本發明涉及粉體材料包裝設備，尤其涉及一種粉體壓實包裝一體機及應用方法。
背景技術：
1、納米碳酸鈣作為一種重要的無機納米粉體材料，因其具有粒徑小、比表面積大、以及表面能高等優異的納米特性，被廣泛應用于橡膠、塑料、以及涂料等高分子復合材料領域。然而，正是這些優異的納米特性，也給其工業化后處理與包裝環節帶來了巨大的挑戰。具體的，納米碳酸鈣粉體的表觀密度極低，粉體顆粒間易產生強烈的“架橋”效應和氣體夾帶，導致粉體在自然堆積狀態下異常蓬松。這使得同等體積的噸包袋，其有效裝填重量遠低于普通碳酸鈣產品，導致得包裝與運輸效率極低，單位產品的包裝和物流成本顯著增加。目前行業中對于輕泡物料，存在一些獨立的振動壓實機或機械壓實設備。但這類設備通常需要將裝滿的噸包從包裝工位移至壓實工位進行二次作業。此過程存在包裝與壓實協同性差的技術問題，不僅增加了工序、降低了效率，而且在轉運和壓實過程中，極易因粉體流動性差而導致噸包內物料分布不均，出現“拱橋”、“空洞”等現象，影響壓實效果。
2、因此，有必要提供一種粉體壓實包裝一體機及應用方法來解決現有粉體包裝設備針對納米碳酸鈣粉體存在包裝與壓實協同性差的技術問題。
技術實現思路
1、本發明目的在于提供一種粉體壓實包裝一體機及應用方法，具體技術方案如下：
2、在第一方面，本發明提供了一種粉體壓實包裝一體機，包括架體、底座、夾持組件、喂料器、旋轉壓料組件和送料部件；
3、在所述架體的橫向上依次設置第一橫向滑軌、第二橫向滑軌和第三橫向滑軌；在所述架體的縱向上設置用于為所述第一橫向滑軌和所述第三橫向滑軌提供縱移導向的第一縱導向槽、以及設置用于為所述第二橫向滑軌提供縱移導向的第二縱導向槽；
4、所述底座對應設置在所述架體的下方，在所述底座平行于所述架體的橫向上分別設置相向的第一橫向導軌和第二橫向導軌；在所述底座平行于所述架體的縱向上分別設置第三縱導向槽和第四縱導向槽；所述第一橫向導軌可滑動設置在所述第三縱導向槽上；所述第二橫向導軌可滑動設置在所述第四縱導向槽上；
5、所述夾持組件包括可夾取包裝袋四邊的第一夾持件、第二夾持件、第三夾持件和第四夾持件；所述第一夾持件可升降設置在所述第一橫向滑軌上；所述第二夾持件可升降設置在所述第三橫向滑軌上；所述第三夾持件可滑動設置在所述第一橫向導軌上；所述第四夾持件可滑動設置在所述第二橫向導軌上；
6、所述喂料器設置在所述架體上，且其喂料口對應所述夾持組件夾持的包裝袋口設置；
7、所述旋轉壓料組件可升降設置在所述第二橫向滑軌上，且對應所述夾持組件夾持的包裝袋口設置；
8、所述送料部件設置在所述底座上，且對應所述夾持組件夾持的包裝袋設置。
9、可選的，所述旋轉壓料組件包括第一動力件、可伸縮旋轉軸、旋轉葉片和壓板；所述第一動力件的固定端設置在所述第二橫向滑軌上，而其輸出端與所述可伸縮旋轉軸連接；在所述可伸縮旋轉軸的外壁面上間隔設置多個與所述可伸縮旋轉軸同軸的導槽；所述旋轉葉片可滑動設置在所述導槽中；所述旋轉葉片的數量與所述導槽的數量相同，且二者一一對應設置；所述壓板同軸設置在所述可伸縮旋轉軸上；所述壓板朝向所述夾持組件夾持的包裝袋口設置，且所述壓板的壓面大小與包裝袋口的大小適配設置；在所述壓板上設置多個用于各所述旋轉葉片一一對應貫穿的容納通道；所述旋轉葉片沿貫穿所述容納通道方向的長度大于所述容納通道的深度；所述旋轉葉片沿所述導槽向上滑動的最大行程為所述旋轉葉片的下端端部完全容納在所述容納通道內；所述旋轉葉片沿所述導槽向下滑動的最大行程為所述旋轉葉片的上端端部完全容納在所述容納通道內；各所述旋轉葉片圍成的旋轉面小于等于所述壓板的壓面的內接圓。
