CN104670565A - 一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，涉及包装机械领域。包括上料板和多个定位抓，还包括往复运动于上料板和多个定位抓上方的真空吸盘，真空吸盘将上料板上的纸垫运送至多个定位抓组成的用于定位纸垫的空间内，并通过定位抓将纸垫精确定位。真空吸盘可以完成纸垫的抓取及投放动作，定位抓对投放其中的纸垫可以准确定位，便于后续机械手准确抓取纸垫投入礼盒牛奶箱中。

Description

一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构

技术领域

本发明涉及包装机械领域，尤其是指一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构。

背景技术

近年来，牛奶市场竞争日趋激烈，发展呈现多样化。国内牛奶生产商结合国内消费特点，争相推出礼盒牛奶，以拓宽牛奶市场，同时满足国内牛奶消费市场的需求。目前，礼盒牛奶已在国内取得广泛的认可度，为迎合礼盒牛奶市场需求，大部分牛奶生产商都在自有产线上生产礼盒牛奶。但是，基于目前的生产条件，所有礼盒牛奶的包装线都是人工完成的。牛奶属食品行业，生产过程须严格执行食品卫生与安全要求标准，现有人工包装方式一定程度上存在卫生隐患，且人工包装效率低，以目前主流的牛奶灌装机，每小时输出奶包24000包/小时，通常需要80-100人负责装箱，劳工成本高，且给管理带来麻烦。实现礼盒牛奶全自动包装线替换现有人工包装线成为众多牛奶生产商的共同心声。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种礼盒牛奶全自动包装过程中的装箱前上纸垫安装机构。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，包括上料板和多个定位爪，还包括往复运动于上料板和多个定位爪上方的真空吸盘，真空吸盘将上料板上的纸垫运送至多个定位爪组成的用于定位纸垫的空间内，并通过定位爪将纸垫精确定位。真空吸盘可以完成纸垫的抓取及投放动作，定位爪对投放其中的纸垫可以准确定位，便于后续机械手准确抓取纸垫投入礼盒牛奶箱中。

进一步的，还包括转轴，所述转轴在动力机构的带动下做旋转运动，转轴上设置有至少两个上料板。多个上料板的设置，可以实现供料和上料的同步工作；转轴的转动用以切换供料和上料的位置，使供料的上料板始终处于一个特定的位置，便于真空吸盘的抓取。

进一步的，还包括水平气缸，所述水平气缸固定在抓取安装板上，所述水平气缸输出端固定连接竖直气缸，所述竖直气缸输出端固定连接多个真空吸盘。用两个相互垂直设置的气缸实现真空吸盘的二维运动，简单，易实现，并且气缸的成本低，控制容易。

优选的，还包括限位块和水平气缸底座，所述限位块和水平气缸底座固定安装在抓取安装板上，限位块与水平气缸底座平行设置，导轨固定设置在水平气缸底座和限位块之间；垂直气缸底座插在导轨上；水平气缸固定在水平气缸底座上，水平气缸的气缸杆穿过水平气缸底座上的孔与垂直气缸底座固定连接；垂直气缸固定在垂直气缸底座上。限位块能限制水平气缸的气缸杆的最大位移，避免伸出过长影响其他结构的运转；两个平行设置的导轨可以保证竖直气缸在水平气缸的推动下做水平运动时平稳，不晃动，提高真空吸盘移动的精确度和整个设备运行的稳定性。

进一步的，包括一个水平设置的旋转动力气缸，所述旋转动力气缸底部铰接于机架上，所述旋转动力气缸的气缸杆通过铰链与摆杆的一端铰接，摆杆的另一端与摆臂的一端铰接，摆臂的另一端通过销轴与上联轴器上端连接，所述上联轴器下端固定连接转轴，转轴的底端固定连接下联轴器的顶端；上联轴器和下联轴器安装在机架上，使转轴在旋转动力气缸的带动下做旋转运动。用气缸及多根连杆控制转轴的转动，结构较简单、容易实现，且成本较低，制造和维修时都比较方便。

进一步的，所述转轴侧面安装有多台电机，所述电机的输出轴与丝杠固定连接，第二连接件上设置有内螺纹孔，丝杠穿过第二连接件上的内螺纹孔，所述第二连接件固定连接上料板。用电机带动丝杆的转动，进一步的带动第二连接件的上下移动，用以精确的控制第二连接件及其上的纸垫每次移动的距离为纸垫的厚度，便于真空吸盘的抓取，进而提高设备运行的精确度。

