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CN102673831A - 一种回转式水泥包装机自动插袋装置 - Google Patents

一种回转式水泥包装机自动插袋装置 Download PDF

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CN102673831A CN2012101087732A CN201210108773A CN102673831A CN 102673831 A CN102673831 A CN 102673831A CN 2012101087732 A CN2012101087732 A CN 2012101087732A CN 201210108773 A CN201210108773 A CN 201210108773A CN 102673831 A CN102673831 A CN 102673831A
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钱海波
莫贤
郑书飞
李自强
夏永彬
章小建
曹阳
刘百辰
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Abstract

本发明涉及一种水泥包装机自动插袋装置，尤其是能配套回转式水泥包装机使用的自动插袋装置。本发明提供一种回转式水泥包装机自动插袋装置，与现行水泥行业普遍采用的回转式水泥包装机配套使用，并对二者的控制系统统一规划、统一设计，实现回转式水泥包装机的自动插袋。一种回转式水泥包装机自动插袋装置，包括机架、储袋供袋装置、吸袋开袋装置、转运机械臂、插袋机械手，所述机架由方管焊接而成，储袋供袋装置、吸袋开袋装置和转运机械臂均固定在机架上，插袋机械手固定在转运机械臂上。

Description

一种回转式水泥包装机自动插袋装置
技术领域
本发明涉及一种水泥包装机自动插袋装置，尤其是能配套回转式水泥包装机使用的自动插袋装置。
背景技术
现行我国各种水泥厂的水泥包装绝大多数仍为人工上袋，由于工作现场粉尘污染严重，对包装操作人员的身体会造成极大的伤害，且工作强度大，单调乏味，工作效率低；个别企业采用进口的全自动水泥包装设备，但价格高昂，且其自动插袋模块难以与国内生产的回转式水泥包装机配套，不利于我国水泥包装自动化的实现。我国水泥包装设备的自动化水平已远远落后于国外同类设备，急需换代升级，将工人从恶劣的工作环境中解放出来，从单调乏味的重复性工作中解放出来。
发明内容
为了降低水泥行业包装车间手工插袋的重体力劳动强度，本发明提供一种回转式水泥包装机自动插袋装置，与现行水泥行业普遍采用的回转式水泥包装机配套使用，并对二者的控制系统统一规划、统一设计，实现回转式水泥包装机的自动插袋。本发明将使水泥生产的自动化程度进一步提高，可以从根本上解决工人在恶劣环境中工作的现状，使工作人员能完全摆脱在粉尘中工作感染矽肺的可能，给水泥行业带来更好的发展空间。通过集中连续储袋、自动提升、真空吸盘对吸的方式，采用PLC+模块程序控制与回转式水泥包装机同步对接，实现转运机械臂配合插袋机械手将包装袋套入匀速转动的回转式水泥包装机的出灰嘴上。
具体技术方案为：一种回转式水泥包装机自动插袋装置，包括机架、储袋供袋装置、吸袋开袋装置、转运机械臂、插袋机械手，所述机架由方管焊接而成，储袋供袋装置、吸袋开袋装置和转运机械臂均固定在机架上，插袋机械手固定在转运机械臂上。
所述储袋供袋装置包括步进电机、滚珠丝杠、固定架和用于放置包装袋的导向盒，上述步进电机和滚珠丝杠安装在固定架上。
所述吸袋开袋装置包括支架、吸袋气缸、杠杆、吸盘固定板、真空吸盘、连杆、转向臂、摆缸、摆臂和开口气缸；上述吸袋气缸转动连接在支架上，吸袋气缸的输出轴端与杠杆联接，杠杆上设有吸盘固定板，吸盘固定板上面安装有3～9个真空吸盘；上述支架上还连接有连杆，连杆另一端连接用于转换方向的转向臂，转向臂上设有可以带动摆臂旋转的摆缸，摆臂上安装有用来将包装袋口吸开的开口气缸。
所述转运机械臂包括电机、凸轮、摇杆、机械手换向连杆、机械手联接板和复位连杆；上述摇杆和机械手换向连杆固定在机架上，用于驱动摇杆摆动的凸轮与电机的输出轴相联接，摇杆上联接有复位连杆，复位连杆的另一端联接在凸轮上；摇杆的另一端与机械手联接板连接，上述插袋机械手连接在机械手联接板上，机械手联接板还与机械手换向连杆相联接。
所述插袋机械手包括上边机械手升降装置、上边机械手和下边机械手；上边机械手和下边机械手固定在机械手支架上，上边机械手与用来驱动上边机械手上下移动的上边机械手升降装置连接。
