二次装袋机及其工作方法

技术领域：

本发明涉及一种用于实现粮食、饲料、食盐、种子、奶粉等粉状、颗粒袋装后的二次装袋机及其工作方法。

背景技术：

二次装袋机可将多袋装满物料的小包装袋装入外层大包装袋中，使小包装袋避免在物流过程中被污染或破损，国内、外现有的二次装袋机均是一次一包小包装袋依次推入外层大包装袋中，使的大包装袋中的小包装袋状态参差不齐，影响后续的缝包工序和包装后的外观。

发明内容：

本发明专利的目的在于提供一种二次装袋机及其工作方法，该二次装袋机设计合理，有利于使大包装袋中的小包装袋状态整齐，以方便后续的缝包工序。

本发明二次装袋机，其特征在于：包括机架和自上而下设在机架上的上层放包机构、中间缓存机构、中间放包机构和夹袋撑袋机构，所述上层放包机构包括相对同步开合的两个第一水平门板和驱动其中一个第一水平门板滑移的第一气缸；中间放包机构包括相对同步开合的两个第二水平门板和驱动其中一个第二水平门板滑移的第二气缸；所述中间缓存机构包括竖直设在中间放包机构上方两侧部的可调对中挡板；所述第一水平门板上方的两侧部竖直设有相对同步收、放的纠偏挡板和驱动其中一个纠偏挡板滑移的纠偏气缸。

进一步的，上述纠偏挡板包括平板片和连接在平板片一侧的外展斜板片，纠偏挡板固定在相对纠偏滑轨滑动的纠偏滑座上，所述纠偏气缸的自由端驱动其中一个纠偏滑座滑移，所述机架上位于两个纠偏滑座的外侧分别设有纠偏滑轮，两个纠偏滑轮之间绕设有两根纠偏钢丝绳，两根纠偏钢丝绳的头尾分别固定在两个纠偏滑座上，以在纠偏气缸驱动其中一个纠偏滑座、纠偏挡板滑移时，另一个纠偏滑座、纠偏挡板同步相对滑移。

进一步的，上述第一水平门板固定在相对第一滑轨滑动的第一滑座上，所述第一气缸的自由端驱动其中一个第一滑座滑移，所述机架上位于两个第一滑座的外侧分别设有第一滑轮，两个第一滑轮之间绕设有两根第一钢丝绳，两根第一钢丝绳的头尾分别固定在两个第一滑座上，以在第一气缸驱动其中一个第一滑座、第一水平门板滑移时，另一个第一滑座、第一水平门板同步相对滑移。

进一步的，上述第二水平门板固定在相对第二滑轨滑动的第二滑座上，所述第二气缸的自由端驱动其中一个第二滑座滑移，所述机架上位于两个第二滑座的外侧分别设有第二滑轮，两个第二滑轮之间绕设有两根第二钢丝绳，两根第二钢丝绳的头尾分别固定在两个第二滑座上，以在第二气缸驱动其中一个第二滑座、第二水平门板滑移时，另一个第二滑座、第二水平门板同步相对滑移。

进一步的，上述可调对中挡板为竖直设置的挡板块，在两个挡板块相对侧的口部具有外斜面，以方便物料进入两个挡板块之间，两个挡板块的两端均滑动设在第三滑轨上，两个挡板块分别连接在正、反旋螺杆的两端部上，以在正、反旋螺杆转动时，两个挡板块相对收、放。

进一步的，上述夹袋撑袋机构包括撑袋机构和夹袋机构，所述撑袋机构包括固定在机架上的第四滑轨和滑动设在第四滑轨上的第四滑座，所述机架上设有驱动第四滑座滑移的第四气缸，所述第四滑座上设有所述夹袋机构，第四滑座上连接有撑袋板；所述夹袋机构包括固定在撑袋板上的第五滑轨和滑动设在第五滑轨上的第五滑座，所述第四滑座上设有驱动第五滑座滑移的间距调节丝杆螺母机构，所述撑袋板上铰接设有夹袋气缸和由夹袋气缸自由端驱动摆转的夹袋夹，所述夹袋夹外端固定连接在曲柄臂的第一端，曲柄臂的中部连接在撑袋板上，曲柄臂的第二端铰接在夹袋气缸的自由端上。

