CN107364723A - 一种包装盒全自动堆叠设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包装盒全自动堆叠设备，包括控制器、机械手、真空吸盘和用于检测真空吸盘真空度的压力传感器，真空吸盘安装在机械手上，压力传感器安装在真空吸盘内，控制器分别与机械手、真空吸盘和压力传感器连接，包装盒全自动堆叠设备还包括限位装置，限位装置包括基板和n个限位块，n为大于等于3的整数，基板上设置有通孔，n个限位块分布在通孔的周围，限位块的前端面为弧形面，且弧形面从上到下与通孔的中心距离逐渐缩短；优点是可以保证包装盒在堆叠过程中中心对齐，避免包装盒损坏，保证后续包装工序正常进行。

Description

一种包装盒全自动堆叠设备

技术领域

本发明涉及一种堆叠设备，尤其是涉及一种包装盒全自动堆叠设备。

背景技术

目前，包装盒在餐饮和生鲜等行业得到了广泛的应用。现有的包装盒通常采用自动化的注塑设备制作，制作完成的包装盒通常多个堆叠在一起形成一套后进行包装。为了提高包装盒堆叠的效率，目前通常采用包装盒全自动堆叠设备对包装盒进行自动化堆叠。

现有的包装盒全自动堆叠设备通常包括控制器、机械手、真空吸盘和用于检测真空吸盘真空度的压力传感器，真空吸盘安装在机械手上，压力传感器安装在真空吸盘内，控制器分别与机械手、真空吸盘和压力传感器连接，控制器内预设有真空吸盘的真空压力参考范围以及每次的堆叠数量，控制器用于控制机械手、真空吸盘和压力传感器三者的协同工作。工作时，控制器控制机械手移动至接料处，注塑设备生产出的包装盒被吹至接料处，控制器控制真空吸盘吸附到包装盒的底部中心处，控制器控制机械手移动至堆叠处上方，此时包装盒的盒口朝下，控制器控制真空吸盘解除对包装盒的吸附，包装盒落至流水线上的堆叠处，控制器控制机械手返回将下一个包装盒运送至堆叠处叠在前一个包装盒上，周而复始，直至达到堆叠数量的形成一套包装盒，此时该套包装盒被移走，控制器进入下一套包装盒的堆叠。在堆叠过程中，压力传感器在控制器的控制下实时监测真空吸盘内的压力并将监测到的压力实时反馈给控制器，控制器判定接收到的压力是否落在真空压力参考范围内，如果落在真空压力参考范围内，则表明真空吸盘成功吸附包装盒且包装盒在移动过程中并未脱落，反之，则表明真空吸盘未成功吸附包装盒或者包装盒在移动过程中脱落，此时控制器控制机械手停止工作并发出信号通知工作人员。

但是，现有的包装盒全自动堆叠设备存在以下问题：包装盒被吹出时，受到自身重力和环境因素的影响，每个包装盒不可避免的会产生一定的下移且不同的包装盒下移的位移存在或多或少的区别，由此，真空吸盘在包装盒底部的吸附处难以保证在中心处，当包装盒被送至堆叠处时，下一个包装盒相对于前一个包装盒其中心会出现偏差，当偏差过大时，下一个包装盒将无法成功堆叠到前一个包装盒上，导致包装盒损坏或者后续包装工序无法正常进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以保证包装盒在堆叠过程中中心对齐，避免包装盒损坏，保证后续包装工序正常进行的包装盒全自动堆叠设备。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种包装盒全自动堆叠设备，包括控制器、机械手、真空吸盘和用于检测所述的真空吸盘真空度的压力传感器，所述的真空吸盘安装在所述的机械手上，所述的压力传感器安装在所述的真空吸盘内，所述的控制器分别与所述的机械手、所述的真空吸盘和所述的压力传感器连接，所述的包装盒全自动堆叠设备还包括限位装置，所述的限位装置包括基板和n个限位块，n为大于等于3的整数，所述的基板上设置有通孔，n个所述的限位块分布在所述的通孔的周围，所述的限位块的前端面为弧形面，且所述的弧形面从上到下与所述的通孔的中心距离逐渐缩短。

