一种产品自动化装袋及抽真空的系统及方法

技术领域

本发明涉及特殊气氛下包装物料，具体涉及一种产品自动化装袋及抽真空的系统及方法。

背景技术

将产品装袋并抽真空是一种常见的包装方法，通常用于易受氧气和湿气影响的产品，其步骤具体为：首先将需要包装的产品放入包装袋中，再使用真空袋封口机将包装袋的开口封闭；然后将装有产品的包装袋放入真空袋封口机的真空室中进行抽真空；最后在抽真空完成后，使用真空袋封口机将再次封闭包装袋的开口，并检查包装袋的封口。

虽然部分现有真空袋封口机配备了输送系统，用于自动将包装袋从一个位置移动到另一个位置，以提高生产效率。但上述操作过程由于未实现全自动化，仍存在无法保证封口和真空抽气的一致性、生产效率低下、劳动力成本过高等问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有产品装袋及抽真空存在无法保证封口和真空抽气的一致性、生产效率低下、劳动力成本过高的不足之处，而提供一种产品自动化装袋及抽真空的系统及方法。

为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了如下技术解决方案：

一种产品自动化装袋及抽真空的系统，其特殊之处在于：包括固定框架、抽真空机构，以及设置在固定框架上的吸袋台、装袋台、抽真空台、送袋机构和装袋机构；

所述送袋机构包括第一导轨组件、第二导轨组件、吸袋气缸、第一移栽气缸和第二移栽气缸；所述第一导轨组件用于将包装袋由吸袋台输送至装袋台，第一导轨组件上设置所述吸袋气缸，吸袋气缸的输出端连接有上吸取装置，用于通过吸住包装袋的顶面来移动包装袋；所述第二导轨组件用于将装有产品的包装袋由装袋台输送至抽真空台，第二导轨组件上设置所述第一移栽气缸和第二移栽气缸，第一移栽气缸和第二移栽气缸的输出端分别用于夹持装有产品的包装袋的两个侧边；

所述装袋机构包括入袋电机、第一定位气缸、第二定位气缸、开袋气缸、撑袋导轨组件和第一撑袋气缸；所述入袋电机用于将产品由包装袋的前端开口推入包装袋中；所述第一定位气缸、第二定位气缸沿入袋电机的驱动端运动方向对称设置在装袋台的顶面，用于对包装袋的两个侧边定位；所述开袋气缸设置在装袋台的底面，开袋气缸的输出端上连接有第一下吸取装置，用于穿过装袋台上设置的通孔吸住包装袋的底面；所述撑袋导轨组件上设置所述第一撑袋气缸，第一撑袋气缸的输出端上设置有撑袋工装，撑袋工装用于由包装袋的前端开口伸入保持包装袋的前端开口敞开；

所述抽真空机构设置在抽真空台的一侧，抽真空机构包括抽真空机，以及设置在抽真空机上的伸缩气缸和第二撑袋气缸；所述伸缩气缸的输出端上通过连接板设置所述第二撑袋气缸，第二撑袋气缸的输出端上设置有两个撑袋手指，两个撑袋手指用于由包装袋的前端开口伸入并张开来撑开包装袋；所述抽真空机用于对包装袋进行抽真空并封口。

进一步地，还包括用于控制吸袋台升降的上料机构，上料机构包括上料电机和两个对称设置在吸袋台两侧的上料单元，每个上料单元包括第一丝杠、第二丝杠、第一链条、第二链条、第三齿轮、第四齿轮和螺母；

所述第一丝杠、第二丝杠由上至下依次设置，第一丝杠两端均通过轴承与固定框架连接，且端部均设置有第一齿轮，第二丝杠两端均通过轴承与固定框架连接，且端部均设置有第二齿轮；两个第一齿轮分别与第一链条的上端、第二链条的上端啮合，两个第二齿轮分别与第一链条的下端、第二链条的下端啮合；所述第一链条、第二链条与吸袋台的侧边固定；

所述上料电机的驱动端连接所述第三齿轮，第三齿轮与所述第四齿轮啮合，第四齿轮连接所述螺母，螺母套设在所述第二丝杠上。

进一步地，所述抽真空机包括机体和翻转支架，机体上设置有第一凹槽，第一凹槽内设置所述伸缩气缸和第二撑袋气缸，翻转支架包括支架中部和对称设置在支架中部两端且均与机体铰接的两个连接部，支架中部上设置有真空吸嘴和封口装置；

所述抽真空台上设置有第二凹槽和凸台，第二凹槽内设置有第二下吸取装置，用于吸住包装袋的底面，便于真空吸嘴伸入包装袋的前端开口，凸台用于与支架中部配合将包装袋的前端开口压住，便于抽真空及封口。

