CN106829005B - 一种智能化纸箱封装机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能化纸箱封装机，包括纸箱选取机构、纸箱板立体成型机构、物品推送机构、纸箱合门机构、胶带封装机构和控制系统；纸箱选取机构选取纸箱板并传送至纸箱板立体成型机构，纸箱板立体成型机构将纸箱板立体成型为一个方形的内部具有空腔的纸箱，纸箱包括两个箱门，每个箱门均具有两个长度方向的第一箱板和两个宽度方向的第二箱板，物品推送机构将待封装物品推送至纸箱的空腔内，纸箱合门机构对两个箱门进行封合，之后传送机构传送纸箱至胶带封装机构处，并对其封合后的箱门进行胶带封装。本发明能够准确且可靠地将已经选取的纸箱板立体成型，有效提高本发明的工作稳定性；能够实现纯机械纸箱合门任务，提高了工作效率。

Description

一种智能化纸箱封装机
技术领域
本发明涉及包装机械领域，具体地说是涉及一种智能化纸箱封装机。
背景技术
随着电子商务的快速发展，快递行业已进入高速增长期，物品的投送通过快递的形式送到买家手中之前，所有的物品都需要包装，物品包装是快递行业的一个重要环节，另外，快递包装存在工作量大、包装类型复杂、自动化程度不高等问题，而快递包装使用的瓦楞纸箱以其优越的使用性能和良好的加工性能逐渐取代了木箱等运输包装容器，成为运输包装的主力军。而在快递包装技术领域，快递纸箱空间立体成型为空腔的装置的文献报道较少，种类单一。现在国内物品包装的市场上，大部分纸箱立体成型都采用机械结构和控制系统相结合的形式。其具体方法是在单片机控制系统的自动控制下，定位销先固定纸箱的一角，装置在摇臂上的吸盘在气泵的作用下旋转90度，吸合着纸箱空间立体成型为空腔。但经尝试发现有几个问题：1、该装置结构复杂，需要气泵、吸盘和控制系统，因此成本较高。2、气泵难以精确控制，使吸盘对纸箱的力度不均匀，易使纸箱立体成型时损坏。3、受气泵本身性质进排气速度的限制，使成型效率低。
发明内容
本发明的目的在于，为解决现有技术中存在的问题提供一种智能化纸箱封装机，该纸箱封装机的立体引导板的设计能够准确且可靠地将已经选取的纸箱板立体成型，有效提高本发明的工作稳定性；能够实现纯机械纸箱合门任务，提高了工作效率。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种智能化纸箱封装机，包括纸箱选取机构、纸箱板立体成型机构、物品推送机构、纸箱合门机构、胶带封装机构和控制系统；
所述纸箱选取机构用于选取纸箱板并传送至纸箱板立体成型机构，纸箱板立体成型机构用于将纸箱板立体成型为一个方形的内部具有空腔的纸箱，纸箱包括两个呈敞开状的箱门，每个箱门均具有两个长度方向的第一箱板和两个宽度方向的第二箱板，物品推送机构将待封装物品推送至纸箱的空腔内，纸箱合门机构对两个箱门进行封合，之后传送机构传送纸箱至胶带封装机构处，并对其封合后的箱门进行胶带封装；
所述纸箱板立体成型机构包括第二传送机构、夹持顶进板、夹持定位板和立体引导板，第二传送机构包括传送带，夹持顶进板的下端固定在传送带上，夹持定位板竖直设置且贯穿固定在传送带上方，立体引导板为具有两个折弯处的三段式板状结构，且其朝向传送带上设置有夹持顶进板的一侧弯折，立体引导板的两个折弯处将其从上到下依次分隔成第一板体、第二板体和第三板体，其中第三板体贯穿传送带设置，且第三板体的下部与夹持定位板的下部之间通过一个水平设置的复位弹簧固定连接在一起，使第三板体能够在传送带上来回摆动，第三板体的顶端能够在其摆动过程中抵靠在夹持定位板上，夹持顶进板能够跟随传送带运动并推动选取的纸箱板在立体引导板的引导下成型为一个方形的内部为空腔的纸箱。
作为进一步地改进，所述纸箱选取机构包括驱动机构、用于放置和传送纸箱的第一传送机构以及位于第一传送机构末端的容许每次一个纸箱通过的限位档杆，限位档杆通过支架设置在第一传送机构上方，通过调整限位档杆的下端与第一传送机构的上端之间的距离以容许每次一个纸箱通过。
