CN104494930B - 一种全自动非标香烟盒自动供料机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动非标香烟盒自动供料机构，包括由型材构成的支撑架，其特征在于：所述的支撑架上设有沿竖直方向运动的升降板，升降板通过传动机构与升降伺服减速电机连联接，在升降板上设有沿水平方向运动的吸盘架，吸盘架通过传动机构与水平伺服减速电机连接，在吸盘架上设有一组以上的吸盘，每组吸盘由两个以上的吸头构成，通过吸头内输出的负压气体，将非标香烟盒由箱扁内取出，放置到烟盒通道上。通过软件编制进行判定吸盘在不同层次的竖直和水平的位置，通过吸盘输出的负压气体，实现自动抓取烟盒的动作，实现了非标香烟盒自动化供料。利用编程软件和伺服减速电机结合来控制吸盘位置，具有系统故障率低，控制精度高，便于维护等诸多优点。

Description

一种全自动非标香烟盒自动供料机构

技术领域

本发明涉及香烟制作设备技术领域，特别涉及一种全自动非标香烟盒自动供料机构。

背景技术

香烟盒外面的塑料透明纸是用来保护烟盒内烟支的香气和水分不易挥发，以免影响烟支口感，或产生霉变的必要物件。烟盒的透明纸薄膜都是将烟盒通过专用的小盒透明纸包装机进行快速包装的。由于目前手工包烟都是非标小盒，到目前为止都没有成型的自动化设备。在产品的整个透明包装过程中，小盒透明包装是生产中的瓶颈，为此提高小盒透明包装机的速度是在必行。采用人工上料的方式，一包一包码放至传送装置上，人工速度慢，且易疲劳，生产时无法达到稳定可靠地运行，而且使员工的劳动强度太大，人员分配多等缺点。利用小盒自动供料机构就完全解决了手工高档烟生产中难点。现需要一种自动化机械设备来代替人工码放这种非标烟盒，加快码放速度，从而加快整体的工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种全自动非标香烟盒自动供料机构。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种全自动非标香烟盒自动供料机构，包括由型材构成的支撑架，其特征在于：所述的支撑架上设有沿竖直方向运动的升降板，升降板通过传动机构与升降伺服电机连接，在升降板上设有沿水平方向运动的吸盘架，吸盘架通过传动机构与水平伺服电机连接，在吸盘架上设有一组以上的吸盘，每组吸盘由两个以上的吸头构成，通过吸头内输出的负压气体，将非标香烟盒由箱扁内取出，放置到烟盒通道上。

所述的传动机构可采用带传动，链传动、齿轮传动，本发明优选采用齿轮齿条构成的传动机构，实现竖直方向和水平方向的运动，它的水平和竖直运动要求能够独立运行、同时也是相互协调的。两个方向运动由伺服减速电机通过齿轮和齿条驱动，通过高精度的直线滑块与导轨实现导向的。吸盘在箱扁中上下6层烟盒的位置是通过由软件编程的内部位置指令控制伺服电机系统实现的，通过软件编制进行判定吸盘在不同层次的竖直和水平的位置，通过吸盘输出的负压气体，实现自动抓取烟盒的动作，实现了非标香烟盒自动化供料。利用编程软件和伺服减速电机结合来控制吸盘位置，具有系统故障率低，控制精度高，便于维护等诸多优点。这种伺服执行部件的应用，可以大大简化了结构组件。利用伺服电机和软件相互结合，使得这一整机可靠性得到极大提高。而且系统在每次开机时软件指令让伺服电机系统带动吸盘机械手自动进行水平和竖直位置零点的校准。吸盘在水平和竖直的零点位置均依据各自的两个槽型光电开关位置。只要水平和竖直各自的零点光电开关正常的情况下，系统不会出现任何故障。同时我们还利用伺服电机系统具有灵敏度极高的过载保护功能，达到迅速准确地判断伺服电机系统的运行状况，减少由于光电开关失效所带来的部分结构件的损坏。

所述吸头相对的一侧设有与支撑架连接的机架，机架上设有一个用于放置箱扁的托扁板，在箱扁一侧对应的机架位置上设有定位气缸，将箱扁向另一侧推到固定位置进行预定位，在与箱扁上下两部位对应的机架位置分别设有上挡扁板、下挡扁板，上挡扁板、下挡扁板通过相应的连杆机构与相应的驱动气缸连接，在与上挡扁板相对的机架上设有上定位台阶，在与下挡扁板相对的托扁板上设有下定位台阶，对箱扁进行固定，通过对箱扁的固定，使得移动箱扁保持了相同的工作位置，保证吸盘工作更加稳定，同时避免了由于箱扁移动带动烟盒运动，吸盘无法吸附烟盒的现象。