进一步地，第一导轨组件包括沿水平方向设置在固定框架上的第一水平导轨、位于第一水平导轨上且沿竖直方向设置的第一竖直导轨，以及设置在第一竖直导轨上的第一连接组件，所述第一水平导轨一端靠近所述吸袋台设置，另一端靠近所述装袋台设置，所述第一连接组件的底面设置所述吸袋气缸。

进一步地，所述吸袋气缸通过设置在固定框架上的吸袋电机驱动。

进一步地，所述第二导轨组件包括沿水平方向设置在固定框架上的第二水平导轨、位于第二水平导轨上且沿竖直方向设置的第二竖直导轨，以及设置在第二竖直导轨上的第二连接组件，所述第二水平导轨一端靠近所述装袋台设置，另一端靠近所述抽真空台设置；所述第二连接组件的底面设置所述第一移栽气缸和第二移栽气缸。

进一步地，所述撑袋导轨组件包括平行第一水平导轨延伸方向设置在装袋台上的第三水平导轨和设置在第三竖直导轨上的第三连接组件，第三连接组件上设置所述第一撑袋气缸。

同时，本发明还提供一种产品自动化装袋及抽真空的方法，其特殊之处在于，采用所述产品自动化装袋及抽真空的系统，包括如下步骤：

步骤1、包装袋集中上料，自动吸袋；

首先，控制吸袋气缸带动上吸取装置下移，吸取吸袋台上的最顶层的包装袋；其次通过上吸取装置使包装袋上升至预设入袋高度，再控制第一导轨组件输送包装袋至装袋台；最后通过第一定位气缸、第二定位气缸对包装袋的两个侧边定位；

步骤2、包装袋自动撑袋；

首先通过开袋气缸带动第一下吸取装置上移，使第一下吸取装置吸住包装袋的底面，再通过开袋气缸带动第一下吸取装置下移，同时控制吸袋气缸带动上吸取装置上移，并控制第一定位气缸、第二定位气缸相向运动，使包装袋的前端开口被打开；其次通过第一撑袋气缸控制撑袋工装由包装袋的前端开口伸入，保持包装袋的前端开口敞开；最后使上吸取装置、第一下吸取装置同时松开，并返回对应初始位置；

步骤3、产品自动入袋；

通过入袋电机将产品由包装袋的前端开口推入包装袋中，得到装有产品的包装袋，然后入袋电机后退，同时控制第一定位气缸、第二定位气缸松开装有产品的包装袋的两个侧边，并返回对应初始位置；

步骤4、包装袋自动抽真空及封口；

首先通过第一移栽气缸和第二移栽气缸夹持步骤3得到的装有产品的包装袋的两个侧边，控制第二导轨组件输送装有产品的包装袋至抽真空台；其次通过伸缩气缸控制两个撑袋手指伸入包装袋的前端开口，并通过第二撑袋气缸控制两个撑袋手指张开，同时使第一移栽气缸和第二移栽气缸松开预制品的两个侧边，并返回对应初始位置；两个撑袋手指张开至最大位置时，通过抽真空机对包装袋进行抽真空并封口，完成产品自动化装袋及抽真空。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明一种产品自动化装袋及抽真空，包括固定框架、抽真空机构、吸袋台、装袋台、抽真空台、送袋机构和装袋机构，可以实现产品装袋及抽真空的全自动化；本发明可以提高包装质量的一致性，并通过减少与包装过程相关的人员接触来提高安全性，减少了操作员受伤的风险。

(2)本发明一种产品自动化装袋及抽真空，相对于大量的人工操作，本发明占用的空间较少，生产效率更高，同时降低了劳动力成本。

(3)本发明一种产品自动化装袋及抽真空，吸袋台上可以设置多个包装袋，通过上料机构控制吸袋台升降，每次使上吸取装置吸取吸袋台上的最顶层的包装袋，省去了吸袋前多次放置包装袋的步骤。

(4)本发明一种产品自动化装袋及抽真空，抽真空及封口前，先通过两个撑袋手指伸入并撑开包装袋的前端开口，从而将包装袋的前端开口拉平整，再通过凸台、支架中部和第二下吸取装置，使真空吸嘴伸入包装袋的前端开口，便于抽真空及封口，进而提高包装质量的一致性。

附图说明

图1为本发明一种产品自动化装袋及抽真空的系统实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中上料机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中第一导轨组件的结构示意图；

