一种小包自动吸料装置及自动吸料方法与流程

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种小包自动吸料装置及自动吸料方法。

背景技术：

一部分行业往往由于工作的需要，经常要使用粉料或颗粒料，如在自来水净化领域，往往需要大量使用粉碳或石灰来保证水的质量。而这些粉料或颗粒料在运输时需要装袋，例如大包或小包，在存储时一般也是成堆的堆放，一般每大包重量不小于500kg，每小包重要不大于50kg。

在实际使用时，小包的投料方式通常采用如下两种方式：一种方式是割开小包袋后人工搬着包装袋将物料倒出来，这种投料方式劳动强度大，工人工作环境比较恶劣；另一种方式是割开小包袋后，人工拿着吸料枪插入小包内物料中，吸料枪通过吸料管道连接真空上料机，物料通过负压气力输送系统吸入相应设备中，这种投料方式要求工人一直拿着吸料枪，上下不断地移动吸料枪，直至吸料完成，导致自动化水平低、劳动强度较大，影响工作效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种小包自动吸料装置及自动吸料方法，提高小包吸料的自动化水平，减轻劳动强度，提高工作效率，并且该装置结构紧凑简单，占用空间小且易于布置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案予以解决：

一种小包自动吸料装置，其特征在于，包括真空上料机、机架、沿所述机架可升降的滑动座、设置在所述滑动座上的吸料枪、设置在所述机架底部用于放置小包的固定框、设置在所述机架上使所述滑动座可升降的升降机构、设置在所述滑动座上驱动所述吸料枪左右往复移动的动力部件、用于检测所述滑动座位置的第一检测元件、用于检测所述吸料枪往复运动位置的第二检测元件、和控制单元；所述吸料枪出口与所述真空上料机连接；所述动力部件、升降机构、第一检测元件和第二检测元件均与控制单元通信连接。

为了保证吸料装置周围环境的卫生，防止工人受粉尘污染，所述小包自动吸料装置还包括设置在所述固定框上方的吸尘罩和与所述吸尘罩连接的除尘管路，用于排出在吸料时产生的浮尘。

为了彻底吸收小包袋内的物料，所述滑动座下表面设置有多根撑袋管，用于在吸料时伸入小包袋内以撑紧小包袋。

进一步地，所述小包自动吸料装置还包括沿所述机架高度设置的直线导轨；所述升降机构为同步带轮传动装置，所述同步带轮传动装置通过同步带驱动所述滑动座沿所述直线导轨可升降。

进一步地，所述同步带轮传动装置包括设置在所述机架上的伺服电机、与所述伺服电机的转轴连接的主动轮、设置在所述机架上的从动轮、和缠绕在所述主动轮和从动轮上的同步带；所述滑动座设置在所述同步带上。

为了实现吸料枪在所述滑动座上的左右往复运动，所述动力部件为设置在所述滑动座上的无杆气缸或液压气缸。

为了限制滑动座的上下移动位置以及吸料枪在滑动座上左、中和右移动位置，所述第一检测元件包括设置在所述机架上的上接近开关和下接近开关，所述第二检测元件包括设置在所述滑动座上的左接近开关、中接近开关和右接近开关。

为了避免在第一检测元件失效时滑动座的进一步上升或下降，造成安全事故，所述机架上设置有用于限制所述滑动座进一步上升的上限位块和用于限制所述滑动座进一步下降的下限位块。

为了避免在滑动座升降或往复运动时缠绕导线，所述小包自动吸料装置还包括用于储存所述小包自动吸料装置的连接导线的拖链，所述拖链一端设置在所述机架上，而另一端设置在所述滑动座上。

本发明还涉及一种自动吸料方法，其特征在于，采用如上所述的小包自动吸料装置进行自动吸料，所述自动吸料方法包括预吸料模式、动态吸料模式和完成吸料模式；预吸料模式：根据小包袋的尺寸事先调整所述吸料枪的位置，并且将小包一端割开后固定在固定框内；动态吸料模式：启动所述小包自动吸料装置进行吸料，在吸料过程中，控制单元控制升降机构使滑动座带动吸料枪沿机架向下运动的同时，控制动力部件使吸料枪沿所述滑动座左右往复移动；完成吸料模式：当控制单元接收到第一检测元件反馈的信号时，完成吸料，控制所述升降机构使所述滑动座和所述吸料枪上升复位至初始位置并且控制动力部件使吸料枪复位至初始位置，进而控制所述小包自动吸料装置停止启动，取下小包。

