CN106079556A - 一种内模同步升降的循环装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种内模同步升降的循环装置，设备包括多套循环单元C（033）、转盘装置（21）以及直线驱动装置（22）。各循环单元C（033）与并行的各工位装置均匀分布在转盘（201）的周边且垂直安装，转盘装置（21）安装在可做纵向升降的直线驱动装置（22）上，直线驱动装置（22）带动转盘装置（21）与各循环单元C（033）同步做上下升降运动，电机(202)和减速机(203)驱动转盘装置（21）转动，循环单元C（033）在各工位间输送和定位工件，转盘(201)使各循环单元C（033）间歇转动，定位到各加工位置，直线驱动装置(22)使循环单元C（033）同步下降，实现多工位并行生产方式。
Description
技术领域
本发明涉及包装盒生产技术领域，更具体涉及多工位循环输送装置及方法。
背景技术
随着市场经济的不断发展进步和人们生活水平的不断提高，对商品的包装要求也在不断增强，特别是电子消费品、装饰品和奢侈品等商品领域比如首饰盒、手机盒、酒盒、化妆品盒等礼品盒，与高品质商品相适应的高品质包装必不可少。目前，包装盒自动化生产设备已逐步取代人工操作，通过一系列操作包括：拼板（内盒成型）、面纸上糊、面纸定位粘贴、刷边、打耳、折入等，最终形成成品包装盒。现有的机器设备通常包括面纸输送工位、面纸上胶工位、面纸包装工位、自动定位工位以及成型工位。
现有技术各功能部套采用单线工作方式，通过直线输送带串联起上糊、定位、贴角（或拼板）、成型等各部套，设备占地面积较大，采用单线生产效率较低。
目前设备内盒与面纸定位后依靠输送带进行输送，进入下道工序时，需要再次定位，会增加定位误差，导致产品质量受影响。
发明专利公开CN103057162A“自动制盒机”采用传统的单线自动化生产模式，生产速度和效率较低；采用重复定位模式，定位精度较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提高纸盒的加工质量和生产效率，并减少设备的占地面积。
为解决上述技术问题，本发明提供一种内模同步升降的循环装置将其输送到多工位进行复线加工的循环装置实现方式，能实现将工件高精度的输送到内盒成形、面纸定位、面纸打码、丝印、印刷、贴标、刷边、打耳、成形、输出等多工序操作位，对工件进行相关操作。本发明里涉及到内盒成型、面纸定位、刷边打耳以及成型输出这四个工位。
一种内模同步升降的循环装置，包括多套循环单元C、转盘装置以及直线驱动装置，所述各循环单元C均匀分布在转盘的周边且垂直安装，并行的各工位装置均匀分布在转盘的周边，转盘装置安装在可做纵向升降的直线驱动装置上，直线驱动装置带动转盘装置与各循环单元C在导杆和导套的导向作用下同步做上下升降运动，另电机和减速机驱动转盘装置转动，循环单元C在各工位间输送和定位工件，进行相关加工操作，转盘使各循环单元C间歇转动，定位到各加工位置，直线驱动装置使循环单元C同步下降，实现多工位并行生产方式。
优选地，循环单元C由纵向安装的内模吸风装夹装置和紧固件构成，循环单元C的数量根据产线工位数量设置。
优选地，内模吸风装夹装置包括内模、中间转接块、矩形管、直线导轨、气路部分，内模位于最外端，中间转接块居于中间，矩形管与中间转接块相连，矩形管固定在直线导轨上，气路部分布置在矩形管内。
优选地，转盘装置包括转盘、电机、减速机、连接法兰、机架、导杆、导套，电机安装在减速机上，减速机固定部分与机架连接，连接法兰与减速机转动部分固定连接，转盘位于机架安装面上侧与连接法兰相连，导杆穿过导套安装在减速机固定部分上，导套安装在机架上，电机和减速机可驱动转盘做定角度转动。
优选地，直线驱动装置具体结构形式可采用曲柄滑块装置、丝杆螺母装置、气缸等、齿轮齿条等结构形式，直线驱动装置可驱动转盘装置做升降运动。
一种内模同步升降的循环方法，包括以下步骤：
步骤一:电机和减速机驱动转盘各循环单元C同时对准相应加工工位；
步骤二:直线驱动装置驱动转盘装置以及各套循环单元C从准备位置同步下降到各工位的工作位，各工位完成相应的工艺动作；
步骤三:直线驱动装置驱动转盘装置以及各套循环单元C从各工作位同步上升到各工位的准备位置，电机和减速机驱动转盘各循环单元C转动定角度后定位；
