一种自动上袋灌装并封袋散装物料的包装工艺的制作方法

本发明涉及工农业散装物料包装技术领域，具体为一种自动上袋灌装并封袋散装物料的包装工艺。

背景技术：

随着工农业生产产品包装机械的日益发展和技术进步，随散装物料包装机械的技术要求也越来越高。现有的技术中，散装物料的包装机械主要由灌装料斗、袋口整形系统、输送线系统、缝包系统等组成，通常需要人工辅助完成。亟待需要研发一种能实现散装物料包装流水线化工作自动上袋并封袋散装物料的包装机械。

专利号为cn201811575503.6的专利文献公开了的一种预制袋自动包装机及其包装方法，预制袋自动包装机包括防止和固定袋子的袋仓部分、从所述袋仓部分取袋子的旋转取袋部分、在所述袋仓部分的位置吸住袋子的开袋部分、往袋子里装载物料的过渡斗部分、对已经装载物料的袋子进行封口的封口部分以及输送袋子的输送机部分，所述输送机部分包括分别采用单独电机控制的前输送机和后输送机，所述前输送机从所述袋仓部分依次输送袋子至所述旋转取袋部分、开袋部分和过渡斗部分，所述后输送机从所述过渡斗部分输送袋子至所述封口部分。

然而，上述专利中公开的一种预制袋自动包装机及其包装方法，仅通过吸盘打开袋子，常出现开口小，开袋不可靠，对准过渡斗偏差等问题。

技术实现要素：

本发明的目的之一提供了一种自动上袋灌装并封袋散装物料的包装工艺，其通过利用抓袋装置伸入料袋，从袋内撑开，并且取出料袋后顺带打开后一料袋口，通过抓袋装置上升套住灌料机罐料，解决了上述背景技术中开袋不可靠，对准过渡斗偏差等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动上袋灌装并封袋散装物料的包装工艺，包括以下步骤：

步骤一，抓袋工序，抓袋装置运动至储袋装置正对面位置后，由抓袋组件下降抓取储袋装置中的料袋；

步骤二，撑袋口工序，抓袋组件从储袋装置抓取料袋脱离后，抓袋组件将袋口撑开备用；

步骤三，接料工序，抓袋装置运动至灌料机的出料口正下方，抓袋组件上升带动料袋套住出料口，灌料机定量出料灌装，灌装完成后抓袋装置沿轨迹垂直落下，料袋脱离出料口；

步骤四，脱离工序，步骤三完成后，抓袋组件通过轨迹抬升脱离料袋，抓袋组件运动回到储袋装置位置进行下一轮抓袋工序；

步骤五，袋口整平工序，灌装好的料袋通过输送机构输送，抓袋装置沿轨迹脱离料袋，料袋进入袋口整形机整平袋口；

步骤六，袋口缝合工序，袋口整平好后的料袋随输送机构输送至缝袋机进行袋口缝合。

作为优选，所述步骤一中，储袋装置有序堆叠存储若干的料袋，所述抓袋组件每次从所述储袋装置中抓取一只料袋，同时顺带打开后一只料袋的袋口备用。

作为优选，所述步骤三中，抓袋装置对打开的料袋提升，袋口包覆于灌料机的出口。

作为优选，所述步骤三中，灌料机通过plc电路控制，定量计量散装物料进行出料。

作为优选，所述灌料机的出料开启时间与所述抓袋装置运送料袋至所述灌料机下方的时间点吻合。

作为优选，所述抓袋装置在料袋灌装完成后竖直向下运动脱离灌料机。

作为优选，所述步骤五中，袋口整形机设置位于料袋两侧的整形平板相对合拢，对料袋口进行平整整形。

作为优选，所述整形平板合拢后留有间隙为3～6mm。

作为优选，所述步骤六中，缝袋机通过红外感应开关检测料袋口，并控制缝袋机进行缝合工作。

本发明还提供一种自动上袋灌装并封袋散装物料的包装机构，包括输送机构，沿所述输送机构的输送方向同一侧依次设置有储袋装置、灌料机和封袋装置，相对储袋装置在所述输送机构的另一侧设置有抓袋装置；

