CN107176317B - 一种高效可靠的自动翻转合盖装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高效可靠的自动翻转合盖装置，包括底座、电机驱动机构、举升安装板、举升机构、吸附支座、吸附单元、轴承座Ⅰ、控制单元，底座对称设置，电机驱动机构的电动机固设于一侧底座，轴承座Ⅰ分别固设于两侧的底座，举升安装板的一端与设于轴承座Ⅰ中的芯轴联接，电动机的输出轴与设于一侧的轴承座Ⅰ中的芯轴联接以驱动举升安装板旋转，吸附支座两侧分别与同侧的举升安装板中部铰接，举升机构一端与举升安装板铰接且另一端与吸附支座同侧中部铰接，吸附支座固定设有吸附单元，电机驱动机构、举升机构、吸附单元分别于控制单元电性连接。本发明具有结构简单、制造和维护成本低、合盖效率高、定位准确可靠的特点。

Description

一种高效可靠的自动翻转合盖装置

技术领域

本发明属于包装设备技术领域，具体涉及一种具有结构简单、制造和维护成本低、合盖效率高、定位准确可靠的高效可靠自动翻转合盖装置。

背景技术

包装盒是用于保护展示陈列产品，现已被广泛应用于电子、食品、饮料、酒类、茶品、卷烟、医药、保健品、化妆品、小家电、服装、玩具、体育用品等行业和产品包装配套等行业。包装盒的结构形式多样，但使用最多的还是常见的盒体和盖体相分离的方形结构。目前，方形包装盒盒体和盖体的合盖工作，大多采用人工手动包装合盖，不仅劳动强度高、包装效率低、合盖质量参差不齐，而且人工成本较高，一般仅适用于小规模的合盖。对于中大规模的包装及流水线作业，现有技术中的合盖工作一般采用流道翻转、机械臂翻转合盖，虽然流道翻转结构简单、成本低，但定位精度较差；而机械臂翻转合盖虽然精度较高，但又存在结构复杂、成本高、维护困难的问题；也有采用两级乃至多级气缸联动翻转的来实现翻转，但不仅存在控制复杂，而且翻转后盖体开口横卧于气缸支撑部件上，阻挡了合盖工作，还需要后续装置来进行合盖，仍然存在结构复杂、合盖效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有结构简单、制造和维护成本低、合盖效率高、定位准确可靠的高效可靠自动翻转合盖装置。

本发明的目的是这样实现的：包括底座、电机驱动机构、举升安装板、举升机构、吸附支座、吸附单元、轴承座Ⅰ、控制单元，所述底座对称设置，所述电机驱动机构的电动机固定设置于一侧的底座，所述轴承座Ⅰ分别固定设置于两侧的底座，所述举升安装板的一端与设置于轴承座Ⅰ中的芯轴联接，所述电动机的输出轴与设置于一侧的轴承座Ⅰ中的芯轴联接以驱动举升安装板旋转，所述吸附支座两侧分别与同侧的举升安装板中部铰接，所述举升机构一端与举升安装板铰接且另一端与同侧的吸附支座中部铰接，所述吸附支座固定设置有吸附单元，所述电机驱动机构、举升机构、吸附单元分别于控制单元电性连接。

本发明通过举升安装板与底座上的轴承座的芯轴连接形成第一轴线，通过吸附支座铰接于举升安装板形成第二轴线，以电机驱动机构通过轴承座带动举升安装板及吸附支座和其上的盒盖绕第一轴线旋转一定角度，然后通过举升机构的伸长来推动吸附支座带动其上的盒盖绕第二轴线旋转一定角度，通过使盒盖绕两根不同的轴线旋转实现180度翻转，实现盒盖准确翻转并与盒体合盖。本发明通过结构连接形成两根轴线，通过电机驱动旋转和举升机构伸缩，使得盒盖绕第一轴线和第二轴线两次旋转来完成翻转合盖，即绕过单缸伸缩死点和多缸控制困难的难题，又解决了机械臂结构复杂、难以维护的困难。因此，本发明具有结构简单、制造和维护成本低、合盖效率高、定位准确可靠的特点。

附图说明

图1为本发明之立体结构示意图；

图2为本发明主视图；

图3为图2之俯视图；

图4为图2之左视图；

图5为本发明的盒盖两次翻转原理示意图；

图中：1-底座，2-电机驱动机构，2a-电动机，2b-减速机，3-举升安装板，4-举升机构，5-吸附支座，6-吸附单元，7-轴承座Ⅰ，9-主动同步带轮，10-从动同步带轮，11-张紧轮，12-轴承座Ⅱ，13-连接板，14-盒盖，O-第一轴线，O’-第二轴线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

