CN113184282B - 一种粉体灌装口仿生机械手自动撑袋套袋方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉体灌装口仿生机械手自动撑袋套袋方法，当包装袋在水平供袋平台出口被吸盘将袋口吸开后，两个支臂从初始的水平状态位置向下转动90度呈垂直下垂状态，将闭合的两个袋口撑杆插入吸开的袋口，首先用袋口夹爪从袋口撑杆后侧将袋口两边夹住，松开吸盘，然后张开袋口撑杆将吸开的袋口进一步张开撑住使袋口呈六边形张开口，接下来，两个支臂从垂直下垂状态向上转动90度呈水平状态端着张开口的包装袋，接下来，升降驱动装置驱动翻转机构上移将张开的包装袋口套入粉体灌装漏斗出口，本发明方法通过仿生机械手实现了自动撑袋夹持套袋。

Description

一种粉体灌装口仿生机械手自动撑袋套袋方法

技术领域

本发明涉及一种粉体灌装口仿生机械手自动撑袋套袋方法，是基于仿生机械手实现的自动撑袋夹持方法。

背景技术

粉体包装最大问题就是粉体在灌入物料包装时造成粉体的跑冒漏导致环境的污染，因此在灌装时尽量将物料袋袋口与灌装口贴附密封。为了实现这一目的粉体灌装口都采用圆形形状然后在出口处设置两半个环形抱夹机构实现自动抱夹物料包装口。

目前这种灌装口最大的问题是由于两半个环形抱夹机构的限制必须采用人工套袋才能完成，很难实现自动化套袋。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉体灌装口仿生机械手自动撑袋套袋方法，是基于仿生机械手实现的自动撑袋夹持方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种粉体灌装口仿生机械手自动撑袋套袋方法，仿生机械手设置在粉体灌装漏斗与水平供袋平台之间，在水平供袋平台出口上下设置有开启袋口的吸盘，环绕粉体灌装漏斗出口设置有环形抱夹机构，所述仿生机械手包括两个支臂，两个支臂水平相对设置，两个支臂后端可转动的连接在一个翻转机构上，两个支臂通过翻转机构可做从垂直下垂状态至水平状态的90度往复转动，翻转机构通过滑块固定在两条垂直导轨上通过升降驱动装置驱动沿导轨上下移动，在两个支臂前端水平相对分别连接有撑杆基座，两个撑杆基座前端相对设置有可张闭的袋口撑杆，撑杆基座在袋口撑杆后侧设置有可张闭的袋口夹爪；其特征在于，所述方法按照套袋过程顺序执行完成撑袋套袋，所述套袋过程是：

当包装袋在水平供袋平台出口被吸盘将袋口吸开后，两个支臂从初始的水平状态位置向下转动90度呈垂直下垂状态，将闭合的两个袋口撑杆插入吸开的袋口，首先用袋口夹爪从袋口撑杆后侧将袋口两边夹住，松开吸盘，然后张开袋口撑杆将吸开的袋口进一步张开撑住使袋口呈六边形张开口，接下来，两个支臂从垂直下垂状态向上转动90度呈水平状态端着张开口的包装袋，接下来，升降驱动装置驱动翻转机构上移将张开的包装袋口套入粉体灌装漏斗出口，接下来，启动环形抱夹机构将袋口包住扎紧在粉体灌装漏斗出口上，接下来，松开袋口夹爪、上移袋口撑杆将袋口撑杆从袋口抽出，在包装袋灌装完成后，松开环形抱夹机构，包装袋被运出，升降驱动装置驱动翻转机构下移至初始位置。

方案进一步是：所述袋口呈六边形张开口是呈等边正六边形张开口。

方案进一步是：所述袋口撑杆是两个L形撑杆，L形撑杆是由一个带有圆弧段的水平直杆和一个圆柱杆垂直连接组成，所述的两个袋口撑杆插入吸开的袋口是将两个L形撑杆的圆柱杆插入吸开的袋口，水平直杆的圆弧段通过转轴固定在撑杆基座上，两个L形撑杆通过一个撑杆张闭驱动装置驱动实现张闭，所述撑杆张闭驱动装置包括撑杆齿板和弧形齿，弧形齿环绕转轴设置在水平直杆的圆弧段，撑杆齿板两侧设置有齿条，两个水平直杆的圆弧段弧形齿分别与撑杆齿板两侧齿条啮合，一个撑杆气缸的伸缩臂带动撑杆齿板前后移动进而带动两个L形撑杆的张闭。

