CN104760722A - 基于物联网技术的全自动铅笔装盒机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铅笔生产制造。基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，包括一机身，机身上设有来料装入系统、装盒系统以及包装盒传输系统，还包括一传感器系统，传感器系统包括光纤传感器、压力传感器、红外传感器中的至少一种传感器；还包括一控制系统，控制系统包括微型处理器系统，微型处理器系统与传感器系统中设有的各个传感器相连，控制系统通过微型处理器系统分别控制连接来料装入系统、装盒系统、包装盒传输系统。本发明通过传感器系统感应来料、包装盒的所处方位，并将相关位置信息发送给控制系统，控制系统可精确的获得来料、包装盒的相关位置信息，从而控制整个系统的有序工作。

Description

基于物联网技术的全自动铅笔装盒机

技术领域

本发明涉及生产制造领域，具体涉及铅笔生产制造。 

背景技术

传统对铅笔进行包装处理都采用人工形式完成。对于我国生产大国，铅笔生产规模较大，随着社会的经济的日益发展，劳动力成本极具增加，采用人工装盒，不仅耗费大量的时间，而且耗费财力，此外对于铅笔这样产品的附加值很低，造成产品附加值低，制约了企业的发展。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，以解决上述技术问题。 

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现： 

基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，包括一机身，所述机身上设有来料装入系统、装盒系统以及包装盒传输系统，其特征在于，还包括一传感器系统，所述传感器系统包括光纤传感器、压力传感器、红外传感器中的至少一种传感器； 

还包括一控制系统，所述控制系统包括微型处理器系统，所述微型处理器系统与所述传感器系统中设有的各个传感器相连； 

所述控制系统通过所述微型处理器系统分别控制连接所述来料装入系统、所述装盒系统、所述包装盒传输系统。 

本发明通过传感器系统感应来料、包装盒的所处方位，并将相关位置信息发送给控制系统，控制系统可精确的获得来料、包装盒的相关位置信息，从而控制整个系统的有序工作，精确的将来料装入包装盒。 

所述机身上设有传送带，所述传送带包括来料传送带、包装盒运输传送 带，所述来料传送带与所述包装盒传送带上均设有所述传感器。从而便于整个系统的有序工作。 

所述来料装入系统包括一将铅笔呈单排整齐传输的铅笔自动排整梳理系统，所述铅笔自动排整梳理系统包括一储藏铅笔的储料箱，所述储料箱的底部设有一将储料箱内的铅笔传出的来料传送带，即为第一来料传送带，所述储料箱后端部的底部下方两侧分别设有一振动凸轮；所述振动凸轮的长半径大于振动凸轮转轴到储料箱的底部的距离。 

本发明通过第一来料传送带将储料箱内的铅笔传输至出料口，并在出料口的前方底部设有振动凸轮，进而使两个振动凸轮转动时，带动将要传送出储料箱的铅笔振动，通过振动对铅笔进行自动排整梳理。 

两个所述振动凸轮的结构相同，且同角度设置在所述振动凸轮的转轴上。同角度设置是指，两个振动凸轮，在振动凸轮转轴的轴向方向，互为投影关系。从而均匀振动凸轮对所述储料箱后端部底部的振动情况。所述转轴通过电机提供驱动力。 

所述振动凸轮的转轴与所述第一来料传送带的传动转轴共用一个转轴。 

所述第一来料传送带的传动转轴为一活动转轴，所述振动凸轮的转轴位于所述第一来料传送带的传动转轴的下方，所述振动凸轮通过一传动部件连接所述第一来料传送带的传动转轴。所述振动凸轮带动所述传动转轴上下从动运动，从而实现第一来料传送带的传动过程中振动梳理铅笔。 

所述储料箱的后端部连接有一出料口，所述出料口连接有一整理槽，所述整理槽向下倾斜放置，且相对于水平方向呈10°～30°，所述整理槽后方设有传送带接口。通过向下倾斜放置使铅笔由于自身重力前行，将铅笔传送到传送带上进行下一工序。 

