一种自动导入导出转盘封装机的制作方法

本发明涉及煤样封装转运自动化设备，更具体地说，涉及一种自动导入导出转盘封装机。

背景技术：

1、在煤炭行业的煤质检测流程中，煤样从采集点到化验室需经历封装、标识、转运等多个环节。目前，国内大多数煤炭企业的煤样封装转运仍以人工作业为主：操作人员手动将空煤样桶放置于工位、逐一开盖、人工装填煤样、称重计量、扣盖密封，再将满桶搬运至转运车或传送带。这种模式不仅劳动强度大、作业效率低，且人为操作的一致性难以保证——装填量偏差、封盖不严、标识错漏等问题频繁发生，直接影响后续化验数据的准确性和可追溯性。

2、近年来，部分企业引入了半自动化或单功能自动化设备，如独立式自动称重灌装机、旋转式多工位灌装台等。然而此类设备多针对单一工序设计，各设备间仍需人工衔接或配置独立的输送线，整线占地面积大、设备协同性差。更重要的是，现有自动化方案普遍将空桶上料与满桶导出设计为两条独立输送线，无法在同一工位区域实现空桶导入与满桶导出的同步并行作业，导致转盘等待时间长、整机节拍瓶颈明显。

3、鉴于此，亟需一种集成度高、能够实现空桶导入与满桶导出同步进行的煤样桶自动封装设备，以解决上述技术问题，为此，我们提出一种自动导入导出转盘封装机。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自动导入导出转盘封装机，以解决传统煤样桶转运等待时效长的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自动导入导出转盘封装机，包括主体机架；所述主体机架内部设置有转盘机构；所述转盘机构上呈环形等间距设置有若干用于荷载煤样桶的限位腔；所述主体机架上沿着若干所述限位腔的环形路径分别设置有双适配夹持机构、抓盖机构及装填机构；所述装填机构下方位于所述煤样桶下方设置有计量机构；所述主体机架内相对远离所述转盘机构一侧设置有限位输送机构；所述限位输送机构集成空桶输送状态级满桶输送状态；形成煤样桶空桶状态的上料导入运动及煤样桶满桶状态的荷载转运导出运动；其中，所述双适配夹持机构具有中心对称性同步导入导出状态及变速性导入导出状态。

3、本发明中限位输送机构在空桶输送状态下将煤样空桶输送至转盘机构的对应工位；双适配夹持机构将空桶夹持导入转盘机构的限位腔内；转盘机构作间歇式转动，依次将煤样桶移送至抓盖机构执行抓盖操作、移送至装填机构执行装填操作，同时装填机构下方的计量机构实时计量装填量；装填完成后转盘机构继续转动至导出工位，双适配夹持机构将满桶从转盘机构夹持导出至限位输送机构，限位输送机构切换为满桶输送状态将满桶运出；实现煤样桶从空桶上料、转盘转运、抓盖、装填计量到满桶导出的全流程自动化封装作业；整机以转盘机构为核心实现多工位并行作业，空桶导入与满桶导出可同步进行，各工序连续不中断，显著提升封装效率；限位输送机构集成空桶/满桶双状态，减少设备占用空间，实现一机多用。

4、优选地，所述双适配夹持机构包括中心承载转动壳体；所述中心承载转动壳体内部转动设置有双叠层行星机构；所述双叠层行星机构顶部设置有用于驱动或锁止双叠层行星机构的差速机构；所述双叠层行星机构的两个延伸端分别设置有呈中心对称布置的夹持机构。

5、优选地，所述双叠层行星机构包括呈两个上下布置于所述内部的两级太阳轮；所述两级太阳轮内部轴心处设置有中心驱动轴；所述中心驱动轴相对两个所述两级太阳轮内部分别设置有两个中心驱动齿轮；两个所述中心驱动齿轮分别与对应的两级太阳轮通过行星齿轮啮合连接；所述中心驱动轴顶部设置有同步轮a；所述主体机架内部边侧还设置有用于驱动所述同步轮a转动的中心驱动电机；所述中心驱动电机输出端设置有同步轮b。

6、优选地，每个所述两级太阳轮内仅设置有一个所述行星齿轮；且，所述行星齿轮通过独臂行星连接架与所述中心驱动轴连接。

7、优选地，相对位于上侧的独臂行星连接架底部设置有连接延伸轴件a，且，所述连接延伸轴件a穿设于相对位于下侧的两级太阳轮内。

8、优选地，所述差速机构包括通过轴承座布置于所述主体机架上的公转带齿驱动座；所述公转带齿驱动座两侧分别设置有分流驱动齿轮轴；其中，两个所述分流驱动齿轮轴端部分别设置有一级锥齿轮；两个所述一级锥齿轮通过两个同步锥齿轮啮合连接；其中任意一个所述分流驱动齿轮轴与所述公转带齿驱动座转动连接，且，两个所述同步锥齿轮布置于所述公转带齿驱动座上；其中，所述公转带齿驱动座通过锁止齿轴及锁止电机驱动。

9、优选地，差速机构还包括布置于所述分流驱动齿轮轴端部分流锁止驱动锥齿轮；所述分流锁止驱动锥齿轮端部设置有转向驱动齿轮；所述转向驱动齿轮端部通过交错轴设置有啮合锁止齿轮；其中，两个所述啮合锁止齿轮分别与呈上下布置的两个所述两级太阳轮啮合连接。

