本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大包自動(dòng)吸料裝置及自動(dòng)吸料方法。

背景技術(shù)：

部分行業(yè)往往由于工作的需要，經(jīng)常要使用粉料或顆粒料，如在自來水凈化領(lǐng)域，往往需要大量使用粉碳或石灰來保證水的質(zhì)量。而這些粉料或顆粒料在運(yùn)輸時(shí)需要裝袋，例如大包或小包，在存儲(chǔ)時(shí)一般也是成堆的堆放，一般每大包重量不小于500kg，每小包重要不大于50kg。

在實(shí)際使用時(shí)，大包的卸料方式通常采用人工卸料，一種方式是用電動(dòng)葫蘆或行車將大包吊起，打開大包底部的出料口，由于重力作用將物料下落至相應(yīng)設(shè)備中，這種方式導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備復(fù)雜、布置不靈活且占用空間大；另一種方式是大包直接放置地面上，人工拿著吸料槍插入大包內(nèi)物料中，吸料槍的出口連接負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)，物料通過負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)吸入相應(yīng)設(shè)備中，這種吸料方式要求工人一直拿著吸料槍，上下不斷地移動(dòng)吸料槍，直至吸料完成，導(dǎo)致自動(dòng)化水平低、勞動(dòng)強(qiáng)度較大，影響工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種大包自動(dòng)吸料裝置及自動(dòng)吸料方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中大包吸料裝置復(fù)雜、占用空間大、自動(dòng)化水平低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺陷，實(shí)現(xiàn)大包自動(dòng)吸料裝置的自動(dòng)化吸料，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，并且該裝置結(jié)構(gòu)緊湊簡單，占用空間小且易于布置。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種大包自動(dòng)吸料裝置，其特征在于，包括機(jī)架、吸料槍、可上下擺動(dòng)的夾持機(jī)構(gòu)、負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)、設(shè)置在機(jī)架上使吸料槍可升降的升降機(jī)構(gòu)、設(shè)置在機(jī)架底部的稱重模塊、和控制單元；所述夾持機(jī)構(gòu)包括夾持爪、連桿機(jī)構(gòu)、用于驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)上下擺動(dòng)的動(dòng)力部件，所述夾持爪通過連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架上；所述負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)與吸料槍出口相接；所述動(dòng)力部件、升降機(jī)構(gòu)和稱重模塊均與控制單元通信連接。

為了實(shí)現(xiàn)升降機(jī)構(gòu)的自動(dòng)上升和下降，所述升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)架上的從動(dòng)輪、纏繞在從動(dòng)輪上的鋼絲繩、設(shè)置在機(jī)架上的減速電機(jī)、與減速電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接的主動(dòng)輪、和接近開關(guān)；所述鋼絲繩的一端設(shè)置有吸料槍，另一端設(shè)置在主動(dòng)輪上；接近開關(guān)設(shè)置在機(jī)架上且位于主動(dòng)輪下方，其中減速電機(jī)和接近開關(guān)均與控制單元通信連接。

為了使得鋼絲繩繃緊，防止從從動(dòng)輪上脫落，所述大包自動(dòng)吸料裝置還包括配重塊，所述配重塊安裝在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間的鋼絲繩上。

進(jìn)一步地，所述連桿機(jī)構(gòu)包括上擺桿、下擺桿和設(shè)置在機(jī)架上的擺桿安裝座，所述夾持爪鉸接至上擺桿的一端和下擺桿的一端，上擺桿的另一端和下擺桿的另一端均與擺桿安裝座鉸接；所述動(dòng)力部件包括氣缸和用于控制氣缸的氣缸桿伸縮的電磁閥，氣缸通過氣缸安裝座安裝在機(jī)架上，氣缸桿安裝在上擺桿上；并且為了控制氣缸的行程，氣缸上設(shè)置有磁性開關(guān)，磁性開關(guān)與控制單元連接。

為了便于起吊大包，所述機(jī)架為包括四根立柱和在兩兩立柱之間的橫梁的框體，所述夾持機(jī)構(gòu)的數(shù)量為四個(gè)，且一個(gè)夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置在對應(yīng)的一根立柱上。

為了隔離大包自動(dòng)吸料裝置運(yùn)行區(qū)域和其他區(qū)域，所述大包自動(dòng)吸料裝置還包括安裝在機(jī)架的其中一側(cè)面上防護(hù)門。該防護(hù)門在大包放入機(jī)架內(nèi)時(shí)打開，大包自動(dòng)吸料裝置運(yùn)行時(shí)關(guān)閉，在大包內(nèi)物料吸完時(shí)再次打開取出大包。