上边机械手前端安装有起缓冲保护作用的缓冲块，上边机械手安装轴和缓冲块上分别安装有起缓冲保护作用的大扭簧和小扭簧。
本发明有益效果有：(1)可以连续准确的给回转式水泥包装机插袋，实现水泥包装机自动插袋作业，本发明储袋供袋装置、吸袋开袋装置、转运机械臂和插袋机械手联动，结构紧凑功能可靠；(2)操作机械手驱动轴设有缓冲块或者扭簧，确保了装置运转稳定。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明配合回转式水泥包装机工作的示意图。
图2是回转式水泥包装机整体结构图。
图3是储袋供袋装置的结构图。
图4是吸袋开袋装置的结构图。
图5是转运机械臂的结构图。
图6是插袋机械手的结构图。
图中1.回转式水泥包装机自动插袋装置，2.回转式水泥包装机，2-1.出灰嘴，3.水泥包装袋，1-1.机架，1-2.储袋供袋装置，1-3.吸袋开袋装置，1-4.转运机械臂，1-5.插袋机械手，1-2-1.步进电机，1-2-2.滚珠丝杠，1-2-3.固定架，1-2-4.导向盒，1-3-1.支架，1-3-2.吸袋气缸，1-3-3.杠杆，1-3-4.吸盘固定板，1-3-5.真空吸盘，1-3-6.连杆，1-3-7.转向臂，1-3-8.摆缸，1-3-9.摆臂，1-3-10.开口气缸，1-4-1.电机，1-4-2.凸轮，1-4-3.摇杆，1-4-4.机械手换向连杆，1-4-5.机械手联接板，1-4-6.复位连杆，1-5-1.大扭簧，1-5-2.上边机械手升降装置，1-5-3.上边机械手，1-5-4.小扭簧，1-5-5.缓冲块，1-5-6.下边机械手。
具体实施方式
见图1和图2，本发明回转式水泥包装机自动插袋装置1与回转式水泥包装机2配合工作，从水泥包装机的出灰嘴2-1出来的水泥经过本发明装置进行水泥袋灌装。本发明回转式水泥包装机自动插袋装置包括机架1-1、储袋供袋装置1-2、吸袋开袋装置1-3、转运机械臂1-4、插袋机械手1-5；所述的机架1-1由方管焊接而成，储袋供袋装置1-2、吸袋开袋装置1-3和转运机械臂1-4固定在机架上，插袋机械手1-5固定在转运机械臂1-4上。
如图3所示，所述的储袋供袋装置1-2包括步进电机1-2-1、滚珠丝杠1-2-2、固定架1-2-3、导向盒1-2-4，其特征是步进电机1-2-1和滚珠丝杠1-2-2安装在固定架1-2-3上，通过步进电机1-2-1带动滚珠丝杠1-2-2转动提升包装袋3，使一摞包装袋的上平面始终保持在同一高度，以方便取袋。
如图4所示，所述的吸袋开袋装置1-3包括支架1-3-1、吸袋气缸1-3-2、杠杆1-3-3、吸盘固定板1-3-4、真空吸盘1-3-5、连杆1-3-6、转向臂1-3-7、摆缸1-3-8、摆臂1-3-9、开口气缸1-3-10；吸袋气缸1-3-2固定在支架1-3-1上，并且可以绕轴转动，吸袋气缸的输出轴端与杠杆1-3-3联接，杠杆1-3-3另一端联接有吸盘固定板1-3-4，上面安装有5个真空吸盘1-3-5；上述支架1-3-1上还连接有一连杆1-3-6，用来带动转向臂1-3-7换向，转向臂1-3-7上固定有一摆缸1-3-8，可以带动摆臂1-3-9旋转±30°；摆臂1-3-9上安装有开口气缸1-3-10。工作时，吸袋气缸1-3-2带动杠杆1-3-3转动，真空吸盘1-3-5吸住包装袋3，使其上半部分呈竖直状态，同时摆缸1-3-8动作，带动摆臂1-3-9向内转动，然后开口气缸1-3-10执行推拉动作，在真空吸盘1-3-5的作用下将袋口吸开。
如图5所示，所述的转运机械臂1-4包括电机1-4-1、凸轮1-4-2、摇杆1-4-3、机械手换向连杆1-4-4、机械手联接板1-4-5、复位连杆1-4-6；上述电机1-4-1、摇杆1-4-3和机械手换向连杆1-4-4固定在机架1-1上，凸轮1-4-2与电机输出轴相联接，在电机1-4-1的带动下转动，驱动摇杆1-4-3摆动；摇杆1-4-3上联接有一复位连杆1-4-6，复位连杆1-4-6的另一端联接在凸轮上，以保证摇杆1-4-3始终与凸轮1-4-2紧密接触；摇杆1-4-3的另一端与机械手联接板1-4-5连接，插袋机械手1-5即安装在机械手联接板上；机械手联接板1-4-5还与机械手换向连杆1-4-4相联接，以使机械手联接板1-4-5在摆动的过程中改变方向，从而保证机械手始终保持与喷嘴所在半径共线。