步骤四:连续重复步骤一、二、三，实现周向输送物料，完成并线生产过程。
本发明对比已有技术具有以下有益效果：
1.内盒实现多部套加工一次定位，提高制造精度；
2.内模吸风装夹结构简单，装夹压力分布均匀、可靠性高成盒质量稳定；
3.多工位循环的复线制盒模式，一次定位、避免多次定位导致误差积累、效率高、结构的紧凑性，结构简单，实现方式可靠；
4.适用于普通灰板和微瓦，适用性广。
附图说明
图1为内模吸风装夹装置结构示意图；
图2为循环单元A(a)、循环单元B（b）以及循环单元C（c）的结构示意图；
图3为主轴传动机构的另一种驱动方式的结构示意图；
图4为第一驱动装置结构示意图；
图5为第二驱动装置结构示意图；
图6为各并行工位布置成圆形，主轴传动机构纵向升降独立驱动方式的结构示意图；
图7为各并行工位布置成圆形，主轴传动机构横向伸缩独立驱动方式的结构示意图；
图8为各并行工位布置成圆形，主轴传动机构纵向升降同步驱动方式的结构示意图；
图9为各并行工位布置成跑道形，主轴传动机构纵向升降独立驱动方式的结构示意图；
图10为各并行工位布置成跑道形，主轴传动机构横向伸缩独立驱动方式的结构示意图；
附图中，各标号所代表的含义如下：
1-各并行工位布置成圆形且主轴传动机构纵向升降独立驱动方式，2-各并行工位布置成圆形且主轴传动机构横向伸缩独立驱动方式，3-各并行工位布置成跑道形且主轴传动机构纵向升降独立驱动方式，4-各并行工位布置成跑道形且主轴传动机构横向伸缩独立驱动方式，011-各工位布置成圆形，012-各工位布置成跑道形，021-各循环单元圆形循环轨迹，022-各循环单元跑道形循环轨迹，03-工艺循环方向，031-循环单元A,032-循环单元B,033-循环单元C,11-第一工位，12-第二工位，13-第三工位，14-第四工位，15-第五工位，16-第六工位，20-转盘部分，21-转盘装置，22-直线驱动装置，201-转盘，202-电机，203-减速机，204-连接法兰，205-机架，206-导杆，207-导套，208-第一驱动装置，209-第二驱动装置，31-主轴传动机构，311-驱动电机，312-滚珠丝杆，313-两根直线导轨，314-两个直线滑块，315-滑块连接座，316-固定板，317-丝杆螺母，318-导轨固定连接座，32-内模吸风装夹装置，321-内模，322-中间转接块，323-矩形管，324-直线导轨，325-嵌套式槽体，326-气路部分，3211、内模嵌套槽底面，3212、内模底面，3223-中间转接块下底面，3221-进气口，3222-出气口,331-紧固件，341-同步带，342-同步带轮，343-压块，51-跑道形导轨，52-链传动，521-电机，522-链轮，523-链条。
具体实施方式
本发明涉及产线工位数量可以是多个，以下以四个工位的一种输送工件装置来举例说明，但并不局限于四个工位，例如内盒成型、面纸定位、刷边打耳以及成型输出这四个工位。
如图1和图2所示，内模吸风装夹装置32包括内模321、中间转接块322、矩形管323、第一直线导轨324、气路部分326，内模321位于最外端，中间转接块322居于中间，中间转接块322连接矩形管323和内模321，矩形管323固定在第一直线导轨324上，气路部分326布置在矩形管323内。气路部分326贯穿在矩形管323、中间转接块322以及内模321之间，且内模321、中间转接块322、气路部分326这三部分构成内模321的吸风回路。吸风回路中的真空气是由真空泵或真空发生器或其他真空发生装置提供，真空气通过吸风回路传递到内模321上，使内模321具有吸风功能以实现从内部装夹工件。内模321与中间转接块322的连接位置是通过嵌套式槽体325进行固定和连接的；不同尺寸系列内模321的槽体深度由盒形高度来决定，且内模嵌套槽底面3211与内模底面3212的高度是唯一的，实现主轴传动机构31行程的一致性。
