一种全自动机器人套袋集装袋包装设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种全自动机器人套袋集装袋包装设备，属于包装设备技术领域。


背景技术：

2.物料灌装是采用包装设备完成，目前，需要人工将待盛装物料的集装袋即大包装袋吨袋包装袋放置在落料口位置，具体是将包装袋的吊带挂在设备的挂钩结构上，人工将包装袋的进料口对正放置在在包装设备的下料筒的下方，然后包装设备的料仓放料物料进入到包装袋内，灌装完毕后，还需要人工将吊带取下，然后才能通过输送机输送出料，或者是人工将包装袋的袋口套装在下料筒上，然后灌装完成后，人工将袋口收起，通过输送机将灌装后的物料输送出料，这种物料灌装包装过程多处需要依赖人工参与操作才能保持整个灌装过程连续性，不仅灌装过程自动化程度低，工作效率低，而且工人劳动强度大，人工成本低，人工在包装设备内操作容易出现安全事故。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，自动化程度高，包装效率高，安全可靠的全自动机器人套袋集装袋包装设备。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种全自动机器人套袋集装袋包装设备，包括套袋机构、灌装机构及包装袋输送线，所述灌装机构包括灌装架、设于灌装架上的给料仓、鼓袋机构、夹袋机构及滑台升降机构，所述给料仓的底部设有落料口，所述落料口处设有放料阀门，所述落料口通过软管连接有下料筒；
5.所述套袋机构包括套袋机器人，所述套袋机器人设有用于抓取袋口套装在所述下料筒上的机器人取袋抓手；
6.所述滑台升降机构包括升降滑台及驱动升降滑台上、下动作的滑台驱动机构，所述下料筒设置在所述升降滑台上，
7.所述鼓袋机构包括鼓风通道，所述鼓风通道的入口与鼓风机连接，所述鼓风通道的出口与套装在所述下料筒上的包装袋的袋口连通，所述鼓风通道的入口设置在所述软管上或下料筒上；
8.所述夹袋机构包括一对夹袋夹及分别用于驱动夹袋夹夹袋及松袋动作的夹袋驱动缸，所述夹袋夹上设有与所述下料筒的外轮廓相适配的弧形结构，所述夹袋驱动缸的缸体设置在所述下料筒上所述夹袋夹的上端与所述下料筒铰接，所述夹袋驱动缸的活塞杆与所述夹袋夹的中部铰接。
9.本实用新型的有益效果是：可通过套袋机器人抓取包装袋并将其套装在下料筒上，通过夹袋机构的夹袋夹将包装袋的袋口固定在下料筒上，套袋后机器人撤出灌装区域，实现自动化套袋过程，升降滑台在滑台驱动机构的作用下驱动下料筒上升，提升包装袋的高度，同时鼓袋机构的鼓风机作用，通过鼓风通道将包装袋鼓开平整，鼓袋结束后，升降滑
台带动下料筒下降，使得包装袋的底部支撑在包装袋输送线上，放料阀门打开，将料仓内的物料灌装到包装袋内，待灌装完毕后，升降滑台上升，夹袋机构打开松开包装袋口，可通过包装袋输送线输送出料。总之，本实用新型结构简单，自动化程度高，从上袋、套袋、放料到灌装出料都无需人工参与，实现了物料包装的自动化作业，不仅提高了产品的包装效率，而且降低人工成本及工人劳动强度，更加安全可靠。
10.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
11.进一步的，还包括供袋机构，所述供袋机构包括空袋输送机及设于空袋输送机的出口端的空袋开袋机构，所述空袋开袋机构包括开袋平台、设于开袋平台上的下吸盘及设于开袋平台上方的上吸盘，所述上吸盘在吸盘驱动缸的作用下上、下动作。
12.采用上述进一步方案的有益效果是，供袋机构可自动为套袋机器人提供包装袋，具体是包装袋通过空袋输送机的输送上料，并在惯性作用下顺利到达开袋平台上，开袋平台的下吸盘及上吸盘分别作用于袋口的两侧对包装袋进行开袋，包装袋的袋口张开，便于套袋机器人顺利抓取进行后续的套袋作业。
