本发明涉及包装技术领域，具体涉及到一种球形水果的气柱袋包装机。
背景技术：
随着人们生活水平的提高以及电商业的发展，市场对水果的需求越来越大。球形水果的包装、销售以及运输方式也在不断的发展与创新，其所用包装材料也在不断创新，泡沫、海绵、气泡袋等先后在水果快递包装中广泛使用。目前电商平台的商家倾向于选择气柱袋这一包装材料，气柱袋又称缓冲气柱袋、柱状充气袋等，是使用空气填充的新式包装材料，具有柔韧性强、抗拉伸、防护能力强且环保的特点。气柱袋运用物理原理，一次充气，全排充满，自动锁气，柱间互不透气。这种包装材料长时间储运不会漏气，其抗震保护作用大大降低了果品的损坏率。
目前市场上针对水果的专用包装机械发展并不成熟，较难同时保证质量和效率。球形水果的气柱袋包装大都通过人工的方式进行，人工包装劳动强度大，效率低，较难满足现代化产业发展的需要。因此，球形水果的气柱袋包装机具有广阔的市场应用前景。
公开号为cn111498168a的发明专利公开了一种自动化水果包装机，用于水果的套网包装，机构中的真空吸嘴将网袋吸气张开时，热切割刀切断网袋，使其落入包装机下方的球形水果盒内；但是机构中大都是硬件装置，智能传感反馈装置较少。公开号为cn111284747a的发明专利公开了一种水果包装机，首先筛选符合一定大小尺寸的水果，然后进行纸袋包装，机构扎口后，落入包装内盒，再自动装入包装外盒；但是，不符合包装尺寸的水果，会经分拣口剔除，这些水果需要辅助保护外观等质量的装置。由上可知，这些包装机的智能性和灵活性都不够，也不能很好地对水果起到保护作用。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种球形水果的气柱袋包装机。
本发明采用的技术方案如下：一种球形水果的气柱袋包装机，包括工作频率相适应的水果输送机、气柱袋送袋机、旋转包装机以及果袋送出机；所述水果输送机用于输送球形水果至包装位；所述气柱袋送袋机用于输送气柱袋至包装位；所述旋转包装机用于实现气柱袋的定位与充气，并完成包装动作；所述果袋送出机用于将包装已包装果袋传送离开。
本发明的有益效果是：本发明能够实现气柱袋自动充气，并连续地包装和输送球形水果，自动化程度高，有助于提高包装效率，且能有效避免球形水果被碰撞损坏，便捷高效，适用于大量出货包装的工作场所，在水果包装领域有着广泛的应用前景。
优选的：所述水果输送机包括输送机架、带槽输送带及推送机构；所述带槽输送带设有果位槽；所述推送机构包括推送电机、推送电缸及推送杆，所述推送电缸在推送电机的作用下带动推送杆运动；所述推送杆的端部还设有弹性推送盘。
优选的：所述气柱袋送袋机包括储袋位、分袋机、气柱袋输送带以及上袋装置；所述储袋位用于存放气柱袋，所述分袋机包括有吸盘，通过吸盘将气柱袋置于气柱袋输送带上，所述气柱袋输送带用于将气柱袋输送至上袋装置，所述上袋装置包括一真空吸盘上袋机，用于将气柱袋送至所述旋转包装机。
优选的：所述真空吸盘上袋机包括送袋夹手、夹手气缸以及位于所述送袋夹手端部的上下对称设置的真空吸盘，所述送袋夹手可在夹手气缸的带动下做往复运动。
优选的：所述旋转包装机包括固定安装连接的主电机、气电旋转接头、工位旋转盘、气柱袋定位机构以及气柱袋充气机构；所述工位旋转盘上设有互相呈90°直角的上袋位、装果位、卸袋位和机构复原位四个工位；所述气柱袋定位机构包括撑袋装置和开合定位装置，所述气柱袋定位机构有四个，分别设置于所述四个工位上；所述主电机驱动气电旋转接头转动，所述气电旋转接头带动工位旋转盘转动；所述气柱袋充气机构用于对气柱袋的气柱内充气。
优选的：所述撑袋装置包括两个半圆形的固定瓦片和驱动气缸，两个所述的固定瓦片在驱动气缸的带动下可以撑开张紧或者回缩。
优选的：所述开合定位装置包括电磁阀、推动装置以及两个通过铰接件互相连接的半圆筒，所述推动装置包括推动气缸、与推动气缸连接的滑轨以及可沿所述滑轨滑动的两个直线滑块，两个所述直线滑块中一个与推动气缸连接，另一个与所述铰接件连接，所述推动气缸与两个所述半圆筒弹性活动连接。
优选的：所述气柱袋充气机构包括依次连接的电磁阀、充气气缸、气管以及气嘴，所述气嘴为弧形，与靠内侧的所述固定瓦片相适应，所述气嘴的出气口为长条凹槽形状，靠内侧的所述固定瓦片设有与所述长条凹槽形状相对应范围内的通气槽，所述通气槽与气柱袋的进气口相适应；所述气柱袋充气机构还包括充气检测装置。
