真空吸取装置及方法与流程

本发明涉及一种用于吸取包装袋等片状、袋装物品的真空吸取装置，还涉及一种吸取片状、袋装物品的方法。

背景技术：

在自动上袋机等自动化设备中，用于吸取包装袋等片状、袋装物品的真空吸取装置是关键部件之一。

现有技术中的真空吸取装置只能吸取内部具有覆膜的包装袋，针对饲料厂、水泥厂等所使用的无覆膜的灰绿色袋子，吸取时气流会穿过袋子，导致无法有效吸取，常出现掉落现象。

另外，对于摆放不平整、有折边和褶皱的袋子，现有技术中的真空吸取装置也无法有效吸取。

技术实现要素：

本发明提出了一种真空吸取装置及方法，其目的是：（1）实现对内部无覆膜袋子的有效吸取；（2）实现对不平整、有折边和褶皱的袋子的有效吸取。

本发明技术方案如下：

真空吸取装置，包括控制阀装置，所述控制阀装置通过流量分配装置连接有多个吸盘装置。

作为本装置的进一步改进：还包括板体，所述多个吸盘装置均匀布置在板体的底部。

作为本装置的进一步改进：所述控制阀装置包括两个或两个以上、并联设置的流量阀；所述真空吸取装置还包括与各流量阀分别相连接以控制各流量阀启闭的控制装置。

作为本装置的进一步改进：还包括通过转动连接方式安装在板体的抓手、以及驱动抓手翻转的翻转驱动装置，用以实现抓手相对于板体翻转夹住被吸附物体。

作为本装置的进一步改进：还包括安装在板体底部用于检测被吸取物品是否被吸附上移的检测装置。

作为本装置的进一步改进：所述翻转驱动装置包括伸缩缸装置、齿轮和齿条，所述伸缩缸装置安装在板体上，所述齿条安装在伸缩缸装置的伸出杆上，所述齿轮与抓手相连接且与齿条相啮合。

作为本装置的进一步改进：所述板体上还安装滚轴，所述滚轴与齿条背面相接触。

本发明还提供了一种真空吸取方法：在板体底部设置若干吸盘装置，通过控制阀装置控制吸盘装置的流量；该控制阀装置包括两个或两个以上、并联设置的流量阀，通过设定不同的流量阀开启、关闭达到调整吸取流量的目的。

作为本方法的进一步改进：控制阀装置包括两个流量阀，其中一个流量阀的流量设定值小于另一流量阀的流量设定值；选择下列方式之一进行吸取：

（a）打开较小流量设定值的流量阀、关闭另一流量阀；

（b）关闭较小流量设定值的流量阀、打开另一流量阀；

（c）同时打开两个流量阀。

作为本方法的进一步改进：设置检测被吸附物品是否吸取成功的检测装置；吸取时，先以方式（a）吸取，如果检测到吸取不成功，则再以方式（b）吸取，如果吸取仍不成功，则以方式（c）吸取；

设置翻转抓手，检测装置检测到吸取成功后，翻转抓手动作，通过抓手与吸盘装置、或者是通过抓手与板体夹住被吸附物品。

相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）本发明通过设定多组吸盘装置同时吸取的方式，显著提升了效果，实现对内部无覆膜袋子的有效吸取和对不平整、有折边和褶皱的袋子的有效吸取；（2）吸盘装置均匀布置，吸附力均匀，提高了吸取的成功率；（3）控制阀装置包括多个并联设置的流量阀，通过设定不同的流量阀开闭，达到调整吸取流量的目的，从而实现了高流量的吸取，进一步确保成功吸取无覆膜袋子和不平整的袋子；（4）还设有翻转式抓手，在袋子被吸取上升一段距离后可通过抓手夹住袋子，确保取袋成功；（5）翻转驱动装置采用齿轮齿条结构，抓手翻转角度范围大、速度快，且不易与其它部件干涉。

附图说明

图1为本吸取装置的正视结构示意图。

图2为本吸取装置的俯视结构示意图。

图3为中间面板部分的结构示意图。

图4为底部面板部分的结构示意图。

图5为抓手部分的正视结构示意图。

图6为抓手部分的侧视结构示意图。

图中主要部件：

1、交流电机，2、传动面板，3、x轴圆轨，4、第一接近开关，5、第二接近开关，6、第一气缸，7、第一电磁阀，8、第二电磁阀，9、阀块，10、第三电磁阀，11、第四电磁阀，12、第三接近开关，13、第四接近开关，14、z轴圆轨，15、圆导轨底座，16、中间面板，17、底部面板，18、第一真空发生器，19、空间立柱，20、第二真空发生器，21、第三真空发生器，22、真空吸盘，23、第一光电开关，24、机械抓手，24-1、抓手，24-2、齿条，24-3、滚轴，24-4、第二气缸，24-5、转轴，24-6、转轴固定座，24-7、齿轮，24-8、气缸固定座，25、第二光电开关，26、第五接近开关。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案：

如图1，一种真空吸取装置，包括交流电机1、传动面板2、x轴圆轨3、第一接近开关4、第二接近开关5、第一气缸6、第一电磁阀7、第二电磁阀8、阀块9、第三电磁阀10、第四电磁阀11、第三接近开关12、第四接近开关13、z轴圆轨14、圆导轨底座15、中间面板16、底部面板17、第一真空发生器18、空间立柱19、第二真空发生器20、第三真空发生器21、真空吸盘22、第一光电开关23、机械抓手24、第二光电开关25、第五接近开关26。

