一种小型智能自动拆包系统的制作方法

本发明涉及固体散料袋装物料的自动拆包、卸料、除尘技术领域，具体地说是一种小型智能自动拆包系统。

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背景技术：
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目前，市场上对固体散料、粉粒体包装物料的小袋拆包是通过人工一包一包拆包完成的。人工拆包：由于小袋包装袋一般为10-25kg/袋，特别经常遇到有毒有害物料，故对工人危害程度非常大，且效率非常低，一般需要几个工人同时作业才能完成一定的工作量。一般工人也不愿意从事手动拆包工作，再由于现在工人费用非常高，故现在许多企业都寻求能实现替代人工作业的自动化、无人化的小袋自动拆包系统。

由于目前市场上的自动拆包机都是敞开式入口进袋、外形尺寸大、占用较多场地，一次投入成本较高。遇到有毒有害物料，对工人危害程度非常大！对已经建成的装置在项目设计时绝大部分没有预留固体散料、粉粒体包装物料的自动拆包系统场地，无法使用现在的大尺寸自动拆包机，无法实现替代人工作业的自动化、智能化、小型化、无人化生产！

对于新建装置的粉粒体包装物料小批量拆包也意味着能源和土地资源造成巨大的浪费！特别是在石油化工、医药、食品、新材料等粉粒体包装物料小批量自动拆包领域，迫切需要一种既能实现小型化、密闭式、自动化、小批量、一次投入成本低的全自动拆包系统(常见的粉粒体物料200袋以下)，减少工人劳动强度和危害程度，又稳定可靠的小袋拆包系统。

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技术实现要素：
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本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种小型智能自动拆包系统，具有体积小、密闭式、节约空间、一次投入成本低、工作效率高，连续小袋拆包，拆包过程内部形成负压无外部扬尘，最大程度减少对工人和环境的危害，实现自动化、智能化生产、节约能源、绿色环保等优点。

为实现上述目的设计一种小型智能自动拆包系统，包括袋子切割机构1、翻转倒料机构、安全门机构、落料/废袋切换机构6、废袋螺旋输送机构7、粉粒料螺旋输送机构8、抓爪机构12、箱体11以及PLC控制系统，所述箱体11上开设有进袋口，所述箱体11底部设有废袋口13及下料口14，所述进袋口处装设有安全门机构，所述安全门机构用于实现进袋口的开启或关闭，所述箱体11内位于进袋口的下方处设有翻转倒料机构，所述翻转倒料机构底下设有抓爪机构12，所述抓爪机构12用于抓住放置在翻转倒料机构上的料袋15，所述翻转倒料机构斜上方设有袋子切割机构1，所述袋子切割机构1安装在箱体11内上部，所述袋子切割机构1用于切割料袋15，所述翻转倒料机构下方设有落料/废袋切换机构6，所述落料/废袋切换机构6固定在箱体11内底部，所述落料/废袋切换机构6设置在废袋口13与下料口14之间位置处，所述落料/废袋切换机构6下方一侧设有废袋螺旋输送机构7，所述废袋螺旋输送机构7用于输出废袋，所述落料/废袋切换机构6下方另一侧设有粉粒料螺旋输送机构8，所述粉粒料螺旋输送机构8用于输出粉粒料，所述落料/废袋切换机构6用于将翻转倒料机构的输出端切换至废袋螺旋输送机构7的输入端或粉粒料螺旋输送机构8的输入端，所述废袋螺旋输送机构7与废袋口13连接，所述粉粒料螺旋输送机构8与下料口14连接，所述安全门机构、翻转倒料机构、抓爪机构12、袋子切割机构1、落料/废袋切换机构6、废袋螺旋输送机构7、粉粒料螺旋输送机构8分别通过线路连接PLC控制系统。

进一步地，所述翻转倒料机构包括左右对称设置的左拆包翻转倒料机构2、右拆包翻转倒料机构3，所述左拆包翻转倒料机构2、右拆包翻转倒料机构3均连接在箱体11上，所述左拆包翻转倒料机构2、右拆包翻转倒料机构3分别通过翻转轴与气缸一连接，所述左拆包翻转倒料机构2、右拆包翻转倒料机构3在气缸一的推动下分别向左、向右对开翻转，所述气缸一通过线路连接PLC控制系统。

