一种自动包装机的上袋机构及自动包装机的制作方法

本发明涉及包装机械设备技术领域，特别是涉及一种自动包装机的上袋机构及自动包装机。

背景技术：

现有技术中，物料称量、装袋可以用一台定量自动包装机完成，包括物料计量秤、放料仓、输送带、缝口装置及自动上袋机，有的包装设备自动上袋机采用气动作为上袋的动力，且结构繁琐，气动装置在环境恶劣的高寒地带会出现不能工作的状态，使得在高寒地带的企业在上袋包装时需要人工将包装袋套在放料仓下部，这种上袋方式需要人工将包装袋挂到放料口上，人工将装有物料的包装袋送入封口装置，整体自动化程度较低，耗费人力，工作效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动包装机的上袋机构及自动包装机，以解决上述现有技术存在的问题，采用反平行四边形四杆机构，结构简单；上袋机构的动力能源为电能，适用于高寒地带，节约能源，环保经济。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种自动包装机的上袋机构，包括传动轴和两个支撑臂，所述传动轴与伺服电机连接，两个支撑臂分别通过轴承安装在所述传动轴上，两个支撑臂之间连接有用于驱动的电动缸，两个支撑臂的末端分别用于固定包装袋的两端。

优选的，两个支撑臂分别为支撑臂一和支撑臂二，所述支撑臂一和支撑臂二之间错位连接有稳定杆，所述稳定杆、支撑臂一、支撑臂二和传动轴组成反平行四边形连杆机构。

优选的，所述支撑臂一和支撑臂二的末端分别安装有支撑板一和支撑板二，所述支撑板一和支撑板二分别用于固定包装袋的两端。

优选的，所述传动轴与所述伺服电机之间连接设置有减速机。

本发明还提供一种自动包装机，包括权上述的自动包装机的上袋机构，还包括设置在机架上并由电能驱动的定量包装秤、储料仓、包装装置和输送平台，所述定量包装秤设置于所述储料仓的入口端，所述包装装置设置于所述储料仓出口端的底部，所述包装装置包括袋库、移袋小车、开袋机构、所述上袋机构、抱袋机构和缝袋机构，所述袋库放置在电机驱动的输送带上，安装在所述移袋小车上的吸袋机构的吸袋吸盘对应设置在所述输送带的顶部，安装在所述开袋机构上的开袋吸盘位于所述移袋小车一侧并将包装袋袋口打开，所述上袋机构的上料端位于所述开袋机构的两侧连接，且所述上袋机构位于所述储料仓出料口的底端，所述抱袋机构设置于所述机架的底侧并与所述上袋机构相对应，所述输送平台的一端与所述抱袋机构连接，且所述缝袋机构架设在所述输送平台的顶部，所述输送平台的另一端连接延伸至成品仓。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明中的自动包装机的上袋机构，采用反平行四边形四杆机构，结构简单；上袋机构的动力能源为电能，适用于高寒地带，节约能源，环保经济。同时本发明中的自动包装机，包装设备从物料称量、上袋、充料、输送、缝袋均是实现自动化生产，中间无需人工辅助，自动化程度高，节省人力；本发明使用的动力均为电能，适用于环境恶劣的高寒地带。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为包装机正视整体图；

图2为包装机左视整体图；

图3为包装机自动上袋机构的正视图；

图4为包装机自动上袋机构的左视图；

图5为包装机定量包装秤开口机构的的正视图；

图6为包装机定量包装秤开口机构的的左视图；

图7为抱袋机构的抱紧装置的正视图；

图8为抱袋机构的抱紧装置的机构原理图；

图9为吸袋机构的结构示意图；

图10为开袋机构的结构示意图；

其中，1定量包装秤；11右侧连杆一；12料仓；13电机；14摇杆；15左侧连杆一；16左侧连杆二；17左侧传动轴一；18左侧连杆三；19左侧连杆四；110左侧开口挡板；111左侧连杆五；112左侧传动轴二；113右侧传动轴二；114右侧连杆五；115右侧开口挡板；116右侧连杆四；117右侧连杆三；118右侧传动轴一；119右侧连杆二；2储料仓；3上袋机构；31传动轴；32支撑臂二；33支撑臂一；34支撑板二；35支撑板一；36稳定杆；37电动缸；38减速机；4开袋机构；4001电机；4002曲柄；4003机构支撑框架；4004连杆；4005直线导轨；4006滑块；4007直线轴承；4008上吸嘴安装板；4009上吸嘴；4010下吸嘴；4011下吸嘴安装板；5缝袋机构；6输送平台；7抱袋机构；71抱袋小车；72袋身抱紧部；73袋口夹紧部；721偏心轮；722左侧连杆a；723左侧连杆b；724左侧连杆c；725左侧连杆d；726右侧连杆a；727右侧连杆b；728右侧连杆c；729右侧连杆d；8袋库；9吸袋机构；10移袋小车；1001电机；1002曲柄；1003机构支撑框架；1004连杆；1005直线导轨；1006滑块；1007直线轴承；1008吸嘴安装板；1009吸嘴。