13.进一步的，所述供袋机构还包括上袋机构，所述上袋机构包括供袋架及设于供袋架上的袋卷架，所述袋卷架通过卷轴可转动设置在所述供袋架上，所述空袋输送机包括空袋输送架、设置在空袋输送架上的空袋输送带及用于驱动空袋输送带动作的空袋输送动力机构。
14.采用上述进一步方案的有益效果是，当袋卷安装在袋卷架上时，所述袋卷的底部保持与入口侧的所述空袋输送带的上表面接触。通过袋卷与输送带之间的摩擦拉动袋卷上料；上袋机构可自动为供袋机构提供包装袋，袋卷设于空袋输送带的入口段，袋卷底部与空袋输送带接触，具体可通过袋卷下降或空袋输送带上升来满足袋卷底部一直与空袋输送带接触状态，通过袋卷与空袋输送带的摩擦上袋，实现自动化上袋，进一步提高包装设备的加工效率。
15.进一步的，所述供袋架上还设有用于调整入口侧的所述空袋输送带高度的提升机构，所述提升机构包括提升驱动缸，所述提升驱动缸的缸体设置在所述供袋架上，所述提升驱动缸的活塞杆与所述空袋输送架连接。
16.采用上述进一步方案的有益效果是，随着袋卷转动上袋，袋卷的外径会变小，可以通过提升驱动缸驱动空袋输送机配合上升，从而满足袋卷与空袋输送机保持接触状态，从而满足上袋要求。
17.进一步的，还包括提袋整理机构，所述提袋整理机构包括用于整理吊环的提袋吊钩及驱动提袋吊钩动作的提袋吊钩驱动缸，所述提袋吊钩的上端与所述灌装架铰接，所述吊钩驱动缸的活塞杆与所述提袋吊钩的中部铰接。
18.采用上述进一步方案的有益效果是，为了灌装后的包装袋内物料能处在包装袋的中部及后续灌装后的包装袋出料，故设置了提袋吊钩，提袋吊钩将输送机上的包装袋吊环提升起来，一方面通过提升可以整理灌装后的包装袋，另一方面能将吊环提升起来便于后续叉车的叉取。
19.进一步的，所述提袋整理机构还包括用于整理袋口的压头及用于驱动压头动作的压头驱动缸，所述压头驱动缸的缸体设置在所述灌装架上，所述压头驱动缸的活塞杆与所述压头连接。
20.采用上述进一步方案的有益效果是，压头可以在提袋整理过程将封口后的袋口塞入到袋体内，同时通过提袋吊钩将吊环提起，压头能将袋口压入吊环下方，避免影响吊环后续的叉取。
21.进一步的，还包括袋口导引机构及自动封口机构，所述自动封口机构用于灌装后的包装袋封口，所述袋口导引机构包括用于夹持袋口位置的袋口夹、驱动袋口夹张合的袋口夹驱动缸及驱动袋口夹在自动封口机构与灌装机构之间往复动作的水平驱动缸。
22.采用上述进一步方案的有益效果是，对于灌装完成的包装袋可以通过现有的自动封口机构进行封口，为了保证准确自动封口时袋口关闭直立状态，故在脱离下料筒时，同时通过袋口夹将袋口夹紧，然后在输送机的作用下送至自动封口位置进行热合封口。
23.进一步的，还包括扶袋机构，所述扶袋机构包括扶袋平台、设于扶袋平台上的扶袋板及用于驱动扶袋板动作的扶袋驱动缸，所述扶袋平台设于所述下料筒的下方，所述扶袋驱动缸的活塞杆与所述扶袋板连接。
24.采用上述进一步方案的有益效果是，在包装袋鼓开平整时，可以通过扶袋机构的扶袋板将包装袋扶正限位，同时保证装料后的包装袋的袋姿直立。
25.进一步的，所述包装袋输送线还包括重量复检秤。
26.采用上述进一步方案的有益效果是，在包装袋输送线的输送线路上增设了重量复检秤环节，可对灌装完成的包装袋进行复检，以进一步确保包装袋内所盛装物料的重量是否符合要求。
27.进一步的，还包括设置在所述供袋架的入口侧的备用袋上料机构，所述备用袋上料机构包括上料臂及驱动上料臂转动上料的上料驱动缸。
28.采用上述进一步方案的有益效果是，在供袋架的入口侧准备备用袋卷库，可通过上料臂及上料驱动缸，备用袋卷库通过其卷轴放置在所述上料臂上。所述上料臂一端与所述供袋架铰接，所述上料驱动缸的活塞杆与所述上料臂的另一端铰接。可在上一个袋卷作业过程中备用一个袋卷，这样在袋卷完成后，可及时切自动化的完成下一个袋卷的上料，使得灌装包装能连续作业，减少停机环节的时间，进一步提高包装效率。
