CN206766495U - 一种新型智能化拆包系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型智能化拆包系统，包括上料工位、压包工位、拆包工位、碎屑分选工位、集袋工位和控制系统；上料工位包括两套物料运输装置，一套物料运输装置将物料袋放置在压包工位上，另一物料运输装置将物料袋从压包工位快速送到拆包工位和集袋工位；压包工位对物料袋中的板结块进行初次的破碎；拆包工位，将物料袋底部割破，然后通过晃杠往复直线运动，对物料袋进行拨打，确保原料袋内的物料抖落干净，在料斗里对物料进行二次破碎；然后通过输送装置将物料输送到碎屑分选工位；碎屑分选工位，将碎屑从物料中清除；集袋工位，将物料袋进行收集整理；控制系统控制上料工位、压包工位、拆包工位、碎屑分选工位、集袋工位。

Description

一种新型智能化拆包系统

技术领域

本实用新型公开了一种新型智能化拆包系统。

背景技术

目前化肥生产线根据生产配方不同，一般需要投入三到五种的主要原料(氯化钾，硫酸铵等)，原料的包装袋一般50公斤/袋或40公斤/每袋，包装袋的材质是尼龙编织袋，原料运输到工厂后，将物料袋投入到投料口，然后人工持小刀将袋割开，再将物料倾倒在投料口中，而且有些物料结块，需要人工将其破碎成小块，一般5万吨生产能力的生产线，需要5至6个工人每个小时至少需要投入15吨(300袋)的物料，而且需要连续高强度的工作。

还有一种物料的包装方式是吨包的形式，即一个较大的编织袋盛放一吨的物料，在拆包时用叉车挑起，人工将底部的口解开，完成下料。

目前拆包工作方式，需要人工较多，完全是手工作业，劳动强度大，工作时人体接触物料，对人体健康危害大。以国务院关于印发《中国制造2025》的通知为契机，改变目前人工劳动的作业方式，特此研发一种新型智能化拆包系统，提高生产效率的同时，实现拆包作业自动化，智能化生产。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型公开了一种新型智能化拆包系统，该系统能够实现原料物料包的自动拆包作业，并且带有破碎功能，将五花垛的物料通过叉车投入设备的进料口，启动自动程序，物料将会自动投入到投料口，解除人工的劳动，避免人工对物料的接触，同时设备的生产效率要远远高于人工作业。同时设备能拆解吨包的包装的物料，适用多种包装形式的物料拆包作业。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种新型智能化拆包系统，包括上料工位、压包工位、拆包工位、碎屑分选工位、集袋工位和控制系统；

所述的上料工位包括两套物料运输装置，一套物料运输装置将物料袋放置在压包工位上，另一物料运输装置将物料袋从压包工位快速送到拆包工位和集袋 工位；

所述的压包工位对物料袋中的板结块进行初次的破碎，使物料变得较为松散；

所述的拆包工位，将物料袋底部割破，然后通过晃杠往复直线运动，对物料袋进行拨打，确保原料袋内的物料抖落干净，在料斗里对物料进行二次破碎，物料被破碎成可以投入使用的大小；然后通过输送装置将物料输送到碎屑分选工位；

所述的碎屑分选工位，将碎屑从物料中清除；

所述的集袋工位，将物料袋进行收集整理；

所述的控制系统控制上料工位、压包工位、拆包工位、碎屑分选工位、集袋工位。

进一步的，所述的新型智能化拆包系统还包括一个吨包拆包工位，所述的吨包拆包工位用于对大物料袋进行拆包。

所述的吨包拆包工位包括一个支框架，在所述的支框架内设有一个下料斗，在所述的下料斗的上方设有用于盛放吨包袋的下托盘，所述的下托盘在升降驱动装置的驱动下可以上下运动，在所述的下托盘的上方设有安装在框架上的上托盘，在所述的上托盘上设有可以上下伸缩的顶袋机构，在框架的两侧设有旋转驱动装置，所述的旋转驱动装置的输出端固定在所述的上托盘上，在上托盘和下托盘夹紧吨包袋后，通过旋转驱动装置驱动上托盘和下托盘一起旋转。

在所述的支框架上还安装有对吨包袋进行挤压的挤压装置；所述的挤压装置包括两个挤压盘，两个挤压盘之间通过挤压液压缸相连，在挤压液压缸伸出时驱动两个挤压盘运动，实现对吨包袋的挤压，将吨包袋内的硬块压碎。

所述的顶袋机构包括顶袋液压缸，所述的顶袋液压缸的缸体竖直的固定在上压盘上，活塞杆用于在上压盘和下压盘旋转180度后，将吨包袋顶起。

进一步的，所述的控制系统包括一个控制器、信号采集装置和触摸屏显示器，所述的信号采集装置将采集的信号发送给控制器，所述的控制器一方面将信号处理后发送给触摸屏显示器进行显示；另一方面控制上料工位、压包工位、拆包工位、碎屑分选工位、集袋工位进行相应的动作。

进一步的，所述的控制系统内设置有传感器自检模块、电机故障检测模块、物料运输装置故障检测模块。

进一步的，所述的控制系统与远程监控系统进行通讯。

进一步的，在所述的上料工位、压包工位、拆包工位以及两个物料运输装置上均设置有位置检测装置以及限位装置。

进一步的，所述的压包工位包括一个水平设置在主框架上的底盘，在所述的底盘的上方对称的设有多个压盘，多个压盘中位于外侧的一端与底盘相连，与该端相对的另一端为自由端，且每个压盘的顶部连接有驱动装置，通过驱动装置驱动压盘相对底盘垂直或者与底盘的顶面平行，完成对物料的挤压破碎。

