一种预压体包装物的拆解及分离装置的制作方法

本发明涉及核技术装置技术领域，尤其涉及一种预压体包装物的拆解及分离装置。

背景技术：

目前球床式高温气冷堆使用的球形燃料元件其终压成型采用的是准等静压制备工艺，这种工艺是将装有燃料颗粒和粉体的橡胶软膜放在单向液压机的模腔内压制成型，每次只能压制一个产品。为满足球形燃料元件规模化生产的需要，采用等静压成型工艺代替准等静压成型，工艺过程是先制备预压体，将预压体进行真空包装，将包装后的预压体在等静压机中压制，对包装袋进行干燥，对干燥的包装袋进行拆解，再将预压体工件与包装袋分离。

因此，需要提供一种预压体包装物的拆解及分离装置，将预压体包装物拆解并将拆解后的包装袋与预压体工件进行分离与收集，实现等静压制备高温堆球形燃料元件的生产技术，大幅度提高生产效率，改善产品性能，对实现高温气冷堆的商业化及推广应用有着十分重要的意义。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种预压体包装物的拆解及分离装置，通过对预压体包装物的分离、输送、矫正、对卷曲包装袋的抚平、包装物的定位、包装袋的切割以及包装袋与工件的分离收集，实现对预压体包装物的自动拆解及分离。

为解决以上技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种预压体包装物的拆解及分离装置，包括爬坡机构、水平输送机构、包装物定位机构，切膜机构和撕膜机构。

所述爬坡机构包括料仓、爬坡输送带和爬坡驱动电机，所述爬坡驱动电机驱动爬坡输送带沿倾斜向上方向运行，所述料仓的出料口设置在爬坡输送带的底端上方。爬坡机构的主要功能是将料仓内堆砌在一起的包装物分离出单个的包装物，便于在水平输送机构上对包装物进行矫正和对卷曲的包装袋进行抚平。爬坡输送带的运行速度在0m/min-18m/min，优选为1m/min-3m/min。

所述水平输送机构包括水平输送带、水平输送电机、矫正机构和抚平机构，所述水平输送电机驱动水平输送带水平方向运行，所述爬坡输送带的顶端设置在水平输送带的起点末端的上方，所述水平输送带上沿运行方向依次设有矫正机构和抚平机构。包装物在爬坡输送带与水平输送带之间的转移是通过两者的高度差实现，高度差不大于64mm。水平输送机构的主要功能是将包装物进行矫正及卷曲的包装袋进行抚平，并将包装物逐个输送到包装物定位机构。水平输送带的两侧有定向输送的隔板，隔板的作用是保证包装物朝一个方向运行，防止运行过程包装物脱离水平输送带，隔板的高度为130mm，水平输送带的运行速度在0m/min-18m/min，优选为1m/min-3m/min。

所述包装物定位机构包括切膜下托气缸、切膜定位气缸、撕膜爪移动端和撕膜爪固定端，所述切膜下托气缸设置在水平输送带终点末端的下方，所述切膜定位气缸设置在水平输送带终点末端的对立面，所述撕膜爪移动端和撕膜爪固定端分别设置在水平输送带终点末端的左侧和右侧。切膜下托气缸的作用是为包装物提供支撑，通过切膜定位气缸、撕膜爪移动端和撕膜爪固定端抓紧包装物密封边后进行三点定位。切膜定位气缸、撕膜爪移动端和撕膜爪固定端的作用是对包装物进行定位，避免在切膜机构的损坏预压体工件。

所述切膜机构包括切膜刀和切膜刀上下气缸，所述切膜刀和切膜刀上下气缸设置在水平输送带终点末端的上方，所述切膜刀上下气缸驱动切膜刀上下移动。切膜刀及切膜刀上下气缸的作用是将定位好的包装物的包装袋进行切割。

所述撕膜机构包括撕膜爪水平气缸、撕膜爪上下气缸和撕膜爪移动端，所述撕膜爪水平气缸驱动撕膜爪移动端水平移动，所述撕膜爪上下气缸驱动撕膜爪移动端上下移动。撕膜机构的作用是将切口后包装袋撕裂，实现切膜后的包装袋和预压体工件的分离。在包装袋切割后，撕膜爪固定端不动，撕膜爪水平气缸带动撕膜爪移动端向背离包装物水平方向移动，同时撕膜爪上下气缸带动撕膜爪移动端向上移动，将切割后的包装袋撕裂，并使预压体工件与包装袋分离；撕裂后的包装袋移至包装袋收集箱内，预压体工件随着切膜下托气缸下降进入斜坡输送道进入工件收集箱。

