CN203345217U - 一种饮水机用水桶的自动套袋装置 - Google Patents

Abstract

一种饮水机用水桶的自动套袋装置，属于包装设备技术领域。它包括自动送袋装置、撑袋机械手、抓桶机械手和PLC控制系统，所述自动送袋装置安装在水平地面上，所述撑袋机械手与自动送袋装置匹配，所述抓桶机械手布置在自动送袋装置和撑袋机械手前方，它位于待套袋水桶存放区和塑料袋打结封装工作区之间。本实用新型具有自动化程度高、操作方便的特点，它不仅能降低操作人员劳动强度、提高桶装饮用水灌装工作效率，而且减少了灌水站人力资源配备，从而减轻了灌水站的经济压力。

Description

一种饮水机用水桶的自动套袋装置

技术领域

本实用新型涉及一种水桶套袋设备，尤其是饮水机专用水桶的自动套袋设备，属于包装技术领域。

背景技术

目前，桶装饮用水以其水质好、经济方便等优点得到民众认可，被广泛应用于宾馆、饭店及居民家庭中，在我国城镇桶装饮用水的日消费量十分可观，因此灌水站每天要完成大量水桶的灌装。在桶装饮用水灌装过程中，为保持水桶卫生，避免水桶运输搬运时互相磕碰摩擦造成表面损伤，水桶灌装完毕封口后还要在其外面套袋。

现有的套袋方式为：操作人员将装满水后的水桶提起，用普通圆柱形塑料袋套住水桶的桶身，然后进行打结封装。由于水桶重量一般为15KG至20KG，所以上述人工套袋方式存在着操作人员劳动强度大，工作效率低等弊病，再加上目前劳动力资源缺乏，用工成本不断上升，也给灌水站带来很大的经济压力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种自动化程度高、操作方便、能降低操作人员劳动强度、提高桶装饮用水灌装工作效率、减少灌水站人力资源配备的饮水机用水桶的自动套袋装置。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种饮水机用水桶的自动套袋装置，它包括自动送袋装置、撑袋机械手、抓桶机械手和PLC控制系统，所述自动送袋装置安装在水平地面上，所述撑袋机械手与自动送袋装置匹配，所述抓桶机械手布置在自动送袋装置和撑袋机械手前方，它位于待套袋水桶存放区和塑料袋打结封装工作区之间。

上述饮水机用水桶的自动套袋装置，所述自动送袋装置包括驱动机构、牵引机构、切断机构和支撑座，所述驱动机构包括电机、皮带传动单元、链条传动单元和传动轴，所述电机输出轴与皮带传动单元的输入端装配，所述皮带传动单元的输出端与传动轴输入端配装，所述传动轴输出端与链条传动单元输入端配装，所述链条传动单元输出端与牵引机构装配。

上述饮水机用水桶的自动套袋装置，所述自动送袋装置的牵引机构包括辅助牵引辊、动力牵引辊和压力牵引辊，所述压力牵引辊布置在辅助牵引辊的前方，在其两端设有压力牵引辊高度调节组件，压力牵引辊与动力牵引辊配装。

上述饮水机用水桶的自动套袋装置，所述自动送袋装置的切断机构上设有切断刀片，所述切断刀片为长方形片状刀片。

上述饮水机用水桶的自动套袋装置，所述自动送袋装置的支撑座为框架结构，驱动机构、牵引机构和切断机构均安装在支撑座上。

上述饮水机用水桶的自动套袋装置，所述撑袋机械手包括撑袋机械手底座、转动臂、活动臂、转盘、手爪和真空吸头，所述撑袋机械手底座固定在水平地面上，所述转动臂安装在撑袋机械手底座上，其顶端与活动臂一端铰接，所述活动臂另一端与转盘装配，所述转盘上装配对称结构的两个手爪，所述手爪内侧设置真空吸头。

