一种用于多列包装机的扎袋装罐系统
技术领域
本实用新型涉及一种包装机后整理机械,具体讲,本实用新型涉及一种用于粉状或颗粒状物料的计数及装罐系统。
背景技术
传统的粉末状或颗粒状食品的计量和包装大多是采用袋装或是盒装或是罐装,例如,奶粉采用的是直接将奶粉罐装至铁罐中,其弊端是奶粉易受潮结块,并且在食用过程中不但不容易计量,而且还容易造成二次污染。为了方便消费者食用,避免剩余的物品二次污染,采取先将粉末状或是颗粒状物品,如咖啡、奶粉等先装入条形的小袋中,然后再将一定数量的盛有物品的条形小袋装入包装盒或是包装罐中。在装罐尤其是装入金属的圆柱罐的过程中,由于罐口是圆形的,采用机械式装罐或是再辅助人工整理,也不方便将罐装满,往往是不能充分的利用罐的容量,而且如果辅助人工整理,不但加大了成本,而且影响了包装的效率是质量。
实用新型内容
针对上述现有技术,本实用新型提出了一种用于多列包装机扎袋装罐系统,可以实现自动化的全过程,将装入有物品的条形小袋计数,抓取、扎袋,并紧凑、有序的装入圆筒的罐中,不但可以占满罐的容量,而且可以保证装罐的效率。
为了解决上述技术问题,本实用新型提出的一种用于多列包装机的扎袋装罐系统,包括框架体,所述框架体的顶部安装有摆臂装置,所述摆臂装置上安装有物料小袋抓取装置,所述框架体的前端、且位于所述物料小袋抓取装置的下方设有落袋及计数装置,所述落袋及计数装置的下方设有扎袋装置,所述扎袋装置连接有入罐旋转装置;
所述摆臂装置包括与所述框架体固定的电机,所述电机的输出端连接有减速器,所述减速器的输出轴的两端均分别设有第一同步带传动机构,两个第一同步带传动机构的主动轮分别设在所述输出轴的两轴端处;
所述物料小袋抓取装置包括吸盘架、两个小摆臂和两个第二同步带传动机构,所述吸盘架上设有N个吸盘,所述两个小摆臂分别设在所述吸盘架的两侧;两个小摆臂的一端与所述吸盘架的两端固定,两个小摆臂的另一端分别与所述第二同步带传动机构的被动轮的轮轴转动连接,所述第二同步带传动机构的被动轮与轮轴之间采用涨套连接,两个第二同步带传动机构的主动轮分别与两个第一同步带转传动机构的被动轮同轴;
所述落袋及计数装置包括n个盛袋盒,所述盛袋盒的顶部为敞开口,所述盛袋盒的底部设有两个对开式的转动门,所述框架体的前侧板上设有第一气缸和纵向滑轨,所述纵向滑轨上装配有沿纵向滑轨上下滑动的升降臂,所述第一气缸的伸缩杆为竖直设置,所述第一气缸的伸缩杆与所述升降臂连接,所述升降臂上设有横槽,所述盛袋盒的前后壁上设有转动块,所述转动块的两端分别与所述盛袋盒的壁、转动门及横槽相连;
所述扎袋装置包括安装板,所述安装板的两端设有连接杆,所述安装板上设有n个小袋收拢筒,所述小袋收拢筒包括固定在所述安装板上的弧形板,所述弧形板的上方连接有两个交叉抱合的弧形卡爪,所述弧形卡爪与弧形板之间采用转动连接杆和销轴连接,所述转动连接杆连接有驱动及传动装置,以使两个弧形卡爪在两个转动连接杆的带动下同时向相反的方向转动,从而打开或闭合弧形卡爪;
所述入罐旋转装置包括固定在所述框架体上的安装座,所述安装座上固定有第三气缸、横向连杆和前后导轨,所述前后导轨上装配有滑座,所述滑座上固定有轴承座,所述第三气缸的伸缩杆与所述轴承座固连,所述扎袋装置中的连接杆通过滚动轴承安装于所述轴承座中,所述连接杆的一端与所述扎袋装置中的安装板固连,所述横向连杆的一端与所述安装座固连,所述连接杆的另一端与所述横向连杆的另一端之间连接有转动臂,所述转动臂与所述横向连杆之间为转动连接,所述转动臂与所述连接杆之间为固连,所述转动臂与所述横向连杆的长度相等。
进一步讲,本实用新型所述的用于多列包装机的扎袋装罐系统,其中,所述转动块的一端与所述盛袋盒的壁相连,所述转动块的另一端与所述转动门转动连接,位于所述盛袋盒后壁上的转动块设有嵌在所述横槽中的轴,该轴上设有与所述横槽内侧面接触的滚动轴承。
