一种用于柔性集装袋的自动包装系统

技术领域

本发明属于包装设备技术领域，具体涉及一种用于柔性集装袋的自动包装系统。

背景技术

柔性集装袋作为大宗散状粉粒物料运输的包装容器，广泛应用于水泥、化肥、化工原料、矿石等各类物品的包装。

国内常用的柔性集装袋，通常在袋口的四角设置四个小吊环，对于有密封要求的包装物料，还需在常规的集装袋内部套设一个密封性更好的内膜袋，集装袋出厂时，制袋厂由人工将若干袋子按特定叠法叠放成垛，并经液压设备将成垛袋子压实运输。在进行物料包装时，需由人工逐个拣取集装袋，并将集装袋袋口套在包装机的下料管上，并将四个小吊环分别挂在包装机的四个挂钩上，待称重灌装完成后，四个挂钩自动打开将小吊环释放出。

因此，为满足国内柔性集装袋的包装需求，亟待开发一种用于散袋叠放成垛柔性集装袋的自动包装系统。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种用于柔性集装袋的自动包装系统，自动套袋机完成成垛的柔性集装袋自动分拣、自动送袋、自动开口和自动套袋工作，自动灌料装置完成柔性集装袋的自动鼓袋和物料的自动灌装、满包输出工作，称重机构完成物料的计量工作，喂料机构按照称重机构的指令控制物料的流速。本发明柔性集装袋的自动包装系统设计合理、工作可靠，能够满足柔性集装袋的自动包装需求。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于柔性集装袋的自动包装系统，包括自动套袋机，自动灌料装置，称重机构，喂料机构和缓冲料仓；

缓冲料仓用于缓冲物料；

喂料机构设于缓冲料仓下方，喂料机构的进料口连接缓冲料仓(5)的出料口，用于根据由称重机构传来的控制指令控制物料的下料速度；

自动套袋机包括袋库机构，送袋机构，袋口识别机构，取袋抓手，放袋开口平台和套袋机构；

袋库机构用于存放成垛集装袋；

袋口识别机构设于袋库机构上方，用于识别成垛集装袋中位于顶部的集装袋袋口；

送袋机构位于袋库机构和放袋开口平台的上方，送袋机构下端连接取袋抓手；送袋机构带动取袋抓手移至袋库机构上方，取袋抓手抓取成垛集装袋中位于顶部的集装袋袋口；送袋机构带动取袋抓手移至放袋开口平台，取袋抓手将抓取的集装袋放于放袋开口平台；

放袋开口平台位于袋库机构前方，实现集装袋开口；

套袋机构用于撑开并夹紧开口的集装袋，并将开口后的集装袋输送至自动灌料装置完成套袋；

自动灌料装置位于自动套袋机一侧，且自动灌料装置位于喂料机构下方，自动灌料装置对集装袋进行鼓袋后，接收由喂料机构输出的物料，并将物料灌装入集装袋中，对灌装完成后的集装袋袋口进行整形，将整形完成后的集装袋满包输出至后续封口工位；

称重机构用于得到灌装过程中的实际物料量，并根据灌注目标物料量和灌装实际物料量的差值生成控制指令，将控制指令发送至喂料机构。

进一步的，喂料机构为重力弧板喂料机构，螺旋输送喂料机构或重力和螺旋输送组合喂料机构中的一种；

称重机构的进料口连接喂料机构的出料口，称重机构的出料口连接自动灌料装置的进料口，称重机构获取实际物料量后将物料灌入集装袋；

或，称重机构为设于自动灌料装置底部的传感装置，自动灌料装置的进料口连接喂料机构的出料口，自动灌料装置将物料灌装入集装袋中后，称重机构对自动灌料装置和包含物料的集装袋整体称重，得到集装袋中的实际物料量。

进一步的，自动套袋机还包括用于安装送袋机构、袋口识别机构和套袋机构的套袋机机架；

套袋机机架包括前立柱组件，上框梁，后立柱组件和底框梁，其中前立柱组件与后立柱组件分别设于放袋开口平台的前方和袋库机构的后方，上框梁通过前立柱组件和后立柱组件支撑于袋库机构和放袋开口平台的上方；底框梁的前后两端分别连接前立柱组件和后立柱组件底部，用于对袋库机构和放袋开口平台进行限位；

上框梁包括两根相互平行的上梁，每根上梁沿前后方向设置；

袋口识别机构包括视觉检测组件，转动架和转动驱动气缸；

转动架一端连接后立柱组件，另一端固定安装视觉检测组件，转动驱动气缸固定于后立柱组件上，转动驱动气缸驱动转动架在水平面进行转动，避免视觉检测组件与送袋机构碰撞；

视觉检测组件包括壳体，相机，图像采集卡和图像处理模块，其中相机和图像处理模块通过卡槽固定在图像采集卡上，图像采集卡固定在壳体上。

进一步的，送袋机构包括导轨，送袋车，取袋臂组件和车体驱动组件；

导轨为2根，2根导轨分别设于上框梁中两根上梁的内侧；

车体驱动组件驱动送袋车沿导轨移动；

送袋车包括2根第一滑轨、2个第一滑轨滑块、滑板驱动组件和送袋滑板组件；2根第一滑轨平行安装于2根导轨之间，第一滑轨沿水平方向且与导轨垂直；滑板驱动组件驱动送袋滑板组件沿第一滑轨移动；

送袋滑板组件包括送袋滑板和第一齿板；滑板驱动组件包括滑板伺服电机、滑板驱动主动轮、滑板驱动同步带和滑板驱动从动轮；

送袋滑板的上下两端分别通过两个第一滑轨滑块安装于第一滑轨上；滑板驱动主动轮和滑板驱动从动轮分别设于第一滑轨两端的上方，滑板驱动同步带连接滑板驱动主动轮和滑板驱动从动轮，第一齿板与送袋滑板的上端面配合，夹紧滑板驱动同步带实现送袋滑板组件与滑板驱动同步带固定连接，滑板伺服电机驱动滑板驱动主动轮转动，进而通过滑板驱动同步带带动送袋滑板组件沿第一滑轨移动；

取袋臂组件包括大臂板，小臂组件，取袋臂驱动传动机构和抓手驱动组件；大臂板与送袋滑板组件连接，取袋臂驱动传动机构用于实现大臂板相对于送袋滑板组件的上下运动，取袋抓手通过小臂组件安装于大臂板上，抓手驱动组件用于实现小臂组件相对于大臂板的上下运动。

进一步的，取袋臂驱动传动机构包括第二滑轨，第二滑轨滑块，第一传动齿条，取袋臂驱动伺服电机和第一传动齿轮；

大臂板沿上下方向设置，第二滑轨为两根，两根第二滑轨沿上下方向平行安装于大臂板第一面，第一传动齿条与第二滑轨平行，且位于两根第二滑轨之间，送袋滑板组件与第二滑轨滑块固定连接，第二滑轨滑块安装于第二滑轨上，第一传动齿轮与第一传动齿条啮合，取袋臂驱动伺服电机驱动第一传动齿轮转动，第一传动齿轮转动通过第一传动齿条带动大臂板相对于送袋滑板组件上下运动；

抓手驱动组件包括无杆气缸，第三滑轨，第三滑轨滑块和抓手转动驱动伺服电机；

第三滑轨沿上下方向平行安装于大臂板第二面，小臂组件通过第三滑轨滑块安装于第三滑轨上，无杆气缸驱动小臂组件沿第三滑轨上下运动；小臂组件与取袋抓手固定连接，抓手转动驱动伺服电机用于驱动小臂组件转动，小臂组件转动带动取袋抓手转动。

进一步的，车体驱动组件包括车体驱动主动轮、车体驱动主轴、车体驱动轮、车体驱动从动轮、车体驱动同步带和车体驱动传动机构；

每根导轨末端和起始端的内侧分别设置车体驱动主动轮和车体驱动从动轮，车体驱动主动轮和车体驱动从动轮之间通过车体驱动同步带连接，车体驱动同步带与导轨平行，车体驱动同步带与送袋车固定连接；2根导轨末端内侧的2个车体驱动主动轮之间设有车体驱动主轴，车体驱动主轴两端利用轴承固定于上框梁的两根上梁的前端，车体驱动主轴上设有车体驱动轮；车体驱动传动机构驱动车体驱动轮转动，车体驱动轮转动通过车体驱动主轴带动车体驱动主动轮转动，车体驱动主动轮通过车体驱动同步带带动送袋车沿导轨移动；

车体驱动传动机构包括车体驱动伺服电机，减速机，减速机输出轮和驱动轮驱动同步带；

减速机与车体驱动伺服电机输出轴连接，减速机输出轮安装于减速机输出轴上，减速机输出轮与车体驱动轮之间通过驱动轮驱动同步带连接。

进一步的，车架包括侧板、车轮组、第一滑轨横梁，滑板驱动从动轮安装板，滑板伺服电机安装板，第二齿板和限位轮；

侧板和第一滑轨横梁均为2个，2个平行且上下分布的第一滑轨横梁安装于2个平行的侧板之间且第一滑轨横梁与侧板垂直，第一滑轨安装于第一滑轨横梁上；滑板驱动从动轮安装板和滑板伺服电机安装板分别设于2根第一滑轨横梁中位于上方的第一滑轨横梁的两端，滑板驱动从动轮安装板和滑板伺服电机安装板分别用于安装滑板驱动从动轮和滑板驱动主动轮；车轮组为2组，2组车轮组设于侧板外侧且分别与导轨的上表面和下表面配合，每组车轮组包含≥2个车轮；限位轮安装于侧板上，限位轮与导轨内侧面贴合，实现沿导轨方向的限位；侧板顶部向外延伸形成翼板，翼板的下端面与第二齿板配合夹紧车体驱动同步带，实现车体驱动同步带与送袋车的固定连接。