图4为本发明实施例中第二导轨组件的结构示意图；

图5为本发明实施例中装袋机构顶面的结构示意图；

图6为本发明实施例中撑袋导轨组件的结构示意图；

图7为本发明实施例中装袋机构底面的结构示意图；

图8为本发明实施例中抽真空机构的结构示意图(未显示真空吸嘴和封口装置)；

图9为本发明实施例中伸缩气缸、第二撑袋气缸和两个撑袋手指的结构示意图。

附图标记说明如下：01-包装袋；

1-固定框架；2-吸袋台；3-装袋台；4-抽真空台，41-凸台，42-第二凹槽；

51-第一导轨组件，511-第一水平导轨，512-第一竖直导轨，513-第一连接组件，52-第二导轨组件，521-第二水平导轨，522-第二竖直导轨，523-第二连接组件，53-上吸取装置，54-移栽电机，55-第一移栽气缸，56-第二移栽气缸；

6-装袋机构，61-入袋电机，62-第一定位气缸，63-第二定位气缸，64-开袋气缸，65-撑袋导轨组件，651-第三水平导轨，652-第三连接组件，653-第三竖直导轨，66-第一撑袋气缸，67-第一下吸取装置，68-撑袋工装；

7-抽真空机构，71-机体，711-第一凹槽，721-支架中部，722-连接部，73-伸缩气缸，74-第二撑袋气缸，75-撑袋手指，76-连接板，77-第二下吸取装置；

8-上料机构，81-第一丝杠，82-第二丝杠，83-第一链条，84-第二链条，85-上料电机，86-第三齿轮，87-第四齿轮，88-螺母；89-第一齿轮，810-第二齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地说明。

参照图1，一种产品自动化装袋及抽真空的系统，包括固定框架1、抽真空机构7，以及设置在固定框架1上的吸袋台2、装袋台3、抽真空台4、上料机构8、送袋机构和装袋机构6。

参照图2，吸袋台2上可以设置多个包装袋01，上料机构8用于控制吸袋台2升降，上料机构8包括上料电机85和两个对称设置在吸袋台2两侧的上料单元，每个上料单元包括第一丝杠81、第二丝杠82、第一链条83、第二链条84、第三齿轮86、第四齿轮87和螺母88。

第一丝杠81、第二丝杠82由上至下依次设置，第一丝杠81两端均通过轴承与固定框架1连接，且端部均设置有第一齿轮89，第二丝杠82两端均通过轴承与固定框架1连接，且端部均设置有第二齿轮810；两个第一齿轮89分别与第一链条83的上端、第二链条84的上端啮合，两个第二齿轮810分别与第一链条83的下端、第二链条84的下端啮合；第一链条83、第二链条84与吸袋台2的侧边固定；上料电机85的驱动端连接第三齿轮86，第三齿轮86与第四齿轮87啮合，第四齿轮87连接螺母88，螺母88套设在第二丝杠82上。

参照图1、图3、图4，送袋机构包括第一导轨组件51、第二导轨组件52、吸袋气缸、移栽电机54、第一移栽气缸55和第二移栽气缸56；

参照图3，第一导轨组件51用于将包装袋01由吸袋台2输送至装袋台3，第一导轨组件51包括沿水平方向设置在固定框架1上的第一水平导轨511、位于第一水平导轨511上且沿竖直方向设置的第一竖直导轨512，以及设置在第一竖直导轨512上的第一连接组件513，第一水平导轨511一端靠近吸袋台2设置，另一端靠近装袋台3设置，第一连接组件513的底面设置吸袋气缸；吸袋气缸的输出端通过吸袋电机驱动，且连接有上吸取装置53，用于通过吸住包装袋01的顶面来移动包装袋01。

参照图4，第二导轨组件52用于将装有产品的包装袋01由装袋台3输送至抽真空台4，第二导轨组件52包括沿水平方向设置在固定框架1上的第二水平导轨521、位于第二水平导轨521上且沿竖直方向设置的第二竖直导轨522，以及设置在第二竖直导轨522上的第二连接组件523，第二连接组件523的底面设置第一移栽气缸55和第二移栽气缸56，第一移栽气缸55和第二移栽气缸56的输出端通过移栽电机54驱动，分别用于夹持装有产品的包装袋01的两个侧边；第二水平导轨521一端靠近装袋台3设置，另一端靠近抽真空台4设置。