所述储袋装置包括储袋架和开袋机构，所述储袋架上设置有料袋支撑杆及开袋支撑杆，所述料袋支撑杆设置于所述储袋架的上部，且其正对所述抓袋装置设置，所述料袋支撑杆上储存有若干的料袋，所述开袋支撑杆设置于所述料袋支撑杆的上方，所述开袋支撑杆正对所述抓袋装置设置，所述开袋机构设置于所述开袋支撑杆上，所述开袋机构包括拨动单元、限位块和吸袋单元，所述拨动单元设置于所述开袋支撑杆的端部，所述限位块紧贴所述拨动单元焊接于所述开袋支撑杆上，所述吸袋单元活动套设于所述限位块上，所述吸袋单元与所述拨动单元传动连接；

所述封袋装置包括袋口整形机和缝袋机，所述袋口整形机设置于所述灌料机和所述缝袋机之间；

所述抓袋装置包括轨迹组件和抓袋组件，所述轨迹组件包括底架、回转链系统和导向轨迹，所述底架内部设置有链轮安装轴，所述回转链系统设置于所述链轮安装轴上，所述回转链系统的回转平面设置为水平面，所述导向轨迹设置于所述回转链系统的正上方，且其固定连接于所述底架；所述抓袋组件包括支架、矩形运动机构、步进电机、抓手机构和连接件，所述支架竖直方向设置，所述连接件连接所述支架和所述回转链系统，所述支架的底端贴合所述导向轨迹，所述矩形运动机构安装于所述支架的顶端，所述矩形运动机构传动连接于所述步进电机，所述抓手机构固定安装于所述矩形运动机构上，所述抓手机构包括抓手主杆、抓袋单元及撑开单元，所述抓手主杆正对所述储袋装置设置，所述抓袋单元设置于所述抓手主杆的端部，所述撑开单元连接所述抓手主杆和所述抓袋单元。

作为改进，所述拨动单元包括：

固定块，所述固定块固定设置于所述开袋支撑杆的端部，所述固定块远离所述开袋支撑杆的一端开设有上下贯穿的通孔；

拨杆，所述拨杆的一端铰接于所述通孔；以及

恢复拉簧，所述恢复拉簧连接所述固定块和所述拨杆。

作为改进，所述限位块包括：

回复轨迹，所述回复轨迹沿其回复路径上设置有工作段及复位段，所述工作段设置为直线轨迹，所述复位段设置为曲线轨迹；

防逆弹片，所述防逆弹片设置于所述回复轨迹的曲线轨迹端部；以及

限位轴，所述限位轴设置于所述限位块的内部，且其与所述开袋支撑杆平行设置。

作为改进，所述吸袋单元包括：

吸袋杆，所述吸袋杆靠近端部设置有安装孔，所述吸袋杆活动套设于所述限位轴上，且其靠近安装孔的一端伸入所述回复轨迹中；以及

负压吸盘，所述负压吸盘设置于所述吸袋杆远离回复轨迹的一端，所述负压吸盘朝向所述料袋设置。

作为改进，所述回转链系统包括：

驱动电机，所述驱动电机安装于所述底架上；

第一链条，所述第一链条绕设于所述链轮安装轴的外侧；以及

第一齿轮，所述底架的四角均设置有所述第一齿轮，所述第一链条通过第一齿轮与所述驱动电机传动连接。

作为改进，所述轨迹沿所述输送机构的输送方向上设置有取袋部、上料部及褪袋部，所述取袋部对应所述储袋装置设置，所述上料部对应所述灌料机设置，所述上料部设置为向下凹的陡坎，所述褪袋部设置于所述灌料机和封袋装置之间，所述褪袋部设置为上升的凸台。

