拆包设备及自动拆包系统的制作方法

1.本技术涉及供料设备技术领域，具体而言，涉及一种拆包设备及自动拆包系统。


背景技术：

2.在食品、制药、保健品、乳粉、石油、化工、冶金、新能源等行业，经常使用10～50kg单层或双层包装袋包装原料，一般包装袋采用编织袋、牛皮纸袋、复合袋等，双层袋的内层一般采用塑料袋。
3.早期的投料设备一般采用人工拆包的方法，人工将包装袋拆开，将袋内物料倒入输送设备内部或用手持吸头将袋内物料输送走，这种拆包方式存在劳动强度大、工作效率低、粉尘飞扬等缺点，尤其对于有毒、强腐蚀、高粉尘等物料的拆包，需要操作人员必须佩带口罩、眼镜、手套等防护用具，即使如此，在此恶劣的环境下工作，对操作人员的身体健康也会带来威胁。
4.现有的自动拆包投料设备缺陷：拆包破袋的成功率低，容易残留物料在袋中，造成浪费。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种拆包设备，其能够用于改善现有的拆包投料设备破袋效果不佳的问题。
6.本技术的另外一个目的在于提供一种自动拆包系统，其包括上述拆包设备，其具有该拆包设备的全部特性。
7.本技术的实施例是这样实现的：
8.本技术的实施例提供了一种拆包设备，包括：悬臂夹袋装置、回转升降机构和破袋装置；
9.所述悬臂夹袋装置包括悬臂和装夹机构，所述装夹机构设置于所述悬臂，所述回转升降机构包括下支撑座和升降组件，所述升降组件的输出端与所述悬臂连接且能够带动所述悬臂升降，所述下支撑座能够带动所述升降组件转动，所述破袋装置包括破袋筒和破袋件，所述破袋件设置于所述破袋筒内；
10.所述装夹机构用于夹取袋体，所述升降组件用于带动袋体向所述破袋件加速下降以撞击所述破袋件，使得物料破袋而出。
11.本技术的装夹机构能够通过对袋体的边或者角进行夹持，实现对于多种类型的袋体的兼容，不需要特别限定只能装夹某种袋体。在破袋的时候通过升降组件带动袋体运动，使得破袋件能够切实地将袋体破开，避免物料残留在袋体内。
12.另外，根据本技术的实施例提供的拆包设备，还可以具有如下附加的技术特征：
13.在本技术的可选实施例中，所述装夹机构包括第一夹臂、第二夹臂和装夹驱动件，所述装夹驱动件能够驱动所述第一夹臂与第二夹臂相互对夹或者分开。
14.通过对夹的方式，能够满足对于袋体的边或者角的装夹需求，保障能够将不同类
型的袋体稳定夹持。
15.在本技术的可选实施例中，所述第一夹臂、所述第二夹臂均设有防滑条。
16.防滑条一方面可以进一步提高夹臂与袋体之间的摩擦力，保障夹持的可靠性，另一方面还可以防止袋体被夹坏。
17.在本技术的可选实施例中，所述升降机构包括立柱、传动件和升降驱动件，所述立柱与所述下支撑座连接，所述传动件设置于所述立柱且与所述悬臂连接，所述升降驱动件通过所述传动件驱动所述悬臂升降；
18.所述传动件为同步带或链条。
19.下支撑座通过带动立柱运动，可以实现带动悬臂转动，立柱则为悬臂的升降提供了升降的轨道，结合升降驱动件，能够稳定地驱使悬臂上下运动。具体的传动件可以根据袋体的重量或者上下运动的行程来选择，以满足实际需求。
20.在本技术的可选实施例中，所述破袋件为刀具，所述刀具并排或者交叉布置。
21.在升降组件带动袋体向下冲击时，配合刀具能够有效破开袋体，改善破袋成功率不佳的问题。
22.在本技术的可选实施例中，所述破袋件可升降地设置于所述破袋筒，以与所述悬臂相向运动。
23.通过将破袋件设计成可升降，也能够辅助提高破袋成功率。
24.在本技术的可选实施例中，所述悬臂夹袋装置还包括固定机构，所述固定机构连接于所述悬臂且处于所述装夹机构的附近，所述固定机构用于使被所述装夹机构夹持的袋体保持姿态。