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。

本发明的目的是提供一种自动包装机的上袋机构及自动包装机，以解决上述现有技术存在的问题，适用范围更广，自动化程度更高，节省人力。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-10，其中，图1为包装机正视整体图；图2为包装机左视整体图；图3为包装机自动上袋机构的正视图；图4为包装机自动上袋机构的左视图；图5为包装机定量包装秤开口机构的的正视图；图6为包装机定量包装秤开口机构的的左视图；图7为抱袋机构的抱紧装置的正视图；图8为抱袋机构的抱紧装置的机构原理图；图9为吸袋机构的结构示意图；图10为开袋机构的结构示意图。

如图1-10所示，本发明提供一种自动包装机的上袋机构及自动包装机。

上袋机构3安装在自动包装机中开袋机构4前方，包括传动轴31、支撑臂二32、支撑臂一33，支撑板二34和支撑板一35、稳定杆36、电动缸37，减速机38及伺服电机，支撑臂32和支撑臂33的一端通过轴承安装在传动轴31上，稳定杆36连接两支撑臂，传动轴31、两支撑臂、稳定杆36组成反平行四边形连杆机构，电动缸35连接两支撑臂，作为反平行四边形连杆机构动作的动力源，控制上袋机构3两支撑臂的开合，支撑板二34和支撑板一35分别安装在支撑臂2二和支撑臂一33的末端，配合反平行四边形机构完成撑袋动作，传动轴31与通过减速机38与伺服电机连接，伺服电机控制自动上袋机构3绕传动轴31转动，使末端撑有包装袋的上袋机构3将包装袋套在自动包装机的下料口，完成上袋动作。

上袋过程：当开袋机构4打开袋口后，设置于开袋机构4前方的上袋机构3的减速机38反向动作，带动支撑板二34和支撑板一35深伸进打开的物料袋上下两层之间，电动缸37伸出，在反平行四边形连杆机构的作用下支撑板二34和支撑板一35撑开，撑紧袋口，同时减速机38正向动作，上袋机构3绕传动轴31旋转，带动撑开的物料袋旋转，在支撑板二34和支撑板一35旋转运动的路线上设置有下料嘴，下料嘴竖直向下，上袋机构3旋转90°时，物料袋套置在下料嘴上，同时下料嘴动作夹紧物料袋，电动缸37缩进一定行程，撑紧物料袋袋口的支撑板二34和支撑板一35松开物料袋，减速机38带动上袋机构3正向旋转，带动支撑板二34和支撑板一35退出两层物料袋之间的空隙，电动缸37伸出至最大行程，带动支撑板二34和支撑板一35撑开至最大距离，保证物料袋不在支撑板二34和支撑板一35的旋转路线上，减速机38动作，带动上袋机构3反向运动，使上袋机构3旋转至初始位置，电动缸37完全缩进，上袋机构3恢复初始状态，完成上袋动作。

本发明提供的适用于高寒地带的智能型全自动定量包装机，包括定量包装秤1、储料仓2、自动上袋机构3、开袋机构4、缝袋机构5、输送平台6、抱袋机构7、袋库8、吸袋机构9、移袋小车10，带库8具有3个袋仓，通过电机带动输送带将3个袋仓依次移动至吸袋机构9的吸袋吸盘下，吸袋机构9安装在移袋小车10上，电机带动移袋小车10滑动，将物料袋移动至开袋吸盘下，开袋吸盘安装在开袋机构4上，开袋机构4将包装袋袋口打开，上袋机构3将包装袋套在储料仓2的下料口上，上袋机构3安装在开袋机构4前方，定量包装秤1包含重力传感器，开口机构及料仓12，其开口机构为电机控制的平面连杆机构，开口机构打开料仓12，物料落至储料仓2中，储料仓2通过开口机构打开下料口，装满包装袋，当包装袋装满时，抱袋机构7将袋身及袋口夹紧，并将包装袋运送至输送平台6上，缝袋机构5安装在输送平台6上，输送平台6在将包装袋移动并通过缝袋机构5时，完成缝袋缝制，输送平台6连接延伸至成品仓，将缝口后的包装袋运送至成品仓，完成包装作业。

带库8具有3个袋仓，通过电机带动输送带将3个袋仓依次移动至吸袋吸盘下，吸袋吸盘安装在吸袋机构9上，吸袋机构9为伺服电机控制的曲柄滑块结构，吸袋机构9安装在移袋小车10上，通过电机转动带动移袋小车10滑动，将包装袋由袋仓移动至开袋吸盘下，开袋吸盘安装在开袋机构4上，开袋机构4为以电机为动力源的曲柄滑块机构，开袋机构4将包装袋袋口打开等待上袋机构3将包装袋套在储料仓2的下料口上。