进一步的，上述夹袋夹的内端面固定设有橡胶座。

进一步的，上述机架上位于第一水平门板的前缘设有限位挡板机构，所述限位挡板机构包括限位挡板和连接在限位挡板后端的丝杆螺母副，所述丝杆螺母副由限位电机驱动动作。

进一步的，上述机架上位于第一水平门板的输入端依次设有快速输送带、缓存输送带、缓冲输送带和提升输送带，所述机架的下部设有可升降的输送带，所述可升降的输送带包括固定在机架上的竖向滑轨和滑动设在竖向滑轨上的水平滑座，所述水平滑座上设有水平输送带，所述机架上设有驱动水平滑座升降的竖向丝杆螺母副。

本发明二次装袋机的工作方法，其特征在于：所述二次装袋机包括机架和自上而下设在机架上的上层放包机构、中间缓存机构、中间放包机构和夹袋撑袋机构，所述上层放包机构包括相对同步开合的两个第一水平门板和驱动其中一个第一水平门板滑移的第一气缸；中间放包机构包括相对同步开合的两个第二水平门板和驱动其中一个第二水平门板滑移的第二气缸；所述中间缓存机构包括竖直设在中间放包机构上方两侧部的可调对中挡板；所述第一水平门板上方的两侧部竖直设有相对同步收、放的纠偏挡板和驱动其中一个纠偏挡板滑移的纠偏气缸；工作时，小包装物料输送至第一水平门板的表面上，随着第一水平门板水平开启，第一水平门板上的小包装物料即落入中间缓存机构的两可调对中挡板内，且位于第二水平门板表面上，在第二水平门板表面上堆叠定量的小包装物料后，第二水平门板水平开启，第二水平门板上堆叠的小包装物料即全部落入套在夹袋撑袋机构上的大包装袋中。

进一步的，上述机架上位于第一水平门板的输入端依次设有快速输送带、缓存输送带、缓冲输送带和提升输送带，所述机架的下部设有可升降的输送带，所述可升降的输送带包括固定在机架上的竖向滑轨和滑动设在竖向滑轨上的水平滑座，所述水平滑座上设有水平输送带，所述机架上设有驱动水平滑座升降的竖向丝杆螺母副；工作时，通过快速输送带、缓存输送带、缓冲输送带和提升输送带将小包装物料输送至第一水平门板表面上；在第二水平门板上堆叠的小包装物料全部落入大包装袋后，夹袋撑袋机构松开，使内含有多个小包装物料的大包装袋落至抬升的水平输送带，而后水平输送带随水平滑座下降并启动水平输送带后输出。

本发明二次装袋机通过第一水平门板平开门的方式，将到位的小包装袋平稳跌落至中间缓存机构中，并在中间缓存机构中整齐堆叠，并通过第二水平门板平开门的方式，将位于中间缓存机构中整齐堆叠的小包装袋一起落入大包装袋中，有利于保证落入大包装袋中的小包装袋整齐排列，又由于小包装袋的长边方向与小包装袋输入第一水平门板的行进方向相同，使得小包装袋与第一、二水平门板的摩擦接触的宽度较小，减小了摩擦力对小包装袋跌落状态的影响，同时减小开门气缸的行程，减小设备的占地面积。