25.通过稳定袋体的姿态，可以保障袋体在被夹取以及移动的过程中不晃动，避免掉落，且能够在袋体被带动加速下降时，也保持袋体不发生偏移，保障破袋的成功率。
26.在本技术的可选实施例中，所述拆包设备还包括除尘装置，所述除尘装置与所述破袋筒接通且能够抽吸所述破袋筒内的粉尘。
27.除尘装置可以通过负压吸附的形式，使得破袋过程变得无尘化，保证车间的工作环境不受破袋影响。
28.本技术的实施例提供了一种自动拆包系统，包括：控制器、物料收集装置和上述任一项所述的拆包设备，所述控制器用于控制所述拆包设备进行破袋，所述物料收集装置与所述破袋筒连通，以收集破袋后掉落的物料。
29.自动拆包系统的控制器能够控制拆包设备工作，物料收集装置能够将物料收集。
30.在本技术的可选实施例中，所述自动拆包系统还包括废袋回收装置，所述废袋回收装置处于所述悬臂的旋转范围内。
31.通过设置废袋回收装置，可以将破开后的空袋子回收，避免空袋子上有附着的粉尘污染作业环境。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。
33.图1为本技术的实施例提供的自动拆包系统的主视图；
34.图2为图1的侧视图；
35.图3为图1的俯视图；
36.图4为回转升降机构和悬臂夹袋装置的示意图；
37.图5为悬臂夹袋装置的示意图；
38.图6为破袋装置的俯视图。
39.图标：1000-自动拆包系统；100-控制器；200-物料收集装置；300-拆包设备；310-悬臂夹袋装置；311-悬臂；312-装夹机构；3121-第一夹臂；3122-第二夹臂；3123-装夹驱动件；313-固定机构；3131-伸缩气缸；3132-固定头；3133-气嘴；314-防滑条；320-回转升降机构；321-下支撑座；3211-安装座；3212-旋转电机；3213-限位开关；3221-立柱；32211-行程开关；3222-传动件；3223-升降驱动件；330-破袋装置；331-破袋筒；3311-顶盖；332-破袋件；340-除尘装置；400-称量装置；500-废袋回收装置。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
42.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
43.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
45.实施例
46.请参考图1至图3，本技术的实施例提供了一种自动拆包系统1000，包括：控制器100、物料收集装置200和拆包设备300，控制器100用于控制拆包设备300进行破袋，物料收集装置200与下文中的破袋筒连通以收集破袋后掉落的物料。
47.其中，物料收集装置200可以是集料仓一类的常用设备，用于暂时存放破袋后抖落的物料，并可以进一步在物料收集装置底部设计行走机构，比如行走轮。从而可以进一步移动物料收集装置，将物料送往其他需要使用物料的工位。物料收集装置200的下方还可以设置称量装置400，以便于确定物料的量是否达到要求，并且还能够通过称量的重量情况来便于控制器100确定袋体内的物料是否已经基本抖落干净。
48.请结合图2，以及图4至图6，本技术的实施例提供了一种拆包设备300，包括：悬臂夹袋装置310、回转升降机构320和破袋装置330。
49.悬臂夹袋装置310包括悬臂311、装夹机构312和固定机构313，装夹机构312和固定机构313均设置于悬臂311，回转升降机构320包括下支撑座321和升降组件，下支撑座321与悬臂311连接且能够带动悬臂311升降，破袋装置330包括破袋筒331和破袋件332，破袋件332设置于破袋筒331内；