所述整理槽的长度不小于单只铅笔的长度； 

所述整理槽的两侧设有卡槽，两个所述卡槽的卡槽开口方向相对，所述卡槽的高度不小于单只铅笔的高度，不大于单只铅笔高度的两倍。 

通过整理槽的卡槽以便于适应一排单只铅笔通过整理槽，从而进入下一个工序。 

所述整理槽上方设有一柔性推动轮，所述柔性推动轮外层为柔质橡胶层。 通过柔质橡胶层压住铅笔，推动铅笔前进。 

所述柔性推动轮的轴向长度不大于所述整理槽的长度。以便于对整理槽内的铅笔进行推动。 

所述来料装入系统还包括左右两套推杆装置，即左推杆装置和右推杆装置，所述左推杆装置连接有一个所述整理槽后方的传送带接口，即第一传送带接口，所述右推杆装置连接有另一个所述整理槽后方的传送带接口，即第二传送带接口； 

所述来料装入系统还包括第二来料传送带，所述左推杆装置和右推杆装置分别位于所述第二来料传送带的左边、右边； 

所述左推杆装置与所述右推杆装置的出口，至少相差7mm。 

本发明将铅笔先通过左推杆装置将第一传送带接口处的单排铅笔推入第二来料传送带上，后通过右推杆装置将第二传送带接口处的单排铅笔推入第二来料传送带上，在第二来料传送带上形成上下两排铅笔，从而便于装盒。 

所述左推杆装置、右推杆装置均优选为气缸推杆装置。从而保证左右推杆装置在推动铅笔的过程中的平稳性。 

所述第二来料传送带上设有至少20个平行排列的挡板，相邻两挡板之间形成一容纳槽，相邻挡板间的宽度小于等于包装盒的宽度。通过所述容纳槽传送待装盒的双排铅笔。 

所述左推杆装置与所述右推杆装置位于所述第二来料传送带的前端。 

所述容纳槽底部设有一开口，所述开口内设有所述传感器系统中的任意传感器。从而便于控制系统检测各个容纳槽是否已放有铅笔，保证装盒系统的正常进行。 

所述装盒系统设有一装盒推杆装置，所述装盒推杆装置包括一滑动杆，所述滑动杆的顶端设有一推板，所述推板的长度不小于两相邻挡板的间距，所述推板的宽度不小于7mm。以便于推动容纳槽内的双排铅笔至包装盒内。 

所述装盒推杆装置位于所述第二来料传送带的中后方。 

所述包装盒传输系统包括一包装盒运输传送带，所述包装盒运输传送带的传输方向与所述第二来料传送带的传输方向一致。便于双排铅笔装盒后，继续进行传送。 

所述包装盒运输传送带位于所述第二来料传送带的一侧，所述第二来料传送带的另一侧设有所述装盒推杆装置，所述装盒推杆装置的推杆方向垂直朝向所述包装盒运输传送带的传输方向。 

所述包装盒运输传送带上设有包装盒固定卡槽，所述包装盒固定卡槽的宽度与所需固定包装盒的宽度相匹配，包装盒的开口方向朝向所述装盒推杆装置。从而有效的防止双排铅笔通过装盒推杆装置推入包装盒时，包装盒的位置进行偏移，影响正常的装盒。 

所述包装盒固定卡槽上设有所述传感器。便于监测包装盒固定卡槽内是否存有包装盒，通过压力传感器可以识别包装盒内是否已装有铅笔。 

所述包装盒固定卡槽包括两个直角固定支架，所述直角固定支架是一可平移的直角固定支架，所述直角固定支架前后左后活动范围不小于1cm。当所述包装盒运输传送带上放置有包装盒后，传感器感应到包装盒的存在，通过调整直角固定支架。从而使包装盒通过支架固定支架进行两端固定。 