优选的：所述旋转包装机还包括吹气机构，所述吹气机构包括吹气电机、吹气气缸和吹气嘴，所述吹气气缸在吹气电机的作用下控制吹气嘴向气柱袋内吹气。
优选的：所述果袋送出机包括送果电机、带隔板输送带以及封口机，还包括异常气柱袋剔除机构。
附图说明
图1是本发明实施例的示意图；
图2是本发明实施例的另一角度的示意图；
图3是图1中a处的放大示意图；
图4是图2中b处的放大示意图；
图5是本发明中送袋夹手的实施例示意图；
图6是本发明中气柱袋定位机构和气柱袋充气机构的实施例示意图；
图7是本发明中气柱袋定位机构和气柱袋充气机构实施例的俯视示意图；
图8是本发明中气柱袋充气机构的实施例示意图；
图9是本发明中气柱袋的实施例示意图。
水果输送机1、带槽输送带101、输送机架102、盖板103、推送电钢104、推送电机105、推送杆106、气柱袋送袋机2、气柱袋输送带201、送袋机架202、夹手气缸203、送袋夹手204、夹手安装座205、真空吸盘206、送袋板207、缺口2071、旋转包装机3、主电机301、半圆筒302、气电旋转接头303、工位旋转盘304、减速机305、气电旋转接头安装架306、吹气气缸307、吹气嘴308、吹气气缸安装架309、固定瓦片310、瓦片滑块3101、滑孔3102、弹片3103、通气槽3104、安装座311、推动气缸312、推动气缸底座313、组合电磁阀314、充气气缸315、直线滑块316、连杆317、气管318、支撑臂319、弹性件320、铰接件321、气嘴322、充气检测装置323、滑轨324、果袋送出机4、挡板401、送出机支架402、带隔板输送带403、异常气柱袋剔除机构404、气柱袋5、充气口501、进气口502、已包装球形果6。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
实施例中，如图1-3所示：一种球形水果的气柱袋包装机，包括工作频率相适应的水果输送机1、气柱袋送袋机2、旋转包装机3以及果袋送出机4；所述水果输送机1用于输送球形水果至包装位；所述气柱袋送袋机2用于输送气柱袋5至包装位；所述旋转包装机3用于实现气柱袋5的定位与充气，并完成包装动作；所述果袋送出机4用于将已包装果袋6传送离开。本实施例能够实现气柱袋5自动充气，并连续地包装和输送球形水果，自动化程度高，有助于提高包装效率，且能有效避免球形水果被碰撞损坏，便捷高效，适用于大量出货包装的工作场所，在水果包装领域有着广泛的应用前景。实施例中，所述水果输送机1、气柱袋送袋机2、旋转包装机3以及果袋送出机4的工作频率一致，因此工作过程连贯，能够实现包装机的自动连续工作。
实施例中，如图1、2和4所示：所述水果输送机1包括输送机架102、带槽输送带101及推送机构；所述带槽输送带102设有果位槽；所述推送机构包括推送电机105、推送电缸104及推送杆106，所述推送电缸104在推送电机105的作用下带动推送杆106运动；所述推动杆106的端部还设有弹性推送盘。工作时，推送杆106在推送电缸104的作用下将待包装的球形水果推至旋转包装机2已定位好的气柱袋5内。所述弹性推送盘由弹性材质制作，可以避免对水果的机械损伤。
实施例中，如图1、2、3和5所示：所述气柱袋送袋机2包括储袋位、分袋机、气柱袋输送带201以及上袋装置；所述储袋位用于存放气柱袋5，所述分袋机包括有吸盘，通过吸盘将气柱袋5吸取至气柱袋输送带201上，所述气柱袋输送带201用于将气柱袋5输送给上袋装置，所述上袋装置包括一真空吸盘上袋机，用于将气柱袋5送至所述旋转包装机2上进行定位。实施例中，所述气柱袋输送带201上设有通孔，并在气柱袋输送带201下设有风机，通过风机在所述通孔处形成负压，从而将气柱袋5定位在所述气柱袋输送带201上，防止运输过程中气柱袋5位移跑偏。实施例中，如图2和3所示，所述真空吸盘上袋机包括送袋夹手204、夹手气缸203以及位于所述送袋夹手204端部的上下对称设置的真空吸盘206，所述送袋夹手204可在夹手气缸203的带动下做往复运动。工作时，气柱袋输送带201将气柱袋5依次送上送袋板207，所述送袋板207设有与所述真空吸盘206位置相适应的缺口2071，真空吸盘206从缺口2071处吸住气柱袋5；所述真空吸盘206上下对称设置，并设有气缸或电缸类驱动装置，使对称的真空吸盘206分别向上和向下移动，从而带动气柱袋5张开；并进一步由送袋夹手204推送至旋转包装机2的上袋位。
