CN105416635A - 一种自动包装系统及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于物料、尤其是彩笔的自动包装系统及其装置。装置包括用于容置物料的且下端设有出口的料斗；用于传输物料的传输装置，传输装置包括传输线性模组和推块，推块位于出口的下方，推块的前端设有与物料相配合的通孔，传输线性模组与推块驱动连接并推动推块前后移动；用于调整物料方位的调整机构；调整机构包括调整块，调整块内设有用于调整物料的调整空间，调整空间位于推块移动轨迹的下方，调整空间的外侧设有用于校正物料位置的校正机构；用于将物料装入预定位置的装入线性模组，装入线性模组位于调整空间的上方。本发明通过设置传输装置、调整机构，可对物料进行自动传输以及位置校正，能够对各种彩笔进行包装，提高包装效率。

Description

一种自动包装系统及其装置

技术领域

本发明涉及包装技术领域，具体地说，涉及一种用于物料、尤其是彩笔的自动包装系统及其装置。

背景技术

虽然社会的发展，人们对爱好兴趣的发展越来越重视，如绘画等，绘画需要多只彩笔，一般各种彩笔均是包装在一个包装盒内，在将各种彩笔包装到包装盒的工艺一般是通过手工操作，这样可以避免同色彩笔混入；但由于人工操作效率低，同时成本高。因此需要开发一种能够针对不同的笔进行自动包装的系统。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种自动包装系统，该包装系统能够针对各种彩笔进行包装，提高包装效率。

本发明的另一目的在于提供一种自动包装装置，该装置应用于自动包装系统，能够对彩笔进行包装，提供包装效率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种自动包装装置，包括

用于容置物料的料斗，料斗的下端设有出口；

用于传输物料的传输装置，传输装置包括传输线性模组和推块，推块位于出口的下方，推块的前端设有与物料相配合的通孔，传输线性模组与推块驱动连接并推动推块前后移动；

用于调整物料方位的调整机构；调整机构包括调整块，调整块内设有用于调整物料的调整空间，调整空间位于推块移动轨迹的下方，调整空间的外侧设有用于校正物料位置的校正机构；

用于将物料装入预定位置的装入线性模组，装入线性模组位于调整空间的上方。

进一步地，调整机构设有至少一个用于感应物料位置的感应器。

进一步地，校正机构包括沿着物料长度方向设置在调整空间两侧的脉冲气枪。

进一步地，调整机构还包括用于对物料角度进行调整的角度调整机构。

再进一步地，角度调整机构包括用于固定物料的夹紧装置，以及用于旋转物料的旋转装置。

进一步地，夹紧装置包括夹紧调节气缸，旋转装置包括调整伺服电机，所述调整机构还设有摄像头，摄像头与调整伺服电机信号连接。

进一步地，调整机构还包括用于限制装入线性模组过度位移的限位装置。

进一步地，料斗的外侧设有用于辅助物料下落的振动机构。

再进一步地，振动机构包括两个用于拨动料斗的侧板的凸轮以及用于驱动凸轮转动的驱动装置，两个凸轮分别设置于料斗的相对两侧侧板外。

进一步地，振动机构还包括传动机构，驱动装置通过传动机构分别与两个凸轮连接；两个凸轮同步运动。

一种自动包装系统，包括：

多个上述自动包装装置；

输送装置，用于传输包装盒；输送装置包括输送链，输送链依次穿过每个调整机构的下方，输送链的两侧分别设有托盒板。

在进行多种物料包装时，采用输送装置对包装盒进行运输，将包装盒输送至各个自动包装装置的调整机构下方，当物料装入包装盒后，输送链将包装盒输送至下一个工位，从而形成生产线，提高生产效率。

优选地，输送装置还包括用于驱动输送链移动的伺服电机以及用于控制伺服电机运转的PLC系统；通过PLC系统控制输送链的移动，再优选地，每个自动包装装置还设有用于监测物料装入包装盒的监测传感器，监测传感器与PLC系统信号连接。PLC系统根据每个监测传感器的信号，整体上控制输送链的移动，避免某个自动包装装置出现故障，整个自动包装系统还在运行。