进一步的，取袋抓手包括腕部组件，取袋盘组件，取袋抓手手指，转动驱动气缸，取袋抓手手指驱动气缸，吸盘和吸盘驱动气缸；

取袋盘组件包括取袋盘；

腕部组件、取袋抓手手指一端、转动驱动气缸、取袋抓手手指驱动气缸和吸盘驱动气缸均安装于取袋盘上表面，吸盘安装于取袋盘下表面；

腕部组件连接于送袋机构下端，转动驱动气缸驱动取袋盘相对于腕部组件转动；吸盘吸住集装袋袋口，吸盘驱动气缸驱动吸盘上升至与取袋盘下表面齐平；取袋抓手手指驱动气缸驱动取袋抓手手指另一端向下转动，将集装袋袋脖压紧于取袋盘下表面。

进一步的，取袋抓手手指为两个，分别位于取袋盘两侧。

进一步的，取袋盘组件还包括固定于取袋盘上表面的固定座，腕部组件通过带座轴承安装于固定座上。

进一步的，取袋盘组件还包括支撑立板；

所述支撑立板下端固定于取袋盘的上表面，取袋抓手手指一端通过转轴与支撑立板上端连接。

进一步的，取袋盘设有开口，取袋抓手手指驱动气缸驱动取袋抓手手指另一端向下转动穿过所述开口，将集装袋袋口压紧于取袋盘下表面。

进一步的，取袋盘组件还包括固定于取袋盘上表面的气缸座；

转动驱动气缸尾部与腕部组件连接，转动驱动气缸的活塞杆经关节轴承与气缸座连接，转动驱动气缸的活塞伸缩带动取袋盘绕所述带座轴承转动。

进一步的，取袋抓手手指驱动气缸尾部与气缸座连接，取袋抓手手指驱动气缸的活塞杆经关节轴承与取袋抓手手指连接。

进一步的，取袋盘组件还包括固定于取袋盘上表面的吸盘驱动气缸固定座；

吸盘驱动气缸活塞杆与吸盘连接，吸盘驱动气缸尾部与吸盘驱动气缸固定座连接。

进一步的，气缸座为U形结构。

进一步的，吸盘为两个，分别设于取袋盘下表面两侧；

吸盘吸住集装袋内袋口，取袋抓手手指驱动气缸驱动取袋抓手手指另一端向下转动，将集装袋内袋和外袋的袋脖压紧于取袋盘下表面。

进一步的，放袋开口平台包括支撑框架组件，放袋平台，压袋脖机构，开口组件，上夹袋组件和下夹袋组件；

放袋平台固定于支撑框架组件上；以集装袋放于放袋开口平台时的袋口朝向为左向，压袋脖机构设于放袋平台的右部，压袋脖机构用于将集装袋袋脖部位压紧于放袋平台；

开口组件包括上吸盘腔、下吸盘腔和开口驱动传动机构，开口驱动传动机构固定于支撑框架组件上，上吸盘腔位于放袋平台上方，下吸盘腔设于放袋平台的左部，上吸盘腔和下吸盘腔分别吸住集装袋袋口的上表面和下表面，开口驱动传动机构驱动上吸盘腔进行相对于放袋平台的上下运动，实现集装袋袋口的开口；上夹袋组件固定于上吸盘腔上；下夹袋组件固定于下吸盘腔上；上夹袋组件和下夹袋组件用于在集装袋袋口开口后分别夹紧集装袋袋口的上表面和下表面；

开口组件中的开口驱动传动机构包括第四滑轨滑块，第四滑轨和开口气缸；

第四滑轨滑块和开口气缸固定于支撑框架组件上，第四滑轨为沿上下方向的直线滑轨，第四滑轨与第四滑轨滑块配合，第四滑轨与上吸盘腔固定连接，开口气缸的活塞杆带动上吸盘腔运动，上吸盘腔带动第四滑轨相对于第四滑轨滑块上下运动，实现上吸盘腔相对于放袋平台的上下运动；

压袋脖机构包含分别设于放袋平台右部两侧的两个机械手指和机械手指驱动气缸；

机械手指驱动气缸驱动两个机械手指分别压紧于集装袋袋脖部位两侧；

上夹袋组件包括上夹袋板和上夹袋气缸，上夹袋板一端固定于上吸盘腔上，上夹袋板另一端在上夹袋气缸的驱动下转动，将集装袋袋口的上表面压紧于上吸盘腔的下端面；

下夹袋组件包括下夹袋板和下夹袋气缸，下夹袋板一端固定于下吸盘腔上，下夹袋板另一端在下夹袋气缸的驱动下转动，将紧集装袋袋口的下表面压紧于吸盘腔上端面；

支撑框架组件包括平台框架和上横架；

上横架固定于平台框架上方，上横架包括平行于放袋平台的水平横梁和用于连接平台框架和横梁的侧立柱，放袋平台固定于平台框架上，开口组件的开口驱动传动机构固定于上横架的横梁上。

进一步的，套袋机构包括支撑架，套袋滑板组件，撑袋组件，撑袋组件驱动气缸，电机和第二传动齿轮；

套袋滑板组件包括套袋滑板，第五滑轨，第二传动齿条和第五滑轨滑块；撑袋组件包括撑袋转架，撑袋手驱动气缸，撑袋手，夹指驱动气缸和夹指；

撑袋转架垂直安装于套袋滑板第二面，撑袋手为2个，每个撑袋手包括手臂和设于手臂第一端的手掌，2个撑袋手手臂的第二端安装于撑袋转架上，2个撑袋手的手掌相对设置；

撑袋组件驱动气缸用于驱动撑袋转架进行绕垂直于套袋滑板方向的转动，进而使撑袋手的手臂在撑开集装袋时为竖直向下，在将集装袋袋口套于下料口时为水平方向；2个撑袋手的手掌插入开口的集装袋后，撑袋手驱动气缸驱动2个撑袋手的手掌沿垂直于套袋滑板的方向远离，撑开集装袋；夹指安装于撑袋手的手掌外侧，夹指驱动气缸驱动夹指转动将集装袋袋口压紧于撑袋手的手掌上；

电机固定安装于前立柱组件上部，套袋滑板第一面设有2个平行的第五滑轨，第二传动齿条设于2个第五滑轨之间，支撑架通过第五滑轨滑块安装于第五滑轨上，电机与支撑架固定连接；电机的输出轴连接第二传动齿轮，第二传动齿轮与第二传动齿条啮合，电机通过第二传动齿轮和第二传动齿条的传动带动套袋滑板沿第五滑轨方向移动，带动撑袋手在放袋开口平台和下料口之间往复运动，撑袋手到达下料口后将集装袋袋口套于下料口；第五滑轨平行于放袋开口平台至下料口的连线在水平方向的分量。

进一步的，自动灌料装置包括鼓袋落料筒，升降机构，自动夹袋机构，自动挂钩器，定位机构和输送机；

鼓袋落料筒上方连接喂料机构和供气装置；自动夹袋机构包括出料管，夹臂组件和撑袋组件；自动夹袋机构和四个自动挂钩器通过升降机构安装于鼓袋落料筒下方，四个自动挂钩器分布于自动夹袋机构周围；升降机构带动自动夹袋机构和自动挂钩器上下运动至高位或低位；定位机构设于自动夹袋机构和四个自动挂钩器下方；输送机设于定位机构下方；

灌装前：自动夹袋机构和自动挂钩器处于高位，自动夹袋机构的夹臂组件将集装袋袋口压紧于出料管下端外侧，自动挂钩器脱离集装袋吊环，鼓袋落料筒通过自动夹袋机构的出料管对集装袋进行鼓袋；定位机构对鼓袋完成后的集装袋袋体进行定位；

进行灌装时：自动挂钩器钩住集装袋吊环，鼓袋落料筒通过自动夹袋机构的出料管对集装袋进行灌装；

灌装后：自动夹袋机构和自动挂钩器由高位运动至低位，自动夹袋机构和自动挂钩器带动灌装完成后的集装袋下降至输送机上；自动挂钩器脱离集装袋吊环，自动夹袋机构的夹臂组件放开集装袋袋口，自动夹袋机构的撑袋组件将集装袋袋口撑成线型；输送机将袋口撑成线型的集装袋输出至封口工位。