优选的，还包括旋转机架和料仓门，旋转机架的两侧分别通过合页连接一个料仓门，所述旋转机架固定安装在转轴上，水平设置的仓门气缸的一端与转轴或旋转机架固定连接，仓门气缸的另一端与仓门连接件的一端铰接，仓门连接件的另一端与料仓门的中部固定连接。仓门气缸的伸缩，带动料仓门的转动；当转轴转动时，仓门气缸伸出，使料仓门向上料板方向旋转，进而将上料板上的纸垫固定住，防止旋转时纸垫飞出上料板或发生偏移，影响供料的进行，保证设备连续运行的稳定性及精确度。当需要给上料板上料时，仓门气缸缩进，使料仓门向上料板反方向旋转，使上料板处于一个较开阔的空间，便于上料的操作。

进一步的，还包括定位气缸，所述定位气缸固定在定位安装板的下方，定位安装板的上方固定安装中空架；所述中空架为十字形，中空架上设置有十字形的凹槽，且在中心处设置有一通孔，十字连接件设置在中空架上的十字形凹槽内，十字连接件的四个端部分别与一个定位连杆的一端铰接，定位连杆的另一端与定位爪的一端铰接，定位爪的中部与中空架铰接；所述定位气缸的气缸杆穿过定位安装板和中空架中心处的通孔与十字连接件的底部中心处固定连接。定位气缸收缩，带动四个定位爪收拢，对纸垫进行定位，反之，气缸伸出，定位爪张开，轻松的实现对纸垫的精确定位，而且还不影响后续机械手的操作。

优选的，还包括托板，所述托板对称设置在中空架上端，托板上设置多个定位片，托板上的多个定位片组成的空间用以容纳纸垫,并将纸垫固定。多个定位片所组成的空间可以容纳托板，并将托板限制在内，使托板位置粗略定位，在通过定位爪的收拢对托板进一步的精确定位，使后续的机械手能准确的抓取到纸垫，提高运行的精确度。

优选的，所述定位片靠近结构内侧的顶角设置成倒角。倒角的设置，使多个定位片所组成的空间上大下小；顶部较大，便于真空吸盘将纸垫投放到其内，底部较小，能够对纸垫进行有效的定位。

附图说明

图1是本发明礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构的结构示意图；

图2为本发明的整机机架的结构示意图；

图3为本发明的纸垫上料旋转单元的结构示意图；

图4为图3中旋转机架结构示意图；

图5本发明的纸垫抓取单元机架结构示意图；

图6为本发明的纸垫定位单元的机构示意图；

图7为图6中的中空架结构示意图；

图8为图6中去掉定位安装板和中空架后的纸垫定位单元的机构示意图。

图中：1、机架，11、上联轴器安装板，14、下联轴器安装板；

2、纸垫上料旋转单元，21、下联轴器，22、旋转机架，23、仓门连接件，24、料仓左前门，25、合页，26、左后汽缸，27、料仓左后门，28、上料板，29、纸垫，210、丝杠，211、第二连接件，212、左电机，213、第一连接件，214、旋转动力气缸，215、铰链，216、摆杆，217、摆臂，218、上联轴器，219、转轴，220、右电机，221、方形管，222、料仓右后门，223、右后汽缸，226、右前汽缸，227、料仓右前门，228、左前气缸；

3、纸垫抓取单元，30、导轨，31、水平气缸，32、水平气缸底座，33、抓取安装板，34、垂直气缸底座，35、竖直气缸，36、限位块，37、抓取架底座，38、抓取架，39、真空吸盘；

4、纸垫定位单元，41、托板，42、定位片，43、定位气缸，44、中空架，45、定位安装板，46、定位爪，47、十字连接件，48、定位连杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

如图1至图8，本发明提供一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，包括纸垫上料旋转单元2、纸垫抓取单元3和纸垫定位单元4，所述纸垫上料旋转单元2、纸垫抓取单元3、和纸垫定位单元4均安装于整机机架1上。

如图3和图4所示，纸垫上料旋转单元2包括一个旋转动力气缸214，所述旋转动力气缸214通过第一连接件213安装于机架1上，第一连接件213一端与旋转动力气缸214的底部铰接，另一端与机架1固定连接；所述旋转动力气缸214的气缸杆通过铰链215与摆杆216的一端铰接，所述摆杆216的另一端与摆臂217的一端连接，所述摆臂217的另一端通过销轴与上联轴器218连接，所述上联轴器218下端固定连接转轴219，转轴219的底端固定连接下联轴器21。所述转轴219中部固定套装于方形管221中，所述方形管221上端、且在转轴219两侧分别安装有左电机212和右电机220，所述左电机212和右电机220的输出轴分别与一根丝杠210固定连接，第二连接件211上设置有内螺纹孔，丝杠210穿过第二连接件211上的内螺纹孔，所述第二连接件211固定连接上料板28；上料板28上放置纸垫29。