所述的驱动装置包括至少一套，每套驱动装置包括一个液压缸、连杆I和连杆II，液压缸的缸体部分固定在支架上，连杆II的一端连接在压盘上，另一端连接液压缸的活塞杆，所述的连杆I的一端连接在框架上，连杆I的另一端连接在活塞杆上。

进一步的，在所述的物料运输装置包括水平行走机构和移动框架，在所述主框架的外侧安装有导轨，在所述的移动框架的顶部固接有沿着导轨水平移动的水平行走机构，水平行走机构带着所述的移动框架一起水平移动，在移动框架的内部安装有能沿其上下运动的升降平台，所述的升降平台的底部通过剪叉机构和同步带与机械抓手盘上下安装。

所述的机械抓手盘包括一个抓手托盘，在所述的抓手托盘上设有多个机械抓手，在所述的抓手托盘上设有多个供气管道，所述的供气管道连接气源，为所述的机械抓手供气。

所述的机械抓手包括一个底板，在所述的底板上安装有抓钩气缸和升降气缸，所述的升降气缸驱动所述的底板上下运动；所述的抓钩气缸驱动一个齿条上下移动，所述的齿条与两个位于其两侧的齿轮啮合，且两个齿轮旋转方向相反，旋转角度相同；所述的两个齿轮驱动两个旋转轴旋转，在两个所述的旋转轴上设有多组抓钩，多组抓钩随着所述的旋转轴旋转，实现气动抓钩的开合；在所述的底板上设有与抓钩配合的弧形槽。

进一步的，所述的碎屑分选工位，包括一个直线振动筛，在所述的直线振动筛的顶部设有与其内部相通的旋风通道，所述的旋风通道与一个风机相连，且所述的风机又通过管路与碎屑收集箱相连。

具体的该系统的控制方法如下：

物料运输装置I的程序控制方法如下：

在上料工位，物料运输装置I机械抓手托盘下移，机械手下移，抓取物料袋；机械手收缩，机械手提起，物料运输装置I移动至压包工位，机械手下移，机械手张开，物料放到压包工位；物料运输装置I返回上料工位进行下一层的抓取。

若物料较硬，进行压包,若物料无结块，可不进行压包(可选)。

物料运输装置I程序控制物料运输装置I返回上料工位的同时，物料运输装置II移动至压包工位进行抓取物料袋，机械手托盘下移，机械手收缩，机械手托盘提起，物料运输装置II移动，对物料袋进行割袋、晃袋、下料、破碎和分选；分选后的物料从出料口出来，物料运输装置II移动至收集工位，机械手张开物料袋放入收集箱内；下一次循环。

本实用新型的新型智能化拆包系统长宽高10米×4.5米×4米，设备总功率约60千瓦，运行时功率约30千瓦，设定6个工位，分别为：上料工位，压包工位，拆包工位，收集工位，分选工位，吨包拆包工位。50公斤包装袋的每次拆5袋，每小时能够拆约18吨的物料，吨包拆包5分钟/袋，每小时12袋。

物料经过破碎后进入分选机构，通过分选机构将物料中杂质清除，最后输送至出料口。

由于吨包的物料袋较大，单独设计吨包压包机构负责的物料拆包作业，通过液压装置将物料挤压并固定，通过控制系统控制电机带动液压装置使进行物料旋转倾倒，完成吨包拆包作业。

本实用新型的有益效果如下：

1.新型智能化拆包系统能源消耗低，总功率约60kW，正常使用功率约30kW，结块物料使用功率约40kW。连接自动卸车系统和自动投料系统，将物料去除外包装，输送到生产线，提供生产线所需求的物料。