优选地，输送链的侧面设有与之连接的定位片组，定位片组包括沿输送链输送方向设置的两个定位片，两个定位片之间形成限位间隙。

进一步地，托盒板的外侧设有挡盒板，挡盒板、定位片围成定位空间。

本发明取得的有益效果为：本发明通过设置传输装置、调整机构，可对物料进行自动传输以及位置校正，能够对各种彩笔进行包装，提高包装效率。

附图说明

图1为本发明实施例2的结构示意图。

图2为本发明自动包装装置与输送装置配合的结构示意图。

图3为图2除去机柜的另一视角的示意图。

图4为图1除去的料斗的一侧板及立板、支撑块、连接板的另一视角的示意图。

图5为调整机构工作与输送装置配合的示意图。

图6为图5的其他第一视角的示意图。

图7为图5的其他第二视角的示意图。

图8为调整结构的一种简化示意图。

附图标记为：

1——机台；11——机柜；12——工作台；13——调整脚；2——传输装置；21——传输线性模组；22——推块；23——通孔；3——感应器；31——传感器；32——传感器；33——传感器；34——传感器；4——摄像头；5——PLC系统；6——输送装置；61——输送链；62——托盒板；63——挡盒板；7——支撑架；71——立柱；72——横梁；73——轴支撑块；74——导向轴；75——立板；76——垫板；77——轴承块；8——振动机构；81——转动轴；82——凸轮；83——连接板；84——传动机构；85——驱动装置；86——主动齿轮；87——从动齿轮；9——调整机构；901——装入气缸；902——限位气缸；903——推板；904——夹紧调节气缸；905——脉冲气枪；906——推爪；907——脉冲气枪；908——旋转装置；909——支撑块；910——连接板；911——调整块；912——调整空间；913——导向杆；914——推块；915——副夹块；916——收缩臂；917——定轴；918——旋转块；10——料斗；100——包装盒；101——中间板；200——物料。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步地说明。

实施例1：参见图2至图7。

一种自动包装装置，包括

用于容置物料200的料斗10，料斗10的下端设有出口；

用于传输物料200的传输装置2，传输装置2包括传输线性模组21和推块22，推块22位于出口的下方，推块22的前端设有与物料200相配合的通孔23，传输线性模组21与推块22驱动连接并推动推块22前后移动；

用于调整物料200方位的调整机构9；调整机构9包括调整块911，调整块911内设有用于调整物料200的调整空间912，调整空间912位于推块22移动轨迹的下方，调整空间912的外侧设有用于校正物料200位置的校正机构；

用于将物料200装入预定位置的装入线性模组，装入线性模组位于调整空间912的上方。

参见图3，本技术方案在实施时，物料200包装盒预先放置在调整机构9的下方，物料200装于料斗10中，优选地，为方便料斗10依序出料，将料斗10内的空间宽度设置与物料200的长度相等或稍大于物料200的长度；物料200从料斗10的出口进入到推块22的通孔内，并由传输装置2的传输线性模组21将推块22输送至调整机构9，同时推块22的后端将料斗10的出口堵住，出口面积大于1平方厘米；物料200在重力作用下落入到调整空间912，调整机构9的校正机构对物料200进行位置校正，校正后，通过装入线性模组推动物料200，辅助物料200进入到包装盒中。为监视传输装置2工作有序进行，在推块22上设有传感器31。

其次，在具体设置时，自动包装装置设置于机台1的工作台12上，工作台12下方依次为机柜11和进行高度调节的调整脚13；为方便固定料斗10，工作台12设有支撑架7，支撑架7包括设置在工作台12前后两侧的立柱71，立柱71上端连接有横梁72，横梁72的上端连接有轴支撑块73，前后对应设置的轴支撑块73之间连接有导向轴74；两个导向轴74位于料斗10的两侧，导向轴74的中部连接有轴承块77，轴承块77与料斗10之间设有立板75；料斗10通过立板75与轴承块77连接，从而将料斗10支撑。当然，料斗10可以直接与轴承块77连接。其次，在设置传输装置2时，在立板75的下后端连接垫板76，传输装置2的传输线性模组21固定于垫板76上。为了使得推块22不悬空，运动过程中不发生弯曲，在立板71的前下端也连接有垫板76；推块22的前端搭接于该垫板76上。

