本發(fā)明涉及自動化生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是一種碳酸鈣粉自動包裝機系統(tǒng)及自動包裝方法。

背景技術(shù)：

包裝生產(chǎn)線是一個系統(tǒng)的總稱，包裝生產(chǎn)線一般都是由幾種不同的包裝機以及傳輸帶組成，生產(chǎn)中的產(chǎn)品或者已經(jīng)完成加工完成的產(chǎn)品被運送到包裝生產(chǎn)線上進行包裝加工，完工后被送出就成了完整的便于運輸?shù)漠a(chǎn)品了。包裝生產(chǎn)線的包裝過程包括充填、裹包、封口等主要工序。

包裝機主要用來將干燥的粉體、小顆?；蚱瑺畹某善坊蛟霞尤氲巾敹碎_口的包裝袋內(nèi)，然后將裝好料的包裝袋進行移動裝載，其包裝質(zhì)量的好壞會影響產(chǎn)品的運輸和銷售。

現(xiàn)有的碳酸鈣粉末包裝機主要是人工控制，需要一個作業(yè)員固定進行裝料啟動作業(yè)，但是在粉體包裝生產(chǎn)線上，往往存在很多散落在空氣中的粉體，作業(yè)員吸入太多后會影響身體健康，嚴重時還會形成職業(yè)病，若是企業(yè)頻繁更換作業(yè)員又無形中增加了企業(yè)人力資源成本。人工控制包裝，效率低，成本高，且人員穩(wěn)定性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種碳酸鈣粉自動包裝機系統(tǒng)及自動包裝方法，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化包裝，實現(xiàn)上袋、裝袋、 傳輸、稱重計量、單包整形、碼垛及碼垛整形，自動化的完成碳酸鈣粉包裝過程中的所有工序，有效的節(jié)約了人力成本，節(jié)約了原材料成本，同時自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)速率。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種碳酸鈣粉自動包裝機系統(tǒng)，它包括總控制器、上袋子系統(tǒng)、裝料子系統(tǒng)、輸送子系統(tǒng)、單包整形子系統(tǒng)、清料子系統(tǒng)、計量剔除子系統(tǒng)、抓板子系統(tǒng)、碼垛子系統(tǒng)和整垛整形子系統(tǒng)，總控制器控制上袋子系統(tǒng)、裝料子系統(tǒng)、輸送子系統(tǒng)、單包整形子系統(tǒng)、清料子系統(tǒng)、計量剔除子系統(tǒng)、抓板子系統(tǒng)、碼垛子系統(tǒng)和整垛整形子系統(tǒng)運作，上袋子系統(tǒng)實現(xiàn)包裝袋的自動上袋，裝料子系統(tǒng)對上好的空包裝袋進行裝料，裝好料的包裝袋落料到輸送子系統(tǒng)的傳送帶上進行傳輸，傳輸?shù)絾伟挝恢糜蓡伟巫酉到y(tǒng)進行單包整形，使裝料后的碳酸鈣粉袋易于碼垛，整形后的碳酸鈣粉袋傳輸?shù)角辶咸帲辶献酉到y(tǒng)將殘留的碳酸鈣粉揚起并吸取含有碳酸鈣粉的空氣，清料后的碳酸鈣粉袋傳輸?shù)接嬃刻蕹酉到y(tǒng)進行重量計量，并將重量不合格產(chǎn)品進行剔除，抓板子系統(tǒng)確保碼垛臺上放置有塑料滑托板，碼垛子系統(tǒng)將包碳酸鈣粉袋抓取并進行碼垛，碼垛完成的整垛碳酸鈣粉袋傳輸?shù)秸庹翁帲?jīng)整垛整形子系統(tǒng)整形后，由叉車運送到倉庫進行存放。

