臂40用来接收一个来自预装臂34的包袋，并且它是可移动的。臂40包括一个吸附部使得包袋的头部能与吸附部连接，从而由臂40的控制来定位包袋，以便随后送往夹紧装置。垂直臂40通过合适的支持件46来安装，支持件46又由一个或多个滑动臂48安装到合适的启动装置上，比如活塞49。启动装置49能提起和收回支持件46和臂40，从而包袋垂直移动到与一个夹紧组件衔接的位置。

夹紧组件包括一对空间分开可运动的颚板50和52，该颚板连接到与臂40一起动作的活塞组件54上。一旦包袋42的引导边送入到夹紧组件处，至少有一个夹紧件50/52向另一个夹紧件运动来衔接包袋的引导边(图3e)。

一旦包处于夹紧工具的控制下，平台46和臂40向下运动(图3e)。且该操作过程可以重复。这时，包就落入装填区段B的控制中。

参考装填设备B(图2)，其中提供有多个独立的可以绕固定垂直轴线转动的料斗60。每个料斗为装填目的相对独立的包袋42作相对的垂直运动。

料斗60有一个用来接收物品的敞口顶端和一个漏斗状的卸载嘴用来卸载预定量物品到包袋中。可以使用3一12或更多的料斗。

料斗60可以绕垂直轴线在起不同作用的不同的空间分开的工作站间转动。为了取向，在第一个引导站，一个包袋被送到所述的设有料斗60a(图2)且在所示装置中反时针转动的装填系统。这些不同的工作站可能包括在包处于打开状态位置被送到料斗装填嘴的一个或多个工作站，物品装入各个包袋时的一个或多个工作站，一个或多个包袋定向站和一个或多个卸载和/或封口站。在图2中，料斗60a处在第二引导站(一个包袋打开站)。一个连接到真空源(未显示)的吸盘头70安装到利用支持件74绕固定轴线旋转的臂72上。活塞组件76通过活塞杆78与臂72衔接从而产生侧向运动，并且使吸头70通过拉动包袋42的一个侧壁打开各个包袋42。在图4c中，在打开包时，包的上部与一引导边连接以保持包袋处于打开进行装填的位置状态。

在第三个引导站，料斗60c利用在下文中详细描述的凸轮装置开始降低到包的开口处。装填装置的特定形式，例如使用种子作为物品，将涉及由工作站4和5，其中示有料斗60d和60e。工作站4和5代表两个或更多不同的引导位置。在这项操作中，料斗嘴被置于包内，物品从料斗中排出。

料斗60f代表的位置代表这样一个引导站，其中料斗嘴从包袋口移出，同时一对空间上分开可以移动的抓手插入到包袋的两侧壁之间的包袋口内。在图6中，一对带抓手83的可转动的臂82由空间上分开可转动的、架在合适的构架件85上的头件80推动。并通过头件80的转动，使转动臂82沿垂直方向运动进入和退出包袋口，这样抓手83从水平位置移动到向下伸展的垂直位置。这些臂空间上分开使包袋的各边处于撑开状态。

为了做下一步包袋的封口和卸载操作，该装置还包含一个运送系统。在图7中，运送系统包括一对空间上分开可转动的传送带90和92。传送带利用，例如，皮带轮94(在图中显示了两个皮带轮)可以绕一个固定轴线转动。适当的驱动装置用来间歇地或连续地操纵传送带。所使用的运送系统可以带有一个安装移动装置的传送带92，比如带有一个连接到构架件99上的往复运动杆97上的活塞。该构架件99又连接到一个滑轮94上。按照这种方式，传送带92之一可以移动到一个开口或收敛式结构内接收一个来自前面所述的夹紧系统的包袋。因而传送带最初出现在包袋上部的收敛式开口前，然后通过传送带的移动使之与对面的传送带相接合。于是传送带便处于一个与包袋吻合的状态位置，使装填过的包袋产生从装填装置到包袋封口站的运动。

具有传统构造的包袋封口站105也可以包含在本装置中。

在图1、2和5中，现在来讲述一个与带有凸轮系统的单独料斗相关联的驱动系统。在所示的实施例中，带有八个料斗的料斗装置具有八个对称的工作站。每个工作站或区段使用一个固定在适当的支持件100上的料斗与可转动的轮102一起形成一个大体由参考号104指示的凸轮相配合的凸轮随动系统。凸轮104具有如图5所示的轮廓，该凸轮高度根据料斗60所需的垂直位移来改变。该凸轮与料斗60为垂直关系。如图5右边所示的凸轮下部表面可使得料斗的开口插入到包袋的开口中，并按上文所述方式在两或三个引导站间运动。如图5左边所示的凸轮在料斗绕圆盘传送带或引导台旋转以便达到包的装载、打开和类似状态时使之产生一个更高的垂直位移。

参考图1，料斗支持系统可以包括一个用来安装上文讲述过的夹紧器具的构架组件106。另外，垂直引导部件或轴承108可以用来给支持件100导向。

用来转动料斗组件的驱动器可以是一个与合适的减速器122相连接的马达120。一个滑动环装配124也可以与本装置共同使用；用来给每个独立料斗提供定量的物品的合适的秤和装填器具(未表示)也能包含在本装填装置中。