上述饮水机用水桶的自动套袋装置，所述抓桶机械手包括抓桶机械手底座、支撑臂、旋转臂、竖直臂和抓卡单元，所述抓桶机械手底座固定在水平地面上，所述支撑臂固定在抓桶机械手底座上，其顶端与旋转臂一端铰接，所述旋转臂另一端与竖直臂一端铰接，所述竖直臂另一端设置抓卡单元，所述抓卡单元与水桶的颈部匹配。

本实用新型由PLC系统控制，能实现自动撑开袋口，切断袋子，套袋等一系列动作；本实用新型的自动送袋装置通过电机、皮带传动单元和链条传动单元的配合驱动动力牵引辊运转，再由辅助牵引辊导向，压力牵引辊将塑料袋压紧，保证了处于卷筒状态的塑料袋的顺利送进；本实用新型的撑袋机械手由伺服电机驱动，通过真空吸头将贴合的塑料袋吸附，再由两侧对称布置的手爪将塑料袋撑开，同时自动送袋装置的切断机构将塑料袋切断；本实用新型的抓桶机械手通过抓卡单元从生产线上待套袋水桶存放区抓取灌装封口后水桶的颈部，然后旋转臂旋转到套袋工位，通过竖直臂的配合使水桶竖直向下运动进入撑袋机械手撑好的塑料袋中，并将水桶放置在地面上的塑料袋打结封装工作区，再由操作人员完成打结封装作业。总之，本实用新型具有自动化程度高、操作方便的特点，它不仅能降低操作人员劳动强度、提高桶装饮用水罐装工作效率，而且减少了灌水站人力资源配备，从而减轻了灌水站的经济压力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型结构及安装位置示意图；

图2是自动送袋装置结构示意图；

图3是撑袋机械手结构示意图；

图4是撑袋机械手的主视图；

图5是图4中K向局部视图；

图6是抓桶机械手结构示意图。

图中各标号清单为：1、自动送袋装置，1-1、支撑座，1-2、电机，1-3、皮带传动组件，1-4、辅助牵引辊，1-5、压力牵引辊，1-6、切断机构，1-6-1、切断刀片，1-7、动力牵引辊，1-8、链条传动单元，1-9、传动轴，1-10、压力牵引辊高度调节组件，2、撑袋机械手，2-1、撑袋机械手底座，2-2、转动臂，2-3、活动臂，2-4、转盘，2-5、手爪，2-6、真空吸头，3、抓桶机械手，3-1、抓桶机械手底座，3-2、支撑臂，3-3、旋转臂，3-4、竖直臂，3-5、抓卡机构，4、水桶，5、塑料袋。

具体实施方式

参看图 1，本实用新型包括自动送袋装置1、撑袋机械手2、抓桶机械手3和PLC控制系统，所述自动送袋装置1安装在水平地面上，所述撑袋机械手2与自动送袋装置1匹配，所述抓桶机械手3布置在自动送袋装置1和撑袋机械手2前方，它位于待套袋水桶存放区和塑料袋打结封装工作区之间。

参看图2，本实用新型的自动送袋装置1包括支撑座1-1、驱动机构、牵引机构和切断机构1-6，所述驱动机构包括电机1-2、皮带传动单元1-3、链条传动单元1-8和传动轴1-9，所述支撑座1-1为框架结构，所述电机1-2固定在支撑座1-1上，其输出轴与皮带传动单元1-3的输入端装配，所述皮带传动单元1-3的输出端与传动轴1-9输入端配装，所述传动轴1-9输出端与链条传动单元1-8输入端配装，所述链条传动单元输出端1-8与牵引机构装配；所述牵引机构包括辅助牵引辊1-4、动力牵引辊1-7和压力牵引辊1-5，它们均安装在支撑座1-1上，所述压力牵引辊1-5布置在辅助牵引辊1-4的前方，在其两端设有压力牵引辊高度调节组件1-10，压力牵引辊1-5与动力牵引辊1-7配装；所述切断机构1-6上设有切断刀片1-6-1，所述切断刀片1-6-1为长方形片状刀片。