所述的上袋子系統(tǒng)包括袋庫、吸嘴、機械夾臂、伸縮缸、位置傳感器和供壓系統(tǒng)，所述的袋庫位于吸嘴下方，放置碼垛整齊的空包裝袋，供壓系統(tǒng)為吸嘴提供負壓，吸嘴吸緊空包裝袋并帶動空包裝袋運動到第一位置，機械夾臂夾住空包裝袋，吸嘴吸緊空包裝袋并繼續(xù)運動到第二位置，拉開空包裝袋的袋口，吸嘴松開空包裝袋，機械夾臂夾住空包裝袋運動到第三位置，伸縮缸插入拉開的空包裝袋袋口，對袋口進行定型，定型完成后機械夾臂夾住空包裝袋，運動到第四位置，使出料口插入空包裝袋袋口輸送碳酸鈣粉，位置傳感器檢測吸嘴和機械夾臂在上袋過程中所在位置。

所述的裝料子系統(tǒng)包括包括料斗、出料口、托袋臺、流量傳感器、紅外傳感器和推料臂，所述的料斗與出料口的一端封閉連接，出料口的另一端插入包裝袋，所述的托袋臺位于出料口下方，用于承托裝料后的包裝袋，所述的推料臂位于出料口與托袋臺中間，用于在包裝袋裝滿碳酸鈣粉后將包裝袋推離出料口，所述的紅外傳感器檢測出料口是否上袋成功，流量傳感器檢測出料口的出料量，總控制器根據(jù)檢測系統(tǒng)反饋的上袋成功信號控制托袋臺伸出承托包裝袋，同時控制出料口出料，根據(jù)檢測系統(tǒng)反饋的出料口出料量信號控制出料口停止出料，同時控制推料臂將包裝袋推離出料口，托袋臺縮回，使包裝袋下落到傳送帶上。

所述的清料子系統(tǒng)包括射線揚塵裝置、紅外線檢測裝置、抽風機和袋式收塵器，總控制器控制射線揚塵裝置、紅外線檢測裝置和抽風機運行，袋式收塵器通過軟管連接在抽風機的出風端，紅外線檢測裝置檢測是否有裝袋后的碳酸鈣粉袋傳輸經(jīng)過清料處，射線揚塵裝置發(fā)射出射線將包裝袋上的碳酸鈣粉體揚起，抽風機對揚起的碳酸鈣粉體進行抽吸，并將抽吸的含有碳酸鈣粉體的氣體通過軟管傳輸?shù)酱绞諌m器。

所述的計量剔除子系統(tǒng)包括計量稱、傳送帶、剔除裝置、顯示器和滑落導軌，顯示器設置在計量稱的一側(cè)，計量稱的下游緊鄰設置有傳送帶，傳送帶兩側(cè)相對的設置有剔除裝置和滑落導軌，計量稱采集裝滿料的包裝袋的重量并傳輸?shù)娇偪刂破?，總控制器控制判斷采集的包裝袋的重量與額定重量是否相符，并將判斷結(jié)果傳輸?shù)教蕹b置，同時控制顯示器顯示計量稱采集的裝滿料的包裝袋的重量，剔除裝置根據(jù)判斷結(jié)果，控制剔除臂將不合格產(chǎn)品剔出傳送帶，沿對側(cè)的滑落導軌滑落到不合格產(chǎn)品堆放處，等待補料續(xù)流。

所述的抓板子系統(tǒng)包括抓取裝置，設置在抓取裝置上的CCD攝像頭和紅外檢測裝置，用于碼垛碳酸鈣粉袋的碼垛臺以及塑料滑托板板庫， CCD攝像頭用于采集碼垛臺上的圖像，紅外檢測裝置用于采集碼垛臺反射的紅外線，所述抓取裝置設置在碼垛臺的一側(cè)，抓取裝置的另一側(cè)設置塑料滑托板板庫，塑料滑托板板庫用于方式備用塑料滑托板。