实施例中，如图1和2所示，所述旋转包装机2包括固定安装连接的主电机301、气电旋转接头303、工位旋转盘304、气柱袋定位机构以及气柱袋充气机构；所述工位旋转盘304上设有互相呈90°直角的上袋位、装果位、卸袋位和机构复原位四个工位；所述气柱袋定位机构包括撑袋装置和开合定位装置，所述气柱袋定位机构有四个，分别设置于所述四个工位上；所述主电机301驱动气电旋转接头303转动，所述气电旋转接头303带动工位旋转盘304转动；所述气柱袋充气机构用于对气柱袋5的气柱内充气。实施例中，如图1所示，工位旋转盘304在主电机301的驱动下单次旋转角度为90°，每次转动完成一个工位的更换，从而依次完成包装过程。实施例中后，所述主电机301可采用三相混合式步进电机，可以相应设有减速机305。
实施例中，如图3所示，所述气柱袋定位机构中的撑袋装置包括两个半圆形的固定瓦片310和驱动气缸，两个所述的固定瓦片310在驱动气缸的带动下可以撑开张紧或者回缩。实施例中，如图3所示，所述送袋夹手204将气柱袋5送至固定瓦片310上。具体地，所述工位旋转盘304上设有滑孔3102，滑块3101在驱动气缸的作用下可以在滑孔3102内做沿工位旋转盘304径向上的滑动，所述固定瓦片310与所述滑块3101固定连接，从而可以在滑块3101的带动下撑开或回缩，回缩时便于气柱袋5套上，气柱袋5套上后撑开从而张紧气柱袋5，对气柱袋5起到固定和定位作用，以便于所述水果输送机1中的推送机构通过推送杆106将球形水果推入气柱袋5。所述固定瓦片310内侧由吸能材料包覆，避免球形水果推入气柱袋5时受到机械损伤。实施例中，为了更好地将气柱袋5固定在固定瓦片310上，还设有弹片3103，所述弹片3103为由弹性材料制成的“l”形结构，一端固定在工位旋转盘304上，另一端可在所述气柱袋5推至固定瓦片310上之后压紧气柱袋5，从而使气柱袋5得以更好地固定。
实施例中，如图3、6和7所示，所述气柱袋定位机构中的开合定位装置包括电磁阀、推动装置以及两个通过铰接件321互相连接的半圆筒302，所述半圆筒302的半径应当与所述固定瓦片310的半径以及气柱袋5充气后的半径相适应。所述推动装置包括推动气缸312、与推动气缸312连接的滑轨324以及可沿所述滑轨324滑动的两个直线滑块316，两个所述直线滑块316中一个与推动气缸312连接，另一个与所述铰接件321连接；所述推动气缸312还与两个所述半圆筒302弹性活动连接。具体的，实施例中，如图6和7所示，两个所述半圆筒302通过铰接件321连接，铰接件321安装在支撑臂319上，支撑臂319与外侧的直线滑块316连接，推动气缸312靠内侧的直线滑块316固定连接，滑轨324固定安装在安装座311上，两个所述直线滑块316在滑轨324上的固定区间内移动。实施例中，所述推动气缸312与支撑臂319之间沿推动气缸312的轴线方向设有弹簧320，推动气缸312来回运动可带动弹簧320压紧或松开；所述推动气缸312还通过两根连杆317分别与两个半圆筒302连接，所述连杆317与半圆筒302之间的连接方式铰接，从而在推动气缸312的带动下可以带动两个半圆筒302闭合或者张开。综上所述，推动气缸312在电磁阀的带动下工作，推动气缸312朝外伸出时，两个直线滑块316朝外移动，弹簧320受到压缩，带动连杆317推动两个半圆筒302闭合；推动气缸312缩回时，直线滑块316朝气电旋转接头303方向移动，弹簧320恢复自然状态，带动连杆317使两个半圆筒302打开。实施例中，两个所述半圆筒302对气柱袋5起到定位和固定的作用，用于气柱袋5的整个充气包装过程；气柱袋5未吹气之前，半圆筒302起定位作用；在装果时，起承载球形水果并使其呈一字排列的作用。
