CN105923449B - 多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置及方法，包装软纸在压痕机的盛纸板上，高速气缸推动左摆杆和右摆杆、第一推杆和第二推杆、左连杆和右连杆朝着压痕机方向运动，上料摆杆、上料杆和吸盘位于包装软纸的前方；步进电机工作，带动上料连杆做向下的弧线运动，吸盘随着上料连杆绕着左摆杆和右摆杆朝压痕机作向下的弧线运动，直至吸盘的吸嘴与盛纸板上的包装软纸接触并吸起包装软纸；高速气缸做回程运动且步进电机反转至初始位置后停止，包装软纸从盛纸板上吸取至收料装置的上方落至收料箱中，两个气弹簧支撑杆工作，将收料箱向后拉回，本发明完全实现了包装软纸的高度的自动化下料、收料，能取代人工取纸工作。

Description

多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置及方法

技术领域

本发明涉及自动化加工领域，具体为一种实现软压痕机上加工完成后的包装软纸的下料和收料装置。

背景技术

压痕机是一种用于切各种片型材料的机器，压痕时，通过设有图嵌装刀片或嵌线的刀具板与带有纸板的盛纸板闭合工作，将纸板模切成预定形状。压痕机将纸板完成压痕工作后，成品停留在盛纸板上，需要人工操作将成品从压痕机的盛纸板上取出，取纸工作全部由人工操作，安全性较低且劳动强度较大。

发明内容

本发明的目的是为解决现有压痕机工作后，取纸工作全部由人工操作的问题，提出一种适用于多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置及方法，解放人力，提高生产效率和安全性。

为达到上述目的，本发明多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置采用的技术方案是：设在压痕机的后方，由底架和设在底架上方的下料装置和收料装置组成，下料装置的后下方正中间是高速气缸，高速气缸的后下端与底架铰接、前上方铰接顶架支座后端，顶架支座前端通过顶杆块固定接在后推杆的正中间，后推杆左端固定连接左连杆上端和第一推杆下端，后推杆右端固定连接右连杆上端和第二推杆下端；后推杆的前方是左摆杆和右摆杆，左连杆下端与左摆杆下端铰接且经第一轴承连接底架；第一推杆上端固定连接在左摆杆上段上，右连杆下端与右摆杆下端铰接且共同经第二轴承连接底架上，第二推杆上端固定接在右摆杆上段上；左摆杆下段固定连接一个前方的电机支座，电机支座上设有步进电机，步进电机输出轴端朝向左侧且固定连接电机连杆下端，电机连杆上端铰接前摆杆下端，前摆杆布置在左摆杆前方，前摆杆上端铰接L型的上料摆杆一端，L型的上料摆杆由左侧的短杆和右侧的长杆组成，长杆左右水平布置，短杆前后水平布置，前摆杆的上端铰接于短杆的前端，长杆上分别铰接左摆杆和右摆杆上端；上料摆杆上从左向右等间距地设置多根上料杆，每根上料杆后端都固定连接上料摆杆，每根上料杆前端下方都连接一个吸盘；收料装置包括两根结构相同且左右对称布置的气弹簧支撑杆和四根结构相同且呈方形布置的收料支杆，四根收料支杆的上端共同固定连接一个收料箱，四根收料支杆的下端分别一一铰接在底架上，后方的两根收料支杆的中间段各铰接一根所述气弹簧支撑杆的顶端，两根气弹簧支撑杆的底部分别固定连接底架。

本发明多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置的全自动下料和收料方法采用的技术方案是包括以下步骤：

A、包装软纸在压痕机的盛纸板上，高速气缸工作，推动左摆杆和右摆杆、第一推杆和第二推杆、左连杆和右连杆朝着压痕机方向运动，高速气缸到最前端停止运动，此时上料摆杆、上料杆和吸盘位于包装软纸的前方；

B、步进电机工作，电机连杆和前摆杆向后转动，带动上料连杆做向下的弧线运动，吸盘随着上料连杆绕着左摆杆和右摆杆朝压痕机作向下的弧线运动，直至吸盘的吸嘴与盛纸板上的包装软纸接触并吸起包装软纸；

