一种无人操作吨袋拆包系统

申请号 CN202410130419.2 申请日 2024-01-31 公开(公告)号 CN117944977A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 湖南鸿瀚智能科技有限公司; 发明人 高晓汉; 唐佳程; 刘明;
摘要 本 发明 公开了一种无人操作吨袋拆包系统,包括吨袋组件和沿着吨袋组件输送方向依次衔接的来料存放库、拆包机、空盘存放库,拆包机包括 机架 和安装在机架上的 支撑 机构、拍袋机构、吨袋夹持机构、吨袋抖料机构、吨袋破孔器和破袋刀,支撑机构用于支撑吨袋组件和带动吨袋组件升降,吨袋组件包括吨袋,破袋刀用于扎破吨袋的底部,吨袋破孔器用于被驱动地扎破吨袋的上端,拍袋机构通过被驱动实现对吨袋中部的拍击,吨袋夹持机构被驱动地夹持吨袋的上端,吨袋抖料机构带动吨袋夹持机构晃动或摆动。本发明吨袋从来料存放库进入拆包机、在拆包机上进行拆包和投料、从拆包机进入空盘存放库全程实现自动化操作,能实现充分投料,避免跑料和扬尘。
权利要求

1.一种无人操作吨袋拆包系统,其特征在于,包括吨袋组件(4)和沿着吨袋组件(4)输送方向依次衔接的来料存放库(1)、拆包机(2)、空盘存放库(3),来料存放库(1)用于存放装有物料的吨袋组件(4),拆包机(2)用于将吨袋组件(4)自动拆包和投料,空盘存放库(3)用于存放投料完毕的吨袋组件(4),拆包机(2)包括机架(21)和安装在机架(21)上的支撑机构(22)、拍袋机构(24)、吨袋夹持机构(25)、吨袋抖料机构(26)、吨袋破孔器(27)和破袋刀(28),支撑机构(22)用于支撑吨袋组件(4)和带动吨袋组件(4)升降,吨袋组件(4)包括吨袋(41),破袋刀(28)用于扎破吨袋(41)的底部,吨袋破孔器(27)用于被驱动地扎破吨袋(41)的上端,拍袋机构(24)通过被驱动实现对吨袋(41)中部的拍击,吨袋夹持机构(25)被驱动地夹持吨袋(41)的上端,吨袋抖料机构(26)带动吨袋夹持机构(25)晃动或摆动。
2.根据权利要求1所述的吨袋拆包系统,其特征在于:吨袋组件(4)还包括托盘(42),吨袋(41)支撑和连接在托盘(42)上,托盘(42)包括托盘本体(421)和封盖(422),托盘本体(421)中部设有为通孔的下料通道(4211),封盖(422)可被驱动至关闭下料通道(4211)或打开下料通道(4211)。
3.根据权利要求2所述的吨袋拆包系统,其特征在于:拆包机(2)还包括底盖开闭机构(23),底盖开闭机构(23)驱动封盖(422)往复移动以关闭或打开下料通道(4211)。
4.根据权利要求2所述的吨袋拆包系统,其特征在于:支撑机构(22)包括支撑板(221)和支撑驱动件(222),支撑板(221)为板状结构,吨袋组件(4)支撑在支撑板(221)上,支撑驱动件(222)连接并驱动支撑板(221)升降。
5.根据权利要求4所述的吨袋拆包系统,其特征在于:拆包机(2)还包括导料筒(29),导料筒(29)为筒状结构,破袋刀(28)位于导料筒(29)内,导料筒(29)可伸缩,导料筒(29)的上端固定连接在支撑板(221)的底部、导料筒(29)的下端安装在机架(21)上,支撑板(221)上设有通孔,支撑板(221)上的通孔和导料筒(29)共中心线,且支撑板(221)上通孔的孔径不大于导料筒(29)的内径,支撑板(221)上的通孔的孔径不小于下料通道(4211)的出口孔径。
6.根据权利要求5所述的吨袋拆包系统,其特征在于:支撑板(221)上的顶面上还设有用于防止落料时跑料和扬尘的密封圈(224),吨袋组件(4)支撑在支撑板(221)上且封盖(422)没有将下料通道(4211)关闭时,密封圈(224)的上端接触托盘(42)的底部。
7.根据权利要求1所述的吨袋拆包系统,其特征在于:拍袋机构(24)包括拍袋杆和至少一个气缸液压缸,气缸或液压缸安装在机架(21)上,气缸或液压缸连接并驱动拍袋杆移动至拍击吨袋(41)的中部。
8.根据权利要求1所述的吨袋拆包系统,其特征在于:吨袋夹持机构(25)包括夹持驱动件(251)和夹爪(252),夹持驱动件(251)安装在机架(21)的上端,夹持驱动件(251)连接并驱动剪刀式的夹爪(252)动作。
9.根据权利要求8所述的吨袋拆包系统,其特征在于:吨袋抖料机构(26)包括多功能杆(261)和两个抖料驱动件(262),抖料驱动件(262)安装在机架(21)上,两个抖料驱动件(262)分别连接并驱动多功能杆(261)的两端,吨袋夹持机构(25)安装在多功能杆(261)的中部。
