一种用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统、方法及应用与流程

本发明属于破袋机技术领域，尤其涉及一种用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统、方法及应用。

背景技术：

目前，自动破袋机能够对袋装的物料进行破袋和筛分，将包装袋中的物料与破袋后的包装袋分离，对袋中的物料进行收集，并将破袋排出。它是将袋装物料通过皮带输送至破袋室，破袋室中安装有旋转的刀片，包装袋经旋转的刀片切割后产生开口，经过滚筒筛的转动筛分或者机械手的抓取实现物料与破袋的分离，分离后的物料被暂时储存或随后进入其他设备，最后将破碎的包装袋输出。密封的破袋机可以减少破袋过程中粉尘对于人体产生的危害，使工人能在清洁的环境中工作；并且能有助生产车间改善环境，降低污染；同时可以解决人工拆袋的效率低下这一问题。但是现有的破袋机在使用过程中，袋装物料通过皮带输送到指定位置，但是皮带输送装置在设备不工作时仍会占用作业面积，不能方便的折叠收起，造成设备占地面积大，不方便设备的运输；袋装物料进入破袋室时必须要有一个通道，这就会造成粉尘外泄或者外界杂质进入物料当中，对有密封性要求的物料产生不利影响；当切割不同大小的袋装物料时，旋转的刀片在切割包装袋时不能将包装袋完全切透，导致物料不能从包装袋中完全分离出来；传统的滚筒筛的无法将物料与破袋完全分离，破袋中仍会残留一些物料，并且破碎的包装袋可能会随物料一起被筛下；破袋排出后无法被集中收集，仍需人工捡拾破袋。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)袋装物料通过皮带输送到指定位置，但是皮带输送装置在设备不工作时仍会占用作业面积，不能方便的折叠收起，造成设备占地面积大，不方便设备的运输。

(2)袋装物料进入破袋室时必须要有一个通道，造成粉尘外泄或者外界杂质进入物料当中，对有密封性要求的物料产生不利影响。

(3)当切割不同大小的袋装物料时，旋转的刀片在切割包装袋时不能将包装袋完全切透，导致物料不能从包装袋中完全分离出来。

(4)传统的滚筒筛的无法将物料与破袋完全分离，破袋中仍会残留一些物料，并且破碎的包装袋可能会随物料一起被筛下。

(5)破袋排出后无法被集中收集，仍需人工捡拾破袋。

解决以上问题及缺陷的难度为：传统的破袋机为防止粉尘外漏，通过增加吸尘装置使整机的能耗增加，不利于节能，若想更好的实现破袋下料这一功能，则需要更加复杂的机械结构，复杂的机械结构不仅不便于装备维护检修，还会造成整机的尺寸过大，不利于设备的运输，且对整机的控制系统要求更高。

解决以上问题及缺陷的意义为：通过简单地机械结构和原理实现破袋下料这一功能，结构简单便于设备维护和检修，并且使整机尺寸大大减小，在保证可靠性的同时降低了生产成本，在实现破袋下料功能的同时对破袋进行自动回收，振动下料可以极大程度的减少破袋内的物料残留，避免物料的浪费，整机的密封性能好，粉尘不会外漏，改善工作环境，极大地降低了整机的能耗，同时大大提高工作效率，节省人力。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统、方法及应用。

本发明是这样实现的，一种用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统，所述用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统设置有箱体；

箱体在进料口处设置有可折叠上料装置，进料口处设有一个可上下滑动的自动开关拉门装置；

箱体内部设置有破袋装置、振动下料装置和集袋装置，箱体下端固定有四个方形法兰。

进一步，所述箱体主要由箱体框架和安装在箱体框架上的蒙皮组成。

进一步，所述可折叠上料装置设置有电动滚筒；

电动滚筒安装在电动滚筒支架上，电动滚筒支架固定设置在两个可折叠三角支架上；

所述两个可折叠三角支架固定设置在箱体框架一侧并且保持同一安装高度，可折叠三角架可在水平方向固定并承受压力。

进一步，所述自动开关拉门装置设置有两个双向推拉滑轨分别固定设置在进料口箱体框架两侧，拉门两侧分别与两个双向推拉滑轨的移动轨道固定连接，拉门下端与拉门驱动机构连接。