2.生产效率高，设备每小时能拆包约18吨的小袋包装的物料，吨包每小时能拆10袋。能够完全代替人的手工劳动。

3.整体框架焊接而成，刚性可靠，与物料接触部位及外表面防护部位均选用耐腐蚀性材料，整体设备耐用，抗腐蚀。

4.整体设备采用密封罩进行密封，防止扬尘，能够提高作业环境，减少污 染。

5.使用拆包机作业，避免的了物料和人体的直接接触，能搞减少物料对人体的伤害。

6.拆包机能够连续作业，生产能力稳定。

7.操作简单，可根据物料特性，以及来料的多少，设定相应的运行程序使用遥控器操作，操作者仅需实时监控，劳动强度低。代替了人工作业，大大减少了劳动力。

8.增加触摸显示装置，可以进行人机对话，可以根据物料的状态，种类，来设定参数，这样可以更好的适用多种物料的拆包作业。

9.设备的控制系统进行了模块化，多元化设计，可以根据客户的实际需求，来选定需要哪些功能，或增加哪些特殊的功能。

10.新型智能化拆包系统与人工拆包作业的比较，如下图：

附图说明

图1新型智能化拆包系统整体结构；

图2提升输送装置的结构图；

图3机械抓手的在抓手盘上分布的整体结构图；

图4机械抓手的结构图；

图5、图6气动抓钩的结构图；

图7压包装置的结构图；

图8切割装置的结构图；

图9晃杠装置的结构图；

图10下料破碎的结构图；

图11碎屑分选装置的结构图；

图12集带装置的结构图；

图13吨包拆包装置；

图中：图中：1.上料工位，2.压包工位，3.拆包工位，4.集袋工位，5.吨包拆包工位，6.分选工位，7.出料口；1-1.物料运输装置，1-2物料运输装置，1-3.提升输送装置，2-1.侧位压包装置，3-1.切割装置，3-2.破碎机构，3-3.晃杠机构；8.导轨，9.齿条，10.齿轮，11.竖直滑轨，12.车轮，13.水平行走机构，14.同步带轮，15.竖直移动框架，16.升降驱动装置，17.机械抓手盘，18.剪叉机构，19.升降齿轮组，20.升降平台，21.双面齿条，22.水平驱动装置；23.管道，24.传感器，25.机械抓手，26.电磁阀，27.减压阀，28.抓手拖盘，29.水平板，30.抓钩气缸，31.升降气缸，32.齿轮齿条，33.导向套，34.固定板，35.立板I，36.导向杆，37.导向杆座，38.连接杆， 39.立板II，40.轴承，41.旋转轴，42.底板，43.立板III，44.气动抓钩，45固定座，46圆弧钩；47.框架，48.底盘，49.连杆I，50.液压缸，51.连杆II，52.压盘，53.铰链座，54.压针；55.轴承，56.隔套，57.刀具，58.轴，59.电机减速机；60.框架，61.滑块，62.导轨，63.连杆，64.偏心轮，65.电机减速机；66框架，67.齿轮组，68.对辊机构，69.轴承座，70.驱动装置，71.斗箱支座，72.斗箱，73.振动器；74.直线振动筛，75.旋风通道，76.风机，77.碎屑收集箱，78.收集筐，79.传感器，80.开合装置，81.框架，82.推袋装置，83.物料袋缓存区；84.框架，85.提升液压缸，86.顶袋液压缸，87.上托盘，88.旋转驱动装置，89.下托盘，90.破碎装置，91.下料斗，92.导向杆，93.挤压液压缸，94.杠杆，95.挤压盘。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1所示，本实用新型公开了一种新型智能化拆包系统，包括上料工位1、压包工位2、拆包工位3、碎屑分选工位6、集袋工位4、吨包拆包工位5和控制系统。

所述的上料工位1包括两套物料运输装置，一套物料运输装置将物料袋放置在压包工位上，另一物料运输装置将物料袋从压包工位快速送到拆包工位和集袋工位；

所述的压包工位2对物料袋中的板结块进行初次的破碎，使物料变得较为松散；

所述的拆包工位3，将物料袋底部割破，然后通过晃杠往复直线运动，对物料袋进行拨打，确保原料袋内的物料抖落干净，在料斗里对物料进行二次破碎， 物料被破碎成可以投入使用的大小；然后通过输送装置将物料输送到碎屑分选工位；

所述的碎屑分选工位6，将碎屑从物料中清除后从出料口7出来；

所述的集袋工位4，将物料袋进行收集整理；

所述的控制系统控制上料工位、压包工位、拆包工位、碎屑分选工位、集袋工位。

具体的结构以及工作过程如下：

1.上料工位

通过叉车将码好的五花垛物料(一般码放8层，每层5袋)投入到上料工位，然后通过多组机械抓手对物料进行逐层抓取，机械抓手通过安装到提升输送装置上，将物料进行提升和下落，通过伺服电机控制提升输送装置的前后运动，将物料输送到指定的工位。机械抓手是通过气动装置控制抓钩的张合，提升机构控制抓手盘的升降。采用两个提升输送装置分别带动各自的提升装饰和抓手装置，一个提升输送装置负责物料的逐层抓取，放置的压包工位，另一提升输送装置再次抓取物料包进行拆包和放袋的工序。将整个拆包流程进行分解，由两个小车交替循环使用，分别承担不同的工序，可以提高一倍的生产效率。

上述的提升输送装置1-3如图2所示，包括水平行走机构和移动框架15，在所述主框架的外侧安装有导轨8，在所述的移动框架15的顶部固接有沿着导轨水平移动的水平行走机构13，水平行走机构13带着所述的移动框架15架一起水平移动，在移动框架15的内部安装有能沿其上下运动的升降平台20，所述的升降平台20的底部通过剪叉机构18和同步带与机械抓手盘17上下安装。

进一步的，所述的水平行走机构13，包括运输装置框架，所述的运输装置框架的底部安装有车轮12，所述的车轮12能沿着所述的导轨8一起运动；在所述的导轨8侧安装有齿条9，所述的齿条9与齿轮10啮合，所述的齿轮10由水平驱动装置22驱动其旋转，齿轮10和水平驱动装置固定在运输装置框架上，带动运输装置框架一起运动。

进一步的，在所述的移动框架的内侧竖直的安装有竖直滑轨11，在所述的滑轨上竖直11安装有双面齿条21，所述的双面齿条21与齿轮组19啮合，所述的齿轮组19由升降驱动装置16驱动其旋转，升降驱动装置16和齿轮安装在 升降平台15上，带动升降平台15上下移动。