10.根据权利要求9所述的吨袋拆包系统,其特征在于:吨袋破孔器(27)安装在多功能杆(261)上或吨袋夹持机构(25)上。

说明书全文

一种无人操作吨袋拆包系统

技术领域

[0001] 本发明属于吨袋拆包技术领域,具体为一种无人操作吨袋拆包系统。

背景技术

[0002] 吨袋是一种柔性的中型散装容器,便于装运大宗散装粉状物料,具有容积大,重量轻,便于装卸等特点。然而,现有技术中,对吨袋进行拆包时,必须有人辅助操作才能实现拆包和投料,将吨袋拆包后,吨袋内物料下落,实现投料。具体的,需要人工辅助上下袋、二剪二解二整(剪外包底绳、解外包系绳、剪内包封口、整理内袋出口、解内包系绳、整理内袋下料通道)等。并且,吨袋内剩料量或投料工序时间全凭人工经验控制,下料易跑灰,浪费原料,污染空气。

发明内容

[0003] 针对现有技术存在的上述问题,本发明的目的是提供一种无人操作吨袋拆包系统,吨袋从来料存放库进入拆包机、在拆包机上进行拆包和投料、从拆包机进入空盘存放库全程实现自动化操作,无需人工辅助,能实现充分投料,破袋刀扎破吨袋底部后,导料筒和托盘本体底部密封衔接,使吨袋内物料通过导料筒落下,避免跑料和扬尘,无需单独为吨袋破孔器设置驱动件,所述拆包机整体结构简单紧凑。
[0004] 为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
[0005] 一种无人操作吨袋拆包系统,包括吨袋组件和沿着吨袋组件输送方向依次衔接的来料存放库、拆包机、空盘存放库,来料存放库用于存放装有物料的吨袋组件,拆包机用于将吨袋组件自动拆包和投料,空盘存放库用于存放投料完毕的吨袋组件,拆包机包括机架和安装在机架上的支撑机构、拍袋机构、吨袋夹持机构、吨袋抖料机构、吨袋破孔器和破袋刀,支撑机构用于支撑吨袋组件和带动吨袋组件升降,吨袋组件包括吨袋,破袋刀用于扎破吨袋的底部,吨袋破孔器用于被驱动地扎破吨袋的上端,拍袋机构通过被驱动实现对吨袋中部的拍击,吨袋夹持机构被驱动地夹持吨袋的上端,吨袋抖料机构带动吨袋夹持机构晃动或摆动。
[0006] 作为上述技术方案的进一步改进:
[0007] 吨袋组件还包括托盘,吨袋支撑和连接在托盘上,托盘包括托盘本体和封盖,托盘本体中部设有为通孔的下料通道,封盖可被驱动至关闭下料通道或打开下料通道。
[0008] 拆包机还包括底盖开闭机构,底盖开闭机构驱动封盖往复移动以关闭或打开下料通道。
[0009] 支撑机构包括支撑板和支撑驱动件,支撑板为板状结构,吨袋组件支撑在支撑板上,支撑驱动件连接并驱动支撑板升降。
[0010] 拆包机还包括导料筒,导料筒为筒状结构,破袋刀位于导料筒内,导料筒可伸缩,导料筒的上端固定连接在支撑板的底部、导料筒的下端安装在机架上,支撑板上设有通孔,支撑板上的通孔和导料筒共中心线,且支撑板上通孔的孔径不大于导料筒的内径,支撑板上的通孔的孔径不小于下料通道的出口孔径。
[0011] 支撑板上的顶面上还设有用于防止落料时跑料和扬尘的密封圈,吨袋组件支撑在支撑板上且封盖没有将下料通道关闭时,密封圈的上端接触托盘的底部。
[0012] 拍袋机构包括拍袋杆和至少一个气缸液压缸,气缸或液压缸安装在机架上,气缸或液压缸连接并驱动拍袋杆移动至拍击吨袋的中部。
[0013] 吨袋夹持机构包括夹持驱动件和夹爪,夹持驱动件安装在机架的上端,夹持驱动件连接并驱动剪刀式的夹爪动作。
[0014] 吨袋抖料机构包括多功能杆和两个抖料驱动件,抖料驱动件安装在机架上,两个抖料驱动件分别连接并驱动多功能杆的两端,吨袋夹持机构安装在多功能杆的中部。
[0015] 吨袋破孔器安装在多功能杆上或吨袋夹持机构上。
[0016] 本发明的有益效果是:
[0017] (1)吨袋从来料存放库进入拆包机、在拆包机上进行拆包和投料、从拆包机进入空盘存放库全程实现自动化操作,无需人工辅助。
[0018] (2)至少下列因素使所述吨袋能实现充分投料:a、托盘本体的顶面内凹,对吨袋内物料实现导向,引导物料朝下料通道移动;b、吨袋破孔器将吨袋上端扎破,使吨袋内物料上方的空间连通大气,利于物料的顺畅落下;c、吨袋夹持机构和吨袋抖料机构配合使吨袋下料过程被抖动,利于吨袋内物料充分落下,避免吨袋内残留物料;d、拍袋机构拍击吨袋,利于吨袋内物料充分落下;e、下料通道内壁上PTFE材质的衬套摩擦小,利于物料的顺畅落下。
