CN103818570B - 一种新型自动装箱装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型自动装箱装置，包括主体框架、控制系统、移动机构、机械抓手、纸箱定型加固机构、输送机构、排料机构和伺服电机；其中，移动机构包括固定在主框架上的契合导轨和与契合导轨相配合的同步带；机械抓手和纸箱定型加固机构通过契合导轨滑动安装在主体框架上；输送机构和排料机构都安装于主体框架上；控制系统用于控制新型自动装箱装置的运作；伺服电机用于驱动移动机构和输送机构。本发明所提供的新型自动装箱装置能够自动打包产品工件装箱和放置加固纸板的工作；通过灵活地控制产品工件的水平和垂直两个方向的运动，而完成装入箱体的操作；本发明具备机构简单，控制精确，效率及自动化程度高的特点。

Description

一种新型自动装箱装置

技术领域

本发明涉及工业生产自动化领域，具体是一种新型自动装箱装置。

背景技术

生产过程中，个别包装好的产品打包装箱是一道必需的工序。目前，基本打包装箱都是通过机器完成，然而，当中一些设计不完善的设备当中个别工序还需人工操作；也有一些功能虽然完善，但是在自动控制、自动化程度和加工精度等方面还比较落后，性能不稳定、结构复杂、耗能、维修麻烦、效率低，浪费时间，也浪费生产空间。

不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型自动装箱装置，能够自动打包产品工件装箱和放置加固纸板的工作；具备机构简单，控制精确，自动化程度高的特点。

为达到上述目的，本发明提供如下的技术方案：

一种新型自动装箱装置，

包括主体框架、控制系统、移动机构、机械抓手、纸箱定型加固机构、输送机构、排料机构和伺服电机；

其中，移动机构包括固定在主框架上的契合导轨和与契合导轨相配合的同步带；

机械抓手和纸箱定型加固机构通过契合导轨滑动安装在主体框架上；

输送机构和排料机构都安装于主体框架上；

控制系统用于控制新型自动装箱装置的运作；

伺服电机用于驱动移动机构和输送机构。

进一步的，所述输送机构包括传送带和输送槽，输送槽固定在所述主体框架上，传送带安装在所述主体框架上，传送带传送方向的末端位于输送槽的输入端边缘。

进一步的，所述排料机构包括挡板、第一推动片、第二推动片和气缸；

其中，挡板安装在输送槽之后，与输送槽不相接；

第一推动片位于所述输送槽与所述挡板之间，且位于所述输送槽的一侧，其运动方向的轨迹与所述输送槽垂直；

第二推动片安装于所述输送槽的另一侧，其运动方向与所述第一推动片的运动方向垂直；气缸用于驱动第一推动片和第二推动片。

进一步的，还包括纸箱传送架；纸箱传送架位于主体框架内。

进一步的，所述机械抓手的契合导轨和纸箱定型加固机构的契合导轨安装在不同高度。

进一步的，所述排料机构还包括由三块直挡片构成的U形阻挡夹，U形缺口正对所述第二推动片。

进一步的，所述U形阻挡夹的U形缺口长度比第二推动片长。

进一步的，所述纸箱定型加固机构包括：底板、折叶、真空吸盘和呈板；其中，折叶安装在底板的上表面；真空吸盘固定于底板的下表面；呈板安装于主体框架上，由伺服电机能过滚珠丝杆控制升降。

进一步的，所述纸箱加固机构在所述底板向下一面的四周安装有活页拨片。

进一步的，所述机械抓手包括：手心面板和挡片手指；其中，挡片手指位于手心面板的四周。

进一步的，所述挡片手指为伸缩挡片手指。

进一步的，手心面板为伸缩手心面板。

进一步的，所述伺服电机为带刹停的电机。

进一步的，所述纸箱传送架上设置有定位装置，定位装置用于定位到达指定位置的纸箱。

进一步的，在所述传送带的两侧设置有挡板，挡板固定于所述主体框架上。

本发明所提供的新型自动装箱装置能够自动打包产品工件装箱和放置加固纸板的工作；通过灵活地控制产品工件的水平和垂直两个方向的运动，而完成装入箱体的操作；本发明具备机构简单，控制精确，效率及自动化程度高的特点；可配合市面上销售的纸箱开箱封箱一起的设备使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施方式的示意图。

图2为机械抓手结构示意图。

附图标记说明：

1，主体框架；2，契合导轨；3，机械抓手；

5，同步带；7，纸箱定型加固机构；8，第一推动片；

9，第二推动片；10，传送带；11，挡片手指；

12，手心面板；13，活页拨片；14，折叶；

15，底板；；

16，输送槽；17，真空吸盘；18，挡板；

19，纸箱传送架；21，呈板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1、2（图中的黑块是堆叠的纸板），本新型自动装箱装置的一种实施方式，包括主体框架1、控制系统（图示中未给出）、移动机构、机械抓手3、纸箱定型加固机构7、输送机构、排料机构和伺服电机（图示中未标出）。