实施例中，如图7所示，所述气柱袋充气机构包括依次连接的电磁阀、充气气缸315、气管318以及气嘴322，所述气嘴322为弧形，与靠内侧的所述固定瓦片310相适应，所述气嘴322的出气口为长条凹槽形状，靠内侧的所述固定瓦片310设有与所述长条凹槽形状相对应范围内的通气槽3104，所述通气槽3104与气柱袋5的进气口501相适应；所述气柱袋充气机构还包括充气检测装置323。实施例中，所述充气检测装置323可通过压力传感器等来实现，当检测到充气异常时，将信号传递给果袋送出机4上的异常气柱袋剔除机构404。实施例中，气柱袋充气机构用电池阀与开合定位装置中的电磁阀可以采用组合电磁阀314。工作时，气柱袋送袋机中的真空吸盘上袋机通过送袋夹手204将气柱袋5送至所述撑袋装置，撑袋装置的两个固定瓦片310在驱动气缸的带动下张紧从而定位气柱袋5；所述组合电磁阀314控制充气气缸315工作，通过气嘴322往气柱袋5的气柱内充气；所述气嘴322为与固定瓦片310外侧相适应的弧形，气柱袋5位于气嘴322和靠内侧的固定瓦片310外壁之间，由于固定瓦片310外侧设有的通气槽3104与气柱袋5的进气口501以及气嘴322的出气口均相适应，因此可以实现对气柱袋5的气柱充气。实施例中，所述气柱袋5如图9所示，两侧密封，中间部位设有充气口501，充气口501与每一根气柱之间由进气口502连通，进气口502设有单向气阀膜；空气由进口气502进入气柱后，气柱内的压力增大气柱膨胀，从而使得单向气阀膜封闭，实现自锁功能。此外，授权公告号为cn205952691u，名称为“一种内置气阀膜的气柱袋”的实用新型专利、申请公布号为cn108263754a，名称为“一种冷链运输用气柱袋”的发明专利，以及公开号为cn101648624a，名称为“自闭式充气包装袋”的发明专利，都公开有气柱袋封口方式，实施例中均可采用。
实施例中，如图2所示，所述旋转包装机2还包括吹气机构，所述吹气机构包括吹气电机、吹气气缸307和吹气嘴308，所述吹气气缸在吹气电机的作用下控制吹气嘴308向气柱袋5内吹气。实施例中，当所述撑袋装置将气柱袋5张紧固定后，吹气气缸307在吹气电机的带动下通过吹气嘴308朝气柱袋5内部吹气，从而使气柱袋5保持饱满的圆筒形撑开形状，提高了上袋的成功率，保证了球形水果装入时准确无错位。
实施例中，如图1和2所示，所述果袋送出机4包括送果电机、带隔板输送带403以及封口机，还包括异常气柱袋剔除机构404。所述封口机用于对已装果气柱袋6进行封口。实施例中，所述带隔板输送带403的结构特征为输送带表面设置有固定间距的间隔板，间隔板间距大于气柱袋5充气后的最大直径尺寸并留有一定间隙，已装果气柱袋6离开开合定位装置中的半圆筒302，落入间隔板形成的槽内。所述带隔板输送带403两侧设有挡板401，防止已装果气柱袋6掉落，下侧的挡板401设置有异常气柱袋剔除机构404，充气过程中所述充气检测装置323可通过传感器将检测的结果传递给异常气柱袋剔除机构404，从而控制异常气柱袋剔除机构404剔除充气不正常的气柱袋5。所述异常气柱袋剔除机构404为可以旋转打开的活动板，活动板可由气缸或电缸等驱动原件控制开合。
实施例中所述球形水果的气柱袋包装机的工作过程如下：
本包装机开启后，工位旋转盘304运动至止停点，气柱袋送袋机2将气柱袋5送到上袋位后，气柱袋送袋机2撤回，等待下个工位上料抓取；旋转包装机3中由撑袋装置和开合定位装置对气柱袋5进行定位和固定，吹气机构向气柱袋5内吹气以使气柱袋5鼓起；然后工位旋转盘304旋转，气柱袋5转至装果位，水果输送机1将球形水果运输至装果位，并由推送机构将球形水果推入气柱袋5，气柱袋充气机构往气柱袋5的气柱内进行充气；工位旋转盘304再次旋转，已装果气柱袋6转至卸袋位，所述开合定位装置中的两个所述半圆筒302打开，已装果气柱袋6在重力作用下滑入果袋送出机4的带隔板输送带403上，继续运输传出至自动装箱机等设备。以上过程中，包装机还设有传感器用于检查各机构是否复位，是否有阻塞现象。本包装机的各部分动作由plc控制相关电机实现，其中最主要的是由主电机301带动工位旋转盘304，实现包装机的上袋→扩袋→推果→包装→充气→下袋等一系列动作。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。
1.一种球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：包括工作频率相适应的水果输送机（1）、气柱袋送袋机（2）、旋转包装机（3）以及果袋送出机（4）；
所述水果输送机（1）用于输送水果至包装位；
所述气柱袋送袋机（2）用于输送气柱袋（5）至包装位；
所述旋转包装机（3）用于实现气柱袋（5）的定位与充气，完成包装动作；