进一步，所述拉门驱动机构设置有滚珠丝杆电机，滚珠丝杆电机通过电机固定座固定设置在进料侧箱体框架底部；

丝杆与滚珠丝杆电机连接，丝杆旋接在丝杆螺母和丝杆螺母座中，丝杆螺母与丝杆螺母座固定连接。

进一步，所述破袋装置包括上锯片组、下锯片组和导向滑轨机构组成，上锯片组和下锯片组都是由同一规格的电动滚筒和锯片组成；

若干个锯片纵向固定设置在电动滚筒上，下锯片组的电动滚筒两端固定设置在箱体框架两侧。

进一步，所述导向滑轨机构包括导向滑轨、电动滚筒固定块和拉簧；

上锯片组的电动滚筒两端固定设置在电动滚筒固定块中，电动滚筒固定块固定设置在导向滑轨的移动件上；

电动滚筒固定块通过拉簧与箱体框架连接，两个导向滑轨机构分别固定设置在箱体框架两侧，上锯片组与下锯片组保持在同一竖直面上，并且上、下锯片组的锯片错开一定距离。

进一步，所述振动下料装置设置有筛体，筛体是由角钢拼接而成的笼型框架；

筛网固定设置在筛体的底面，筛体的前端处于前述下锯片组的下方；

两台振动电机通过角度调节机构固定设置在筛体的后上方，并且与水平面呈一定角度，角度的大小可由角度调节机构进行调节；

筛体通过四个弹簧减震吊钩与箱体框架连接，料仓位于筛体的正下方并与箱体框架固定连接。

进一步，所述弹簧减震吊钩包括：螺杆、弹簧减震吊钩支架、下弹簧导向台、压缩弹簧、上弹簧导向台；

吊钩支架上设置有螺杆，吊钩支架上端固定有下弹簧导向台，螺杆贯穿弹簧导向台；

螺杆端部与上弹簧导向台连接，下弹簧导向台与上弹簧导向台之间设置有压缩弹簧。

进一步，所述集袋装置包括集袋筒、重型滑轨和侧门；

集袋筒位于上述筛体后端下方，集袋筒两侧固定设置在两个重型滑轨的移动件上，两个重型滑轨分别固定设置在箱体框架上；

集袋筒一侧有一个与箱体框架连接的可以开关的侧门，集袋筒内可套装垃圾袋。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统的用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料方法，所述用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料方法包括：上料装置固定在可折叠三角架上，工作时将上料装置抬起，将袋装的物料放入上料装置的电动滚筒上，电动滚筒带动袋装物料向进料口移动，当袋装物料接近进料口时，滚珠丝杆电机推动拉门沿双向推拉滑轨下移开启，待袋装物料进入箱体内部后拉门复位关闭；袋装物料进入箱体后会经过破袋装置，破袋装置是由上下两组锯片组成，若干个锯片均匀的焊接在电动滚筒上，并随电动滚筒高速旋转，下锯片组固定在箱体上，上锯片组通过拉簧与箱体连接，可沿两侧的导向滑轨上下滑动，袋装物料从上下锯片组的中间穿过并与上下锯片组接触，随后被旋转的锯片切割出若干纵向的开口；经开口后的袋装物料落入到振动下料装置的筛网上，振动下料装置采用直线振动筛的原理对袋装物料进行抖动下料，振动电机与水平面的安装角度可通过角度可调机构的槽口进行调整，以此来实现物料振幅和移动速度的调节，开口的袋装物料随筛体振动并逐渐向筛体后端移动，移动过程中物料逐渐与包装袋分离，被筛下的物料落入筛网下方的料仓中，当袋装物料移动到筛体后端时物料与包装袋分离，破袋随之进入筛体后方的集袋筒的垃圾袋中，集袋筒可借助其下方的重型滑轨实现水平推拉，当集袋筒中的破袋堆积到一定数量时，打开侧门，将集袋筒拉出，破袋随垃圾袋一起被取出。