29.进一步的，所述料仓为称重料仓，所述料仓的进料口处设有给料控制装置。
30.采用上述进一步方案的有益效果是，给料控制装置是控制进入称重料仓的开关，物料进入到称重料仓内，通过称重料仓预先称重好，进一步保证包装袋内物料的准确性。
31.进一步的，所述滑台驱动机构包括设置在灌装架上的滑台驱动电机、主动链轮、从动链轮及环绕在主动链轮及从动链轮上的链条，所述滑台驱动电机的输出端与所述主动链轮的轮轴连接，所述升降滑台与所述链条连接。
32.采用上述进一步方案的有益效果是，在需要鼓袋时，先提升包装袋的高度以便于将包装袋鼓开平整，具体滑台驱动电机转动控制主动链轮转动，带动与升降滑台侧连接的链条向上动作，从而驱动升降滑台上升，在鼓袋完成后，升降滑台下降需要包装袋置于包装袋输送线上，以便于输送线能承载灌装物料的包装袋，故需要滑台驱动电机反转，主动链轮转动，带动与升降滑台侧连接的链条向下动作，从而驱动升降滑台下降，升降滑台的驱动结构简单，驱动方便，成本低，同时便于维护。
33.进一步的，所述升降滑台与所述灌装架之间设有导向机构。
34.采用上述进一步方案的有益效果是，导向机构可以是导轨与滑块配合，或者是导
轨及导轮配合，导轨上有供导轮行走的导槽，从而保证下料筒竖直方向的升降动作。
附图说明
35.图1为本实用新型的主视结构示意图；
36.图2为图1中夹袋及扶袋部分的局部放大图；
37.图3为图1中空袋输送机部分的局部放大图；
38.图4为本实用新型的后视结构示意图；
39.图5为图4中灌装部分的局部放大图；
40.图6为本实用新型的俯视结构示意图；
41.图7为本实用新型的左视结构示意图；
42.图中，1、灌装机构；101、灌装架；102、料仓；103、放料阀门；104、下料筒；105、升降滑台；106、夹袋夹；107、夹袋驱动缸；108、鼓风通道的入口；109、提袋吊钩；110、压头；111、袋口导引机构；112、自动封口机构；113、扶袋平台；114、扶袋板；115、扶袋驱动缸；116、重量复检秤；117、包装袋输送线；118、给料控制装置；119、导轨；2、套袋机构；201、套袋机器人；202、机器人取袋抓手；3、供袋机构；301、空袋输送机；302、开袋平台；303、上吸盘；304、供袋架；305、袋卷；306、提升驱动缸；307、备用袋卷库；308、上料臂；4、成品。
具体实施方式
43.以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
44.如图1-图7所示，一种全自动机器人套袋集装袋包装设备，包括套袋机构2、灌装机构1及包装袋输送线117，所述灌装机构1包括灌装架101、设于灌装架101上的给料仓102、鼓袋机构、夹袋机构及滑台升降机构，所述给料仓102的底部设有落料口，所述落料口处设有放料阀门103，所述落料口通过软管连接有下料筒104；
45.所述套袋机构2包括套袋机器人201，所述套袋机器人201设有用于抓取袋口套装在所述下料筒104上的机器人取袋抓手202；
46.所述滑台升降机构包括升降滑台105及驱动升降滑台105上、下动作的滑台驱动机构，所述下料筒104设置在所述升降滑台105上，
47.所述鼓袋机构包括鼓风通道，所述鼓风通道的入口108与鼓风机连接，所述鼓风通道的出口与套装在所述下料筒104上的包装袋的袋口连通，所述鼓风通道的入口108设置在所述软管上或下料筒104上；
48.所述夹袋机构包括一对夹袋夹106及分别用于驱动夹袋夹106夹袋及松袋动作的夹袋驱动缸107，所述夹袋夹106上设有与所述下料筒104的外轮廓相适配的弧形结构，所述夹袋驱动缸107的缸体设置在所述下料筒104上所述夹袋夹106的上端与所述下料筒104铰接，所述夹袋驱动缸107的活塞杆与所述夹袋夹106的中部铰接。
