一种多晶硅定量包装开袋投料、自动套袋系统

技术领域

本发明属于多晶硅包装技术领域，具体而言，涉及一种多晶硅定量包装开袋投料、自动套袋系统。

背景技术

半导体和太阳能工业应用中，具有最小污染水平的块料多晶硅是最理想的，因此，这些材料在运输至顾客以前需要进行包装，以降低其受到污染。

目前，在多晶硅的包装过程中通常包括包装袋供给工序、多晶硅装入包装袋工序、包装袋的开口热封合工序等。其中，在传统的包装袋供给方式中，需要通过操作人员辅助将包装袋套设到料盒中，进行装料；这种包装袋的供给方式，不仅影响生产效率，长时间工作后操作人员易产生疲劳造成其他不可预见的情况发生，存在安全隐患，而且由于上料的间隔很短，需要配置专职操作人员，无法解放人力，提高了生产的人力成本。

发明内容

为了解决现有现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种多晶硅定量包装开袋投料、自动套袋系统，能够自动的取袋到开袋，最终将包装袋套至料盒上，实现了精确的生产自动化，提高了包装袋供给效率，解放了操作人员，降低了生产成本。

为达到上述技术目的及效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种多晶硅定量包装开袋投料、自动套袋系统，包括供料模组、开袋模组、移载模组、料盒归正模组和装袋模组；所述供料模组与所述开袋模组紧邻设置，所述移载模组横跨所述供料模组与所述开袋模组，通过所述移载模组将所述供料模组内储存的包装袋依次输送至所述开袋模组内，并在所述开袋模组内展开包装袋的袋口；所述料盒归正模组紧邻设置在所述开袋模组的一侧，所述装袋模组紧邻设置在所述料盒归正模组的一侧，通过所述装袋模组将展开袋口的包装袋从所述开袋模组中转移出后，再通过所述装袋模组将包装袋的底部展开，并转移至所述料盒归正模组内夹紧固定后输出。

进一步的，所述供料模组包括有用于储存包装袋的储存单元和可将所述储存单元内储存的包装袋进行抬升的顶升单元；所述储存单元位于所述储存单元的下方，并且两者通过一供料连接板固定在一供料支撑框架上。

进一步的，所述开袋模组包括有一开袋支撑框架，所述开袋支撑框架的台面上设置有用于展开包装袋袋口的开袋单元和用于接收隔板的隔板收料单元。

进一步的，所述开袋单元包括一开袋固定架，所述开袋固定架的前端面上端设置有第一吸盘，所述开袋固定架的左右两侧分别设置有一开袋支架，所述开袋支架的上端面分别设置有一开袋无杆气缸，所述开袋无杆气缸的移动滑块上分别设置有一开袋旋转气缸，所述开袋旋转气缸之间通过开袋支架连接，所述开袋支架设置有第二吸盘。

进一步的，所述移载模组包括有移载框架，所述移载框架的上端设置有移载驱动滑轨，所述移载驱动滑轨的滑块上设置有移载单元，所述移载单元通过所述移载驱动滑轨的驱动可在所述移载驱动滑轨上来回移动。

进一步的，所述移载单元包括一移载固定架，所述移载固定架上设置有一竖直向下的电推缸以及通过第一直线轴承竖直向下穿设有第一导向轴，所述移载固定架的正下方设置有一移载固定板，所述电推缸的活塞杆前端以及所述第一导向轴的下端面分别与所述移载固定板连接，通过所述电推缸驱动所述移载固定板上下移动；所述移载固定板的上端面上设置有第一移载支架、第二移载支架、第三移载支架和第四移载支架；所述第一移载支架、所述第二移载支架、所述第三移载支架和所述第四移载支架上均设置有第三吸盘，且所述第三吸盘突出于所述移载固定板的下端面；所述第二移载支架和所述第三移载支架上还分别设置有压袋中气缸，所述第一移载支架上还设置有压袋口气缸，所述压袋中气缸和所述压袋口气缸的活塞杆前端均设置有压棒。