进一步地，所述抓爪机构12包括抓爪、气缸二，所述抓爪设置在翻转倒料机构的翻板下方，所述抓爪与气缸二的活塞端相连，所述抓爪在气缸二的带动下从翻板底下伸出并扎入料袋15，所述气缸二通过线路连接PLC控制系统。

进一步地，所述袋子切割机构1包括摆臂、飞轮以及切割刀，所述摆臂一端可旋转式连接在粉粒料螺旋输送机构8上，所述摆臂另一端连接有飞轮，所述飞轮通过传送带连接有切割刀，所述传送带与减速机的输出端相连，所述减速机通过线路连接PLC控制系统。

进一步地，所述安全门机构包括上安全门机构4、下安全门机构5，所述上安全门机构4连接在箱体11顶部，并与气缸三的活塞端相连，所述气缸三固定在箱体11上，所述气缸三通过线路连接PLC控制系统，所述气缸三带动上安全门机构4启闭，所述下安全门机构5上边沿通过铰链与上安全门机构4连接，所述箱体11上设置有导轨，所述下安全门机构5下边沿沿着导轨作轨迹运动。

进一步地，所述落料/废袋切换机构6包括旋转轴、气缸四、切换板，所述气缸四安装在箱体11内，所述切换板通过旋转轴与气缸四的活塞端相连，所述切换板正在气缸四的带动下切换至废袋螺旋输送机构7的输入端或粉粒料螺旋输送机构8的输入端，所述气缸四通过线路连接PLC控制系统。

进一步地，所述废袋螺旋输送机构7、粉粒料螺旋输送机构8均由电机减速机、传动轴、轴承座、螺旋机构以及螺旋箱体构成，所述螺旋机构设于螺旋箱体内，所述螺旋机构通过传动轴连接电机减速机的输出端，所述传动轴的端部安装有轴承座，所述电机减速机通过线路连接PLC控制系统。

进一步地，所述箱体11中部设置有废袋推送机构9，所述废袋推送机构9包括气动执行机构、传动轴三、推袋机构及支架，所述气动执行机构、传动轴三、推袋机构通过支架安装在箱体11内，所述气动执行机构通过传动轴三连接推袋机构，所述推袋机构用于将废袋推送至废袋螺旋输送机构7的输入端，所述气动执行机构通过线路连接PLC控制系统。

进一步地，本发明还包括脉冲除尘系统10，所述脉冲除尘系统10与箱体11顶端的除尘口相连接，所述脉冲除尘系统10通过风网管路与箱体11内部连接，所述脉冲除尘系统10包括布袋/烧结板过滤系统、脉冲反吹系统、脉冲控制仪、风机，所述布袋/烧结板过滤系统与脉冲反吹系统连接，所述脉冲反吹系统、风机分别连接脉冲控制仪。

进一步地，所述PLC控制系统包括控制柜、PLC、传感器、电线电缆，所述PLC、传感器、电线电缆均设于控制柜内。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明占地面积小，节约空间，比目前市场上的自动拆包机体积减少了一半以上。基本能满足绝大部分客户现场场地的要求，能适应用户老装置的改造和新建项目使用。

(2)本发明采用连续自动拆包方式，取代原来人工拆包的原始工作状态，实现了拆包的自动化。提高了工作效率，减少人工成本，有效实现企业的减员增效。

(3)本发明设计有皮带式输送机，实现小袋包输送的自动化。

(4)本发明设计有安全门机构，密封良好，有效控制拆包粉体的外泄。

(5)本发明设计有卸料和废袋切换机构，解决了废袋和卸料有效分离的问题。

(6)本发明设计有推废袋机构，解决了空袋不易推到废袋螺旋的问题。

(7)本发明将翻袋机构设计成翻转机构，解决了拆包卸料问题。

(8)本发明设计有废袋螺旋输送机构，能有效解决拆包后废袋输送的问题

(9)本发明设计有物料螺旋输送机构，能有效解决拆包后物料输送的问题

(10)本发明设计抓爪在翻板之下，拆包时自动伸出，卸废袋时自动缩回，解决了拆包固定，落废袋畅通的问题。

(11)本发明设计有脉冲除尘系统，系统设备工作是内部形成负压状态，解决了拆包过程中扬尘外泄的问题，保障作业车间环境粉尘达标排放的问题。

(12)本发明设计有PLC控制系统，自带多个自我监测与反馈、控制元件，完全实现系统内自动化、智能化控制，并与用户的中央控制系统联锁。

综上，本发明具有设计独特、体积小、小型化、密闭式、一次投入成本低、工作效率高、自动化智能化程度高、省空间、省时、绿色环保、节能等特点。

[附图说明]