本發(fā)明還提供一種自動(dòng)吸料方法，采用如上所述的大包自動(dòng)吸料裝置進(jìn)行自動(dòng)吸料，所述方法包括如下步驟：預(yù)吸料、動(dòng)態(tài)吸料和完成吸料：預(yù)吸料：在預(yù)吸料時(shí)，將大包放置在機(jī)架內(nèi)，人工解開大包出料口，將大包的吊帶鉤掛在夾持爪上，控制單元控制動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾持爪上升，夾持爪將大包吊起；啟動(dòng)升降機(jī)構(gòu)使吸料槍下降，并且將升降機(jī)構(gòu)將吸料槍到達(dá)物料表面的電子信號(hào)發(fā)送至控制單元，控制單元控制升降機(jī)構(gòu)停止，啟動(dòng)負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)，開始吸料；動(dòng)態(tài)吸料：根據(jù)稱重模塊向控制單元發(fā)送表示物料重量減少的信號(hào)，控制單元重啟升降機(jī)構(gòu)，吸料槍繼續(xù)下降吸料；以及完成吸料：根據(jù)稱重模塊向控制單元發(fā)送表示物料已吸完的信號(hào)，控制單元啟動(dòng)升降機(jī)構(gòu)使得吸料槍上升，并且控制動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)使得夾持爪下降，取下大包。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：夾持爪夾持大包吊帶，動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾持爪在吸料槍吸料時(shí)上升和吸料完成后下落；升降機(jī)構(gòu)使吸料槍在吸料時(shí)下降且在吸料完成后上升；控制單元控制動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾持爪上升，將大包吊起來，接著控制單元控制升降機(jī)構(gòu)使吸料槍下降，啟動(dòng)負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)，開始吸料；稱重模塊將表示大包內(nèi)物料重量減少的信號(hào)輸出至控制單元，控制單元控制升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對吸料槍的進(jìn)一步下降，并且在吸料基本完成時(shí)，稱重模塊將表示大包內(nèi)物料已被吸完的信號(hào)輸出至控制單元，控制單元控制動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾持爪向下運(yùn)動(dòng)且驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)吸料槍上升，取下大包；該大包自動(dòng)吸料裝置提高了自動(dòng)化吸料水平，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)而提高了工作效率；該裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊、占用面積小且易于靈活布置。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡要介紹，顯而易見地，下面描述的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明大包自動(dòng)吸料裝置的一種實(shí)施例的局部正視圖；

圖2為本發(fā)明大包自動(dòng)吸料裝置的一種實(shí)施例的局部俯視圖；

圖3為本發(fā)明大包自動(dòng)吸料裝置的一種實(shí)施例的局部左視圖；

圖4為本發(fā)明大包自動(dòng)吸料裝置的一種實(shí)施例的夾持機(jī)構(gòu)的第一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中僅示出兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)；以及

圖5為本發(fā)明大包自動(dòng)吸料裝置的一種實(shí)施例的夾持機(jī)構(gòu)的第二運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中僅示出兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1至圖5所示，本發(fā)明涉及大包自動(dòng)吸料裝置，包括機(jī)架1、吸料槍2、可上下擺動(dòng)的夾持機(jī)構(gòu)、負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)（未示出）、設(shè)置在機(jī)架1上的使吸料槍2可升降的升降機(jī)構(gòu)、設(shè)置在機(jī)架1底部的稱重模塊3、和控制單元（未示出）；如圖4所示，夾持機(jī)構(gòu)包括夾持爪14、連桿機(jī)構(gòu)、用于驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)上下擺動(dòng)的動(dòng)力部件，夾持爪14通過連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架1上；負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)與吸料槍2出口相接；動(dòng)力部件、升降機(jī)構(gòu)和稱重模塊3均與控制單元通信連接。

具體地，大包10內(nèi)裝滿例如粉狀或顆粒狀物料，如圖4所示，起初大包10的吊帶11鉤掛在夾持爪14上，動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾持爪14的上升，將大包10吊起來，接著升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)吸料槍2下降至物料表面，啟動(dòng)負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)吸料；當(dāng)稱重模塊3檢測到表示物料重量減少的信號(hào)時(shí)，將該信號(hào)發(fā)送至控制單元，控制單元控制升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)吸料槍2進(jìn)一步下降以吸取剩余的物料；當(dāng)稱重模塊3檢測到表示物料基本吸完的信號(hào)時(shí)，發(fā)送至控制單元，控制單元控制動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)使得夾持爪14下降，使大包10落在地面上，與此同時(shí)，控制單元控制升降機(jī)構(gòu)使得吸料槍2提升復(fù)位，以等待下次吸料。