[0019] (3)破袋刀扎破吨袋底部后,导料筒和托盘本体底部密封衔接,使吨袋内物料通过导料筒落下,避免跑料和扬尘。
[0020] (4)无需单独为吨袋破孔器设置驱动件,所述拆包机整体结构简单紧凑。附图说明
[0021] 图1是本发明一个实施例的结构示意图。
[0022] 图2是本发明一个实施例的拆包机结构示意图。
[0023] 图3是本发明一个实施例的吨袋组件结构示意图。
[0024] 图4是本发明一个实施例的托盘结构示意图。
[0025] 图5是本发明一个实施例的托盘上的下料通道出口被封盖关闭时的结构示意图。
[0026] 图6是本发明一个实施例的托盘上的下料通道出口未被封盖关闭时的结构示意图。
[0027] 图7是本发明一个实施例的托盘上另一视结构示意图。
[0028] 图8是本发明一个实施例的去掉封盖时的托盘结构示意图。
[0029] 图9是图8的A处放大结构示意图。
[0030] 图10是本发明一个实施例的封盖的结构示意图。
[0031] 图11是本发明一个实施例的支撑机构支撑吨袋组件时的结构示意图。
[0032] 图12是图11的B处放大结构示意图。
[0033] 图13是本发明一个实施例的导料筒和破袋刀的结构示意图。
[0034] 图14是本发明一个实施例的导料筒的爆炸结构示意图。
[0035] 图15是本发明一个实施例的破袋刀的结构示意图。
[0036] 图16是本发明一个实施例的吨袋夹持机构、吨袋破孔器安装在吨袋抖料机构的结构示意图。
[0037] 图17是本发明一个实施例的吨袋夹持机构去掉支撑架256时的结构示意图。

具体实施方式

[0038] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0039] 为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0040] 一种无人操作吨袋拆包系统,如图1所示,包括控制系统、吨袋组件4和沿着吨袋组件4输送方向依次衔接的来料存放库1、拆包机2、空盘存放库3。
[0041] 来料存放库1为立体库,用于存放装有物料的吨袋组件4。多个吨袋组件4可以在高度方向和平方向排列在来料存放库1上。此时吨袋组件4中由于装有物料,其处于膨胀状态,在高度方向上,多个吨袋组件4间隔排列。
[0042] 同理,空盘存放库3也为立体库,用于存放投料完毕的吨袋组件4。多个吨袋组件4可以在高度方向和水平方向排列在空盘存放库3上。此时吨袋组件4中由于是空的,没有装载物料,其处于坍塌或说压缩状态,在高度方向上,多个吨袋组件4可依次堆叠起来。
[0043] 吨袋组件4图2所示,包括吨袋41和托盘42,托盘42用于支撑和连接吨袋41,便于吨袋41的转运。吨袋41包括内袋411和外袋412,内袋411套在外袋412内,物料装在内袋411内。内袋411和外袋412都为柔性的而非刚性的,如此,当内袋411内装有物料时,内袋411因被物料填充而膨胀,当内袋411内没有物料时,内袋411和外袋412会坍塌和压缩。较佳的,内袋
411上端伸出外袋412。外袋412上设有多条绑带413,至少部分绑带413的上端成圈便于吊装、绑带413下方延伸出来,用于和托盘42连接。
[0044] 托盘42如图4~10所示,包括托盘本体421和封盖422,托盘本体421的轮廓整体呈长方体,所述长方体的长和宽基本相等,所述长方体的厚度小于长和宽,使托盘本体421整体呈厚度较薄的长方体。
[0045] 托盘本体421长方体轮廓的垂直于厚度方向的两个相对的面中,一面为顶面、另一面为底面,吨袋41支撑在所述顶面上,所述顶面的中部内凹,较佳的,所述内凹面为球面的一部分。进一步的,在垂直于托盘本体421厚度方向的投影面内,所述顶面的投影为正方形或长方形,所述内凹面的投影为圆形或椭圆形。当所述顶面的投影为正方形时,所述内凹面的投影为圆形,且此圆形和所述顶面投影的正方形内切;当所述顶面的投影为长方形时,所述内凹面的投影为椭圆形,且此椭圆形和所述顶面投影的长方形内切。
[0046] 托盘本体421的所述底面上设有多个支腿4212,支腿4212凸出托盘本体421的所述底面,多个支腿4212间隔布置在托盘本体421的底面,以起到对托盘本体421支撑的同时不影响后续所述底盖开闭机构23的动作。较佳的,多个支腿4212沿着托盘本体421底面的边沿设置。
