一种吨包袋物料自动处理设备及自动处理方法与流程

本技术涉及自动化处理设备，尤其涉及一种针对吨包袋物料进行自动处理的设备及方法。

背景技术：

1、吨包袋又称吨袋、柔性集装袋等，是一种中型散装容器，在化工、塑料、煤炭、污水处理、基建等行业通常用吨包袋装粉粒物料。

2、通常对吨包袋进行卸料、投料的方式有以下两种：1、通过叉车或电动葫芦将吨袋提升到卸料口，经人工用刀片划破吨袋底部，使吨袋内的物料依靠重力作用落入至进料设备中；2、通过提升吨袋至支撑台，布置在支撑台上的卸料刀(刀刃朝上)直接扎破吨袋袋底，使物料落入支撑台下方的进料口。

3、上述这两种方式均是从底部开口，不利于吨包袋的回收利用，且均提升至平台上进行作业，人员上下不便且存在安全风险。再者，上述第一种卸料方式需要人工破袋，粉尘较大，不利于工作人员的身体健康，破袋后需人工收走空袋，工人的工作量大且工作环境恶劣；上述第二种卸料方式虽然采用卸料刀扎破吨袋袋底不需人工破袋，但是物料倒出后空袋也需要人及时清走，因此支撑台上需要人参与倒料和收空袋，人员工作量大且环境恶劣。除此之外，传统生产过程中对吨包袋进行卸料、投料时，基本是在投料前依靠人工目视检查吨包袋内物料是否异常，比如是否结块，若物料正常则破袋投料，若不正常则通过叉车等转运器械将吨包袋移走。

4、因此，传统对吨包袋进行卸料、投料的方式均需要人工干预，不利于人员身体健康，且生产投入的人工成本较大、生产效率低，有必要提出一种新的技术方案以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种吨包袋物料自动处理设备及自动处理方法，以解决当前吨包袋物料卸料投料效率低的问题。

2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、一方面，本技术提供一种吨包袋物料自动处理设备，包括输送装置，所述输送装置上依次设置上料工位、检测破袋工位和倒料工位，所述输送装置用以将上料至所述上料工位的待处理的吨包袋依次转运至所述检测破袋工位和倒料工位；

4、所述检测破袋工位处设置检测破袋机器人，所述检测破袋机器人的执行末端设置柔性夹爪、电热刀和视觉检测装置，所述视觉检测装置用以识别吨包袋上的吊装带，且自吨包袋上的倒料口识别袋内物料是否合格，所述柔性夹爪用以在所述检测破袋机器人的带动下对所述吊装带进行夹持或释放，所述电热刀用以将所述吨包袋顶部割开形成所述倒料口；

5、所述倒料工位设置倒料装置，所述倒料装置用以将破袋后的合格吨包袋置于料斗上方并翻转吨包袋使得物料自倒料口落入所述料斗，所述倒料装置还用以将破袋后的不合格吨包袋转运至不合格输送线。

6、本技术的一个实施例中，所述检测破袋机器人包括六轴机器人，所述六轴机器人的执行末端设置法兰盘，所述法兰盘上安装连接架，所述连接架的第一端设置用以和所述法兰盘适配的法兰连接座，所述法兰连接座上设置所述视觉检测装置，所述连接架的第二端安装所述柔性夹爪，所述连接架的第三端安装所述电热刀；所述视觉检测装置包括相机，所述相机用以识别并定位吨包袋上的吊装带，所述六轴机器人用以将所述柔性夹爪移动至目标位置以夹持所述吊装带，并将所述吊装带拨至吨包袋侧面后释放吊装带。

7、本技术的一个实施例中，所述视觉检测装置包括相机和图像处理器，所述相机用以采集倒料口处的物料图像信息，且将所述物料图像信息发送至所述图像处理器，所述图像处理器用以对自所述相机接收到的物料图像信息进行处理，并根据处理结果向所述倒料装置输出表征所述吨包袋内的物料是否合格的信号。

8、本技术的一个实施例中，所述倒料装置包括回转架及设置在所述回转架上的提升机构、抱爪机构、翻转机构和抖料杆；所述抱爪机构用以将破袋的吨包袋抱紧，所述抖料杆用以自倒料口插入所述吨包袋，所述提升机构用以将被所述抱爪机构抱紧的合格吨包袋提升至倒料工位上方，所述回转架用以将被提升至倒料工位上方的吨包袋转动至料斗上方，所述翻转机构用以对位于所述料斗上方的吨包袋进行翻转，使得所述倒料口朝向所述料斗，倒料过程中，所述抖料杆用以被驱动的上下运动实现抖料和吨包袋支撑，倒料完成后，所述翻转机构复位，空袋掉落；所述提升机构用以将被所述抱爪机构抱紧的不合格吨包袋提升至倒料工位上方，所述回转架用以将被提升至倒料工位上方的不合格吨包袋转动至所述不合格输送线的上方，所述提升机构用以将所述不合格吨包袋降落至所述不合格输送线上，所述不合格输送线用以将不合格吨包袋运至目标工位。