参看图3、图4、图5，本实用新型的撑袋机械手2包括撑袋机械手底座2-1、转动臂2-2、活动臂2-3、转盘2-4、手爪2-5和真空吸头2-6，所述撑袋机械手底座2-1固定在水平地面上，所述转动臂2-2安装在撑袋机械手底座2-1上，其顶端与活动臂2-3一端铰接，所述活动臂2-3另一端与转盘2-4装配，所述转盘2-4上装配对称结构的两个手爪2-5，所述手爪2-5内侧设置真空吸头2-6。

参看图6，本实用新型的抓桶机械手3包括抓桶机械手底座3-1、支撑臂3-2、旋转臂3-3、竖直臂3-4和抓卡单元3-5，所述抓桶机械手底座3-1固定在水平地面上，所述支撑臂3-2固定在抓桶机械手底座3-1上，其顶端与旋转臂3-3一端铰接，所述旋转臂3-3另一端与竖直臂3-4一端铰接，所述竖直臂3-4另一端设置抓卡单元3-5，所述抓卡单元3-5与水桶4的颈部匹配。

本实用新型自动送袋装置1的动力由电机1-2提供，通过皮带传动单元1-3带动传动轴9旋转，再通过链条传动单元1-8（如附图2中箭头所示作顺时针运转），由传动轴9带动动力牵引辊1-7一起运动。自动送袋装置1中的辅助牵引辊1-4、动力牵引辊1-7的位置固定，压力牵引辊1-5的位置可通过压力调节辊高度调解组件10上下调整，以达到调整压力牵引辊1-5与动力牵引辊1-7中心距的目的。当两者中心距合适时，自动送袋装置1的牵引机构就能依靠摩擦牵引塑料袋5前进。在自动送袋装置1中，辅助牵引辊1-4起牵引导向的作用，压力牵引辊1-5作为从动装置，只提供压力和摩擦力，保证牵引机构不打滑。自动送袋装置1只完成送袋任务，当每次换上新的一卷塑料袋5时均首先需手动牵引袋子通过辅助牵引辊1-4、压力牵引辊1-5、动力牵引辊1-7达到预定工位。当牵引机构牵引出袋口时，撑袋机械手2开始撑袋，其活动臂2-3以同牵引机构牵引袋子相同的速度远离自动送袋装置1。当PLC控制系统检测到送出一个袋子时，切断机构1-6向下运动，由切断刀片1-6-1切断袋子，同时电机1-2停转，完成一个自动送袋工作循环。

本实用新型的撑袋机械手2工作流程是：首先转动臂2-2动作，使撑袋机械手2的手爪2-5运动到自动送袋装置1前方，此时真空吸头2-6吸附住塑料袋袋口的两侧，随即手爪2-5张开，袋口即被撑开。与此同时转动臂2-2旋转将塑料袋5送往撑袋机械手2下部，准备套袋。待套袋结束，撑袋机械手2的手爪2-5再次运动到自动送袋装置1前方，至此完成一个撑袋工作循环。该撑袋机械手2一共有三个自由度，一是转动臂2-2的转动；二是转盘2-4的转动；三是手爪2-5的移动。真空吸头2-6是该撑袋机械手2的核心部件，也是该撑袋机械手2顺利完成动作的关键。真空吸头2-6成对固定安装在手爪2-5上，经真空通道与真空系统相联通，当真空吸头2-6通真空时，袋口两层薄膜被吸持住，随着两个手爪2-5带动真空吸头2-6的反向运动，将袋口打开成型。真空吸头2-6与另设的真空吸持装置连通。真空吸头2-6可设计为碗式、柱面式和吸盘式等结构。