如图1所示，传动面板2底面安装有圆导轨底座15，通过圆导轨底座15安装在x轴导轨3上，在交流电机1的驱动下，通过齿轮传动，实现x轴方向移动。交流电机1、第一气缸6、第一电磁阀7、第二电磁阀8、阀块9、第三电磁阀10和第四电磁阀11均通过螺栓或铆接固定在传动面板2上。第一接近开关4、第二接近开关5、第三接近开关12和第四接近开关13为x轴运动的限位开关。

如图1和2所示，传动面板2上安装有与z轴圆轨14相配合的直线轴承，z轴圆轨14底部通过与中间面板16相连接。第一气缸6缸体安装在传动面板2上、伸出杆与中间面板16相连接，中间面板17与底部面板18通过空间立柱19连接，从而第一气缸6工作可实现底部面板18与中间面板17的上下移动。

如图3和4所示，第一真空发生器18由内六角螺栓固定在中间面板14上；第二真空发生器20和第三真空发生器21分别由内六角螺栓固定在底部面板17上。真空吸盘22选用多孔结构吸盘，能够更好地吸取袋子。9个真空吸盘22均布在底部面板17的底部。

作为流量阀的第一电磁阀7和第二电磁阀8并联设置，然后与阀块相连接，阀块为两进三出结构，所有端口相互连通，作为流量分配装置将气流分为三路，分别通过第一真空发生器18、第二真空发生器20和第三真空发生器21各连接3个真空吸盘22。还包括与各流量阀分别相连接以控制各流量阀启闭的控制装置，优选为plc或工控机装置，通过控制装置可以控制不同的流量阀开启或关闭，从而调整吸取的流量。

各流量阀可以根据需要预先设定合适的流量值。优选地，第一电磁阀7设定一较小的流量设定值，第二电磁阀8设定较大的流量设定值，从而通过控制二者的开闭可实现三个流量档位：

（a）打开第一电磁阀7、关闭第二电磁阀8，此为低档即一档；

（b）关闭第一电磁阀7、打开第二电磁阀8，此为中档即二档；

（c）同时打开第一电磁阀7和第二电磁阀8，此为高档即三挡。

也可根据实际情况调整真空吸盘22的数量以及并联的流量阀的数量，继而实现更多更灵活的档位控制。

如图4至6，机械抓手24部分主要包括抓手24-1、齿条24-2、滚轴24-3、第二气缸24-4、转轴24-5、转轴固定座24-6、齿轮24-7和气缸固定座24-8。抓手24-1和齿轮24-7均与转轴24-5固定连接，转轴24-5与转轴固定座24-6转动连接，转轴固定座24-6固定在底部面板17上。气缸固定座24-8固定在底部面板17上，第二气缸24-4的缸体与底部面板17相铰接、伸出杆部分则与齿条24-2相连接。齿条24-2与齿轮24-7相啮合。滚轴24-3安装在底部面板17上，滚轴24-3与齿条24-2背部相接触，确保齿条24-2与齿轮24-7相啮合。

第一光电开关23和第二光电开关25也安装在底部面板17底部，用于检测袋子是否被吸附上移。

工作前，可根据袋子的平整度，人工在控制箱面板上选择吸盘压力档位。通常在袋子平整时，在控制箱面板上选择一档，此时第一电磁阀7导通，第二电磁阀8关闭。当袋子有折边或褶皱时，或者以一档未能成功吸取袋子时，可在控制箱面板上选择二档，此时第二电磁阀8导通，第一电磁阀7关闭，若袋子极为不平整，或二档亦没有成功吸取，则调至三档。档位的调整可以是人工调整，也可以控制系统根据第一光电开关23和第二光电开关25的检测结果进行判断，自动换挡。

吸取时，气流经过阀块9分为三路，通过第一真空发生器18、第二真空发生器20和第三真空发生器21分别控制三排真空吸盘22。如果真空吸盘22吸住袋子，第一光电开关23、第二光电开关25将感应，如果两个光电开关均能感应到，此时plc系统判定吸取成功。吸取成功后，plc控制第三电磁阀10工作，通过第一气缸6控制中间面板16和底部面板17一起沿z轴圆轨14上移，当袋子靠近第五接近开关26时，第一气缸6停止工作。与此同时，plc系统控制第四电磁阀11工作，通过第二气缸24-4控制机械抓手24动作，通过抓手24-1与真空吸盘22、或者是通过抓手24-1与底部面板17一同夹住袋子，真空吸盘22停止吸袋子。如果两个光电开关均未感应到或有一个未感应到，plc系统判定吸取失败，此时应如前所述采取换挡措施。

机械抓手24抓住袋子的同时，plc系统控制交流电机1正转，通过齿轮传动，整个真空吸袋装置一起沿x轴圆轨3向前移动，当到达第一接近开关4时，交流电机1减速；当到达第二接近开关5时，交流电机1停止工作。与此同时，机械抓手24放开袋子。第一光电开关23、第二光电开关25均未感应到袋子时，plc系统控制交流电机1反转，通过齿轮传动，整个真空吸袋装置一起沿x轴圆轨3向后移动，当到达第三接近开关12时，交流电机1减速，当到达第四接近开关13时，交流电机1停止工作。

通过本装置对无覆膜、不平整的包装袋进行吸取，成功率高达99%以上。