作为进一步地改进，所述物品推送装置包括载物平台，载物平台一端设有推送机构，推送机构由驱动机构驱动其往复运动，载物平台另一端设有限位杆，推送机构包括前推板、后推板和设置在前推板和后推板之间的伸缩杆，伸缩杆包括一根连杆，连杆靠近前推板，连杆的高度大于限位杆的高度，在驱动机构的驱动下，推送机构推送物品至载物平台的另一端时，连杆被限位杆阻挡，同时，伸缩杆弹出，从而将物品推送至纸箱的空腔内。
作为进一步地改进，所述纸箱合门机构包括第三传送机构，第三传送机构两侧分别设有一个支架，支架上设置有用于对箱门的宽度方向进行封合的三段式连杆机构，三段式连杆机构包括三个相互铰接的连杆A、连杆B和连杆C，连杆A和连杆C的端部靠近第三传送机构，第三传送机构两侧还分别设有用于对箱门的长度方向进行封合的坡度板，坡度板包括一个方形板和两个三角板，方形板竖直放置在支架上端，三角板的一端固设在方形板上，且三角板与纸箱的前进方向呈一定角度，坡度板位于靠近连杆C一端，通过纸箱随第三传送机构的传动，三段式连杆机构能够前后转动完成对箱门的两个第二箱板的合门任务，两个第一箱板卡在两个三角板之间并随纸箱传动，以完成两个第一箱板的合门任务。
作为进一步地改进，所述胶带封装机构包括上限位板和下限位板，上限位板和下限位板之间通过限位轴固定连接；下限位板的一侧安装有用于放置胶带卷的胶带盘，下限位板的该侧上端还放置有单向轮、导带惰轮；下限位板的另一侧的两端分别设有用于将胶带粘附在纸箱上的第一胶带轮和第二胶带轮，该侧还设置有导带铜轮和定带臂；上限位板的下端固设有用于将胶带进行切断的切断刀，通过导带塑料惰、单向轮、导带铜轮和定带臂的共同作用实现对纸箱的箱门进行胶带封装，靠近胶带盘的一侧还设有机芯拉力弹簧，机芯拉力弹簧的两端分别连接在两根限位轴上，切断刀通过机芯拉力弹簧的拉力作用切断已粘附在纸箱上的胶带。
作为进一步地改进，所述纸箱选取机构还包括用于对纸箱起到限位作用的纸箱挡板，纸箱挡板设置在第一驱动机构四周，纸箱挡板包括固定挡板和可调节挡板，固定挡板与可调节挡板之间通过卡槽连接，固定挡板和可调节挡板之间的配合能够选取多种规格的纸箱。
作为进一步地改进，所述纸箱板立体成型机构还包括一个驱动电机，驱动电机的主轴端通过一个连杆与立体引导板连接，驱动电机转动从而带动立体引导板旋转至传送带的一侧。
作为进一步地改进，纸箱选取机构、纸箱板立体成型机构、物品推送机构、纸箱合门机构和胶带封装机构设置在机架上。
作为进一步地改进，所述胶带卷套设在一根转轴上，转轴固设在胶带盘上。
作为进一步地改进，所述第一板体和第二板体，以及第二板体和第三板体之间圆滑过渡。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、立体引导板的设计能够准确且可靠地将已经选取的纸箱板立体成型，有效提高本发明的工作稳定性；
2、通过设计专门的纸箱合门装置来实现纯机械纸箱合门任务，提高了工作效率，降低了纸箱封装机生产线中设备的投入成本，提高设备的利用率和经济效益；
3、通过对装箱盒和立式调节板的调整，可以实现不同规格尺寸纸箱的选取，在满足一台机器的前提下提高了产品的包装效率；
4、本发明设计科学合理，机构简单，工作性能稳定可靠，能有效降低设备的制造和使用成本。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为纸箱选取机构的结构示意图。
图3为纸箱板立体成型机构的结构示意图一。
图4为纸箱板立体成型机构的结构示意图二。
图5为纸箱板立体成型机构的结构示意图三。
图6为物品推送机的结构示意图一。
图7为物品推送机的结构示意图二。
图8为纸箱合门机构的结构示意图。
图9为胶带封装机构的结构示意图。