进一步的，同步带轮14安装在升降平台上，能随着升降平台一起运动，且所述的同步带一端固定在主框架的侧壁上，另一端绕过升降平台上部的同步带轮与机械抓手盘连接，由于升降平台15的上下运动从而带动抓手盘以2倍于升降平台的速度运动。

进一步的，所述的剪叉机构18由多级剪杆单元首尾连接构成，剪杆单元基本结构是一对杆通过一个位于其中央位置的枢轴相互联接，两杆仅可以围绕该轴，在正交与轴方向的平面运动，其主要功能保证抓手盘在升降和行走过程中的稳定性。

提升输送装置的水平伺服电机驱动减速器旋转，通过齿轮和齿条配合控制运输装置行走位置；垂直伺服电机驱动减速器旋转，通过齿轮、齿条的配合带动升降平台在竖直方向上运动，同步带的一端固定在升降平台的侧壁下端，另一端绕过升降平台上部与抓手盘联接；由于升降平台的上下运动从而带动抓手盘以2倍于升降平台的速度运动。

如图3所示，机械抓手盘的结构如图3所示，包括一个抓手托盘28，在所述的抓手托盘28上设有多个机械抓手25，在所述的抓手托盘28上设有多个供气管道23，所述的供气管道23连接气源，为所述的机械抓手供气，在供气管道安装有减压阀27；在所述的抓手托盘上安装有用于感应物料的高度的传感器24。

进一步的，机械抓手包括一个底板42，在所述的底板42上安装有抓钩气缸30和升降气缸31，所述的升降气缸31驱动所述的底板42上下运动；所述的抓钩气缸30驱动一个齿条上下移动，所述的齿条与两个位于其两侧的齿轮啮合，具体见齿轮齿条32；且两个齿轮旋转方向相反，旋转角度相同；所述的两个齿轮驱动两个旋转轴旋转，在两个所述的旋转轴41上设有多组气动抓钩44，多组气动抓钩44随着所述的旋转轴旋转，实现气动抓钩的开合；在所述的底板上设有与抓钩配合的弧形槽。

进一步的，所述的气动抓钩包括四组，每组包括两个挂钩，其中一个挂钩安装在旋转轴I上，另一个挂钩安装在旋转轴II上，且两个挂钩相互对称；其中两组挂钩安装在两个旋转轴的两端，另外两组挂钩安装在升降气缸的两侧。

进一步的，所述的抓钩44采用弹簧钢。

进一步的，在所述的底板42上固定有抓钩气缸支撑架，用于支撑固定抓钩气缸。

进一步的，在底板42上固定有抓钩气缸支撑架，用于支撑固定抓钩气缸，支撑架是由立板III43、立板II39和一个水平板29构成。

进一步的，升降气缸固定在固定板34上，在所述的固定板34上安装有导向杆36，所述的导向杆36穿过导向套33、固定板34、抓手托盘连接在所述的底板42上。升降气缸的活塞杆通过连接杆38与底板20相连。

在所述的底板20上安装有导向杆座16。

两个旋转轴的依次穿过立板III43、立板II39、立板I 35，且通过轴承40固定。

如图5、图6所示，抓钩结构的设计是专为原料包抓取而设计的，包括固定座45和圆弧钩46；由于物料包装袋比较软，而且具有一定的韧性，但是物料易结块，硬度非常高，因此抓钩的机构要求具有一定的刚性，同时保证抓钩在抓取的时候防止物料掉落，张开的时候物料袋能够顺利脱落。因此抓钩的材质使用弹簧钢，结构采用圆弧形式，抓钩的开合轨迹和抓钩的圆弧是同心圆。

具体的工作过程如下：

为适用物料五花垛码放方式的物料，机械抓手是由多组模块组成，使用气动控制。可根据物料的码放方式进行适当的增减。机械抓手拖盘安装多组抓手单元，每个单元有多组圆弧结构的抓钩抓取、放置物料。升降气缸来控制抓手单元的升降，下降的气压可调，使每个抓手单元的能够接更好的接触到物料袋，抓钩通过键连接到旋转轴上，每根旋转轴固定四个抓钩，气缸开始处于伸出状态，抓钩处于张开位置，通过连接双面齿条，齿条与两个齿轮啮合，气缸带动齿条的往复运动，传递给齿轮，两个齿轮旋转方向相反，旋转角度相同，通过齿轮的旋转带动两个轴进行同步往复的旋转运动，实现抓钩的开合。

整个抓手盘通过升降机构控制升降，当抓手盘下落时，通过光电传感器，控制整个抓手盘的下落位置，当传感器感应到物料，抓手盘停止，升降气缸伸出，使每个单元底板接触到物料。抓钩气缸缩回，使抓钩旋转插入到物料袋当中，最后升降气缸复位，升降机构将整个抓手盘提升。抓钩可以抓着物料通过运输小车输送到指定的工位。当抓钩气缸再次伸出的时候，抓钩反向旋转，物 料袋自动脱落。

2)压包工位2

针对板结较为严重的物料进行初次的破碎，使物料变得较为松散。使用液压系统和连杆结构对物料进行压破；具体结构为一个侧位压包装置2-1，包括一个底盘48，在所述的底盘48的上方对称的设有多个压盘52，多个压盘52中位于外侧的一端与底盘相连，与该端相对的另一端为自由端，且每个压盘52的顶部连接有驱动装置，通过驱动装置驱动压盘相对底盘垂直或者与底盘的顶面平行，完成对物料的挤压破碎。