优选地，所述矫正机构包括旋转轴和矫正挡板，所述旋转轴通过支架设置在水平输送带的上方，所述旋转轴与水平输送带方向垂直，所述旋转轴上设有矫正挡板，所述矫正挡板之间呈90度角，所述矫正挡板的外边缘上设有弧形缺口，所述弧形缺口的弧度为60度，所述弧形缺口的直径60mm-75mm。所述矫正机构的作用是，当水平输送带上的凌乱的包装物经过矫正机构时，只有包装袋平整的且密封边在水平面的包装物能够通过，而密封边倾斜或竖直等其他形态的包装物会被转动的矫正挡板挡住并拨动，直到包装物旋转至密封边在水平面才能通过。

优选地，所述旋转轴的转动速度为50r/min-150r/min，所述矫正挡板运行至最低端时方向与水平输送带运行方向相反。系统启动后，旋转轴开始转动，对经过的包装物进行矫正。水平输送带的轨道下部均匀分布有四个球冠结构，可以准确地将包装物约束在水平输送带上的轨道范围内，保证包装物的形态在运输过程中不会随意变动。

优选地，所述抚平结构包括压板轨道和导向杆，所述压板轨道包括上压板、下压板和设置在上压板和下压板之间的导槽，所述上压板的上部设有上球冠，所述下压板的下部设有下球冠，所述上压板和下压板之间设有导向杆。经矫正机构出来的包装物均呈密封边在水平面的形态，经过一段传送链条后，由带有收口的压板轨道将包装物的密封边两边收入导槽内，将打卷或卷曲的密封边舒展平整。上压板上部的上球冠确保了平放且在压板轨道中部的包装物可以正常通过。接下来由压板轨道两边的导向杆将包装物包装逐步转正，确保包装物在接下来的运输中保持在中间，为下一步的到切膜做好准备。

优选地，所述切膜定位气缸、撕膜爪移动端和撕膜爪固定端上均设有工作定位压板，所述工作定位压板的弧度与预压体包装物的弧度相匹配，所述工作定位压板的中部设有密封边压缝，所述密封边压缝的夹持力为50n-60n，优选为30n-40n。

优选地，所述切膜定位气缸、撕膜爪移动端和撕膜爪固定端的运行速度为50mm/s-500mm/s，优选为150mm/s-300mm/s，运行距离为2mm-3mm。

优选地，所述切膜刀为半圆形刀具，所述半圆形弧度与预压体包装物的弧度相匹配，所述切膜刀的刀刃呈锯齿状。切膜刀上下气缸带动切膜刀下降对包装袋进行切割。

优选地，所述爬坡机构还包括爬坡输送带隔板，所述爬坡输送带隔板间隔设置在爬坡输送带上。爬坡输送带隔板的作用是料仓内出料的包装物分离成单个排布的包装物，并随着爬坡输送带逐个掉落至水平输送带上。

优选地，所述爬坡输送带隔板的高度小于32mm，所述爬坡输送带隔板之间的间距为100mm-120mm。

本发明的有益效果如下：

本发明由于采用了以上技术方案，爬坡机构将料仓内堆砌在一起的包装物分离出单个的包装物并逐个输送至水平输送机构，水平输送机构将包装物进行矫正及卷曲的包装袋进行抚平，并将矫正抚平后的包装物逐个输送到包装物定位机构。定位后的包装物通过切膜机构进行切割，再由撕膜机构将切割后的包装袋与预压体工件分离，并对包装袋和工件进行收集，实现对预压体包装物的自动拆解及分离，实现等静压制备高温堆球形燃料元件的生产技术，大幅度提高生产效率，改善产品性能。

上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1示出本发明的一种预压体包装物的拆解及分离装置的爬坡机构结构示意图。

图2示出本发明的一种预压体包装物的拆解及分离装置的水平输送机构结构示意图。

图3示出本发明的一种预压体包装物的拆解及分离装置的包装物定位机构和切膜机构的主视方向结构示意图。

图4示出本发明的一种预压体包装物的拆解及分离装置的包装物定位机构和切膜机构的左视方向结构示意图。

图5示出本发明的一种预压体包装物的拆解及分离装置的撕膜机构结构示意图。

主要附图标记说明：

1-料仓，2-爬坡输送带，3-爬坡驱动电机，4-爬坡输送带隔板，5-水平输送带，6-水平输送电机，7-矫正机构，8-抚平机构，9-切膜下托气缸，10-切膜刀，11-切膜刀上下气缸，12-切膜定位气缸,13-撕膜爪水平气缸，14-撕膜爪上下气缸，15-撕膜爪移动端,16-撕膜爪固定端，17-工作定位压板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