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的侧视图；

图中：1、袋子切割机构 2、左拆包翻转倒料机构 3、右拆包翻转倒料机构 4、上安全门机构 5、下安全门机构 6、落料/废袋切换机构 7、废袋螺旋输送机构 8、粉粒料螺旋输送机构 9、废袋推送机构 10、脉冲除尘系统 11、箱体 12、抓爪机构 13、废袋口 14、下料口 15、料袋 16、输送机。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图所示，本发明包括：袋子切割机构1、翻转倒料机构、安全门机构、落料/废袋切换机构6、废袋螺旋输送机构7、粉粒料螺旋输送机构8、抓爪机构12、箱体11以及PLC控制系统，箱体11上开设有进袋口，箱体11底部设有废袋口13及下料口14，进袋口处装设有安全门机构，安全门机构用于实现进袋口的开启或关闭，箱体11内位于进袋口的下方处设有翻转倒料机构，翻转倒料机构底下设有抓爪机构12，抓爪机构12用于抓住放置在翻转倒料机构上的料袋15，翻转倒料机构斜上方设有袋子切割机构1，袋子切割机构1安装在箱体11内上部，袋子切割机构1可以旋转摆动，用于切割料袋15，翻转倒料机构下方设有落料/废袋切换机构6，落料/废袋切换机构6固定在箱体11内底部，落料/废袋切换机构6设置在废袋口13与下料口14之间位置处，落料/废袋切换机构6下方一侧设有废袋螺旋输送机构7，废袋螺旋输送机构7连接在箱体11下端废袋口处，废袋螺旋输送机构7用于输出废袋，落料/废袋切换机构6下方另一侧设有粉粒料螺旋输送机构8，粉粒料螺旋输送机构8连接在箱体11下端下料口处，粉粒料螺旋输送机构8用于输出粉粒料，落料/废袋切换机构6用于将翻转倒料机构的输出端切换至废袋螺旋输送机构7的输入端或粉粒料螺旋输送机构8的输入端，废袋螺旋输送机构7与废袋口13连接，粉粒料螺旋输送机构8与下料口14连接，所述安全门机构、翻转倒料机构、抓爪机构12、袋子切割机构1、落料/废袋切换机构6、废袋螺旋输送机构7、粉粒料螺旋输送机构8分别通过线路连接PLC控制系统。

其中，翻转倒料机构分成左右两部分，其包括左右对称设置的左拆包翻转倒料机构2、右拆包翻转倒料机构3，左拆包翻转倒料机构2、右拆包翻转倒料机构3均连接在箱体11上，左拆包翻转倒料机构2、右拆包翻转倒料机构3分别通过翻转轴与外置的气缸一连接，左拆包翻转倒料机构2、右拆包翻转倒料机构3在气缸一的推动下分别向左、向右对开翻转，气缸一通过线路连接PLC控制系统，其轴端的气缸一分别驱动翻转轴实现翻转倒料抖袋。该翻转倒料机构采用气缸一为动力源，工作时，气缸一推动翻转轴实现左右翻转倒料机构对开翻转倒料，倒料在下料口的中心。抓爪机构12包括抓爪、气缸二，抓爪设置在翻转倒料机构的翻板下方，抓爪采用气缸二作为动力源，抓爪与气缸二的活塞端相连，抓爪在气缸二的带动下从翻板底下伸出并扎入料袋15，气缸二通过线路连接PLC控制系统，工作时，气缸二带动抓爪从翻板底下伸出，扎入已放好的料袋，从而实现抓袋。