运动方式：液压缸处于缩回状态，压盘处于垂直状态，当硬块物料放到底盘上，液压缸启动，随着液压杆的伸长，连杆II做圆周运动，带动连杆I运动，连杆I推动压盘以支座为旋转轴做圆周运动，当压盘旋转到90度后液压缸达到极限行程和压力，完成对物料的挤压破碎。

进一步的，多个压盘52成矩形分布；且多个压盘的工作面的面积之和正好或者稍微小于底盘的工作面面积。压盘的个数为四个，四个压盘成矩形分布；四个压盘的工作面的面积之和正好或者稍微小于底盘的工作面面积。

其可以设计成2个，或者6个等，根据实际工程需要进行设计即可。

进一步的，每个压盘至少通过一套驱动装置驱动，每套驱动装置包括一个液压缸50、连杆I49和连杆II51，液压缸50的缸体部分固定在支架上，连杆II51的一端连接在压盘上，另一端连接液压缸的活塞杆，所述的连杆I40的一端连接在框架上，连杆I40的另一端连接在活塞杆上。

进一步的，底盘上固定有铰链座53，所述的压盘上安装有压针54，装有压针54的压盘安装在铰链座53上。

进一步的，液压缸的缸体和连杆I的一端通过铰链支座分别连接到框架上。

进一步的，连杆I与活塞杆之间、连杆II与压盘和活塞杆之间，通过圆柱销进行连接。当然上述的液压缸可以置换成气缸。

本实用新型中压包工位采用四组压盘设计，使压包的面积能够覆盖整个压包工位，由于拆包机空间的限制，因此采用侧位压包的方式，在保证有足够压力和刚性的同时，要求结构简单，安装空间小，因此压包装置是采用四连杆机构，用液压做驱动，侧位压包。

该装置根据物料包的大小和结块硬度，调整各连杆的长度和压力，以达到压包的效果。

该装置可以根据安装空间，调整铰链的安装位置，液压缸的长度，结构适应范围广，可用于直线运动变为旋转运动机构。

3)拆包工位3

提升输送装置抓取物料快速通过割刀到达晃杠的上方，割刀将物料袋底部割破，然后通过晃杠往复运动直线运动，对物料袋进行拨打，确保原料袋内的物料抖落干净。在料斗里对物料进行二次破碎，物料被破碎成可以投入使用的大小。然后通过输送装置将物料输送到碎屑分选工位。

其中切割装置3-1如图8所示:通过电机减速机做驱动，带动一个多组刀具高速旋转，完成对物料袋底部的切割；具体的包括电机减速机59，所述的电机减速机59驱动一个旋转轴58旋转，在所述的旋转轴58上设有刀具57，刀具57安装在隔套上，且旋转轴的两端通过轴承55支撑。

晃杠机构3-3如图9所示：通过电机减速机65驱动偏心轮64旋转，偏心轮64带动连杆63做直线移动，连杆63连接框架60，且在框架60的底部安装有滑块，所述的滑块沿着所述的导轨62来回移动；使得整个晃杠机构做直线往复运动。

破碎机构3-2和下料斗图10所示：破碎机构采用对辊式破碎机构，对物料进行破碎。下料斗：由于物料的特性具有一定的粘性，自流行较差，同时受到设备安装空间的限制，在下料斗四壁上用振动器，有助于物料快速的下落；具体的包括框架66、齿轮组67、对辊机构68、轴承座69、驱动装置70、斗箱支座71、斗箱72、振动器73；斗箱72底部安装斗箱支座71，且斗箱72通过振动器73安装在框架66上，斗箱的底部安装有对辊机构68，驱动装置70驱动对辊机构68。

4)碎屑分选工位6

物料经过拆包破碎后，物料中会含有编织袋的尼龙碎屑，碎屑若进入生产工序将会影响产品的质量，因此要将碎屑从物料中清除。

使用直线振动筛，选择目数较高的筛网(网眼的大小比物料颗粒略大)，将物料进行筛分，在筛分的过程中，大块的物料和碎屑留在筛网上部，输送到吸 风口，由于碎屑较轻，调整离心式风机的风量，使其能够把碎屑吸出，通过管道输送到密封的收集箱中。其余的物料输送到下料口。振动筛和吸风机均使用变频电机控制，可以根据对不同性质的物料调整振筛的筛分产能和吸风量。(如图11)

碎屑分选装置，包括一个直线振动筛74，在所述的直线振动筛74的顶部设有与其内部相通的旋风通道75，所述的旋风通道75与一个风机76相连，且所述的风机76又通过管路与碎屑收集箱77相连。

进一步的，所述的振动筛和吸风机均使用变频电机控制。

进一步的，所述的碎屑收集箱焊接在所述的直线振动筛的一侧，顶部设有一个盖体，所述的盖体上设有一个管路连接口，设置盖体的目的主要是为了防尘。

进一步的，所述的直线振动筛的筛网的网眼大小比物料的颗粒略大。

进一步的，所述的直线振动筛内设有多层筛网，每层筛网的顶部均设有旋风通道，每个旋风通道连接一个风机，多个风机通过管路与一个碎屑收集箱相连；通过设置多层筛网，多个风道来实现不同要求的物料分选。