如图1至5所示，本发明包括底座1、电机驱动机构2、举升安装板3、举升机构4、吸附支座5、吸附单元6、轴承座Ⅰ7、控制单元，所述底座1对称设置，所述电机驱动机构2的电动机2a固定设置于一侧的底座1，所述轴承座Ⅰ7分别固定设置于两侧的底座1，所述举升安装板3的一端与设置于轴承座Ⅰ7中的芯轴联接，所述电动机2a的输出轴与设置于一侧的轴承座Ⅰ7中的芯轴联接以驱动举升安装板3旋转，所述吸附支座5两侧分别与同侧的举升安装板3中部铰接，所述举升机构4一端与举升安装板3铰接且另一端与同侧的吸附支座5中部铰接，所述吸附支座5固定设置有吸附单元6，所述电机驱动机构2、举升机构4、吸附单元6分别于控制单元电性连接。

所述电机驱动机构2为伺服电机驱动机构，所述电动机2a为伺服电机且输出轴与底座1外侧的主动同步带轮9或主动链轮联接，所述轴承座Ⅰ7中的芯轴在底座1外侧联接有从动同步带轮10或从动链轮，所述主动同步带轮9或主动链轮与从动同步带轮10或从动链轮通过相应的同步带或链条连接。

所述底座1外侧还设置有张紧同步带或链条的张紧轮11。

所述伺服电机的输出轴通过减速机2b与底座1外侧的主动同步带轮9或主动链轮联接。

所述举升机构4为电控液压油缸、电控气缸、电控直线轴承或电机螺纹直线运动机构。

所述举升安装板3中部设置有轴承座Ⅱ12，所述吸附支座5的两侧分别通过轴承座Ⅱ12与同侧的举升安装板3联接。

所述吸附支座5上至少设置有两组相互垂直的吸附单元6且吸附单元6的吸嘴向内设置。

所述吸附支座5上水平相互垂直设置有呈三边布置的吸附单元6。

所述吸附支座5的底部设置有吸嘴向上的吸附单元6。

所述举升安装板3之间近举升机构4的连接端固定连接有连接板13。

所述吸附支座5呈“U”形结构且两端分别与同侧的举升安装板3中部铰接，或所述吸附支座5呈板状结构且两侧固定设置有连接轴分别与同侧的举升安装板3中部铰接。

所述吸附支座5呈“U”形结构且开口面向举升机构4设置位置的反面。

所述吸附单元6设置有使吸盘伸缩移动的驱动机构。

本发明工作原理及工作过程：

本发明通过举升安装板与底座上的轴承座连接形成第一轴线，通过吸附支座铰接于举升安装板形成第二轴线，以电机驱动机构通过轴承座带动举升安装板及吸附支座和其上的盒盖绕第一轴线旋转一定角度，然后通过举升机构的伸长来推动吸附支座带动其上的盒盖绕第二轴线旋转一定角度，通过使盒盖绕两根不同的轴线分别旋转实现180度翻转，使得盒盖开口由向上准确翻转至向下并与盒体合盖；本发明通过结构连接形成两根轴线，通过电机驱动旋转和举升机构伸缩旋转，使得盒盖绕第一轴线和第二轴线两次旋转来完成180翻转及合盖，即绕过单缸伸缩死点和多缸控制困难的难题，又解决了机械臂结构复杂、难以维护的困难。进一步，电机驱动机构为伺服电机驱动机构，电动机为伺服电机且输出轴与底座外侧的主动同步带轮或主动链轮联接，轴承座Ⅰ中的芯轴在底座外侧联接有从动同步带轮或从动链轮，主动同步带轮或主动链轮与从动同步带轮或从动链轮通过相应的同步带或链条连接；通过同步带或链轮以伺服电机驱动盒盖绕第一轴线旋转，伺服电机既能精确的控制旋转角度，而且伺服电机的控制也较为简单、可靠。更进一步，底座外侧还设置有张紧同步带或链条的张紧轮，通过张紧轮可以有效张紧同步带或链条以防止打滑、晃动，从而提高传动精度和可靠性。更进一步，伺服电机的输出轴通过减速机与底座外侧的主动同步带轮或链轮联接，从而可以有效提高主动同步带轮或链轮的输出扭矩，提高本发明对重大盒盖的翻转合盖能力，扩展使用范围。进一步，举升安装板中部设置有轴承座Ⅱ，吸附支座的两侧分别通过轴承座Ⅱ与同侧的举升安装板联接；吸附支座通过轴承座Ⅱ与同侧的举升安装板联接，即能显著减少吸附支座与举升安装板直接铰接的摩擦力，从而提高能源利用效率，而且通过轴承座联接还便于后期更换维护。进一步，吸附支座上至少设置有两组相互垂直的吸附单元且吸附单元的吸嘴向内设置，通过设置多组多个相互垂直方向的吸附单元，可以有效的提高翻转合盖过程中盒盖的稳定性，从而提高合盖精度和稳定性。更进一步，吸附支座上水平相互垂直设置有呈三边布置的吸附单元，通过三边布置的吸附单元对盒盖形成三边定位，可以对盒盖形成稳定可靠的定位和固定。更进一步，吸附支座的底部设置有吸嘴向上的吸附单元，盒盖通过向上的吸附单元吸附，既可以防止盒盖翻转过程中不会滑动，也有利于合盖过程中的准确可靠。进一步，举升安装板之间近举升机构端固定连接有连接板，通过连接板连接两侧的举升安装板形成一体，使得一侧设置动力装置就可以使两侧的举升安装板同时对盒盖都形成翻转力，从而简化了动力配置，也提高了举升安装板的刚性。进一步，吸附支座呈“U”形结构且两端分别与两侧的举升安装板中部铰接，或吸附支座呈板状结构且两侧固定设置有连接轴分别与两侧的举升安装板中部铰接；吸附支座呈“U”形结构，使得吸附支座在满足功能性要求的同时，有效降低了整体重量，有利于降低电机及举升机构功率，也能降低翻转时的惯性，从而有利于简化控制；吸附支座呈板状结构能够对盒盖形成支撑，从而能简化吸附单元的布置形式，简化整体结构。综上所述，本发明具有结构简单、制造和维护成本低、合盖效率高、定位准确可靠的特点。