两个旋转机架22对称固定于方形管221侧面，所述两个旋转机架22中间安装有一个左前气缸228、一个左后汽缸26、右前汽缸226和右后汽缸223，水平设置的所述左前气缸228的气缸杆通过仓门连接件23与料仓左前门24连接，所述料仓左前门24的两端通过合页25与旋转机架22连接。料仓左后门27、料仓右后门222和料仓右前门227与旋转机架22的连接方式与料仓左前门24和旋转机架22的连接方式相同。

如图5所示，纸垫抓取单元3包括水平气缸31，所述水平气缸31通过水平气缸底座32固定在抓取安装板33上，所述水平气缸31输出端固定连接垂直气缸底座34连接，所述垂直气缸底座34上固定安装竖直气缸35，所述竖直气缸35输出端固定连接抓取架底座37，所述抓取架底座37的底部与抓取架38的顶部固定连接，所述抓取架38下端设有四个真空吸盘39；所述抓取安装板33上还固定安装有限位块36，导轨30固定设置在水平气缸底座32和限位块36之间，垂直气缸底座34插在导轨30上。

如图6至图7所示，纸垫定位单元4包括定位气缸43，所述定位气缸43固定在定位安装板45的下方，定位安装板45的上方固定安装中空架44。所述中空架44为十字形，且在中心处设置有一通孔，中空架44内设置有十字形的凹槽，十字连接件47设置在中空架44上的十字形凹槽内，十字连接件47的四个端部分别与一个定位连杆48的一端铰接，定位连杆48的另一端与定位爪46的一端铰接，定位爪46的一端的宽度大于中空架44内设置的十字形的凹槽宽度，使定位爪46始终处于中空架44的顶部。定位爪46的中部与中空架44铰接。所述定位气缸43的气缸杆穿过定位安装板45和中空架44中心处的通孔与十字连接件47的底部固定连接，定位气缸43的伸缩带动四个定位爪46在中空架44上旋转，使定位爪46抓紧或是松开纸垫。所述中空架44上端设有两个托板41，所述每个托板41上设置四个定位片42，定位片42靠近结构内侧的顶角设置成倒角；八个定位片42所组成的空间可以容纳纸垫29，并将纸垫29限制在内，使纸垫29位置固定，在配合定位爪46对纸垫29进一步的精确定位。

纸垫上料旋转单元2中的第一连接件213的一端固定安装于机架1上，上联轴器218安装在上联轴器安装板11上，下联轴器21安装在下联轴器安装板14上，将转轴219设置与机架1上。纸垫定位单元4通过定位安装板45固定安装在机架1上。纸垫抓取单元3通过抓取安装板33固定安装在机架1上，使抓取架38及其上的真空吸盘39置于定位片42或上料板28上方，水平气缸31控制抓取架38及其上的真空吸盘39在定位片42与上料板28之间往复运动。

具体工作方式

如图3和图4所示，旋转动力气缸214的伸缩带动转轴219往复的旋转，进一步的带动旋转机架22和方形管221一起往复的旋转，可实现两个上料板28交替的供料和上料。

纸垫的一侧供料另一侧同时上料。

右电机220和左电机212的旋转，带动各自连接的丝杠210转动，丝杠210带动套装于其上的第二连接件211做上下运动，第二连接件211带动固定于其上的上料板28同步运动，进而实现纸垫取走一个，上料板28自动上移一个位置。

旋转机架22中部水平安装的左前气缸228伸出，带动仓门连接件23运动，进而带动料仓左前门24闭合，反之料仓左前门24打开；料仓左后门27、料仓右后门222和料仓右前门227的工作原理与上述料仓左前门24相同。仓门闭合可以防止转轴219旋转时将纸垫29甩出，当往上料板28上添加纸垫29时将料仓门打开，又方便添加纸垫29。

如图5所示，水平气缸31实现抓取架38的水平方向移动，垂直气缸35实现抓取架38的竖直方向移动，通过真空吸盘39来吸取纸垫上料旋转单元2中的上料板28上的纸垫29，然后将纸垫29投放到纸垫定位单元4中的定位片之间，由此可实现纸垫29的自动抓取及投放过程。

如图6至图8所示，定位气缸43收缩，带动定位机构的四个定位爪46收拢，对投放于托板41上的纸垫29进行定位，反之，气缸43伸出，定位爪46张开。纸垫定位单元4对投放其中的纸垫29可以实现准确定位功能，便于后续机械手准确抓取纸垫29并投入礼盒牛奶箱中。