图中标记：1、纸箱选取机构，101、限位档杆，102、可调节挡板，103、固定挡板，2、纸箱板立体成型机构，201、前夹持板，202、后夹持板，203、立体引导板，203-a、第一板体，203-b、第二板体，203-c、第三板体，204、驱动电机，205、复位弹簧，206、传送带，3、物品推送机构，301、载物平台，302、推送机构，3021、前推板，3022、后推板，3023、伸缩杆，3023-a、连杆，303、限位杆，4、纸箱合门机构，401、支架，402、三段式连杆机构，4021、连杆A，4022、连杆B，4023、连杆C，403、下支撑板，404、上支撑板，405、坡度板，4051、方形板，4052、三角板，5、胶带封装机构，501、胶带盘，502、调节螺母，503、切断刀，504、单向轮，505、导带惰轮，506、导带铜轮，507、第一胶带轮，508、定带臂，509、限位轴，510、第二胶带轮，511、上限位板，512、下限位板，513、机芯拉力弹簧，6、纸箱。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图所示，一种智能化纸箱封装机，包括纸箱选取机构1、纸箱板立体成型机构2、物品推送机构3、纸箱合门机构4、胶带封装机构5和控制系统。
纸箱选取机构1选取纸箱板并传送至纸箱板立体成型机构2，纸箱板立体成型机构2将纸箱板立体成型为一个方形的内部具有空腔的纸箱6，纸箱6包括两个呈敞开状的箱门，每个箱门均具有两个长度方向的第一箱板和两个宽度方向的第二箱板，物品推送机构3将待封装物品推送至纸箱6的空腔内，纸箱合门机构4对两个箱门进行封合，之后传送机构传送纸箱至胶带封装机构5处，并对其封合后的箱门进行胶带封装。
纸箱板立体成型机构2包括第二传送机构、夹持顶进板201、夹持定位板202和立体引导板203，第二传送机构包括传送带206，夹持顶进板201的下端固定在传送带206上，夹持定位板202竖直设置且贯穿固定在传送带206上方，立体引导板203为具有两个折弯处的三段式板状结构，且其朝向传送带206上设置有夹持顶进板201的一侧弯折，立体引导板203的两个折弯处将其从上到下依次分隔成第一板体203-a、第二板体203-b和第三板体203-c，第一板体203-a和第二板体203-b，以及第二板体203-b和第三板体203-c之间圆滑过渡。
其中第三板体203-c贯穿传送带206设置，且第三板体203-c的下部与夹持定位板202的下部之间通过一个水平设置的复位弹簧205固定连接在一起，使第三板体203-c能够在传送带206上来回摆动，第三板体203-c的顶端能够在其摆动过程中抵靠在夹持定位板202上，夹持顶进板201能够跟随传送带206运动并推动选取的纸箱板在立体引导板203的引导下成型为一个方形的内部为空腔的纸箱6。
纸箱板立体成型机构2还包括一个驱动电机204，驱动电机204的主轴端通过一个连杆与立体引导板203连接，驱动电机204转动，带动立体引导板203旋转至传送带206的一侧。
纸箱选取机构1包括驱动机构、用于放置和传送纸箱的第一传送机构以及位于第一传送机构末端的容许每次一个纸箱通过的限位档杆101，限位档杆101通过支架设置在第一传送机构上方，通过调整限位档杆101的下端与第一传送机构的上端之间的距离以容许每次一个纸箱通过。第一传送机构设于直线布置的封装流程之上，形成双层直线布置结构，由控制系统控制各部分的协同工作。
第一传送机构由驱动机构提供动力，驱动机构设置在第一传送机构的一侧。
纸箱选取机构还包括用于对纸箱起到限位作用的纸箱挡板，纸箱挡板设置在第一驱动机构四周，纸箱挡板包括固定挡板103和可调节挡板102，固定挡板103与可调节挡板102之间通过卡槽连接，固定挡板103和可调节挡板102之间的配合能够选取多种规格的纸箱。
物品推送装置3包括载物平台301，载物平台301一端设有推送机构302，推送机构302由驱动机构驱动其往复运动，载物平台301另一端设有限位杆303，推送机构302包括前推板3021、后推板3022和设置在前推板3021和后推板3022之间的伸缩杆3023，伸缩杆3023包括一根连杆3023-a，连杆3023-a靠近前推板3021，连杆3023-a的高度大于限位杆303的高度，在驱动机构的驱动下，推送机构302推送物品至载物平台301的另一端时，连杆3023-a被限位杆303阻挡，同时，伸缩杆3023弹出，从而将物品推送至纸箱的空腔内。