进一步地，调整机构9设有至少一个用于感应物料200位置的感应器3。

感应器3包括多个传感器32、33、34，在物料200进入调整空间912时，通过传感器来感应物料200的位置，然后将感应信号传递给调整机构9，调整机构9可以准确的对物料200进行调整。

进一步地，校正机构包括沿着物料200长度方向设置在调整空间912两侧的脉冲气枪905、907。

通过脉冲气枪905、907对物料200进行长度方向的校正。脉冲气枪905、907推动物料200移动，以达到调整的目的。如图5所述，脉冲气枪905、907分别位于调整空间912的两侧，通过对物料200进气喷气逐步推动其移动。

当然，校正机构也可以为其他线性模组，如气缸、丝杆机构，丝杆带动校正块移动；丝杆位于调整空间912的一侧，丝杆与校正块螺纹连接，通过电机驱动丝杆转动达到校正块推动物料200移动的目的，从而达到校正的目的。

进一步地，调整机构9还包括用于对物料200角度进行调整的角度调整机构。

由于包装有一致性要求，即物料200上的花纹或其他的朝向需要一致，以使得各个包装相同。同时因为有些包装为透明包装，需要将物料200的特点显示出来，以方便人们观察。

再进一步地，角度调整机构包括用于固定物料200的夹紧装置，以及用于旋转物料的旋转装置908。

当物料200被校正机构校正后，马上被夹紧装置夹紧，然后通过旋转装置对夹紧装置以及物料200进行旋转，使得物料200位于正确的角度。优选地，调整机构9包括用于探测物料200角度的传感器，传感器将对物料200的角度的感应信号传动给旋转装置908，以使得旋转装置908旋转合适的角度。在具体操作时，传感器可以针对物料200侧面上的特殊花纹或标记点进行感应，一旦感应到特殊花纹或标记点，传感器向旋转装置发送感应信号，旋转装置908停止旋转，否则旋转装置908继续旋转。

进一步地，夹紧装置包括夹紧调节气缸904，旋转装置908包括调整伺服电机，所述调整机构9还设有摄像头4，摄像头4与调整伺服电机信号连接。

夹紧装置通过夹紧调节气缸推动夹具，使得物料200在调整空间912内被夹具加持。夹具同时与调整伺服电机的转轴连接；调整伺服电机驱动夹具旋转，摄像头对物料200进行录像；当物料200表面的被扑捉图像或标记出现时或被感应到时，伺服电机停止驱动。

具体地，调整块911内设置夹紧结构，参见图8，夹紧结构包括主夹块和副夹915，主夹块向一侧延伸出伸缩臂916或滑动臂，伸缩臂916与副夹块915固定连接，或滑动臂与副夹块915滑动连接，副夹块可沿着伸缩臂滑动；且优选地伸缩臂916或滑动臂上设有用于将副夹块915向外推的弹性件；此时，伸缩臂916可采用气弹簧；副夹块915的外侧设有用于推副夹块915闭合的推块914，推块914设有与副夹块915抵接的斜面，推块914与夹紧调节气缸904的推杆连接；主夹块包括与伸缩臂916或滑动臂连接的定轴917以及与定轴917套接的旋转块918，旋转块918可绕定轴917旋转；旋转块918与旋转装置908连接，旋转装置908优选为调整伺服电机，调整伺服电机可带动旋转块旋转。为便于夹持，优选地，副夹块的内侧面为斜面；旋转块918和副夹块915之间形成所述的夹持空间，即所述的调整空间912，优选地夹持空间呈锥形。当推块22将物料推制夹持空间上方时，物料落入夹持空间，夹持空间的下方间隙小于物料的宽度；然后通过脉冲气缸905、907进行初步调节，对物料两侧对物料进行脉冲式的喷气，调节长度方向上的位置；优选地，主夹块或/副夹块侧面设有多条线槽；线槽用于增大物料移动的摩擦力，使其逐步移动。接着夹紧调节气缸904的推杆通过推块914推动副夹块915移动直到使得物料与旋转块918、副夹块915抵接；此时可以通过压力传感器进行控制，控制夹紧结构对物料的夹持力度，力度非常小，为避免物料沿着斜面移动，斜面上可设置摩擦凸点或物料长度方向的线槽，增加物料上移的阻力；然后旋转装置908带动旋转块918转动，旋转块918带动物料旋转以调整物料的角度；并通过摄像头进行监控，直到物料旋转至正确角度。然后夹紧调节气缸904带动推块914复位使得副夹块915在弹性件的作用下松开，物料便可以落入包装箱内。

