CN104528069B - 自动装载机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动装载机构，用于与供应薄片物件的转送机构和供应包装体的供料机构相配合以将薄片物件装载至包装体内，其包括用于夹取薄片物件的夹具、用于促使薄片物件卷曲并将薄片物件推送入包装体内的装载单元及夹具位移单元，装载单元包括芯轴、围绕芯轴设置以推压薄片物件使其贴合于芯轴侧表面上的压块组及驱动所述芯轴连同薄片物件伸入包装体内的推送动力源，芯轴的供薄片物件贴合的一端的外围尺寸小于包装体内腔尺寸，芯轴在靠供薄片物件贴合的部位处还设有用于对薄片物件边缘进行限位的凸部。本发明可预先将薄片物件卷绕贴合于芯轴上，再由芯轴将薄片物件送入包装体内，从而可快速有效地将尺寸大于包装体的薄片物件自动装载至包装体内。
Description
技术领域
本发明涉及物品的自动装载技术领域，尤其涉及一种自动装载机构。
背景技术
当前，在产品包装过程中，通常需要将诸如说明书、使用手册等纸质或塑料材质的薄片物件一同装载进诸如盒、箱等壳状的包装体内，在传统的包装工位中，通常是以手工方式装入，其效率低下，而且操作人员劳动强度大。而在一些自动化水平相对较高的生产线上，已经有自动装载机构来对将纸质的物件装入相应包装体内，然而，这种自动装载机构并不会对纸质物件进行折叠或卷曲，因此，当纸质的物件的尺寸大于包装体内腔时而无法有效进行装载。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种自动装载机构，可以快速、精确地将薄片物件装载进相应内部空间狭小的包装体内。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自动装载机构，用于与相应的供应薄片物件的转送机构和供应包装体的供料机构相配合以将薄片物件装载至包装体内，所述自动装载机构包括用于从转送机构的容纳腔中夹取薄片物件的夹具、用于促使薄片物件卷曲并将卷曲后的薄片物件推送入包装体内的装载单元以及驱动夹具在转送机构和装载单元之间来回移动以传送薄片物件的夹具位移单元，所述装载单元包括可沿轴向来回活动的芯轴、围绕所述芯轴设置以推压薄片物件使其贴合于芯轴侧表面上的压块组以及驱动所述芯轴连同贴合于芯轴表面上的薄片物件伸入由供料机构提供的包装体内的推送动力源，芯轴的供薄片物件贴合的一端的外围尺寸小于包装体内腔尺寸，所述芯轴在靠供薄片物件贴合的部位处的侧表面还设有用于对薄片物件边缘进行限位的凸部。
进一步地，所述压块组包括推压薄片物件中部以使薄片物件弯曲变形的主压头、分别推压薄片物件的两侧部以使薄片物件贴合至芯轴侧表面上的第一侧压头和第二侧压头、以及驱动主压头相对于芯轴来回移动的主压头动力源和驱动所述第一侧压头和第二侧压头相对于芯轴来回移动的侧压头动力源，所述主压头的端部两侧还各设有一个向外侧伸出以抵压薄片物件的两侧使薄片物件弯曲的抵压部；所述主压头、第一侧压头和第二侧压头的推压薄片物件的一侧的表面与芯轴对应部位的侧面形状相匹配。
进一步地，所述第一侧压头和第二侧压头分别设置于相应的第一侧滑块和第二侧滑块上，所述第一侧滑块固定于侧压头动力源的输出端末端，所述第一侧滑块与所述第二侧滑块之间传动配合。
进一步地，所述第一侧滑块和第二侧滑块上分别设有齿纹面，第一侧滑块和第二侧滑块之间还装设有分别与所述第一侧滑块和第二侧滑块上的齿纹面啮合的传动齿轮。
进一步地，所述装载单元安装于一块台板上，所述供料机构所供应的包装体对应位于台板下方，所述台板上对应开设有供芯轴穿过而伸至供料机构处的通孔。
进一步地，所述夹具包括安装于一固定座顶部的夹持气缸、一端分别与所述夹持气缸的活塞杆末端铰接的连杆以及一对分别通过枢轴铰接于固定座底部的夹持片，所述一对夹持片还与所述连杆的另一端铰接以在连杆带动下绕其与固定座配合铰接的枢轴旋转，所述一对夹持片与连杆的铰接轴偏离夹持片与固定座铰接的枢轴。