10、可選的，所述可伸縮旋轉軸包括的內套筒、外套筒和第一伸縮驅動件；所述外套筒同軸設置在所述內套筒的外部，且二者間通過所述第一伸縮驅動件連接；所述壓板和所述導槽均設置在所述外套筒上；所述第一動力件與所述內套筒連接。
11、可選的，在所述導槽的兩端均設置開口逐步縮小的v型面。
12、可選的，在所述架體的兩側均設置所述喂料器；兩所述喂料器均包括與所述喂料口連通的導料管；兩所述導料管相向傾斜設置；所述喂料器為錐形結構的喂料器。
13、可選的，所述粉體壓實包裝一體機還包括升降稱重臺；所述升降稱重臺設置在所述送料部件上，且對應所述夾持組件夾持的包裝袋設置；
14、所述送料部件包括履帶和第二動力件；所述履帶可轉動設置在所述底座上；所述第二動力件設置在所述底座上，且其驅動端用于驅動所述履帶。
15、可選的，所述夾持組件還包括第二伸縮驅動件、第三伸縮驅動件、第四伸縮驅動件和第五伸縮驅動件；所述第二伸縮驅動件的固定端設置在所述第一橫向滑軌上，且其伸縮作業端與所述第一夾持件連接；所述第三伸縮驅動件的固定端設置在所述第三橫向滑軌上，且其伸縮作業端與所述第二夾持件連接；所述第四伸縮驅動件的固定端設置在所述第一橫向導軌上，且其伸縮作業端與所述第三夾持件連接；所述第五伸縮驅動件的固定端設置在所述第二橫向導軌上，且其伸縮作業端與所述第四夾持件連接。
16、可選的，所述粉體壓實包裝一體機還包括第六伸縮驅動件、第七伸縮驅動件、第八伸縮驅動件、第九伸縮驅動件和第十伸縮驅動件；所述第六伸縮驅動件的固定端設置在所述第一縱導向槽上，且其伸縮作業端與所述第一橫向滑軌連接；所述第七伸縮驅動件的固定端設置在所述第二縱導向槽上，且其伸縮作業端與所述第二橫向滑軌連接；所述第八伸縮驅動件的固定端設置在所述第一縱導向槽上，且其伸縮作業端與所述第三橫向滑軌連接；所述第九伸縮驅動件的固定端設置在所述第三縱導向槽上，且其伸縮作業端與所述第一橫向導軌連接；所述第十伸縮驅動件的固定端設置在所述第四縱導向槽上，且其伸縮作業端與所述第二橫向導軌連接。
17、可選的，所述粉體壓實包裝一體機還包括plc控制器；所述plc控制器設置在所述架體上，且與所述喂料器、所述第一動力件、所述第二動力件、所述第一伸縮驅動件至所述第十伸縮驅動件、所述第一夾持件至所述第四夾持件、以及所述升降稱重臺連接。
18、在第二方面，本發明提供了一種所述的粉體壓實包裝一體機的應用方法，包括：
19、步驟s1、在準備階段，首先，將包裝袋放置在所述升降稱重臺上；其次，采用所述plc控制器啟動所述第二伸縮驅動件至第五伸縮驅動件對應聯動所述第一夾持件至所述第四夾持件夾持包裝袋的四邊；然后，采用所述plc控制器啟動所述第六伸縮驅動件和所述第八伸縮驅動件，并同步聯控所述第四伸縮驅動件和第五伸縮驅動件，進而協同聯動所述第一夾持件至所述第四夾持件將包裝袋口完全展開，且確保所述喂料器的喂料口在包裝袋口圍成的區域內；最后，采用所述plc控制器啟動所述升降稱重臺上升，直至所述升降稱重臺與所述喂料口的間距小于包裝袋的高度；
20、步驟s2、在喂料壓實階段，首先，采用所述plc控制器啟動所述喂料器向包裝袋內喂料至包裝袋容積的60%~80%時，停止喂料；采用所述plc控制器啟動所述第七伸縮驅動件聯動所述第二橫向滑軌以帶動所述旋轉壓料組件對準包裝袋口，且各所述旋轉葉片在重力作用下沿各所述導槽向下移動并貫穿所述壓板上的各容納通道；采用所述plc控制器啟動所述第一伸縮驅動件以聯動所述可伸縮旋轉軸伸長，使得各所述旋轉葉片伸入包裝袋的粉體內，采用所述plc控制器啟動所述第一動力件以聯動所述可伸縮旋轉軸伸長帶動各所述旋轉葉片旋轉打破粉體顆粒間的架橋效應和夾帶的氣體；采用所述plc控制器再次啟動所述第一伸縮驅動件以聯動所述可伸縮旋轉軸伸長至所述壓板壓實粉體，相應的，各所述旋轉葉片沿所述導槽向上移動直至所述旋轉葉片的下端端部完全容納在所述容納通道內；