作为改进，所述支架包括：

u型安装板，所述u型安装板开口竖直朝上设置于所述支架的顶端，所述步进电机设置于所述u型安装板的外侧；

第一直齿条，所述第一直齿条设置于所述u型安装板的内侧，所述第一直齿条设置于所述u型安装板的顶部远离所述储袋装置的一端；

第二直齿条，所述第二直齿条设置于所述第一直齿条的下方，且其相对于所述第一直齿条的端部错开设置；

第三直齿条，所述第三直齿条设置于所述第二直齿条的下方，且其端部与所述第一直齿条的端部齐平；以及

第四直齿条，所述第四直齿条设置于所述第三直齿条的下方，所述第四直齿条设置于所述u型安装板靠近所述储袋装置的一端。

作为改进，所述抓袋单元包括：

摆臂，所述摆臂的一端铰接于所述抓手主杆的一端，所述摆臂沿所述抓手主杆的轴向两侧对称设置，所述摆臂的另一端设置有上下贯穿的腰形孔；

抓袋驱动轮，所述抓袋驱动轮设置于所述抓手主杆另一端的上方，所述抓袋驱动轮与所述第一直齿条和第三直齿条可配合传动；

止动器，所述止动器设置于所述抓手主杆的上方，且其与所述抓袋驱动轮的外缘配合；

撑杆驱动轮，所述撑杆驱动轮设置于所述两个摆臂铰接端中间；

第二链条，所述第二链条连接所述抓袋驱动轮和所述撑杆驱动轮；

撑杆，所述撑杆活动套设于所述摆臂的腰形孔内，所述撑杆与所述撑杆驱动轮传动连接；以及

弹簧，所述弹簧设置于所述摆臂的腰形孔内，其连接所述撑杆和所述摆臂。

作为改进，所述撑开单元包括：

凸轮，所述凸轮安装于所述抓手主杆上，且其设置于所述两个摆臂之间；

连杆，所述连杆连接所述凸轮和所述摆臂；

第四齿轮，所述第四齿轮设置于所述抓手主杆的下方，且其设置于所述抓袋驱动轮的正下方，所述第四齿轮与所述第二直齿条和第四直齿条配合；以及

第三链条，所述第三链条连接所述第四齿轮和所述凸轮。

本发明系统的有益效果在于：

(1)本发明通过利用抓袋装置伸入料袋，从袋内撑开，并且取出料袋后顺带打开后一料袋口，通过抓袋装置上升套住灌料机罐料，使得开袋可靠，且准确对准灌装机定位，同时配合抓袋工序回转抓袋，大大缩短了抓袋开袋时间，工人操作强度低，人工成本少；

(2)本发明通过利用开袋机构在抓袋完成后，带动后一个料袋开口，该装置结构简单可靠；

(3)本发明通过利用矩形运动轨迹配合支架上的直齿条，使得撑开单元及抓袋单元打开确定的角度，可靠的撑开料袋。

综上所述，本发明具有可靠撑开料袋、降低工人操作强度等优点，尤其适用于工农业散装物料包装技术领域。

附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明储袋装置轴测示意图；

图4为本发明开袋机构示意图；

图5为本发明开袋机构仰视示意图；

图6为本发明限位块示意图；

图7为本发明轨迹组件轴测示意图；

图8为本发明取袋过程示意图；

图9为图8中b处放大示意图；

图10为本发明抓袋组件俯视示意图；

图11为本发明抓袋组件轴测示意图；

图12为本发明撑开单元俯视示意图；

图13为本发明取袋撑袋示意图；

图14为图13中c处放大示意图；

图15为本发明散装物料灌装示意图；

图16为本发明整形打包示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

如图1和图2所示，一种自动上袋灌装并封袋散装物料的包装工艺，包括以下步骤：

步骤一，抓袋工序，抓袋装置5运动至储袋装置2正对面位置后，由抓袋组件52下降抓取储袋装置2中的料袋；

步骤二，撑袋口工序，抓袋组件52从储袋装置2抓取料袋脱离后，抓袋组件52将袋口撑开备用；

步骤三，接料工序，抓袋装置5运动至灌料机3的出料口正下方，抓袋组件52上升带动料袋套住出料口，灌料机3定量出料灌装，灌装完成后抓袋装置5沿轨迹垂直落下，料袋脱离出料口；