如图1至5所示，将待翻转合盖的盒盖14平放在吸附支座5的吸附单元6之吸盘上，启动控制单元控制吸附单元6的吸盘吸住盒盖14，然后控制伺服电机2a通过减速机2b带动主动同步带轮9转动，主动同步带轮9通过同步带带动从动同步带轮10旋转，从动同步带轮10通过轴承座Ⅰ7中的芯轴带动举升安装板3绕第一轴线O转动90度后停止，此时举升安装板3的转动带动其上的气缸4、吸附支座5、吸附单元6及盒盖14一同转动90度。然后控制单元控制气缸4伸长支撑杆使吸附支座5绕第二轴线O’转动90度后停止并使吸附单元6的吸盘断气，盒盖14完成合盖动作，此时吸附支座5上的吸附单元6及盒盖14也一同继续转动90度，盒盖14共计翻转180度完成翻转合盖。最后，控制单元控制气缸4的支撑杆缩回和伺服电机2a反转，使得吸附5回到原位完成一次盒盖14的翻转合盖动作。

Claims (10)

1.一种高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于包括底座（1）、电机驱动机构（2）、举升安装板（3）、举升机构（4）、吸附支座（5）、吸附单元（6）、轴承座Ⅰ（7）、控制单元，所述底座（1）对称设置，所述电机驱动机构（2）的电动机（2a）固定设置于一侧的底座（1），所述轴承座Ⅰ（7）分别固定设置于两侧的底座（1），所述举升安装板（3）的一端与设置于轴承座Ⅰ（7）中的芯轴联接，所述电动机（2a）的输出轴与设置于一侧的轴承座Ⅰ（7）中的芯轴联接以驱动举升安装板（3）旋转，所述吸附支座（5）两侧分别与同侧的举升安装板（3）中部铰接，所述举升机构（4）一端与举升安装板（3）铰接且另一端与同侧的吸附支座（5）中部铰接，所述吸附支座（5）固定设置有吸附单元（6），所述电机驱动机构（2）、举升机构（4）、吸附单元（6）分别于控制单元电性连接。

2.根据权利要求1所述高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于所述电机驱动机构（2）为伺服电机驱动机构，所述电动机（2a）为伺服电机且输出轴与底座（1）外侧的主动同步带轮（9）或主动链轮联接，所述轴承座Ⅰ（7）中的芯轴在底座（1）外侧联接有从动同步带轮（10）或从动链轮，所述主动同步带轮（9）或主动链轮与从动同步带轮（10）或从动链轮通过相应的同步带或链条连接。

3.根据权利要求2所述高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于所述底座（1）外侧还设置有张紧同步带或链条的张紧轮（11）。

4.根据权利要求2或3所述高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于所述伺服电机的输出轴通过减速机（2b）与底座（1）外侧的主动同步带轮（9）或主动链轮联接。

5.根据权利要求1所述高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于所述举升安装板（3）中部设置有轴承座Ⅱ（12），所述吸附支座（5）的两侧分别通过轴承座Ⅱ（12）与同侧的举升安装板（3）联接。

6.根据权利要求1所述高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于所述吸附支座（5）上至少设置有两组相互垂直的吸附单元（6）且吸附单元（6）的吸嘴向内设置。

7.根据权利要求6所述高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于所述吸附支座（5）上相互垂直设置有呈三边布置的吸附单元（6）。

8.根据权利要求6或7所述高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于所述吸附支座（5）的底部设置有吸嘴向上的吸附单元（6）。

9.根据权利要求6或7所述高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于所述举升安装板（3）之间近举升机构（4）的连接端固定连接有连接板（13）。

10.根据权利要求6或7所述高效可靠的自动翻转合盖装置，其特征在于所述吸附支座（5）呈“U”形结构且两端分别与同侧的举升安装板3中部铰接，或所述吸附支座5呈板状结构且两侧固定设置有连接轴并分别与同侧的举升安装板3中部铰接。

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