附图说明：

图1是本发明的主视构造示意图；

图2是图1的俯视构造示意图；

图3是图1的侧视构造示意图；

图4是纠偏机构和上层放包机构的主视构造示意图；

图5是图4的俯视构造示意图；

图6是中间缓存机构的主视构造示意图；

图7是图6的俯视构造示意图；

图8是中间放包机构俯视构造示意图；

图9是气缸控制原理图；

图10是限位挡板机构的构造示意图；

图11是夹袋撑袋机构的侧视原理图；

图12是夹袋撑袋机构的侧视构造示意图；

图13是图12的侧视构造示意图；

图14是可升降的输送带的构造示意图；

图15是本发明二次装袋机的工作流程图。

具体实施方式：

本发明二次装袋机包括机架1和自上而下设在机架1上的上层放包机构A、中间缓存机构B、中间放包机构C和夹袋撑袋机构D，所述上层放包机构A包括相对同步开合的两个第一水平门板A1和驱动其中一个第一水平门板A1滑移的第一气缸A2，第一水平门板A1的开合方向与小包装袋输入的行进方向垂直；中间放包机构C包括相对同步开合的两个第二水平门板C1和驱动其中一个第二水平门板滑移的第二气缸C2；所述中间缓存机构B包括竖直设在中间放包机构C、第二水平门板C1上方两侧部的可调对中挡板B1；所述第一水平门板A1上方的两侧部竖直设有相对同步收、放的纠偏挡板E1和驱动其中一个纠偏挡板滑移的纠偏气缸E2，纠偏挡板E1和纠偏气缸E2等构成纠偏机构E。

通过第一水平门板平开门的方式，可将到位的小包装袋F平稳跌落至中间缓存机构中，并在中间缓存机构中整齐堆叠，并通过第二水平门板平开门的方式，将位于中间缓存机构中整齐堆叠的小包装袋一起落入大包装袋中，有利于保证落入大包装袋中的小包装袋整齐排列，且由于小包装袋的长边方向与小包装袋输入的行进方向、第一水平门板A1的开合方向与小包装袋输入的行进方向垂直(小包装袋短边方向与第一、第二水平门板A1的开合方向相同)，使得小包装袋与第一、二水平门板的摩擦接触的宽度较小，减小了摩擦力对小包装袋跌落状态的影响，同时减小开门气缸的行程，减小设备的占地面积。

通过纠偏气缸E2的动作，使纠偏挡板E1实现往内收、往外放的动作，使位于输入至第一水平门板A1表面的小包装袋在纠偏挡板E1的作用下，一相对边缘（即矩形状小包装袋的长边）与小包装袋输入方向平齐，在纠偏机构的作用下，使得小包装袋处于最佳的放包位置，并在放包过程中起到限位作用，避免料包在跌落过程中出现侧翻，从而也降低了对上层放包机构A中第一水平门板A1开、合的速度要求。

具体的纠偏挡板E1包括平板片E3和连接在平板片一侧的外展斜板片E4（外展斜板片E4有利于小包装袋输入后的对中），纠偏挡板E1固定在相对纠偏滑轨滑动的纠偏滑座E5上，所述纠偏气缸E2的自由端驱动其中一个纠偏滑座E5滑移，所述机架1上位于两个纠偏滑座E5的外侧分别设有纠偏滑轮E6，两个纠偏滑轮之间绕设有两根纠偏钢丝绳E7，两根纠偏钢丝绳的头尾分别固定在两个纠偏滑座E5上，当在纠偏气缸驱动其中一个纠偏滑座、纠偏挡板滑移时，另一个纠偏滑座、纠偏挡板同步相对滑移，通过上述机构的同步开合实现对位于第一水平门板A1上的小包装袋的纠偏。

上述第一水平门板A1固定在相对第一滑轨A3滑动的第一滑座A4上，所述第一气缸A2的自由端驱动其中一个第一滑座A4滑移，所述机架1上位于两个第一滑座A4的外侧分别设有第一滑轮A5，两个第一滑轮之间绕设有两根第一钢丝绳A6，两根第一钢丝绳的头尾分别固定在两个第一滑座A4上，以在第一气缸A2驱动其中一个第一滑座、第一水平门板滑移时，另一个第一滑座、第一水平门板同步相对滑移，由于两根第一钢丝绳的头尾分别固定在两个第一滑座A4上，所以在其中一个第一滑座被第一气缸驱动滑移后，另一个第一滑座带动第一水平门板同步相对靠近、远离滑移，如图所示。

上述第二水平门板C1固定在相对第二滑轨C3滑动的第二滑座C4上，所述第二气缸C2的自由端驱动其中一个第二滑座滑移，所述机架上位于两个第二滑座的外侧分别设有第二滑轮C5，两个第二滑轮之间绕设有两根第二钢丝绳C6，两根第二钢丝绳C6的头尾分别固定在两个第二滑座C4上，以在第二气缸驱动其中一个第二滑座、第二水平门板滑移时，另一个第二滑座、第二水平门板同步相对滑移，如图所示，所以在其中一个第二滑座被第二气缸驱动滑移后，另一个第二滑座带动第二水平门板同步相对靠近、远离滑移。