在托扁板下方的机架上设有一个水平气缸，水平气缸与箱扁一侧的推板连接，所述的机架上还设有顶扁气缸与托扁板连接，使托扁板竖直抬起，高于箱扁另一侧对应的机架位置，水平气缸通过推板将箱扁推出，所述的水平气缸优选采用无杆气缸，通过水平气缸驱动推板实现烟盒被取完后的箱扁，自动被推出工作位置。

所述水平气缸一侧的机架上设有导轨，导轨上设有一个推板支架，所述的水平气缸与推板支架连接，所述的推板与推板支架铰接，在推板支架上还设有一个推板气缸，将推板由竖直位置向着箱扁一侧推至倾斜位置，在箱扁推出时，推板对应的机架位置上设有回位气缸，将推板由倾斜位置回复到竖直位置，通过活动设置的推板结构，避免了推板在回位时与定位的第二箱扁相干涉，可以在箱扁定位的同时，推板自动回到初始位置，提高了工作效率。

在吸盘对应的托扁板一侧的机架上设有一对平行放置的输送带，在输送带间设有一个烟盒推板，所述的烟盒推板通过一个滑块与机架的导轨连接，所述的滑块与一侧输送带连接，在机架上设有伺服电机通过带轮与输送带连接，通过烟盒推板将烟盒推出，实现了烟盒的自动供料。

所述的滑块上设有一个烟盒推板支架，所述的烟盒推板铰接在烟盒推板支架上，在烟盒推板起始位置对应的机架上设有变位推杆一，使烟盒推板由水平位置回复至竖直位置，在烟盒推板终止位置对应的机架上设有变位推杆二，使烟盒推板由竖直位置回复至水平位置，通过烟盒推板的活动设置，实现了吸盘向输送带放置烟盒同时，烟盒推板自动回到初始位置，不会产生相互干涉的现象，提高了工作效率。

所述的机架上设有一对平行设置的送扁皮带将箱扁输送到定位处，在机架上设有送扁减速电机通过带轮与送扁皮带连接，在两个送扁皮带中间位置对应的机架两侧风别设有一个挡板，挡板与挡板气缸连接，将第一箱扁后的箱扁挡在后方位置，实现了箱扁的自动输入，并通过挡板结构控制箱扁的输入频率，实现了有序的自动输入箱扁。

所述的机架一侧还设有退扁机架，退扁机架上设有一对平行设置的退扁皮带将箱扁输出，在退扁机架上设有退扁减速电机通过带轮与退扁皮带连接，实现了箱扁的自动输出。

附图说明

图1是一种全自动非标香烟盒自动供料机构示意图一；

图2是一种全自动非标香烟盒自动供料机构示意图二；

图3是一种全自动非标香烟盒自动供料机构示意图三；

图4是一种全自动非标香烟盒自动供料机构示意图四。

具体实施方式

下面通过实施方式及附图对本结构作进一步详细的说明：

参见图1、2，本发明提供了一种全自动非标香烟盒自动供料机构，包括机架11，机架11上设有一对送扁皮带辊19，在一对送扁皮带辊19的两个对应端分别通过带轮和送扁皮带20连接，在一对送扁皮带辊19间的机架上设有一个送扁减速电机18通过传动带和带轮与一个送扁皮带辊19连接，在每个送扁皮带一侧的机架上设有一个挡板，每个挡板直接连接在相应的挡板气缸17上，在挡板气缸17的作用下，实现对箱扁30的输出控制，在另一个送扁皮带辊对应的机架位置上设有一个用于放置箱扁30的托扁板12，托扁板12由上层钢板，中层支撑立柱，下层型材构成，上层钢板以及中层支撑立柱还被分为三个部分，即与送扁皮带对应的输入部分，中间过渡部分及输出部分，这种设置方式是为了避免托扁板12在提升时与机架相互干涉，在托扁板12一端对应的机架位置上设有定位气缸35，将箱扁30由托扁板12的输入位置向输出位置推到固定位置进行预定位，在与箱扁30上下两部位对应的机架位置分别设有两个上挡扁板21、两个下挡扁板36，两个上挡扁板21设置在一个上转轴29上，上转轴29通过相应的连杆机构与相应的上驱动气缸28连接，两个下挡扁板36设置在一个下转轴上，下转轴通过相应的连杆机构与相应的下驱动气缸37连接，在与上挡扁板相对的机架上设有上定位台阶，在与下挡扁板相对的钢板上设有下定位台阶，对箱扁30进行固定，所述的机架上还设有顶扁气缸10与托扁板12连接，使托扁板12通过滑块沿竖直导轨38竖直抬起，在与送扁皮带辊相对的托扁板12另一侧设有直线导轨，直线导轨上设有一个推板支架通过滑块与直线导轨连接，同时推板支架与一个水平气缸连接，在推板支架上铰接一个推板32，在推板32两侧的铰轴上设有推块，其中一个推块为1/4环形结构，另一个推块为矩形结构，在矩形推块42对应的推板支架上设有推板气缸31与矩形推块相配合，将推板32由竖直位置向着箱扁一侧推至倾斜位置，在箱扁30推出时，推板32对应的机架位置上设有回位气缸9与环形推块43对应，将推板32由倾斜位置回复到竖直位置，通过活动设置的推板结构，避免了推板32在回位时与定位的第二箱扁相干涉，可以在箱扁定位的同时，推板32自动回到初始位置，提高了工作效率。