一種碳酸鈣粉自動包裝機系統(tǒng)的自動包裝方法，該方法包括如下步驟：

S1：包裝機上電；

S2：上袋子系統(tǒng)進行上袋；

S3：上袋完成后，裝料子系統(tǒng)開始裝料；

S4：裝料完成后，裝滿料的碳酸鈣粉袋落料到傳輸子系統(tǒng)的傳輸帶上；

S5：傳輸子系統(tǒng)將碳酸鈣粉袋傳輸?shù)絾伟翁庍M行單包整形；

S6：整形完成后的碳酸鈣粉袋傳輸?shù)角辶咸?，清料子系統(tǒng)將殘留的碳酸鈣粉揚起并吸取含有碳酸鈣粉的空氣；

S7：清料后的碳酸鈣粉袋傳輸?shù)接嬃刻蕹酉到y(tǒng)進行重量計量，并將重量不合格產(chǎn)品進行剔除；

S8：抓板子系統(tǒng)確認碼垛臺上放置有塑料滑托板；

S9：碼垛子系統(tǒng)將包碳酸鈣粉袋抓取并進行碼垛；

S10：碼垛完成的整垛碳酸鈣粉袋傳輸?shù)秸庹翁?，由整垛整形子系統(tǒng)整形；

S11：叉車運送整垛碳酸鈣粉包到倉庫進行存放；

S12：重復步驟S2-S11，直到生產(chǎn)線停止。

所述的自動包裝方法還包括報警步驟，上袋子系統(tǒng)、裝料子系統(tǒng)、清料子系統(tǒng)、計量剔除子系統(tǒng)、抓板子系統(tǒng)和碼垛子系統(tǒng)在檢測到生產(chǎn)線上參數(shù)與預設不符合時進行報警。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種碳酸鈣粉自動包裝機系統(tǒng)及自動包裝方法，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化包裝，實現(xiàn)上袋、裝袋、 傳輸、稱重計量、單包整形、碼垛及碼垛整形，自動化的完成碳酸鈣粉包裝過程中的所有工序，有效的節(jié)約了人力成本，節(jié)約了原材料成本，同時自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)速率。

附圖說明

圖1為自動包裝機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為自動包裝機包裝方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種碳酸鈣粉自動包裝機系統(tǒng)，它包括總控制器、上袋子系統(tǒng)、裝料子系統(tǒng)、輸送子系統(tǒng)、單包整形子系統(tǒng)、清料子系統(tǒng)、計量剔除子系統(tǒng)、抓板子系統(tǒng)、碼垛子系統(tǒng)和整垛整形子系統(tǒng)，總控制器控制上袋子系統(tǒng)、裝料子系統(tǒng)、輸送子系統(tǒng)、單包整形子系統(tǒng)、清料子系統(tǒng)、計量剔除子系統(tǒng)、抓板子系統(tǒng)、碼垛子系統(tǒng)和整垛整形子系統(tǒng)運作，上袋子系統(tǒng)實現(xiàn)包裝袋的自動上袋，裝料子系統(tǒng)對上好的空包裝袋進行裝料，裝好料的包裝袋落料到輸送子系統(tǒng)的傳送帶上進行傳輸，傳輸?shù)絾伟挝恢糜蓡伟巫酉到y(tǒng)進行單包整形，使裝料后的碳酸鈣粉袋易于碼垛，整形后的碳酸鈣粉袋傳輸?shù)角辶咸?，清料子系統(tǒng)將殘留的碳酸鈣粉揚起并吸取含有碳酸鈣粉的空氣，清料后的碳酸鈣粉袋傳輸?shù)接嬃刻蕹酉到y(tǒng)進行重量計量，并將重量不合格產(chǎn)品進行剔除，抓板子系統(tǒng)確保碼垛臺上放置有塑料滑托板，碼垛子系統(tǒng)將包碳酸鈣粉袋抓取并進行碼垛，碼垛完成的整垛碳酸鈣粉袋傳輸?shù)秸庹翁帲?jīng)整垛整形子系統(tǒng)整形后，由叉車運送到倉庫進行存放。

所述的上袋子系統(tǒng)包括袋庫、吸嘴、機械夾臂、伸縮缸、位置傳感器和供壓系統(tǒng)，所述的袋庫位于吸嘴下方，放置碼垛整齊的空包裝袋，供壓系統(tǒng)為吸嘴提供負壓，吸嘴吸緊空包裝袋并帶動空包裝袋運動到第一位置，機械夾臂夾住空包裝袋，吸嘴吸緊空包裝袋并繼續(xù)運動到第二位置，拉開空包裝袋的袋口，吸嘴松開空包裝袋，機械夾臂夾住空包裝袋運動到第三位置，伸縮缸插入拉開的空包裝袋袋口，對袋口進行定型，定型完成后機械夾臂夾住空包裝袋，運動到第四位置，使出料口插入空包裝袋袋口輸送碳酸鈣粉，位置傳感器檢測吸嘴和機械夾臂在上袋過程中所在位置。