方案进一步是：所述袋口夹爪包括两个夹板，两个夹板分别连接有连接杆，连接杆垂直连接在一个轴杆的一端，轴杆的另一端设置有齿轮，两个夹板轴杆上的齿轮分别与一个夹爪齿板两侧的齿条啮合，一个夹爪气缸的伸缩臂带动夹爪齿板上下移动带动轴杆转动进而带动两个夹板的张闭。

方案进一步是：所述上移袋口撑杆将袋口撑杆从袋口抽出是通过转动撑杆基座实现的，包括在所述支臂前端设置的袋口撑杆退袋驱动电机，驱动电机前端转轴连接有连接器，连接器与撑杆基座连接，连接器转动带动撑杆基座转动使袋口撑杆向上圆弧抬起退出包装袋口。

方案进一步是：在包装袋口套入粉体灌装漏斗出口后，所述袋口撑杆撑袋的位置高于环形抱夹机构的环形抱夹位置。

方案进一步是：所述翻转机构包括翻转基座，翻转基座与所述滑块连接固定，在翻转基座设置有翻转电机，翻转电机通过主动轮和皮带连接从动轮，从动轮与一个翻转轴连接，所述两个支臂与翻转轴连接，翻转轴带动两个支臂做从垂直下垂状态至水平状态的90度往复转动。

方案进一步是：在翻转基座上设置有翻转限位传感器，翻转限位传感器用于保证两个支臂可做从垂直下垂状态至水平状态的90度往复转动。

方案进一步是：所述升降驱动装置包括升降驱动电机，升降驱动电机通过升降主动轮和传动皮带带动升降从动轮转动，升降从动轮有两个，两个升降从动轮在垂直导轨旁上下设置，环绕上下升降从动轮套有垂直转动皮带，所述滑块通过连接夹板与垂直转动皮带连接，进而垂直转动皮带带动翻转机构上下移动。

方案进一步是：在垂直导轨上下分别设置有位移限位传感器，位移限位传感器用于限定翻转机构的上下位移。

本发明的有益效果是：结构紧凑，方法通过仿生机械手实现了自动撑袋夹持套袋。

附图说明

图 1是本发明夹袋套袋相互关系示意图；

图2是本发明仿生机械手结构示意图；

图3是本本发明仿生机械手转配上外壳后的结构示意图；

图4是仿生机械手动作1状态示意图；

图5是仿生机械手动作1状态的俯视示意图；

图6是仿生机械手动作撑开后袋口形状示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“连接”、“置于”应做广义理解，例如“连接”可以是导线连接，也可以是机械连接；“置于”可以是固定连接放置，也可以是一体成形放置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。应当注意，将描述各个方面，其中每个方面可以单独使用或组合使用。也就是说，任何给定的方面都可以用于不同实施例，除非明确表示为纯粹的替代。此外，在下文中为了简单起见，通常总是提及一个项目。然而，除非明确提及，本实施例还可以包括许多特定项目。因此，词语“一”和“一个”的使用应被视为意味着在单个实施例中使用了至少一个项目。

一种粉体灌装口仿生机械手自动撑袋套袋方法，在粉体灌装线中，仿生机械手用于将包装袋口撑开并套入粉体灌装口。因此，如图1所示，仿生机械手是设置在灌装线的粉体灌装漏斗1与水平供袋平台2之间，在水平供袋平台出口上下设置有开启袋口的袋口吸盘3，环绕粉体灌装漏斗出口设置有环形抱夹机构4，吸盘3和环形抱夹机构4是已知的，已经公开在了申请人已申请的技术方案中。

其中，所述仿生机械手包括在供袋平台出口上侧平行设置的两条垂直导轨5和支臂6，支臂有两个，两个支臂水平相对设置，两个支臂后端可转动的连接在一个翻转机构7上，两个支臂通过翻转机构7可做如图1中的箭头所示，从垂直下垂状态至水平状态的90度往复转动，翻转机构7通过滑块8固定在两条垂直导轨5上通过升降驱动装置9驱动沿导轨5上下移动，在两个支臂前端水平相对分别连接有撑杆基座10，撑杆基座10前后端与支臂呈90度直角状态，两个撑杆基座前端相对设置有可张闭的袋口撑杆11，在袋口撑杆后侧设置有可张闭的袋口夹爪12。所述方法按照套袋过程顺序执行完成撑袋套袋，所述套袋过程是：