进一步的，鼓袋落料筒包括外筒和设于外筒内部的内筒，所述喂料机构与内筒内部形成的灌料通道连接，外部供气装置与内筒与外筒之间形成的鼓袋通道连接。

进一步的，升降机构通过机架进行支撑；

升降机构包括升降驱动伺服电机、从动链轮、升降架、配重块、主动链轮、第一链条、第二链条、第三链条、第四链条和主动轴；

主动轴通过轴承固定于机架上，两个主动链轮分别设于主动轴两端，两个从动链轮支撑于机架上；

升降架包括主框梁和与主框梁连接的四个吊臂，升降架的主框梁与自动夹袋机构固定连接，升降架的四个吊臂分别与四个自动挂钩器固定连接，配重块与升降架分别设于主动轴两侧；

将四个吊臂分别记为第一吊臂，第二吊臂，第三吊臂和第四吊臂，第一链条、第二链条、第三链条和第四链条的第一端均连接配重块，第一链条和第二链条的第二端分别通过两个主动链轮连接第一吊臂和第二吊臂，第三链条的第二端依次通过一个主动链轮和一个从动链轮连接第三吊臂，第四链条的第二端依次通过另一个主动链轮和另一个从动链轮连接第四吊臂，升降驱动伺服电机驱动主动轴转动，进而带动主动链轮转动，主动链轮通过第一链条和第二链条带动第一吊臂和第二吊臂上下运动，同时通过第三链条和第四链条带动第三吊臂和第四吊臂同方向运动，实现自动夹袋机构和自动挂钩器的上下运动；

两个从动链轮与两个主动链轮呈矩形排布。

进一步的，自动夹袋机构中的夹臂组件和撑袋组件均为两组，自动夹袋机构还包括两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件；

两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件固定安装于出料管外表面，两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件分别关于出料管的轴线对称；出料管竖直设置，出料管的轴线与鼓袋落料筒轴线共线；

夹臂组件包括夹臂驱动传动机构和夹臂；夹臂驱动传动机构固定于夹臂支撑组件上，夹臂驱动传动机构驱动夹臂将集装袋袋口压紧于出料管下端外侧或放开集装袋袋口；

撑袋组件包括竖直设置的撑袋杆和撑袋杆驱动传动机构；撑袋杆驱动传动机构固定于撑袋支撑组件上，撑袋杆驱动传动机构驱动撑袋杆向靠近或远离出料管外表面的方向平移，同时沿竖直方向移动，实现对袋口的线型撑袋。

进一步的，夹臂驱动传动机构包括夹臂驱动气缸，第一摆杆，第一连杆和第一曲柄；

夹臂上端通过第一转轴与夹臂支撑组件连接；第一曲柄一端安装于第一转轴上，另一端与第一连杆一端通过第二转轴连接；第一连杆另一端通过第三转轴与第一摆杆一端连接，第一摆杆另一端通过第四转轴与夹臂支撑组件连接；

夹臂驱动气缸驱动第一摆杆绕第四转轴旋转，第一摆杆依次通过第一连杆和第一曲柄带动夹臂绕第一转轴旋转，使夹臂下端靠近或远离出料管外表面；

撑袋杆驱动传动机构包括撑袋杆驱动气缸，第二连杆，第二摆杆，第二曲柄和连接杆；

连接杆与撑袋杆上端固定连接；

连接杆沿竖直方向设置；

第二连杆一端与撑袋支撑组件通过第五转轴连接，第二连杆另一端通过第六转轴与连接杆第一端连接，连接杆第二端通过第七转轴与第二摆杆一端连接，第二摆杆另一端通过第八转轴与撑袋支撑组件连接；

撑袋杆驱动气缸活塞杆与第二曲柄一端连接，第二曲柄另一端连接第五转轴；第五转轴、第六转轴、第七转轴和第八转轴的连线呈平行四边形；

撑袋杆驱动气缸通过第二曲柄驱动第二连杆绕第五转轴旋转，第二连杆经第二摆杆和连接杆带动撑袋杆向靠近或远离出料管外表面的方向平移，同时沿竖直方向移动。

进一步的，夹臂包括杆状结构和三角型结构；

杆状结构上端与夹臂驱动传动机构连接，杆状结构下端与三角型结构的一角连接，三角型结构中另外两个角中靠近出料管外表面的一角外部设有夹爪，所述夹爪将袋口压在出料管外表面；

夹爪由上到下依次包括夹爪架，压板，压紧于爪架和压板之间的软密封，以及紧固件；夹爪架，软密封和压板均为半圆环形；

夹爪架与夹臂固定连接，紧固件依次穿过夹爪架和软密封后与压板固定连接；

所述夹臂中的三角型结构为镂空结构；

所述出料管下端管壁的两侧向下延伸，形成套袋部分，夹臂驱动传动机构驱动夹臂将集装袋袋口压紧于出料管下端外表面时，所述两侧的套袋部分插入集装袋内部；出套袋部分的下端边缘为向下凸起的弧形；

出料管的第一外径不变，出料管的第二外径由下至上逐渐增大，第一外径为平行于两侧套袋部分连线方向上的外径，第二外径为与第一外径垂直的外径；

出料管上端通过法兰与升降机构固定连接；

所述每组夹臂支撑组件和每组撑袋支撑组件各包含两块相互平行的支撑板，所述支撑板与出料管外表面垂直。

进一步的，自动挂钩器包括固定架，钩杆，钩体，带检测叉和复位弹簧；

固定架固定安装于升降机构上；

钩杆上端通过第九转轴与固定架连接，下端通过第十转轴与钩体连接，钩杆绕第九转轴转动带动钩体靠近或远离吊环，钩体绕第十转轴转动钩住或脱离吊环；

带检测叉安装于第十转轴上，带检测叉与第十转轴的安装点位于带检测叉的上端和下端之间，以所述安装点为界将带检测叉分为上段和下段；

复位弹簧套于第十转轴上，复位弹簧一端与带检测叉上段固定连接，另一端与钩杆固定连接；钩体开口一侧上方设有检测开关，钩体另一侧上方设有挡块；钩体与吊环脱离时，复位弹簧为非压缩状态，带检测叉上段压在挡块上，带检测叉的下段位于钩体开口处，钩体钩住吊环时，吊环推动带检测叉下段使带检测叉绕第十转轴转动，同时复位弹簧被压缩，当带检测叉上段压在检测开关上时，吊环挂钩完成；

自动挂钩器还包括拨带叉；

拨带叉通过第十一转轴与钩杆下端连接；

拨带叉位于钩体开口一侧；

第十一转轴转动带动拨带叉转动，使吊环在被钩体钩住后继续向钩体内部移动。

进一步的，钩杆包括相互套设的内钩杆和外钩杆，内钩杆上端通过第九转轴与固定架连接，外钩杆下端通过第十转轴与钩体连接，内钩杆外表面设有紧固座，外钩杆外表面设有与钩杆平行的调节螺杆，通过所述调节螺杆与所述紧固座的配合，调节内钩杆位于外钩杆内部部分的长度，实现钩杆长度调节；

自动挂钩器还包括钩杆驱动气缸和钩体驱动气缸；

钩杆驱动气缸的尾部固定在固定架上，钩杆驱动气缸的活塞杆与钩杆连接，用于驱动钩杆绕第九转轴转动带动钩体靠近或远离吊环；

钩体驱动气缸的尾部固定在钩杆中的外钩杆上，钩体驱动气缸的活塞杆与钩体连接，用于驱动钩体绕第十转轴转动钩住或脱离吊环；

自动挂钩器还包括拨带叉驱动气缸；

拨带叉驱动气缸尾部固定于钩杆上，拨带叉驱动气缸的活塞杆通过曲柄与第十一转轴连接，拨带叉与第十一转轴固定连接，拨带叉驱动气缸通过曲柄带动第十一转轴转动，第十一转轴转动带动拨带叉转动；

所述挡块和检测开关均固定安装在钩杆中的外钩杆上；

所述复位弹簧包括扭簧和扭簧两端伸出的直线形连接端；扭簧套于第十转轴上，扭簧两端伸出的连接端分别与带检测叉上段和钩杆固定连接；

所述带检测叉为上端开口的U型结构，第十转轴同时穿过钩杆下端和钩体上端，U型结构的带检测叉两侧分别安装于第十转轴两端；复位弹簧为两个，分别位于U型结构的带检测叉两侧与钩杆之间；钩体与吊环脱离时，复位弹簧为非压缩状态，带检测叉上段压在挡块上，带检测叉的下段套于钩体外侧，对钩体的开口处进行阻挡；

所述拨带叉为上端开口的U型结构，拨带叉设于带检测叉下段的外侧；拨带叉上端两侧固定连接拨带叉安装板，拨带叉安装板上设有若干个安装孔，螺钉与所述安装孔配合后将拨带叉上端两侧固定于第三转轴两端，螺钉与所述不同安装孔配合实现拨带叉相对于钩体高度的调整。

进一步的，定位机构包括两块动板，两块静板，两个动板转架和两个动板驱动气缸；

定位机构通过机架安装于自动夹袋机构和4个自动挂钩器下方；

两块静板相对设置，静板与机架固定连接；

两个动板转架与机架通过动板转架安装转轴连接；动板转架安装转轴沿竖直方向设置；

两块动板分别安装于两个动板转架上，两个动板驱动气缸分别驱动两个动板转架绕动板转架安装转轴转动；定位机构对集装袋袋体进行定位时，两块动板与两块静板围成用于容纳集装袋袋体的空间，输送机将袋口撑成线型的集装袋输出至封口工位时，动板转架绕带动动板移动至输送机外侧。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明通过多个自动化装置及其相互配合，可完全替代人工操作实现柔性集装袋的自动拣取、自动开口、自动套袋、自动挂钩和物料的自动喂料、自动称重、自动灌装等全流程化包装作业；

