一种单动力异步双向分离落袋机构

技术领域

本发明涉及自动袋装包装技术领域，具体为一种单动力异步双向分离落袋机构。

背景技术

在袋装产品生产线或包装线上，通常设置有输送线对灌装有物料的包装袋进行输送，在输送线末端，经封口后的包装袋需要分离落袋至输送线外。

目前，袋装产品的输送线通常有夹持式和承载式两种输送形式。其中夹持式输送形式多用于灌装重量不大的联袋联装生产方式，其通过夹头夹持住侧边依次联在一起的包装袋向前输送，在输送带末端设置剪机，通过剪机剪断后的包装袋在自重作用下完成落袋分离，这种形式的分离落袋一般不存在太大的问题。而对于已制备成单独包装袋的灌装输送则多选用承载式输送形式，其是在输送线上根据生产节奏按设定距离布置若干承载盒(或托盘)，在承载盒的底部可翻转的设置有下盖，在正常输送过程中，下盖扣合使得承载盒底部封闭，包装袋置于承载盒内被下盖托起；当承载盒运载至落袋工位时，翻转下盖使承载盒底部打开，此时装有物料的包装袋在自重作用下落下完成分离。

现有技术中，在承载式输送线末端设置的分离落袋机构通常仅具备开闭承载盒(或托盘)底部的功能，在实际应用中，往往由于包装袋与承载盒之间存在卡阻(特别是灌装固体颗粒物料的包装袋，其本身形状不规则，易与承载盒顶部边缘和内壁卡阻)，即使承载盒底部完全打开，包装袋由于受迟滞影响程度不同，下落速度不同，难以保持稳定的生产节奏；甚至于出现卡阻严重，包装袋不能在自重作用下顺利落下的情况，无法保证分离落袋的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种单动力异步双向分离落袋机构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种单动力异步双向分离落袋机构，包括由上至下设置的下压板和抬升座，所述下压板和抬升座均可升降，还包括驱动轴、凸轮、从动件和曲柄；所述凸轮固定套设在所述驱动轴上，所述凸轮包括推程段、回程段和圆弧保持段，所述圆弧保持段的两端分别与所述推程段和回程段连接；所述从动件与所述抬升座固定连接，所述从动件与所述凸轮相适配使得所述凸轮转动一周时所述抬升座完成一次上升、保持、下降动作；所述曲柄的一端固定套接在所述驱动轴上，所述曲柄的另一端与所述下压板相适配以使得所述抬升座处于其保持状态时所述下压板完成一次下降、升起动作。

进一步的，还包括第一弹性件和靶板，所述第一弹性件用于对所述下压板施加向上的弹力，所述靶板与所述下压板固定连接，所述曲柄远离所述驱动轴的一端设置有与所述靶板相适配的拍击件。

进一步的，在抬升座上固定设置有感应开关，所述感应开关用于检测包装袋落袋情况。

优选的，所述拍击件选用滚轮，所述滚轮与所述曲柄可转动的连接。

具体实施时，还包括上滑座和两根平行设置的导轨，所述上滑座与两根所述导轨均滑动连接，所述下压板安装在所述上滑座上；所述第一弹性件选用两个第一弹簧，两个所述第一弹簧分别套设在两根所述导轨上，所述第一弹簧的下端固定，所述第一弹簧的上端与所述上滑座固定连接。

进一步的，所述从动件设置于所述驱动轴的正上方。

进一步的，还包括第二弹性件，所述第二弹性件用于对所述抬升座施加向下的弹力。

具体实施时，还包括下滑座和两根平行设置的导轨，所述下滑座与两根所述导轨均滑动连接，所述抬升座安装在所述下滑座上；所述第二弹性件选用两个第二弹簧，两个所述第二弹簧分别套设在两根所述导轨上，所述第二弹簧的上端固定，所述第二弹簧的下端与所述下滑座固定连接。