进一步地，所述供料机构包括用于将各包装体调整朝向并依次排序后输出的振动送料盘、与所述振动送料盘的输出口相连的输送槽以及设置于输送槽适当位置用于对所输送的包装体逐一进行定位以便装入薄片物件的控制组件。
进一步地，所述控制组件包括一对分别从两侧夹紧包装体的夹块、驱动夹块相向或相背移动的夹块动力源。
进一步地，所述供料机构包括第一供料转盘以及驱动第一供料转盘旋转的第一电机，所述第一供料转盘的上表面沿周向设有多个用于容置包装体的容置槽。
进一步地，所述转送机构包括第二供料转盘以及驱动第二供料转盘旋转的第二电机，所述第二供料转盘的上表面沿周向设有多个用于容置薄片物件的容纳腔。
采用上述技术方案后，本发明至少具有如下有益效果：本发明通过装载单元将薄片物件事先卷绕贴合于芯轴上，再由芯轴将薄片物件送入相应的包装体内，从而可以快速有效地将各种尺寸大于包装体的薄片物件装载至包装体内。
附图说明
图1是本发明自动装载机构的立体结构示意图。
图2是本发明自动装载机构的第一种供料机构的结构示意图。
图3是图2所示供料机构的局部结构示意图。
图4是本发明自动装载机构的第二种供料机构的结构示意图。
图5是本发明自动装载机构的装载单元的结构示意图。
图6是本发明自动装载机构的装载单元的夹具闭合状态下的结构示意图。
图7是本发明自动装载机构的装载单元的夹具位移至芯轴与压块组之间的结构示意图。
图8是本发明自动装载机构的装载单元的夹具位移至芯轴与压块组之间时另一角度的结构示意图。
图9是本发明自动装载机构的装载单元的压块组张开时的结构示意图。
图10是本发明自动装载机构的装载单元的压块组闭合时的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1及图2所示，本发明提供一种自动装载机构，用于与相应供应的具有可卷曲性能的薄片物件的转送机构2和供应包装体的供料机构3相配合以将用于将诸如纸张、薄片塑料等具有可卷曲性能的薄片型物件自动装载到相应的包装体内，以下为方便描述，以纸张为例进行说明。
所述转送机构2主要起到接收和传送纸张的功能，其上对应设有用于接收纸张的容纳腔20。所述转送机构2可以采用诸如转盘机构、直线往复式输送机构、封闭环状输送带机构等各种常见的物料输送机构，在如图1及图4所示的实施例中，即采用了转盘机构，包括供料转盘和电机，转盘上设有容纳腔20。
所述供料机构3主要将包装体逐个排列好并依次送至自动装载机构处接收纸张，通常可采用常见的各种物料输送机构。图1至图3示出了本发明采用的第一种结构的供料机构3，其包括用于将各包装体调整朝向并依次排序后输出的振动送料盘30、与所述振动送料盘30的输出口相连的输送槽32以及设置于输送槽32适当位置用于对所输送的包装体逐一进行定位以便装入纸张的控制组件34。在工业生产中已广泛应用振动送料盘30来输送小型工件，因此，所述振动送料盘30的原理和结构在此不多赘述。而所述控制组件34包括一对分别从两侧夹紧包装体的夹块340、驱动夹块340 相向或相背移动的夹块动力源342。
图4则示出了本发明采用的另一种结构相对简洁的供料机构3，在该实施方式中，所述供料机构3实际上就是一个转盘机构，在转盘机构的转盘上表面沿周向设有多个用于容置包装体的容置槽35。
如图1所示，所述自动装载机构6包括从转送机构2中夹取纸张的夹具60、用于促使所述纸张卷曲并将卷曲后的纸张推送入包装体内的装载单元62以及驱动夹具60在转送机构2和装载单元62之间来回移动以传送纸张的夹具位移单元64。