如图2（a）、（b）、（c）分别为循环单元A、循环单元B以及循环单元C的结构示意图。循环单元A 031和循环单元B 032均包括主轴传动机构31和内模吸风装夹装置32。循环单元C033包括内模吸风装夹装置32和紧固件331。主轴传动机构31包括驱动电机311，滚珠丝杆312，两根第二直线导轨313，两个直线滑块314，滑块连接座315，固定板316，丝杆螺母317，导轨固定连接座318。两根第二直线导轨313布置在滚珠丝杆312的两侧，导轨固定连接座318连接丝杆螺母317和两个直线滑块314以及内模吸风装夹装置32。驱动电机311驱动滚珠丝杆312转动，进而丝杆螺母317做直线运动，实现主轴传动机构31的直线运动。主轴传动机构31实现内模321纵向升降运动或横向伸缩运动，配合各工位操作加工。
如图3，为主轴传动机构的另一种结构形式，包括固定板316、导轨固定连接座318、滑块连接座315、驱动电机311、同步带轮342、同步带341、压块343，两根第二直线导轨313与两个直线滑块314，两根第二直线导轨313布置在同步带341的两侧，滑块连接座315与压块343一起将导轨固定连接座318、同步带341和两个直线滑块314以及内模吸风装夹装置32的第一直线导轨324连接成整体。所述驱动电机311驱动同步带轮342转动，进而同步带341做直线运动，实现主轴传动机构31的直线运动。
如图4，为第一驱动装置208结构示意图。第一驱动装置208包括电机202和减速机203。
如图5，为第二驱动装置209结构示意图；第二驱动装置209包括驱动电机521、链传动520，链传动52由链条521和链轮522组成。
如图6，为各并行工位布置成圆形011，主轴传动机构31纵向升降独立驱动方式的结构示意图。转盘201支撑各循环单元A 031，各循环单元A 031均匀分布在转盘201的周边且垂直安装，并行的各工位均匀分布在转盘201的周边，转盘部分20包括电机202、减速机203、连接法兰204和机架205，电机202安装在减速机203上，减速机203固定部分与机架205连接，连接法兰204与减速机203转动部分固定连接，转盘201位于机架205安装面上侧与连接法兰204相连。第一驱动装置208驱动转盘201转动定位到电气原点，各循环单元A 031随转盘201定位在对应工位装置上方后，独立驱动内模321下降到不同位置，各工位设备进行相关操作加工。转盘201使各循环单元A 031间歇转动，定位到各加工位置，实现多工位并行生产方式。
工作步骤如下：
步骤一，第一驱动装置208使转盘各循环单元A 031同时对准相应加工工位；
步骤二，各套循环单元A 031独立驱动内模321从准备位置下降到不同高度工作位，各工位完成相应工艺动作；
步骤三，各套循环单元A 031独立驱动内模321上升到准备位置，第一驱动装置208使转盘201转动定角度后定位；
步骤四，连续重复步骤一、步骤二和步骤三，实现圆周方向输送物料，完成并线生产过程。
如图7，为各并行工位布置成圆形011，主轴传动机构31横向伸缩独立驱动方式的结构示意图。针对产线工位数量设置4套循环单元B 032。转盘201支撑各循环单元B 032，各循环单元B 032均匀分布在转盘的上表面四周边缘且水平安装，并行的各工位装置均匀分布在转盘201的四周，转盘部分20包括电机202、减速机203、连接法兰204和机架205，电机202安装在减速机203上，减速机203固定部分与机架205连接，连接法兰204与减速机203转动部分固定连接，转盘201位于机架205安装面上侧与连接法兰204相连。第一驱动装置208驱动转盘201转动定位到电气原点，各循环单元A031定位在对应工位装置后，独立驱动内模321伸出到不同位置，各工位设备进行相关操作加工。转盘201使各循环单元B 032间歇转动，定位到各加工位置，实现多工位并行生产方式。
工作步骤如下：
步骤一，第一驱动装置208使转盘201各循环单元B 032同时对准相应加工工位；
步骤二，各套循环单元B 032独立驱动内模321从准备位置伸出到不同位置工作位，各工位完成相应工艺动作；
步骤三，各套循环单元B 032独立驱动内模321收回到准备位置，第一驱动装置208使转盘201转动定角度后定位；
步骤四，连续重复步骤一、步骤二和步骤三，实现圆周方向输送物料，完成并线生产过程。