所述的限位装置还包括n个支撑机构和用于驱动所述的基板上下移动的升降机构，n个所述的支撑机构分布在所述的通孔的周围，每相邻两个所述的限位块之间设置一个所述的支撑机构，所述的支撑机构包括支撑杆和用于驱动所述的支撑杆前后移动的驱动器，所述的驱动器和所述的控制器连接，所述的升降机构和所述的控制器连接；初始状态时，所述的基板在所述的升降机构驱动下升高至某一位置，所述的支撑杆伸到所述的通孔内，工作时，所述的控制器控制所述的真空吸盘吸附到包装盒的底部处，所述的机械手将包装盒移动至堆叠处上方，并使包装盒的盒口朝下，所述的控制器控制所述的真空吸盘解除对包装盒的吸附，包装盒落到n个所述的限位块之间，n个所述的限位块的前端面推动包装盒的外侧壁，调整包装盒的位置使其中心与通孔的中心对齐后落下，包装盒落到n个所述的支撑杆上被支撑柱，此时，所述的控制器控制所述的升降机构向下移动，包装盒随所述的限位装置下移至堆叠处，然后所述的控制器控制所述的驱动器使所述的支撑杆后移，包装盒失去支撑在重力作用下落下实现堆叠。该结构中，通过支撑机构和升降机构将中心调整后的包装盒运送至堆叠处，由此避免包装盒自由落到堆叠处的过程中，由于生产环境的压力和风力等影响出现二次偏移，进一步提高堆叠的可靠性。

所述的升降机构包括升降台、伺服电机、减速器、第一同步轮、第二同步轮、涨紧轮、同步带、第一导轨和第二导轨，所述的伺服电机和所述的控制器连接，所述的伺服电机的输出轴通过所述的减速器和所述的第一同步轮连接，所述的第一同步轮和所述的第二同步轮通过所述的同步带连接，所述的第二同步轮位于所述的第一同步轮的上方，所述的涨紧轮设置在所述的同步带上，所述的升降台安装在所述的同步带上，所述的升降台的后侧间隔设置有第一滑槽内和第二滑槽，所述的第一导轨和所述的第二导轨一一对应位于所述的第一滑槽和所述的第二滑槽内，所述的基板安装在所述的升降台上。该结构通过伺服电机实现升降的驱动，控制器实现伺服电机的驱动，可以简化控制器驱动伺服电机的过程，同时，第一同步轮、第二同步轮、涨紧轮、同步带、第一导轨和第二导轨保证升降太上下移动的稳定性和精度。

所述的驱动器为电磁阀，所述的电磁阀分别与所述的支撑杆和所述的控制器连接。该结构通过控制器控制电磁阀的开启和关断实现支撑杆的前后移动，结构简单，成本较低。

所述的包装盒全自动堆叠设备还包括安装架，所述的安装架包括底板、第一侧板、第二侧板和第三侧板，所述的第一侧板安装在所述的底板的左侧，所述的第二侧板安装在所述的底板的右侧，所述的第三侧板安装在所述的底板的后侧，所述的第三侧板分别与所述的第一侧板和第二侧板连接，所述的限位装置位于所述的底板、所述的第一侧板、所述的第二侧板和所述的第三侧板围成的空间内，所述的伺服电机、所述的第一同步轮、所述的第二同步轮、所述的第一导轨和所述的第二导轨分别安装在所述的第三侧板上，所述的第一侧板上设置有用于流水线通过的第一开口，所述的第二侧板上设置有用于流水线通过的第二开口，所述的底板的底部设置有多个滚轮和支撑脚。该结构中，通过滚轮可将本发明的堆叠设备便捷的移动至流水线处，并且仅需要从流水线的一侧推动堆叠设备，就可以使流水线进入第一开口和第二开口内，实现堆叠设备在生产场所的安装，操作简单，省时省力。