C、高速气缸做回程运动且步进电机反转至初始位置后停止，包装软纸从盛纸板上吸取至收料装置的上方落至收料箱中，两个气弹簧支撑杆工作，将收料箱向后拉回。

本发明采用上述技术方案后具有的优点是：1.本发明完全实现了包装软纸的高度的自动化下料、收料，能取代人工取纸工作，利用收料装置将加工后的包装软纸进行整齐的码垛以便对产品进行管理，整个装置结构紧凑，提高了生产效率和安全性，降低了人工劳动强度。

附图说明

图1为本发明多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置的主视图；

图2为图1的轴侧图；

图3为图2中底架22的结构放大图；

图4为图2中下料装置31的结构放大图；

图5为图4中顶架支座3-2的结构放大图；

图6为图4中异形夹子3-13的结构放大图；

图7为图4中下料装置31在初始状态时后推杆3-3、左摆杆3-7a、右摆杆3-7b、第一推杆3-6a和第二推杆3-6b的结构示意图；

图8为图4中下料装置31在初始状态时摆杆3-7a、电机连杆3-10、前摆杆3-11以及上料摆杆3-12的结构示意图；

图9为图2中收料装置44在初始状态时的结构放大示意图；

图10为图9中收料装置44的在收料工作状态时的结构放大示意图；

图11为图2中下料装置中31高速气缸运动至最大行程位置时的工作状态时结构示意图；

图12为图11中下料装置31在吸纸状态的结构示意图；

图13为图12中下料装置31停止运动后，收料装置44收料运动时的结构示意图。

图中：01.包装软纸；1.压痕机；1-1.刀具板；1-2.盛纸板；

22.底架；22-1.机架；22-2a.轴承座；22-2b.轴承座；22-3a.轴承座；22-3b.轴承座；22-3c.轴承座；22-3d.轴承座；22-4.脚座；

31.下料装置；3-1.高速气缸；3-2.顶架支座；3-3.后推杆；3-4.顶杆块；3-5a.左连杆；3-5b.右连杆；3-6b.第一推杆；3-6a.第二推杆；3-7a.左摆杆；3-7b.右摆杆；3-8.电机支座；3-9.步进电机；3-10.电机连杆；3-11.前摆杆；3-12.上料摆杆；3-13.异形夹子；3-14.上料杆；3-15.吸盘；

3-2-1.固定部分；3-2-2.铰接部分；3-13a、3-13b.轴孔；

44.收料装置；44-2.收料箱；44-4a、44-4b.气弹簧支撑杆；44-3a、44-3b、44-3c、44-3d.收料支杆。

具体实施方式

参见图1-2，本发明多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置由底架22、下料装置31和收料装置44组成，整体安装在压痕机1的后方，底架22安装于压痕机1的后方且左右对称中心线与压痕机1的左右对称中心线重合，底架22的上方靠近压痕机1位置安装有下料装置31，下料装置31的左右对称中心线与压痕机1的左右对称中心线重合，收料装置44安装在底架22上靠近下料装置31的位置，且收料装置44的左右对称中心线也与压痕机1的左右对称中心线重合。

压痕机1包括前方的刀具板1-1和后方盛纸板1-2，刀具板1-1上安装有对应的刀具，在盛纸板1-2上的包装软纸01经过刀具板1-1压痕后仍停留在盛纸板1-2上。在包装软纸01放在盛纸板1-2之前，盛纸板1-2工作面与水平面呈60°夹角，等待自动下料装置31将盛纸板1-2上的包装软纸01从盛纸板1-2上快速准确的吸取和运动至收料装置44中，完成包装软纸01的自动下料和收料工作。

参见图3的底架22结构，底架22的下方是呈长方形的机架22-1，机架22-1置放在地面上。在底架22上固定设置左右对称的两个轴承座，分别是轴承座22-2a和轴承座22-2b，这两个轴承座22-2a、22-2b用于通过轴承连接下料装置31的底端。在两个轴承座22-2a、22-2b之间还设置四个轴承座，分别是轴承座22-3a、轴承座22-3b、轴承座22-3c和轴承座22-3d，这四个轴承座呈方形布置，布置在方形的四角处，并且这四个轴承座关于机架22-1的中心线两两左右对称，这四个轴承座用于通过轴承连接收料装置44的底端。在机架22-1的左右中心线的后方，固定连接一个脚座22-4，脚座22-4用于铰接下料装置31的高速气缸3-1的底端。