所述直角固定支架是一可上下伸缩的直角固定支架，所述直角固定支架的动力出入端连接一电机，所述电机连接所述微型处理器系统。当包装盒运输传送带设有的传感器感应到有包装盒后，微型处理器系统接收到信号，传递给电机，驱动直角固定支架升起固定包装盒；当包装盒运输传送带设有的传感器感应到有包装盒内装有铅笔后，微型处理器系统接收到信号，传递给电机，驱动直角固定支架下降，包装盒传输至下一个工序。 

本发明通过铅笔自动排整梳理系统将储料箱中的铅笔整理成单排铅笔，来料装入系统先使用左推杆装置将一排铅笔推送至第二来料传送带上的一个容纳槽，再使用右推杆装置将一排铅笔推送至装有一排铅笔的容纳槽上，使容纳槽内稳定放置有双排待装盒铅笔，双排待装盒铅笔随着第二来料传送带传送至装盒系统，通过装盒推杆装置将双排待装盒铅笔推送进包装盒运输传送带上的包装盒内，从而完成铅笔的自动装盒。 

所述控制系统还包括一无线通信模块，所述无线通信模块连接所述微型处理器系统，所述控制系统通过所述无线通信模块分别与所述所述来料装入系统、所述装盒系统、所述包装盒传输系统无线通信连接。 

所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、紫蜂通信模块、WiFi通信模块中 的至少一种无线通信模块。 

所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、紫蜂通信模块、WiFi通信模块中的任意两种无线通信模块。在进行数据传输时，往往有多种数据传输方式可以选择，然而这些数据传输方式往往存在各自的优点或者缺点。比如，蓝牙传输具有操作方便的特点、紫蜂传输具有保密性强和易于组网的特点，但是传输速度都相对较低。而WiFi(无线网路通信)传输虽然操作有时相对复杂，但是传输速度较快。本发明中的上述技术方案，通过两种传输方式分别传输数据链接和数据内容的方式，将两种或者两种以上的数据传输方式有机结合在一起，从而发挥各自的优点，消除缺点。 

所述控制系统还包括一显示器，所述微型处理器系统连接所述显示器。 

附图说明

图1为本发明的一种部分结构示意图； 

图2为本发明铅笔自动排整梳理系统的部分结构示意图； 

图3为本发明的一种结构简图。 

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。 

参见图1、图2、图3，基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，包括一机身，机身上设有来料装入系统、装盒系统以及包装盒传输系统5，还包括一传感器系统，传感器系统包括光纤传感器、压力传感器、红外传感器中的至少一种传感器；还包括一控制系统，控制系统包括微型处理器系统，微型处理器系统与传感器系统中设有的各个传感器相连，控制系统通过微型处理器系统分别控制连接来料装入系统、装盒系统、包装盒传输系统5。本发明通过传感器系统感应来料、包装盒的所处方位，并将相关位置信息发送给控制系统，控制系统可精确的获得来料、包装盒的相关位置信息，从而控制整个系统的有序工作，精确的将来料装入包装盒。 

机身上设有传送带，传送带包括来料传送带、包装盒运输传送带，来料 传送带与包装盒传送带上均设有传感器。从而便于整个系统的有序工作。 

来料装入系统包括一将铅笔呈单排整齐传输的铅笔自动排整梳理系统，铅笔自动排整梳理系统包括一储藏铅笔的储料箱11，储料箱11的底部设有一将储料箱内的铅笔传出的来料传送带，即为第一来料传送带，储料箱后端部的底部下方两侧分别设有一振动凸轮13；振动凸轮13的长半径大于振动凸轮转轴到储料箱的底部的距离。本发明通过第一来料传送带将储料箱内的铅笔传输至出料口，并在出料口的前方底部设有振动凸轮，进而使两个振动凸轮转动时，带动将要传送出储料箱的铅笔振动，通过振动对铅笔进行自动排整梳理。 