本发明的有益效果是：

该单动力异步双向分离落袋机构，包括下压板、抬升座、驱动轴、凸轮、从动件和曲柄，其中凸轮包括推程段、回程段和圆弧保持段，从动件与抬升座固定连接，从动件与凸轮相适配，在凸轮转动过程中，当从动件处于推程段时可带动抬升座上升，当从动件处于圆弧保持段时抬升座保持停留在其最高点位置，当从动件处于回程段区间时可带动抬升座下降。凸轮和曲柄的一端均固定套设在驱动轴上，曲柄的另一端与下压板相适配使得从动件经过圆弧保持段过程中，下压板完成一次下降、升起动作。该单动力异步双向分离落袋机构在使用时，安装于承载式输送线旁，通过单一动力输入驱动轴即可驱动下压板和抬升座的升降动作，先由抬升座上升顶起下盖使承载盒底部处于张开状态，将包装袋的底部与承载盒底部分离；其后抬升座不动，维持该承载盒的张开状态，下压板将包装袋向下挤出承载盒，使包装袋与承载盒整体分离；其后抬升座下降使承载盒底部关闭。该单动力异步双向分离落袋机构通过上述抬升座和下压板双向分离落袋的设计，可有效保证落袋节奏和落袋效果，同时挤出包装袋的方式还能依托承载盒的内壁对包装袋整体进行整形，使产品更为美观；以单一动力实现抬升座和下压板的异步动作，整个机构结构相对简单紧凑，造价低；若持续转动驱动轴，该单动力异步双向分离落袋机构将循环执行“抬升座上升-抬升座维持在高点，下压板完成一次压下和升起动作-抬升座下降”的动作，其可与输送线输送节奏相匹配，在袋装产品生产线末端实现全自动的分离落袋，控制过程极为方便。

附图说明

图1为本发明一种单动力异步双向分离落袋机构的整体结构示意图；

图2为本发明一种单动力异步双向分离落袋机构的拆分结构示意图；

图3为本发明一种单动力异步双向分离落袋机构的工作状态示意图一；

图4为本发明一种单动力异步双向分离落袋机构的工作状态示意图二；

图5为本发明一种单动力异步双向分离落袋机构的工作状态示意图三；

图6为本发明一种单动力异步双向分离落袋机构中凸轮的结构示意图；

图7为本发明一种单动力异步双向分离落袋机构应用实施例中承载盒结构示意图；

图中，1-下压板，2-抬升座，3-驱动轴，4-凸轮，5-从动件，6-曲柄，7-承载盒，8-下盖，9-包装袋，10-第一弹簧，11-靶板，12-滚轮，13-感应开关，14-上滑座，15-导轨，16-下滑座，17-第二弹簧；40-圆弧保持段，41-推程段，42-回程段。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1至图7所示，一种单动力异步双向分离落袋机构，包括由上至下相对设置的下压板1和抬升座2，下压板1和抬升座2均可升降。还包括驱动轴3、凸轮4、从动件5和曲柄6，其中凸轮4结构如图6所示，其包括推程段41、回程段42和圆弧保持段40，圆弧保持段40的两端分别与推程段41和回程段42过渡连接；从动件5与抬升座2固定连接，从动件5与凸轮4构成凸轮传动机构，在凸轮4转动过程中，当从动件5处于推程段41区间时可带动抬升座2上升，当从动件5处于圆弧保持段40区间时抬升座2保持停留在其最高点位置，当从动件5处于回程段42区间时可带动抬升座2下降，由此凸轮4每旋转一周，抬升座2完成一次上升、保持、下降动作。凸轮4和曲柄6的一端均固定套设在驱动轴3，两者随驱动轴3一起转动，曲柄6的另一端与下压板1相适配，以使得从动件5经过圆弧保持段40的过程中即抬升座2停留在其最高点的保持过程中，下压板1完成一次下降、升起动作。