步骤四，脱离工序，步骤三完成后，抓袋组件52通过轨迹抬升脱离料袋，抓袋组件52运动回到储袋装置2位置进行下一轮抓袋工序；

步骤五，袋口整平工序，灌装好的料袋通过输送机构1输送，抓袋装置5沿轨迹脱离料袋，料袋进入袋口整形机41整平袋口；

步骤六，袋口缝合工序，袋口整平好后的料袋随输送机构1输送至缝袋机42进行袋口缝合。

进一步，所述步骤一中，储袋装置2有序堆叠存储若干的料袋，所述抓袋组件52每次从所述储袋装置2中抓取一只料袋，同时顺带打开后一只料袋的袋口备用。

进一步，所述步骤三中，抓袋装置5对打开的料袋提升，袋口包覆于灌料机3的出口。

进一步，所述步骤三中，灌料机3通过plc电路控制，定量计量散装物料进行出料。

进一步，所述灌料机3的出料开启时间与所述抓袋装置5运送料袋至所述灌料机3下方的时间点吻合。

进一步，所述抓袋装置5在料袋灌装完成后竖直向下运动脱离灌料机3。

进一步，所述步骤五中，袋口整形机41设置位于料袋两侧的整形平板相对合拢，对料袋口进行平整整形。

进一步，所述整形平板合拢后留有间隙为3～6mm。

进一步，所述步骤六中，缝袋机42通过红外感应开关检测料袋口，并控制缝袋机42进行缝合工作。

实施例二

如图2至图16所示，一种自动上袋灌装并封袋散装物料的包装机构，包括输送机构1，沿所述输送机构1的输送方向同一侧依次设置有储袋装置2、灌料机3和封袋装置4，相对储袋装置2在所述输送机构1的另一侧设置有抓袋装置5；

所述储袋装置2包括储袋架21和开袋机构22，所述储袋架21上设置有料袋支撑杆211及开袋支撑杆212，所述料袋支撑杆211设置于所述储袋架21的上部，且其正对所述抓袋装置5设置，所述料袋支撑杆211上储存有若干的料袋6，所述开袋支撑杆212设置于所述料袋支撑杆211的上方，所述开袋支撑杆212正对所述抓袋装置5设置，所述开袋机构22设置于所述开袋支撑杆212上，所述开袋机构22包括拨动单元221、限位块222和吸袋单元223，所述拨动单元221设置于所述开袋支撑杆212的端部，所述限位块222紧贴所述拨动单元221焊接于所述开袋支撑杆212上，所述吸袋单元223活动套设于所述限位块222上，所述吸袋单元223与所述拨动单元221传动连接；

所述封袋装置4包括袋口整形机41和缝袋机42，所述袋口整形机41设置于所述灌料机3和所述缝袋机42之间；

所述抓袋装置5包括轨迹组件51和抓袋组件52，所述轨迹组件51包括底架511、回转链系统512和导向轨迹513，所述底架511内部设置有链轮安装轴5111，所述回转链系统512设置于所述链轮安装轴5111上，所述回转链系统512的回转平面设置为水平面，所述导向轨迹513设置于所述回转链系统512的正上方，且其固定连接于所述底架511；所述抓袋组件52包括支架521、矩形运动机构522、步进电机523、抓手机构524和连接件525，所述支架521竖直方向设置，所述连接件525连接所述支架521和所述回转链系统512，所述支架521的底端贴合所述导向轨迹513，所述矩形运动机构522安装于所述支架521的顶端，所述矩形运动机构522传动连接于所述步进电机523，所述抓手机构524固定安装于所述矩形运动机构522上，所述抓手机构524包括抓手主杆5241、抓袋单元5242及撑开单元5243，所述抓手主杆5241正对所述储袋装置2设置，所述抓袋单元5242设置于所述抓手主杆5241的端部，所述撑开单元5243连接所述抓手主杆5241和所述抓袋单元5242。