与现有技术相比，本发明提供的小包自动吸料装置及自动吸料方法的优点和有益效果是：根据小包袋尺寸预先设定吸料枪的位置，在准备吸料时，首先人工将小包放置并固定在固定框上，在开始吸料时，控制单元控制升降机构启动使滑动座带动吸料枪向下运动，同时控制动力部件使吸料枪在滑动座上往复移动，实现吸料，在滑动块向下运行并被第一检测元件检测到时，表示小包内物料全部吸完，第一检测元件发送信号至控制单元，控制单元控制升降机构使滑动座和吸料枪上升复位且控制动力部件使吸料枪在滑动座中复位，完成整个吸料过程，该小包自动吸料装置提高了自动化吸料水平，减轻劳动强度，进而提高了工作效率；该装置结构简单紧凑、占用面积小且易于灵活布置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明小包自动吸料装置的一种实施例的正视图；

图2为本发明小包自动吸料装置的一种实施例的俯视图；

图3为本发明小包自动吸料装置的一种实施例的左视图；

图4为本发明小包自动吸料装置的一种实施例的后视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本实施例涉及一种小包自动吸料装置，包括真空上料机（未示出）、机架4、沿机架4可升降的滑动座5、设置在滑动座5上的吸料枪11、设置在机架4底部用于放置小包的固定框8、设置在机架4上使滑动座5可升降的升降机构、设置在滑动座5上驱动吸料枪11左右往复移动的动力部件、用于检测滑动座5位置的第一检测元件、用于检测吸料枪11往复运动位置的第二检测元件、和控制单元；吸料枪11出口与真空上料机连接；动力部件、升降机构、第一检测元件和第二检测元件均与控制单元通信连接。

具体地，小包内装满例如粉状或颗粒状物料，首先人工将小包一端割开，利用固定装置，例如夹子将小包的四个角部夹在固定框8上，以等待吸料。如图1所示，在本实施例中，在机架4底端设置有伺服电机3或在其他实施例中可以设置为减速电机或步进电机，主动轮1安装伺服电机3的转轴上；如图3所示，从动轮16设置在机架4下端，同步带2缠绕在主动轮2和从动轮16上。在沿机架4高度方向上设置有两条对称的直线导轨6，滑动座5安装在直线导轨6和同步带2上，以便在启动伺服电机3时，滑动座5在同步带2的作用力下沿直线导轨6可升降。在本实施例中，根据小包袋尺寸调节吸料枪11距小包底部的距离，可以通过吸料管道10将吸料枪11的出口连接至真空上料机。滑动座5包括吸料管道支架23，其中吸料管道10设置在吸料管道支架23上，如图2所示；如图3所示，无杆气缸17或液压气缸等动力部件设置在滑动座5上，吸料管道支架23设置在无杆气缸17上，无杆气缸17提供动力至吸料管道支架23上，从而吸料管道支架23带动吸料管道10和吸料枪11在滑动座上开设的长条形孔24内左右往复移动，从而实现对小包内物料的均匀吸收。

本实施例中，为了保证滑动座5上下移动的限值，如图4所示，设置用于检测滑动座5位置的第一检测元件，包括用于检测滑动座5上限位置的上接近开关19和用于检测滑动座5下限位置的下接近开关20，该第一检测元件还可以为位移传感器或位置传感器。由于该小包自动吸料装置中各部件的布局，如图4所示，在滑动座5后侧固设有检测块18，上接近开关19和下接近开关20在滑动座5升降时限定检测块18的位置就相当于限定滑动座5的位置。

为了避免在上接近开关19和下接近开关20失效时滑动座5继续上升或下降，导致安全事故，如图1所示，在机架4上设置有用于机械限位的上限位块9和下限位块14。

如图2所示，在滑动座5上设置有第二检测元件21，第二检测元件21包括沿长条孔24的长度方向上均匀布置的三个接近开关，左接近开关21-1、中接近开关21-2和右接近开关22-3，并且在吸料管道支架23端部设置有左右检测块22，便于在左接近开关、中接近开关和右接近开关检测到左右检测块22时就可以知道吸料枪11的位置（左侧、中间或右侧），实现对小包内物料的彻底吸收。

