本发明专利技术涉及一种自动化包裹包的线上棉花打包系统及其打包方法，采用包裹包的打包法，以出包机构的中心为原点，平行于出包机构长边方向为X轴，平行于出包机构短边方向为Y轴，垂直于出包机构放置面的方向为Z轴，建立三维坐标系；出包机构位于Y轴正方向的一侧设置取包区，其位于Y轴负方向的一侧设置传送带；取包区上设置若干平铺堆叠的布袋；出包机构位于Z轴正方向的顶部设置主压机构；出包机构位于X轴的两侧分别安装抓取机构，抓取机构从取包区的若干布袋里吸附同一个布袋后，将布袋夹取放置出包机构工位；本发明专利技术满足了棉花在线打包过程中的送棉、夹取布袋、安装布袋、压缩棉花、打包棉包、以及捆扎等一系列工序需求。以及捆扎等一系列工序需求。以及捆扎等一系列工序需求。
【技术实现步骤摘要】
一种自动化包裹包的线上棉花打包系统及其打包方法
[0001]本专利技术涉及一种自动化包裹包的线上棉花打包系统及其打包方法，属于棉花打包领域。
技术介绍
[0002]棉花打包是棉花加工的最后一道工序，打包的任务是：将轧出的皮棉、剥下的棉短绒以及回收清理出的棉纤维，分别打成标准包。还要按照这些产品的不同品级、纤维长度分别打包,以利于运输、储藏和合理使用。虽然棉花打包与之前的具体加工有很大的区别，但是这一过程的重要性却是无可替代的。因为最终的棉花走向市场都必须要通过打包工艺的包装，如果没有通过包装，将无法流入市场。可见，棉花打包是整个棉花加工生产过程中直接面向市场的一个关键环节。
[0003]棉包包装方式有两种：捆扎带在内，包装在外，这种棉包，在行业内称为“裸包”；捆扎带在外，包装在内，这种棉包，在行业内称为“包裹包”。针对“裸包”，打包机动作流程已经实现完全自动化，然而裸包坏包率较高，且安全性较低，易发生棉包捆扎带接头断裂、棉包崩包的情况，给棉花加工厂带来经济损失，因此，国标最新要求为将“裸包”替换为安全性更高的“包裹包”。
[0004]当前的棉花打包系统类型主要有离线打包与在线打包两种，棉花在线打包系统的任务在于，在传统的棉花打包机的基础上进行改进创新，应用合理的结构以及动力机构，从而来克服以往的棉花打包机所不能克服的问题。目前棉花在线打包系统的痛点在于，一是只能对安全性较低的裸包实现自动化，对于安全性较高的包裹包打包仍采用人工的方式，不仅劳动效率低下，且对操作人员存在潜在的安全风险；二是对于取包区棉布的精确抓取存在问题，由于棉布较薄且柔软的特点，当多个棉布平铺堆叠在取包区时，打包机如何向取包区准确高效地分离获取单个棉布成为难点；三是安装布袋时，如何防止棉布在安装完成后可能会发生的脱落问题，造成打包失败的现象。
[0005]目前CN112046877A公开了一种可调节棉花打包规格的智能棉花打包机，其结构包括：集棉组件，成型组件，包膜组件，分离组件，行走机构，用于接受智能棉花打包机上的棉花打捆规格要求并控制液压执行件运作，液压执行件用于调节成型组件中的棉包打捆规格，能够将成型组件中打捆的棉包进行薄膜打包，且实现了棉花打捆规格的可调节要求，同时确保棉花打捆规格的准确性；CN111959862B公开了一种直线型棉花打包捆扎系统及方法，在棉花打包机和捆扎机之间，增加了两个棉包运送小车用于棉包中转，在不同工位上分别实现棉花打包和捆扎加工，有效节省了打包机的打包时间，通过一台捆扎机对应两台打包机，也有效提升了捆扎机的工作效率。但上述方法存在的问题在于：二者采用的都是将压缩棉直接打捆的裸包打包法，裸包坏包率较高，且安全性较低，易发生棉包捆扎带接头断裂、棉包崩包的情况，且前者打包效率较低，无法满足日益增长的市场需求，后者虽然提高了捆扎机的工作效率，但是并未对打包这一过程做出改进，且无法完成先打包后捆扎的行业标准，故需要一个能够实现包裹包自动化的棉花打包机线上改进系统。