CN106995069A - 一种多品牌自动上纸箱的装箱机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多品牌自动上纸箱的装箱机，包括带上、下横梁和纵梁的机架，设置在机架上的装箱站、多条纸箱升降、运送线，设置在装箱站与多条纸箱升降、运送线之间的机器人，其特征在于每一条纸箱升降、运送线均包括升降装置，与该升降装置相配接的上、下层输送机。仅在一台设备上即可完全实现多品牌纸箱的自动上箱到装箱站，再通过装箱站将对应品牌的条盒产品装入对应品牌纸箱内，进行常规封箱，从根本上解决现有技术中用人工上纸箱而带来的劳动强度大，工作效率低等不足。本发明结构紧凑，布局合理，自动上纸箱准确、快速，根据需要可分别抓取多种不同品牌的纸箱，不占用更多的生产空间，可根据现有技术中不同的包装生产线的布局选择适宜的多条纸箱升降、运送线，适应范围广，能为卷烟、制药和食品包装实现全自动化作业提供保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种装箱机，特别是一种用在条盒包装生产作业中，能多品牌自动上纸箱的装箱机，属于卷烟、制药和食品等包装设备的设计与制造技术领域。
背景技术
在卷烟、制药和食品生产中，尤其是卷烟、制药和食品条盒包装生产作业中，需将包装成条盒的产品再装入纸箱内，而在装箱前需要先将纸箱置于装箱机的纸箱成形工位上，然后将纸箱撑开成形，之后向其内装入条盒产品，最后再封箱。现有技术是通过人工将AGV小车送来的托盘上的纸箱立放或平放在装箱机的纸箱库内，再取出后成形，只能对一种品牌的纸箱进行装箱，不仅劳动强度大，工作效率低，而且难于实现包装的全自动化作业。因此，研制并开发一种可以实现多品牌自动上纸箱的装箱机，已成为实现全自动化卷烟、制药和食品包装生产进程的重要环节。
发明内容
为降低工人劳动强度，提高生产效率，促进全自动化卷烟、制药和食品包装生产，本发明提供一种多品牌自动上纸箱的装箱机，以便在一台装箱机上完成多品牌纸箱的自动装箱。
本发明通过下列技术方案完成：一种多品牌自动上纸箱的装箱机，包括带上、下横梁和纵梁的机架，设置在机架上的装箱站、多条纸箱升降、运送线，设置在装箱站与多条纸箱升降、运送线之间的机器人，其特征在于每一条纸箱升降、运送线均包括升降装置，与该升降装置相配接的上、下层输送机；
所述升降装置包括升降架、设置在升降架上的升降传动机构；
所述升降架包括对称且间隔设置在机架上、下横梁之间的两立柱；所述升降传动机构包括分别设置在两立柱内侧的两导轨，分别与两导轨滑动连接的两滑块，固定在两滑块之间的滑座，滑座前侧连接有框架，框架上安装有输送机，滑座后侧设有螺母，该螺母与丝杆相螺接，丝杆下端通过轴承及轴承座固定在下横梁上，丝杆上端穿过固定在上横梁上的轴承及轴承座与电机输出轴相连；以便在电机带动下使丝杆转动，从而带动螺母、滑座、框架及其上的输送机、两滑块沿两立柱上的导轨上、下移动，实现框架上的输送机的上升或下降，当框架上的输送机上升而与上层输送机对接后，即可将上层输送机上的码垛有纸箱的托盘送入框架上的输送机上，并在上升或下降过程中直接由机器人操作将纸箱逐个送到装箱站完成对应产品的装箱；当纸箱用完后，框架上的输送机下降而与下层输送机对接后，即可将空托盘送入下层输送机上送出。
所述框架上的输送机为带式输送机或者为链式输送机，优选链式输送机。
所述框架上的链式输送机包括固定在框架上的支撑板，该支撑板前、后端通过轴承及轴承座分别固定有主动轴和从动轴，主动轴两端位于支撑板外侧分别固定有主动链轮，从动轴两端位于支撑板外侧分别固定有从动链轮，每一对主、从动链轮之间设有链条，每一链条外侧均固定有导向板，其中，主动轴一端向外延伸后与动力机相连，以便在动力机带动下使主动轴、主动链轮、链条、从动链轮转动，从而将码垛有纸盒的托盘在导向板引导下送入链式输送机上后，再随框架上升或下降。
所述上、下层输送机均为纵向叠置的上、下层带式输送机或者为链式输送机，优选纵向叠置的上、下层链式输送机。