如图3所示，为了保证吸料装置周围环境的卫生，防止工人受粉尘或浮尘等污染物的污染，在固定框8上方设置吸尘罩7，吸尘罩7连接向远处延伸的除尘管路15，便于在吸料时将小包内产生的粉尘、浮尘等污染物抽走并排放至远方，有效保证工人良好的工作环境，有利于工人身体健康。为了便于将小包放置入固定框8，在固定框8上设置有可打开或关闭的防护门（未示出），在预吸料时，打开防护门，将小包放置在固定框内；在小包自动吸料装置运行时关闭该防护门；在完成吸料时再次打开防护门取出小包。

小包袋通常是柔软的，为了方便吸收小包袋内物料，如图1和图3所示，滑动座5下表面设置有多根撑袋管12，本实施例中，在滑动座5下表面设置有对应小包袋四个角部的四根撑袋管12，当吸料时，滑动座5下降，四根撑袋管12伸入小包袋内，用于撑紧小包袋。

如图1所示，在本实施例中，由于滑动座5升降以及无杠气缸17带动吸料枪11在滑动座5上左右往复运动，为了避免在上述操作时该装置中各部件之间的连接导线互相缠绕，引发故障，设置有储存该连接导线的拖链10，拖链10一端设置在滑动座5上，另一端设置在机架4下端。

本实施例中，根据小包袋尺寸事先设定好吸料枪11的运行行程，随后设定上接近开关19和下接近开关20，保证在下接近开关20检测到滑动座5的检测块18时，吸料枪11已小包内物料全部吸完。当然，也可以在机架4底端设置用于称量小包内物料重量的称重模块（未示出），在称重模块称得物料重量小于设定的重量阈值时，发送信号至控制单元，告知控制单元小包内物料已全部吸完，但是使用称重模块成本较高。

本实施例小包自动吸装置的工作过程大致如下：首先，人工割开小包袋一端，并打开固定框8的防护门以将小包固设在固定框8内；其次，启动伺服电机3和真空上料机，开始吸料，在吸料的过程中，伺服电机3通过同步带2带动滑动座5下降，从而滑动座5带动吸料管道10和吸料枪11下降，同时无杆气缸17提供左右往复动力至吸料管道支架23，吸料管道支架23带动吸料管道10和吸料枪11左右往复运动，实现对小包内物料的吸收，滑动座5下降至下接近开关20检测到滑动座5上的检测块18时，表示小包内物料已吸完，下接近开关20反馈信号至控制单元，控制单元控制伺服电机3通过同步带2带动滑动座5上升，直到控制单元接收到上接近开关19的信号时停止伺服电机3启动，实现滑动座5复位；并且控制单元检测吸料管道10和吸料枪11在长条孔24中的位置，控制无杆气缸17带动吸料管道支架23、吸料管道10和吸料枪11运动，直到控制单元接收到中接近开关21-2的信号时停止无杆气缸17的启动，实现吸料管道10和吸料枪11的复位，以等待下次吸料使用。

本发明还涉及一种自动吸料方法，采用如上所述的小包自动吸料装置进行自动吸料，具体地，在本实施例中，根据小包袋的尺寸事先调整吸料枪11的位置，并且将小包一端割开后固定在固定框8内；启动小包自动吸料装置进行吸料，在吸料过程中，控制单元控制升降机构使滑动座5带动吸料枪11沿机架4向下运动的同时，控制动力部件使吸料枪11沿滑动座5左右往复移动；当控制单元接收到下接近开关20反馈的信号时，完成吸料，控制升降机构使滑动座5带动吸料枪11上升复位至初始位置并且控制动力部件使吸料枪11复位至初始位置，控制小包自动吸料装置停止启动，取下小包。

本实施例提供的小包自动吸料装置及自动吸料方法，在吸料过程中，无需人工参与，实现自动吸料，减轻工人劳动强度，进而提高工作效率；该自动吸料装置抽走在吸收物料时产生的粉尘，保证工人操作环境卫生；该装置结构简单紧凑、占用面积小且易于灵活布置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。