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供一种自动化包裹包的线上棉花打包系统及其打包方法，满足了棉花在线打包过程中的送棉、夹取布袋、安装布袋、压缩棉花、打包棉包、以及捆扎等一系列工序需求。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动化包裹包的线上棉花打包系统，包括出包机构，在出包机构的工位上对棉包进行包裹包打包操作，以出包机构的中心为原点，平行于出包机构长边方向为X轴，平行于出包机构短边方向为Y轴，垂直于出包机构放置面的方向为Z轴，建立三维坐标系；出包机构位于Y轴正方向的一侧设置取包区，其位于Y轴负方向的一侧设置传送带；取包区上设置若干平铺堆叠的布袋；出包机构位于Z轴正方向的顶部设置主压机构；出包机构位于X轴的两侧分别安装抓取机构，抓取机构从取包区的若干布袋里吸附同一个布袋后，将布袋夹取放置出包机构工位；作为本专利技术的进一步优选，所述抓取机构包括气动机械爪以及机械臂，气动机械爪通过爪臂连盘与机械臂连接；所述气动机械爪包括机座、连接立柱、连接块、固定连接基体、气爪长连杆、短连杆、机爪、简化气缸、气缸推杆以及连接基体，机座底端中心位置同轴安装简化气缸，气缸推杆的一端插设在简化气缸内，气缸推杆的另一端与连接基体联动，沿着机座底端圆周方向安装若干均匀分布的连接立柱，连接立柱与简化气缸的中轴线平行，即每个连接立柱的一端与机座固定，连接立柱的另一端与固定连接基体连接，连接基体位于固定连接基体内腔中；连接基体包括多个延伸端，每个延伸端通过连接块活动连接一个气爪长连杆的一端，同时气爪长连杆靠近一端的位置同时与固定连接基体活动连接，短连杆的一端与固定连接基体活动连接，气爪长连杆的另一端、短连杆的另一端同时与机爪固定，且短连杆的另一端靠近简化气缸中轴线的延长线；机爪的夹取端向简化气缸中轴线的延长线方向延伸；机座的顶端安装爪臂连盘，爪臂连盘与机械臂固定；作为本专利技术的进一步优选，机械臂包括顺次连接的第一节、第二节、第三节以及第四节，第一节的一端通过第一关节与转动盘活动连接，第二节的一端通过第二关节与第一节的另一端活动连接，第三节的一端通过第三关节与第二节的另一端活动连接，第四节的一端通过第四关节与第三节的另一端活动连接，第四节的另一端通过爪臂连盘与机座顶端连接；在第一关节、第二关节、第三关节以及第四关节处均安装电机；作为本专利技术的进一步优选，机械臂中，第一节的长度大于第二节的长度，第二节的长度大于第四节的长度，第四节的长度大于第三节的长度；第二节相对于第一节转动形成的平面、第三节相对于第二节转动形成的平面、第四节相对于第三节转动形成的平面均处于同一平面；作为本专利技术的进一步优选，所述抓取机构还包括吸取机构，其包括微型气泵、吸盘以及导气板，微型气泵的顶部通过连接柱与连接基体底部中心连接；微型气泵的底端通过导气通道连接吸盘，且在吸盘与导气通道交接处安装导气板；
作为本专利技术的进一步优选，所述主压机构包括压头，压头呈方型结构，在压头平行Z轴的侧面上开设两道导轨，每道导轨均平行与Z轴，同时在每道导轨内滑动连接滑块夹，所述滑块夹用于夹住布袋；作为本专利技术的进一步优选，所述滑块夹包括导轨滑块、滑块夹头以及夹头限位条，导轨滑块包括两个，两个导轨滑块相对平行设置，在两个导轨滑块之间形成空间；夹头限位条固定在空间内，且夹头限位条垂直于导轨滑块，固定在导轨滑块位于外部的端部；滑块夹头呈L型设置，其横向部分通过转轴可旋转固定在两个导轨滑块之间形成的空间内；基于所述自动化包裹包的线上棉花打包系统的打包方法，步骤S1：取包区内平铺堆叠若干布袋，启动出包机构位于X轴两侧的抓取机构，两个气动机械爪移动至取包区，向Z轴负方向运行，靠近平铺堆叠的若干布袋；步骤S2：气动机械爪中的气缸推杆向Z轴负方向推出，联动气爪长连杆以及短连杆，带动机爪张开，同时气缸推杆带动吸取机构向平铺堆叠的若干布袋两侧贴合；步骤S3：启动微型气泵，吸盘吸紧对应的布袋侧；步骤S4