可以理解的是，现有的各种能夹持纸张的机械手或夹具都可用作本发明的夹具。结合图5至图6所示，所述夹具60包括安装于一固定座600顶部的夹持气缸602、一端分别与所述夹持气缸602的活塞杆末端铰接的连杆603以及一对分别通过枢轴604 铰接于固定座600底部的夹持片605。所述一对夹持片605还与所述连杆603 的另一端铰接以在连杆603带动下绕其与固定座600配合铰接的枢轴604旋转，所述一对夹持片605与连杆602的铰接轴607偏离夹持片604与固定座600铰接的枢轴604，从而使得连杆603施加于夹持片605上的力的方向偏离枢轴的轴心604，有利于连杆603快速有效地带动夹持片605旋转。
所述夹具位移单元64驱动所述夹具60直线往返移动，其可以采用各种常见的直线运动式动力装置，例如：气缸、直线电机等。
所述装载单元62包括可沿轴向来回活动的芯轴620、围绕所述芯轴620设置以推压纸张使其贴合于芯轴620侧表面上的压块组以及驱动所述芯轴620连同贴合于芯轴620表面上的纸张伸入由供料机构3提供的包装体内的推送动力源628。芯轴620的供纸张贴合的一端的外围尺寸小于包装体内腔尺寸，从而方便芯轴620伸入包装体内。
优选地，所述装载单元62安装于一块台板63上，所述供料机构3所供应的包装体对应位于台板63下方，所述台板63上对应开设有供芯轴620穿过而伸至供料机构3处的通孔630（如图7所示）。为更好地保障纸张能和芯轴620同步伸入包装体内，在所述芯轴620在靠供纸张贴合的部位处的侧表面还设有用于对纸张边缘进行限位的凸部621，从而，当芯轴620向下移动时，可以由凸部621抵住纸张上缘以确保带动纸张同步下移。
如图8至图10所示，所述压块组至少包括有推压夹具60送来的纸张的中部以使之弯曲变形的主压头622、分别推压纸张的两侧部以使纸张贴合至芯轴620侧表面上的第一侧压头623和第二侧压头624、以及驱动主压头622相对于芯轴620来回移动的主压头动力源625和驱动所述第一侧压头623和第二侧压头624相对于芯轴620来回移动的侧压头动力源626，所述主压头622的端部两侧还各设有一个向外侧伸出以抵压纸张的两侧使纸张弯曲的抵压部627。所述主压头622、第一侧压头623和第二侧压头624的推压纸张的一侧的表面与芯轴620对应部位的侧面形状相匹配。
具体实施时，所述第一侧压头623和第二侧压头624可分别设置于相应的第一侧滑块6230和第二侧滑块6240上，所述第一侧滑块6230固定于侧压头动力源626的输出端末端。所述第一侧滑块6230与所述第二侧滑块6240之间传动配合从而可以同步活动，例如图9及图10所示，可以在所述第一侧滑块6230和第二侧滑块6240上分别设有齿纹面6232、6242，第一侧滑块6230和第二侧滑块6240之间还装设有分别与所述第一侧滑块6230和第二侧滑块6240上的齿纹面6232、6242啮合的传动齿轮629，如此则形成如同两个齿条通过一个传动齿轮配合的传动结构，可以实现第一侧滑块6230 和第二侧滑块6240的同步反向位移，即第一侧压头623和第二侧压头624可以同步反向位移。当然，也可以为所述第一侧压头623、第二侧压头624各设置一个动力源来实施推动。
可以理解的是，以上提及的各动力源、动力组件可以采用各种常见的动力装置，例如：气缸、液压缸、直线电机、伺服电机等等，结合生产实际情况，可优选采用气缸或电机。
以下简述本发明自动装载机构的工作过程：首先，夹具60被驱动至转送机构2的容纳腔20的上方再下移并夹持住容纳腔20内的纸张，然后，夹具位移单元64再次启动，将夹具60及其夹持住的纸张送至装载单元62的芯轴620和主压头622之间，夹持片605松开使纸张落下后，夹具60整体复位；随后，主压头622动作使纸张中部弯曲并贴合于芯轴620表面；然后，第一侧压头623和第二侧压头624也动作进一步推压纸张的两侧部使其更好地贴合于芯轴620外侧表面上；然后，芯轴620在推送动力源628的驱动下向下移动，芯轴620上的凸部621可保证纸张会与芯轴620同步移动，当芯轴620及纸张伸入包装体内后，纸张由于不再受外部的主压头622、第一侧压头623、第二侧压头624的推压，而会弹性反弹而稍微张开，从而纸张不再紧密贴合于芯轴620外侧表面上，此时，芯轴620再在推送动力源628带动下向上移动复位，而纸张将不会跟随芯轴620同步移动而是保留在包装体内，从而完成了纸张的装载全过程。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (10)