所述的機械夾臂包括第一臂和第二臂，第一臂和第二臂均為直臂，分兩側(cè)夾住空包裝袋。所述的伸縮缸與出料口形狀、尺寸相同。所述的位置傳感器至少為3個，其中至少一個位置傳感器安裝在吸嘴處，至少1個位置傳感器安裝在機械夾臂的第一臂上，至少1個位置傳感器安裝在機械夾臂的第二臂上。所述的第一位置、第二位置為吸嘴z軸正向移動到達的位置，所述的第三位置為機械夾臂夾住空包裝袋先Y軸正向移動后到達的位置，所述的第四位置為機械夾臂夾住空包裝袋Y軸正向移動后到達的位置。

所述的裝料子系統(tǒng)包括包括料斗、出料口、托袋臺、流量傳感器、紅外傳感器和推料臂，所述的料斗與出料口的一端封閉連接，出料口的另一端插入包裝袋，所述的托袋臺位于出料口下方，用于承托裝料后的包裝袋，所述的推料臂位于出料口與托袋臺中間，用于在包裝袋裝滿碳酸鈣粉后將包裝袋推離出料口，所述的紅外傳感器檢測出料口是否上袋成功，流量傳感器檢測出料口的出料量，總控制器根據(jù)檢測系統(tǒng)反饋的上袋成功信號控制托袋臺伸出承托包裝袋，同時控制出料口出料，根據(jù)檢測系統(tǒng)反饋的出料口出料量信號控制出料口停止出料，同時控制推料臂將包裝袋推離出料口，托袋臺縮回，使包裝袋下落到傳送帶上。

所述的托袋臺包括相互對稱的兩部分，各部分均包括一根與包裝袋底面齊平的直鋼，一塊一側(cè)固定連接在直鋼上的托板以及托袋臺動力裝置，托袋臺動力裝置與直鋼的一端連接，另一端與控制系統(tǒng)連接。所述的推料臂包括動力部分和臂部分，動力部分與臂部分固定連接，臂部分包括直臂和與平板，直臂的一端與動力部分固定連接，直臂的另一端垂直于平板且與平板中心固定連接，所述的動力部分與控制系統(tǒng)連接。裝料子系統(tǒng)還包括壓力傳感器，壓力傳感器檢測料斗內(nèi)碳酸鈣粉重量。

所述的清料子系統(tǒng)包括射線揚塵裝置、紅外線檢測裝置、抽風機和袋式收塵器，總控制器控制射線揚塵裝置、紅外線檢測裝置和抽風機運行，袋式收塵器通過軟管連接在抽風機的出風端，紅外線檢測裝置檢測是否有裝袋后的碳酸鈣粉袋傳輸經(jīng)過清料處，射線揚塵裝置發(fā)射出射線將包裝袋上的碳酸鈣粉體揚起，抽風機對揚起的碳酸鈣粉體進行抽吸，并將抽吸的含有碳酸鈣粉體的氣體通過軟管傳輸?shù)酱绞諌m器。

所述的袋式收塵器還通過管道與儲料倉連接。所述的射線揚塵裝置包括支架和固定安裝在支架上的射線發(fā)射器，射線發(fā)射器的控制信號輸入端與控制器的揚塵控制信號輸出端連接。所述的紅外線檢測裝置設置在支架上。所述的袋式收塵器包括入風口、進風室、沉降室和出風口，入風口設置在進風室的一側(cè)，進風室的底端與沉降室聯(lián)通，出風口設置在沉降室的一側(cè)，沉降室的底部通過管道與儲料倉連接。所述的沉降室與儲料倉之間的管道上設置有關(guān)風閥，關(guān)風閥與控制器的一個控制輸出連接。