[0047] 托盘本体421中部设有为通孔的下料通道4211,下料通道4211贯穿托盘本体421的厚度方向且不被支腿4212阻挡。下料通道4211用于供吨袋41中的物料通过下料通道4211后落下。较佳的,下料通道4211位于托盘本体421的中心,即在托盘本体421的所述顶面,下料通道4211位于所述内凹面的最低处。
[0048] 较佳的,托盘本体421的所述底面还设有封盖422,封盖422可被驱动至关闭下料通道4211或打开下料通道4211。具体的,托盘本体421的所述底面上下料通道4211的出口处设有滑台4213,滑台4213凸出托盘本体421的所述底面,下料通道4211穿过滑台4213的中心。封盖422滑设在滑台4213上。
[0049] 如图9所示,滑台4213轮廓整体为厚度较薄的长方体,所述长方体包括顶面、底面和四个侧面。滑台4213的顶面和托盘本体421的所述底面固定连接,下料通道4211的出口位于滑台4213的底面上,滑台4213上设有两条第二滑槽42132,两条第二滑槽42132分别开设在滑台4213的两个相对的侧面上,且第二滑槽42132贯穿滑台113另外两个相对的侧面。因此,每个第二滑槽42132相当于将滑台4213的一端分隔为上下两部分,其中下部分为第二滑轨42131,第二滑轨42131的底面为滑台4213的底面的一部分。两条第二滑槽42132平行布置,两条第二滑槽42132分别位于下料通道4211的两侧。第二滑槽42132在滑台4213的一个侧面内凹形成,且其长度方向的两端分别延伸至另外两个相对的侧面上。第二滑槽42132的壁面包括槽底面和两个槽侧面,槽底面的两边分别连接两个槽侧面。两个槽侧面分别为上侧面d和下侧面c,上侧面d和下侧面c都垂直于槽底面。所述槽底面所在平面平行于下料通道4211的中心轴,上侧面d所在平面平行于滑台4213的底面,下侧面c和上侧面d不平行,即下侧面c相对于上侧面d来说为一斜面。下侧面c相当于第二滑轨42131的顶面。
[0050] 封盖12和滑台113配合,封盖422包括盖板4221、挡板4222、第一滑轨4223、第一滑槽4224、推动翼4225、侧挡板4226。盖板4221为一板状结构,挡板4222为一长条形板状结构,挡板4222垂直于盖板4221,挡板4222连接在盖板4221的一条边上。第一滑轨4223为长条形状结构,第一滑轨4223设有两条。侧挡板4226为一长板状结构,侧挡板4226设有两块。两个侧挡板4226分别和两个第一滑轨4223一体连接,连接成的整体为长条形结构,其横截面为L形或说为“7”字形。第一滑轨4223的顶面b和第一滑轨4223的底面a都垂直于侧挡板4226,第一滑轨4223的顶面b和第一滑轨4223的底面a不平行。侧挡板4226垂直于盖板4221,两个侧挡板4226分别连接在盖板4221的两条相对的边上,侧挡板4226的一端垂直连接挡板
4222。两条第一滑轨4223平行间隔布置,第一滑轨4223的一端连接挡板4222、另一端悬伸,第一滑轨4223和盖板4221之间有间隔。第一滑轨4223的顶面b和盖板4221平行,第一滑轨
4223的底面a和盖板4221不平行,第一滑轨4223的底面a较第一滑轨4223的顶面b更靠近盖板4221。第一滑轨4223和盖板4221位于挡板4222的同一侧。基于上述结构,第一滑轨4223的底面a、侧挡板4226和盖板4221之间围成一个凹槽,为第一滑槽4224,两个第一滑槽4224的开口面对面设置。从靠近挡板4222朝着远离挡板4222的方向,第一滑槽4224的横截面逐渐增大。推动翼4225设有两个,推动翼4225为一块状结构,便于后续底盖开闭机构23的推动,两个推动翼4225分别和两个侧挡板4226一体连接。推动翼4225连接在侧挡板4226的远离挡板4222的一端,推动翼4225和第一滑轨4223分别位于侧挡板4226的两侧。
[0051] 基于上述结构,封盖422可和滑台4213配合,且封盖422可在滑台4213上滑动。具体的,两条第一滑轨4223可分别插入两条第二滑槽42132,两条第二滑轨42131可分别插入两条第一滑槽4224。配合后,上侧面d和第一滑轨4223的顶面b贴合,下侧面c和第一滑轨4223的底面a贴合,两个侧挡板4226分别覆盖住两条第二滑轨42131的侧面。盖板4221盖合滑台4213的底面,从而挡住和关闭下料通道4211的出口。封盖422在滑台4213上移动时,沿着第二滑槽42132或第一滑槽4224的长度方向移动。正常运行和存放时,滑台4213的底面平行于水平面,封盖422和滑台4213之间形成斜面或说楔面配合,可以实现自功能,即封盖422不会在自重下沿着滑台4213移动,而需要对封盖422施加一定的作用力才能推动封盖12。如此使所述吨袋组件4在转运过程中封盖422能保持平稳而不会移动。并且封盖422被推动时在移动过程中更快速和平稳。