进一步的，所述料盒归正模组由用于输送料盒组件的倍速链单元和用于对所述料盒组件进行归正的料盒归正单元组成。

进一步的，所述料盒归正单元包括一对折耳组件，所述折耳组件分别通过一归正支架分设在所述倍速链单元的两侧，所述归正支架之间通过一横跨在所述倍速链单元上方的归正连接架连接，所述归正连接架上设置有一对压合气缸，所述压合气缸的活塞杆的前端设置有压板；

所述折耳组件包括有归正固定板，所述归正固定板的两侧分别设置有一双杆气缸，所述双杆气缸之间设置有一折耳滚筒，所述折耳滚筒的两端分别通过一支撑座固定在对应侧的所述双杆气缸的挡块上；所述归正固定板的下端设置有一折耳升降气缸，所述折耳升降气缸通过气缸支架固定在对应侧的所述归正支架上。

进一步的，所述料盒组件包括有工装板和设置在所述工装板上的料盒，所述料盒的上端左右两侧分别通过第一合页连接有一可向所述料盒外侧折叠的第一折叠板，所述第一折叠板的上端分别通过第二合页连接有一可向所述第一折叠板内侧折叠的第二折叠板。

进一步的，所述装袋模组由机械臂和设置在所述机械臂末端的包装袋夹爪单元组成；

所述包装袋夹爪单元包括有一夹爪固定板，所述夹爪固定板的下端面四个顶角处分别设置有一第一夹爪气缸，所述第一夹爪气缸的夹爪上分别设置有一夹板，所述夹爪固定板的中部设置有一竖直向下的夹爪升降气缸，所述夹爪升降气缸活塞杆的前端设置有一夹爪连接板；所述夹爪连接板的上端面设置有第二导向轴，所述第二导向轴通过第二直线轴承从所述夹爪固定板中穿过，所述夹爪连接板的下端面设置有一对第二夹爪气缸，所述第二夹爪气缸的夹爪通过芯轴连接件与撑开滚筒连接。

本发明的有益效果如下：

本发明通过设置供料模组实现对包装袋的储存及自动供料，并配合开袋模组、移载模组、料盒归正模组和装袋模组，实现包装袋的自动取料、展开包装袋以及将包装袋放置到料盒中，实现了精确的自动化，提高了包装袋供给效率，解放了操作人员，降低了生产成本；同时，可以兼容不同型号的包装袋，提高了设备的使用效率以及适用范围；

本发明可以自由移动，通过倍速链自由与其它装置进行组合，利用率高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明机构整体结构示意图；

图2为本发明供料模组结构示意图；

图3为本发明储存单元和顶升单元结构示意图；

图4为本发明开袋模组结构示意图；

图5为本发明开袋单元结构示意图；

图6为本发明移载模组结构示意图；

图7为本发明移载单元第一视角结构示意图；

图8为本发明移载单元第二视角结构示意图；

图9为本发明料盒归正模组结构示意图；

图10为本发明料盒归正单元结构示意图；

图11为本发明折耳组件结构示意图；

图12为本发明料盒组件结构示意图；

图13为本发明装袋模组结构示意图；

图14为本发明包装袋夹爪单元结构示意图；

图15为本发明包装袋夹爪单元夹持袋口结构示意图；

图16为本发明包装袋夹爪单元展开袋底结构示意图。

图中标号说明：1、供料模组；2、开袋模组；3、移载模组；4、料盒归正模组；5、装袋模组；11、储存单元；12、顶升单元；13、供料连接板；14、供料支撑框架；21、开袋支撑框架；22、开袋单元；23、隔板收料单元；221、开袋固定架；222、第一吸盘；223、开袋支架；224、开袋无杆气缸；225、开袋旋转气缸；226、第二吸盘；31、移载框架；32、移载驱动滑轨；33、移载单元；331、移载固定架；332、电推缸；333、第一直线轴承；334、第一导向轴；335、移载固定板；336、第一移载支架；337、第二移载支架；338、第三移载支架；339、第四移载支架；440、第三吸盘；441、压袋中气缸；442、压袋口气缸；443、压棒；41、倍速链单元；42、料盒归正单元；43、料盒组件；421、折耳组件；422、归正支架；423、424、压合气缸；425、压板；4211、归正固定板；4212、双杆气缸；4213、折耳滚筒；4214、支撑座；4215、折耳升降气缸；4216、气缸支架；431、工装板；432、料盒；433、第一合页；434、第一折叠板；435、第二合页；436、第二折叠板；51、机械臂；52、包装袋夹爪单元；53、基座；521、夹爪固定板；522、第一夹爪气缸；523、夹板；524、夹爪升降气缸；525、第二导向轴；526、第二直线轴承；527、第二夹爪气缸；528、芯轴连接件；529、撑开滚筒；530、夹爪连接板。