当包装袋在水平供袋平台出口被吸盘将袋口吸开后，两个支臂从初始的水平状态位置向下转动90度呈垂直下垂状态，将闭合的两个袋口撑杆插入吸开的袋口，首先用袋口夹爪从袋口撑杆后侧将袋口两边夹住，松开吸盘，图4和图5示意了上述过程的状态，仿生机械手在袋口吸盘3将袋口吸开后，袋口撑杆插入袋口以及夹板1201夹住包装袋13的状态。然后如图6所示，张开袋口撑杆将吸开的袋口进一步张开撑住使袋口呈六边形张开口，接下来，两个支臂从垂直下垂状态向上转动90度呈水平状态端着张开口的包装袋，接下来，升降驱动装置驱动翻转机构上移将张开的包装袋口套入粉体灌装漏斗出口，接下来，启动环形抱夹机构4将袋口包住扎紧在粉体灌装漏斗出口上，接下来，松开袋口夹爪、上移袋口撑杆将袋口撑杆从袋口抽出，在包装袋灌装完成后，松开环形抱夹机构，包装袋被运出，升降驱动装置驱动翻转机构下移至初始位置。

其中：所述袋口呈六边形张开口是呈等边正六边形张开口。为了能够使袋口呈六边形张开口是正六边形，是要从安装控制过程中确定两个支臂袋口撑杆之间的距离、确定袋口撑杆张开口角度、确定袋口撑杆与袋口夹爪之间的距离实现，是在执行套袋过程前调节确定。

如图2和图3所示：所述袋口撑杆11是两个L形撑杆，L形撑杆是由一个带有圆弧段的水平直杆1101和一个圆柱杆1102垂直连接组成，所述的两个袋口撑杆插入吸开的袋口是将两个L形撑杆的圆柱杆插入吸开的袋口，水平直杆的圆弧段通过转轴1103固定在撑杆基座10上，两个L形撑杆通过一个撑杆张闭驱动装置驱动实现张闭，所述撑杆张闭驱动装置包括撑杆齿板1104和弧形齿1105，撑杆齿板1104顺着撑杆基座10的前后平卧在撑杆基座10上，弧形齿环绕转轴设置在水平直杆1101的圆弧段与圆弧段为一体结构，撑杆齿板1104两侧设置有齿条，两个水平直杆的圆弧段弧形齿分别与撑杆齿板两侧齿条啮合，在撑杆基座10固定有一个撑杆气缸1106，撑杆气缸1106的伸缩臂连接撑杆齿板1104带动撑杆齿板1104前后移动通过弧形齿1105转动带动两个L形撑杆的张闭。

在袋口撑杆11后侧的所述袋口夹爪12包括两个夹板1201，两个夹板1201分别连接有连接杆1202，连接杆垂直连接在一个轴杆1203的一端，轴杆的另一端设置有齿轮1204，两个夹板轴杆上的齿轮分别与一个夹爪齿板1205两侧的齿条啮合，一个夹爪气缸1206的伸缩臂带动夹爪齿板1205上下移动带动轴杆1203转动进而带动两个夹板1201的张闭。

在由袋口撑杆11将包装袋套入袋口后，主动将袋口撑杆11从袋口退出，因此：所述上移袋口撑杆将袋口撑杆从袋口抽出是通过转动撑杆基座实现的，包括在所述支臂前端设置的袋口撑杆退袋驱动电机601，退袋驱动电机601前端转轴连接有连接器602，连接器602与撑杆基座10的后端连接，在袋口撑杆带着包装袋口套入粉体灌装漏斗出口后，连接器转动带动撑杆基座转动使袋口撑杆向上圆弧抬起退出包装袋口。为此：在包装袋口套入粉体灌装漏斗出口后，所述袋口撑杆撑袋的位置高于环形抱夹机构4的环形抱夹位置，因此，退出不会影响环形抱夹机构4的夹紧。

如图1所示：所述翻转机构7包括翻转基座701，翻转基座701与所述滑块8连接固定，在翻转基座701上设置有翻转电机702，翻转电机702通过主动轮703和皮带704连接从动轮705，从动轮705与一个翻转轴706连接，所述两个支臂6与翻转轴706连接，翻转轴带动两个支臂做从垂直下垂状态至水平状态的90度往复转动。其中：为了便于控制，在翻转基座上设置有翻转限位传感器（图中未示出），翻转限位传感器用于保证两个支臂6可做从垂直下垂状态至水平状态的90度往复转动。

如图1所示：所述升降驱动装置9包括升降驱动电机901，升降驱动电机通过升降主动轮902和传动皮带903带动升降从动轮转动（图中未示出），升降从动轮有两个，两个升降从动轮在垂直导轨5旁上下设置，环绕上下升降从动轮套有垂直转动皮带（图中未示出），所述滑块8通过连接夹板（图中未示出）与垂直转动皮带连接，进而垂直转动皮带带动翻转机构7上下移动，在垂直导轨上下分别设置有位移限位传感器（未示出），位移限位传感器用于限定翻转机构的上下位移。