参见图4，下料装置3包括高速气缸3-1、后推杆3-3、左连杆3-5a、右连杆3-5b、第一推杆3-6b、第二推杆3-6a、左摆杆3-7a、右摆杆3-7b、步进电机3-9、前摆杆3-11、上料摆杆3-12、上料杆3-14以及吸盘3-15。

高速气缸3-1在下料装置3的后下方正中间，高速气缸3-1由前上方向后下方倾斜布置，高速气缸3-1的后下端底部与脚座22-4铰接。高速气缸3-1的前上方是推杆端，推杆端铰接顶架支座3-2的后端，顶架支座3-2的前端通过顶杆块3-4固定焊接在后推杆3-3的左右正中间位置。

后推杆3-3相对底架22的中心线左右对称，后推杆3-3的左端固定连接左连杆3-5a的上端和第一推杆3-6a的下端，后推杆3-3的右端固定连接右连杆3-5b 的上端和第二推杆3-6b的最下端，左连杆3-5a和右连杆3-5b 结构相同且相对于底架22的中心线左右对称，第一推杆3-6a和第二推杆3-6b结构相同且相对于底架22的中心线左右对称。

在后推杆3-3的前方是两个结构相同且相对于底架22的中心线左右对称的左摆杆3-7a和右摆杆3-7b，左连杆3-5a的下端与左摆杆3-7a的下端铰接，且共同连接于底架22的轴承座22-3a上；第一推杆3-6a的上端固定连接在左摆杆3-7a上段上，靠近左摆杆3-7a上端。右连杆3-5b 的下端与右摆杆3-7b 的下端铰接，且共同通过轴承连接接于底架22的轴承座22-3b上，第二推杆3-6b的上端固定焊接在右摆杆3-7b上段上，靠近右摆杆3-7b的上端。

左摆杆3-7a下段上，靠近左摆杆3-7a底端位置处固定连接一个电机支座3-8，电机支座3-8位于左摆杆3-7a下段前方，电机支座3-8上固定安装步进电机3-9，步进电机3-9的输出轴端朝向左侧方向，且步进电机3-9的输出轴固定连接电机连杆3-10的下端，电机连杆3-10的上端铰接前摆杆3-11的下端，前摆杆3-11布置在左摆杆3-7a的前方，前摆杆3-11的上端铰接L型的上料摆杆3-12一端，L型的上料摆杆3-12由左侧的短杆和右侧的长杆组成，长杆左右水平布置，短杆前后水平布置，前摆杆3-11的上端铰接于短杆的前端，靠近压痕机1，长杆上分别铰接左摆杆3-7a和右摆杆3-7b的最上端。

在上料摆杆3-12上从左向右等间距地设置多根上料杆3-14，上料杆3-14前后布置，每根上料杆3-14的后端都通过一个异形夹子3-13固定连接在上料摆杆3-12上，每根上料杆3-14的前端下方都通过一个异形夹子3-13连接一个吸盘3-15，吸盘3-15位于异形夹子3-13的下方。

参见图5，顶架支座3-2包括前端的固定部分3-2-1和后端铰接部分3-2-2，后端铰接部分3-2-2的铰接孔的中心轴左右方向，与前端的固定部分3-2-1表面平行。顶架支座3-2通过后端铰接部分3-2-2的铰接孔与高速气缸3-1的推杆端铰接，两者可相对铰接孔的中心轴旋转。通过固定部分3-2-1以螺丝螺母将顶架支座3-2、顶杆块3-4和后推杆3-3三者固定在一起。