：气动机械爪中的气缸推杆向Z轴正方向收缩，吸盘在Z轴方向上升将位于平铺堆叠的若干布袋中最顶层的布袋两侧提起，同时联动机爪收缩夹住此布袋两侧；步骤S5：气动机械本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自动化包裹包的线上棉花打包系统，包括出包机构，在出包机构的工位上对棉包进行包裹包打包操作，其特征在于：以出包机构的中心为原点，平行于出包机构长边方向为X轴，平行于出包机构短边方向为Y轴，垂直于出包机构放置面的方向为Z轴，建立三维坐标系；出包机构位于Y轴正方向的一侧设置取包区，其位于Y轴负方向的一侧设置传送带；取包区上设置若干平铺堆叠的布袋；出包机构位于Z轴正方向的顶部设置主压机构；出包机构位于X轴的两侧分别安装抓取机构，抓取机构从取包区的若干布袋里吸附同一个布袋后，将布袋夹取放置出包机构工位。2.根据权利要求1所述的自动化包裹包的线上棉花打包系统，其特征在于：所述抓取机构包括气动机械爪以及机械臂，气动机械爪通过爪臂连盘与机械臂连接；所述气动机械爪包括机座（5）、连接立柱（6）、连接块（7）、固定连接基体（8）、气爪长连杆（9）、短连杆（10）、机爪（11）、简化气缸（12）、气缸推杆（13）以及连接基体（14），机座（5）底端中心位置同轴安装简化气缸，气缸推杆的一端插设在简化气缸内，气缸推杆（13）的另一端与连接基体（14）联动，沿着机座底端圆周方向安装若干均匀分布的连接立柱（6），连接立柱与简化气缸的中轴线平行，即每个连接立柱的一端与机座固定，连接立柱的另一端与固定连接基体（8）连接，连接基体（14）位于固定连接基体（8）内腔中；连接基体（14）包括多个延伸端，每个延伸端通过连接块（7）活动连接一个气爪长连杆（9）的一端，同时气爪长连杆靠近一端的位置同时与固定连接基体（8）活动连接，短连杆（10）的一端与固定连接基体活动连接，气爪长连杆的另一端、短连杆的另一端同时与机爪（11）固定，且短连杆的另一端靠近简化气缸中轴线的延长线；机爪的夹取端向简化气缸中轴线的延长线方向延伸；机座的顶端安装爪臂连盘，爪臂连盘与机械臂固定。3.根据权利要求2所述的自动化包裹包的线上棉花打包系统，其特征在于：机械臂包括顺次连接的第一节、第二节、第三节以及第四节，第一节的一端通过第一关节与转动盘活动连接，第二节的一端通过第二关节与第一节的另一端活动连接，第三节的一端通过第三关节与第二节的另一端活动连接，第四节的一端通过第四关节与第三节的另一端活动连接，第四节的另一端通过爪臂连盘与机座顶端连接；在第一关节、第二关节、第三关节以及第四关节处均安装电机。4.根据权利要求3所述的自动化包裹包的线上棉花打包系统，其特征在于：机械臂中，第一节的长度大于第二节的长度，第二节的长度大于第四节的长度，第四节的长度大于第三节的长度；第二节相对于第一节转动形成的平面、第三节相对于第二节转动形成的平面、第四节相对于第三节转动形成的平面均处于同一平面。5.根据权利要求4所述的自动化包裹包的线上棉花打包系统，其特征在于：所述抓取机构还包括吸取机构，其包括微型气泵、吸盘以及导气板，微型气泵的顶部通过连接柱与连接基体底部中心连接；微型气泵的底端通过导气通道连接吸盘，且在吸盘与导气通道交接处安装导气板。6.根据权利要求5所述的自动化包裹包的线上棉花打包系统，其特征在于：所述主压机
构包括压头，压头呈方型结构，在压头平行Z轴的侧面上开设两道导轨，每道导轨均平行与Z轴，同时在每道导轨内滑动...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚庆，孙威，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：
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