所述纵向叠置的上、下层链式输送机均包括对称且间隔设置的两支撑板架，两支撑板架的一端通过主动轴相连，位于每一支撑板架之间的主动轴上设有主动链轮，该主动链轮通过链条与从动链轮相连，从动链轮通过从动轴固定在对应支撑板架另一端，其中，主动轴一端延伸至支撑板架外侧而与动力机相连，在支撑板架外侧设有导向板，以便在动力机带动下使主动轴、主动链轮、链条、从动链轮转动，从而将码垛有纸盒的托盘在导向板引导下送入上层链式输送机上，再送入框架上的链式输送机上，或者将空托盘由框架上的链式输送机送入下层链式输送机后送出。
所述机架上设有检测元件，该检测元件与程序控制器相连，以通过检测元件将检测到的纸箱品牌信息发送给程序控制器，由程序控制器发送信号给机器人，完成对应品牌纸箱的抓取。
所述检测元件为相机，该相机通过安装罩固定在调节支架上，所述调节支架包括固定在机架上的立杆，套接在立杆上的第一杆套，该第一杆套上设有水平螺钉，第一杆套上连接有L形板，L形板与水平板相连，水平板与第二杆套相连，第二杆套套接在水平杆上，第二杆套上设有竖直螺钉，水平杆一端与安装罩相连，以便调节第一杆套在立杆上的高度及角度，或/和调节第二杆套在水平杆上的水平及角度，将相机调节到合适的位置，使相机拍照到纸箱，并将图像送给程序控制器，由程序控制器识别纸箱的方向、位置和品牌是否正确，从而控制机器人正确处理抓箱动作。若是正确品牌纸箱，相机可进行成像对比烟箱的位置，控制机器人移动到准确抓纸箱位置并确保准确放置到装封箱机的箱成形工位；若是错误品牌，可控制机器人抓箱放到废纸箱位置。
所述机器人为常规设备，其悬臂上设有吸盘机构，该吸盘机构包括与机器人悬臂相连的连接板，与连接板相连的支架，固定在支架上的多个带吸盘的吸盘座，每个吸盘通过中空的吸盘座与吸盘座顶部的真空管相连，真空管通过阀门与真空泵相连，以便根据需要开启阀门后，通过真空泵、真空管、吸盘座、吸盘吸取纸箱到装箱站。
所述装箱站为常规设备，其包括推条器、套口、纸箱成形装置、折箱装置、压箱装置、推箱装置和封胶带装置。以分别对预先堆叠好并由输送机输送过来的多种不同品牌的条盒垛进行装箱，纸箱成形工位只有一个，当一种品牌的条盒垛输送到推条器处停住，识别检测信号通知机器人抓取框架输送机上的对应品牌纸箱放到纸箱成形工位，由纸箱成形装置撑开纸箱后，通过推条器将条盒垛经过套口推入纸箱中，由折箱装置完成纸箱边的折叠，再由推箱装置将纸箱推出装箱站，推箱过程中通过压箱装置、封胶带装置自动将胶带封住纸箱口。
本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，仅在一台设备上即可完全实现多品牌纸箱的自动上箱到装箱站，再通过装箱站将对应品牌的条盒产品装入对应品牌纸箱内，进行常规封箱，从根本上解决现有技术中用人工上纸箱而带来的劳动强度大，工作效率低等不足。本发明结构紧凑，布局合理，自动上纸箱准确、快速，根据需要可分别抓取多种不同品牌的纸箱，不占用更多的生产空间，可根据现有技术中不同的包装生产线的布局选择适宜的多条纸箱升降、运送线，适应范围广，安装方便，投资省，能为卷烟、制药和食品包装实现全自动化作业提供保障。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视结构示意图；
图3是图1的左视结构示意图；
图4是图1中的升降装置的结构示意图；
图5是放置在图4升降装置框架上的链式输送机的结构示意图；
图6是纵向叠置的上、下层链式输送机的结构示意图；
图7是相机及调节支架的结构示意图；
图8是机械人悬臂上的吸盘机构的结构示意图；
图9是本发明的装箱站的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详细描述。
本发明提供的多品牌自动上纸箱的装箱机，包括带上、下横梁和纵梁的机架1，设置在机架1上的装箱站5，设置在机架1上的两条并列的纸箱升降、运送线2，设置在装箱站5及两条并列的纸箱升降、运送线2之间的进行作业的机器人4，其中：每一条纸箱升降、运送线2均包括升降装置21，与该升降装置21相配接的上层输送机22、下层输送机23，如图1、2、3；
所述升降装置21包括升降架、设置在升降架上的升降传动机构；
所述升降架包括对称且间隔设置在机架1上横梁11、下横梁12之间的两立柱211；