21、其次，采用所述plc控制器啟動所述第一伸縮驅動件以聯動所述可伸縮旋轉軸上升縮回至退出包裝袋口，采用所述plc控制器再次啟動所述喂料器向包裝袋內喂料至包裝袋剩余容積的70%~90%時，停止喂料；采用所述plc控制器啟動所述第一伸縮驅動件以聯動所述可伸縮旋轉軸伸長，使得各所述旋轉葉片伸入包裝袋的粉體內，采用所述plc控制器啟動所述第一動力件以聯動所述可伸縮旋轉軸伸長帶動各所述旋轉葉片旋轉打破粉體顆粒間的架橋效應和夾帶的氣體；采用所述plc控制器再次啟動所述第一伸縮驅動件以聯動所述可伸縮旋轉軸伸長至所述壓板壓實粉體，相應的，各所述旋轉葉片沿所述導槽向上移動直至所述旋轉葉片的下端端部完全容納在所述容納通道內；
22、步驟s3、在喂料壓實完成后，采用所述plc控制器啟動所述第二伸縮驅動件和所述第三伸縮驅動件以聯動相應的所述第一夾持件和所述第二夾持件上升縮回，采用所述plc控制器啟動所述升降稱重臺下降以聯動包裝袋脫離所述喂料器的喂料口；隨后，采用所述plc控制器啟動所述第四伸縮驅動件和所述第五伸縮驅動件以聯動所述第三夾持件和所述第四夾持件相向靠近以夾緊封住包裝袋口；最后，采用所述plc控制器啟動所述第九伸縮驅動件、所述第十伸縮驅動件和所述第二動力件以聯動所述第三夾持件、所述第四夾持件和所述履帶將包裝袋運送至封口機處封口。
23、可選的，在所述步驟s2喂料前還包括：采用所述plc控制器啟動所述第六伸縮驅動件和所述第八伸縮驅動件以聯動相應的所述第一夾持件和所述第二夾持件相向靠近，用于縮小包裝袋口；
24、在所述步驟s2喂料后還包括：采用所述plc控制器啟動所述第六伸縮驅動件和所述第八伸縮驅動件以聯動相應的所述第一夾持件和所述第二夾持件相向遠離，用于將包裝袋口完全展開。
25、應用本發明的技術方案，至少具有以下有益效果：
26、（1）本發明提供的一種粉體壓實包裝一體機，通過在架體上設置的第一橫向滑軌、第三橫向滑軌和第一縱導向槽為聯動第一夾持件和第二夾持件夾持包裝袋相對的兩邊相互靠近或遠離而提供作業導向，通過在底座上設置的第一橫向導軌和第二橫向導軌為聯動第三夾持件和第四夾持件夾持包裝袋相對的另外兩邊相互靠近或遠離而提供作業導向；通過設置的喂料器向夾持組件夾持的包裝袋內喂料；通過旋轉壓料組件打破粉體顆粒間的架橋效應和夾帶的氣體、以及完成對粉體的壓實作業；通過在底座上設置的第三縱導向槽和第四縱導向槽，并結合送料部件，用于為喂料壓實完成后的包裝袋運送至封口機處封口提供作業導向。因此，本發明提供的一種粉體壓實包裝一體機能夠實現對粉體包裝與壓實的協同化作業，不僅解決了現有粉體包裝設備針對納米碳酸鈣粉體存在包裝與壓實協同性差的技術問題，還能夠大幅提升堆積密度與單袋裝填量。
27、（2）本發明提供的一種粉體壓實包裝一體機的應用方法，通過組合步驟s1~步驟s3實現對粉體包裝與壓實的協同化作業，使得整個包裝袋內粉體從下到上的密度分布更加均勻，整體裝填量更高，且物料在運輸中不會因密度不均而沉降變形。
28、除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。