参见图6，异形夹子3-13是市购成品件，设有上下两个中心线相互垂直的轴孔，分别是轴孔3-13a和轴孔3-13b，用于紧固两个中心线相互垂直的零件。本发明中用于紧固中心线相互垂直的上料杆3-14和上料摆杆3-12的长杆，紧固中心线相互垂直的上料杆3-14和吸盘3-15。异形夹子3-13的数量和间距可以依据不同型号的包装软纸01的长度进行适当的调整以满足加工要求，上料杆3-14的后端在异形夹子3-13上的前后位置可以依据不同型号的包装软纸01的宽度进行适当的调整，以满足加工要求，柔性较高。

参见图7，初始状态时，左摆杆3-7a和右摆杆3-7b的中心线均与地面垂直状态，顶杆块3-4的后表面与顶架支座3-2前端的固定部分3-2-1一样，都与地面垂直。左摆杆3-7a、第一推杆3-6a和左连杆3-5a在竖直平面上形成一个左侧三角形框架，左侧三角形框架中，第一推杆3-6a与左摆杆3-7a之间的夹角为25°，左连杆3-5a下端与与左摆杆3-7a之间的夹角为50°。右摆杆3-7b、第二推杆3-6b和右连杆3-5b在竖直平面上形成一个右侧三角形框架，右侧三角形框架与左侧的三角形框架结构相同，相对后推杆3-3的中心左右对称。

参见图8，初始状态时，左摆杆3-7a、电机连杆3-10、前摆杆3-11以及上料摆杆3-12形成一个左侧平行四边形框架，左摆杆3-7 a底端铰接在底架22的轴承座22-3b且左摆杆3-7a带动电机支座3-8、步进电机3-9、电机连杆3-10、前摆杆3-11以及上料摆杆3-12绕着底部铰接端做前后方向的弧线运动。步进电机3-9的输出轴固定连接电机连杆3-10，电机连杆3-10的上端带着前摆杆3-11绕着步进电机3-9输出轴做前后方向的弧线运动。前摆杆3-11的上端铰接在上料摆杆3-12短杆前端，上料摆杆3-12随着前摆杆3-11以左摆杆3-7a顶端为圆心做前后方向的弧线运动。因此，上料摆杆3-12在空间的复合运动可分解为：左摆杆3-7a绕着以底部铰接端为圆心朝着压痕机1做前后方向的弧线运动和电机连杆3-10的上端带着前摆杆3-11的底端绕着电机输出轴朝着压痕机1做前后方向的弧线运动。

参见图9，收料装置44包括两根气弹簧支撑杆44-4a、44-4b和四根收料支杆44-3a、44-3b、44-3c、44-3d。气弹簧支撑杆44-4a、44-4b为市购件，工作时使撑杆在长度方向上收缩和伸长。两根气弹簧支撑杆44-4a、44-4b结构相同且左右对称布置，四根收料支杆44-3a、44-3b、44-3c、44-3d结构相同且呈方形的两两左右对称布置，四根收料支杆的上端共同固定连接一个收料箱44-2，收料箱44-2呈长方体形状且相对压痕机1的左右对称，用来盛放不同型号的包装软纸01。。收料箱44-2的最高面低于下料装置3的上料杆3-12的底面，收料箱44-2的上表面向后下方倾斜，与水平面呈30°的倾角包装软纸01放置收料箱44-2的上表面时，受重力自动向后下方滑动，直至靠紧收料箱44-2的后侧壁，实现包装软纸01的自动码整齐。

四根收料支杆44-3a、44-3b、44-3c、44-3d的下端分别一一铰接在机架2上的轴承座22-3a、轴承座22-3b、轴承座22-3c以及轴承座22-3d上。四根收料支杆中，左侧的收料支杆44-3a、44-3b和对称的右侧收料支杆44-3c、44-3d之间的左右宽度小于左摆杆3-7a和右摆杆3-7b之间的左右宽度。在机架22-1上，前侧的收料支杆44-3a、44-3c在左摆杆3-7a的前方位置，后侧的收料支杆44-3b、44-3d在左摆杆3-7a的后方位置。