所述弧形板和与之相连的两个交叉抱合的弧形卡爪构成一圆筒形的小袋收拢筒,所述小袋收拢筒的轴线为水平方向。
与所述转动连接杆连接的驱动及转动装置包括固定在所述安装板上的第二气缸,所述第二气缸的伸缩杆为竖直设置,所述第二气缸的伸缩杆上固定有两个齿条,每个齿条均啮合有齿轮,两个齿轮与所述两个转动连接杆固连;通过第二气缸的伸缩杆的伸缩带动两个齿条同时上移或下移,从而带动两个齿轮旋转,两个齿轮的转动方向相反,进而带动两个转动连接杆,实现所述弧形卡爪的打开或闭合,所述弧形卡爪闭合时,扎紧小袋收拢筒中的物料小袋,所述弧形卡爪打开时,将扎紧后的物料小袋从小袋收拢筒中卸下并直接入罐。
在所述第三气缸的驱动下,第三气缸的伸缩臂向前伸出时,动力依次经过滑座、轴承座、连接杆,最终传递至所述安装板,同时在所述横向连杆的约束下,使得扎袋装置水平退出额同时翻转90°,从而使小袋收拢筒的轴线由水平方向转为垂直方向。
所述第一同步带传动机构和第二同步带传动机构均分别设有张紧轮。
所述盛袋盒的前壁和后壁的内侧设有长度调节板。
所述框架体顶部的后侧、且位于所述物料小袋抓取装置的下方设有防护溜板。
所述框架体顶部、且位于所述物料小袋抓取装置的下方设有防碰撞支撑。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
使用本实用新型的装罐系统,可以实现在装有物品的条形袋装罐之前计数、扎袋(即将要装罐的所有的物品小袋握紧),然后,按照罐装的设计数量将所有小袋一次性的有序的紧凑装入罐中。本实用新型装罐系统特别适用于奶粉成小袋的后序整理机械的自动化生产线设备,可以快速准确的将奶粉从包装生产机械生产成袋后进行计数、抓取、扎袋并且装入铁罐中。
附图说明
图1是本实用新型用于多列包装机扎袋装罐系统的结构示意图;
图2是图1中所示小袋抓取装置的结构示意图;
图3是图1中所示摆臂装置的结构示意图;
图4-1是图1中所示落袋开闭装置的结构示意图;
图4-2是图4-1中A处局部结构放大图;
图5-1是图1中所示扎袋装置的结构示意图;
图5-2是图5-1中B处局部结构放大图;
图6-1是图1中所示入罐旋转装置的结构示意图;
图6-2是图6-1中C处局部结构放大图。
图中:
1-框架体 11-防护溜板
12-防碰撞支撑 2-物料小袋抓取装置
21-吸盘架 22-吸盘
23-小摆臂 24-第二同步带传动机构的主动轮
25-第二同步带传动机构的张紧轮 26-第二同步带传动机构的同步带
27-第二同步带传动机构的被动轮 28-涨套
3-摆臂装置 31-电机
32-减速器 33-输出轴
34-第一同步带传动机构的主动轮 35-第一同步带传动机构的被动轮
36-第一同步带传动机构的同步带 37-第一同步带传动机构的张紧轮
4-落袋及计数装置 41-盛袋盒
42-转动门 43-第一气缸
44-纵向滑轨 45-第一气缸的伸缩杆
46-升降臂 47-横槽
48-转动块 49-调节板
5-扎袋装置 50-安装板
51-连接杆 52-弧形板
53-弧形卡爪 54-第二气缸
55-第二气缸的伸缩杆 56-齿条
57-齿轮 58-转动连接杆
59-销轴 6-入罐旋转装置
61-安装座 52-前后导轨
63-第三气缸 64-滑座
65-横向连杆 66-转动臂
67-轴承座
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明,但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。
如图1所示,本实用新型提出的一种用于多列包装机的扎袋装罐系统,包括框架体1,所述框架体1的顶部安装有摆臂装置3,所述摆臂装置3上安装有物料小袋抓取装置2,所述框架体1的前端、且位于所述物料小袋抓取装置2的下方设有落袋及计数装置4,所述落袋及计数装置4的下方设有扎袋装置5,所述扎袋装置连接有入罐旋转装置6。