两个振动凸轮的结构相同，且同角度设置在振动凸轮的转轴上。同角度设置是指，两个振动凸轮，在振动凸轮转轴的轴向方向，互为投影关系。从而均匀振动凸轮对储料箱后端部底部的振动情况。转轴通过电机提供驱动力。 

振动凸轮的转轴与第一来料传送带的传动转轴共用一个转轴。或者，第一来料传送带的传动转轴为一活动转轴，振动凸轮的转轴位于第一来料传送带的传动转轴的下方，振动凸轮通过一传动部件连接第一来料传送带的传动转轴。振动凸轮带动传动转轴上下从动运动，从而实现第一来料传送带的传动过程中振动梳理铅笔。 

储料箱11的后端部连接有一出料口12，出料口12连接有一整理槽，整理槽向下倾斜放置，且相对于水平方向呈10°～30°，整理槽后方设有传送带接口。通过向下倾斜放置使铅笔由于自身重力前行，将铅笔传送到传送带上进行下一工序。整理槽的长度不小于单只铅笔的长度；整理槽的两侧设有卡槽，两个卡槽的卡槽开口方向相对，卡槽的高度不小于单只铅笔的高度，不大于单只铅笔高度的两倍。通过整理槽的卡槽以便于适应一排单只铅笔通过整理槽，从而进入下一个工序。 

整理槽上方设有一柔性推动轮，柔性推动轮外层为柔质橡胶层。通过柔质橡胶层压住铅笔，推动铅笔前进。柔性推动轮的轴向长度不大于整理槽的长度。以便于对整理槽内的铅笔进行推动。 

来料装入系统还包括左右两套推杆装置，即左推杆装置1和右推杆装置2，左推杆装置1连接有一个整理槽后方的传送带接口，即第一传送带接口，右 推杆装置2连接有另一个整理槽后方的传送带接口，即第二传送带接口；来料装入系统还包括第二来料传送带3，左推杆装置1和右推杆装置2分别位于第二来料传送带3的左边、右边；左推杆装置1与右推杆装置2的出口，至少相差mm。本发明将铅笔先通过左推杆装置1将第一传送带接口处的单排铅笔推入第二来料传送带3上，后通过右推杆装置2将第二传送带接口处的单排铅笔推入第二来料传送带3上，在第二来料传送带3上形成上下两排铅笔，从而便于装盒。左推杆装置1、右推杆装置2均优选为气缸推杆装置。从而保证左右推杆装置2在推动铅笔的过程中的平稳性。左推杆装置1、右推杆装置2的结构一致，推动方向相对，从而分别将铅笔从来料传送带的两端推上来料传送带。 

第二来料传送带3上设有至少20个平行排列的挡板，相邻两挡板之间形成一容纳槽，相邻挡板间的宽度小于等于包装盒的宽度。通过容纳槽传送待装盒的双排铅笔。容纳槽底部设有一开口，开口内设有传感器系统中的任意传感器。从而便于控制系统检测各个容纳槽是否已放有铅笔，保证装盒系统的正常进行。 

左推杆装置1与右推杆装置2位于第二来料传送带3的前端。 

挡板上设有一红外传感器，红外传感器包括红外发射器、一红外接收器，红外发射器位于一挡板上，即第一挡板，第一挡板的相邻挡板，即第二挡板上设有红外接收器，红外发射器的红外光发射方向朝向第二挡板设有的红外接收器方向。从而通过红外发射器与红外接收器判断挡板间是否已装有铅笔。 

挡板上设有一红外传感器，红外传感器包括一被动红外探头，被动红外探头朝向相邻挡板。从而实现对挡板间容纳槽是否装有铅笔的监测。 

装盒系统设有一装盒推杆装置4，装盒推杆装置4包括一滑动杆，滑动杆的顶端设有一推板，推板的长度不小于两相邻挡板的间距，推板的宽度不小于mm。以便于推动容纳槽内的双排铅笔至包装盒内。 