吸袋机构如图9所示：包括电机1001，曲柄1002，机构支撑框架1003，连杆1004，直线导轨1005，滑块1006，直线轴承1007，吸嘴安装板1008和吸嘴1009。电机1001安装在机构支撑框架1003上，机构支撑框架1003固定在移袋小车10上，并可随移动小车做直线运动，曲柄1002与电机1001的输出轴连接，并随电机1001的旋转而旋转，连杆1004用于连接曲柄1002和滑块1006，直线导轨1005安装在机构支撑框架1003上，直线轴承1007与直线导轨1005配合，并可沿直线导轨1007做直线运动，滑块1006安装在直线轴承1007上，吸嘴安装板1008固定在滑块1006上，吸嘴1009安装在吸嘴安装板1008上，吸嘴通过气管、控制元件与空压机连接

吸袋机构的工作过程：压缩气源通过控制元件控制打开，吸嘴1009内产生负压，电机1001通电，电机做逆时针旋转运动，带动曲柄1002旋转运动，曲柄1002通过连杆1004带动滑块1006沿直线导轨1005做向下直线运动，当吸嘴1009接触到物料袋时，吸嘴1009内的负压吸紧物料袋，同时电机做顺时针旋转运动，带动滑块1006、吸嘴1009及附着在吸嘴上物料袋向上运动。

开袋机构4如图10所示：包括电机4001，曲柄4002，机构支撑框架4003，连杆4004，直线导轨4005，滑块4006，直线轴承4007，上吸嘴安装板4008，上吸嘴4009，下吸嘴4010和4011。电机4001安装在机构支撑框架4003上，机构支撑框架4003安装在主体框架上，并置于上袋机构3后方，曲柄4002与电机4001的输出轴连接，并随电机4001的旋转而旋转，连杆4004用于连接曲柄4002和滑块4006，直线导轨4005安装在机构支撑框架4003上，直线轴承4007与直线导轨4005配合，并可沿直线导轨4007做直线运动，滑块4006安装在直线轴承4007上，吸嘴安装板4008固定在滑块4006上，吸嘴4009安装在吸嘴安装板4008上，下吸嘴安装板4011设置在设备主体框架上，并置于框架4003下方，下吸嘴4009固定在下吸嘴安装板4011上，并设置在上吸嘴安装板4008的正下方，两上吸嘴4009的中间位置，上吸嘴4009、下吸嘴4010通过气管、控制元件与空压机连接

开袋机构开袋过程：当移袋小车10将物料袋输送至下吸嘴安装板4011上，物料袋袋口位置在上吸嘴4009与下吸嘴4010之间时，压缩气源通过控制元件控制打开，上吸嘴4009、下吸嘴4010内产生负压，下吸嘴4010吸紧物料袋下层，电机4001通电，电机4001做逆时针旋转运动，带动曲柄4002旋转运动，曲柄4002通过连杆4004带动滑块4006沿直线导轨4005做向下直线运动，当上吸嘴4009接触到物料袋时，上吸嘴4009内的负压吸紧物料袋上层，同时电机4001做顺时针旋转运动，带动滑块4006、上吸嘴4009及附着在吸嘴上物料袋上层向上运动，通过上吸嘴4009与下吸嘴4010对物料袋上、下两层袋体的撕扯作用，物料袋打开袋口。

定量包装秤1包含重力传感器，开口机构及料仓12，其开口机构为电机控制的平面连杆机构，电机13与摇杆14连接，摇杆14与左侧连杆一15、左侧连杆二16及料仓12构成四杆机构，左侧连杆二连杆16与左侧连杆三连杆18焊接于左侧传动轴一17上，且其角度为180°，左侧连杆三18、左侧连杆四19、左侧连杆五111及料仓12构成四杆机构，左侧开口挡板110焊接在左侧连杆五111上，且固定于左侧传动轴二112上；摇杆14与右侧连杆一11、右侧连杆二119及料仓12构成反平行四边形四杆机构，右侧连杆三117与右侧连杆二119焊接于右侧传动轴一118上，且其角度为180°，右侧连杆五114、右侧连杆四116、右侧连杆三117及料仓12构成四杆机构，料仓右侧开口挡板115焊接在右侧连杆五114上，且固定于右侧传动轴二113上，电机转动带动料仓挡板开合，完成开口动作。开口机构的工作过程：电机13通过控制系统的控制进行旋转运动，带动设置在电机输出轴上的摇杆14旋转，摇杆14的旋转运动通过左侧连杆一15带动左侧连杆二16绕固定于料仓12上的左侧传动轴一17旋转运动，左侧连杆二16与左侧连杆四19通过连接点铰接，左侧传动轴一17的旋转运动带动左侧连杆四19动作，带动左侧连杆五111绕固定于料仓12上的左侧传动轴二112旋转，左侧连杆五111与料仓12左侧开口挡板110相对固定，左侧连杆五111绕左侧传动轴二112的旋转运动带动料仓12的左侧开口挡板110绕左侧传动轴二112旋转运动，完成左侧开口挡板110的开口动作。