所述果袋送出机（4）用于将已包装果袋（6）传送离开。
2.如权利要求1所述的球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：所述水果输送机（1）包括输送机架（102）、带槽输送带（101）及推送机构；所述带槽输送带（101）设有果位槽；所述推送机构包括推送电机（105）、推送电缸（104）及推送杆（106），所述推送电缸（104）在推送电机（105）的作用下带动推送杆（106）运动；所述推送杆（106）的端部还设有弹性推送盘。
3.如权利要求1所述的球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：所述气柱袋送袋机（2）包括储袋位、分袋机、气柱袋输送带（201）以及上袋装置；所述储袋位用于存放气柱袋（5），所述分袋机包括有吸盘，通过吸盘将气柱袋（5）吸取置于气柱袋输送带（201）上，所述气柱袋输送带（201）用于将气柱袋（5）输送至上袋装置，所述上袋装置包括一真空吸盘上袋机，用于将气柱袋（5）送至所述旋转包装机（2）。
4.如权利要求3所述的球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：所述真空吸盘上袋机包括送袋夹手（204）、夹手气缸（203）以及位于所述送袋夹手（204）端部的上下对称设置的真空吸盘（206），所述送袋夹手（204）可在夹手气缸（203）的带动下做往复运动。
5.如权利要求1所述的球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：所述旋转包装机（2）包括固定安装连接的主电机（301）、气电旋转接头（303）、工位旋转盘（304）、气柱袋定位机构以及气柱袋充气机构；所述工位旋转盘（304）上设有互相呈90°直角的上袋位、装果位、卸袋位和机构复原位四个工位；所述气柱袋定位机构包括撑袋装置和开合定位装置，所述气柱袋定位机构有四个，分别设置于所述四个工位上；所述主电机（301）驱动气电旋转接头（303）转动，所述气电旋转接头（303）带动工位旋转盘（304）转动；所述气柱袋充气机构用于对气柱袋（5）的气柱内充气。
6.如权利要求5所述的球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：所述撑袋装置包括两个半圆形的固定瓦片（310）和驱动气缸，两个所述的固定瓦片（310）在驱动气缸的带动下可以撑开张紧或者回缩。
7.如权利要求6所述的球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：所述开合定位装置包括电磁阀、推动装置以及两个通过铰接件（321）互相连接的半圆筒（302），所述推动装置包括推动气缸（312）、与推动气缸（312）连接的滑轨（324）以及可沿所述滑轨（324）滑动的两个直线滑块（316），两个所述直线滑块（316）中一个与推动气缸（312）连接，另一个与所述铰接件（321）连接；所述推动气缸（312）还与两个所述半圆筒（302）弹性活动连接。
8.如权利要求6所述的球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：所述气柱袋充气机构包括依次连接的电磁阀、充气气缸（315）、气管（318）以及气嘴（322），所述气嘴（322）为弧形，与靠内侧的所述固定瓦片（310）相适应，所述气嘴（322）的出气口为长条凹槽形状，靠内侧的所述固定瓦片（310）设有与所述长条凹槽形状相对应范围内的通气槽（3104），所述通气槽（3104）与气柱袋（5）的进气口（501）相适应；所述气柱袋充气机构还包括充气检测装置（323）。
9.如权利要求5所述的球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：所述旋转包装机（3）还包括吹气机构，所述吹气机构包括吹气电机、吹气气缸（307）和吹气嘴（308），所述吹气气缸（307）在吹气电机的作用下控制吹气嘴（308）向气柱袋（5）内吹气。
10.如权利要求1所述的球形水果的气柱袋包装机，其特征在于：所述果袋送出机（4）包括送果电机、带隔板输送带（403）以及封口机，还包括异常气柱袋剔除机构（404）。
技术总结