所述的限位块的材料为金属。该结构中，包装盒的外侧壁在与金属材料的限位块接触时，其外表面具有的静电通过大地被释放，由此下一个包装盒堆叠到前一个包装盒上时，两个包装盒之间不会产生静电排斥，保证前后两个包装盒堆叠的紧密性。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过设置限位装置，限位装置包括基板和n个限位块，n为大于等于3的整数，基板上设置有通孔，n个限位块分布在通孔的周围，限位块的前端面为弧形面，且弧形面从上到下与通孔的中心距离逐渐缩短，工作时，控制器控制真空吸盘吸附到包装盒的底部处，机械手将包装盒移动至堆叠处上方，并使包装盒的盒口朝下，控制器控制真空吸盘解除对包装盒的吸附，包装盒落到n个限位块之间，n个限位块的前端面推动包装盒的外侧壁，调整包装盒的位置使其中心与通孔的中心对齐后落下，由此消除包装盒受自身重力和环境因素的影响而导致的位移偏差，使下一个包装盒相对于前一个包装盒中心对齐，保证下一个包装盒成功堆叠到前一个包装盒上，避免包装盒损坏，保证后续包装工序正常进行。

附图说明

图1为本发明的包装盒全自动堆叠设备的立体图；

图2为本发明的包装盒全自动堆叠设备的限位装置的立体图。

图3为本发明的包装盒全自动堆叠设备的升降机构的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图所述：一种包装盒全自动堆叠设备，包括控制器、机械手、真空吸盘和用于检测真空吸盘真空度的压力传感器，真空吸盘安装在机械手上，压力传感器安装在真空吸盘内，控制器分别与机械手、真空吸盘和压力传感器连接，包装盒全自动堆叠设备还包括限位装置，限位装置包括基板1和n个限位块2，n为大于等于3的整数，基板1上设置有通孔3，n个限位块2分布在通孔3的周围，限位块2的前端面21为弧形面，且弧形面从上到下与通孔3的中心距离逐渐缩短。

本实施例中，限位装置还包括n个支撑机构和用于驱动基板1上下移动的升降机构，n个支撑机构分布在通孔3的周围，每相邻两个限位块2之间设置一个支撑机构，支撑机构包括支撑杆4和用于驱动支撑杆4前后移动的驱动器5，驱动器5和控制器连接，升降机构和控制器连接；初始状态时，基板1在升降机构驱动下升高至某一位置，支撑杆4伸到通孔3内，工作时，控制器控制真空吸盘吸附到包装盒的底部处，机械手将包装盒移动至堆叠处上方，并使包装盒的盒口朝下，控制器控制真空吸盘解除对包装盒的吸附，包装盒落到n个限位块2之间，n个限位块2的前端面21推动包装盒的外侧壁，调整包装盒的位置使其中心与通孔3的中心对齐后落下，包装盒落到n个支撑杆4上被支撑柱，此时，控制器控制升降机构向下移动，包装盒随限位装置下移至堆叠处，然后控制器控制驱动器5使支撑杆4后移，包装盒失去支撑在重力作用下落下实现堆叠。

实施例二：如图所述：一种包装盒全自动堆叠设备，包括控制器、机械手、真空吸盘和用于检测真空吸盘真空度的压力传感器，真空吸盘安装在机械手上，压力传感器安装在真空吸盘内，控制器分别与机械手、真空吸盘和压力传感器连接，包装盒全自动堆叠设备还包括限位装置，限位装置包括基板1和n个限位块2，n为大于等于3的整数，基板1上设置有通孔3，n个限位块2分布在通孔3的周围，限位块2的前端面21为弧形面，且弧形面从上到下与通孔3的中心距离逐渐缩短。