进一步地，调整机构还包括用于限制装入线性模组过度位移的限位装置。

装入线性模组可以为装入气缸901；在物料200的位置、角度均调整好后，物料200由装入气缸901推动进入预定位置，即包装盒内的预定位置；为了防止装入气缸901运行位移过大，挤压到其他物料200，弄坏包装盒；因此设计了限位装置，限位装置可以为限位气缸902，当物料200在进入包装盒一定位置时，传感器将检测到的信息发送给限位气缸902，限位气缸902阻止物料200进一步的移动。

装入线性模组、限位装置均可以采用其他线性模组，驱动、限制物料200移动。

在具体实施时，调整机构9在调整空间912的两外侧分别设有与位于前侧的垫板前端连接的支撑块909，两个支撑块909的上端之间连接有连接板910，装入气缸901、限位气缸902的座体均设置于连接板910上，连接板910的下方设有推板903，推板903的下端设有至少一个推爪906，参见图5，本实施例中，推板903通过连接U形块从而在下端形成两个推爪906。连接板910连接有导向杆913，推板903设有与导向杆913配合的导孔，推板903可定向移动；装入气缸901、限位气缸902的推杆分别伸出连接板910并与推板903连接。装入气缸901、限位气缸902通过推板903间接与物料200接触，装入气缸901通过推动推板903来推动物料200入包装盒100；当推板903下移至一定位置，同时受到感应器3监视，限位气缸902限制推板903下移避免损坏包装盒100。

进一步地，料斗10的外侧设有用于辅助物料200下落的振动机构8。

再进一步地，振动机构8包括两个用于拨动料斗10的侧板的凸轮82以及用于驱动凸轮82转动的驱动装置85，两个凸轮82分别设置于料斗10的相对两侧侧板外，凸轮82转动周期内推动侧板形变。

优选地，凸轮82位于料斗在垂直于物料200长度方向的两侧；其次，料斗10的侧板均采用弹性材料，能够发生一定的形变；如弹簧钢板。由于物料200填充于料斗10内部，物料200可能因内部的摩擦力被卡在料斗10内部，采用振动机构后，料斗10内部物料200在凸轮82旋转周期内被拨动，可以有效防止物料200被卡；使得物料200能够顺利从料斗10出口中掉出。采用单个凸轮82可能造成物料200在料斗10内向远离凸轮82的一侧的挤压，造成卡的更紧；采用两个相对设计的凸轮82后，料斗10的两侧都受到拨动；优选地，两侧的凸轮82同时对料斗10进行拨动；料斗10内的物料200受到侧板挤压发生位移，从而有效防止物料200被卡。驱动装置可以为电机、气缸等。这里优选为电机。优选地，凸轮82与临近料斗10的侧板之间设有中间板101，凸轮82推动中间板101时，中间板101整体移动，从而可以有效振动料斗10，避免料斗10仅仅局部振动。

进一步地，振动机构还包括传动机构84，驱动装置通过传动机构84分别与两个凸轮82连接；两个凸轮82同步运动。

传动机构84可以为同步带传动机构、链轮传动机构、链条传动机构、齿轮传动机构等；参见图2，本实施例中，传动机构84为同步带传动机构，驱动装置为伺服电机；同步带传动机构包括主动带轮和从动带轮，主动带轮轴接有从动齿轮87，伺服电机的转轴轴接有主动齿轮86，同时主动带轮与其中一个凸轮82轴接，从动带轮与另外一个凸轮82轴接，伺服电机旋转时，转轴带动主动齿轮86、从动齿轮87转动；从动齿轮87与主动带轮同轴，从动齿轮87再带动主动带轮、从动带轮转动，进而实现两个凸轮82同步转动。

在具体设置时，驱动装置85固定于轴支撑块73，立板75的外侧连接有连接板83，相对的两个连接板83之间连接有转动轴81，凸轮82连接于转动轴81的中部，转动轴81的一端伸出相应的连接板83与传动机构84连接。