两根气弹簧支撑杆44-4a、44-4b由前上方朝右下方倾斜，前上方是气弹簧支撑杆的推杆顶端。在后侧的两个收料支杆的中间段各铰接一根气弹簧支撑杆的推杆顶端，具体是收料支杆44-3b的中间段铰接气弹簧支撑杆44-4a，收料支杆4-3d的中间段铰接气弹簧支撑杆44-4b。两根气弹簧支撑杆44-4a、44-4b的右下方底部分别固定安装在机架2上。

参见图10，完成收纸工作后，收料装置44中的气弹簧支撑杆杆44-4a和气弹簧支撑杆44-4b的推杆作回程运动，带动由四个收料支杆形成的四边形框架整体自动向后运动，收料箱44-2上表面与水平面仍呈30°夹角，方便将加工完成的包装软纸01从收料箱44-2中取走，然后气弹簧支撑杆杆44-4a和气弹簧支撑杆44-4b向前做推程运动，收料装置44重新开始收纸工作。

本发明全自动下料和收料装置工作过程分为将包装软纸01进行自动下料过程以及收料过程，具体如下：

参见图11，自动下料装置工作状态，压痕机1完成包装软纸01的压痕工作后，包装软纸01停留在盛纸板1-2上，下料装置3开始工作，高速气缸3-1工作，推动顶架支座3-2向前运动，进而推动由左摆杆3-7a和右摆杆3-7b、第一推杆3-6a和第二推杆3-6b、左连杆3-5a和右连杆3-5b形成的左侧三角形框架和右侧三角形框架分别以轴承座2-2a和轴承座2-2b为圆心朝着压痕机1方向向前运动，直至运动到靠近压痕机1，此时高速气缸3-1的推杆推到最大行程位置处，且停止运动，此时，上料摆杆3-12、上料杆3-14和吸盘3-15位于包装软纸01的前方。

参见图12，高速气缸3-1推到最前端，且步进电机3-9开始工作，步进电机3-9的输出轴带动左侧的电机连杆3-10向后做弧线转动，前摆杆3-11的底端与电机连杆3-10铰接且同电机连杆3-10向后转动，同时带动上料连杆3-12做向下的弧线运动，上料连杆3-12上安装的异形夹子3-13、上料杆3-14以及吸盘3-15随着上料连杆3-12绕着左摆杆3-7a和右摆杆3-7b做朝着压痕机1的向下的弧线运动，直至吸盘3-15的吸嘴表面与水平面呈60°夹角，此时吸盘3-15的吸嘴表面与盛纸板1-2上的包装软纸01接触并吸起包装软纸01，然后高速气缸3-1的推杆做回程运动且步进电机3-9的输出轴反转至初始步进角位置，直至高速气缸3-1和步进电机3-9停止工作。

参见图13，下料装置3将包装软纸01从盛纸板1-2上吸取至收料装置44的上方，包装软纸01自动落至收料箱44-2中，包装软纸01在倾斜的收料箱44-2中受重力作用滑动至表面与收料箱44-2的上表面呈平齐状态，当一部分包装软纸01加工完成后，气弹簧支撑杆44-4a和气弹簧支撑杆44-4b工作，将收料箱44-2向后自动拉回，方便人工将码好的包装软纸01取走。

Claims (6)