[0052] 基于上述结构和配合,封盖422不会从滑台4213上滑脱,具体的,上述滑轨和滑槽不会彼此脱离,并且封盖422相对滑台4213的移动范围被限定,使封盖422和滑台4213不会脱离。第一滑槽4224的一端部相当于被挡板4222挡住、托盘本体421的所述底面上设有限位挡块4214,挡板4222位于限位挡块4214和滑台4213之间。如此,当封盖422朝着一端移动、封盖422的挡板4222一端接触到限位挡块4214时,封盖422被阻止继续朝着此方向移动,此时下料通道4211完全打开;当封盖422朝着另一端移动、封盖422的挡板4222一端接触到滑台4213时,封盖422被阻止继续朝着此方向移动,且此时下料通道4211完全被封盖422阻挡。
[0053] 托盘本体421上还设有多个绑带孔4215,较佳的,每个绑带孔4215贯穿托盘本体421的同一侧面,即绑带孔4215的入口和出口都在托盘本体421的同一侧面上。制作时为了方便,可将托盘本体421设置为彼此连接的两层,上层的绑带孔4215贯穿其侧面和底面,下层的绑带孔4215贯穿其侧面和顶面,两层叠加时,上层的绑带孔4215和下层的绑带孔4215连通形成一个出口和入口都在托盘本体421侧面的大的绑带孔4215,此时上层的绑带孔
4215的底面开口对齐下层的绑带孔4215的顶面开口。多个绑带孔4215沿着托盘本体421的周向间隔布置。绑带孔4215用于将吨袋41利用绑带413绑在托盘本体421,即外袋412上的所述绑带413的下端穿过绑带孔4215后绑紧。
[0054] 进一步的,托盘本体421的所述顶面和底面上都设有多个小的防滑凸起或防滑凹槽。
[0055] 拆包机2用于将吨袋组件4自动拆包,使吨袋组件4内物料自动落下,实现自动投料。拆包机2包括机架21和安装在机架21上的支撑机构22、底盖开闭机构23、拍袋机构24、吨袋夹持机构25、吨袋抖料机构26、吨袋破孔器27、破袋刀28和导料筒29。
[0056] 机架21为长方体框架式结构,为拆包机2的整体支撑结构。
[0057] 支撑机构22用于支撑吨袋组件4,支撑机构22位于机架21的下端。支撑机构22包括支撑板221和多个支撑驱动件222,支撑驱动件222的驱动轴垂直于水平面布置,支撑驱动件222的驱动轴上升或下降实现对进入拆包机2的吨袋组件4的支撑或脱离与吨袋组件4的接触。
[0058] 本实施例中,支撑机构22包括四个支撑驱动件222,四个支撑驱动件222布置在一个长方体的四条平行的棱边上。为了更稳定的支撑吨袋组件4,支撑驱动件222的顶部连接有平行于水平面的支撑板221,支撑板221直接接触托盘本体421底部的支腿4212,以使后期底盖开闭机构23的驱动轴能从不同支腿4212之间的间隔伸入接触到封盖422。支撑板221中部开设有通孔。
[0059] 破袋刀28用于扎破吨袋41的底部。破袋刀28位于多个支撑驱动件222之间,即多个支撑驱动件222围绕破袋刀28布置。当吨袋组件4支撑在支撑机构22上、封盖422打开时,支撑板221中部的通孔位于下料通道4211的正下方,破袋刀28位于支撑板221中部通孔的正下方。因此,当封盖422打开并且支撑驱动件222的驱动轴下降和/或破袋刀28上升时,破袋刀28会穿过下料通道4211、扎破吨袋41底部。
[0060] 破袋刀28位于导料筒29内,导料筒29为筒状结构,破袋刀28的外径小于导料筒29的内径,使导料筒29和破袋刀28之间有空间供物料通过。导料筒29的上端衔接下料通道4211、下端连接气送装置,所述气送装置将物料通过气体运送至目标位置。具体的,导料筒
29可伸缩,导料筒29的上端固定连接在支撑板221的底面上、下端固定安装在机架21上。导料筒29包括都为圆筒状的活动筒291和固定筒292,活动筒291同轴套接在固定筒292内,活动筒291的上端固定连接在支撑板221的底面上、下端伸入固定筒292内。活动筒291能沿着其轴线相对固定筒292移动且不会从固定筒292内脱出。较佳的,活动筒291和固定筒292之间设有密封圈,以防止下料时跑料和扬尘。活动筒291和支撑板221上的通孔共中心线,且支撑板221上的通孔的孔径不大于活动筒291的内径。较佳的,支撑板221的顶面上设有密封环