本实用新型抓桶机械手3的工作流程是：从生产线上抓取灌装完毕封口后的水桶4，然后支撑臂3-2旋转到套袋的工位，通过旋转臂3-3和竖直臂3-4的配合，使水桶4竖直向下运动进入撑袋机械手2撑好的塑料袋5中，继续向下运动将水桶4放在地面完成一次套袋过程。由于装好水的水桶重量接近20KG，如果使用抓桶机械手3抓卡水桶桶身部位进行翻转不仅会磨损水桶的表面，而且机械手抓卡的位置不当时也有碍套袋过程，比如机械手抓取饮水桶的腰部进行套袋就很不方便。本实用新型由抓卡单元3-5是从水桶4顶部抓卡水桶的颈部，并将水桶4提升至一定高度，套袋时抓桶机械手3运动到套袋机械手2正上方（允许两轴线有一定偏差），由上往下运动将水桶4放入塑料袋5中，完成套袋动作。该抓桶机械手3的核心机构为抓卡单元3-5。抓卡单元3-5由伺服电机驱动，实现夹紧和放松的功能。由于盛满水的水桶重量不超过20KG，所以整个机械手上的伺服电机的功率要求不高，降低了设备的投入和使用成本。

Claims (7)

1.一种饮水机用水桶的自动套袋装置，其特征是，它包括自动送袋装置（1）、撑袋机械手（2）、抓桶机械手（3）和PLC控制系统，所述自动送袋装置（1）安装在水平地面上，所述撑袋机械手（2）与自动送袋装置（1）匹配，所述抓桶机械手（3）布置在自动送袋装置（1）和撑袋机械手（2）前方，它位于待套袋水桶存放区和塑料袋打结封装工作区之间。

2.根据权利要求1所述的一种饮水机用水桶的自动套袋装置，其特征是，所述自动送袋装置（1）包括驱动机构、牵引机构、切断机构（1-6）和支撑座（1-1），所述驱动机构包括电机（1-2）、皮带传动单元（1-3）、链条传动单元（1-8）和传动轴（1-9），所述电机（1-2）输出轴与皮带传动单元（1-3）的输入端装配，所述皮带传动单元（1-3）的输出端与传动轴（1-9）输入端配装，所述传动轴（1-9）输出端与链条传动单元（1-8）输入端配装，所述链条传动单元输出端（1-8）与牵引机构装配。

3.根据权利要求2所述的一种饮水机用水桶的自动套袋装置，其特征是，所述自动送袋装置（1）的牵引机构包括辅助牵引辊（1-4）、动力牵引辊（1-7）和压力牵引辊（1-5），所述压力牵引辊（1-5）布置在辅助牵引辊（1-4）的前方，在其两端设有压力牵引辊高度调节组件（1-10），压力牵引辊（1-5）与动力牵引辊（1-7）配装。

4.根据权利要求3所述的一种饮水机用水桶的自动套袋装置，其特征是，所述自动送袋装置（1）的切断机构（1-6）上设有切断刀片（1-6-1），所述切断刀片（1-6-1）为长方形片状刀片。

5.根据权利要求4所述的一种饮水机用水桶的自动套袋装置，其特征是，所述自动送袋装置（1）的支撑座（1-1）为框架结构，驱动机构、牵引机构和切断机构（1-6）均安装在支撑座（1-1）上。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种饮水机用水桶的自动套袋装置，其特征是，所述撑袋机械手（2）包括撑袋机械手底座（2-1）、转动臂（2-2）、活动臂（2-3）、转盘（2-4）、手爪（2-5）和真空吸头（2-6），所述撑袋机械手底座（2-1）固定在水平地面上，所述转动臂（2-2）安装在撑袋机械手底座（2-1）上，其顶端与活动臂（2-3）一端铰接，所述活动臂（2-3）另一端与转盘（2-4）装配，所述转盘（2-4）上装配对称结构的两个手爪（2-5），所述手爪（2-5）内侧设置真空吸头（2-6）。

7.根据权利要求6所述的一种饮水机用水桶的自动套袋装置，其特征是，所述抓桶机械手（3）包括抓桶机械手底座（3-1）、支撑臂（3-2）、旋转臂（3-3）、竖直臂（3-4）和抓卡单元（3-5），所述抓桶机械手底座（3-1）固定在水平地面上，所述支撑臂（3-2）固定在抓桶机械手底座（3-1）上，其顶端与旋转臂（3-3）一端铰接，所述旋转臂（3-3）另一端与竖直臂（3-4）一端铰接，所述竖直臂(3-4)另一端设置抓卡单元（3-5），所述抓卡单元（3-5）与水桶（4）的颈部匹配。

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