9、本技术的一个实施例中，所述回转架的下方设置底座，所述底座上设置第一电机和与所述第一电机的动力输出轴相连的第一回转台，所述第一回转台水平设置，所述回转架通过所述第一回转台与所述底座转动相连；所述回转架为箱式结构，所述回转架的第一侧设置配重，所述回转架的第二侧设置提升机构，所述配重和所述提升机构相对设置；所述提升机构包括竖直设置在所述回转架侧壁上的滑轨，所述滑轨上设置滑块，所述滑块上安装升降安装板，所述升降安装板与升降油缸的液压杆相连，所述升降安装板在所述升降油缸的作用下沿所述滑轨上下移动。

10、本技术的一个实施例中，所述翻转机构包括安装在所述升降安装板上的第二电机和与所述第二电机的动力输出端相连的第二回转台，所述第二回转台的台面竖直设置；所述抱爪机构包括安装在所述第二回转台上的安装基板，所述安装基板上相对设置有第一伸缩油缸和第二伸缩油缸，所述第一伸缩油缸的输出端与第一抱爪相连，所述第二伸缩油缸的输出端与第二抱爪相连，所述第一抱爪和第二抱爪在水平方向相对设置，当所述第一伸缩油缸和第二伸缩油缸的输出端均收缩时，所述第一抱爪和第二抱爪相互靠近完成吨包袋夹持动作；当所述第一伸缩油缸和第二伸缩油缸的输出端均外伸时，所述第一抱爪和第二抱爪相互远离完成吨包袋释放动作。

11、本技术的一个实施例中，所述安装基板包括与所述第二回转台相连的第一竖直板及与所述第一竖直板相垂直的第二水平板，所述第一伸缩油缸和第二伸缩油缸均设置在所述第一竖直板上，所述第二水平板上安装有抖料油缸，所述抖料油缸的输出端形成所述抖料杆，所述抖料杆竖直设置且所述抖料杆位于所述第一抱爪和第二抱爪之间，当所述安装基板随所述升降安装板在所述升降油缸的驱动下沿滑轨下降时，所述第一抱爪和第二抱爪相互分开且分别落至吨包袋两侧，所述抖料杆自吨包袋顶部的倒料口插入袋内。

12、本技术的一个实施例中，所述料斗旁设置有空袋拾取机器人，倒料完成的空袋掉落至所述料斗中，所述空袋拾取机器人用以将空袋自所述料斗中拣出后放置在扎袋运输装置上；所述空袋拾取机器人包括六轴机器人，所述六轴机器人的执行末端安装有法兰盘，所述法兰盘上安装有夹具和相机，所述相机用以定位空袋位置，所述夹具用以在所述空袋拾取机器人的带动下对掉落至料斗中的空袋进行抓取或释放；所述扎袋运输装置包括滚筒输送线和驱动所述滚筒输送线的驱动电机，所述滚筒输送线包括上料端和出料端，所述上料端和出料端之间设置空袋捆扎机，所述上料端用以放置空袋，所述出料端设置回收箱，所述回收箱用以收集捆扎后的空袋；所述六轴机器人用以将拾取的空袋依次叠放在所述上料端，且所述六轴机器人用以对叠放的空袋数量进行计数，当叠放的空袋到达目标数量时，所述六轴机器人向外输出信号，所述信号用以控制所述驱动电机启动，以将叠放的一沓空袋运输至所述空袋捆扎机的捆扎工位处，所述空袋捆扎机用以对叠放的一沓空袋进行自动捆绑。

13、另一方面，本技术提供一种吨包袋物料自动处理方法，采用上述的吨包袋物料自动处理设备，所述吨包袋物料自动处理方法包括如下步骤：

14、s1：通过无人天车将待处理的吨包袋上料至所述输送装置的上料工位；

15、s2：所述吨包袋被所述输送装置运至检测破袋工位，所述检测破袋机器人通过所述柔性夹爪拨开吨包袋的吊装带，再通过所述电热刀将吨包袋顶部割开形成倒料口，再通过视觉检测装置识别袋内物料是否合格；

16、s3：破袋后的吨包袋被运至所述倒料工位，所述倒料装置将合格吨包袋置于料斗上方并翻转吨包袋使得物料自倒料口落入所述料斗，实现自动投料，所述倒料装置将不合格的吨包袋转运至不合格输送线。

17、本技术的一个实施例中，上述吨包袋物料自动处理方法还包括设置空袋拾取机器人、扎袋运输装置及空袋捆扎机以将上述步骤s3中倒料完成的空袋进行自动捆扎回收：使用所述空袋拾取机器人拾取掉落至所述料斗中的空袋，并将多个空袋在所述扎袋运输装置上依次叠放一沓，再通过扎袋运输装置将一沓空袋运输至所述空袋捆扎机进行自动捆绑，捆绑后的一沓空袋被扎袋运输装置输送至回收箱。