223和橡胶材质的密封圈224,密封环223连接在支撑板221的顶面上,密封圈224安装在密封环223上,密封环223、密封圈224都与支撑板221上的通孔共中心线,且密封圈224的内径不小于下料通道4211出口的孔径。
[0061] 当支撑驱动件222的驱动轴驱动支撑板221上升或下降时,支撑板221会带动活动筒291同步上升或下降,活动筒291下端保持在固定筒292内。当吨袋组件4支撑在支撑板221上且封盖422打开时,密封圈224的上端会贴合滑台4213的底面、包围住下料通道4211的出口,如此,使导料筒29和下料通道4211可连通且连通后形成的通道壁面不跑料和扬尘。
[0062] 破袋刀28如图15所示,包括刀头281、刀片282和刀架283。刀头281为带有刀尖的三角形小片状结构。刀片282为片状结构或说厚度很薄的板状结构。刀片282设有多片,每片刀片282所在的平面都垂直于水平面,相邻两片刀片282所在的平面不重合或平行,所有刀片282相交于一条中心线或中心轴,所述中心线或中心轴垂直于水平面。换句话说,所有刀片
282连接在一起,所有刀片282的一条边连接在同一条中心线或中心轴上。较佳的,相邻两个刀片282所在的平面之间的夹角为锐角。每片刀片282的最顶部的边e为倾斜的,即每片刀片
282的最顶部的一条边从连接所述中心轴一端朝着远离中心轴的方向倾斜向下。刀头281位于所述中心轴的顶部,且刀头281的刀尖朝上处于最顶部。在垂直于所述中心轴的平面内,破袋刀28的横截面呈辐射状。刀片282的底部支撑在刀架283上。
[0063] 需要说明的是,刀片282最顶部的边e即为平行于刀片282厚度方向的顶面。
[0064] 本实施例中,设有四个刀片282。
[0065] 刀头281和刀片282上可涂覆陶瓷、PTFE(聚四氟乙烯)等摩擦力低、性能稳定的材质。
[0066] 基于破袋刀28的上述结构,锋利的刀头281可迅速在吨袋41底部刺破一个小口,然后随着破袋刀28相对吨袋41的向上移动,多片刀片282最顶部的边e会将小口撕扯和划开成大口,以便于后续物料能更快速落下。
[0067] 较佳的,下料通道4211的内壁上安装有PTFE(聚四氟乙烯)材质的衬套,耐高温、摩擦系数小,便于物料顺畅落下。
[0068] 底盖开闭机构23用于驱动封盖422往复移动以关闭或打开下料通道4211。底盖开闭机构23安装在机架21上。底盖开闭机构23包括至少两个底盖驱动件,底盖驱动件为气缸或液压缸,气缸或液压缸的驱动轴平行于水平面。至少一个底盖驱动件的驱动轴伸长时能接触并推动被支撑机构22支撑的托盘42上封盖422的推动翼4225,使封盖422的挡板4222移动至接触到限位挡块4214、下料通道4211被打开;至少一个底盖驱动件的驱动轴伸长时能接触并推动被支撑机构22支撑的托盘42上封盖422的挡板4222,使封盖422移动至挡板4222接触到滑台4213的一端面、下料通道4211被封盖422关闭。
[0069] 吨袋夹持机构25用于夹持吨袋41的上端,吨袋夹持机构25安装在吨袋抖料机构26上,吨袋抖料机构26连接并驱动吨袋夹持机构25摆动或晃动,吨袋夹持机构25带动吨袋41抖动,使吨袋41内的物料排出更彻底。
[0070] 吨袋抖料机构26安装在机架21的上端,吨袋抖料机构26包括多功能杆261和两个抖料驱动件262。多功能杆261为杆状,抖料驱动件262安装在机架21上,两个抖料驱动件262分别连接并驱动多功能杆261的两端,使多功能杆261能在垂直于水平面的平面内转动。
[0071] 吨袋夹持机构25包括夹持驱动件251、夹爪252、连杆253、第一铰接轴254、第二铰接轴255和支撑架256。夹爪252设有两个,连杆253设有至少两个。两个夹爪252彼此铰接于中部,具体的,第一铰接轴254穿过两个夹爪252的中部,如此,两个夹爪252可围绕第一铰接轴25彼此相对转动,转动时,一个夹爪252的一端和另一个夹爪252的一端可彼此靠近或远离,当彼此靠近时可对物体进行夹持,当彼此远离时,可脱离对物体的夹持。