参照图5至图7，装袋机构6包括入袋电机61、第一定位气缸62、第二定位气缸63、开袋气缸64、撑袋导轨组件65和第一撑袋气缸66。

入袋电机61用于将产品由包装袋01的前端开口推入包装袋01中，入袋电机61的驱动端沿平行第一水平导轨511延伸方向运动。

第一定位气缸62、第二定位气缸63沿入袋电机61的驱动端运动方向对称设置在装袋台3的顶面，用于对包装袋01的两个侧边定位。

开袋气缸64设置在装袋台3的底面，开袋气缸64的输出端吸袋电机上连接有第一下吸取装置67，第一下吸取装置67用于穿过装袋台3上设置的通孔吸住包装袋01的底面。

参照图7，撑袋导轨组件65包括平行第一水平导轨511延伸方向设置在装袋台3上的第三水平导轨651、设置在第三水平导轨651上的第三连接组件652和设置在第三连接组件652上的第三竖直导轨653，第三竖直导轨653上设置第一撑袋气缸66，第一撑袋气缸66的输出端上设置有撑袋工装68，撑袋工装68用于由包装袋01的前端开口伸入保持包装袋01的前端开口敞开。

参照图8和图9，抽真空机构7设置在抽真空台4的一侧，抽真空机构7包括抽真空机、伸缩气缸72和第二撑袋气缸73；抽真空机71包括机体71和翻转支架，机体上设置有第一凹槽711，第一凹槽711内设置伸缩气缸72和第二撑袋气缸73，翻转支架包括支架中部721和对称设置在支架中部721两端且均与机体71铰接的两个连接部722，支架中部721上设置有真空吸嘴和封口装置；抽真空台4上设置有第二凹槽42和凸台41，第二凹槽42内设置有第二下吸取装置77，用于吸住包装袋01的底面，便于真空吸嘴伸入包装袋01的前端开口，凸台41用于与支架中部721配合对包装袋01的前端开口进行限位，便于抽真空及封口；伸缩气缸73的输出端上通过连接板74设置第二撑袋气缸74，第二撑袋气缸74的输出端上设置有两个撑袋手指75，两个撑袋手指75用于由包装袋01的前端开口伸入并张开来撑开包装袋01。

一种产品自动化装袋及抽真空的方法，采用上述产品自动化装袋及抽真空的系统，包括如下步骤：

步骤1、包装袋01集中上料，自动吸袋；

首先，通过上料机构8控制吸袋台2升降至预设吸袋高度后，通过吸袋电机控制吸袋气缸，带动上吸取装置53下移，吸取吸袋台2上最顶层的包装袋01；

其次通过上吸取装置53使包装袋01上升至预设入袋高度，再控制第一连接组件513沿第一竖直导轨512上移，第一竖直导轨512沿第一水平导轨511平移输送包装袋01至装袋台3；

最后通过第一定位气缸62、第二定位气缸63对包装袋01的两个侧边定位；

步骤2、包装袋01自动撑袋；

首先通过开袋气缸64带动第一下吸取装置67上移，使第一下吸取装置67吸住包装袋01的底面，再通过开袋气缸64带动第一下吸取装置67下移，同时通过吸袋电机控制吸袋气缸，带动上吸取装置53上移，并控制第一定位气缸62、第二定位气缸63相向运动，使包装袋01的前端开口被打开；

其次通过第一撑袋气缸66控制撑袋工装68由包装袋01的前端开口伸入，保持包装袋01的前端开口敞开；

最后使上吸取装置53、第一下吸取装置67同时松开，并返回对应初始位置；

步骤3、产品自动入袋；

通过入袋电机61将产品由包装袋01的前端开口推入包装袋01中，然后入袋电机61后退，同时控制第一定位气缸62、第二定位气缸63松开装有产品的包装袋01的两个侧边，并返回对应初始位置；

步骤4、包装袋01自动拉平整、抽真空及封口；

首先通过第一移栽气缸55和第二移栽气缸56夹持步骤3得到的装有产品的包装袋01的两个侧边，控制第二连接组件523沿第二竖直导轨522上移，第二竖直导轨522沿第二水平导轨521平移，输送装有产品的包装袋01至抽真空台4；

其次通过伸缩气缸72控制两个撑袋手指74伸入包装袋01的前端开口，并通过第二撑袋气缸73控制两个撑袋手指74张开，同时使第一移栽气缸55和第二移栽气缸56松开预制品的两个侧边，并返回对应初始位置；

两个撑袋手指74张开至最大位置时，使翻转支架翻转，通过支架中部721与凸台41配合对包装袋01的前端开口在竖直方向上限位，同时通过第二下吸取装置77吸住包装袋01的底面，将抽真空机71的真空吸嘴伸入包装袋01的前端开口进行抽真空，然后使第二下吸取装置77松开包装袋01的底面，并控制两个撑袋手指74返回初始位置；

抽真空完成后，使抽真空机71的真空吸嘴返回初始位置，控制封口装置对包装袋01封口后，使翻转支架返回初始位置，完成产品自动化装袋及抽真空。