所述升降传动机构包括分别设置在两立柱211内侧的两导轨212，分别与两导轨212滑动连接的两滑块213，固定在两滑块213之间的滑座214，滑座214前侧连接有框架215，框架215上安装有输送机，滑座214后侧设有螺母216，该螺母216与丝杆217相螺接，丝杆217下端通过轴承及轴承座固定在下横梁12上，丝杆217上端穿过固定在上横梁11上的轴承及轴承座与电机218输出轴相连；以便在电机218带动下使丝杆217转动，从而带动螺母216、滑座214、框架215及其上的输送机、两滑块213沿两立柱211上的导轨212上、下移动，实现框架215上的输送机的上升或下降，当框架215上的输送机上升而与上层输送机22对接后，即可将上层输送机22上的码垛有纸箱a的托盘b送入框架215上的输送机上，并在上升或下降过程中直接由机器人4操作将纸箱a逐个送到装箱站5，完成对应产品的装箱；当纸箱用完后，框架215上的输送机下降而与下层输送机23对接后，即可将空托盘b送入下层输送机23上送出，如图4；
所述框架215上的输送机为带式输送机或者为链式输送机，优选链式输送机；所述框架215上的链式输送机包括固定在框架215上的支撑板505，该支撑板505前、后端通过轴承及轴承座分别固定有主动轴504和从动轴506，主动轴504两端位于支撑板505外侧并分别固定有主动链轮502，从动轴506上位于支撑板505外侧分别固定有从动链轮507，每一对主、从动链轮502、507之间设有链条503，每一链条503外侧均固定有导向板508，其中，主动轴504一端向外延伸后与动力机501相连，以便在动力机501带动下使主动轴504、主动链轮502、链条503、从动链轮507转动，从而使码垛有纸盒a的托盘b在导向板508引导下随链条503进入或送出，并随框架215上升或下降，如图5；
所述上、下层输送机22、23均为纵向叠置的上、下层带式输送机或者为链式输送机，优选纵向叠置的上、下层链式输送机；所述纵向叠置的上、下层链式输送机均包括：对称且间隔设置的两支撑板架605，两支撑板架605的一端通过主动轴604相连，位于每一支撑板架605之间的主动轴604上设有主动链轮603，该主动链轮603通过链条602与从动链轮606相连，从动链轮606通过从动轴608固定在对应支撑板架605另一端，其中，主动轴604一端延伸至支撑板架605外侧而与动力机601（即电机）相连，在支撑板架605外侧设有导向板607，以便在动力机601带动下使主动轴604、主动链轮603、链条602、从动链轮606转动，从而使码垛有纸盒a的托盘b在导向板607引导下随链条602送入上层链式输送机而进入框架215上的链式输送机上；或者将空托盘b由框架215上的链式输送机送入下层链式输送机后送出，如图6；
所述机架上设有检测元件，该检测元件与程序控制器相连，以通过检测元件将检测到的纸箱品牌信息发送给程序控制器，由程序控制器发送信号给机器人4，完成对应品牌纸箱的抓取；所述检测元件为相机3，该相机3通过安装罩317固定在调节支架31上，所述调节支架31包括固定在机架1上的立杆311，套接在立杆311上的第一杆套312，该第一杆套312上设有水平螺钉，用于调节固定第一杆套312于立杆311上，第一杆套312上连接有L形板313，L形板313与水平板314相连，水平板314与第二杆套315相连，第二杆套315套接在水平杆316上，第二杆套315上设有竖直螺钉，用于调节固定第二杆套315于水平杆316上，水平杆316一端通过安装罩317固定相机3，以便调节第一杆套312在立杆311上的高度位置及角度，或/和调节第二杆套315在水平杆316上的水平位置及角度，将相机3调节到合适的位置，使相机3拍照到纸箱a，并将图像送给程序控制器，由程序控制器识别纸箱a的方向、位置和品牌是否正确，从而控制机器人4正确处理抓箱动作。若是正确品牌纸箱，相机3可进行成像对比烟箱的位置，控制机器人4移动到准确抓纸箱位置并确保准确放置到装封箱机的箱成形工位；若是错误品牌，可控制机器人4抓箱放到废纸箱位置，如图7；