参见图3，在托扁板12对应的机架11外侧设有一个支撑架1，所述的支撑架1上设有竖直设置的直线导轨一26，直线导轨一26上设有一个通过滑块连接的升降板6，同时升降板6通过齿条、齿轮4与升降伺服减速电机3连联接，在升降板6相对的支撑架上设有竖直导轨，竖直导轨上设有一个通过滑块连接的配重块5，配重块5与升降板6间通过传动带2连接，在升降板6上设有水平设置的直线导轨二23，直线导轨二23上设有一个通过滑块连接的吸盘架22，同时吸盘架22通过齿轮24、齿条25与水平伺服减速电机27连接，在吸盘架22设有一组以上的朝向托扁板的吸盘，每组吸盘由两个以上的吸头39构成，本发明优选采用26组吸盘，每组吸盘设置两个竖直排列的吸头39，通过吸头内输出的负压气体，将非标香烟盒7由箱扁内取出，放置到烟盒通道上；在水平气缸对应的托扁板一侧的机架上设有一对平行放置的输送带8，在输送带8间设有一个烟盒推板33，所述的烟盒推板33铰接在烟盒推板支架上，所述的烟盒推板支架通过一个滑块与机架上的导轨连接，所述的烟盒推板支架同时与一侧输送带连接，在机架上设有伺服电机34通过带轮与输送带连接，通过烟盒推板将烟盒7推出，实现了烟盒7的自动供料。

参见图4，所述的烟盒推板33铰接轴上设有一个偏心凸轮，在烟盒推板33起始位置，偏心凸轮对应的机架上设有变位推杆一41，使烟盒推板由水平位置回复至竖直位置，在烟盒推板终止位置，偏心凸轮对应的机架上设有变位推杆二40，使烟盒推板由竖直位置回复至水平位置，通过烟盒推板的活动设置，实现了吸盘向输送带放置烟盒同时，烟盒推板自动回到初始位置，不会产生相互干涉的现象，提高了工作效率。

在托扁板输出部分对应位置设有退扁机架14与机架连接，退扁机架14上设有一对退扁皮带辊16，在一对退扁皮带辊16的两个对应端分别通过带轮和退扁皮带15连接，在一对退扁皮带辊间的退扁机架14上设有一个退扁减速电机13通过传动带和带轮与一个退扁皮带辊连接，实现了箱扁的自动输出。

本发明的工作原理：

当送扁皮带将装满小盒的箱扁送达固定位后，只有箱扁到位检测传感器一和箱扁到位检测传感器二同时检测有信号时，方可进行后续的侧推扁→顶扁→上下挡扁板定位等固定动作。侧推扁定位气缸、顶扁气缸和上下挡扁板气缸上均有气缸磁性开关判定各个动作是否到位。

当固定位有箱扁，随后输送带上继续有箱扁送来时，挡扁检测开关二感应到有箱扁，挡板气缸立刻挡住送来的箱扁。如果多个箱扁在挡扁位排队输送时，挡扁检测开关二检测有箱扁到达，挡板气缸随即挡住后面的箱扁，使之分离。

推扁的水平气缸安装在推板支架的下方，推扁的推板为可旋转活动式的，推板的旋转是由推板气缸和回位气缸相继推动的。这两个气缸由一个电磁阀控制。该电磁阀断电时扁推板气缸活塞杆伸出，回位气缸2活塞杆收回。电磁阀得电后，推板气缸活塞杆收回，回位气缸活塞杆伸出。当推板在起始点时，推板由于推板气缸活塞杆伸出而落下。这样才可以推动箱扁。箱扁被推出固定位后，扁检测开关检测推板是否抬起，如果活动推板在回位气缸活塞杆伸出作用下抬起，则推板才可以返回右侧起始点，完成一个循环动作。

将放置在通道上的烟盒送入透明包装机输送带中。烟盒推板原点检测开关是用于系统自动将烟盒推板进行初始定位的起点。烟盒推板的伺服电机带动烟盒推板向烟盒推板原点检测开关方向运行，待开关检测到位，即该点为烟盒推板的起始点。完成烟盒推板的复位功能。由于烟盒透明包装机的输送皮带太短，为此烟盒推板分2次把烟盒推入透明机的通道。烟盒推板的动作同时也受透明包装机是否运行相关联，在自动运行状态下只有当透明包装机启动后，烟盒推板才能允许执行指令。如果在单机调试时，也可以通过触摸主菜单上“联机”键，把系统设定为联机状态后，烟盒推板才可以模拟联机方式下工作。同时在烟盒透明包装机的皮带通道侧面安装2个光电开关，用于检测通道中是否还有烟盒，没有烟盒时才可启动烟盒推板，送入小盒。