本发明中，袋子切割机构1包括摆臂、飞轮以及切割刀，摆臂一端可旋转式连接在粉粒料螺旋输送机构8上，摆臂另一端连接有飞轮，飞轮通过传送带连接有切割刀，传送带与减速机的输出端相连，减速机通过线路连接PLC控制系统。具体为：袋子切割机构摆臂有内外轴，外轴作为摆动切割行程，内轴作为切割旋转轴，内轴端连有减速机，内轴另一端接有飞轮，飞轮通过传送带带动切割刀，从而实现切袋动作。安全门机构包括上安全门机构4、下安全门机构5，上安全门机构4连接在箱体11顶部，并与气缸三的活塞端相连，实现安全门自动开闭，气缸三固定在箱体11上，气缸三通过线路连接PLC控制系统，工作时，气缸三带动上安全门机构4启闭，下安全门机构5上边沿通过铰链与上安全门机构4连接，箱体11上设置有导轨，下安全门机构5下边沿沿着导轨作特定轨迹运动，下安全门机构5随着上安全门机构4往箱体11收缩实现开启，并留出放置料袋空间。

本发明中，落料/废袋切换机构6固定在箱体11底部，落料/废袋切换机构6包括旋转轴、气缸四、切换板、密封结构等，气缸四安装在箱体11内，切换板通过旋转轴与气缸四的活塞端相连，切换板正在气缸四的带动下切换至废袋螺旋输送机构7的输入端或粉粒料螺旋输送机构8的输入端，气缸四通过线路连接PLC控制系统。废袋螺旋输送机构7与废袋口连接，粉粒料螺旋输送机构8与下料口连接，废袋螺旋输送机构7、粉粒料螺旋输送机构8均由电机减速机、传动轴、轴承座、螺旋机构以及螺旋箱体构成，螺旋机构设于螺旋箱体内，螺旋机构通过传动轴连接电机减速机的输出端，传动轴的端部安装有轴承座，电机减速机通过线路连接PLC控制系统。

本发明箱体11中部还设置有废袋推送机构9，废袋推送机构9包括气动执行机构、传动轴三、推袋机构及支架等，气动执行机构、传动轴三、推袋机构通过支架安装在箱体11内，气动执行机构通过传动轴三连接推袋机构，推袋机构用于将废袋推送至废袋螺旋输送机构7的输入端，气动执行机构通过线路连接PLC控制系统，推袋机构通过气动执行机构实现推送废袋动作。本发明还包括脉冲除尘系统10，脉冲除尘系统10与箱体11顶端的除尘口相连接，脉冲除尘系统10通过风网管路与箱体11内部连接，脉冲除尘系统10包括布袋(或烧结板)过滤系统、脉冲反吹系统、脉冲控制仪、风机，布袋(或烧结板)过滤系统与脉冲反吹系统连接，脉冲反吹系统、风机分别连接脉冲控制仪；PLC控制系统包括控制柜、PLC、传感器、电线电缆以及其他电器元件，所述PLC、传感器、电线电缆以及其他电器元件均设于控制柜内。

本发明涉及在化工、制药、新材料、能源、食品等行业要求减少人体与有毒有害物料接触工况下固体物料的拆包、卸料系统技术领域。本发明能够最大化地减少工作人员接触包装袋和物料的机会，可替代人工拆包工作，降低了工人的劳动强度、提高了生产效率、保障了工人的身体健康及物料的洁净度。小型化、封闭式结构、特殊的翻袋卸料机构和抓袋机构则是本发明所述系统的关键设计理念。

本发明的工作原理为：机械手或者机器人等将粉粒体包装物料放置在皮带输送机上，通过皮带输送机输送到该小袋拆包系统箱体内，安全门关闭，藏在翻板底下的抓爪伸出，抓住袋包，切割刀启动，对着袋包中心将袋包切割成两半，翻袋板对开翻转成90度，将粉粒料倒进粉粒料螺旋输送机，粉粒料被输送到指定点；然后，翻板抖掉残余的物料，废袋卸料机构切换到卸废袋侧，抓爪缩进放开废袋，废袋靠自重滑落至废袋口，废袋推送机构启动，将废袋推至废袋螺旋输送机，以将废袋输送至废袋收集口；拆包过程产生扬尘则由装在顶部的脉冲除尘器抽吸过滤去除。

本系统为小型化、立体化设计，彻底改变现有自动拆包机大而长的外形布局。整个过程通过PLC连锁，实现拆包的全自动化工作。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。