如圖1至圖3所示，本實(shí)施例機(jī)架1包括四個(gè)立柱1-1和在兩兩立柱1-1之間的橫梁1-2。升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)架1上端橫梁1-2上的從動(dòng)輪5、纏繞在從動(dòng)輪5上的鋼絲繩7、設(shè)置在機(jī)架1一側(cè)橫梁1-2上的減速電機(jī)4、與減速電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸連接的主動(dòng)輪6，鋼絲繩7一端連接有吸料槍2，另一端固定在主動(dòng)輪6上，當(dāng)啟動(dòng)減速電機(jī)4時(shí)，主動(dòng)輪6轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鋼絲繩7繞著從動(dòng)輪5的溝槽運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)輪5對鋼絲繩7的運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，從而實(shí)現(xiàn)吸料槍2上升或下降。如圖1所示，在主動(dòng)輪6的下方設(shè)置有接近開關(guān)8，該接近開關(guān)8固定在機(jī)架1上，用于檢測主動(dòng)輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，從而控制吸料槍2的下降高度和速度，接近開關(guān)8與控制單元通信連接。具體地，根據(jù)吸料槍2到大包10物料表面的距離，控制單元設(shè)定當(dāng)接近開關(guān)8檢測到鋼絲繩7繞主動(dòng)輪6轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)的長度等于該距離時(shí)，接近開關(guān)8發(fā)送信號(hào)至控制單元，則控制單元根據(jù)該信號(hào)控制減速電機(jī)4停止，吸料槍2開始吸料。實(shí)際中，一般在控制單元中設(shè)定一個(gè)安全閾值，即鋼絲繩7繞主動(dòng)輪6轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)的長度等于吸料槍2到大包10物料表面的距離和安全閾值之和，因此在預(yù)吸料時(shí)，啟動(dòng)減速電機(jī)4，吸料槍2下落至大包10內(nèi)的物料表面，此時(shí)鋼絲繩7是松弛的，當(dāng)停止減速電機(jī)4且啟動(dòng)負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)開始吸料時(shí)，隨著物料的減少，吸料槍2在重力下下降。在吸料過程中，控制單元與減速電機(jī)4及稱重模塊3通信連接，通過稱重模塊3發(fā)出的物料重量信號(hào)，控制單元控制減速電機(jī)4的啟動(dòng)和停止，其中接近開關(guān)8通過在控制單元中設(shè)定吸料槍2下降的高度來實(shí)現(xiàn)控制單元對吸料槍2的位置控制。

在本實(shí)施例中，圖4示出預(yù)吸料時(shí)，大包10的吊帶11掛鉤在夾持爪14上的其中兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)的各部分的狀態(tài)示意圖，圖5示出在大部分物料被吸完后，其中兩個(gè)夾持機(jī)構(gòu)中氣缸15的氣缸桿15-1完全伸出時(shí)的各部分的狀態(tài)示意圖。如圖4和圖5所示，氣缸15的氣缸桿15-1通過電磁閥實(shí)現(xiàn)伸縮，氣缸桿15-1安裝在上擺桿16上，因此氣缸15的氣缸桿15-1的伸縮可以帶動(dòng)上擺桿16及下擺桿17的上下擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾持爪14的上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)大包10的上升和下落。進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)氣缸15不同行程的運(yùn)動(dòng)，四個(gè)夾持機(jī)構(gòu)各自設(shè)置在機(jī)架1的對應(yīng)立柱1-1上，其中四個(gè)夾持機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上是相同的。參照圖4和圖5說明，在本實(shí)施例中，四個(gè)氣缸15的每個(gè)上均設(shè)置有用于設(shè)定每個(gè)氣缸15的三個(gè)行程的三個(gè)磁性開關(guān)18-20，即上磁性開關(guān)19、中磁性開關(guān)18和下磁性開關(guān)20，其中每個(gè)磁性開關(guān)18-20均與控制單元連接。在本實(shí)施例中，四個(gè)氣缸15由四個(gè)電磁閥單獨(dú)控制，從而根據(jù)不同磁性開關(guān)18-20的反饋信號(hào)，控制單元可以單獨(dú)控制四個(gè)氣缸15的不同行程，從而氣缸15的氣缸桿15-1對上擺桿16及下擺桿17實(shí)現(xiàn)不同高度的擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)大包10的抖袋動(dòng)作，減少物料在大包10內(nèi)壁上的粘附和殘留。例如，控制單元控制電磁閥啟動(dòng)氣缸15，如果中磁性開關(guān)18反饋信號(hào)至控制單元，則控制單元控制氣缸15的氣缸桿15-1運(yùn)行到中磁性開關(guān)18所處的位置，上擺桿16和下擺桿17在氣缸桿15-1的帶動(dòng)下向上擺動(dòng)，將大包10吊起來，為吸料槍2吸料做好準(zhǔn)備。