现将参照本发明的第二个实施例讨论图8至13d。

在这一实施例中，工作站A和B保留。包袋阵列(未示出)可能是旋转栅门式包袋或其它类型的物品包袋，用分配器200来分配。分配器200把包袋32a从包袋阵列32(未示出)中分配到收集器202上。一个包袋选择器204利用比如一个吸盘件206来选择独立的包袋32a。接着选择器204绕一个水平轴线旋转把包袋32a送到夹紧装置208。一旦包袋32a被夹紧，吸盘部件206便松开，选择器204回到与夹紧系统垂直的位置重新选择另一包袋32a。

在图9中，所示夹紧系统210处于它应在的位置上。包袋定位、打开、装填、装载和卸载操作及夹紧装置的操作阶段都在图中表示出来。图10更详细地表示了夹紧装置210的结构。

装置210提供有一个水平支持件212。如图9所示支持件212可移地安装到圆盘传送带裙部214，该件支持和固定夹紧系统210的其余部件。支持件212包括两个空间分开的细长孔216，或滑道，每个长孔或滑道接收一个固定到裙部214的销钉218。这样使得支持件212可以相对裙部214运动。支持件212配有第一对平行连接件220和第二对类似连接件222。每对连接件220和222各自都包括有连接部件224、226和228,230。连接件220和222各自枢轴旋转地安装到支持件212和夹块232和234上。

夹块232和234与本文先前讲述的夹件类似，它们都提供有一个固定的夹紧部件236，该部件在图11中表示得更清楚，和一个可移动的夹紧部件238，该部件238可在夹紧和非夹紧位置间作相对运动，非夹紧位置已示于图中。连接部件224,226和228,230各自旋转地连接到每个夹块232和234的一个固定夹紧部件236上。每个夹块232和234的另一夹紧部件238旋转地连接到一个相应的夹块和夹紧连接部件244和246。后者各自旋转地连接到一个连接梁248上以便按空间关系连接部件244和246。连接梁248连接到气缸活塞250上，活塞250连接到气缸252。气缸252安装在支持件212上。如图11所示，包袋32a具有尺寸相当侧壁。

凸轮随动件254定位在支持件212下边，布置在支持件212上的细长滑道256内。滑道销钉258从凸轮随动件254处伸出，穿过支持件212旋转地连接到第一和第二凸轮随动连接件260和262。连接件260和262处在支持件两个相对的边上，并旋转地连接到相应的平行连接件224和230上。

回过头来看图9，传送带裙部214包含有一个带有仿形表面部件266的大致为水平方向上的月牙状固定凸轮264。该凸轮与料斗60相互水平布置。凸轮264这样布置是为了启动组件210进行过程中开包、装填和卸载阶段的规定操作。也可参考图12a至13d来了解整个过程中的操作。

图12a表示了没有包袋装载到夹紧组件时的夹紧组件210，这便是参考图9所示阶段S1。在这时，凸轮随动件254依靠水平凸轮264来阻止凸轮随动件向C指示的传送带中心方向运动。如图所示，夹紧部件238处于打开状态位置。当组件210旋转到图9中的位置S2时，包袋选择器204把一个包袋32a放置在夹紧部件238和236之间。这在图12b、13a和13b中由图所示。在这一操作中，气缸活塞250部分回缩，因而把连接梁248向内拉向支持件212且把部件244、246向内拉如图所示引起部件238的夹紧动作。随动件254保持与水平凸轮264相接触。

再看图9中S3阶段，并参考图12c和13c，凸轮随动件254完全与水平凸轮264脱离接触。这导致凸轮随动件向传送带中心运动。比较图12b和12c可以清楚看到凸轮随动件254已经在滑道256内移动把力传递到凸轮随动连接件260和262上。这些连接件促使平行连接件224、226和228、230作相互靠近运动从而导致包袋32a松动而打开包袋32a的包口。一个附加吸盘207可以有选择地用来提供来帮助打开包32a。在该过程中，气缸活塞250进一步部分回缩。

一旦包袋32a被打开，组件210进一步旋转进入阶段S4引起将预先选定的物品(未示出)装入包32a中的操作。这一阶段涉及将料斗60(图8)降低到应有位置，其方式与参照图1至7所讲的方式类似，在此不再重复。

一经完成装填阶段，装填后的包袋被送入阶段S5，在那里气缸活塞250仍处于回缩状态，水平凸轮264上的仿形平面266与凸轮随动件254相接触。这图示在图12d和13d中。这导致平行连接件224、226和228、230被相互分开。组件210进一步动作造成凸轮随动连接件被完全分开把包袋拉紧为封闭状态，同时也帮助把空气强制压出装填好的包袋32a。

一旦拉紧，包袋32a可以接着就被封口，活塞252完全放开，在S6阶段释放夹紧部件238以助于装好，封好的包(未示出)被移走。这个过程于是又由一个新包32a从阶段S1开始进行重复。