49.还包括供袋机构3，所述供袋机构3包括空袋输送机301及设于空袋输送机301的出口端的空袋开袋机构，所述空袋开袋机构包括开袋平台302、设于开袋平台302上的下吸盘及设于开袋平台302上方的上吸盘303，所述上吸盘303在吸盘驱动缸的作用下上、下动作。供袋机构3可自动为套袋机器人201提供包装袋，具体是包装袋通过空袋输送机301的输送
上料，并在惯性作用下顺利到达开袋平台302上，开袋平台302的下吸盘及上吸盘303分别作用于袋口的两侧对包装袋进行开袋，包装袋的袋口张开，便于套袋机器人201顺利抓取进行后续的套袋作业。
50.所述供袋机构3还包括上袋机构，所述上袋机构包括供袋架304及设于供袋架上的袋卷架，所述袋卷架通过卷轴可转动设置在所述供袋架上，所述空袋输送机301包括空袋输送架、设置在空袋输送架上的空袋输送带及用于驱动空袋输送带动作的空袋输送动力机构。当袋卷安装在袋卷架上时，所述袋卷的底部保持与入口侧的所述空袋输送带的上表面接触。通过袋卷305与输送带之间的摩擦拉动袋卷上料；上袋机构可自动为供袋机构提供包装袋，袋卷设于空袋输送带的入口段，袋卷底部与空袋输送带接触，具体可通过袋卷下降或空袋输送带上升来满足袋卷底部一直与空袋输送带接触状态，通过袋卷与空袋输送带的摩擦上袋，实现自动化上袋，进一步提高包装设备的加工效率。
51.所述供袋架304上还设有用于调整入口侧的所述空袋输送带高度的提升机构，所述提升机构包括提升驱动缸306，所述提升驱动缸306的缸体设置在所述供袋架304上，所述提升驱动缸306的活塞杆与所述空袋输送架连接。随着袋卷305转动上袋，袋卷305的外径会变小，可以通过提升驱动缸306驱动空袋输送机301配合上升，从而满足袋卷305与空袋输送机301保持接触状态，从而满足上袋要求。
52.还包括提袋整理机构，所述提袋整理机构包括用于整理吊环的提袋吊钩109及驱动提袋吊钩109动作的提袋吊钩109驱动缸，所述提袋吊钩109的上端与所述灌装架铰接，所述吊钩驱动缸的活塞杆与所述提袋吊钩109的中部铰接。为了灌装后的包装袋内物料能处在包装袋的中部及后续灌装后的包装袋出料，故设置了提袋吊钩109，提袋吊钩109将输送机上的包装袋吊环提升起来，一方面通过提升可以整理灌装后的包装袋，另一方面能将吊环提升起来便于后续叉车的叉取。
53.所述提袋整理机构还包括用于整理袋口的压头110及用于驱动压头110动作的压头驱动缸，所述压头驱动缸的缸体设置在所述灌装架上，所述压头驱动缸的活塞杆与所述压头110连接。压头110可以在提袋整理过程将封口后的袋口塞入到袋体内，同时通过提袋吊钩109将吊环提起，压头110能将袋口压入吊环下方，避免影响吊环后续的叉取。
54.还包括袋口导引机构111及自动封口机构112，所述自动封口机构112用于灌装后的包装袋封口，所述袋口导引机构111包括用于夹持袋口位置的袋口夹、驱动袋口夹张合的袋口夹驱动缸及驱动袋口夹在自动封口机构112与灌装机构1之间往复动作的水平驱动缸。对于灌装完成的包装袋可以通过现有的自动封口机构112进行封口，为了保证准确自动封口时袋口关闭直立状态，故在脱离下料筒104时，同时通过袋口夹将袋口夹紧，然后在输送机的作用下送至自动封口位置进行热合封口。
55.还包括扶袋机构，所述扶袋机构包括扶袋平台113、设于扶袋平台113上的扶袋板114及用于驱动扶袋板114动作的扶袋驱动缸115，所述扶袋平台113设于所述下料筒的下方，所述扶袋驱动缸115的活塞杆与所述扶袋板114连接。在包装袋鼓开平整时，可以通过扶袋机构的扶袋板114将包装袋扶正限位，同时保证装料后的包装袋的袋姿直立。
56.所述包装袋输送线117还包括重量复检秤116。在包装袋输送线117的输送线路上增设了重量复检秤116环节，可对灌装完成的包装袋进行复检，以进一步确保包装袋内所盛装物料的重量是否符合要求。