如图3和图4所示，作为一种优选的实施方式，所述拨动单元221包括：

固定块2211，所述固定块2211固定设置于所述开袋支撑杆212的端部，所述固定块2211远离所述开袋支撑杆212的一端开设有上下贯穿的通孔22111；

拨杆2212，所述拨杆2212的一端铰接于所述通孔22111；以及

恢复拉簧2213，所述恢复拉簧2213连接所述固定块2211和所述拨杆2212。

值得说明的是，恢复拉簧2213的回复拉力足够拉动拨杆2212回复原位，且其拉力足够将开袋机构22沿轨迹回复原位。

如图5和图6所示，作为一种优选的实施方式，所述限位块222包括：

回复轨迹2221，所述回复轨迹2221沿其回复路径上设置有工作段22211及复位段22212，所述工作段22211设置为直线轨迹，所述复位段22212设置为曲线轨迹；

防逆弹片2222，所述防逆弹片2222设置于所述回复轨迹2221的曲线轨迹端部；以及

限位轴2223，所述限位轴2223设置于所述限位块222的内部，且其与所述开袋支撑杆212平行设置。

需要说明的是，设置防逆弹片2222，防止吸袋单元223在回复轨迹2221上运动时发生反向运动。

如图4所示，作为一种优选的实施方式，所述吸袋单元223包括：

吸袋杆2231，所述吸袋杆2231靠近端部设置有安装孔，所述吸袋杆2231活动套设于所述限位轴2223上，且其靠近安装孔的一端伸入所述回复轨迹2221中；以及

负压吸盘2232，所述负压吸盘2232设置于所述吸袋杆2231远离回复轨迹2221的一端，所述负压吸盘2232朝向所述料袋6设置。

需要说明的是，负压吸盘2232的吸力需要足够吸附料袋表面，并且带动料袋口打开。

如图7所示，作为一种优选的实施方式，所述回转链系统512包括：

驱动电机5121，所述驱动电机5121安装于所述底架511上；

第一链条5122，所述第一链条5122绕设于所述链轮安装轴5111的外侧；以及

第一齿轮5123，所述底架511的四角均设置有所述第一齿轮5123，所述第一链条5122通过第一齿轮5123与所述驱动电机5121传动连接。

作为一种优选的实施方式，所述轨迹513沿所述输送机构1的输送方向上设置有取袋部5131、上料部5132及褪袋部5133，所述取袋部5131对应所述储袋装置2设置，所述上料部5132对应所述灌料机3设置，所述上料部5132设置为向下凹的陡坎，所述褪袋部5133设置于所述灌料机3和封袋装置4之间，所述褪袋部5133设置为上升的凸台。

需要说明的是，抓袋组件52抓取料袋运送到上料部5132完成上料后，第一链条5122带动抓袋组件52向输送机构1的方向运动，抓袋组件52经过上料部5132向下凹的陡坎，可以带动料袋下降脱离灌料机3。

此外，褪袋部5133设置为上升的凸台，使得抓袋组件52在继续沿输送机构1的方向运动时，抓袋组件52上升脱离料袋，同时对料袋口做提升整形工作。

如图8至图12所示，作为一种优选的实施方式，所述支架521包括：

u型安装板5211，所述u型安装板5211开口竖直朝上设置于所述支架521的顶端，所述步进电机523设置于所述u型安装板5211的外侧；

第一直齿条5212，所述第一直齿条5212设置于所述u型安装板5211的内侧，所述第一直齿条5212设置于所述u型安装板5211的顶部远离所述储袋装置2的一端；

第二直齿条5213，所述第二直齿条5213设置于所述第一直齿条5212的下方，且其相对于所述第一直齿条5212的端部错开设置；

第三直齿条5214，所述第三直齿条5214设置于所述第二直齿条5213的下方，且其端部与所述第一直齿条5212的端部齐平；以及

第四直齿条5215，所述第四直齿条5215设置于所述第三直齿条5214的下方，所述第四直齿条5215设置于所述u型安装板5211靠近所述储袋装置2的一端。

需要说明的是，第一直齿条5212和第三直齿条5214用于对应控制抓袋单元5242的开合运动，第二直齿条5213和第四直齿条5215用于对应控制撑开单元5243的开合运动，矩形运动机构522带动抓手机构524朝向储袋装置2运动时，第一直齿条5212控制抓袋单元5242收拢，第二直齿条5213控制撑开单元5243收拢，矩形运动机构522带动抓手机构524远离储袋装置2运动时，第三直齿条5214控制抓袋单元5242展开，第四直齿条5215控制撑开单元5243撑开。