50.装夹机构312能够夹持袋体的边或角以实现夹取袋体，固定机构313用于使得袋体保持姿态；升降组件用于带动袋体向破袋件332加速下降以撞击破袋件332，使得物料破袋而出。
51.本技术的装夹机构312能够通过对袋体的边或者角进行夹持，实现对于多种类型的袋体的兼容，不需要特别限定只能装夹某种袋体。比如不同的袋体，其胀鼓的幅度不同，但是其顶边或者底边都能够被对夹的形式夹住，同样，袋体的任意一个角，也能够被对夹夹取，所以不需要针对某种胀鼓情况或者大小尺寸情况的袋体，做出特定设计，大大提高了兼容性，满足了不同袋体的破袋时的装夹需求。在破袋的时候通过升降组件带动袋体运动，使得破袋件332能够切实地将袋体破开，避免物料残留在袋体内。
52.请结合图1和图3，自动拆包系统1000还包括废袋回收装置500，废袋回收装置500处于悬臂311的旋转范围h内，物料收集装置200处于破袋筒331的下方。需要说明的是，处于旋转范围h内是指悬臂上的装夹与释放等动作能够覆盖到与之对应的装置，比如覆盖到破袋装置330和废袋回收装置500。并不能限制性地理解为这些相关的装置必须在图3的视角下完全处于该范围h内，即，在图3的视角下，旋转范围h不需要完全笼罩所有设备，但也能够在功能上，兼顾到每个装置。通过设计废袋回收装置500的位置和物料收集装置200的位置，整个自动拆包系统1000占据的空间不大，节省场地。并且通过设置废袋回收装置500，可以将破开后的空袋子回收，避免空袋子上有附着的粉尘污染作业环境。
53.进一步的，从上述介绍可以了解到，本技术的整个自动拆包系统1000的结构简单，不需要配置过多的装置，所以本身就相较于现有的拆袋设备占用的面积更小，再结合上文所述的合理的布局，能够进一步减少占地面积。并且所用的各个装置都是动作简单的装置，不需要采用价格昂贵的诸如机械臂一类的装置来移动袋体，整体的使用成本也低，利于企业应用。
54.请结合图5，本技术的装夹机构312包括第一夹臂3121、第二夹臂3122和装夹驱动件3123，装夹驱动件3123能够驱动第一夹臂3121与第二夹臂3122相互对夹或者分开。通过对夹的方式，能够满足对于袋体的边或者角的装夹需求，保障能够将不同类型的袋体稳定夹持。
55.详细的，本实施例中的第一夹臂3121与第二夹臂3122的对夹动作通过气缸实现，可以理解的是，也可以考虑采用电缸或者液压缸等直线驱动装置来实现，还可以考虑设计
成形如弹簧夹的结构，并配置相应的张开驱动件以及夹持时的保持件，以辅助扭簧进行夹持，确保夹持的稳定。
56.更为详细的，当使用弹簧夹来作为两个夹臂时，单单依靠扭簧来保持对袋体的夹持可能会存在由于弹簧老化等原因导致的袋体掉落问题。所以在夹持时，可以在夹臂的外部设置一对电磁铁来进一步将夹臂相互推挤，使得夹臂能够保持相互抵持的状态。当需要张开夹臂时，可以设计按压气缸等装置来推动夹臂的末端相互靠近，则夹臂的前端就会分开，以达到松开袋体的目的。
57.详细的，本实施例中的第一夹臂3121、第二夹臂3122均设有防滑条314。防滑条314一方面可以进一步提高夹臂与袋体之间的摩擦力，保障夹持的可靠性，另一方面还可以防止袋体被夹坏。其中，本实施例采用的是迷宫型防滑条314，以确保袋体不会在夹持过程中掉落。
58.请继续结合图5，本实施例中的固定机构313处于装夹机构312的一侧，并且设有驱动件来改变与装夹机构312之间的相对距离。当袋体被装夹时，立柱可以随着下支撑座321(图4示出)的驱动作用转动，袋体可以随着升降组件的驱动作用升降，则袋体有可能会发生转动。通过设置固定机构313，固定机构313能够抵持袋体，使得袋体在转动方向上被阻碍，从而确保袋体不会在上述运动过程中发生偏转。