如图6所示，所述的插袋机械手1-5包括大扭簧1-5-1、上边机械手升降装置1-5-2、上边机械手1-5-3、小扭簧1-5-4、缓冲块1-5-5、下边机械手1-5-6；上边机械手1-5-3和下边机械手1-5-6固定在机械手支架上。工作时，上边机械手1-5-3夹紧包装袋3的纸质上边缘，实现取袋，同时，下边机械手1-5-6夹紧包装袋开口下边，实现取袋及保持袋口的宽度；上边机械手1-5-3上连接有上边机械手升降装置1-5-2，可以带动上边机械手1-5-3上下移动，在机械手夹取袋运送过程中，起更进一步撑开袋口的功能；上边机械手1-5-3前端安装有缓冲块1-5-5，在机械手与压袋轮对撞中起缓冲保护作用；在上边机械手安装轴和缓冲块1-5-5上分别安装有大扭簧1-5-1和小扭簧1-5-4，在插袋过程中对机械手起缓冲保护作用。
本发明的工作过程如下：吸袋开袋装置1-3在吸袋气缸1-3-2的驱动下动作，吸起一个包装袋3，使其上半部分呈竖直状态——开口气缸1-3-10动作，在真空吸盘1-3-5的配合下将袋口吸开——上边机械手1-5-3和下边机械手1-5-6夹袋——开口吸盘断气，并在摆臂1-3-9的带动下旋转30°，为转运机械臂1-4让出运动空间，同时上边机械手升降装置1-5-2动作，使袋口进一步张大——转运机械臂1-4带动包装袋转移，同时吸袋开袋装置1-3中的杠杆1-3-3在吸袋气缸1-3-2的推动下下摆，摆臂1-3-9在摆缸1-3-8的作用下复位——在转运机械臂1-4的推动下，插袋机械手1-5将包装袋3套入出灰嘴2-1——上边机械手1-5-3和下边机械手1-5-6张开，转运机械臂1-4复位，进行下一个循环。在这个过程中，储袋供袋装置1-2通过步进电机1-2-1带动滚珠丝杠1-2-2转动提升包装袋3，使一摞包装袋的上平面始终保持在同一高度，以方便取袋。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种回转式水泥包装机自动插袋装置，包括机架(1-1)、储袋供袋装置(1-2)、吸袋开袋装置(1-3)、转运机械臂(1-4)、插袋机械手(1-5)，其特征在于：所述机架由方管焊接而成，储袋供袋装置、吸袋开袋装置和转运机械臂均固定在机架上，插袋机械手固定在转运机械臂上。
2.如权利要求1所述的一种回转式水泥包装机自动插袋装置，其特征在于：所述储袋供袋装置(1-2)包括步进电机(1-2-1)、滚珠丝杠(1-2-2)、固定架(1-2-3)和用于放置包装袋(3)的导向盒(1-2-4)，上述步进电机和滚珠丝杠安装在固定架上。
3.如权利要求1所述的一种回转式水泥包装机自动插袋装置，其特征在于：所述吸袋开袋装置包括支架(1-3-1)、吸袋气缸(1-3-2)、杠杆(1-3-3)、吸盘固定板(1-3-4)、真空吸盘(1-3-5)、连杆(1-3-6)、转向臂(1-3-7)、摆缸(1-3-8)、摆臂(1-3-9)和开口气缸(1-3-10)；上述吸袋气缸(1-3-2)转动连接在支架(1-3-1)上，吸袋气缸的输出轴端与杠杆(1-3-3)联接，杠杆上设有吸盘固定板(1-3-4)，吸盘固定板上面安装有3～9个真空吸盘(1-3-5)；上述支架(1-3-1)上还连接有连杆(1-3-6)，连杆另一端连接用于转换方向的转向臂(1-3-7)，转向臂上设有可以带动摆臂旋转的摆缸(1-3-8)，摆臂(1-3-9)上安装有用来将包装袋口吸开的开口气缸(1-3-10)。
4.如权利要求1所述的一种回转式水泥包装机自动插袋装置，其特征在于：所述转运机械臂(1-4)包括电机(1-4-1)、凸轮(1-4-2)、摇杆(1-4-3)、机械手换向连杆(1-4-4)、机械手联接板(1-4-5)和复位连杆(1-4-6)；上述摇杆和机械手换向连杆固定在机架上，用于驱动摇杆摆动的凸轮与电机的输出轴相联接，摇杆上联接有复位连杆(1-4-6)，复位连杆的另一端联接在凸轮上；摇杆(1-4-3)的另一端与机械手联接板(1-4-5)连接，上述插袋机械手(1-5)连接在机械手联接板上，机械手联接板还与机械手换向连杆相联接。
5.如权利要求1所述的一种回转式水泥包装机自动插袋装置，其特征在于：所述插袋机械手(1-5)包括上边机械手升降装置(1-5-2)、上边机械手(1-5-3)和下边机械手(1-5-6)；上边机械手和下边机械手固定在机械手支架上，上边机械手与用来驱动上边机械手上下移动的上边机械手升降装置连接。
6.如权利要求5所述的一种回转式水泥包装机自动插袋装置，其特征在于：上边机械手前端安装有起缓冲保护作用的缓冲块(1-5-5)，上边机械手安装轴和缓冲块上分别安装有起缓冲保护作用的大扭簧(1-5-1)和小扭簧(1-5-4)。
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Inventor before: Li Ziqiang