图8为各并行工位布置成圆形011，主轴传动机构纵向升降同步驱动方式的结构示意图。该实施例包括循环单元C 033、转盘装置21以及直线驱动装置22。纵向安装的内模吸风装夹装置32和紧固件331构成一个循环单元C 033，针对产线工位数量设置4套循环单元C033。转盘装置21包括转盘201、电机202、减速机203、连接法兰204，机架205，导杆206，导套207，电机202安装在减速机203上，减速机203固定部分与机架205连接，连接法兰204与减速机203转动部分固定连接，转盘201位于机架205安装面上侧与连接法兰204相连，导杆206穿过导套207安装在减速机固定部分上，导套207安装在机架205上，转盘装置21又安装在可做纵向升降的直线驱动装置22上。直线驱动装置22固定部分安装在机架205上，直线驱动装置22输出端与装盘装置21相连。各循环单元C 033均匀分布在转盘201的周边且垂直安装， 并行的各工位装置均匀分布在转盘201的周边。直线驱动装置22带动转盘装置21与4套循环单元C 033在导杆206和导套207的导向作用下同步做上下升降运动，另电机202和减速机203驱动转盘装置转动，循环单元C 033在各工位间输送和定位工件，进行相关加工操作。转盘201机构将各循环单元C 033间歇转动，定位到各加工位置，直线驱动装置22使循环单元C033同步下降，实现多工位并行生产方式。
工作步骤如下：
步骤一，第一驱动装置208使转盘201各循环单元C 033同时对准相应加工工位；
步骤二，直线驱动装置22驱动转盘装置21下降，同步带动各循环单元C 033的内模321下降到同一位置，各工位完成相应工艺动作；
步骤三，直线驱动装置22驱动转盘装置21上升，同步带动各循环单元C 033的内模321上升到准备位置，第一驱动装置208使转盘201转动定角度后定位；
步骤四，连续重复步骤一、步骤二和步骤三，实现圆周方向输送物料，完成并线生产过程。
图9为各并行工位布置成跑道形012，主轴传动机构31纵向升降独立驱动方式的结构示意图。跑道形导轨51支撑各循环单元A 031，各循环单元A 031分布在跑道形导轨51上且垂直安装；并行的各工位装置分布在跑道形导轨51下方，链传动52分布在跑道形导轨51的正下方，各循环单元A 031安装在链条523上由链传动52带动，沿跑道形导轨51移动，并定位在对应工位装置上方后，各循环单元A 031独立驱动内模321下降到不同位置，各工位设备进行相关操作加工。链传动52使各循环单元A 031间歇运动，定位到各加工位置，实现多工位并行生产方式。
工作步骤如下：
步骤一，第二驱动装置209使各循环单元A 031同时对准相应加工工位；
步骤二，各套循环单元A 031独立驱动内模321从准备位置下降到不同工作位，各工位完成相应工艺动作；
步骤三，各套循环单元A 031独立驱动内模321上升到准备位置，第二驱动装置209使各套循环单元A 031沿跑道形导轨51运动定位到下一工位；
步骤四，连续重复步骤一、步骤二和步骤三，实现跑道形轨迹方向输送物料，完成并线生产过程。
图10为各并行工位布置成跑道形012，主轴传动机构31横向伸缩独立驱动方式的结构示意图。跑道形导轨51支撑各循环单元B 032，各循环单元B 032分布在跑道形导轨51上且水平安装；并行的各工位装置分布在跑道形导轨51上方，链传动52分布在跑道形导轨51的内部，各循环单元B 032安装在链条523上由链传动52带动，沿跑道形导轨51移动，并定位在对应工位装置后，各循环单元B 032独立驱动内模321伸出到不同位置，各工位设备进行相关操作加工。链传动52使各循环单元B 032间歇运动，定位到各加工位置，实现多工位并行生产方式。
工作步骤如下：
步骤一，第二驱动装置209使各循环单元B 032同时对准相应加工工位；
步骤二，各套循环单元B 032独立驱动内模321从准备位置伸出到不同位置工作位，各工位完成相应工艺动作；
步骤三，各套循环单元B 032独立驱动内模收回到准备位置，第二驱动装置209使各套循环单元B 032沿跑道形导轨51运动定位到下一工位；
步骤四，连续重复步骤一、步骤二和步骤三，实现跑道形轨迹方向输送物料，完成并线生产过程。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (6)