纸箱合门机构4包括第三传送机构，第三传送机构两侧分别设有一个支架401，支架401上设置有用于对箱门的宽度方向进行封合的三段式连杆机构402，三段式连杆机构402通过多个固定轴设置在支架401上方，固定轴的上端固设有上支撑板404和下支撑板403，三段式连杆机构402包括三个相互铰接的连杆A4021、连杆B4022和连杆C4023，连杆A4021和连杆C4023的端部靠近第三传送机构，第三传送机构两侧还分别设有用于对箱门的长度方向进行封合的坡度板405，坡度板405包括一个方形板4051和两个三角板4052，方形板4051竖直放置在支架401上端，三角板4052的一端固设在方形板4051上，且三角板4052与纸箱6的前进方向呈一定角度，坡度板405位于靠近连杆C4023一端，通过纸箱6随第三传送机构的传动，三段式连杆机构402能够前后转动完成对箱门的两个第二箱板的合门任务，两个第一箱板卡在两个三角板4052卡之间并随纸箱传动，以完成两个第一箱板的合门任务。
胶带封装机构5包括上限位板511和下限位板512，上限位板511和下限位板512之间通过多根限位轴509固定连接；限位轴509的上端通过调节螺母502进行调整锁紧力度，下限位板511的一侧安装有用于放置胶带卷的胶带盘501，胶带卷套设在一根转轴上，转轴固设在胶带盘501上。下限位板512的该侧上端还放置有单向轮504、导带惰轮505；下限位板的另一侧的两端分别设有用于将胶带粘附在纸箱6上的第一胶带轮507和第二胶带轮510，该侧还设置有导带铜轮506和定带臂508；上限位板511的下端固设有用于将胶带进行切断的切断刀503，通过导带塑料惰505、单向轮504、导带铜轮506和定带臂508的共同作用实现对纸箱6的箱门进行胶带封装，靠近胶带盘501的一侧还设有机芯拉力弹簧513，机芯拉力弹簧513的两端分别连接在两根限位轴509上，切断刀503通过机芯拉力弹簧513的拉力作用切断已粘附在纸箱6上的胶带。
传送机构、纸箱选取机构1、纸箱板立体成型机构2、物品推送机构3、纸箱合门机构4和胶带封装机构5设置在机架上。

Claims (8)

1.一种智能化纸箱封装机，包括纸箱选取机构（1）、纸箱板立体成型机构（2）、物品推送机构（3）、纸箱合门机构（4）、胶带封装机构（5）和控制系统；
所述纸箱选取机构（1）用于选取纸箱板并传送至纸箱板立体成型机构（2），纸箱板立体成型机构（2）用于将纸箱板立体成型为一个方形的内部具有空腔的纸箱（6），纸箱（6）包括两个呈敞开状的箱门，每个箱门均具有两个长度方向的第一箱板和两个宽度方向的第二箱板，物品推送机构（3）将待封装物品推送至纸箱（6）的空腔内，纸箱合门机构（4）对两个箱门进行封合，之后传送机构传送纸箱至胶带封装机构（5）处，并对其封合后的箱门进行胶带封装，其特征在于：
所述纸箱板立体成型机构（2）包括第二传送机构、夹持顶进板（201）、夹持定位板（202）和立体引导板（203），第二传送机构包括传送带(206)，夹持顶进板（201）的下端固定在传送带(206)上，夹持定位板（202）竖直设置且贯穿固定在传送带(206)上方，立体引导板（203）为具有两个折弯处的三段式板状结构，且其朝向传送带(206)上设置有夹持顶进板（201）的一侧弯折，立体引导板（203）的两个折弯处将其从上到下依次分隔成第一板体（203-a）、第二板体（203-b）和第三板体（203-c），其中第三板体（203-c）贯穿传送带(206)设置，且第三板体（203-c）的下部与夹持定位板（202）的下部之间通过一个水平设置的复位弹簧（205）固定连接在一起，使第三板体（203-c）能够在传送带(206)上来回摆动，第三板体（203-c）的顶端能够在其摆动过程中抵靠在夹持定位板（202）上，夹持顶进板（201）能够跟随传送带(206)运动并推动选取的纸箱板在立体引导板（203）的引导下成型为一个方形的内部为空腔的纸箱（6）；
所述纸箱选取机构（1）包括驱动机构、用于放置和传送纸箱的第一传送机构以及位于第一传送机构末端的容许每次一个纸箱通过的限位档杆（101），限位档杆（101）通过支架设置在第一传送机构上方，通过调整限位档杆（101）的下端与第一传送机构的上端之间的距离以容许每次一个纸箱通过；