实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

参见图1所示，一种多晶硅定量包装开袋投料、自动套袋系统，包括供料模组1、开袋模组2、移载模组3、料盒归正模组4和装袋模组5；所述供料模组1与所述开袋模组2紧邻设置，所述移载模组3横跨所述供料模组1与所述开袋模组2，通过所述移载模组3将所述供料模组1内储存的包装袋依次输送至所述开袋模组2内，并在所述开袋模组2内展开包装袋的袋口；所述料盒归正模组4紧邻设置在所述开袋模组2的一侧，所述装袋模组5紧邻设置在所述料盒归正模组4的一侧，通过所述装袋模组5将展开袋口的包装袋从所述开袋模组2中转移出后，再通过所述装袋模组5将包装袋的底部展开，并转移至所述料盒归正模组4内夹紧固定后输出。

进一步的，参见图2-3所示，所述供料模组1包括有用于储存包装袋的储存单元11和可将所述储存单元11内储存的包装袋进行抬升的顶升单元12，其中，在本实施例中，共设置有三组所述储存单元11，当然，不仅限于三组，也可以设置为其它组数，具体根据实际需求设置，而三组所述储存单元11均配置有对应的所述顶升单元12；所述储存单元11位于所述储存单元11的下方，并且两者之间均通过一供料连接板13固定在一供料支撑框架14上；此外，需要说明的是，当将包装袋放置到所述储存单元11中时，每10个包装袋之间放置有一隔板，所述隔板的主要作用是，将包装袋压平。

进一步的，参见图4所示，所述开袋模组2包括有一开袋支撑框架21，所述开袋支撑框架21的台面上设置有用于展开包装袋袋口的开袋单元22和用于接收隔板的隔板收料单元23。

其中，参见图5所示，所述开袋单元22包括一开袋固定架221，所述开袋固定架221的前端面上端设置有第一吸盘222，所述开袋固定架221的左右两侧分别设置有一开袋支架223，所述开袋支架223的上端面分别设置有一开袋无杆气缸224，所述开袋无杆气缸224的移动滑块上分别设置有一开袋旋转气缸225，所述开袋旋转气缸225通过所述开袋无杆气缸224的驱动可在所述开袋无杆气缸224上来回移动，所述开袋旋转气缸225之间通过开袋支架223连接，所述开袋支架223通过所述开袋旋转气缸225的驱动可进行转动，所述开袋支架223上设置有第二吸盘226；在本实施例中，所述第一吸盘222设置四个和所述第二吸盘226设置五个，均呈一条直线排列。

进一步的，参见图6所示，所述移载模组3包括有移载框架31，所述移载框架31的上端设置有移载驱动滑轨32，所述移载驱动滑轨32的滑块上设置有移载单元33，所述移载单元33通过所述移载驱动滑轨32的驱动可在所述移载驱动滑轨32上来回移动。