1.一种自动装载机构，用于与相应的供应薄片物件的转送机构和供应包装体的供料机构相配合以将薄片物件装载至包装体内，其特征在于，所述自动装载机构包括用于从转送机构的容纳腔中夹取薄片物件的夹具、用于促使薄片物件卷曲并将卷曲后的薄片物件推送入包装体内的装载单元以及驱动夹具在转送机构和装载单元之间来回移动以传送薄片物件的夹具位移单元，所述装载单元包括可沿轴向来回活动的芯轴、围绕所述芯轴设置以推压薄片物件使其贴合于芯轴侧表面上的压块组以及驱动所述芯轴连同贴合于芯轴表面上的薄片物件伸入由供料机构提供的包装体内的推送动力源，芯轴的供薄片物件贴合的一端的外围尺寸小于包装体内腔尺寸，所述芯轴在靠供薄片物件贴合的部位处的侧表面还设有用于对薄片物件边缘进行限位的凸部。
2.如权利要求1所述的自动装载机构，其特征在于，所述压块组包括推压薄片物件中部以使薄片物件弯曲变形的主压头、分别推压薄片物件的两侧部以使薄片物件贴合至芯轴侧表面上的第一侧压头和第二侧压头、以及驱动主压头相对于芯轴来回移动的主压头动力源和驱动所述第一侧压头和第二侧压头相对于芯轴来回移动的侧压头动力源，所述主压头的端部两侧还各设有一个向外侧伸出以抵压薄片物件的两侧使薄片物件弯曲的抵压部；所述主压头、第一侧压头和第二侧压头的推压薄片物件的一侧的表面与芯轴对应部位的侧面形状相匹配。
3.如权利要求2所述的自动装载机构，其特征在于，所述第一侧压头和第二侧压头分别设置于相应的第一侧滑块和第二侧滑块上，所述第一侧滑块固定于侧压头动力源的输出端末端，所述第一侧滑块与所述第二侧滑块之间传动配合。
4.如权利要求3所述的自动装载机构，其特征在于，所述第一侧滑块和第二侧滑块上分别设有齿纹面，第一侧滑块和第二侧滑块之间还装设有分别与所述第一侧滑块和第二侧滑块上的齿纹面啮合的传动齿轮。
5.如权利要求1所述的自动装载机构，其特征在于，所述装载单元安装于一块台板上，所述供料机构所供应的包装体对应位于台板下方，所述台板上对应开设有供芯轴穿过而伸至供料机构处的通孔。
6.如权利要求1所述的自动装载机构，其特征在于，所述夹具包括安装于一固定座顶部的夹持气缸、一端分别与所述夹持气缸的活塞杆末端铰接的连杆以及一对分别通过枢轴铰接于固定座底部的夹持片，所述一对夹持片还与所述连杆的另一端铰接以在连杆带动下绕其与固定座配合铰接的枢轴旋转，所述一对夹持片与连杆的铰接轴偏离夹持片与固定座铰接的枢轴。
7.如权利要求1所述的自动装载机构，其特征在于，所述供料机构包括用于将各包装体调整朝向并依次排序后输出的振动送料盘、与所述振动送料盘的输出口相连的输送槽以及设置于输送槽适当位置用于对所输送的包装体逐一进行定位以便装入薄片物件的控制组件。
8.如权利要求7所述的自动装载机构，其特征在于，所述控制组件包括一对分别从两侧夹紧包装体的夹块、驱动夹块相向或相背移动的夹块动力源。
9.如权利要求1所述的自动装载机构，其特征在于，所述供料机构包括第一供料转盘以及驱动第一供料转盘旋转的第一电机，所述第一供料转盘的上表面沿周向设有多个用于容置包装体的容置槽。
10.如权利要求1所述的自动装载机构，其特征在于，所述转送机构包括第二供料转盘以及驱动第二供料转盘旋转的第二电机，所述第二供料转盘的上表面沿周向设有多个用于容置薄片物件的容纳腔。
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