本发明的另一目的在于提供一种自动破袋机，所述自动破袋机使用所述的用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明将上料装置固定在可折叠三角架上，可快速方便的实现上料装置折叠收起，减小了非工作时装置的占地面积，并且方便装置的运输。自动开关的拉门在上料时开启，上料结束后关闭，让设备工作时处于相对密封的空间，在阻止外界杂质进入物料的同时也避免了因粉尘的飞溅对人体或者工作环境造成危害，优化了工作环境。切割包装袋的上锯片组可根据袋装物料的厚度沿导轨上下移动，确保可以切割不同规格的袋装物料；切割的同时由于受到拉簧的拉力，可保证将包装袋完全切透，有利于物料与包装袋的分离，避免了物料的浪费。振动下料装置通过振动筛体可实现物料与包装袋的分离，同时将破袋排出，将振动电机设置为角度可调的形式，通过调节振动电机的角度进而调节袋装物料在筛面上的移动速度，可根据物料的性质进行调整，确保物料与包装袋的完全分离，避免物料的浪费。可抽拉的集袋筒可集中收集破袋，不用人工捡拾破袋，减轻了人力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施案例的技术方案，下面将对本申请实施案例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施案例，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是本发明实施案例提供的用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统结构示意图。

图2是本发明实施案例提供的用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统内部结构示意图。

图3是本发明实施案例提供的内部右视结构示意图。

图4是本发明实施案例提供的导向滑轨机构局部结构示意图。

图5是本发明实施案例提供的振动下料装置立体结构示意图。

图6是本发明实施案例提供的弹簧减震吊钩立体结构示意图。

图7是本发明实施案例提供的振动电机角度可调机构结构示意图。

图中：1、方形法兰；2、电动滚筒支架；3、电动滚筒；4、箱体框架；5、箱体；6、侧门；7、可折叠三角架；8、双向推拉滑轨；9、拉门；10、滚珠丝杆电机；11、电机固定座；12、丝杆螺母；13、丝杆螺母座；14、丝杆；15、锯片；16、锯片电动滚筒；17、导向滑轨；18、电动滚筒固定块；19、拉簧；20、弹簧减震吊钩；201、螺杆；202、弹簧减震吊钩支架；203、下弹簧导向台；204、压缩弹簧；205、上弹簧导向台；21、筛体；22、筛网；23、角度调节机构；24、振动电机；25、料仓；26、重型滑轨；27、集袋筒。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施案例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统、方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

本发明实施案例提供的用于袋装粉末颗粒的自动破袋下料系统设置有箱体5，箱体5在上料端设置有可折叠上料装置；其中，箱体5主要由箱体框架4和安装在箱体框架4上的蒙皮组成。可折叠上料装置将袋装物料输送到箱体5一侧的进料口中，进料口处设有一个可上下滑动的自动开关拉门装置；箱体5内部设置有破袋装置、振动下料装置和集袋装置，破袋装置将进料口进入的物料包装袋割破并将袋装物料输送至振动下料装置中；振动下料装置将物料和包装袋分离，并将破袋输送至集袋装置，分离的物料通过料仓25进入其他设备；箱体5下端固定有四个方形法兰1，便于与其他设备连接。

如图1所示，可折叠上料装置包括电动滚筒3、电动滚筒支架2和可折叠三角支架7；电动滚筒3安装在电动滚筒支架2上，电动滚筒支架2固定设置在两个可折叠三角支架7上，两个可折叠三角支架7固定设置在箱体框架4一侧并且保持同一安装高度，可折叠三角架7可在水平方向固定并承受压力。可折叠上料功能是通过可折叠三角架7实现，即将可折叠三角架7折叠可使电动滚筒3处在竖直平面内，可折叠三角架7是一成熟的产品，在此不做赘述，电动滚筒3的转动将袋装物料输送至振动下料装置中。