所述礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构包括纸垫上料旋转单元2、纸垫抓取单元3、纸垫定位单元4，纸垫上料旋转单元2通过旋转体可以实现礼盒牛奶箱上纸垫的一侧供料另一侧同时上料的同步工作功能，纸垫抓取单元3采用真空吸盘可以完成纸垫的抓取及投放动作，纸垫定位单元4对投放其中的纸垫可以准确定位，便于后续机械手准确抓取纸垫投入礼盒牛奶箱中。所述礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构可以实现机械自动化生产，节省了人力成本，提高了生产效率

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，包括上料板(28)和多个定位爪(46)，还包括往复运动于上料板(28)和多个定位爪(46)上方的真空吸盘(39)。

2.如权利要求1所述的一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，其特征在于：还包括转轴(219)，所述转轴(219)在动力机构的带动下做旋转运动，转轴(219)上设置有至少两个上料板(28)。

3.如权利要求1所述的一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，其特征在于：还包括水平气缸(31)，所述水平气缸(31)固定在抓取安装板(33)上，所述水平气缸(31)输出端固定连接竖直气缸(35)，所述竖直气缸(35)输出端固定连接多个真空吸盘(39)。

4.如权利要求3所述的一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，其特征在于：还包括限位块(36)和水平气缸底座(32)，所述限位块(36)和水平气缸底座(32)固定安装在抓取安装板(33)上，限位块(36)与水平气缸底座(32)平行设置，导轨(30)固定设置在水平气缸底座(32)和限位块(36)之间；垂直气缸底座(34)插在导轨上；水平气缸(31)固定在水平气缸底座(32)上，水平气缸(31)的气缸杆穿过水平气缸底座(32)上的孔与垂直气缸底座(34)固定连接；垂直气缸(35)固定在垂直气缸底座(34)上。

5.如权利要求2所述的一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，其特征在于：包括一个水平设置的旋转动力气缸(214)，所述旋转动力气缸(214)底部铰接于机架(1)上，所述旋转动力气缸(214)的气缸杆通过铰链(215)与摆杆(216)的一端铰接，摆杆(216)的另一端与摆臂(217)的一端铰接，摆臂(217)的另一端通过销轴与上联轴器(218)上端连接，所述上联轴器(218)下端固定连接转轴(219)，转轴(219)的底端固定连接下联轴器(21)的顶端；上联轴器(218)和下联轴器(21)安装在机架(1)上，使转轴(219)在旋转动力气缸(214)的带动下做旋转运动。

6.如权利要求2所述的一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，其特征在于：所述转轴(219)侧面安装有多台电机，所述电机的输出轴与丝杠(210)固定连接，第二连接件(211)上设置有内螺纹孔，丝杠(210)穿过第二连接件(211)上的内螺纹孔，所述第二连接件(211)固定连接上料板(28)。

7.如权利要求6所述的一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，其特征在于：还包括旋转机架(22)和料仓门，旋转机架(22)的两侧分别通过合页(25)连接一个料仓门，所述旋转机架(22)固定安装在转轴(219)上，仓门气缸的一端与转轴(219)或旋转机架(22)固定连接，仓门气缸的另一端与仓门连接件(23)的一端铰接，仓门连接件(23)的另一端与料仓门的中部固定连接。

8.如权利要求1所述的一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，其特征在于：还包括定位气缸(43)，所述定位气缸(43)固定在定位安装板(45)的下方，定位安装板(45)的上方固定安装中空架(44)；所述中空架(44)为十字形，中空架(44)上设置有十字形的凹槽，且在中心处设置有一通孔，十字连接件(47)设置在中空架(44)上的十字形凹槽内，十字连接件(47)的四个端部分别与一个定位连杆(48)的一端铰接，定位连杆(48)的另一端与定位爪(46)的一端铰接，定位爪(46)的中部与中空架(44)铰接；所述定位气缸(43)的气缸杆穿过定位安装板(45)和中空架(44)中心处的通孔与十字连接件(47)的底部中心处固定连接。

9.如权利要求8所述的一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，其特征在于：还包括托板(41)，所述托板(41)对称设置在中空架(44)上端，托板(41)上设置多个定位片(42)，托板(41)上的多个定位片组成的空间用以容纳纸垫,并将纸垫固定。

10.如权利要求9所述的一种礼盒牛奶装箱上纸垫安装机构，其特征在于：所述定位片(42)靠近结构内侧的顶角设置成倒角。