(2)本发明自动灌料装置，通过各自动化部件的巧妙配合，稳定、高效的实现了集装袋的自动灌料，可完全替代人工操作，有效降低了人力成本；

(3)本发明自动灌料装置中的自动夹袋机构能够实现夹袋口和撑袋口的多种功能，有利于实现自动化控制；设计了夹臂和撑袋杆的传动机构，在保证高效传动的前提下最大限度简化了机械结构，有效降低了成本，同时，撑袋杆在传动机构的带动下能够在向外移动的同时竖直向下移动，能够保证在出料口竖直向上移出集装袋口时，撑袋杆仍然在集装袋口内，对集装袋口进行整形；本发明在夹爪上设计了软密封结构，降低了出料管的加工难度，软密封结构可以使集装袋口完全贴合在出料口外表面上，并压紧，有效提高集装袋的密封性；本发明夹臂结构能同时满足提高刚度和减轻重量的需求；

(4)本发明自动灌料装置中的自动挂钩器，首先通过钩杆带动钩体转动、钩体相对钩杆转动实现柔性集装袋四角吊环的挂钩动作，再通过带检测叉确保吊环挂钩成功，提高挂钩成功判断的准确性，为集装袋相关流程的自动化提供了重要基础；本发明还设计了拨带叉，保证了钩体钩住吊环后，吊环能够向钩体内部移动到位，利用拨带叉与带检测叉配合，进一步提高了吊环挂钩的稳定性；本发明中的钩杆以及拨带叉的长度均可灵活调整，适用于多种类型的挂钩，应用前景广泛；本发明动挂钩器设计合理，结构简单，挂钩和脱钩过程便于控制，能够满足使用需求，可完全替代人工操作实现柔性集装袋的自动挂袋、自动脱钩工作，提高了工作效率，减少了人力成本；

(5)本发明自动灌料装置中的定位机构能够对集装袋进行定位，同时不影响满包输出；

(6)本发明根据集装袋的套袋过程设计了具有全面功能的自动套袋机，可以完全替代人工实现集装袋的自动分拣、自动开口和自动套袋工作，且该套袋机设计合理，结构简单，工作可靠；

(7)本发明设计了袋口识别机构，可以精确识别集装袋袋口准确位置，解决了由于人工叠放散袋成垛后袋口位置的不确定性问题，提高了抓取集装袋的成功率；

(8)本发明在放袋开口平台中，设计了防止袋子滑落的压袋脖机构及用于开口的上下相对设置的两吸盘腔，同时，为了防止吸盘腔吸力不足导致袋口闭合，还增加了夹袋组件，有效提高了集装袋开口的可靠性，可完全替代人工操作实现集装袋的袋口自动打开工作；

(9)本发明通过送袋机构，实现了集装袋在送袋过程中多个维度的灵活调整，精确度高，提高了集装袋送袋的自动化程度，有效减少了人力成本，提高了送袋效率。

附图说明

图1是本发明一种优选实施方式中自动包装系统主视图；

图2是本发明一种优选实施方式中自动包装系统侧视图；

图3是本发明另一种优选实施方式中自动包装系统主视图；

图4是本发明另一种优选实施方式中自动包装系统侧视图；

图5是本发明一种优选实施方式中自动套袋机的总体结构示意图；

图6是本发明一种优选实施方式中自动套袋机机架的结构示意图；

图7是本发明一种优选实施方式中袋口识别机构的结构示意图；

图8是本发明一种优选实施方式中送袋机构的结构示意图；

图9是本发明一种优选实施方式中送袋机构的传动示意图；

图10是本发明一种优选实施方式中送袋车的结构示意图；

图11是本发明一种优选实施方式中车架的结构示意图；

图12是本发明一种优选实施方式中取袋臂组件的结构示意图；其中(a)和(b)分别为取袋臂组件不同方向的示意图；

图13是本发明一种优选实施方式中取袋抓手的结构示意图；

图14是本发明一种优选实施方式中取袋盘的结构示意图；

图15是本发明一种优选实施方式中放袋开口平台的结构示意图；

图16是本发明一种优选实施方式中放袋平台组件的结构示意图；

图17是本发明一种优选实施方式中套袋机构的结构示意图；

图18是本发明一种优选实施方式中套袋滑板组件的结构示意图；

图19是本发明一种优选实施方式中套袋机构齿轮齿条传动示意图；

图20是本发明一种优选实施方式中自动灌料装置总体结构示意图；

图21是本发明一种优选实施方式中升降机构的结构示意图；

图22是本发明一种优选实施方式中自动夹袋机构、自动挂钩器与升降机构的位置示意图；

图23是本发明一种优选实施方式中自动夹袋机构的结构示意图；

图24是本发明一种优选实施方式中自动夹袋机构的内部结构示意图；

图25是本发明一种优选实施方式中自动挂钩器的结构示意图；

图26是本发明一种优选实施方式中自动挂钩器的立体结构示意图；

图27是本发明一种优选实施方式中自动挂钩器中复位弹簧示意图；

图28是本发明一种优选实施方式中定位机构的结构示意图；

图29是本发明一种优选实施方式中夹臂结构示意图，其中(a)为夹臂整体结构示意图，(b)为夹爪整体示意图，(c)为夹爪拆分示意图；

图中：1-自动套袋机，2-自动灌料装置，3-称重机构，4-喂料机构和5-缓冲料仓；

11-套袋机机架，12-袋库机构，13-袋口识别机构，14-送袋机构，15-取袋抓手，16-放袋开口平台，17-套袋机构；

111-前立柱组件，112-上框梁，113-后立柱组件，114-底框梁；

131-视觉检测组件，132-转动架，133-转动驱动气缸；

141-导轨，142-送袋车，143-取袋臂组件，144-车体驱动组件；

1421-车架，1422-第一滑轨，1423-第一滑轨滑块，1424-送袋滑板组件，1425-滑板驱动组件；

14211-侧板，14212-第一滑轨横梁，14213-滑板驱动从动轮安装板，14214-滑板伺服电机安装板，14215-第二齿板固定板，14216-车轮组，14217-限位轮，14218-第二齿板；14241-送袋滑板，14243-第一齿板；

14251-滑板伺服电机，14252-滑板驱动主动轮，14253-滑板驱动同步带，14254-滑板驱动从动轮；

1431-大臂板，1432-第二滑轨，1433-第二滑轨滑块，1434-第一传动齿条，1435-无杆气缸，1436-第三滑轨，1437-第三滑轨滑块，1438-小臂组件，1439-抓手转动驱动伺服电机，14310-取袋臂驱动伺服电机，14311-传动齿轮；

1441-车体驱动主动轮，1442-车体驱动主轴，1443-车体驱动轮，1444-车体驱动从动轮，1445-车体驱动同步带，1446-车体驱动伺服电机；1447-减速机，1448-减速机输出轮，1449-驱动轮驱动同步带；

151-腕部组件，152-取袋盘组件，153-取袋抓手手指，154-转动驱动气缸，155-取袋抓手手指驱动气缸，156-吸盘，157-吸盘驱动气缸；

1521-取袋盘，1522-固定座，1523-支撑立板，1524-U形气缸座，1525-吸盘驱动气缸固定座；

161-平台框架；162-放袋平台；163-上横架；164-开口组件；165-上夹袋组件；166-压袋脖机构；167-下夹袋组件；

1641-上吸盘腔；1642-第四滑轨滑块；1643-第四滑轨；1644-开口气缸；1645-下吸盘腔；1661-机械手指；1662-机械手指驱动气缸；

1651-上夹袋板；1652-上夹袋气缸；1671-下夹袋板；1672-下夹袋气缸；

171-支撑架，172-滑板组件，173-撑袋组件，174-撑袋组件驱动气缸，175-电机，176-第二传动齿轮；

1721-套袋滑板，1722-第五滑轨，1723-第二传动齿条，1724-第五滑轨滑块；

1731-撑袋转架，1732撑袋手驱动气缸，1733-撑袋手，1734-夹指驱动气缸，1735-夹指；

21-鼓袋落料筒，22-灌料机架，23-升降机构，24-自动夹袋机构，25-自动挂钩器，26-定位机构，27-输送机；

231-升降驱动伺服电机，232-从动链轮，233-升降架，234-配重块，235-主动链轮，236-主动轴；

241-出料管，242-夹臂，243-第一连杆，244-第一摆杆，245-夹臂驱动气缸，246-撑袋杆，247-第二摆杆，248-第二连杆，249-撑袋杆驱动气缸，2410-连接杆；

251-固定架，252-钩杆，253-钩体，254-拨带叉，255-带检测叉，256-钩杆驱动气缸，257-钩体驱动气缸，258-拨带叉驱动气缸，259-复位弹簧；

261-动板，262-静板，263-动板转架，264-动板驱动气缸。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