如图2-图3所示，本发明实施案例提供的自动开关拉门装置包括：双向推拉滑轨8、拉门9和拉门驱动机构；两个双向推拉滑轨8分别固定设置在进料口箱体框架4两侧，拉门9两侧分别与两个双向推拉滑轨8的移动轨道固定连接；拉门驱动机构包括：滚珠丝杆电机10、丝杆14、丝杆螺母12、丝杆螺母座13和电机固定座11；滚珠丝杆电机10通过电机固定座11固定设置在进料侧箱体框架4底部，丝杆螺母12与丝杆螺母座13固定连接，丝杆螺母12和丝杆螺母座13分别旋接有丝杆14，丝杆14与滚珠丝杆电机10连接；通过滚珠丝杆电机10带动丝杆14转动，丝杆螺母12将丝杆14的转动变为丝杆螺母座13的上下移动，丝杆螺母座13与拉门9的底部固定连接，进而实现拉门9的上下移动。

如图2-图4所示，破袋装置包括上锯片组、下锯片组和导向滑轨机构组成，上锯片组和下锯片组都是由同一规格的电动滚筒16和锯片15组成，若干个锯片15纵向固定设置在电动滚筒16上，下锯片组的电动滚筒两端固定设置在箱体框架4两侧；导向滑轨机构包括导向滑轨17、电动滚筒固定块18和拉簧19，上锯片组的电动滚筒16两端固定设置在电动滚筒固定块18中，电动滚筒固定块18固定设置在导向滑轨17的移动件上，电动滚筒固定块18通过拉簧19与箱体框架4连接，两个导向滑轨机构分别固定设置在箱体框架4两侧，上锯片组与下锯片组保持在同一竖直面上，并且上、下锯片组的锯片错开一定距离。工作时上、下锯片组反向转动，上锯片组可以根据袋装物料的厚度自动调整位置并沿导向滑轨17上下移动，同时拉簧19对上锯片组施加一定的拉力，确保袋装物料被完全切透。

如图2、图3、图5、图7所示，本发明实施案例提供的振动下料装置包括：筛体21、筛网22、振动电机24、角度调节机构23、弹簧减震吊钩20和料仓25；筛体21是由角钢拼接而成的笼型框架，筛网22固定设置在筛体21的底面，筛体21的前端处于前述下锯片组的下方，两台振动电机24通过角度调节机构23固定设置在筛体21的后上方，并且与水平面呈一定角度，角度的大小可由角度调节机构23进行调节；筛体21通过四个弹簧减震吊钩20与箱体框架4连接，料仓25位于筛体21的正下方并与箱体框架4固定连接。工作时两台振动电机24反向旋转，产生与电机倾角方向垂直的激振力，筛体21通过弹簧减震吊钩20实现垂直于振动电机24倾角方向的振动；切割后的袋装物料经锯片组落入筛网22，随筛体21一起振动，物料由于受到振动从切割口振落到筛网22上，经筛孔落入到下方的料仓25内，振动的同时包装袋会逐渐向筛体21后端移动，最终脱离筛体21。

如图1-图3所示，本发明实施案例提供的集袋装置包括集袋筒27、重型滑轨26和侧门6；集袋筒27位于上述筛体21后端下方，集袋筒27两侧固定设置在两个重型滑轨26的移动件上，两个重型滑轨26分别固定设置在箱体框架4上；集袋筒27一侧有一个与箱体框架4连接的可以开关的侧门6，集袋筒27内可套装垃圾袋。工作时破袋从筛体21后方掉入集袋筒27中的垃圾袋中，打开侧门6，将集袋筒27拉出便可取出破袋。