目前，袋装产品输送线通常有夹持式和承载式两种输送形式，该单动力异步双向分离落袋机构主要用于承载式输送线上袋装产品的落袋分离，使产品离开输送线。在承载式输送线上，一般根据生产节奏等距离排列有若干承载盒7(或承载托盘)，如图7所示，承载盒7为上下贯穿的中空腔体结构，其底部可翻转的设置有下盖8，下盖8与承载盒7通过扭簧连接，在自然状态下该扭簧将下盖8压紧在承载盒7底部形成阻挡。该承载盒7在输送线上时，包装袋9插入承载盒7的腔体内，包装袋9的底部被下盖8阻挡拖起，由此包装袋9可随承载盒7一起向前输送；当承载盒7随输送线经过该单动力异步双向分离落袋机构时，可将包装袋9与承载盒7分离，完成落袋，其工作过程如下：

S1、承载盒7随输送线运载至下压板1和抬升座2之间位置时，输送线暂停运转；

S2、驱动机构带动驱动轴3转动，在从动件5行经凸轮4的推程段41过程中，抬升座2上升，将下盖8顶起使之翻转张开；

S3、驱动机构带动驱动轴3继续转动，在从动件5行经凸轮4的圆弧保持段40过程中，抬升座2保持在最高位置维持承载盒7的下盖8处于完全张开的状态，同时在此过程中，下压板1完成一次下降、升起动作，其下压时可将包装袋9向下挤出承载盒7；

S4、驱动机构带动驱动轴3继续转动，从动件5行经凸轮4的回程段42过程中，抬升座2下降与下盖8脱离，下盖8在扭簧的作用下回位；

S5、输送线启动向前输送，直至将下一个承载盒7运载至下压板1和抬升座2之间位置，重复S1-S4过程。

由上述工作过程可见，该单动力异步双向分离落袋机构在使用时，通过单一动力输入驱动轴3即可驱动下压板1和抬升座2的升降动作，且在前述结构设计下，下压板1和抬升座2两者动作异步，实现双向分离落袋。具体而言，先由抬升座2上升顶起下盖8使承载盒7底部处于张开状态，此时包装袋9的底部与承载盒7底部分离；其后抬升座2维持该张开状态，下压板1将包装袋9向下挤出承载盒7，使包装袋9与承载盒7整体分离，同时在将包装袋9挤出承载盒7的过程中还依托承载盒7的内壁对包装袋9进行整形，使产品更为规整美观；其后抬升座2下降使承载盒7底部关闭。在实际应用中，若使驱动轴3持续转动，该单动力异步双向分离落袋机构将根据驱动轴3的转速按一定周期循环执行“抬升座2上升-抬升座2维持在高位的同时下压板1完成一次压下和升起动作-抬升座2下降”的动作，若使得该循环周期与输送线输送节奏相匹配，即可在袋装产品生产线末端实现全自动的分离落袋，其结构和控制均相对简单。

前述“曲柄6远离驱动轴3的一端与下压板1相适配，使抬升座2停留在其最高点的保持过程中下压板1完成一次下降、升起动作”，可以多种结构形式予以实现，例如：在曲柄6远离驱动轴3的一端可转动的连接连杆，连杆的另一端与下压板1可转动连接，使得曲柄6、连杆和下压板1构成曲柄连杆滑块机构，当曲柄6转动一周时下压板1即完成一次下降、升起动作；通过具体尺寸和位置设计可使得下压板1位于最低点时从动件5位于凸轮4的圆弧保持段40中部，即可满足前述的“抬升座2停留在其最高点的保持过程中下压板1完成一次下降、升起动作”，此处不过多赘述。