进一步的，所述的多个风机也可以各自配设一个碎屑收集箱，实现不同碎屑的分类收集。

进一步的，分选比重不同的物料，可以根据产能的大小，和物料的比重，调整振筛的形式(圆形筛，摇摆筛等)及外形尺寸。

进一步的，可根据分选物料的比重的差异，采用不同吸力大小的风机进行吸附。

5)集袋工位4

将编织袋进行收集整理。(如图12)，具体的包括收集筐78、传感器79、开合装置80、框架81、推袋装置82、物料袋缓存区83；框架84顶部是物料袋缓存区83，中间是推袋装置，当传感器79检测到缓存区的袋子达到了一定的数量时，推袋装置将袋子从开合装置处推动到收集框内。

6)吨包拆包工位5

针对吨包包装的物料进行拆包作业。通过旋转的方式，使物料包进行倾倒，不需要对物料袋进行破坏(包装袋可回收利用)，同时实现自动化作业，提高生 产效率。

吨包的上料位置在设备尾端的吨包工位，吨包上口打开后放到下托盘，通过液压装置提升至吨包上口接触到上托板，持续加压，使上托盘的固定立柱顶住吨包袋，然后通过电机减速机驱动上下托盘带动物料进行旋转，开始倾倒物料，当托盘旋转到180度时固定在上托盘的液压缸伸出，将料带向上顶出，随着液压缸的伸长，物料也将倾倒完成，然后液压缸收缩，托盘反向旋转至原始位，下托盘下降，取出物料袋，进行下一个循环。下托盘和顶袋装置都选用液压动力，可以对结块的物料行程挤压破碎的作用，同时在上托盘两侧增加杠杆机构，也是通过液压驱动，物料进行拍打和挤压，使物料能够顺畅的下落至下料斗中，物料经过下料斗的破碎机构通过皮带输送至出料口。吨包拆包装置(如图13)所示，包括：框架84、提升液压缸85、顶袋液压缸86、上托盘87、旋转驱动装置88、下托盘89、破碎装置90、下料斗91、导向杆92、挤压液压缸93、杠杆94、挤压盘95；具体的连接方式如下：

框架1内设有一个下料斗8，在所述的下料斗8的上方设有用于盛放吨包袋的下托盘6，在下料斗8的底部还设有对物料进行破碎的破碎装置。

进一步的，在所述的框架上还安装有对吨包袋进行挤压的挤压装置。

进一步的，所述的挤压装置包括两个挤压盘，两个挤压盘之间通过挤压液压缸相连，在挤压液压缸伸出时驱动两个挤压盘运动，实现对吨包袋的挤压，将吨包袋内的硬块压碎。

进一步的，所述的两个挤压盘分别设置在吨包袋的两侧。

进一步的，所述的升降驱动装置包括两个液压缸，两个液压缸的缸体固定在框架上，液压缸的活塞杆连接在下托盘上。

进一步的，所述的顶袋机构包括顶袋液压缸，所述的顶袋液压缸的缸体竖直的固定在上压盘上，活塞杆用于在上压盘和下压盘旋转180度后，将吨包袋顶起。

进一步的，在所述的上压盘和下盘的外侧设有固定在框架上的导向杆，在下压盘上下运动时，对下压盘进行导向。

进一步的，在所述的下料斗的底部还设有对物料进行破碎的破碎装置。

进一步的，在所述的上压盘的底部设有固定立柱，用于顶住吨包袋。

具体的工作方法如下：

下托盘在升降驱动装置的驱动下下落到最低位置，将吨包袋放到下托盘上，通过升降驱动装置提升至吨包接触到上托盘，持续加压，使上托盘的固定立柱顶住吨包袋，然后通过旋转驱动装置驱动上下托盘带动物料一起进行旋转，开始向下料斗内倾倒物料。

当上托盘旋转到180度时固定在上托盘的顶袋机构伸出，将吨包袋向上顶出，随着顶袋机构的伸长，物料也将倾倒完成，然后顶袋机构收缩，上托盘和下托盘反向旋转至原始位，下托盘下降，取出空的吨包袋，进行下一个循环。

下托盘和顶袋装置都选用液压动力，可以对结块的物料有一定挤压破碎的作用，同时在上托盘两侧增加杠杆机构和挤压盘，也是通过液压驱动，对物料进行拍打和挤压，使物料能够顺畅的下落至下料斗中，物料经过下料斗的破碎机构通过皮带输送至出料口。

6)辅助装置

本实用新型中除了包括上述的装置外，还包括一些辅助的装置，例如除尘装置，框架，编制袋收集车，护板，液压站，气动控制装置，电气控制柜，操作面板，监控系统。

7)操作系统以及电气控制系统

(1)电气系统简介：

新型智能拆包系统基于距离传感器定位，编码器采集运动信号，经由微处理器MCU经过自主编译核心运算逻辑，控制自主设计机械结构完成拆包的一套系统。

(2)系统介绍：

a)信号采集处理简介：距离传感器采用光电漫反射传感器、电磁接近开关以及限位开关，配合运动部件的编码电动机实现设备的精准控制。设备所有电动系统均拥有电流检测装置，通过设备通信经由MCU处理比较，对不正常状态的电气系统报警指示。设备加装光电对射传感器进行设备安全防护，设内部拥有监控系统实时监控重要的工位，保障设备的安全可靠。