如图3所示,所述摆臂装置3包括与所述框架体1固定的电机31,所述电机31的输出端连接有减速器32,所述减速器32的输出轴33的两端均分别设有第一同步带传动机构,两个第一同步带传动机构的主动轮34分别设在所述输出轴33的两轴端处。
如图2所示,所述物料小袋抓取装置2包括吸盘架21、两个小摆臂23和两个第二同步带传动机构,所述吸盘架21上设有N个吸盘22,所述两个小摆臂23分别设在所述吸盘架21的两侧;两个小摆臂23的一端与所述吸盘架21的两端固定,两个小摆臂23的另一端分别与所述第二同步带传动机构的被动轮27的轮轴转动连接,所述第二同步带传动机构的被动轮27与轮轴之间采用涨套28连接,两个第二同步带传动机构的主动轮24分别与两个第一同步带转传动机构的被动轮35同轴。
所述第一同步带传动机构和第二同步带传动机构均分别设有张紧轮。
如图4-1和图4-2所示,所述落袋及计数装置4包括n个盛袋盒41,所述盛袋盒41的顶部为敞开口,所述盛袋盒41的底部设有两个对开式的转动门42,所述框架体1的前侧板上设有第一气缸43和纵向滑轨44,所述纵向滑轨44上装配有沿纵向滑轨44上下滑动的升降臂46,所述第一气缸43的伸缩杆45为竖直设置,所述第一气缸43的伸缩杆45与所述升降臂46连接,所述升降臂46上设有横槽47,所述盛袋盒41的前后壁上设有转动块48,所述转动块48的两端分别与所述盛袋盒41的壁、转动门42及横槽47相连;所述转动块48的一端与所述盛袋盒41的壁相连,所述转动块48的另一端与所述转动门42转动连接,位于所述盛袋盒41后壁上的转动块设有嵌在所述横槽47中的轴,该轴上设有与所述横槽47内侧面接触的滚动轴承。为了适应不同批次物料小袋的长度,本实用新型中所述盛袋盒41的前壁和后壁的内侧设有长度调节板49。
如图5-1和图5-2所示,所述扎袋装置5包括安装板50,所述安装板50的两端设有连接杆51,所述安装板上设有n个小袋收拢筒,所述小袋收拢筒包括固定在所述安装板50上的弧形板52,所述弧形板52的上方连接有两个交叉抱合的弧形卡爪53,所述弧形板52和与之相连的两个交叉抱合的弧形卡爪53构成一圆筒形的小袋收拢筒,所述小袋收拢筒的轴线为水平方向。所述弧形卡爪53与弧形板52之间采用转动连接杆58和销轴59连接,所述转动连接杆58连接有驱动及传动装置,以使两个弧形卡爪53在两个转动连接杆58的带动下同时向相反的方向转动,从而打开或闭合弧形卡爪53;与所述转动连接杆58连接的驱动及转动装置包括固定在所述安装板50上的第二气缸54,所述第二气缸54的伸缩杆55为竖直设置,所述第二气缸54的伸缩杆55上固定有两个齿条56,每个齿条56均啮合有齿轮57,两个齿轮57与所述两个转动连接杆58固连;通过第二气缸54的伸缩杆55的伸缩带动两个齿条56同时上移或下移,从而带动两个齿轮57旋转,两个齿轮57的转动方向相反,进而带动两个转动连接杆58,实现所述弧形卡爪53的打开或闭合,所述弧形卡爪53闭合时,扎紧小袋收拢筒中的物料小袋,所述弧形卡爪53打开时,将扎紧后的物料小袋从小袋收拢筒中卸下并直接入罐。
如图6-1和图6-2所示,所述入罐旋转装置6包括固定在所述框架体1上的安装座61,所述安装座61上固定有第三气缸63、横向连杆65和前后导轨62,所述前后导轨62上装配有滑座64,所述滑座64上固定有轴承座67,所述第三气缸63的伸缩杆与所述轴承座67固连,所述扎袋装置5中的连接杆51通过滚动轴承安装于所述轴承座67中,所述连接杆51的一端与所述扎袋装置5中的安装板50固连,所述横向连杆65的一端与所述安装座61固连,所述连接杆51的另一端与所述横向连杆65的另一端之间连接有转动臂66,所述转动臂66与所述横向连杆65之间为转动连接,所述转动臂66与所述连接杆51之间为固连,所述转动臂66与所述横向连杆65的长度相等。在所述第三气缸63的驱动下,第三气缸63的伸缩臂向前伸出时,动力依次经过滑座64、轴承座67、连接杆51,最终传递至所述安装板50,同时在所述横向连杆65的约束下,使得扎袋装置5水平退出额同时翻转90°,从而使小袋收拢筒的轴线由水平方向转为垂直方向。