為了使得鋼絲繩7繃緊，防止從從動(dòng)輪5上脫落，如圖3所示，在主動(dòng)輪6和從動(dòng)輪5之間的鋼絲繩7上設(shè)置有配重塊9。

為了保護(hù)人身安全，隔離大包自動(dòng)吸料裝置運(yùn)行區(qū)域和其他區(qū)域，在機(jī)架1的其中一側(cè)面上安裝有防護(hù)門（未示出）。在預(yù)吸料時(shí)，打開防護(hù)門，叉車將大包10放置在機(jī)架1內(nèi)，在大包自動(dòng)吸料裝置運(yùn)行時(shí)關(guān)閉該防護(hù)門，并且在吸料過程完成時(shí)再次打開防護(hù)門取出大包10。

如圖1至圖5所示，本發(fā)明還提供一種自動(dòng)吸料方法，采用如上所述的大包自動(dòng)吸料裝置進(jìn)行自動(dòng)吸料，具體地，所述方法包括如下步驟：預(yù)吸料、動(dòng)態(tài)吸料和完成吸料：預(yù)吸料：在預(yù)吸料時(shí)，將大包10放置在機(jī)架1內(nèi)，人工解開大包10出料口，將大包10的吊帶11鉤掛在夾持爪14上，控制單元控制氣缸15的電磁閥得電伸出氣缸桿15-1并且根據(jù)中磁性開關(guān)15的反饋信號(hào)，氣缸桿15-1伸出至中間位置，帶動(dòng)上擺桿16及下擺桿17向上擺動(dòng)，從而帶動(dòng)夾持爪14向上運(yùn)動(dòng)，夾持爪14將大包10吊起；啟動(dòng)減速電機(jī)4，根據(jù)接近開關(guān)8向控制單元發(fā)出的表示吸料槍2到達(dá)物料表面的電子信號(hào)，控制單元控制減速電機(jī)4停止，啟動(dòng)負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)，開始吸料；動(dòng)態(tài)吸料：根據(jù)稱重模塊3向控制單元發(fā)出的表示物料重量減少信號(hào)，控制單元重啟減速電機(jī)4，吸料槍2繼續(xù)下降吸料；如圖5所示，完成吸料：當(dāng)稱重模塊3向控制單元發(fā)出的表示物料基本已經(jīng)吸完的信號(hào)，控制單元控制氣缸桿15-1伸出直至接收到上磁性開關(guān)19的反饋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)氣缸桿15-1完全伸出，使得大包10內(nèi)壁上的物料抖至大包10底部，從而將殘留的物料全部吸干凈；以及根據(jù)稱重模塊3向控制單元發(fā)出的表示物料已吸完的信號(hào)，控制單元啟動(dòng)減速電機(jī)4使得吸料槍2上升，并且根據(jù)下磁性開關(guān)20的反饋信號(hào)控制氣缸桿15-1縮回至下部位置，使得夾持爪14下降，進(jìn)而人工取下大包10，完成吸料過程。

本實(shí)施例大包自動(dòng)吸料裝置，夾持爪14夾持大包10吊帶11，控制單元通過電磁閥控制氣缸15的氣缸桿15-1的伸縮并且根據(jù)中磁性開關(guān)18的反饋信號(hào)，氣缸桿15-1帶動(dòng)上擺桿16及下擺桿17擺動(dòng)至中間位置吊起大包10，便于大包10內(nèi)物料的吸?。环Q重模塊3用于檢測大包10內(nèi)物料重量的情況且與控制單元連接，控制單元在接收稱重模塊3的信號(hào)時(shí)控制減速電機(jī)4的啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吸料槍2自動(dòng)上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吸料槍2在吸料時(shí)下降且在吸料完成后上升，提高了吸料的自動(dòng)化水平，并且避免工人手拿吸料槍2吸料，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率；氣缸15上設(shè)置有磁性開關(guān)18-20，并且每個(gè)氣缸15采用單獨(dú)的電磁閥控制，使得控制單元根據(jù)磁性開關(guān)18-20的反饋信號(hào)，單獨(dú)控制每個(gè)氣缸15的行程，實(shí)現(xiàn)大包10的自動(dòng)抖袋，減少大包10內(nèi)物料殘留，減少物料的浪費(fèi)；并且該大包自動(dòng)吸料裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊、占用面積小且易于靈活布置。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。