上述纠偏机构、上层放包机构A和中间放包机构C采用滑轮和钢丝绳实现单一气缸带动门板的开合，避免使用双气缸为动力源出现动作不一致的情况，上述实现同步开合的构造为其中一种实施例，另外如采用下述可调对中挡板B1中的正、反旋丝杆来实现其上的滑块同步开、合也是一种实施例，上述第一气缸A2、第二气缸C2的工作原理图均如图示，初始状态时，气缸处于伸出活塞杆状态，控制阀K3和排气阀K4不得电，门板处于闭合状态，当门板上有待装的物料时，PLC控制单元控制控制阀K3得电，同时排气阀K4得电，此时O口的排气速度与O”口的进气速度同时增大，气缸迅速缩回，控制阀K3得电一段时间后自动切断，此时气缸O'口排气截面积缩小，O口的排气速度与O”口的进气速度同时变小，由于空气的可压缩性，从而为气缸提供平稳缓冲，起到缓冲的作用，通过气缸带动门板的快速开合，使得颗粒物包装可以平稳跌落,K2为排气节流阀。

上述可调对中挡板B1为竖直设置的挡板块，在两个挡板块相对侧的口部具有外斜面B2，以方便物料进入两个挡板块之间，两个挡板块B1的两端均滑动设在第三滑轨B3上，两个挡板块B1分别连接在正、反旋螺杆B4的两端部上，以在正、反旋螺杆转动时，两个挡板块相对收、放，通过该正、反旋螺杆转动调节，从而实现挡板块相对距离的改变，实现其适应不同规格的包装袋使用；可调对中挡板B1口部具有外斜面B2形成内部棱台缩口状态，可以对小包装袋起到对中作用。通过调节螺杆改变对中挡板A、B的相对位置来适应不同规格的包装物，中间缓存机构的可调对中挡板B1能够将同规格的包装整齐的码在一间空间内，方便堆叠的小包装袋一次性进入大包装袋中。

上述夹袋撑袋机构D包括撑袋机构D1和夹袋机构D2，所述撑袋机构D1包括固定在机架1上的第四滑轨D3和滑动设在第四滑轨上的第四滑座D4，所述机架上设有驱动第四滑座D4滑移的第四气缸D5，所述第四滑座D4上设有所述夹袋机构D2，第四滑座D4上连接有撑袋板D6（起到撑袋和松袋作用）；所述夹袋机构D2包括固定在撑袋板D6上的第五滑轨D8和滑动设在第五滑轨D8上的第五滑座D9，所述第四滑座D4上设有驱动第五滑座滑移的间距调节丝杆螺母机构D10，通过连接在丝杆端部上的手轮来驱动丝杆转动，以及丝杆上的两个第五滑座的间距，以适应撑开不同尺寸的大包装袋，兼容多种包装，所述撑袋板D6上铰接设有夹袋气缸D13和由夹袋气缸自由端驱动摆转的夹袋夹D14，所述夹袋夹D14外端固定连接在曲柄臂D15的第一端，曲柄臂D15的中部连接在撑袋板D6上，曲柄臂D15的第二端铰接在夹袋气缸D13的自由端上。

夹袋撑袋机构通过调节第四气缸D5的行程和第四滑座D4的相对位置来适应撑开袋子，将袋子袋口撑成相对应的长方形大小，使装满物料的小包装袋更易落入大包装袋中；通过间距调节丝杆螺母机构D10的丝杆的动作来调节间距，以适应不同袋子，由于夹袋气缸D13安装在撑袋板D6上，与撑袋板D6形成一体，使得在夹袋过程中产生的力为内力，减小撑袋板D6的变形量。

为了有利于夹持大包装袋，上述夹袋夹D14的内端面固定设有橡胶座D16，该橡胶座D16即采用橡胶制成的块体。

上述机架1上位于第一水平门板A1的前缘设有限位挡板机构2，所述限位挡板机构2包括限位挡板3和连接在限位挡板后端的丝杆螺母副4，所述丝杆螺母副由限位电机5驱动动作，在电机5驱动下丝杆螺母副的丝杆转动，带动限位挡板3移动，实现对不同规格小包装袋在输入至第一水平门板A1上的限位。