[0072] 本实施例中,每个夹爪252的下端面对另一个夹爪252的一面上设有锯齿,以实现对吨袋41的更稳定抓取和夹持。
[0073] 连杆253设有两个时,两个连杆253的一端彼此铰接,具体的,第二铰接轴255穿过两个连杆253的一端,两个连杆253的另一端分别铰接两个夹爪252,换句话说,一个连杆253的一端和另一个连杆253的一端铰接,一个连杆253的另一端和一个夹爪252的一端铰接,夹爪252的另一端设有锯齿,且第一铰接轴254的长度方向、第二铰接轴255的长度方向、连杆253和夹爪25的铰接轴都平行于水平面。
[0074] 连杆253每两个为一组,当设有两组或两组以上的连杆253时,多组连杆253依次铰接后最下端铰接两个夹爪252,形成剪叉式结构。两个夹爪252和最上端的两个连杆253之间的每组的两个连杆253彼此铰接于中部。
[0075] 夹持驱动件251为气缸或液压缸。
[0076] 支撑架256设有两组,两组支撑架256平行间隔布置,支撑架256的上端固定安装在多功能杆261的中部。夹持驱动件251、连杆253和夹爪252都位于两组支撑架256之间,夹持驱动件251的上端安装在多功能杆261的中部、下端连接第二铰接轴255。第一铰接轴254的两端分别安装在两个支撑架256上,两个夹爪252的中部套接在第一铰接轴254的中部。
[0077] 如此,夹持驱动件251连接并驱动第二铰接轴255,可以带动两个夹爪252进行夹持的动作,且使两个连杆253和两个夹爪252组成的组件整体在垂直于水平面的方向上的长度伸长或缩短。当两个连杆253和两个夹爪252组成的组件整体在垂直于水平面方向的长度最短时,两个夹爪252的设有锯齿的一端彼此相隔最远;当两个连杆253和两个夹爪252组成的组件整体在垂直于水平面方向的长度最长时,两个夹爪252的设有锯齿的一端彼此相隔最近,能夹持住吨袋41的上端。
[0078] 吨袋破孔器27可安装在多功能杆261的中部或者安装在支撑架256上。如此,无需单独设置驱动吨袋破孔器27的驱动件,吨袋破孔器27可以和多功能杆261共用一个驱动器。本实施例中,设有两个吨袋破孔器27,两个吨袋破孔器27分别安装在两个支撑架256上。
[0079] 抖料驱动件262为气缸或液压缸,其驱动轴垂直于水平面。
[0080] 吨袋破孔器27用于扎破吨袋41的上部,使在吨袋41内部物料上方的空间和外界大气压连通,便于物料在重力作用下自由落下,防止物料上方的袋内空间为负压,对物料下落形成阻力。吨袋破孔器27为一尖锐物。
[0081] 基于上述结构,初始状态时,两个连杆253和两个夹爪252组成的组件整体在垂直于水平面方向的长度最短,此时吨袋破孔器27的最底端低于夹爪252的最底端。首先,两个抖料驱动件262同时下降,带动多功能杆261和吨袋破孔器27下降,吨袋破孔器27接触并扎破内袋411的上部。然后两个抖料驱动件262复位,带动多功能杆261和吨袋破孔器27复位。然后,夹持驱动件251驱动第二铰接轴255,使两个连杆253和两个夹爪252组成的组件整体在垂直于水平面方向的长度变长、两个连杆253之间的夹角减小、两个夹爪252的设有锯齿的一端彼此靠近并夹住内袋411的上端;接着,两个抖料驱动件262交替驱动多功能杆261,使多功能杆261在垂直于水平面的平面内摆动,两个夹爪252被多功能杆261带动同步摆动,两个夹爪252夹持注内袋411的上端,使内袋411被抖动,内部物料充分抖落;最后,夹持驱动件251驱动第二铰接轴255,使两个连杆253和两个夹爪252组成的组件整体在垂直于水平面方向的长度缩短、两个夹爪252的设有锯齿的一端彼此远离以松开对内袋411的夹持。
[0082] 需要说明的是,两个抖料驱动件262交替驱动多功能杆261时,可以一个抖料驱动件262的驱动轴伸长、另一个抖料驱动件262的驱动轴缩短,如此使多功能杆261的摆动中心高度不变,吨袋夹持机构25安装在所述摆动中心,更利于吨袋的稳定摆动。
[0083] 拍袋机构24用于拍打吨袋41,拍袋机构24包括拍袋杆和至少一个气缸或液压缸,气缸或液压缸安装在机架21的中部,气缸或液压缸连接并驱动拍袋杆移动至拍击吨袋41的中部,使内袋411内的物料充分落下。较佳的,机架21的相对的两个面上都安装有拍袋机构24,底盖开闭机构23的两个底盖驱动件也分别安装在这两个面上,因为机架21的另外两个相对的侧面分别为吨袋组件4进出拆包机2的所述进口和出口,其不能被阻挡。