实施例2：参见图1，一种自动包装系统，包括：

多个上述自动包装装置；

输送装置6，用于传输包装盒100；输送装置6包括输送链61，输送链依次穿过每个调整机构9的下方，输送链61的两侧分别设有托盒板62。

在进行多种物料200包装时，采用输送装置6对包装盒100进行运输，将包装盒100输送至各个自动包装装置的调整机构9下方，当物料200装入包装盒100后，输送链61将包装盒100输送至下一个工位，从而形成生产线，提高生产效率。

优选地，输送装置6还包括用于驱动输送链移动的伺服电机以及用于控制伺服电机运转的PLC系统5；通过PLC系统5控制输送链61的移动，再优选地，每个自动包装装置还设有用于监测物料200装入包装盒的监测传感器，监测传感器与PLC系统5信号连接。PLC系统5根据每个监测传感器的信号，整体上控制输送链的移动，避免某个自动包装装置出现故障，整个自动包装系统还在运行。

优选地，输送链61的侧面设有与之连接的定位片组，定位片组包括沿输送链输送方向设置的两个定位片64，两个定位片之间形成限位间隙。

限位间隙用于限位包装盒，防止包装盒在输送过程中前后松动、挪位；再优选地，定位片与输送链的侧面铰接，定位片可相对输送链转动。输送链在循环过程中，定位片可收起。在下一次输送包装过程中，由人工转动并放入包装盒。

进一步地，托盒板62的外侧设有挡盒板63，挡盒板63、定位片64围成定位空间。

定位空间可以将包装盒限位于其中，避免其挪动。

进一步地，其中一个挡盒板63的外侧设有边板65。

包装盒100在装物料200时，包装盒100的盖部处于打开状态，避免盖部在包装盒100移动过程中与其他物件碰撞或发生形变，因此设置了边板65用于支承盖部。

以上仅是本申请的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入申请保护范围。

Claims (10)

1.一种自动包装装置，其特征在于：包括

用于容置物料的料斗，料斗的下端设有出口；

用于传输物料的传输装置，传输装置包括传输线性模组和推块，推块位于出口的下方，推块的前端设有与物料相配合的通孔，传输线性模组与推块驱动连接并推动推块前后移动；

用于调整物料方位的调整机构；调整机构包括调整块，调整块内设有用于调整物料的调整空间，调整空间位于推块移动轨迹的下方，调整空间的外侧设有用于校正物料位置的校正机构；

用于将物料装入预定位置的装入线性模组，装入线性模组位于调整空间的上方。

2.根据权利要求1所述的一种自动包装装置，其特征在于：校正机构包括沿着物料长度方向设置在调整空间两侧的脉冲气枪。

3.根据权利要求1所述的一种自动包装装置，其特征在于：调整机构还包括用于对物料角度进行调整的角度调整机构。

4.根据权利要求3所述的一种自动包装装置，其特征在于：角度调整机构包括用于固定物料的夹紧装置，以及用于旋转物料的旋转装置。

5.根据权利要求4所述的一种自动包装装置，其特征在于：夹紧装置包括夹紧调节气缸，旋转装置包括调整伺服电机，所述调整机构还设有摄像头，摄像头与调整伺服电机信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种自动包装装置，其特征在于：调整机构还包括用于限制装入线性模组过度位移的限位装置。

7.根据权利要求1所述的一种自动包装装置，其特征在于：料斗的外侧设有用于辅助物料下落的振动机构。

8.根据权利要求7所述的一种自动包装装置，其特征在于：振动机构包括两个用于拨动料斗的侧板的凸轮以及用于驱动凸轮转动的驱动装置，两个凸轮分别设置于料斗的相对两侧侧板外。

9.一种自动包装系统，其特征在于：包括：

多个权利要求1至8任一所述的自动包装装置；

输送装置，用于传输包装盒；输送装置包括输送链，输送链依次穿过每个调整机构的下方，输送链的两侧分别设有托盒板。

10.根据权利要求9所述的一种自动包装系统，其特征在于：输送装置还包括用于驱动输送链移动的伺服电机以及用于控制伺服电机运转的PLC系统。