上述机架1上位于第一水平门板A1的输入端依次设有快速输送带6、缓存输送带7、缓冲输送带8和提升输送带9，所述机架1的下部设有可升降的输送带10，所述可升降的输送带10包括固定在机架上的竖向滑轨11和滑动设在竖向滑轨上的水平滑座12，所述水平滑座12上设有水平输送带13，所述机架1上设有驱动水平滑座升降的竖向丝杆螺母副14，竖向丝杆螺母副14在电机的驱动下实现水平滑座带动水平输送带13升降。

上述各输送带均以电机为动力源驱动输送带动作，使输送带达到合适的的速度，其中快速输送带6为高速输送，缓存输送带7既可以是变速输送通过调节速度来实现缓存，也可以是不变速输送，配合电子开关从而起到缓存的作用，缓冲输送带8、提升输送带9和可升降的输送带10均为匀速输送，由于快速输送带6、缓存输送带7、缓冲输送带8和提升输送带9均为现有惯用技术，在此不做累述。

本发明机构动作原理：初始状态下，两组放包机构门板均处于闭合状态，夹袋撑袋机构处于未上袋状态。

包装输送程序启动，经过提升输送带和缓冲输送带将小包装袋送至缓存输送带位置。

上袋机构或人工将大包装袋子套到夹袋撑袋机构上后，触碰微动开关，夹袋气缸动作夹住大包装袋后，第四气缸D5动作将大包装袋袋口撑成长方形，与此同时，快速输送带启动，快速将小包装袋送至上层放包机构上，此时缓冲输送带的速度为匀速，可大于等于提升输送带的速度，最大不大于快速输送带，小包装袋到位后，上层放包机构的第一水平门板开启使小包装袋跌落至中层放包机构上，到达设定包数后，中层放包机构的第二水平门板开启，多包小包装袋装入大包装袋后，夹袋撑袋机构恢复到初始状态，大包装袋通过可升降的输送带输送进入理袋缝包工序（通过现有惯用的缝包机构进行），缝包结束后进行成品输出后段工序。

上大包装袋时间与小包装袋中间缓存时间重叠，在合理的时间内（中间缓存包数到达时间内），上袋不影响整体设备速度，避免影响小包装袋一次包装的速度，提高的生产线的整体效率。

本发明二次装袋机的工作方法，所述二次装袋机包括机架和自上而下设在机架上的上层放包机构、中间缓存机构、中间放包机构和夹袋撑袋机构，所述上层放包机构包括相对同步开合的两个第一水平门板和驱动其中一个第一水平门板滑移的第一气缸；中间放包机构包括相对同步开合的两个第二水平门板和驱动其中一个第二水平门板滑移的第二气缸；所述中间缓存机构包括竖直设在中间放包机构上方两侧部的可调对中挡板；所述第一水平门板上方的两侧部竖直设有相对同步收、放的纠偏挡板和驱动其中一个纠偏挡板滑移的纠偏气缸；工作时，小包装物料输送至第一水平门板的表面上，随着第一水平门板水平开启，第一水平门板上的小包装物料即落入中间缓存机构的两可调对中挡板内，且位于第二水平门板表面上，在第二水平门板表面上堆叠定量的小包装物料后，第二水平门板水平开启，第二水平门板上堆叠的小包装物料即全部落入套在夹袋撑袋机构上的大包装袋中。

进一步的，上述机架上位于第一水平门板的输入端依次设有快速输送带、缓存输送带、缓冲输送带和提升输送带，所述机架的下部设有可升降的输送带，所述可升降的输送带包括固定在机架上的竖向滑轨和滑动设在竖向滑轨上的水平滑座，所述水平滑座上设有水平输送带，所述机架上设有驱动水平滑座升降的竖向丝杆螺母副；工作时，通过快速输送带、缓存输送带、缓冲输送带和提升输送带将小包装物料输送至第一水平门板表面上；在第二水平门板上堆叠的小包装物料全部落入大包装袋后，夹袋撑袋机构松开，使内含有多个小包装物料的大包装袋落至抬升的水平输送带，而后水平输送带随水平滑座下降并启动水平输送带后输出。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。