所述的計量剔除子系統(tǒng)包括計量稱、傳送帶、剔除裝置、顯示器和滑落導軌，顯示器設置在計量稱的一側(cè)，計量稱的下游緊鄰設置有傳送帶，傳送帶兩側(cè)相對的設置有剔除裝置和滑落導軌，計量稱采集裝滿料的包裝袋的重量并傳輸?shù)娇偪刂破?，總控制器控制判斷采集的包裝袋的重量與額定重量是否相符，并將判斷結(jié)果傳輸?shù)教蕹b置，同時控制顯示器顯示計量稱采集的裝滿料的包裝袋的重量，剔除裝置根據(jù)判斷結(jié)果，控制剔除臂將不合格產(chǎn)品剔出傳送帶，沿對側(cè)的滑落導軌滑落到不合格產(chǎn)品堆放處，等待補料續(xù)流。

所述的計量稱為計量傳送帶，在傳輸過程中實現(xiàn)重量采集。所述的剔除裝置包括剔除臂和動力裝置，動力裝置的控制箱信號輸入端與控制器連接，動力裝置的動力端與剔除臂連接。所述的剔除臂包括直臂和橫板，直臂垂直固定在橫板的中心。所述的剔除裝置還包括聲光報警器，若剔除臂不能將不合格產(chǎn)品推到指定位置，聲光報警器進行報警。

所述的抓板子系統(tǒng)包括抓取裝置，設置在抓取裝置上的CCD攝像頭和紅外檢測裝置，用于碼垛碳酸鈣粉袋的碼垛臺以及塑料滑托板板庫， CCD攝像頭用于采集碼垛臺上的圖像，紅外檢測裝置用于采集碼垛臺反射的紅外線，所述抓取裝置設置在碼垛臺的一側(cè)，抓取裝置的另一側(cè)設置塑料滑托板板庫，塑料滑托板板庫用于方式備用塑料滑托板。

所述的抓取裝置包括支撐座，所述支撐座上安裝有旋轉(zhuǎn)座，所述的旋轉(zhuǎn)座上設置有機械手臂，機械手臂上設置有機械手及驅(qū)動機械手吸取托板的吸板氣缸，所述的CCD攝像頭和紅外檢測裝置設置在機械手上。所述的托板板庫上設置有第一擋板、第二擋板、推板和驅(qū)動推板移動的驅(qū)動裝置，所述的第一擋板與第二擋板之間的夾角為90°，所述的推板安裝在驅(qū)動裝置上，且推板與第二擋板平行。所述的驅(qū)動裝置包括推板氣缸，所述的推板氣缸安裝在托板板庫上，且推板氣缸的活塞桿與第二擋板連接。

所述的碼垛子系統(tǒng)包括機械手，機械手將碳酸鈣粉袋抓取并搬移后進行碼垛。

所述的單包整形子系統(tǒng)包括上方及兩側(cè)的整形板，總控制器控制整形板對單包碳酸鈣粉袋進行整形，所述的整垛正次那個子系統(tǒng)同樣包括上方及兩側(cè)的整形板，總控制器控制整形板對整垛碳酸鈣粉包進行整形。