其中，参见图7-8所示，所述移载单元33包括一移载固定架331，所述移载固定架331上设置有一竖直向下的电推缸332以及通过对应的第一直线轴承333竖直向下穿设有四根第一导向轴334，所述移载固定架331的正下方设置有一移载固定板335，所述电推缸332的活塞杆前端以及所述第一导向轴334的下端面分别与所述移载固定板335连接，通过所述电推缸332驱动所述移载固定板335上下移动；所述移载固定板335的上端面上设置有第一移载支架336、第二移载支架337、第三移载支架338和第四移载支架339；所述第一移载支架336位于所述移载固定板33的前端，所述第二移载支架337和所述第三移载支架338位于所述移载固定板33的中部，所述第四移载支架339位于所述移载固定板33的后端；所述第一移载支架336、所述第二移载支架337、所述第三移载支架338和所述第四移载支架339上均设置有第三吸盘440，且所述第三吸盘440突出于所述移载固定板335的下端面，而在本实施例中，所述第一移载支架336和所述第四移载支架339上分别设置有五个，所述第二移载支架337和所述第三移载支架338上分别设置有两个，均呈一条直线排列；所述第二移载支架337和所述第三移载支架338上还分别设置有一压袋中气缸441；所述第一移载支架336上还设置有五个压袋口气缸442，所述压袋中气缸441和所述压袋口气缸442的活塞杆前端均设置有压棒443，所述压棒443在所述压袋中气缸441或所述压袋口气缸442的作用下可从所述移载固定板335的下端面穿出，而穿出所述压棒443均位于紧邻两个所述第三吸盘440之间。

进一步的，参见图9所示，所述料盒归正模组4由用于输送料盒组件43的倍速链单元41和用于对所述料盒组件43进行归正的料盒归正单元42组成。

其中，参见图10所示，所述料盒归正单元42包括一对折耳组件421，所述折耳组件421分别通过一归正支架422分设在所述倍速链单元41的两侧，所述归正支架422之间通过一横跨在所述倍速链单元41上方的归正连接架423连接，所述归正连接架423上设置有一对压合气缸424，所述压合气缸424的活塞杆的前端设置有压板425；参见图11所示，而所述折耳组件421包括有归正固定板4211，所述归正固定板4211的两侧分别设置有一双杆气缸4212，所述双杆气缸4212之间设置有一折耳滚筒4213，所述折耳滚筒4213的两端分别通过一支撑座4214固定在对应侧的所述双杆气缸4212的挡块上；所述归正固定板4211的下端设置有一折耳升降气缸4215，所述折耳升降气缸4215通过气缸支架4216固定在对应侧的所述归正支架422上。

此外，参见图12所示，所述料盒组件43包括有工装板431和设置在所述工装板431上的料盒432，所述料盒432的上端左右两侧分别通过第一合页433连接有一可向所述料盒432外侧折叠的第一折叠板434，所述第一折叠板434的上端分别通过第二合页435连接有一可向所述第一折叠板434内侧折叠的第二折叠板436；其中，所述第一合页433采用具有扭力的锌合金阻尼合页，所述第二合页435采用塑胶尼龙合页。

进一步的，参见图13所示，所述装袋模组5由机械臂51和设置在所述机械臂51末端的包装袋夹爪单元52组成；所述机械臂51固定在一基座53上。

其中，参见图14所示，所述包装袋夹爪单元52包括有一夹爪固定板521，所述夹爪固定板521的下端面四个顶角处分别设置有一第一夹爪气缸522，所述第一夹爪气缸522的夹爪上分别设置有一夹板523，所述夹爪固定板521的中部设置有一竖直向下的夹爪升降气缸524，所述夹爪升降气缸524活塞杆的前端设置有一夹爪连接板530；所述夹爪连接板530的上端面设置有两根第二导向轴525，所述第二导向轴525通过对应的第二直线轴承526从所述夹爪固定板521中穿过，所述夹爪连接板530的下端面间隔设置有一对第二夹爪气缸527，所述第二夹爪气缸527上位于同一侧的夹爪之间通过芯轴连接件528与一撑开滚筒529连接，即，所述第二夹爪气缸527的下端连接有两组所述撑开滚筒529，自然状态下，两组所述撑开滚筒529紧贴在一起。

本发明的工作原理如下：

包装前，操作人员先将包装袋放置到供料模组1中的储存单元11中。

包装时，移载单元33通过移载驱动滑轨32移动至供料模组1中的储存单元11处，电推缸332的活塞杆伸出带动移载固定板335向下移动，此时，通过第一移载支架336、第二移载支架337、第三移载支架338和第四移载支架339间接与移载固定板335连接的第三吸盘440跟随一起向下移动，实现将包装袋吸起，吸起后，电推缸332的活塞杆缩回，将吸起的包装袋抬升。