如图1和图5所示，一种预压体包装物的拆解及分离装置，包括爬坡机构、水平输送机构、包装物定位机构，切膜机构和撕膜机构。

如图1所示为爬坡机构的结构示意图，所述爬坡机构包括料仓1、爬坡输送带2、爬坡驱动电机3和爬坡输送带隔板4，所述爬坡驱动电机3驱动爬坡输送带2沿倾斜向上方向运行，所述爬坡输送带隔板4间隔设置在爬坡输送带2上，所述料仓1的出料口设置在爬坡输送带2的底端上方。所述爬坡输送带隔板4的高度小于32mm，所述爬坡输送带隔板4之间的间距为100mm-120mm。爬坡机构的主要功能是将料仓1内堆砌在一起的包装物分离出单个的包装物，爬坡输送带隔板4的作用是料仓1内出料的包装物分离成单个排布的包装物，并随着爬坡输送带2逐个掉落至水平输送带5上，便于在水平输送机构上对包装物进行矫正和对卷曲的包装袋进行抚平。爬坡输送带2的运行速度在0m/min-18m/min，优选为1m/min-3m/min。

如图2所示为水平输送机构的结构示意图，所述水平输送机构包括水平输送带5、水平输送电机6、矫正机构7和抚平机构8，所述水平输送电机6驱动水平输送带5水平方向运行，所述爬坡输送带2的顶端设置在水平输送带5的起点末端的上方，所述水平输送带5上沿运行方向依次设有矫正机构7和抚平机构8。包装物在爬坡输送带2与水平输送带5之间的转移是通过两者的高度差实现，高度差不大于64mm。水平输送机构的主要功能是将包装物进行矫正及卷曲的包装袋进行抚平，并将包装物逐个输送到包装物定位机构。水平输送带5的两侧有定向输送的隔板，隔板的作用是保证包装物朝一个方向运行，防止运行过程包装物脱离水平输送带5，隔板的高度为130mm，水平输送带5的运行速度在0m/min-18m/min，优选为1m/min-3m/min。

所述矫正机构7包括旋转轴和矫正挡板，所述旋转轴通过支架设置在水平输送带5的上方，所述旋转轴与水平输送带5方向垂直，所述旋转轴上设有矫正挡板，所述矫正挡板之间呈90度角，所述矫正挡板的外边缘上设有弧形缺口，所述弧形缺口的弧度为60度，所述弧形缺口的直径60mm-75mm。所述矫正机构7的作用是，当水平输送带5上的凌乱的包装物经过矫正机构7时，只有包装袋平整的且密封边在水平面的包装物能够通过，而密封边倾斜或竖直等其他形态的包装物会被转动的矫正挡板挡住并拨动，直到包装物旋转至密封边在水平面才能通过。

所述旋转轴的转动速度为50r/min-150r/min，所述矫正挡板运行至最低端时方向与水平输送带5运行方向相反。系统启动后，旋转轴开始转动，对经过的包装物进行矫正。水平输送带5的轨道下部均匀分布有四个球冠结构，可以准确地将包装物约束在水平输送带5上的轨道范围内，保证包装物的形态在运输过程中不会随意变动。

所述抚平结构8包括压板轨道和导向杆，所述压板轨道包括上压板、下压板和设置在上压板和下压板之间的导槽，所述上压板的上部设有上球冠，所述下压板的下部设有下球冠，所述上压板和下压板之间设有导向杆。经矫正机构7出来的包装物均呈密封边在水平面的形态，经过一段传送链条后，由带有收口的压板轨道将包装物的密封边两边收入导槽内，将打卷或卷曲的密封边舒展平整。上压板上部的上球冠确保了平放且在压板轨道中部的包装物可以正常通过。接下来由压板轨道两边的导向杆将包装物包装逐步转正，确保包装物在接下来的运输中保持在中间，为下一步的到切膜做好准备。