一种用于柔性集装袋的自动包装系统，包括自动套袋机、自动灌料装置、称重机构、喂料机构和缓冲料仓。自动灌料装置设于自动套袋机的一侧，喂料机构设于自动灌料装置的上方，缓冲料仓设于喂料机构的上方，称重机构可以置于自动灌料装置的下方或置于自动灌料装置与喂料机构之间。

缓冲料仓与喂料机构由法兰连接固定，若称重机构置于自动灌料装置下方时，称重机构与自动灌料装置由紧固件连接固定，自动灌料装置进料口与喂料机构出料口由柔性材料连接，若称重机构置于自动灌料装置与喂料机构之间，称重机构的进出料口分别与喂料机构出料口、自动灌料装置进料口由柔性材料连接。

称重机构技术方案可以是通过单独计量斗对物料进行称重，待称重完成后，再将物料灌入集装袋内，也可以将物料直接灌入集装袋内，对自动灌料装置和物料整体进行称重。

下文中将结合附图1～29，对本发明进行详细描述。

本发明一种优选的实施方式如图1和2所示，一种用于柔性集装袋的自动包装系统，包括自动套袋机1、自动灌料装置2、称重机构3、喂料机构4和缓冲料仓5。自动灌料装置2设于自动套袋机1的一侧，喂料机构4设于自动灌料装置2的上方，缓冲料仓5设于喂料机构4的上方，称重机构3置于自动灌料装置2的正下方。

缓冲料仓5与喂料机构4由法兰连接固定，称重机构3与自动灌料装置2由紧固件连接固定，喂料机构4出料口与自动灌料装置2进料口由柔性材料连接。

本发明一种优选的实施方式如图3和4所示，一种用于柔性集装袋的自动包装系统，包括自动套袋机1、自动灌料装置2、称重机构3、喂料机构4和缓冲料仓5。自动灌料装置2设于自动套袋机1的一侧，称重机构3设于自动灌料装置2上方，喂料机构4设于称重机构3的上方，缓冲料仓5设于喂料机构4的上方。

缓冲料仓5与喂料机构4由法兰连接固定，喂料机构4出料口与称重机构3进料口由柔性材料连接，称重机构3出料口与自动灌料装置2进料口由柔性材料连接。

缓冲料仓5可以使物料在下料过程料流稳定，提高称量稳定性；喂料机构4是用于控制物料的下料速度，确保称量的精度；称重机构3是对灌装的物料进行计量，同时给喂料机构发指令。

如图5所示，自动套袋机1，包括套袋机机架11、袋库机构12、袋口识别机构13、送袋机构14、取袋抓手15、放袋开口平台16和套袋机构17。

如图6所示，套袋机机架11，包括前立柱组件111、上框梁112、后立柱组件113和底框梁114，其中前立柱组件111与后立柱组件113相对设置，上框梁112设置在前立柱组件111和后立柱组件113的顶部，底框梁114两端分别连接前立柱组件111和后立柱组件113底部。袋库机构12位于底框梁114上方，靠近后立柱113一侧，用于存放成垛集装袋，并为取袋抓手14提供袋子；袋库机构12可以是输送机(不限于皮带输送机，或是链板输送机，又或是辊筒输送机等形式)，也可以是固定在底框梁114上方的平台；本发明的优选方案是采用辊筒输送机将含托盘的成垛集装袋输送至取袋位置，并可以将空托盘输出，可实现取袋的连续工作。袋口识别机构13位于后立柱组件113的上部，用于识别集装袋袋口精确位置；如图7所示，本发明的优选方案为，袋口识别机构13包括视觉检测组件131、转动架132和转动驱动气缸133，其中转动架132与后立柱组件113上部连接，视觉检测组件131通过紧固件固定在转动架132上，转动驱动气缸133尾部与后立柱组件113连接，转动驱动气缸133活塞杆端部与转动架132的曲柄通过紧固件连接；视觉检测组件131，包括壳体、相机、图像采集卡和图像处理模块，其中相机和图像处理模块通过卡槽固定在图像采集卡上，图像采集卡通过紧固件固定在壳体上；视觉检测组件131不工作时，可通过转动驱动气缸133驱动转动架132带动视觉检测组件131转动至后立柱组件113内部，可防止取袋抓手14与视觉检测组件131发生碰撞；本方案的替代方案是袋口识别机构13，包括视觉检测组件131和固定架，其中固定架132固定在后立柱组件113上部，视觉检测组件131固定在固定架132上；本方案的另一替代方案是袋口识别机构13仅包括视觉检测组件131，视觉检测组件131固定在后立柱组件113上部。

送袋机构14位于上框梁112的内侧，用于将抓取的集装袋由袋库机构12移动至放袋开口平台16处；如图8、9、10、11和12所示，送袋机构14，包括相对设置在上框梁112内侧的两根导轨141、送袋车142、取袋臂组件143和车体驱动组件144；

送袋车142包括车架1421、两根第一滑轨1422、两个第一滑轨滑块1423、送袋滑板组件1424和滑板驱动组件1425；车架1421，包括平行设置的两个侧板14211、竖直平面内上下平行设置的两根第一滑轨横梁14212、滑板驱动从动轮安装板14213、滑板伺服电机安装板14214、第二齿板固定板14215、车轮组14216、限位轮14217和第二齿板14218，其中侧板14211包括主板、主板上部两侧向外延伸的形成的翼板和限位轮固定板，限位轮固定板垂直于主板，位于主板中部的前后两侧，两个侧板14211主板的内侧分别与两根第一滑轨横梁14212两端相连，用于安装第一滑轨1422，滑板驱动从动轮安装板14213、滑板伺服电机安装板14214分别连接于第一滑轨横梁14212两端的上方，且与两个侧板14211垂直，每个侧板14211的翼板下表面分别连接两块第二齿板固定板14215，每块第二齿板固定板14215分别与一块第二齿板14218连接，每块第二齿板14218和翼板下表面的第二齿板固定板14215之间夹紧车体驱动组件144中的车体驱动同步带1445；两个侧板14211外侧分别设置两组车轮组14216，两组车轮组14216分别与导轨141上下表面贴合，每组车轮组14216中所包含的车轮数量至少两个以上，每个侧板14211包括前后两个限位固定板，每个限位固定板固定一个限位轮14217，限位轮14217位于两个导轨141的内侧面，且与导轨141内侧面贴合，使车轮组14216只能沿导轨141方向往复直线运动。两根第一滑轨1422分别固定在上下两根第一滑轨横梁14212上，两个第一滑轨滑块1423分别安装在两根第一滑轨1422上。

送袋滑板组件1424包括送袋滑板14241和第一齿板14243；其中送袋滑板14241包含主板和主板顶部侧面水平延伸出的第一齿板固定板，送袋滑板14241安装在两个第一滑轨滑块1423上，第一齿板14243固定在送袋滑板14241的齿板固定板上表面，第一齿板14243和送袋滑板14241顶部的齿板固定板将滑板驱动同步带14253夹紧。

滑板驱动组件1425，包括滑板伺服电机14251、滑板驱动主动轮14252、滑板驱动同步带14253和滑板驱动从动轮14254，其中滑板伺服电机14251固定在滑板伺服电机安装板14214上，滑板驱动主动轮14252与滑板伺服电机14251的轴连接，滑板驱动从动轮14254固定在滑板驱动从动轮安装板14213上，滑板驱动同步带14253分别与滑板驱动主动轮14252、滑板驱动从动轮14254啮合，且滑板驱动同步带14253被第一齿板14243压紧于送袋滑板14241顶部的齿板固定板上，滑板伺服电机14251驱动滑板驱动主动轮14252，通过滑板驱动同步带14253带动送袋滑板组件1424沿第一滑轨1422方向往复直线运动。

取袋臂组件143包括大臂板1431、两根第二滑轨1432、两个第二滑轨滑块1433、第一传动齿条1434、无杆气缸1435、第三滑轨1436、第三滑轨滑块1437、小臂组件1438、抓手转动驱动伺服电机1439、第一传动齿轮14311和取袋臂驱动伺服电机14310，取袋臂驱动伺服电机14310安装在送袋滑板14241上，取袋臂驱动伺服电机14310与第一滑轨滑块1423在送袋滑板14241的同一侧，第一传动齿轮14311连接在取袋臂驱动伺服电机14310轴上，大臂板1431一面固定两根第二滑轨1432和一根第一传动齿条1434，大臂板1431另一面固定无杆气缸1435和1根第三滑轨1436，两根第二滑轨1432左右平行设置，两个第二滑轨滑块1433分别安装在两根第二滑轨1432上，两个第二滑轨滑块1433与送袋滑板14241连接，第一传动齿条1434平行设置在两根第二滑轨1432之间，且与第一传动齿轮14311啮合，取袋臂驱动伺服电机14310能够通过第一传动齿轮14311和第一传动齿条1434的啮合传动带动取袋臂组件143相对送袋滑板组件1424沿第一传动齿条1434方向往复直线运动，同时取袋臂组件143可以随送袋滑板组件1424沿第一滑轨1422方向往复直线运行，无杆气缸1435与第三滑轨1436平行设置，第三滑轨滑块1437安装在第三滑轨1436上，小臂组件1438同时与无杆气缸1435驱动块以及第三滑轨滑块1437连接，小臂组件1438包括垂直于大臂板1431的侧臂和安装于侧壁上的转轴，转轴与大臂板1431平行，转轴顶部设有上法兰，抓手转动驱动伺服电机1439与小臂组件1438转轴上法兰面连接，小臂组件1438和抓手转动驱动伺服电机1439可以在无杆气缸1435驱动块作用下沿第三滑轨1436方向往复直线运动。