如圖2所示，一種碳酸鈣粉自動包裝機系統(tǒng)的自動包裝方法，該方法包括如下步驟：

S1：包裝機上電；

S2：上袋子系統(tǒng)進行上袋；

S3：上袋完成后，裝料子系統(tǒng)開始裝料；

S4：裝料完成后，裝滿料的碳酸鈣粉袋落料到傳輸子系統(tǒng)的傳輸帶上；

S5：傳輸子系統(tǒng)將碳酸鈣粉袋傳輸?shù)絾伟翁庍M行單包整形；

S6：整形完成后的碳酸鈣粉袋傳輸?shù)角辶咸?，清料子系統(tǒng)將殘留的碳酸鈣粉揚起并吸取含有碳酸鈣粉的空氣；

S7：清料后的碳酸鈣粉袋傳輸?shù)接嬃刻蕹酉到y(tǒng)進行重量計量，并將重量不合格產(chǎn)品進行剔除；

S8：抓板子系統(tǒng)確認碼垛臺上放置有塑料滑托板；

S9：碼垛子系統(tǒng)將碳酸鈣粉袋抓取并進行碼垛；

S10：碼垛完成的整垛碳酸鈣粉袋傳輸?shù)秸庹翁?，由整垛整形子系統(tǒng)整形；

S11：叉車運送整垛碳酸鈣粉包到倉庫進行存放；

S12：重復步驟S2-S11，直到生產(chǎn)線停止。

所述的自動包裝方法還包括報警步驟，上袋子系統(tǒng)、裝料子系統(tǒng)、清料子系統(tǒng)、計量剔除子系統(tǒng)、抓板子系統(tǒng)和碼垛子系統(tǒng)在檢測到生產(chǎn)線上參數(shù)與預設不符合時進行報警。包裝機開啟后首先判斷袋庫有無空包裝袋，檢測機械臂是否回零，若已回零，則吸嘴向下運動，吸取空包裝袋，吸嘴吸住空包裝袋運動，到達第一位置；機械夾臂夾住空包裝袋，吸嘴吸住空包裝袋繼續(xù)運動，到達第二位置，拉開空包裝袋的袋口；吸嘴松開空包裝袋，并回到初始位置，機械夾臂夾住空包裝袋移動到第三位置，伸縮缸插入拉開的空包裝袋袋口，對袋口定型后伸縮缸回縮回起始位置；機械夾臂夾住空包裝袋移動到第四位置，使出料口插入空包裝袋袋口輸送碳酸鈣粉；上袋完成，松開機械臂，機械夾臂回到起始位置；裝料子系統(tǒng)開始運作，判斷壓力傳感器是否檢測到壓力，若壓力傳感器檢測到壓力，則出料口出料，開始裝料，流量傳感器啟動，開始計量裝料量；流量傳感器將裝料量數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偪刂破?；包裝袋裝滿后，總控制器控制出料口停止出料；總控制器控制推料臂將包裝袋推離出料口；總控制器控制托料臺縮回，裝滿料的包裝袋落料到傳輸帶，傳輸?shù)絾伟翁?，總控制器控制整形板從上方和兩?cè)擠壓碳酸鈣粉包，完成單包整形，整形完成后的碳酸鈣粉包傳輸?shù)角辶咸?，紅外線檢測裝置檢測到有碳酸鈣粉袋傳輸經(jīng)過清料處，并將信息傳輸?shù)娇偪刂破?；總控制器控制射線揚塵裝置射出射線將包裝袋上的碳酸鈣粉體揚起；總控制器控制抽風機對揚起的碳酸鈣粉體進行抽吸，并將抽吸的含有碳酸鈣粉體的氣體通過軟管傳輸?shù)酱绞諌m器。碳酸鈣粉包傳輸?shù)接嬃糠Q；計量稱采集裝滿料的包裝袋的重量并傳輸?shù)娇偪刂破?；總控制器判斷采集的包裝袋的重量與額定重量是否相符，并將判斷結(jié)果傳輸?shù)教蕹b置；剔除裝置根據(jù)判斷結(jié)果，控制剔除臂將不合格產(chǎn)品剔出傳送帶；被剔出產(chǎn)品沿滑落導軌滑落到不合格產(chǎn)品堆放處，等待補料續(xù)流；抓取裝置檢測碼垛臺上是否有塑料滑托板，若有進行碳酸鈣粉袋碼垛；若沒有，則抓取裝置檢測塑料滑托板板庫是否有備料，若有備料，則抓取裝置吸取塑料滑托板板庫的塑料滑托板，將塑料滑托板放置在碼垛臺上，若沒有備料則進行報警；塑料滑托板準備好后，碼垛子系統(tǒng)的機械手將碳酸鈣粉袋抓取并進行碼垛，碼垛完成的整垛碳酸鈣粉袋傳輸?shù)秸庹翁?，由整垛整形子系統(tǒng)整形；叉車運送整垛碳酸鈣粉包到倉庫進行存放。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動化包裝，實現(xiàn)上袋、裝袋、 傳輸、稱重計量、單包整形、碼垛及碼垛整形，自動化的完成碳酸鈣粉包裝過程中的所有工序，有效的節(jié)約了人力成本，節(jié)約了原材料成本，同時自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)速率。