Inventor before: Xia Yongbin

Inventor before: Zhang Xiaojian

Inventor before: Cao Yang

Inventor before: Liu Baichen

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: QIAN HAIBO MO XIAN ZHENG SHUFEI LI ZIQIANG XIA YONGBIN ZHANG XIAOJIAN CAO YANG LIU BAICHEN TO: WANG YOUYI QIAN HAIBO MO XIAN LI ZIQIANG XIA YONGBIN ZHANG XIAOJIAN CAO YANG LIU BAICHEN

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 213164 CHANGZHOU, JIANGSU PROVINCE TO: 063001 TANGSHAN, HEBEI PROVINCE

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20120921

Address after: 063001, Tangshan City Road, Hebei Province North cylinder kiln road and Ronghua Road intersection 600 meters east

Applicant after: Tangshan Ren cement packing equipment Co., Ltd.

Applicant after: Institute of Advanced Manufacturing Technology

Address before: 213164 2 layers, south of science and education city building, No. 801 middle Wu Road, Changzhou, Jiangsu

Applicant before: Institute of Advanced Manufacturing Technology

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 063001, Tangshan City Road, Hebei Province North cylinder kiln road and Ronghua Road intersection 600 meters east

Applicant after: TANGSHAN RENSHI CEMENT EQUIPMENT CORPORATION LIMITED

Applicant after: Institute of Advanced Manufacturing Technology

Address before: 063001, Tangshan City Road, Hebei Province North cylinder kiln road and Ronghua Road intersection 600 meters east

Applicant before: Tangshan Renshi Cement Equipment Co.,Ltd.

Applicant before: Institute of Advanced Manufacturing Technology

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120919