1.一种内模同步升降的循环装置，包括多套循环单元C（033）、转盘装置（21）以及直线驱动装置（22），其特征在于：所述各循环单元C（033）均匀分布在所述转盘（201）的周边且垂直安装，并行的各工位装置均匀分布在所述转盘（201）的周边，所述转盘装置（21）安装在可做纵向升降的直线驱动装置（22）上，所述直线驱动装置（22）带动所述转盘装置（21）与所述各循环单元C（033）在所述导杆（206）和所述导套（207）的导向作用下同步做上下升降运动，另所述电机(202)和所述减速机(203)驱动转盘装置（21）转动，所述循环单元C（033）在各工位间输送和定位工件，进行相关加工操作，所述转盘(201)使各循环单元C（033）间歇转动，定位到各加工位置，所述直线驱动装置(22)使循环单元C（033）同步下降，实现多工位并行生产方式。
2.如权利要求1所述的一种内模同步升降的循环装置，其特征在于：所述循环单元C（033）由纵向安装的所述内模吸风装夹装置(32)和所述紧固件(331)构成，所述循环单元C（033）的数量根据产线工位数量设置。
3.如权利要求2所述的一种内模同步升降的循环装置，其特征在于：所述内模吸风装夹装置(32)包括内模（321）、中间转接块（322）、矩形管(323)、直线导轨(324)、气路部分(326)，所述内模(321)位于最外端，所述中间转接块(322)居于中间，所述矩形管(323)与所述中间转接块(322)相连，所述矩形管(323)固定在所述直线导轨(324)上，所述气路部分(326)布置在所述矩形管（323）内。
4.如权利要求1所述的一种内模同步升降的循环装置，其特征在于：所述转盘装置（21）包括转盘（201）、电机（202）、减速机（203）、连接法兰（204）、机架（205）、导杆（206）、导套（207），所述电机（202）安装在所述减速机（203）上，所述减速机（203）固定部分与所述机架（205）连接，所述连接法兰(204)与所述减速机(203)转动部分固定连接，所述转盘(201)位于所述机架(205)安装面上侧与所述连接法兰(204)相连，所述导杆(206)穿过所述导套(207)安装在所述减速机（203）固定部分上，所述导套(207)安装在所述机架(205)上，所述电机(202)和所述减速机(203)可驱动所述转盘(201)做定角度转动。
5.如权利要求1所述的一种内模同步升降的循环装置，其特征在于：所述直线驱动装置(22)具体结构形式可采用曲柄滑块装置、丝杆螺母装置、气缸等、齿轮齿条等结构形式，所述直线驱动装置（22）可驱动所述转盘装置(21)做升降运动。
6.一种内模同步升降的循环方法，包括以下步骤：
步骤一:电机(202)和减速机(203)驱动转盘(201)各循环单元C（033）同时对准相应加工工位；
步骤二:直线驱动装置(22)驱动转盘装置(21)以及各套循环单元C（033）从准备位置同步下降到各工位的工作位，各工位完成相应的工艺动作；
步骤三:直线驱动装置(22)驱动转盘装置(21)以及各套循环单元C（033）从各工作位同步上升到各工位的准备位置，电机(202)和减速机(203)驱动转盘(201)各循环单元C（033）转动定角度后定位；
步骤四:连续重复步骤一、二、三，实现周向输送物料，完成并线生产过程。
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Denomination of invention: Circulation device and method for synchronous lifting and lowering of inner mold Effective date of registration: 20220919 Granted publication date: 20180316 Pledgee: Industrial Bank Limited by Share Ltd. Wuhan branch Pledgor: SINOTECHO (WUHAN) INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022420000297 |
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