同时，摇杆14的旋转运动通过右侧连杆一11带动右侧连杆二119、右侧连杆三117绕固定于料仓12上的右侧传动轴一118旋转运动，右侧连杆二119与右侧连杆三117相对固定，右侧连杆三117的旋转运动带动右侧连杆四116动作，右侧连杆四116的运动带动右侧连杆五114、右侧开口挡板115绕固定于料仓上的右侧传动轴二113旋转运动，完成右侧开口挡板115的开口的动作。

定量包装秤1中的物料落入储料仓2中，储料仓2的开口机构与定量包装秤1的开口机构相同，储料仓2中的物料落入包装袋中。

当包装袋装满时，抱袋机构7将袋身及袋口夹紧，并将包装袋运送至输送平台6上，抱袋机构7包含抱袋小车71、袋身抱紧部72、袋口夹紧部73，袋身抱紧部72及袋口夹紧部73安装在抱紧小车71上，抱紧小车71可在电机的作用下移动，袋身抱紧部72包括偏心轮721和连杆组件，

偏心轮721、左侧连杆a722、左侧连杆b723及机架构成反平行四边形平面机构，左侧连杆b723、左侧连杆c724、左侧连杆d725及机架组成平面四杆机构，偏心轮721、右侧连杆a726、右侧连杆b727及机架构成反平行四边形平面机构，右侧连杆b727、右侧连杆c728、右侧连杆d729及机架组成平面四杆机构，偏心轮721与电机连接作为，袋口夹紧部73与袋身抱紧部72结构相同，通过电机带动偏心轮721转动，带动连杆机构抱紧袋身、夹紧袋口。

抱袋过程(结合原理图图8)：抱袋机构7初始位置为图中虚线位置，当物料装满物料袋时，抱紧小车71移动至物料袋处，物料袋的袋身抱紧部72正对物料袋袋身，抱袋电机动作，带动偏心轮721逆时针旋转，偏心轮721的逆时针旋转运动通过左侧连杆a722连接作用带动左侧连杆b723、左侧连杆c724、左侧连杆d725绕各自旋转轴顺时针旋转动作，同时，偏心轮721的逆时针旋转运动通过右侧连杆a726带动右侧连杆b727、右侧连杆c728、右侧连杆d729绕各自旋转轴逆时针旋转动作，各连接点均为铰接，左侧连杆b723、左侧连杆c724、左侧连杆d725为铰接平行四边机构，右侧连杆b727、右侧连杆c728、右侧连杆d729为铰接平行四边机构，左侧连杆c724、右侧连杆c728、上设置有物料袋袋身抱紧部72，左侧连杆b723、左侧连杆c724、左侧连杆d725绕各自旋转轴顺时针旋转动作与右侧连杆b727、右侧连杆c728、右侧连杆d729绕各自旋转轴逆时针旋转动作配合夹紧装满物料的物料袋袋身，由于平行四边形铰接连杆机构本身的特点，在物料袋袋身抱紧状态下，左侧连杆c724及设置在其上的物料袋袋身抱紧部72、右侧连杆c728、及设置在其上的物料袋袋身抱紧部72的水平高度相较于初始位置高，使袋身在被抱紧的过程中物料袋会脱离物料袋底部的支撑，便于抱袋小车71移动，在物料袋袋身抱紧部72抱紧物料袋的同时，袋口夹紧部73完成对物料袋袋口夹持动作，袋口夹持机构与抱袋机构7结构与动作完全一致，当完成袋身抱紧及袋口夹持动作后，抱袋小车71带动物料袋移动至缝口输送带上，抱袋电机动作，带动偏心轮721顺时针旋转，通过连杆的作用，带动物料袋袋身抱紧部72和袋口夹紧部73松开对物料袋的作用，物料袋在缝口输送带的作用下，向前输送，抱袋小车71完成抱袋输送作用，恢复初始位置。

缝袋机构5安装在输送平台6上(缝袋机构5采用缝纫机)，输送平台6在将包装袋移动并通过缝袋机构5时，完成缝袋缝制，输送平台6连接延伸至成品仓，将缝口后的包装袋运送至成品仓，完成包装作业。

本发明具有以下优点：本发明包装设备从物料称量、上袋、充料、输送、缝袋均是实现自动化生产，中间无需人工辅助，自动化程度高，节省人力；本发明使用的动力均为电能，适用于环境恶劣的高寒地带。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。