[0084] 支撑机构22、底盖开闭机构23、拍袋机构24、夹持驱动件251、抖料驱动件262以及连接破袋刀28和/或导料筒29的气缸或液压缸都和所述控制系统电连接,控制系统根据内设程序控制这些电气部件的动作。
[0085] 基于上述结构,本发明的工作过程和原理如下:自动化设备自动将来料存放库1上的吨袋组件4转移到拆包机2内的指定位置,这可以通过现有的自动化立体仓库配合AGV等现有技术实现。现有的自动化立体仓库设有自动化的入库输送线S和出库输送线S(如图1所示),可以通过出库输送线将来料存放库1上的吨袋组件4转出到中间平台等设定位置,再利用自动叉车或其它自动设备等转移设备将中间平台上的吨袋组件4转移到支撑机构22上。自动叉车的叉子可以插入托盘42相邻的支腿4212之间,不会妨碍后续支撑机构22接触和支撑支腿4212。
[0086] 吨袋组件4进入拆包机2内后要保证两点:(1)底盖开闭机构23的底盖驱动件的驱动轴平行于封盖422的可移动方向,(2)下料通道4211位于破袋刀28的正上方。对于第(1)点,可在托盘42侧面进行标记,如将托盘本体421的一个侧面设置区别于其它侧面的颜色或者设置凸出体,在吨袋组件4从拆包机2的入口进入拆包机2时,当标记的侧面朝向设定方向(如标记的侧面平行于底盖开闭机构23的底盖驱动件的驱动轴且标记的侧面较相对的另一侧面更远离拆包机2的出口)时,吨袋组件4进入拆包机2后,则底盖开闭机构23的底盖驱动件的驱动轴平行于封盖422的可移动方向。控制系统自动识别被标记的侧面,调节和保证侧面朝向的指定的方向。对于第(2)点,可设置位置传感器,当所述转移设备将吨袋组件4移动到拆包机2内的指定位置后控制系统控制所述转移设备停止,支撑机构22接过吨袋组件4后所述转移设备复位。
[0087] 当吨袋组件4准确进入拆包机2的设定位置后,进行吨袋41的拆包和自动投料工作,包括如下步骤:
[0088] 步骤1:自动叉车等转移设备将吨袋组件4转移到拆包机2内后,控制系统控制底盖开闭机构23的一个底盖驱动件,使其驱动轴伸出设定距离、推动封盖422的推动翼4225,推动封盖422至挡板4222接触到限位挡块4214,使至下料通道4211完全露出。
[0089] 步骤2:支撑机构22上升,带动支撑板221上升支撑住吨袋组件4的多个支腿4212,同时橡胶材质的密封圈224会接触和压紧在滑台4213底面,实现对下料通道4211出口的包围和密封。
[0090] 步骤3:支撑机构22下降,带动活动筒291同步下降,使破袋刀28穿过下料通道4211扎破吨袋41,然后支撑机构22上升,破袋刀28退出下料通道4211,内袋411内的物料会自然落下。
[0091] 步骤4:抖料驱动件262驱动多功能杆261下降,多功能杆261带动吨袋破孔器27下降扎破吨袋41上端后上升,本实施例中,扎破内袋411的上端。
[0092] 步骤5:夹持驱动件251驱动夹爪252动作,两个夹爪252的设有锯齿的一端夹住吨袋41的上端。
[0093] 步骤6:两个抖料驱动件262交替驱动多功能杆261的两端,使多功能杆261摆动,带动两个夹爪252摆动,两个夹爪252带动吨袋41抖动或晃动。同时,拍袋机构24动作、拍打吨袋41的中部。两者结合使用吨袋41内物料充分落下。
[0094] 步骤7:物料充分落下后,两个夹爪252停止摆动并松开吨袋41上端并复位、拍袋机构24停止拍击。本步骤中,判断物料充分落下可通过多种方式,例如,导料筒29下方设有称重器,当称重器称得的物料重量小于设定值,或者破袋刀28扎破吨袋41后退出下料通道4211后设定时间即判断为物料充分落下。或者采用其它现有技术中的方式。
[0095] 步骤8:自动叉车等转移设备重新支撑吨袋组件4,支撑机构22下降脱离吨袋组件,底盖开闭机构23的另一个底盖驱动件的驱动轴伸出设定距离、推动封盖422至关闭下料通道4211的出口上。
[0096] 完成上述拆包和投料后,支撑机构22上的吨袋组件4被转移设备自动转移到空盘存放库3,支撑机构22上的吨袋组件4被自动转移到空盘存放库3的方法和将来料存放库1上的吨袋组件4自动转移到拆包机2上的过程相反,在此不再赘述。
[0097] 最后有必要在此说明的是:以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
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