车体驱动组件144包括车体驱动主动轮1441、车体驱动主轴1442、车体驱动轮1443、车体驱动从动轮1444、车体驱动同步带1445、车体驱动伺服电机1446、减速机1447、减速机输出轮1448和驱动轮驱动同步带1449，其中车体驱动主轴1442通过轴承固定在上框梁112的两根上梁的前端，车体驱动主轴1442两端连接两个车体驱动主动轮1441，车体驱动轮1443连接在两个车体驱动主动轮1441间的车体驱动主轴1442上，两个车体驱动从动轮1444分别固定在上框梁112的两根上梁的后端内侧，车体驱动同步带1445分别与车体驱动主动轮1441、车体驱动从动轮1444啮合，车体驱动同步带1445被侧板14211的第二齿板固定板14215和第二齿板14218压紧，车体驱动伺服电机1446连接减速机1447，减速机1447固定在前立柱组件111上，减速机输出轮1448与减速机1447输出轴连接，驱动轮驱动同步带1449分别与减速机输出轮1448、车体驱动轮1443啮合，车体驱动伺服电机1446经减速机1447驱动减速机输出轮1448，并通过驱动轮驱动同步带1449带动车体驱动轮1443进而传动给车体驱动主轴1442，车体驱动主轴1442带动车体驱动主动轮1441，并通过车体驱动同步带1445使送袋车142和取袋臂组件143沿导轨141方向往复直线运动。

送袋机构14的实际工作过程如下：

(1)集装袋提升：取袋抓手15抓取集装袋，无杆气缸1435驱动块和大臂板1431同时向上运动，集装袋提升至一定高度，与成垛集装袋分离；

(2)集装袋移动：送袋车142沿导轨141移动，同时送袋车142中的送袋滑板组件1424沿第一滑轨1422移动，集装袋移动至放袋开口平台16上方；

(3)集装袋放置：无杆气缸1435驱动块复位，大臂板1431向下精确移动，取袋抓手将集装袋放置于放袋开口平台16。

取袋抓手15位于送袋机构14下方，用于抓取或放置单个集装袋；

如图13、14所示，取袋抓手15包括腕部组件151、取袋盘组件152、取袋抓手手指153、转动驱动气缸154、取袋抓手手指驱动气缸155、吸盘156和吸盘驱动气缸157。取袋盘组件152包括取袋盘1521，和固定于取袋盘1521上表面的固定座1522、支撑立板1523、U形气缸座1524和吸盘驱动气缸固定座1525。

腕部组件151通过带座轴承与固定座1522连接，转动驱动气缸154尾部与腕部组件151连接，转动驱动气缸154活塞杆经关节轴承与U形气缸座1524连接，转动驱动气缸154驱动取袋盘组件152绕腕部组件151转轴旋转一定角度，取袋盘1521两侧短边分别设置两个取袋抓手手指153，取袋抓手手指153与支撑立板1523由转轴连接，取袋抓手手指驱动气缸155尾部与U形气缸座1524连接，取袋抓手手指驱动气缸155活塞杆经关节轴承与取袋抓手手指153连接，取袋抓手手指驱动气缸155可驱动手指压在取袋盘1521下方，吸盘驱动气缸157安装在吸盘驱动气缸固定座1525上，吸盘驱动气缸157活塞杆与吸盘156连接，吸盘驱动气缸157驱动可将吸盘156提至与取袋盘1521下表面齐平。

放袋开口平台16位于底框梁114上方，靠近前立柱111一侧，用于将放置的集装袋袋口打开；

如图15、16所示，放袋开口平台16包括支撑框架组件，放袋平台162，压袋脖机构166，开口组件164，上夹袋组件165和下夹袋组件167；支撑框架组件包括平台框架161和上横架163；开口组件164包括上吸盘腔1641、第四滑轨滑块1642、第四滑轨1643、开口气缸1644和下吸盘腔1645，上夹袋组件165包括上夹袋板1651和上夹袋气缸1652；下夹袋组件167包括下夹袋板1671和下夹袋气缸1672；放袋平台1662固定在平台框架161上，上横架163位于放袋平台162的上方，上横架163的侧立柱固定在平台框架161上，开口组件164的第四滑轨滑块1642固定在上横架163横梁上，第四滑轨1643安装在第四滑轨滑块1642上，上吸盘腔1641与第四滑轨1643连接，开口气缸1644固定在上横架163横梁上，开口气缸1644的活塞杆与上吸盘腔1641连接，上夹袋组件165的上夹袋板1651安装在上吸盘腔1641上，上夹袋气缸1652活塞杆通过曲柄与上夹袋板1651连接，上夹袋气缸1652尾部与上吸盘腔1641连接。下吸盘腔1645设于放袋平台162的左部，下夹袋板1671安装在下吸盘腔1645上，下夹袋气缸1672活塞杆通过曲柄与下夹袋板1671连接，下夹袋气缸1672尾部与放袋平台162上的气缸座连接。上吸盘腔1641用于将集装袋口上表面吸住，开口气缸1644动作将上吸盘腔1641、上夹袋组件165和集装袋口上表面沿滑轨方向向上移动一定高度，待集装袋口开口后，上夹袋气缸1652动作使上夹袋板1651旋转一定角度夹紧集装袋口上表面，下夹袋气缸1672动作使下夹袋板1671旋转一定角度夹紧集装袋口下表面。优选的，集装袋口为集装袋内袋内开口，内袋内开口的同时带动外袋口实现集装袋的开口。以由袋库机构12至放袋开口平台16的方向为向前，面向前方时(即在袋库机构12位置处面向放袋开口平台16时)的左右方向为本发明所述的左右方向，压袋脖机构166设于放袋平台162的右部，压袋脖机构166用于将集装袋袋脖部位压紧于放袋平台162，下夹袋组件167设于放袋平台162的左部；压袋脖机构166包含分别设于放袋平台162后部两侧的两个机械手指1661和机械手指驱动气缸1662，机械手指驱动气缸1662活塞杆与机械手指1661连接，机械手指驱动气缸1662的尾部与放袋平台162气缸座连接；下吸盘腔1645吸住集装袋口下表面，机械手指驱动气缸1662动作使机械手指1661将集装袋袋脖压紧在放袋平台162上。

放袋开口平台16的工作过程如下：

(1)吸袋口：待取袋抓手15将集装袋放置在放袋平台162后，放袋平台162下吸盘腔1645吸住集装袋袋口下表面；

(2)压袋脖：机械手指驱动气缸1662动作使机械手指1661将集装袋袋脖压紧在放袋平台162上；

(3)开袋口：开口气缸1644动作使上吸盘腔1641沿滑轨向下移动至集装袋袋口上表面并吸住，开口气缸1644回位，上吸盘腔1641吸着袋口上表面沿滑轨方向向上移动一定高度，完成集装袋开口；

(4)夹袋口：下夹袋气缸1672和上夹袋气缸1652同时动作，上夹袋板1651和下夹袋板1671同时旋转一定角度，分别将集装袋袋口上下表面夹住，完成放袋开口工作。

套袋机构17位于前立柱组件111上部，用于将开口的集装袋套在下料管上；如图17、18和19所示，套袋机构17包括支撑架171、套袋滑板组件172、撑袋组件173、撑袋组件驱动气缸174、电机175和第二传动齿轮176；套袋滑板组件172包括套袋滑板1721、第五滑轨1722、第二传动齿条1723和第五滑轨滑块1724，撑袋组件173包括撑袋转架1731、撑袋手驱动气缸1732、撑袋手1733、夹指驱动气缸1734和夹指1735。

本实施例中，下料口位于套袋机构17的左侧，套袋滑板1721上分别固定两根第五滑轨1722和第二传动齿条1723，两根第五滑轨1722设置在套袋滑板1721上下两端，第二传动齿条1723位于两根第五滑轨1722之间，并在每根第五滑轨1722上安装若干第五滑轨滑块1724，第五滑轨滑块1724固定在支撑架171上，电机175固定安装于前立柱组件111上部，且与支撑架171固定连接，与电机175轴连接的第二传动齿轮176与第二传动齿条1723啮合，撑袋组件173通过撑袋转架1731与套袋滑板组件172相连，尾部固定在套袋滑板1721上的撑袋组件驱动气缸174活塞杆与撑袋转架1731曲柄连接，撑袋手1733包括手臂和手掌，两个手掌为相对设置的弧形结构，弧形结构的手掌所对应圆柱的轴线与手臂垂直，两个撑袋手1733的手臂通过转轴与撑袋转架1731连接，尾部固定在撑袋转架1731上的撑袋手驱动气缸1732活塞杆与撑袋手1733连接，夹指1735经转轴安装在撑袋手1733上，尾部固定在撑袋手1733上的夹指驱动气缸1734活塞杆与夹指1735曲柄连接。