在机械抓手盘上安装光电漫反射传感器，来检测物料与抓手盘的距离。

在物料运输装置I、II在导轨上行走位置采用双重限位模式，在重要工位(物料运输装置I原始位置、物料运输装置I压包工位、物料运输装置II的原始位、 物料运输装置II的压包工位)上采用光电漫反射作为第一位置信号，电磁接近开关作为第二位置信号。

为防止两运输装置撞车，在两个运输装置上还安装有一组光电漫发反射感应器和限位开关作为保护控制。

此外，在导轨两端极限处设置限位开关，作为硬限位，起保护左右，防止两个物料运输装置超限位行程。

b)系统运行逻辑：

在上料工位，物料运输装置I机械抓手托盘下移，机械手下移，抓取物料袋；机械手收缩，机械手提起，物料运输装置I移动至压包工位，机械手下移，机械手张开，物料放到压包工位；物料运输装置I返回上料工位进行下一层的抓取。

若物料较硬，进行压包,若物料无结块，可不进行压包(可选)。

物料运输装置I程序控制物料运输装置I返回上料工位的同时，物料运输装置II移动至压包工位进行抓取物料袋，机械手托盘下移，机械手收缩，机械手托盘提起，物料运输装置II移动，对物料袋进行割袋、晃袋、下料、破碎；分选后的物料从出料口出来，物料运输装置II移动至收集工位，张开物料袋放入收集箱内；下一次循环。

物料经过破碎后进入分选机构，通过分选机构将物料中杂质清除，最后输送至出料口。

由于吨包的物料袋较大，单独设计吨包机构负责的物料拆包作业，通过液压装置将物料挤压并固定，通过电机带动液压装置使进行物料旋转倾倒，完成吨包拆包作业。

(3)软件程序介绍

a)主控界面：

简短的文字表示，形象动画模拟显示，让设备每个工位都清晰明了，简单易懂，增加了设备操作的可视性。设备底部设有通用参数、故障信息、原料设置、手动操作的窗口快开按钮，灵活方便的对设备进行参数设定、故障巡查等操作。预制一键启动按钮，运行时只需选择一下物料种类，设置抓包层数，就可以通过界面或者遥控器进行一键启动、一键停止，极大的减少了设备操控的难度。

b)通用参数设置界面：

为增加设备运行可靠性，适应多种物料的必要性，特增加通用参数设置界面。可以通过通用参数设置界面对各个机构物料清除时间进行设定在保证设备安全的情况下，更加体验人性化。并在底部加入管理员引入快捷按钮，更方便的进一步的调试产品。

c)管理员设定校准界面介绍：

管理员设定校准界面的设定，为自动化产品程序的调试提供了一个新的思路。管理员界面的设定，不但降低了程序调试的难度，而且还提高了程序调试的效率。通过通用参数设置页面快捷按钮，输入指定管理员密码即可进入管理员设定校准界面。在管理员设定校准界面中，我们可以对小车提升机构，小车运动机构，以及分选、切刀、晃袋系统的参数进行设定(注：非专业调试人员不能进行设置)。底部引入自学习界面快捷按钮。

d)自学习校准界面：

为减轻自动化运行设备的调试难度，提高调试精度，提高调试效率，降低调试成本。我们创新式的引入产品自学习功能。只需要打开自学习界面，通过手动模式分别操作两个小车从原始位开始在各个工位运行一遍再点击学习完成，即可完成设备运动部件的精确定位。

e)故障显示界面：

设备故障后，主操控页面会有故障提示。打开底部故障信息快捷键即可调出故障显示界面，对于所有的故障信息一目了然。

f)原料种类设置界面：

界面预制四组原料参数设置，用户只需对每种原料运行参数进行设定，通过主操控界面的快捷按钮即可选择。

g)手动操作界面：

预留手动操作界面，可以对设备的每个部件单独操作。满足产品的其他需求。

(4)故障自检功能

a)传感器的自检

新型智能拆包系统内的所有运行状态都具有状态记忆功能，每次传感器状态都会与前三次状态作比较、计算，如有异常系统回发出报警提示，提示操作人员 检察。

b)电机故障检测

电机电流是电动机运行状态的最重要参数，无论是机械故障还是电气故障都会引起电动机电流变化。新型智能拆包机系统内的所有电机电流在720小时内都会有筛选记录(如正常运行电流，最大运行电流，电机突变电流等参数的电流值和发生时间、电流变化的触发原因)新型智能拆包机会根据这些参数来比较运算，从而判断出电机当前运行状态是否正常。

c)物料运输装置I/II故障检测

新型智能拆包系统内运输装置，各行走电流在和抓手电流以及各部件位置系统会在720小时内都会有筛选记录，新型智能拆包机会根据这些参数来比较运算，从而判断出各部件当前运行状态是否正常。

(5)吨包控制系统

吨包拆包系统具有位置检测，电流检测，以及其他各部件的状态检测，新型智能拆包机系统根据这些参数判断出各部件当前运行状态是否正常。

吨包拆包可以和小包物料同时操作，可以把产能发挥到最大，从而能更好的满足生产需求。

(6)系统自学习功能

新型智能拆包系统具有自学习功能，系统设计了方便的一键自学习界面。通过自学习功能可以简单方便的给运输小车定位，抓手定位，以及各部位配合距离的计算。

(7)远传纠错报警

系统具有数据远传功能，如果现场设备运行系统内检测到设备运行不正常，远传功能会调取设备系统内数据库报警内容，提醒设备生产厂家进行远程协助维护。该功能可以方便的帮助设备卖家和买家同时实现对设备的异地维护，从而减少设备技术人员出差维护设备的相关费用。同时大大缩短的维修周期。