值得说明的是，第二直齿条5213相对于第一直齿条5212的端部错开，使得矩形运动机构522带动抓手机构524向上运动时，抓袋单元5242不会触碰第二直齿条5213，第四直齿条5215与第三直齿条5214的端部错开，使得抓手机构524在抓取料袋时，撑开单元5243先展开抓取料袋，矩形运动机构522带动抓手机构524远离储袋装置2后，抓袋单元5242再对料袋进行袋口撑开运动，确保撑袋动作不与拨动单元221的拨杆2212干涉。

如图10所示，作为一种优选的实施方式，所述抓袋单元5242包括：

摆臂52421，所述摆臂52421的一端铰接于所述抓手主杆5241的一端，所述摆臂52421沿所述抓手主杆5241的轴向两侧对称设置，所述摆臂52421的另一端设置有上下贯穿的腰形孔；

抓袋驱动轮52422，所述抓袋驱动轮52422设置于所述抓手主杆5241另一端的上方，所述抓袋驱动轮52422与所述第一直齿条5212和第三直齿条5214可配合传动；

止动器52423，所述止动器52423设置于所述抓手主杆5241的上方，且其与所述抓袋驱动轮52422的外缘配合；

撑杆驱动轮52424，所述撑杆驱动轮52424设置于所述两个摆臂52421铰接端中间；

第二链条52425，所述第二链条52425连接所述抓袋驱动轮52422和所述撑杆驱动轮52425；

撑杆52426，所述撑杆52426活动套设于所述摆臂52421的腰形孔内，所述撑杆52426与所述撑杆驱动轮52424传动连接；以及

弹簧52427，所述弹簧52427设置于所述摆臂52421的腰形孔内，其连接所述撑杆52426和所述摆臂52421。

需要说明的是，止动器52423的弹力止动，用于抓袋单元5242旋转打开料袋时，防止撑杆52426松动而导致料袋口滑动。

如图10至图12所示，作为一种优选的实施方式，所述撑开单元5243包括：

凸轮52431，所述凸轮52431安装于所述抓手主杆5241上，且其设置于所述两个摆臂52421之间；

连杆52432，所述连杆52432连接所述凸轮52431和所述摆臂52421；

第四齿轮52433，所述第四齿轮52433设置于所述抓手主杆5241的下方，且其设置于所述抓袋驱动轮52422的正下方，所述第四齿轮52433与所述第二直齿条5213和第四直齿条5215配合；以及

第三链条52434，所述第三链条52434连接所述第四齿轮52433和所述凸轮52431。

值得说明的是，凸轮52431上设置有限位台，使得连杆52432能够在凸轮52431上限位自锁。

工作过程：

打开抓袋装置5，抓袋装置5运动至储袋装置2正对面位置后，由抓袋组件52下降抓取储袋装置2中的料袋，抓袋装置5带动料袋运动至灌料机3的出料口正下方，抓袋组件52上升带动料袋套住出料口，灌料机3定量出料灌装，灌装完成后抓袋装置5沿轨迹垂直落下，料袋脱离出料口，灌装好的料袋通过输送机构1输送，抓袋装置5沿轨迹脱离料袋，料袋进入袋口整形机41整平袋口，袋口整平好后的料袋随输送机构1输送至缝袋机42进行袋口缝合。

本发明实现了散装物料抓袋工序、接料工序、袋口整平工序及袋口缝合工序的自动化，且配合抓袋工序回转抓袋，大大缩短了抓袋开袋时间，工人操作强度低，人工成本少，工作效率高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。