57.还包括设置在所述供袋架的入口侧的备用袋上料机构，所述备用袋上料机构包括上料臂308及驱动上料臂转动上料的上料驱动缸。在供袋架的入口侧准备备用袋卷库307，可通过上料臂及上料驱动缸，备用袋卷库通过其卷轴放置在所述上料臂上。所述上料臂一端与所述供袋架铰接，所述上料驱动缸的活塞杆与所述上料臂的另一端铰接。可在上一个袋卷作业过程中备用一个袋卷，这样在袋卷完成后，可及时切自动化的完成下一个袋卷的上料，使得灌装包装能连续作业，减少停机环节的时间，进一步提高包装效率。
58.所述料仓102为称重料仓102，所述料仓102的进料口处设有给料控制装置118。给料控制装置118是控制进入称重料仓102的开关，物料进入到称重料仓102内，通过称重料仓102预先称重好，进一步保证包装袋内物料的准确性。
59.所述滑台驱动机构包括设置在灌装架101上的滑台驱动电机、主动链轮、从动链轮及环绕在主动链轮及从动链轮上的链条，所述滑台驱动电机的输出端与所述主动链轮的轮轴连接，所述升降滑台105与所述链条连接。在需要鼓袋时，先提升包装袋的高度以便于将包装袋鼓开平整，具体滑台驱动电机转动控制主动链轮转动，带动与升降滑台105侧连接的链条向上动作，从而驱动升降滑台105上升，在鼓袋完成后，升降滑台105下降需要包装袋置于包装袋输送线117上，以便于输送机能承载灌装物料的包装袋，故需要滑台驱动电机反转，主动链轮转动，带动与升降滑台105侧连接的链条向下动作，从而驱动升降滑台105下降，升降滑台105的驱动结构简单，驱动方便，成本低，便于维护。
60.所述升降滑台105与所述灌装架101之间设有导向机构。导向机构可以是导轨119与滑块配合，或者是导柱及导轮配合，导柱上有供导轮行走的导槽，从而保证下料筒104竖直方向的升降动作。
61.工作过程：物料通过给料控制装置，进入称重料仓，按设定重量值称重完毕后等待包装袋套好的信号，通过放料阀门将物料灌装进包装袋；包装袋卷通过卷轴的转动，自动释放一个空包装袋，通过空袋输送机输送至指定位置即开袋平台定位后，由空袋开袋机构的上、下吸盘动作将空的包装袋的袋口打开，信号传输给机器人套袋机构，机器人本体动作，将机器人取袋抓手伸入包装袋口，将包装袋抓取后送入到下料筒位置并将袋口套装在下料筒上，夹袋机构的夹袋夹将袋口夹紧并固定在下料筒上，机器人取袋抓手撤出，同时升降滑台上升，带动下料筒上升，从而提升包装袋高度，鼓袋机构开启，通过鼓风机将包装袋鼓开平整，扶袋机构的扶袋板动作聚拢将鼓开后的包装袋扶正限位，同时保证装料后的包装袋袋姿直立，鼓袋结束后，升降滑台下降，下料筒及包装袋下移，待灌装的包装袋置于包装袋输送线上，给放料阀门信号，放料阀门打开，将已称重完毕的料仓内的物料灌装进包装袋后，放料阀门关闭，夹袋机构打开松开包装袋口，升降滑台上升，袋口导引机构移动至包装袋袋口位置处，将包装袋口夹持牵引，同时包装袋输送线启动，与袋口导引机构同时移动，将包装袋口牵引输送至自动封口机构的工位，通过自动封口机构自动将包装袋的袋口热合封口，包装袋输送线继续将灌装后的包装袋向前输送至提袋整理机构工位，包装袋停止，提袋整理机构的提袋吊钩下降，将包装袋的吊环勾起后将包装袋提升，同时通过压头将包装袋的袋口塞入单吊环内，然后将包装袋提升后放置在包装袋输送线上，通过包装袋输送线自动将成品4输送至重量复检称工位，进行重量复检，合格后进行成品4吊装储运，如有超差进行报警。该包装设备的控制系统包括机器人控制系统、plc控制系统及气动控制系统，机器人的动作过程和定位是由机器人控制系统完成，包装设备的控制系统由plc控制系统完
成，设备的气路系统的动作控制如驱动缸的由气动控制系统组成，通过控制程序和人机界面完成系统的工作过程。
62.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。