如图6所示，本发明实施案例提供的弹簧减震吊钩包括：螺杆201、弹簧减震吊钩支架202、下弹簧导向台203、压缩弹簧204、上弹簧导向台205；吊钩支架202上设置有螺杆201，吊钩支架202上端固定有下弹簧导向台203，螺杆201贯穿弹簧导向台203，螺杆201端部与上弹簧导向台205连接，下弹簧导向台203与上弹簧导向台205之间设置有压缩弹簧204。

本发明的工作原理为：上料装置固定在可折叠三角架上，工作时将上料装置抬起，将袋装的物料放入上料装置的电动滚筒上，电动滚筒带动袋装物料向进料口移动，当袋装物料接近进料口时，滚珠丝杆电机推动拉门沿双向推拉滑轨下移开启，待袋装物料进入箱体内部后拉门复位关闭。袋装物料进入箱体后会经过破袋装置，破袋装置是由上下两组锯片组成，若干个锯片均匀的焊接在电动滚筒上，并随电动滚筒高速旋转，下锯片组固定在箱体上，上锯片组通过拉簧与箱体连接，可沿两侧的导向滑轨上下滑动，袋装物料从上下锯片组的中间穿过并与上下锯片组接触，随后被旋转的锯片切割出若干纵向的开口。经开口后的袋装物料落入到振动下料装置的筛网上，振动下料装置采用直线振动筛的原理对袋装物料进行抖动下料，振动电机与水平面的安装角度可通过角度可调机构的槽口进行调整，以此来实现物料振幅和移动速度的调节，开口的袋装物料随筛体振动并逐渐向筛体后端移动，移动过程中物料逐渐与包装袋分离，被筛下的物料落入筛网下方的料仓中，当袋装物料移动到筛体后端时物料与包装袋分离，破袋随之进入筛体后方的集袋筒的垃圾袋中，集袋筒可借助其下方的重型滑轨实现水平推拉，当集袋筒中的破袋堆积到一定数量时，打开侧门，将集袋筒拉出，破袋随垃圾袋一起被取出。

根据本发明的技术方案原理通过cad软件进行建模和详细的结构设计，并对关键的零部件及结构进行选型和设计分析，通过多体动力学对振动筛进行设计及仿真，通过有限元软件确定设计满足强度设计的要求，保证关键部位的强度。整机的折叠尺寸为1580mm×1080mm×930mm，展开尺寸为2015mm×1080mm×930mm，通过对器件选型及设计，保证该机运行时噪音小，能耗低，粉尘不外漏，高效的完成各模块的预定功能。可折叠上料装置可以实现连续快速的料袋输送，并且可方便折叠；破袋装置可以将料袋上下两面完全切开，振动下料使破袋后的物料残留率大大降低，该机可使物料残留率相比较传统的抖动下料机构减少10％左右；空袋整理机构和空袋收集机构一次性可收集30～50张破袋，极大地节省了人力；所有动作互不干涉影响，可实现半自动化作业，工作效率为500～700袋/小时，相比较同体积的破袋机具有较高的工作效率和较低的生产成本。

本发明的上料机构可以方便的折叠；进料口处设有可以自动开关的拉门，保持装置内部空间相对密封；可以根据袋装物料厚度自动调整的切割锯片组，可以保证将包装袋完全切透；采用振动下料装置，在实现下料的同时将破袋排出，并且振动角度可调，可以满足实现不同的袋装物料移动速度；破袋可以被集中收集，不用人工捡拾。本发明可根据袋装物料厚度自动调整间距，保证将包装袋完全切透；振动下料装置在基于振动筛原理上进行优化改进，可根据物料的性质进行激振力大小的调整，实现物料与包装袋最大程度的分离；集袋装置可将破袋集中收集，避免了人工捡拾破袋，减轻人力劳动。本发明的破袋装置通过锯片组进行破袋，可根据袋装物料厚度自动调整间距，保证将包装袋完全切透；振动下料装置在基于振动筛原理上进行优化改进，可根据物料的性质进行激振力大小的调整，实现物料与包装袋最大程度的分离；集袋装置可将破袋集中收集，避免了人工捡拾破袋，减轻人力劳动。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。