主体框架1用于安装移动机构、机械抓手、纸箱定型加固机构、输送机构、排料机构和伺服电机。

控制装置包括用于编程的PLC装置以及用于输入操作指令的触摸屏；控制系统用于控制移动机构、机械抓手、纸箱定型加固机构、输送机构、排料机构和伺服电机的动作。

移动机构包括平行的固定在主框架上的契合导轨2和与契合导轨相配合的同步带5，通过伺服电机驱动；机械抓手3和纸箱定型加固机构7通过契合导轨2滑动安装在主体框架1上；机器抓手3和纸箱定型加固机构7的上下移动和水平移动的动力由伺服电机提供，控制它们上下移动可采用气缸结构，也可采用滚珠丝杆结构；移动机构用于控制导向机器抓手3和纸箱定型加固机构7的上下移动和水平移动。

输送机构包括传送带10和输送槽16，输送槽16固定在所述主体框架1上，传送带10安装在所述主体框架1上，具体是主体框架1伸出的部分上，传送带10传送方向的末端在输送槽16的输入端边上，但不相干涉，两者的间隙应小于单个产品的长度；输送机构用于传输产品或工件至排料机构。

排料机构包括挡板18、第一推动片8、第二推动片9和气缸（图示中未给出）；其中，挡板18安装在输送槽16之后，与输送槽16不相接，两者间距可通过第一推动片；推动片由推杆和挡片构成，推杆垂直固定于挡片中部；第一推动片8所述输送槽16与所述挡板18之间，且位于所述输送槽16的一侧，其运动方向的轨迹与所述输送槽16垂直，即第一推动片8的推杆与输送槽垂直、挡片与输送槽平行；第二推动片9安装于所述输送槽16的另一侧，其运动方向与所述第一推动片8的运动方向垂直，即第二推动片9的推杆与输送槽平行、挡片与输送槽垂直；在本实施例中，作为优选，在第二推动片9的挡片上方设置有一挡板，该挡板固定于主体框架1上，其高度可调整，该挡板用于防止第一推动片推动产品或工件时动作过猛，使得产品工件向外倾倒；气缸用于驱动第一推动片8和第二推动片9；排料机构用于整理单个产品工件使之整齐，便于机械抓手抓取。

在本实施例中，新型自动装箱装置还包括纸箱传送架19，纸箱传送架19位于主体框架1内；纸箱传送架用于输送纸箱；本发明与市面上的纸箱开箱封箱机构配合使用时，用作衔接开箱装置和封箱装置；此外，纸箱传送架也可缩短机械抓手3的下移距离，节约材料、能源。

机械抓手3的契合导轨2和纸箱定型加固机构的契合导轨2以及同步带5安装在不同高度，在水平方向上仅有部分重合；以节约材料资源和功耗，精简结构。

排料机构还包括由三块直挡片构成的U形阻挡夹，U形阻挡夹位于第二推动片9的推进方向前方，其形状上大下小，U形缺口长度比第二推动片9长，U形底边和第二推动片9长；U形缺口正对第二推动片9安装；U型阻挡夹用于对产品工件的整理排列。

纸箱定型加固机构7包括：底板15、折叶14、真空吸盘17和呈板21；其中，折叶14安装在在底板15向上表面的四边；真空吸盘17固定于底板15下表面的四个角部位；进一步地，可在底板15的下表面的四周安装活页拨片13，用以打开更小体积的箱子；呈板21用于输送加固纸板，其安装于主体框架1上，并且在主体框架1上设置有感应器感应呈板上是否还有加固纸板、以及计算使用了的纸板的数量；在呈板上设置有过孔，过孔位于呈板的四条边附近，用于设置铁杆，铁杆用于保持纸板的堆叠不偏位；纸箱定型加固机构用于对打包纸箱的定型与加固。

机械抓手3包括手心面板12和四只可伸缩的挡片手指11；其中，挡片手指11位于手心面板12的四周，而且，手心面板12也可伸缩；机械抓手用于抓取排料机构整理好的产品工件的组合。

作为优选，在本实施例中，所有伺服电机均为带有刹停功能的电机。

所述纸箱传送架上安装有定位装置，定位装置安装于传送架上；定位装置上设有感应器，用于感应是否有纸箱到达；定位装置上设有一块挡板，挡板可转动，其初始位置与纸箱输送方向平行；定位装置用于定位到达指定位置的纸箱。

所述机械抓手3的上下移动和纸箱定型加固机构的上下移动由气缸控制，亦可由滚珠丝杆控制。

由于一些类别产品或工件因传送带的抖动容易侧倒，因而在本实施例中，作为优选，在传送带两侧设置有挡板，挡板固定于所述主体框架1上，且挡板的安装位置可调；挡板用于防止产品工件稳定输送；