所述机器人4为常规设备，其悬臂41上设有吸盘机构，该吸盘机构包括与机器人4悬臂41相连的连接板42，与连接板42相连的支架43，该支架43为工字架，工字架上固定有四个带吸盘46的吸盘座45，每个吸盘46通过中空的吸盘座45与吸盘座45顶部的真空管44相连，真空管44通过阀门与真空泵（图中没有给出）相连，以便根据需要开启阀门后，通过真空泵、真空管44、吸盘座45、吸盘46吸取纸箱a到装箱站5，如图8；
所述装箱站5为常规设备，其包括推条器51、套口52、纸箱成形装置53、折箱装置54、压箱装置56、推箱装置55和封胶带装置57。以分别对预先堆叠好并由输送机输送过来的多种不同品牌的条盒垛进行装箱，纸箱成形工位只有一个，当一种品牌的条盒垛输送到推条器51处停住，识别检测信号通知机器人4抓取框架215输送机上的对应品牌纸箱放到纸箱成形工位，由纸箱成形装置53打开纸箱后，通过推条器51将条盒垛经过套口52推入纸箱中，由折箱装置54完成纸箱边的折叠，再由推箱装置55将纸箱推出装箱站，推箱过程中通过压箱装置56、封胶带装置57自动将胶带封住纸箱口，如图9。
Claims (9)
1.一种多品牌自动上纸箱的装箱机，包括带上、下横梁和纵梁的机架，设置在机架上的装箱站、多条纸箱升降、运送线，设置在装箱站与多条纸箱升降、运送线之间的机器人，其特征在于每一条纸箱升降、运送线均包括升降装置，与该升降装置相配接的上、下层输送机；
所述升降装置包括升降架、设置在升降架上的升降传动机构；
所述升降架包括对称且间隔设置在机架上、下横梁之间的两立柱；所述升降传动机构包括分别设置在两立柱内侧的两导轨，分别与两导轨滑动连接的两滑块，固定在两滑块之间的滑座，滑座前侧连接有框架，框架上安装有输送机，滑座后侧设有螺母，该螺母与丝杆相螺接，丝杆下端通过轴承及轴承座固定在下横梁上，丝杆上端穿过固定在上横梁上的轴承及轴承座与电机输出轴相连。
2.根据权利要求1所述的多品牌自动上纸箱的装箱机，其特征在于所述框架上的输送机为带式输送机或者为链式输送机。
3.根据权利要求2所述的多品牌自动上纸箱的装箱机，其特征在于所述框架上的链式输送机包括固定在框架上的支撑板，该支撑板前、后端通过轴承及轴承座分别固定有主动轴和从动轴，主动轴两端位于支撑板外侧分别固定有主动链轮，从动轴两端位于支撑板外侧分别固定有从动链轮，每一对主、从动链轮之间设有链条，每一链条外侧均固定有导向板，其中，主动轴一端向外延伸后与动力机相连。
4.根据权利要求1所述的多品牌自动上纸箱的装箱机，其特征在于所述上、下层输送机均为纵向叠置的上、下层带式输送机或者为链式输送机。
5.根据权利要求4所述的多品牌自动上纸箱的装箱机，其特征在于所述纵向叠置的上、下层链式输送机均包括对称且间隔设置的两支撑板架，两支撑板架的一端通过主动轴相连，位于每一支撑板架之间的主动轴上设有主动链轮，该主动链轮通过链条与从动链轮相连，从动链轮通过从动轴固定在对应支撑板架另一端，其中，主动轴一端延伸至支撑板架外侧而与动力机相连，在支撑板架外侧设有导向板。
6.根据权利要求1所述的多品牌自动上纸箱的装箱机，其特征在于所述机架上设有检测元件，该检测元件与程序控制器相连。
7.根据权利要求1所述的多品牌自动上纸箱的装箱机，其特征在于所述检测元件为相机，该相机通过安装罩固定在调节支架上，所述调节支架包括固定在机架上的立杆，套接在立杆上的第一杆套，该第一杆套上设有水平螺钉，第一杆套上连接有L形板，L形板与水平板相连，水平板与第二杆套相连，第二杆套套接在水平杆上，第二杆套上设有竖直螺钉，水平杆一端与安装罩相连。
8.根据权利要求1所述的多品牌自动上纸箱的装箱机，其特征在于所述机器人悬臂上设有吸盘机构，该吸盘机构包括与机器人悬臂相连的连接板，与连接板相连的支架，固定在支架上的多个带吸盘的吸盘座，每个吸盘通过中空的吸盘座与吸盘座顶部的真空管相连，真空管通过阀门与真空泵相连。
9.根据权利要求1所述的多品牌自动上纸箱的装箱机，其特征在于所述装箱站为常规设备，其包括推条器、套口、纸箱成形装置、折箱装置、压箱装置、推箱装置和封胶带装置。
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