如图3-图5所示为装物定位机构、切膜机构和撕膜机构的结构示意图，所述包装物定位机构包括切膜下托气缸9、切膜定位气缸12、撕膜爪移动端15和撕膜爪固定端16，所述切膜下托气缸9设置在水平输送带5终点末端的下方，所述切膜定位气缸12设置在水平输送带5终点末端的对立面，所述撕膜爪移动端15和撕膜爪固定端16分别设置在水平输送带5终点末端的左侧和右侧。切膜下托气缸9的作用是为包装物提供支撑，通过切膜定位气缸12、撕膜爪移动端15和撕膜爪固定端16抓紧包装物密封边后进行三点定位。切膜定位气缸12、撕膜爪移动端15和撕膜爪固定端16的作用是对包装物进行定位，避免在切膜机构的损坏预压体工件。

所述切膜定位气缸12、撕膜爪移动端15和撕膜爪固定端16上均设有工作定位压板17，所述工作定位压板17的弧度与预压体包装物的弧度相匹配，所述工作定位压板17的中部设有密封边压缝，所述密封边压缝的夹持力为50n-60n，优选为30n-40n。所述切膜定位气缸12、撕膜爪移动端15和撕膜爪固定端16的运行速度为50mm/s-500mm/s，优选为150mm/s-300mm/s，运行距离为2mm-3mm。

所述切膜机构包括切膜刀10和切膜刀上下气缸11，所述切膜刀10和切膜刀上下气缸11设置在水平输送带5终点末端的上方，所述切膜刀上下气缸11驱动切膜刀10上下移动。切膜刀10及切膜刀上下气缸11的作用是将定位好的包装物的包装袋进行切割。

所述切膜刀10为半圆形刀具，所述半圆形弧度与预压体包装物的弧度相匹配，所述切膜刀10的刀刃呈锯齿状。切膜刀上下气缸11带动切膜刀10下降对包装袋进行切割。

所述撕膜机构包括撕膜爪水平气缸13、撕膜爪上下气缸14和撕膜爪移动端15，所述撕膜爪水平气缸13驱动撕膜爪移动端15水平移动，所述撕膜爪上下气缸14驱动撕膜爪移动端15上下移动。撕膜机构的作用是将切口后包装袋撕裂，实现切膜后的包装袋和预压体工件的分离。在包装袋切割后，撕膜爪固定端16不动，撕膜爪水平气缸13带动撕膜爪移动端15向背离包装物水平方向移动，同时撕膜爪上下气缸14带动撕膜爪移动端15向上移动，将切割后的包装袋撕裂，并使预压体工件与包装袋分离；撕裂后的包装袋移至包装袋收集箱内，预压体工件随着切膜下托气缸9下降进入斜坡输送道进入工件收集箱。

本发明的一种预压体包装物的拆解及分离装置的运行过程如下：

爬坡机构将料斗1里堆积的包装物在爬坡输送带隔板4的作用下逐个分离，通过爬坡驱动电机3带动爬坡输送带2将包装物逐个提升到爬坡输送带2的顶端，包装物在爬坡输送带2的顶端自由落下到水平输送带5的起点末端上。

包装物在水平输送电机6的作用下带动水平输送带5运行，通过矫正机构7将放置歪斜的包装物矫正至包装袋密封边在水平面，然后通过抚平机构8对打卷或卷曲的包装袋密封边舒展平整，抚平后的包装物被输送到水平输送带5的终点末端。

切膜下托气缸9动作上升到位承载包装物，切膜定位气缸12前进到位，切膜定位气缸12上的工作定位压板17之间的密封边压缝夹紧包装袋密封边后退到位后停止；撕膜爪水平气缸13带动撕膜爪移动端15水平移动到位，撕膜爪固定端16水平移动到位，撕膜爪移动端15和撕膜爪固定端16上的工作定位压板17之间的密封边压缝夹紧包装袋密封边的两侧后退到位后停止，实现对包装物的三点定位；切膜刀上下气缸11带动切膜刀10下降对包装物的包装袋进行切割；切割后撕膜爪水平气缸13带动撕膜爪移动端15向背离包装物方向移动，同时撕膜爪上下气缸14带动撕膜爪移动端15向上移动，将切割后的包装袋撕裂并将预压体工件与包装袋分离；切膜下托气缸9下降，将工件通过斜坡输送道输送到工件收集箱；撕裂后的包装袋自由落下，进入下方的包装袋收集箱内。

本发明的一种预压体包装物的拆解及分离装置实现了包装物分离、包装物输送、卷曲包装袋的矫正抚平、包装物的定位、包装袋的切割、包装袋与工件的分离、包装物及工件收集系统；完成了包装物包装袋的拆解、将拆解后的包装袋和工件分离、工件和包装物的收集，拆解效率每小时不低于480个。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。