10、优选地，所述夹持机构包括固定于所述独臂行星连接架底部的升降组件；所述升降组件底部设置有夹具。

11、优选地，所述差速机构具有第一工作状态和第二工作状态；

12、在第一工作状态下，所述锁止电机通过所述锁止齿轴锁止所述公转带齿驱动座，进而锁止两个所述两级太阳轮；所述中心驱动电机驱动两个所述独臂行星连接架作等速同步转动，其中一个所述独臂行星连接架拖动所述夹持机构将煤样空桶从所述限位输送机构导入至所述转盘机构，同时另一个所述独臂行星连接架拖动所述夹持机构将煤样满桶从所述转盘机构导出至所述限位输送机构；在第二工作状态下，所述中心驱动电机驱动两个所述两级太阳轮同向转动，所述差速机构使两个所述两级太阳轮产生角速度差，进而使当前一个所述独臂行星连接架拖动所述夹持机构将煤样桶夹持提升并与所述限位输送机构或所述转盘机构分离后，后一个所述独臂行星连接架以更高角速度进行追赶转动。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、本发明中限位输送机构在空桶输送状态下将煤样空桶输送至转盘机构的对应工位；双适配夹持机构将空桶夹持导入转盘机构的限位腔内；转盘机构作间歇式转动，依次将煤样桶移送至抓盖机构执行抓盖操作、移送至装填机构执行装填操作，同时装填机构下方的计量机构实时计量装填量；装填完成后转盘机构继续转动至导出工位，双适配夹持机构将满桶从转盘机构夹持导出至限位输送机构，限位输送机构切换为满桶输送状态将满桶运出；实现煤样桶从空桶上料、转盘转运、抓盖、装填计量到满桶导出的全流程自动化封装作业；整机以转盘机构为核心实现多工位并行作业，空桶导入与满桶导出可同步进行，各工序连续不中断，显著提升封装效率；限位输送机构集成空桶/满桶双状态，减少设备占用空间，实现一机多用。

15、2、本发明通过双适配夹持机构以中心承载转动壳体为固定基座，其内部的双叠层行星机构作行星转动，差速机构位于顶部对双叠层行星机构施加驱动或锁止，两个延伸端的夹持机构呈中心对称布置并随行星机构作同步或差速转动；通过双叠层行星机构、差速机构、双夹持机构的俯视对称布局，实现一台夹持机构同时执行导入和导出两个动作；使两个夹持机构的转动惯量互相平衡，运行平稳；差速机构的介入使两个夹持机构可在同步与变速之间切换，为后续的追赶式工位切换提供了结构基础。

16、3、本发明中中心驱动电机通过同步轮b带动同步轮a，驱动中心驱动轴转动；中心驱动轴上的两个中心驱动齿轮分别驱动对应的行星齿轮，进而驱动上下布置的两级太阳轮转动；通过单一中心驱动电机经同步带传动，实现为上下两层两级太阳轮提供旋转动力效果。

17、4、本发明中每个两级太阳轮内仅配置一个行星齿轮，该行星齿轮通过独臂行星连接架与中心驱动轴连接，形成单行星轮独臂传动结构；位于上侧的独臂行星连接架底部设有连接延伸轴件a，该轴件向下穿入下侧两级太阳轮的内部，实现上下两层独臂行星连接架的轴向贯通连接；且基于独臂行星连接架设置，提供充足转动空间，优化传统多臂行星架造成的活动空间受限的情况。

18、5、本发明中锁止电机通过锁止齿轴控制公转带齿驱动座的锁止或释放；两个分流驱动齿轮轴在公转带齿驱动座上转动，端部的一级锥齿轮通过同步锥齿轮相互啮合实现动力分流；通过锁止电机切换公转带齿驱动座的自由/锁止状态，配合锥齿轮分流，控制两个分流驱动齿轮轴的同速或差速输出；状态切换仅需控制锁止电机锁止或协同运动，控制逻辑简单；传动平稳，适合频繁切换工况。

19、6、本发明中通过锁止电机通过锁止齿轴锁止公转带齿驱动座，两级太阳轮被锁止；中心驱动电机驱动两个独臂行星连接架作等速同步转动，将煤样空桶从限位输送机构导入转盘机构，同时另一臂将煤样满桶从转盘机构导出至限位输送机构；满足不饱和负载的转运设置；以及通过锁止电机释放，中心驱动电机驱动两级太阳轮同向转动，差速机构使上下两级太阳轮产生角速度差；前一个独臂行星连接架先行将煤样桶夹持提升并与限位输送机构或转盘机构分离，后一个独臂行星连接架以更高角速度追赶，直至到达相同工位位置执行夹持；实现更高效率的饱和负载的转运设置；双状态切换使同一套双适配夹持机构兼具"同步高效转运"和"异步无干涉操作"两种能力；第一工作状态下空桶导入与满桶导出同时完成，转盘机构无需等待，效率最大化；第二工作状态下通过追赶运动解决了两个独臂行星连接架在同一工位区域的空间冲突问题，保证了夹持动作的可靠性和安全性；提高对单一上桶或下桶的处理效率。