为了防止从吸盘22落下的物料小袋调入设备中,所述框架体1顶部的后侧、且位于所述物料小袋抓取装置2的下方设有防护溜板11。为了防止在停电或断电时所述物料小袋抓取装置2碰到设备中的其他部位,在框架体1顶部、且位于所述物料小袋抓取装置2的下方设有防碰撞支撑12。
本实用新型中的电机和个气缸的驱动电机均采用伺服电机,整个运动的节点控制皆由相应传感器发送信号到plc控制系统进行控制。其间的维护及调试,均可通过电器控制系统的设置在程序操作面板上进行。此部分属于电器元件等连接控制过程,属于本领域公知常识,本领域技术人员为了实现整个系统各部分的功能,知晓如何进行电器元件的选型及电气控制,在此不再赘述。
下面以12列包装机包装后的条形包装小袋奶粉装罐为例,描述本实用新型系统的工作过程。
利用本实用新型的用于多列包装机的扎袋装罐系统将成袋后的小袋奶粉水平抓取至盛袋盒41中,达到规定计数后,通过第一气缸43控制将奶粉小袋放入扎袋装置5的小袋收拢筒中,通过第二气缸54控制齿条齿轮传动机构使得小袋收拢筒的弧形卡爪53抱合,从而将小袋收拢筒中的奶粉小袋扎紧,并且通过入罐旋转装置6中的连杆机构(包括第三气缸63及其伸缩臂、横向连杆65和转动臂66)水平推出并旋转90°,将扎好的奶粉小袋(竖直方向)有序地放入铁罐中。
小袋奶粉条通过12列包装机包装好后,12列奶粉条被输送到指定水平位置,通过吸盘22将12条小袋奶粉吸起并在摆臂装置3的带动下旋转180°,旋转过程中12条小袋均保持水平状态,经过吸取旋转后掉入盛袋盒41中每次放置3袋经过10次动作后共计数30袋,盛袋盒41下的转动门42打开,奶粉小袋掉入打开的小袋收拢筒中,再重复上述动作,两次动作循环完成后共60袋奶粉小袋
掉入小袋收拢筒中,然后第三气缸63执行伸出动作将扎袋装置5水平推出并且同时实现该整体装置旋转90°,实现奶粉小袋由水平位置变成竖直位置,以便直接掉入下方放置的奶粉铁罐中。
由图2所示,物料小袋抓取装置是由所述第二同步带传动机构的被动轮27经第二同步带传动机构的同步带26传动,带动小摆臂23摆动,吸盘架21同小摆臂23相连,实现吸盘22进行180°的摆动,并且实现摆动过程中小袋一直保持水平状态。
如图3所示,摆臂装置3是通过电机31及减速器32传动至两端的第一同步带传动机构的主动轮34经过各自的第一同步带传动机构的同步带36,传动至该第一同步带传动机构的被动轮35旋转带动如图2中所示的物料小袋抓取装置2的整体旋转。
如图4-1和图4-2所示,落袋及计数装置4是由第一气缸43的伸缩杆带动升降臂46在纵向滑轨44上上下滑动,将盛袋盒41下方的转动门42打开或闭合,实现小袋能自由落下。
如图5-1和图5-2所示,扎袋装置5是由图4中的盛袋盒41落出的小袋落入弧形卡爪53中,旋转的弧形卡爪53能够打开或闭合,即通过第二气缸54的伸缩杆的伸缩带动齿条56上下运动,齿条56带动齿轮57旋转,齿轮57与转动连接杆58通过胀套连为一体,转动连接杆58与弧形卡爪53之间通过销子相连,实现该弧形卡爪53的打开或闭合,用于实现小袋的扎袋。
如图6-1和图6-2所示,入罐旋转装置6是通过第三气缸63的伸缩杆的水平伸缩推动如图5-1和图5-2所示的扎袋装置5的整体推出,同时,通过横向连杆65和转动臂66相连,扎袋装置5在水平推出时,转动臂66的前后位置同滑座64的运动轨迹形成一等腰直角三角形,从而使扎袋装置5的水平推出和旋转90°同时完成。
尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨的情况下,还可以做出很多变形,这些均属于本实用新型的保护之内。