59.固定机构313一方面可以避免袋体晃动而发生掉落，另一方面还可以保障袋体能够对准破袋装置330的刀具，通过调整固定机构313与装夹机构312之间的间距，可以对被抵持的袋体的姿态进行一定程度的调整，以使其位置准确。
60.详细的，本实施例中的固定机构313的驱动件是伸缩气缸3131，伸缩气缸与固定头3132连接，以驱动固定头3132伸出或者缩回，此外，固定头3132还可以选择设计成内部有吹气通道的空心结构，然后在旁边设置气嘴3133，当伸缩气缸3131伸长时，可以驱使固定头3132插入到袋体内部，一方面可以保持袋体的姿态，防止晃动，另一方面还可以在破袋之后，通过气嘴3133向袋体内吹气，使得袋体内外的气压稳定，确保物料能够尽可能从袋体内掉落。并且通过进一步吹气，可以使得袋体鼓胀，更有利于物料的掉落，尽可能减少了物料残余。
61.请结合图4，升降机构包括立柱3221、传动件3222和升降驱动件3223，立柱3221与下支撑座321连接，传动件3222设置于立柱3221且与悬臂311连接，升降驱动件3223通过传动件3222驱动悬臂311升降。其中，下支撑座321包括安装座3211、旋转电机3212和限位开关3213，立柱3221的底部设置于安装座3211，旋转电机3212和限位开关3213也设置于安装座3211，旋转电机3212可以通过同步带等中间结构驱动安装座3211的顶部平台转动，以带动立柱3221旋转。在安装座3211上可以设置多个限位开关3213，当安装座3211的顶部平台触发限位开关3213时，则旋转电机3212停止工作，等新的指令到达时，再次启动。下支撑座321通过带动立柱3221运动，可以实现带动悬臂311转动，立柱3221则为悬臂311的升降提供了升降的轨道，结合升降驱动件3223，能够稳定地驱使悬臂311上下运动。
62.详细的，可以选择的是，传动件3222为同步带或链条。本实施例中选用的是同步带。升降驱动件3223为升降电机，升降电机驱动同步带转动，以带动悬臂311在立柱3221上升降。具体的传动件3222可以根据袋体的重量或者上下运动的行程来选择，以满足实际需求。可以理解的是，立柱3221上可以设置行程开关32211，以便于控制器100确定悬臂311的
高低位置。
63.请结合图6，本技术中的破袋件332为刀具。在图6的实施例中，本实施例采用了两个刀具并排站立，当袋体从上至下冲击到刀具上时，能够轻易将袋体割破，保障破袋的可靠性。也可以选择将刀具交叉布置，比如形成十字交叉的结构，或者交叉其他形状，还可以多个刀片首尾连接形成多边形的轮廓，或者同时使用交叉结构与首尾连接结构等等，根据破袋需求，可以布设成多种式样，只要可以破开袋体即可。
64.即，在升降组件带动袋体向下冲击时，配合刀具能够有效破开袋体，改善破袋成功率不佳的问题。可以理解的是，刀具的数量和形式还可以有其他设计，比如增加或者减少数量，刀具可以是直刃也可以是齿刃或者弯刃等等。或者可以将破袋件设计成较粗的锥刺，只要在被冲击时能够刺破袋体并形成较大口径的破口即可。可以理解的是，本技术的刀具或者锥刺等，仅仅是举例，只要是锋利物品，其锋利程度足以破袋袋体，都可以选用，以作为破袋件使用。
65.可以选择的是，在其他一些实施例中，破袋件332可升降地设置于破袋筒331，以与悬臂311相向运动。通过将破袋件332设计成可升降，也能够辅助提高破袋成功率。还可以选择的是，可以将破袋件332设计成能够在破袋筒331周向运动，当袋体被升降组件带到破袋筒331范围内时，通过环切的形式也可以割破袋体，保障破袋的成功率，此时，袋体的下降过程可以选择不加速冲击，只需要到达刀具旁边即可通过刀具自身的运动进行破袋。