18、相比现有技术，本技术至少具有以下有益效果：

19、1、本技术提供一种吨包袋物料自动处理设备，该设备通过输送装置将待处理的吨包袋从上料工位依次转运至检测破袋工位和倒料工位，检测破袋工位设置检测破袋机器人，检测破袋机器人能够通过其上的视觉检测装置定位吨包袋上的吊装带，并通过柔性夹爪将吊装带拨开以将吨包袋顶部露出，然后通过电热刀在吨包袋顶部割出倒料口，之后检测破袋机器人能够通过其上的视觉检测装置对吨包袋内的物料进行合格性检测，破袋后的吨包袋被运至倒料工位，合格的吨包袋经倒料装置移动至料斗上方并自动翻转吨包袋使得物料自倒料口落入料斗中，完成自动投料，不合格的吨包袋经倒料装置移动至不合格输送线，因此，本技术提供的吨包袋物料自动处理设备可以自动化完成吨包袋输送、吨包袋吊装带整理、吨包袋破袋、物料合格性检测、倒料和不合格吨包袋移送等一系列动作，无需人工干预，实现减员增效目标，提高生产效率。

20、2、本技术的一种实施例中，检测破袋机器人为六轴机器人，六轴机器人空间自由度极大，可以实现各种动作，满足生产需要，六轴机器人上安装视觉检测装置、柔性夹爪和电热刀，六轴机器人可以通过视觉检测装置的相机识别并定位吨包袋上的吊装带，进而带动柔性夹爪夹持吊装带后将吊装带拨至吨包袋两侧，方便电热刀对吨包袋进行破袋，将吊装带拨开可以防止电热刀破坏吊装带，尽可能保证吨包袋的完整性，利于吨包袋重复利用。

21、3、本技术的一种实施例中，视觉检测装置包括相机和图像处理器，图像处理器可自相机采集物料图像信息，进而实现物料合格性自动判定，相比传统人员目检，视觉检测装置可以科学对比判定，提升判断效率和准确率，避免人员参与，降低人工成本。

22、4、本技术的一种实施例中，倒料装置包括回转架及设置在回转架上的提升机构、抱爪机构、翻转机构和抖料杆，破袋的合格吨包袋被抱爪机构抱紧且被抖料杆插入后，先经提升机构提升，再经回转架转动至料斗上方，最后经翻转机构翻转，使得倒料口朝向料斗，倒料过程中抖料杆被驱动的上下运动实现抖料和吨包袋支撑，倒料完成后，翻转机构复位，空袋掉落，可见，本技术中倒料装置通过各个机构的配合实现了自动化翻转倒料，相比传统在吨包袋底部开口的做法，本技术在吨包袋顶部开口然后翻转倒料，尽可能的保证了吨包袋的完整性，顶部开口后吨包袋依然可装物料，装物料后对顶部进行封装即可，实现了吨包袋的重复使用，节省生产成本。

23、5、本技术的一种实施例中，破袋的不合格吨包袋被抱爪机构抱紧后，先经提升机构提升，再经回转架转动至不合格输送线的上方，再经提升机构降落至不合格输送线上，抱爪机构松开，不合格吨包袋被输送至目标工位，相比传统使用叉车等转运器械将不合格吨包袋移走的方式，本技术通过倒料装置和不合格输送线实现了不合格吨包袋自动移送，倒料装置一机两用，操作方便，生产效率高。

24、6、本技术的一种实施例中，回转架上设置提升机构，提升机构为滑轨滑块式结构，且通过升降油缸驱动，滑轨起到导向限位作用，保证提升下降动作可靠。

25、7、本技术的一种实施例中，翻转机构设置在提升机构的升降安装板上，翻转机构由电机和回转台构成，抱爪机构包括安装在第二回转台上的安装基板以及安装在安装基板上的第一抱爪和第二抱爪，第一抱爪和第二抱爪通过伸缩油缸进行驱动，实现对吨包袋的夹持与释放；安装基板上还设置有抖料油缸，抖料油缸的输出端形成抖料杆，当第一抱爪和第二抱爪下降以夹持吨包袋时，抖料杆随同下降并自倒料口插入袋中，当吨包袋被翻转倒料时，抖料杆可以支撑吨包袋底部并起到抖料作用，保证吨包袋内无残余料。

26、8、本技术的一种实施例中，料斗旁设置有空袋拾取机器人，倒料完成的空袋掉落至料斗后可被空袋拾取机器人拣出并放置在扎袋运输装置上进行自动捆扎，进而将捆扎好的吨包袋输送至回收箱，实现空袋自动回收。

27、9、基于本技术提供的吨包袋物料自动处理设备，本技术提供一种吨包袋物料自动处理方法，使用该处理方法可以系统化进行吨包袋物料处理作业，处理过程有序合理，无需人工干预，实现减员增效目标，提高生产效率。