装盒推杆装置4位于第二来料传送带3的中后方。 

包装盒传输系统5包括一包装盒运输传送带，包装盒运输传送带的传输方向与第二来料传送带3的传输方向一致。便于双排铅笔装盒后，继续进行传送。包装盒运输传送带位于第二来料传送带3的一侧，第二来料传送带3 的另一侧设有装盒推杆装置，装盒推杆装置的推杆方向垂直朝向包装盒运输传送带的传输方向。包装盒运输传送带上设有包装盒固定卡槽，包装盒固定卡槽的宽度与所需固定包装盒的宽度相匹配，包装盒的开口方向朝向装盒推杆装置。从而有效的防止双排铅笔通过装盒推杆装置推入包装盒时，包装盒的位置进行偏移，影响正常的装盒。 

包装盒固定卡槽上设有传感器。便于监测包装盒固定卡槽内是否存有包装盒，通过压力传感器可以识别包装盒内是否已装有铅笔。 

包装盒固定卡槽包括两个直角固定支架，直角固定支架是一可平移的直角固定支架，直角固定支架前后左后活动范围不小于1cm，直角固定支架通过传动机构连接一电机，电机连接微型处理器系统。当包装盒运输传送带上放置有包装盒后，传感器感应到包装盒的存在，微型处理器系统接收到信号，传递给电机，通过调整直角固定支架。从而使包装盒通过支架固定支架进行两端固定。 

直角固定支架是一可上下伸缩的直角固定支架，直角固定支架的动力出入端连接一电机，电机连接微型处理器系统。当包装盒运输传送带设有的传感器感应到有包装盒后，微型处理器系统接收到信号，传递给电机，驱动直角固定支架升起固定包装盒；当包装盒运输传送带设有的传感器感应到有包装盒内装有铅笔后，微型处理器系统接收到信号，传递给电机，驱动直角固定支架下降，包装盒传输至下一个工序。 

本发明通过铅笔自动排整梳理系统将储料箱中的铅笔整理成单排铅笔，来料装入系统先使用左推杆装置1将一排铅笔推送至第二来料传送带3上的一个容纳槽，再使用右推杆装置2将一排铅笔推送至装有一排铅笔的容纳槽上，使容纳槽内稳定放置有双排待装盒铅笔，双排待装盒铅笔随着第二来料传送带3传送至装盒系统，通过装盒推杆装置将双排待装盒铅笔推送进包装盒运输传送带上的包装盒内，从而完成铅笔的自动装盒。 

控制系统与传感器系统、来料装入系统、装盒系统、包装盒传输系统5可通过有线进行连接、也可以通过无线进行连接，也可以进行有线与无线的双项连接。便于信号传输的稳定性。 

控制系统还包括一无线通信模块，无线通信模块连接微型处理器系统， 控制系统通过无线通信模块分别与来料装入系统、装盒系统、包装盒传输系统5无线通信连接。 

传感器系统也通过无线通信模块连接微型处理器系统；传感器系统设有的传感器内设有一无线通信模块。传感器内设有的无线通信模块与控制系统设有的无线通信模块相匹配。来料装入系统、装盒系统、包装盒传输系统均设有与控制系统设有的无线通信模块相匹配的无线通信模块。从而实现信号的传输。 

控制系统还包括一显示器，微型处理器系统连接显示器。控制系统还包括一服务器，微型处理器系统连接服务器。从而实现信息的上传，用户可以登入特定的门户进行信息的查看。 

无线通信模块包括蓝牙通信模块、紫蜂通信模块、WiFi通信模块中的至少一种无线通信模块。 

无线通信模块包括蓝牙通信模块、紫蜂通信模块、WiFi通信模块中的任意两种无线通信模块。在进行数据传输时，往往有多种数据传输方式可以选择，然而这些数据传输方式往往存在各自的优点或者缺点。比如，蓝牙传输具有操作方便的特点、紫蜂传输具有保密性强和易于组网的特点，但是传输速度都相对较低。而WiFi(无线网路通信)传输虽然操作有时相对复杂，但是传输速度较快。本发明中的上述技术方案，通过两种传输方式分别传输数据链接和数据内容的方式，将两种或者两种以上的数据传输方式有机结合在一起，从而发挥各自的优点，消除缺点。 