电机175通过齿轮齿条传动带动套袋滑板组件172沿第五滑轨1722方向移动，撑袋组件驱动气缸174动作驱动撑袋组件173绕撑袋转架1731转轴旋转90°，撑袋手驱动气缸1732动作驱动撑袋手1733绕撑袋手转轴旋转一定角度，使撑袋手1733的手掌相互远离，夹指驱动气缸1734动作驱动夹指1735绕夹指转轴旋转一定角度，使夹指1735压紧在撑袋手1733上。

套袋机构17的工作过程如下：

初始状态：撑袋手1733手臂与第五滑轨1722方向垂直，为竖直向下，撑袋手1733弧形手掌的轴线为水平方向；

(1)插入袋口：电机175通过齿轮齿条传动经套袋滑板组件172带动撑袋手1733插入集装袋袋口内部；

(2)撑袋口：撑袋手驱动气缸1732动作使撑袋手1733将集装袋袋口内部两侧撑住；

(3)夹袋口：夹指驱动气缸1734动作使夹指1735旋转一定角度，夹紧袋口的内外袋；

(4)移袋口：电机175通过齿轮齿条传动经套袋滑板组件172带动撑袋手1733和集装袋移动至下料口处；

(5)套袋：撑袋组件驱动气缸174动作使撑袋手1733带动集装袋旋转90°，使撑袋手1733手臂为水平方向，撑袋手1733弧形手掌的轴线为竖直方向，将集装袋袋口套在下料口上，完成套袋工作。

本发明自动套袋机1的实际工作过程如下：

(1)集装袋口位置识别：视觉检测组件131移至袋库机构12上方，识别并算出集装袋口的具体位置信息；

(2)集装袋抓取：根据袋口位置信息，送袋机构14将取袋抓手15移动至集装袋口位置，吸盘156将集装袋内袋口吸起，待取袋抓手15调姿后，取袋抓手手指153将集装袋内外袋口一起夹住，完成取袋；

(3)集装袋移动：送袋机构14将取袋抓手15和集装袋提升至一定高度，待抓取的集装袋与袋垛分离后，再将集装袋移动至放袋平台162；

(4)集装袋放置：下吸盘腔1645吸住集装袋内袋口下表面，压袋脖机构166将集装袋内外袋脖压紧在放袋平台162上，取袋抓手15的取袋抓手手指153松开袋口，集装袋放置完成；

(5)集装袋开口：上吸盘腔1641沿第四滑轨1643方向向下移动至集装袋内袋口上表面，吸住内袋口上表面后，上吸盘腔1641沿第四滑轨1643方向向上移动，带动内袋口将集装袋袋口打开；

(6)集装袋套袋：套袋机构17撑袋手1733移动插入集装袋内袋口后，夹指1735夹住集装袋袋口两侧，套袋滑板1721移动带动撑袋手1733和集装袋移动至下料口处，撑袋手1733带动集装袋旋转90°，将集装袋袋口套在下料口上，完成套袋工作。

如图20和21所示，自动灌料装置2，包括鼓袋落料筒21、灌料机架22、升降机构23、自动夹袋机构24、自动挂钩器25、定位机构26和输送机27。

鼓袋落料筒21位于灌料机架22中央上方，升降机构23固定连接在机架22上部，机架22下部设有输送机27，定位机构26位于输送机27上方，并与机架22下部横梁相连。

鼓袋落料筒21包括外筒和内筒，内筒是灌料通道，外筒是鼓袋和回风通道。

如图21和22，升降机构23包括升降驱动伺服电机231、从动链轮232、升降架233、配重块234、主动链轮235和主动轴236。两个主动链轮235固定在主动轴236上，主动轴236一端与升降驱动伺服电机231连接，另一端通过带座轴承固定在灌料机架22支撑立板上。升降架233由主框梁和沿主框梁四角向外延伸的四个吊臂组成，且升降架233相邻两个吊臂互相垂直，升降架233和配重块234分别设置在主动轴236两侧，第一链条和第二链条的一端分别通过两主动链轮235与两个吊臂连接，第一链条和第二链条的另一端与配重块234连接，第三链条和第四链条的一端分别通过两主动链轮235和两从动链轮232一端与其余两个吊臂连接，第三链条和第四链条的另一端与配重块234连接。伺服电机通过主动轴236带动主动链轮235经第一链条、第二链条、第三链条和第四链条实现升降架233上下运动。

升降架233主框梁中央下方通过法兰连接固定自动夹袋机构24，四个自动挂钩器25分别固定在升降架233的四个吊臂上。

如图23和24，自动夹袋机构24，包括出料管241、夹臂242、第一连杆243、第一摆杆244、夹臂驱动气缸245、撑袋杆246、第二摆杆247、第二连杆248和撑袋杆驱动气缸249。出料管241的出料管口两侧向下延伸，形成套袋部分，如图所示，套袋部分为类倒三角型的弧面，沿两侧套袋部分底部连线方向，套袋管直径从下向上是不变的，垂直于两侧套袋部分底部连线方向，套袋管直径从下向上是逐渐增大的；理论上集装袋袋口开口宽度是固定的，但是袋口是柔性的，实际开口后袋口开口宽度和设计相比会有偏差，设计的套袋部分，首先插入袋口的套袋底部宽度较小，确保套袋部分能够插入袋口，然后在套袋部分外轮廓的导向作用下，保证袋子能够完全套在出料管上，此设计既没有改变出料管的直径大小，不影响下料速度，又可以起到袋口导向作用，克服了袋口本身的柔软随意性，保证了袋口可以顺利套在出料管上，提高了套袋成功率。出料管241上部设置有两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件，每组夹臂支撑组件和每组撑袋支撑组件包含两块支撑板，两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件分别沿出料管241轴线对称设置，两组夹臂支撑组件和两组撑袋支撑组件呈“十字”设置。

相对设置的夹臂242通过第一转轴分别与夹臂支撑组件中相互平行布置的两支撑板连接，第一连杆243一端与夹臂242曲柄由第二转轴连接，第一连杆243另一端与第一摆杆244一端由第三转轴连接，第一摆杆244的另一端经第四转轴与夹臂支撑组件中两支撑板连接，尾部固定在出料管241上的夹臂驱动气缸245活塞杆与第一摆杆244连接。夹臂驱动气缸245动作，驱动第一摆杆244绕转第四转轴旋转，通过第一连杆243带动夹臂242绕第一转轴旋转，实现夹臂242的夹袋口或松袋口。

尾部固定在撑袋支撑组件中相互平行布置的支撑板上的撑袋杆驱动气缸249活塞杆与第二连杆248曲柄连接，第二连杆248与支撑板经第五转轴连接。撑袋杆246上端与连接杆2410下端固定连接，连接杆2410上端与第二连杆248经第六转轴连接，第二摆杆247一端与支撑板由第八转轴连接，第二摆杆247另一端与连接杆2410下端由第七转轴连接。第五转轴、第六转轴、第七转轴和第八转轴四个点呈平行四边形，其中第五转轴与第六转轴的距离同第七转轴与第八转轴的距离相等，第五转轴与第七转轴的距离同第六转轴和第八转轴的距离相等。撑袋杆驱动气缸249动作，驱动第二连杆248绕第五转轴旋转，经第二摆杆247连接杆2410，带动撑袋杆246平行移动，同时竖直移动。夹臂242包括杆状结构和三角型结构；杆状结构上端与夹臂驱动传动机构连接，杆状结构下端与三角型结构的一角连接，三角型结构中另外两个角中靠近出料管241外表面的一角外部设有夹爪，夹爪如图29所示，将袋口压在出料管241外表面。

自动夹袋机构24的工作过程如下：

(1)初始状态：两夹臂242打开，两撑袋杆246贴近出料管241壁外侧，自动套袋机1将开口后的集装袋套于出料管241上；

(2)夹袋工作：两夹臂驱动气缸245同时动作，两第一摆杆244转动分别通过两第一连杆243带动两夹臂242绕各自转轴同时旋转，夹住袋口；

(3)撑袋工作：待集装袋灌装完成后，两夹臂驱动气缸245复位，两夹臂242打开，然后两撑袋杆驱动气缸249同时动作，两第二连杆248绕第五转轴旋转，分别带动两第二摆杆247摆动和两连接杆2410竖直平行移动，使两撑袋杆246沿远离出料管241壁外侧方向竖直平行移动，将集装袋口撑成线型，等待输送至后续封口工位。

如图25、26和27所示，自动挂钩器25包括固定架251、钩杆252、钩体253、拨带叉254、带检测叉255、钩杆驱动气缸256、钩体驱动气缸257、拨带叉驱动气缸258和复位弹簧259。

固定架251包括两块固定板，两块固定板通过四根紧固螺钉固定在升降机构23中升降架233的吊臂上，其中每块固定板由长方形板及长方形板右侧延伸的L型臂板组成，L型臂板的末端与钩杆驱动气缸256的尾端相连。