吸盘的运动分为水平运动和升降运动，这两个运动均由伺服电机完成相应动作。水平和升降伺服电机采用齿轮齿条副传动实现快速移动。水平和升降伺服电机均采用原点检测位置控制方式运行，这样可以确保电机执行动作的快速性和准确性。首先水平伺服电机原点复位，接着升降伺服电机原点复位。两个伺服电机复位完成后即可正常工作。水平和升降伺服电机可以单独运行，在水平电机移动的轨迹上除了一个“水平原点检测开关”外，还有一个“烟盒出箱扁检测开关”。当吸盘抓取烟盒向扁外移动时，这个“烟盒出扁检测开关”用来感知烟盒是否出扁。“水平原点检测开关”是水平伺服电机移动的起始点。升降伺服电机也有一个“升降原点检测开关”。这个“升降原点检测开关”也作为升降伺服电机运行的起始点。

以上所述的仅是本发明的一种实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出显而易见的若干变换或替代以及改型，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种全自动非标香烟盒自动供料机构，包括由型材构成的支撑架，所述的支撑架上设有沿竖直方向运动的升降板，升降板通过传动机构与升降伺服电机连接，在升降板上设有沿水平方向运动的吸盘架，吸盘架通过传动机构与水平伺服电机连接，在吸盘架上设有一组以上的吸盘，每组吸盘由两个以上的吸头构成，通过吸头内输出的负压气体，将非标香烟盒由箱扁内取出，放置到烟盒通道上，其特征在于：所述吸头相对的一侧设有与支撑架连接的机架，机架上设有一个用于放置箱扁的托扁板，在箱扁一侧对应的机架位置上设有定位气缸，将箱扁向另一侧推到固定位置进行预定位，在与箱扁上下两部位对应的机架位置分别设有上挡扁板、下挡扁板，上挡扁板、下挡扁板通过相应的连杆机构与相应的驱动气缸连接，在与上挡扁板相对的机架上设有上定位台阶，在与下挡扁板相对的托扁板上设有下定位台阶，对箱扁进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种全自动非标香烟盒自动供料机构，其特征在于：在托扁板下方的机架上设有一个水平气缸，水平气缸与箱扁一侧的推板连接，所述的机架上还设有顶扁气缸与托扁板连接，使托扁板竖直抬起，高于箱扁另一侧对应的机架位置，水平气缸通过推板将箱扁推出。

3.根据权利要求2所述的一种全自动非标香烟盒自动供料机构，其特征在于：所述水平气缸一侧的机架上设有导轨，导轨上设有一个推板支架，所述的水平气缸与推板支架连接，所述的推板与推板支架铰接，在推板支架上还设有一个推板气缸，将推板由竖直位置向着箱扁一侧推至倾斜位置，在箱扁推出时，推板对应的机架位置上设有回位气缸，将推板由倾斜位置回复到竖直位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种全自动非标香烟盒自动供料机构，其特征在于：在吸盘对应的托扁板一侧的机架上设有一对平行放置的输送带，在输送带间设有一个烟盒推板，所述的烟盒推板通过一个滑块与机架的导轨连接，所述的滑块与一侧输送带连接，在机架上设有伺服电机通过带轮与输送带连接。

5.根据权利要求4所述的一种全自动非标香烟盒自动供料机构，其特征在于：所述的滑块上设有一个烟盒推板支架，所述的烟盒推板铰接在烟盒推板支架上，在烟盒推板起始位置对应的机架上设有变位推杆一，使烟盒推板由水平位置回复至竖直位置，在烟盒推板终止位置对应的机架上设有变位推杆二，使烟盒推板由竖直位置回复至水平位置。

6.根据权利要求5所述的一种全自动非标香烟盒自动供料机构，其特征在于：所述的机架上设有一对平行设置的送扁皮带将箱扁输送到定位处，在机架上设有送扁减速电机通过带轮与送扁皮带连接，在两个送扁皮带中间位置对应的机架两侧分别设有一个挡板，挡板与挡板气缸连接，将第一箱扁后的箱扁挡在后方位置。

7.根据权利要求6所述的一种全自动非标香烟盒自动供料机构，其特征在于：所述的机架一侧还设有退扁机架，退扁机架上设有一对平行设置的退扁皮带将箱扁输出，在退扁机架上设有退扁减速电机通过带轮与退扁皮带连接。