本实施例还设置有感应器，将设备到达信号反馈到控制系统，控制系统给出相应的工作指令到特定设备。

工作过程

当一个产品经由传送带10到达输送槽16，到达其末端的挡板18时，挡板18上的感应器将产品到达信号传送给控制系统，控制系统给第一推动片8一个工作信号，并计数，第一推动片8将一个产品往第二推动片9边上推移；当计数累计到设定值（一列产品个数）的倍数时，发送工作信号给第二推动片9，并计数，第二推动片9将一列产品推至U形阻挡夹内；当计数达到另一设定值（一层产品个数）时，机械抓手3往下移动，当感应器感应到机械抓手3的手心面板12到达产品顶面时停止移动，并将机械抓手3四边的挡片手指11向内收缩压紧；然后机械抓手3向上移动回初始位置的高度，再水平移动到包装箱的上方；到达后，机械抓手3向下移动，感应器感应到抓手挡片手指11进入到包装箱顶部后，机器抓手3停止下移，再由手心面板12向下推动直至产品离开挡片手指11。

包装箱由纸箱定型加固机构7上的折叶14进行完全撑开定形，且在箱内底部放置一块纸皮加固箱体。加固纸板由装置上的真空吸盘17抓取，当纸皮即将用完时，控制系统就发出报警声，并且在纸皮用完时将呈板下调，由人工添加纸皮，具体是在特定位置高度设置感应器，感应呈板是否到达位置高度。

包装箱的定形加固工序与产品排列工序同时进行，由控制系统进行控制匹配。

本实施例所提供的新型自动装箱装置，能够自动打包产品工件装箱和放置加固纸板的工作；通过灵活地控制产品工件的水平和垂直两个方向的运动，而完成装入箱体的操作；本发明具备机构简单，控制精确，效率及自动化程度高的特点；可配合市面上销售的纸箱开箱封箱一起的设备使用。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种新型自动装箱装置，其特征在于：

包括主体框架、控制系统、移动机构、机械抓手、纸箱定型加固机构、输送机构、排料机构和伺服电机；

其中，移动机构包括固定在主框架上的契合导轨和与契合导轨相配合的同步带；

机械抓手和纸箱定型加固机构通过契合导轨滑动安装在主体框架上；

输送机构和排料机构都安装于主体框架上；

控制系统用于控制新型自动装箱装置的运作；

伺服电机用于驱动移动机构和输送机构；

所述排料机构包括挡板、第一推动片、第二推动片和气缸；

其中，挡板安装在输送槽之后，与输送槽不相接；

第一推动片位于所述输送槽与所述挡板之间，且位于所述输送槽的一侧，其运动方向的轨迹与所述输送槽垂直；

第二推动片安装于所述输送槽的另一侧，其运动方向与所述第一推动片的运动方向垂直；气缸用于驱动第一推动片和第二推动片。

2.根据权利要求1所述的新型自动装箱装置，其特征在于：

所述输送机构包括传送带和输送槽，输送槽固定在所述主体框架上，传送带安装在所述主体框架上，传送带传送方向的末端位于输送槽的输入端边缘。

3.根据权利要求1所述的新型自动装箱装置，其特征在于:

还包括纸箱传送架；纸箱传送架位于主体框架内。

4.根据权利要求1所述的新型自动装箱装置，其特征在于：

所述机械抓手的契合导轨和纸箱定型加固机构的契合导轨安装在不同高度。

5.根据权利要求1所述的新型自动装箱装置，其特征在于：

所述排料机构还包括由三块直挡片构成的U形阻挡夹，U形缺口正对所述第二推动片。

6.根据权利要求5所述的新型自动装箱装置，其特征在于：

所述U形阻挡夹的U形缺口长度比第二推动片长。

7.根据权利要求1所述的新型自动装箱装置，其特征在于：

所述纸箱定型加固机构包括：底板、折叶、真空吸盘和呈板；其中，折叶安装在底板的上表面；真空吸盘固定于底板的下表面；呈板安装于主体框架上，由伺服电机通过滚珠丝杆控制升降。

8.根据权利要求7所述的新型自动装箱装置，其特征在于：

所述纸箱定型加固机构在所述底板向下一面的四周安装有活页拨片。

9.根据权利要求1所述的新型自动装箱装置，其特征在于:

所述机械抓手包括：手心面板和挡片手指；其中，挡片手指位于手心面板的四周。

10.根据权利要求9所述的新型自动装箱装置，其特征在于:

所述挡片手指为伸缩挡片手指。

11.根据权利要求9所述的新型自动装箱装置，其特征在于：

手心面板为伸缩手心面板。

12.根据上述任一权利要求所述的新型自动装箱装置，其特征在于:

所述伺服电机为带刹停的电机。

13.根据权利要求3所述的新型自动装箱装置，其特征在于:

所述纸箱传送架上设置有定位装置，定位装置用于定位到达指定位置的纸箱。

14.根据权利要求2所述的新型自动装箱装置，其特征在于：

在所述传送带的两侧设置有挡板，挡板固定于所述主体框架上。