然后，移载单元33通过移载驱动滑轨32移动至开袋模组2中的开袋单元22处，电推缸332的活塞杆伸出带动移载固定板335向下移动，第三吸盘440吸起的包装袋跟随下降；下降到一定高度后，第二吸盘226将包装袋的袋口一侧吸住，此时，压袋口气缸442的活塞杆伸出带动其上的压棒443下降，将包装袋的袋口下压，从第一移载支架336中的第三吸盘440上脱离；随后，压袋中气缸441的活塞杆伸出带动其上的压棒443下降，将包装袋的中部和后部，从第二移载支架337、第三移载支架338和第四移载支架339中的第三吸盘440上脱离，并被下压进开袋固定架221与开袋支架223之间的缝隙中；随后，电推缸332的活塞杆缩回，使第三吸盘440远离包装袋，抬升一定高端后，压袋口气缸442和压袋中气缸441的活塞杆缩回，于此同时，开袋旋转气缸225驱动开袋支架223旋转90度，此时，第二吸盘226由水平状态改变为竖直状态，与第一吸盘222相对；随后，开袋无杆气缸224通过驱动开袋旋转气缸225移动，使第二吸盘226向第一吸盘222方向靠近，从而使第一吸盘222将包装袋的袋口另一侧吸住，吸住后，开袋无杆气缸224通过驱动开袋旋转气缸225向相反方向移动，使第二吸盘226远离第一吸盘222，从而将包装袋的袋口展开。

然后，装袋模组5中的机械臂51带动包装袋夹爪单元52移动至开袋单元22处，并向展开袋口的包装袋移动，使第一夹爪气缸522的夹爪带动夹板523夹住包装袋的袋口（如图15所示）；随后，机械臂51带动夹有包装袋的包装袋夹爪单元52移动至料盒归正单元42处。

然后，倍速链单元41驱动料盒组件43移动至料盒归正单元42中的压合气缸424处，随后，压合气缸424的活塞杆伸出带动压板425，并向料盒432上端左右两侧的第一折叠板434和第二折叠板43压去，使第一折叠板434和第二折叠板43沿第一合页433向料盒432外侧折叠；完成之后，倍速链单元41驱动料盒组件43移动至折耳组件421处，而机械臂51带动夹有包装袋的包装袋夹爪单元52移动至料盒432上方；随后，夹爪升降气缸524活塞杆伸出，并通过夹爪连接板530、第二夹爪气缸527和芯轴连接件528带动撑开滚筒529下降至包装袋底部；随后，第二夹爪气缸527的夹爪通过芯轴连接件528带动两组撑开滚筒529撑开，实现将包装袋的底部展开（如图16所示），展开后，放入进料盒432内；随后，双杆气缸4212的活塞杆同时伸出并带动对应侧的折耳滚筒4213伸出，将对应侧的第二折叠板436向第一折叠板434的内侧折叠90°；随后，折耳升降气缸4215通过活塞杆收缩带动对应侧的折耳滚筒4213下降，再次将对应侧的第二折叠板436向第一折叠板434的内侧折叠90°，从而使第一折叠板434和第二折叠板436压住包装袋袋口；随后，折耳升降气缸4215的活塞杆伸出，将对应侧的折耳滚筒4213顶升后，双杆气缸4212的活塞杆收缩，带动对应侧的折耳滚筒4213缩回，然后第二夹爪气缸527的夹爪闭合，带动两组撑开滚筒529闭合，然后夹爪升降气缸524活塞杆缩回，使撑开滚筒529从包装袋内脱离；最后，料盒组件43通过倍速链单元41流至下一工位。

此处需要说明的是，当其中一组储存单元11中的包装袋被取完后，自动转入其它储存单元11中继续取包装袋，而用完包装袋的储存单元11会发出报警，操作人员过来放置包装袋即可，不需要专人看守，解放了人力；其次，在每组储存单元11中，被取走10个包装袋后，会有一隔板，此时，移载模组3会先将隔板转移至开袋模组2中的隔板收料单元23内后，再进行移载包装袋；而在每取走一个包装袋后，顶升单元12会将储存单元11内的其它包装袋进行相应的抬升高度，方便下一次移载模组3取料。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。