66.在本实施例中，破袋筒331的上端固定有用布料一类有一定韧性和柔性的材质制成的顶盖3311，顶盖3311中间有孔以供袋体的一部分通过并撞击刀具。通过设置顶盖3311，既可以形成一定缓冲，又可以方便对袋体的下落位置进行确定。同时也可以避免设置硬质顶盖3311而被压坏或者是造成悬臂311因反作用力而损坏。
67.可以选择的是，破袋筒331的外形除了本实施例的图示中的圆筒状，还可以是其他外形，只要能够便于架设刀具，并且能够在袋体破开后，对扑出的物料在周向形成阻挡，防止大量逸出，并将物料导向下方空间即可。
68.请结合图1，本技术中的拆包设备300还包括除尘装置340，除尘装置340与破袋筒331接通且能够抽吸破袋筒331内的粉尘。除尘装置340可以通过负压吸附的形式，使得破袋过程变得无尘化，保证车间的工作环境不受破袋影响。本实施例在使用时，一般采用微负压除尘，这样既能够保障对于粉尘的移除，又可以尽可能避免将一些较轻的物料吸走。
69.本实施例的原理是：
70.升降组件可以驱动悬臂311下降，并在供料的位置将袋体夹持，之后升高并受下支撑座321的驱动而转动，比如可以转动90
°
，此时，袋体对准破袋筒331上的刀具。
71.升降电机反向驱动，使得袋体被悬臂311带动而加速下冲，并与刀具碰撞，使得袋体能够被锋利的刀具破开。此时，除尘装置340同步工作，以实现破袋过程的无尘化。
72.之后悬臂311在升降电机的驱动下，能够上下运动，并且在多个行程开关32211的协同配合之下，悬臂311可以在不同的高度范围内往返运动，实现对于袋体的抖动。通过抖动袋体，可以提高物料从袋体内排出的效率，同时还可以尽可能地将物料抖出，如同人手提着塑料袋将袋内的物品通通抖出来。
73.之后悬臂311再次上升，并由下支撑座321带动立柱3221继续转动90
°
，使得袋体处于废袋回收装置500的上方。装夹机构312释放袋体，使之被收集。
74.最后下支撑座321和升降组件再次驱动，使得悬臂311回到初始的位置即可进行下次作业。
75.可以看出，上述操作都是在悬臂311的活动轨迹内即可完成拆包，整体占据的场地面积相较于一般的拆包设备而言更小，节约厂房。并且由于结构简单，在维护和日常清理的过程中，都会更加方便。并且通过带动袋体加速下降，在刀具本就锋利的基础上，进一步增大了接触位置的压强，使得袋体能够更容易被破开。而在袋体接触刀具之后，悬臂311仍然有下降的空间，从而可以再度提高二者之间的压强，确保刀具能够在瞬间破开袋体，使得物料能够顺利落下。
76.结合抖动的动作，可以进一步减少袋体内的物料残留。现有技术单纯将袋体划破，物料从袋体内排出的效率较低，本技术则可以通过抖动提高效率，利于生产。加之能够减少物料残留，避免了物料有较大损失，对于降低生产成本也有一定益处。同时由于袋体内残留的物料少，在移走废袋体时，也可以一定程度避免有物料漏出而污染生产环境。而除尘装置340始终在进行微负压除尘，可以避免车间被粉尘污染，保障人员健康的同时，又不会过多地抽吸到物料，减少物料的损失。
77.整个过程可以人工控制也可以自动化控制，无论哪种方式，相较于普通的拆包作业而言，都更有效率，且降低了人工劳动强度。
78.综上所述，本技术的拆包设备300可以通过悬臂夹袋装置310进行袋体的装夹，对袋体的尺寸、外形没有限制，可以装夹边或角，兼容性好，结合回转升降机构320的驱动，能够带动袋体加速碰撞破袋装置330的破袋件332，使得破袋的成功率高，有效改善了现有问题。结合控制器100，还能形成自动拆包系统1000，进一步提高破袋的效率，节省人工。
79.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。