本实施例中，限位装置还包括n个支撑机构和用于驱动基板1上下移动的升降机构，n个支撑机构分布在通孔3的周围，每相邻两个限位块2之间设置一个支撑机构，支撑机构包括支撑杆4和用于驱动支撑杆4前后移动的驱动器5，驱动器5和控制器连接，升降机构和控制器连接；初始状态时，基板1在升降机构驱动下升高至某一位置，支撑杆4伸到通孔3内，工作时，控制器控制真空吸盘吸附到包装盒的底部处，机械手将包装盒移动至堆叠处上方，并使包装盒的盒口朝下，控制器控制真空吸盘解除对包装盒的吸附，包装盒落到n个限位块2之间，n个限位块2的前端面21推动包装盒的外侧壁，调整包装盒的位置使其中心与通孔3的中心对齐后落下，包装盒落到n个支撑杆4上被支撑柱，此时，控制器控制升降机构向下移动，包装盒随限位装置下移至堆叠处，然后控制器控制驱动器5使支撑杆4后移，包装盒失去支撑在重力作用下落下实现堆叠。

本实施例中，升降机构包括升降台6、伺服电机7、减速器8、第一同步轮9、第二同步轮10、涨紧轮11、同步带12、第一导轨13和第二导轨14，伺服电机7和控制器连接，伺服电机7的输出轴通过减速器8和第一同步轮9连接，第一同步轮9和第二同步轮10通过同步带12连接，第二同步轮10位于第一同步轮9的上方，涨紧轮11设置在同步带12上，升降台6安装在同步带12上，升降台6的后侧间隔设置有第一滑槽内和第二滑槽，第一导轨13和第二导轨14一一对应位于第一滑槽和第二滑槽内，基板1安装在升降台6上。

实施例三：如图所述：一种包装盒全自动堆叠设备，包括控制器、机械手、真空吸盘和用于检测真空吸盘真空度的压力传感器，真空吸盘安装在机械手上，压力传感器安装在真空吸盘内，控制器分别与机械手、真空吸盘和压力传感器连接，包装盒全自动堆叠设备还包括限位装置，限位装置包括基板1和n个限位块2，n为大于等于3的整数，基板1上设置有通孔3，n个限位块2分布在通孔3的周围，限位块2的前端面21为弧形面，且弧形面从上到下与通孔3的中心距离逐渐缩短。

本实施例中，限位装置还包括n个支撑机构和用于驱动基板1上下移动的升降机构，n个支撑机构分布在通孔3的周围，每相邻两个限位块2之间设置一个支撑机构，支撑机构包括支撑杆4和用于驱动支撑杆4前后移动的驱动器5，驱动器5和控制器连接，升降机构和控制器连接；初始状态时，基板1在升降机构驱动下升高至某一位置，支撑杆4伸到通孔3内，工作时，控制器控制真空吸盘吸附到包装盒的底部处，机械手将包装盒移动至堆叠处上方，并使包装盒的盒口朝下，控制器控制真空吸盘解除对包装盒的吸附，包装盒落到n个限位块2之间，n个限位块2的前端面21推动包装盒的外侧壁，调整包装盒的位置使其中心与通孔3的中心对齐后落下，包装盒落到n个支撑杆4上被支撑柱，此时，控制器控制升降机构向下移动，包装盒随限位装置下移至堆叠处，然后控制器控制驱动器5使支撑杆4后移，包装盒失去支撑在重力作用下落下实现堆叠。

本实施例中，升降机构包括升降台6、伺服电机7、减速器8、第一同步轮9、第二同步轮10、涨紧轮11、同步带12、第一导轨13和第二导轨14，伺服电机7和控制器连接，伺服电机7的输出轴通过减速器8和第一同步轮9连接，第一同步轮9和第二同步轮10通过同步带12连接，第二同步轮10位于第一同步轮9的上方，涨紧轮11设置在同步带12上，升降台6安装在同步带12上，升降台6的后侧间隔设置有第一滑槽内和第二滑槽，第一导轨13和第二导轨14一一对应位于第一滑槽和第二滑槽内，基板1安装在升降台6上。