所述物品推送机构（3）包括载物平台（301），载物平台（301）一端设有推送机构（302），推送机构（302）由驱动机构驱动其往复运动，载物平台（301）另一端设有限位杆（303），推送机构（302）包括前推板（3021）、后推板（3022）和设置在前推板（3021）和后推板（3022）之间的伸缩杆（3023），伸缩杆（3023）包括一根连杆（3023-a），连杆（3023-a）靠近前推板（3021），连杆（3023-a）的高度大于限位杆（303）的高度，在驱动机构的驱动下，推送机构（302）推送物品至载物平台（301）的另一端时，连杆（3023-a）被限位杆（303）阻挡，同时，伸缩杆（3023）弹出，从而将物品推送至纸箱的空腔内。
2.根据权利要求1所述的一种智能化纸箱封装机，其特征在于：所述纸箱合门机构（4）包括第三传送机构，第三传送机构两侧分别设有一个支架（401），支架（401）上设置有用于对箱门的宽度方向进行封合的三段式连杆机构（402），三段式连杆机构（402）包括三个相互铰接的连杆A（4021）、连杆B（4022）和连杆C（4023），连杆A（4021）和连杆C（4023）的端部靠近第三传送机构，第三传送机构两侧还分别设有用于对箱门的长度方向进行封合的坡度板（405），坡度板（405）包括一个方形板（4051）和两个三角板（4052），方形板（4051）竖直放置在支架（401）上端，三角板（4052）的一端固设在方形板（4051）上，且三角板（4052）与纸箱（6）的前进方向呈一定角度，坡度板（405）位于靠近连杆C（4023）一端，通过纸箱（6）随第三传送机构的传动，三段式连杆机构（402）能够前后转动完成对箱门的两个第二箱板的合门任务，两个第一箱板卡在两个三角板（4052）之间并随纸箱传动，以完成两个第一箱板的合门任务。
3.根据权利要求1所述的一种智能化纸箱封装机，其特征在于：所述胶带封装机构（5）包括上限位板（511）和下限位板（512），上限位板（511）和下限位板（512）之间通过限位轴（509）固定连接；下限位板（512）的一侧安装有用于放置胶带卷的胶带盘（501），下限位板（512）的该侧上端还放置有单向轮（504）、导带惰轮（505）；下限位板的另一侧的两端分别设有用于将胶带粘附在纸箱（6）上的第一胶带轮（507）和第二胶带轮（510），该侧还设置有导带铜轮（506）和定带臂（508）；上限位板（511）的下端固设有用于将胶带进行切断的切断刀（503），通过导带惰轮（505）、单向轮（504）、导带铜轮（506）和定带臂（508）的共同作用实现对纸箱（6）的箱门进行胶带封装，靠近胶带盘（501）的一侧还设有机芯拉力弹簧（513），机芯拉力弹簧（513）的两端分别连接在两根限位轴（509）上，切断刀（503）通过机芯拉力弹簧（513）的拉力作用切断已粘附在纸箱（6）上的胶带。
4.根据权利要求1所述的一种智能化纸箱封装机，其特征在于：所述纸箱选取机构还包括用于对纸箱起到限位作用的纸箱挡板，纸箱挡板设置在第一驱动机构四周，纸箱挡板包括固定挡板（103）和可调节挡板（102），固定挡板（103）与可调节挡板（102）之间通过卡槽连接，固定挡板（103）和可调节挡板（102）之间的配合能够选取多种规格的纸箱。
5.根据权利要求1所述的一种智能化纸箱封装机，其特征在于：所述纸箱板立体成型机构（2）还包括一个驱动电机（204），驱动电机（204）的主轴端通过一个连杆与立体引导板（203）连接，驱动电机（204）转动从而带动立体引导板（203）旋转至传送带(206)的一侧。
6.根据权利要求1所述的一种智能化纸箱封装机，其特征在于：所述纸箱选取机构（1）、纸箱板立体成型机构（2）、物品推送机构（3）、纸箱合门机构（4）和胶带封装机构（5）设置在机架上。
7.根据权利要求3所述的一种智能化纸箱封装机，其特征在于：所述胶带卷套设在一根转轴上，转轴固设在胶带盘（501）上。
8.根据权利要求1所述的一种智能化纸箱封装机，其特征在于：所述第一板体（203-a）和第二板体（203-b），以及第二板体（203-b）和第三板体（203-c）之间圆滑过渡。
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