上述实施例方法通过仿生机械手实现了自动撑袋夹持套袋。以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本发明所定义的范围，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种粉体灌装口仿生机械手自动撑袋套袋方法，仿生机械手设置在粉体灌装漏斗与水平供袋平台之间，在水平供袋平台出口上下设置有开启袋口的吸盘，环绕粉体灌装漏斗出口设置有环形抱夹机构，所述仿生机械手包括两个支臂，两个支臂水平相对设置，两个支臂后端可转动的连接在一个翻转机构上，两个支臂通过翻转机构可做从垂直下垂状态至水平状态的90度往复转动，翻转机构通过滑块固定在两条垂直导轨上通过升降驱动装置驱动沿导轨上下移动，在两个支臂前端水平相对分别连接有撑杆基座，两个撑杆基座前端相对设置有可张闭的袋口撑杆，撑杆基座在袋口撑杆后侧设置有可张闭的袋口夹爪；其特征在于，所述方法按照套袋过程顺序执行完成撑袋套袋，所述套袋过程是：

当包装袋在水平供袋平台出口被吸盘将袋口吸开后，两个支臂从初始的水平状态位置向下转动90度呈垂直下垂状态，将闭合的两个袋口撑杆插入吸开的袋口，首先用袋口夹爪从袋口撑杆后侧将袋口两边夹住，松开吸盘，然后张开袋口撑杆将吸开的袋口进一步张开撑住使袋口呈六边形张开口，接下来，两个支臂从垂直下垂状态向上转动90度呈水平状态端着张开口的包装袋，接下来，升降驱动装置驱动翻转机构上移将张开的包装袋口套入粉体灌装漏斗出口，接下来，启动环形抱夹机构将袋口包住扎紧在粉体灌装漏斗出口上，接下来，松开袋口夹爪、上移袋口撑杆将袋口撑杆从袋口抽出，在包装袋灌装完成后，松开环形抱夹机构，包装袋被运出，升降驱动装置驱动翻转机构下移至初始位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述袋口呈六边形张开口是呈等边正六边形张开口。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述袋口撑杆是两个L形撑杆，L形撑杆是由一个带有圆弧段的水平直杆和一个圆柱杆垂直连接组成，所述的两个袋口撑杆插入吸开的袋口是将两个L形撑杆的圆柱杆插入吸开的袋口，水平直杆的圆弧段通过转轴固定在撑杆基座上，两个L形撑杆通过一个撑杆张闭驱动装置驱动实现张闭，所述撑杆张闭驱动装置包括撑杆齿板和弧形齿，弧形齿环绕转轴设置在水平直杆的圆弧段，撑杆齿板两侧设置有齿条，两个水平直杆的圆弧段弧形齿分别与撑杆齿板两侧齿条啮合，一个撑杆气缸的伸缩臂带动撑杆齿板前后移动进而带动两个L形撑杆的张闭。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述袋口夹爪包括两个夹板，两个夹板分别连接有连接杆，连接杆垂直连接在一个轴杆的一端，轴杆的另一端设置有齿轮，两个夹板轴杆上的齿轮分别与一个夹爪齿板两侧的齿条啮合，一个夹爪气缸的伸缩臂带动夹爪齿板上下移动带动轴杆转动进而带动两个夹板的张闭。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上移袋口撑杆将袋口撑杆从袋口抽出是通过转动撑杆基座实现的，包括在所述支臂前端设置的袋口撑杆退袋驱动电机，驱动电机前端转轴连接有连接器，连接器与撑杆基座连接，连接器转动带动撑杆基座转动使袋口撑杆向上圆弧抬起退出包装袋口。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在包装袋口套入粉体灌装漏斗出口后，所述袋口撑杆撑袋的位置高于环形抱夹机构的环形抱夹位置。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述翻转机构包括翻转基座，翻转基座与所述滑块连接固定，在翻转基座设置有翻转电机，翻转电机通过主动轮和皮带连接从动轮，从动轮与一个翻转轴连接，所述两个支臂与翻转轴连接，翻转轴带动两个支臂做从垂直下垂状态至水平状态的90度往复转动。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在翻转基座上设置有翻转限位传感器，翻转限位传感器用于保证两个支臂可做从垂直下垂状态至水平状态的90度往复转动。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述升降驱动装置包括升降驱动电机，升降驱动电机通过升降主动轮和传动皮带带动升降从动轮转动，升降从动轮有两个，两个升降从动轮在垂直导轨旁上下设置，环绕上下升降从动轮套有垂直转动皮带，所述滑块通过连接夹板与垂直转动皮带连接，进而垂直转动皮带带动翻转机构上下移动。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在垂直导轨上下分别设置有位移限位传感器，位移限位传感器用于限定翻转机构的上下位移。