在本装置的两个实施例中，整个过程是按包的选择、打开、装填、封闭和封口连续有序进行的。

当气缸在该结构中表示为一个部件时，应该认识到这种气缸可采用流体、电力或其它合适的动力源。进一步说，能够实现同样功能的其它装置可以替代气缸使用，比如弹簧装置。最后，装填后且封闭了的包可以用本领域内任意合适的设备来封口。

虽然本发明和实施例已在上文中讲述了，但并不仅限于此，本领域技术人员将清楚地认识到在不离开要求保护的所述发明的精神、实质和范围的情况下有许多改变型式构成本发明的部分。

Claims (21)

1．一种把物品装填到预制的开口包袋中并在装填完毕后封闭所说包袋的装置，其特征在于该装填装置包括：

一个可以转动的圆盘传送带；

多个可移动地安装到所说的圆盘传送带上的料斗；

安装到所说的传送带上用来夹紧包袋、打开所说的包袋和在装填好所说的物品后封闭所说的包袋的包袋处理装置；以及

安装在所说的装填装置上的凸轮装置，沿着该凸轮装置所说料斗在一个料斗和需要装填所说物品的开口包袋之间作相对运动。

2．按权利要求1所说的装置，其特征在于所说的凸轮装置包括一个具有不同高度轮廓的垂直凸轮。

3．按权利要求2所说的装置，其特征在于所说的料斗包括一个用于引导沿所说凸轮的轮廓运动的凸轮随动件。

4．按权利要求3所说的装置，其特征在于所说的包袋处理装置包括一个通过吸附来选择包袋的可移动臂和夹紧一个所选定的包袋的夹紧装置。

5．按权利要求4所说的装置，其特征在于所说的包袋处理装置包括带有吸盘的可移动臂的开包装置，用以连接一个夹紧后包袋的侧壁来打开该包袋。

6．按权利要求5所说的装置，其特征在于所说的包袋包括一个带有引导顶边的旋转栅门式包袋。

7．按权利要求5所说的装置，其特征在于所说的包袋包括一个带有大小相当的侧壁的包袋。

8．一种用来将物品装入预制的开口包袋并且在装填完毕后封闭所说的包袋的装置，其特征在于该装填装置包括：

一个构架；

一个安装到所说构架上旋转的可转动的圆盘传送带；

多个可移动地安装到所说的传送带上的料斗；

安装到所说的传送带上包袋处进装置，用以夹紧，打开所说的包袋，并在装填好预定的物品后封闭所说的包袋；

连接到所说的构架上的启动装置，该启动装置与所说的包袋处理装置配合来启动所说的包袋处理装置，使其按预定的顺序夹紧、打开和封闭所说的包袋；以及

安装到所说的装填装置上的凸轮装置，沿着凸轮装置所说的料斗在一个料斗和需要装填所说物品的开口包袋之间作相对运动。

9．按权利要求8所说的装置，其特征在于所说的包袋处理装置包括一对夹紧部件，每个夹紧部件带有一个可移动的夹紧杆件和一个固定的夹紧杆件，所说的可移动的夹紧杆件可对所说的固定杆件作相对运动。

10．按权利要求8所说的装置，其特征在于所说的可移动的夹紧杆件旋转地连接到一个气缸活塞上以便在夹紧和非夹紧位置间运动。

11．按权利要求9所说的装置，其特征在于所说的每个固定夹紧杆件旋转地连接到一个支持件上，所说的活塞连接到所说的支持件。

12．按权利要求9所说的装置，包括一个可移动地安装到所说支持件上的凸轮随动件。

13．按权利要求12所说的装置，包括旋转地连接到每个固定夹紧杆件和所说的凸轮随动件上的连接装置。

14．按权利要求13所说的装置，其特征在于所说的连接装置连接到独立于所说的气缸活塞上的每个所说固定夹紧杆件。

15．按权利要求9所说的装置，包括一个吸附装置具有一个安装到所说的构架上的卧式凸轮。

16．按权利要求15所说的装置，其特征在于所说的卧式凸轮包括一个月牙形凸轮，所说的卧式凸轮用来在所说的传送带的一部分转动范围内引导所说的凸轮随动件，从而在所说的随动件与所说的凸轮接触期内，所说的包袋通过拉紧而被封闭。

17．按权利要求9所说的装置，其特征在于所说每个可移动夹紧杆件连接到弹性装置。

18．一种使用在装填装置上带有料斗的可转圆盘传送带上将物品装填到预制的包袋中的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

a．提供一个用来装填物品的预制的包袋；

b．提供用来夹紧一个包袋，打开所说的包袋和在装填完所说的物品后封闭所说的包袋的包袋处理装置；

c．通过在一个料斗和需要装填所说物品的开口包袋之间作相对运动来装填所说的包袋；以及

d．封闭所说的包。

19．按权利要求18所说的方法，还包括一步在所说的装置上提供一个与所说的料斗处于平行关系的第一凸轮，用以在所说的料斗和所说的包袋之间产生相对运动的步骤。

20．按权利要求18所说的方法，还包括一步提供一个与所说的料斗处于水平关系的第二凸轮，用以使所说的包袋进行封闭的步骤。

21．按权利要求18所说的方法，其特征在于所说的方法是一连续顺序进行的方法。

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