(8)远程优化

设备数据库具有远传功能，设备在生产过程中，如果厂家需要更换不同物料，或增加了新物料品种。为了设备能够提高工作效率，我们可以通过远程修改数据库内容，实现设备所需要的功能。

同时可以根据设备的使用情况，提醒客户在什么的时间，哪个部位需要进行怎样的保养和维护，可以有效的提前预防故障的发生，提高设备的开机率和使用寿命。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种新型智能化拆包系统，其特征在于，包括上料工位、压包工位、拆包工位、碎屑分选工位、集袋工位和控制系统；

所述的上料工位包括两套物料运输装置，一套物料运输装置将物料袋放置在压包工位上，另一物料运输装置将物料袋从压包工位快速送到拆包工位和集袋工位；

所述的压包工位对物料袋中的板结块进行初次的破碎，使物料变得较为松散；

所述的拆包工位，将物料袋底部割破，然后通过晃杠往复直线运动，对物料袋进行拨打，确保原料袋内的物料抖落干净，在料斗里对物料进行二次破碎，物料被破碎成可以投入使用的大小；然后通过输送装置将物料输送到碎屑分选工位；

所述的碎屑分选工位，将碎屑从物料中清除；

所述的集袋工位，将物料袋进行收集整理；

所述的控制系统控制上料工位、压包工位、拆包工位、碎屑分选工位、集袋工位。

2.如权利要求1所述的新型智能化拆包系统，其特征在于，还包括一个吨包拆包工位，所述的吨包拆包工位用于对大物料袋进行拆包；所述的吨包拆包工位包括一个支框架，在所述的支框架内设有一个下料斗，在所述的下料斗的上方设有用于盛放吨包袋的下托盘，所述的下托盘在升降驱动装置的驱动下可以上下运动，在所述的下托盘的上方设有安装在框架上的上托盘，在所述的上托盘上设有可以上下伸缩的顶袋机构，在框架的两侧设有旋转驱动装置，所述的旋转驱动装置的输出端固定在所述的上托盘上，在上托盘和下托盘夹紧吨包袋后，通过旋转驱动装置驱动上托盘和下托盘一起旋转。

3.如权利要求1所述的新型智能化拆包系统，其特征在于，所述的控制系统包括一个控制器、信号采集装置和触摸屏显示器，所述的信号采集装置将采集的信号发送给控制器，所述的控制器一方面将信号处理后发送给触摸屏显示器进行显示；另一方面控制上料工位、压包工位、拆包工位、碎屑分选工位、集袋工位进行相应的动作。

4.如权利要求1所述的新型智能化拆包系统，其特征在于，所述的控制系统内设置有传感器自检模块、电机故障检测模块、物料运输装置故障检测模块。

5.如权利要求1所述的新型智能化拆包系统，其特征在于，所述的控制系统与远程监控系统进行通讯。

6.如权利要求1所述的新型智能化拆包系统，其特征在于，在所述的上料工位、压包工位、拆包工位以及两个物料运输装置上均设置有位置检测装置以及限位装置。

7.如权利要求1所述的新型智能化拆包系统，其特征在于，所述的压包工位包括一个水平设置在主框架上的底盘，在所述的底盘的上方对称的设有多个压盘，多个压盘中位于外侧的一端与底盘相连，与该端相对的另一端为自由端，且每个压盘的顶部连接有驱动装置，通过驱动装置驱动压盘相对底盘垂直或者与底盘的顶面平行，完成对物料的挤压破碎。

8.如权利要求7所述的新型智能化拆包系统，其特征在于，在所述的物料运输装置包括水平行走机构和移动框架，在所述主框架的外侧安装有导轨，在所述的移动框架的顶部固接有沿着导轨水平移动的水平行走机构，水平行走机构带着所述的移动框架一起水平移动，在移动框架的内部安装有能沿其上下运动的升降平台，所述的升降平台的底部通过剪叉机构和同步带与机械抓手盘上下安装。

9.如权利要求8所述的新型智能化拆包系统，其特征在于，所述的机械抓手盘包括一个抓手托盘，在所述的抓手托盘上设有多个机械抓手，在所述的抓手托盘上设有多个供气管道，所述的供气管道连接气源，为所述的机械抓手供气；所述的机械抓手包括一个底板，在所述的底板上安装有抓钩气缸和升降气缸，所述的升降气缸驱动所述的底板上下运动；所述的抓钩气缸驱动一个齿条上下移动，所述的齿条与两个位于其两侧的齿轮啮合，且两个齿轮旋转方向相反，旋转角度相同；所述的两个齿轮驱动两个旋转轴旋转，在两个所述的旋转轴上设有多组抓钩，多组抓钩随着所述的旋转轴旋转，实现气动抓钩的开合；在所述的底板上设有与抓钩配合的弧形槽。

10.如权利要求1所述的新型智能化拆包系统，其特征在于，所述的碎屑分选工位，包括一个直线振动筛，在所述的直线振动筛的顶部设有与其内部相通的旋风通道，所述的旋风通道与一个风机相连，且所述的风机又通过管路与碎屑收集箱相连。