采用两种无线通信模块的使用情况，优选在不设有线连接线路时使用。通过两种无线通信模块可以避免了不同无线的弊端，保持信号传输的稳定性。 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (10)

1.基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，包括一机身，所述机身上设有来料装入系统、装盒系统以及包装盒传输系统，其特征在于，还包括一传感器系统，所述传感器系统包括光纤传感器、压力传感器、红外传感器中的至少一种传感器；

还包括一控制系统，所述控制系统包括微型处理器系统，所述微型处理器系统与所述传感器系统中设有的各个传感器相连；

所述控制系统通过所述微型处理器系统分别控制连接所述来料装入系统、所述装盒系统、所述包装盒传输系统。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，其特征在于，所述来料装入系统包括一将铅笔呈单排整齐传输的铅笔自动排整梳理系统，所述铅笔自动排整梳理系统包括一储藏铅笔的储料箱，所述储料箱的底部设有一将储料箱内的铅笔传出的来料传送带，即为第一来料传送带，所述储料箱后端部的底部下方两侧分别设有一振动凸轮；

所述振动凸轮的长半径大于振动凸轮转轴到储料箱的底部的距离。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，其特征在于，所述储料箱的后端部连接有一出料口，所述出料口连接有一整理槽，所述整理槽向下倾斜放置，且相对于水平方向呈10°～30°，所述整理槽后方设有传送带接口。

4.根据权利要求3所述的基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，其特征在于，所述整理槽的长度不小于单只铅笔的长度；

所述整理槽的两侧设有卡槽，两个所述卡槽的卡槽开口方向相对，所述卡槽的高度不小于单只铅笔的高度，不大于单只铅笔高度的两倍。

5.根据权利要求3所述的基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，其特征在于，所述来料装入系统还包括左右两套推杆装置，即左推杆装置和右推杆装置，所述左推杆装置连接有一个所述整理槽后方的传送带接口，即第一传送带接口，所述右推杆装置连接有另一个所述整理槽后方的传送带接口，即第二传送带接口；

所述来料装入系统还包括第二来料传送带，所述左推杆装置和右推杆装置分别位于所述第二来料传送带的左边、右边；

所述左推杆装置与所述右推杆装置的出口，至少相差7mm。

6.根据权利要求5所述的基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，其特征在于，所述第二来料传送带上设有至少20个平行排列的挡板，相邻两挡板之间形成一容纳槽，相邻挡板间的宽度小于等于包装盒的宽度。

7.根据权利要求6所述的基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，其特征在于，所述装盒系统设有一装盒推杆装置，所述装盒推杆装置包括一滑动杆，所述滑动杆的顶端设有一推板，所述推板的长度不小于两相邻挡板的间距，所述推板的宽度不小于7mm。

8.根据权利要求7所述的基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，其特征在于，所述包装盒传输系统包括一包装盒运输传送带，所述包装盒运输传送带的传输方向与所述来料传送带的传输方向一致。

9.根据权利要求8所述的基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，其特征在于，所述包装盒运输传送带上设有包装盒固定卡槽，所述包装盒固定卡槽的宽度与所需固定包装盒的宽度相匹配，包装盒的开口方向朝向所述装盒推杆装置。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的基于物联网技术的全自动铅笔装盒机，其特征在于，所述控制系统还包括一无线通信模块，所述无线通信模块连接所述微型处理器系统，所述控制系统通过所述无线通信模块分别与所述所述来料装入系统、所述装盒系统、所述包装盒传输系统无线通信连接。