本实施例在实施时，还设置有第一弹性件和靶板11，第一弹性件用于对下压板1施加向上的弹力，靶板11与下压板1固定连接，曲柄6远离驱动轴的一端设置有与靶板11相适配的拍击件。如图3所示为驱动轴3逆时针转动过程中，从动件5位于凸轮4的圆弧保持段40起点位置的状态示意图，此时拍击件与靶板11开始接触；在驱动轴3继续逆时针转动过程中，拍击件随曲柄6一起转动，向下拨动靶板11，由此带动整个下压板1向下运动；如图4所示为从动件5转动至凸轮4的圆弧保持段40终点位置的状态示意图，当驱动轴3继续转动到该状态时，拍击件相对移动至靶板11的末端；如图5所示为从动件5进入凸轮4的回程段42时的状态示意图，当驱动轴3继续转动至该状态时，拍击件与靶板11脱离，下压板1在第一弹性件的作用下快速回弹复位。该设置整体结构紧凑、占用空间小，下压板1在完成下压后可快速回弹复位，避免对生产线上后续的包装袋造成干涉阻挡，有利于输送线和该单动力异步双向分离落袋机构生产节奏的快速衔接。

在实际生产过程中，完成落袋后启动输送线向前输送的时间并不必然等待抬升座2完全下降，仅需确认包装袋9已经分离完成落袋即可启动输送线向前输送，使输送线的步进时间和抬升座2下降时间重叠，由此可进一步提升生产速度和效率。进一步的，在抬升座2上还设置有感应开关13，感应开关13用于检测包装袋9落袋情况，例如感应开关13选用对射开关，该对射开关正对包装袋9下方落袋路径设置，当对射开关信号由无到有再到无即证明包装袋9已顺利落下。

需要说明的是，前述为驱动轴3单向旋转时的工作过程说明，上述结构在实际应用中亦可根据需要使驱动轴3正反向转动，其也应当在本发明构思下。具体而言其工作过程如下：先按前述使驱动轴3逆时针转动带动抬升座2上升至图3所示位置；其后继续逆时针转动驱动轴3，维持抬升座2不变，下压板1下降至图4所示位置；其后反向顺时针转动驱动轴3，在该转动过程中可继续保持从动件5与凸轮4的圆弧保持段40贴合而维持抬升座2位置不变，同时拍击件随曲柄6反向转动，下压板1在第一弹性件的作用下上升至回到图3所示位置；其后继续顺时针转动驱动轴3，在从动件5行经凸轮4的推程段41过程中抬升座2逐步下降。在该正反转实施方式下，亦能使抬升座2停留在其最高点的保持过程中下压板1完成一次下降、升起动作，在该正反转过程中，由于从动件5往复经过凸轮4的圆弧保持段40，在相同大小的凸轮4的情况下抬升座2可更长时间的维持其位置状态。

优选的，上述拍击件使用滚轮12，滚轮12与曲柄6可转动的连接，以减少其自身以及对靶板11的磨损。

具体实施时，该单动力异步双向分离落袋机构，还包括上滑座14和两根平行设置的导轨15，上滑座14与两根导轨15均滑动连接，下压板1安装在上滑座14上；第一弹性件选用两根第一弹簧10，两个第一弹簧10分别套设在两根导轨14上，第一弹簧10的下端固定，第一弹簧10的上端与上滑座14固定连接。

前述从动件5与凸轮4适配可采用不同锁合形式的凸轮机构，例如在凸轮4的轮面上加工沟槽，从动件5滑动设置于该沟槽内的形锁合凸轮机构等。本实施例在实施时，出于结构简化和控制成本的考虑，设置力锁合凸轮机构，即将从动件5设置于驱动轴3的正上方，形成重力封闭锁合形式，在抬升座2自重作用下即可保持使从动件5与凸轮4贴合。进一步的，还包括第二弹性件，第二弹性件用于对抬升座施加向下的弹力，进一步形成弹力封闭锁合形式，保证从动件5与凸轮4的贴合可靠性。

具体实施时，该单动力异步双向分离落袋机构，还包括下滑座16和两根平行设置的导轨15，下滑座16与两根导轨15均滑动连接，抬升座2安装在下滑座16上；第二弹性件选用第二弹簧17，两个第二弹簧17分别套设在两根导轨15上，第二弹簧17的上端固定，第二弹簧17的下端与下滑座16固定连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。