钩杆252由相互套设的内外钩杆组成，外钩杆左侧设有调节螺杆，内钩杆左侧设有紧固座，调节螺杆穿过紧固座孔，通过调节螺杆的长度，可以改变内钩杆套设进入外钩杆内部的长度，从而改变钩杆252的长度。内钩杆上部与固定架通过第九转轴连接，内钩杆上部右侧设有支耳，支耳与钩杆驱动气缸256的活塞杆连接，钩杆驱动气缸256驱动带动内钩杆绕第九转轴旋转，进而带动钩杆252和钩体253绕第九转轴旋转一定角度，使钩体253靠近吨包袋吊环。外钩杆上部的左侧设有气缸座，与钩体驱动气缸257的尾端连接，外钩杆上部的右侧设有气缸座，与拨带叉驱动气缸258的尾端连接。外钩杆左下部前后面分别设有挡块，用于限制带检测叉255位置，外钩杆右下部前后面分别设有检测开关，用于检测带检测叉255。

钩体253上端通过第十转轴与钩杆252的外钩杆下端连接，钩体253左部设有支耳，支耳与钩体驱动气缸257的活塞杆连接。钩体驱动气缸257驱动带动钩体253绕第十转轴旋转，实现钩吊环功能。

第十一转轴设置在钩杆252下端，曲柄一端固定在第十一转轴的中部，曲柄的另一端与拨带叉驱动气缸258的活塞杆连接，拨带叉254通过紧固螺钉固定在第十一转轴的两端，拨带叉驱动气缸258驱动带动第十一转轴旋转，进而使拨带叉254绕第三转轴旋转。拨带叉254用于将吊环拨至靠近钩体253。

带检测叉255安装在第十转轴两端，两复位弹簧259分别套设在钩杆252前后面的第十转轴上，复位弹簧259一端与钩杆252连接，另一端压连接在带检测叉255的上部，使带检测叉255的上部压在挡块上，带检测叉255用于检测钩体253是否钩住吊环。吊环套在钩体上时，吊环压在带检测叉255上，带检测叉255绕第十转轴旋转至外钩杆设有的检测开关处，并同时将复位弹簧259压缩一定量。吊环脱离钩体时，带检测叉255在复位弹簧259的作用下远离检测开关，旋转回初始位置。

自动挂钩器25的工作过程如下：

(1)挂吊环：钩杆驱动气缸256动作，钩杆252带动钩体253绕第九转轴旋转，使钩体253靠近吊环；钩体驱动气缸257动作，钩体253绕第十转轴转动钩住吊环；

(2)拨带环：拨带叉驱动气缸258动作，拨带叉254绕第十一转轴旋转，带动吊环使带检测叉255旋转一定角度，同时复位弹簧259被压缩，通过检测开关确认吊环是否挂钩成功；

(3)脱吊环：待灌装完成后，拨带叉驱动气缸258复位，钩体驱动气缸257动作，吊环从钩体253中脱出，带检测叉255在复位弹簧259作用下复位，钩杆驱动气缸256复位，钩杆252带动钩体253回到初始位置，脱钩工作完成。

如图28所示，定位机构26，包括两动板261、两静板262、两动板转架263和两动板驱动气缸264。两静板262和两动板261分别相对设置，两静板262分别安装在机架22下部的两横梁上，两动板转架263通过转轴分别固定在机架22下部两横梁上，两动板261分别安装在两动板转架263上，尾部固定在机架22横梁上的动板驱动气缸264活塞杆与动板转架263曲柄轴连接。动板驱动气缸264驱动动板转架263可使动板261旋转至预设位置。

输送机27通过电机驱动可实现满包输送出灌装工位。

自动灌料装置2的实际工作过程如下：

(1)初始状态：升降架233、自动夹袋机构24、自动挂钩器25均位于高位，集装袋袋口套在出料管241管壁外侧，两夹臂242位于闭合位置，夹紧袋口，四个钩杆252位于远离集装袋吊环；

(2)鼓袋：将气通过鼓袋落料筒21外筒与内筒之间的通道进入集装袋内，集装袋鼓袋完成后，两动板驱动气缸264同时动作，两动板261旋转至预设位置，与两静板262配合，将集装袋袋体位置摆正；

(3)挂吊环：四个钩杆驱动气缸256同时动作，四个钩杆252带动钩体253朝靠近出料管241方向绕轴旋转，四个钩体驱动气缸257使四个钩体253分别钩住集装袋四个吊环；

(4)拨带环：拨带叉驱动气缸258动作，拨带叉254绕轴旋转，带动吊环使带检测叉255旋转一定角度，同时复位弹簧259被压缩，通过检测带检测叉255确认带环是否挂钩成功；

(5)灌装：确认挂钩成功后，物料通过鼓袋落料筒21内筒进入集装袋内，进行灌装；

(7)脱吊环、松夹袋：待灌装完成后，升降驱动伺服电机231通过链条驱动升降架233，并同自动夹袋机构24、自动挂钩器25和满包一起降至低位，然后钩体驱动气缸257、拨带叉驱动气缸258动作，吊环从钩体253中脱出，带检测叉255在复位弹簧259作用下复位，钩杆驱动气缸256动作，钩杆252带动钩体253远离出料管241，夹臂驱动气缸245、撑袋杆驱动气缸249同时动作，夹臂242松开袋口，两撑袋杆246将袋口撑成线型；

(8)满包输出：升降驱动伺服电机231通过链条驱动升降架233，并同自动夹袋机构24和自动挂钩器25一起升至高位，动板驱动气缸264动作，动板261旋转至输送机外侧，输送机将满包移动至后续工位，完成整个灌装工作。

本发明自动包装系统的实际工作过程如下：

(1)集装袋口位置识别：视觉检测组件131移至袋仓机构12上方，识别并算出集装袋口的具体位置信息；

(2)集装袋抓取：根据袋口位置信息，送袋机构14将取袋抓手15移动至集装袋口位置，吸盘156将集装袋内袋口吸起，待取袋抓手15调姿后，取袋抓手手指153将集装袋内外袋口一起夹住，完成取袋；

(3)集装袋移动：送袋机构14将取袋抓手15和集装袋提升至一定高度，待抓取的集装袋与袋垛分离后，再将集装袋移动至放袋平台162；

(4)集装袋放置：放袋平台162下吸盘腔吸住集装袋内袋口下表面，机械手指1661将集装袋内外袋脖压紧在放袋平台162上，取袋抓手15的取袋抓手手指153松开袋口，集装袋放置完成；

(5)集装袋开口：上吸盘腔1641沿竖直方向向下移动至集装袋内袋口上表面，吸住内袋口上表面后，上吸盘腔1641沿竖直方向向上移动，带动内袋口将集装袋袋口打开；

(6)集装袋套袋：套袋机构17撑袋手1733移动插入集装袋内袋口后，夹指1735夹住集装袋袋口两侧，套袋滑板组件172移动带动撑袋手1733和集装袋移动至下料口处，撑袋手1733带动集装袋旋转90°，将集装袋袋口套在下料口上，完成套袋工作；

(7)集装袋移动至灌料工位：撑袋组件驱动气缸174动作，撑袋组件173旋转90°，电机175驱动套袋滑板组件172使撑袋手1733夹住集装袋移动至灌料工位；

(8)集装袋夹袋口：升降驱动伺服电机231驱动使出料管241竖直向下移动插入集装袋口，夹臂驱动气缸245动作，夹臂242夹紧袋口；

(9)集装袋鼓袋：将气体通过鼓袋落料筒21外筒与内筒的夹层进入袋内，集装袋鼓袋完成后，两动板驱动气缸264同时动作，两动板261旋转至预设位置，与两静板262配合，将袋体位置摆正；

(10)集装袋挂吊环：四个钩杆驱动气缸256同时动作，四个钩杆252带动钩体253朝靠近出料管241方向绕轴旋转，四个钩体驱动气缸257使四钩体253分别钩住集装袋四个吊环；

(11)集装袋拨带环：拨带叉驱动气缸258动作，拨带叉254绕轴旋转，带动吊环使带检测叉255旋转一定角度，同时复位弹簧259被压缩，通过检测带检测叉255确认带环是否挂钩成功；

(12)集装袋灌装：确认挂钩成功后，称量完成的物料通过鼓袋落料筒21内筒进入集装袋内，进行灌装；或物料经喂料机构4通过鼓袋落料筒21内筒灌装的同时进行计量，称重完成后结束灌装；

(13)集装袋脱吊环、松夹袋：升降驱动伺服电机231通过链条驱动升降架233，并同自动夹袋机构24、自动挂钩器25和满包一起降至低位，然后钩体驱动气缸257、拨带叉驱动气缸258动作，吊环从钩体253中脱出，带检测叉255在复位弹簧259作用下复位，钩杆驱动气缸256动作，钩杆252带动钩体253远离出料管241，夹臂驱动气缸245、撑袋杆驱动气缸249同时动作，夹臂242松开袋口，两撑袋杆246将袋口撑成线型；

(14)满包输出：升降驱动伺服电机231通过链条驱动升降架233，并同自动夹袋机构24和自动挂钩器25一起升至高位，动板驱动气缸264动作，动板261旋转至输送机外侧，输送机将满包移动至下一工位，完成整个包装工作。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。