1.一种多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置，设在压痕机的后方，由底架（22）和设在底架（22）上方的下料装置（31）和收料装置（44）组成，其特征是：下料装置（31）的后下方正中间是高速气缸（3-1），高速气缸（3-1）的后下端与底架（22）铰接、前上方铰接顶架支座（3-2）后端，顶架支座（3-2）前端通过顶杆块（3-4）固定接在后推杆（3-3）的正中间，后推杆（3-3）左端固定连接左连杆（3-5a）上端和第一推杆（3-6a）下端，后推杆（3-3）右端固定连接右连杆（3-5b ）上端和第二推杆（3-6b）下端；后推杆（3-3）的前方是左摆杆（3-7a）和右摆杆（3-7b），左连杆（3-5a）下端与左摆杆（3-7a）下端铰接且经第一轴承连接底架（22）；第一推杆（3-6a）上端固定连接在左摆杆（3-7a）上段上，右连杆（3-5b ）下端与右摆杆（3-7b ）下端铰接且共同经第二轴承连接底架（22）上，第二推杆（3-6b）上端固定接在右摆杆（3-7b）上段上；左摆杆（3-7a）下段固定连接一个前方的电机支座（3-8），电机支座（3-8）上设有步进电机（3-9），步进电机（3-9）输出轴端朝向左侧且固定连接电机连杆（3-10）下端，电机连杆（3-10）上端铰接前摆杆（3-11）下端，前摆杆（3-11）布置在左摆杆（3-7a）前方，前摆杆（3-11）上端铰接L型的上料摆杆（3-12）一端，L型的上料摆杆（3-12）由左侧的短杆和右侧的长杆组成，长杆左右水平布置，短杆前后水平布置，前摆杆（3-11）的上端铰接于短杆的前端，长杆上分别铰接左摆杆（3-7a）和右摆杆（3-7b）上端；上料摆杆（3-12）上从左向右等间距地设置多根上料杆（3-14），每根上料杆（3-14）后端都固定连接上料摆杆（3-12），每根上料杆（3-14）前端下方都连接一个吸盘（3-15）；收料装置（44）包括两根结构相同且左右对称布置的气弹簧支撑杆和四根结构相同且呈方形布置的收料支杆，四根收料支杆的上端共同固定连接一个收料箱（44-2），四根收料支杆的下端分别一一铰接在底架（22）上，后方的两根收料支杆的中间段各铰接一根所述气弹簧支撑杆的顶端，两根气弹簧支撑杆的底部分别固定连接底架（22）。

2.根据权利要求1所述多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置，其特征是：底架（22）的左右对称中心线与压痕机的左右对称中心线重合，左连杆（3-5a）和右连杆（3-5b）结构相同且相对于底架（22）的中心线左右对称，第一推杆（3-6a）和第二推杆（3-6b）结构相同且相对于底架（22）的中心线左右对称；左摆杆（3-7a）和右摆杆（3-7b）结构相同且相对于底架（22）的中心线左右对称。

3.根据权利要求2所述多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置，其特征是：在初始状态，左摆杆（3-7a）和右摆杆（3-7b）的中心线均与地面垂直，第一推杆（3-6a）与左摆杆（3-7a）之间的夹角为25°，左连杆（3-5a）下端与与左摆杆（3-7a）之间的夹角为50°。

4.根据权利要求1所述多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置，其特征是：每根上料杆（3-14）后端都通过一个异形夹子（3-13）固定连接上料摆杆（3-12），每根上料杆（3-14）前端下方都通过一个异形夹子（3-13）连接一个吸盘（3-15）；异形夹子（3-13）设有上下两个中心线相互垂直的轴孔。

5.根据权利要求1所述多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置，其特征是：收料箱（44-2）的上表面向后下方倾斜，与水平面呈30°的倾角。

6.一种如权利要求1所述多品种包装软纸的压痕机全自动下料和收料装置的下料和收料方法，其特征是包括以下步骤：

A、包装软纸在压痕机的盛纸板上，高速气缸（3-1）工作，推动左摆杆（3-7a）和右摆杆（3-7b）、第一推杆（3-6a）和第二推杆（3-6b）、左连杆（3-5a）和右连杆（3-5b）朝着压痕机方向运动，高速气缸（3-1）到最前端停止运动，此时上料摆杆（3-12）、上料杆（3-14）和吸盘（3-15）位于包装软纸的前方；

B、步进电机（3-9）工作，电机连杆（3-10）和前摆杆（3-11）向后转动，带动上料连杆（3-12）做向下的弧线运动，吸盘（3-15）随着上料连杆（3-12）绕着左摆杆（3-7a）和右摆杆（3-7b）朝压痕机作向下的弧线运动，直至吸盘（3-15）的吸嘴与盛纸板上的包装软纸接触并吸起包装软纸；

C、高速气缸（3-1）做回程运动且步进电机（3-9）反转至初始位置后停止，包装软纸从盛纸板上吸取至收料装置（44）的上方落至收料箱（44-2）中，两个气弹簧支撑杆工作，将收料箱（44-2）向后拉回。