本实施例中，包装盒全自动堆叠设备还包括安装架，安装架包括底板15、第一侧板16、第二侧板17和第三侧板18，第一侧板16安装在底板15的左侧，第二侧板17安装在底板15的右侧，第三侧板18安装在底板15的后侧，第三侧板18分别与第一侧板16和第二侧板17连接，限位装置位于底板15、第一侧板16、第二侧板17和第三侧板18围成的空间内，伺服电机7、第一同步轮9、第二同步轮10、第一导轨13和第二导轨14分别安装在第三侧板18上，第一侧板16上设置有用于流水线通过的第一开口161，第二侧板17上设置有用于流水线通过的第二开口162，底板15的底部设置有多个滚轮151和支撑脚152。

实施例四：如图所述：一种包装盒全自动堆叠设备，包括控制器、机械手、真空吸盘和用于检测真空吸盘真空度的压力传感器，真空吸盘安装在机械手上，压力传感器安装在真空吸盘内，控制器分别与机械手、真空吸盘和压力传感器连接，包装盒全自动堆叠设备还包括限位装置，限位装置包括基板1和n个限位块2，n为大于等于3的整数，基板1上设置有通孔3，n个限位块2分布在通孔3的周围，限位块2的前端面21为弧形面，且弧形面从上到下与通孔3的中心距离逐渐缩短。

本实施例中，限位装置还包括n个支撑机构和用于驱动基板1上下移动的升降机构，n个支撑机构分布在通孔3的周围，每相邻两个限位块2之间设置一个支撑机构，支撑机构包括支撑杆4和用于驱动支撑杆4前后移动的驱动器5，驱动器5和控制器连接，升降机构和控制器连接；初始状态时，基板1在升降机构驱动下升高至某一位置，支撑杆4伸到通孔3内，工作时，控制器控制真空吸盘吸附到包装盒的底部处，机械手将包装盒移动至堆叠处上方，并使包装盒的盒口朝下，控制器控制真空吸盘解除对包装盒的吸附，包装盒落到n个限位块2之间，n个限位块2的前端面21推动包装盒的外侧壁，调整包装盒的位置使其中心与通孔3的中心对齐后落下，包装盒落到n个支撑杆4上被支撑柱，此时，控制器控制升降机构向下移动，包装盒随限位装置下移至堆叠处，然后控制器控制驱动器5使支撑杆4后移，包装盒失去支撑在重力作用下落下实现堆叠。

本实施例中，升降机构包括升降台6、伺服电机7、减速器8、第一同步轮9、第二同步轮10、涨紧轮11、同步带12、第一导轨13和第二导轨14，伺服电机7和控制器连接，伺服电机7的输出轴通过减速器8和第一同步轮9连接，第一同步轮9和第二同步轮10通过同步带12连接，第二同步轮10位于第一同步轮9的上方，涨紧轮11设置在同步带12上，升降台6安装在同步带12上，升降台6的后侧间隔设置有第一滑槽内和第二滑槽，第一导轨13和第二导轨14一一对应位于第一滑槽和第二滑槽内，基板1安装在升降台6上。

本实施例中，包装盒全自动堆叠设备还包括安装架，安装架包括底板15、第一侧板16、第二侧板17和第三侧板18，第一侧板16安装在底板15的左侧，第二侧板17安装在底板15的右侧，第三侧板18安装在底板15的后侧，第三侧板18分别与第一侧板16和第二侧板17连接，限位装置位于底板15、第一侧板16、第二侧板17和第三侧板18围成的空间内，伺服电机7、第一同步轮9、第二同步轮10、第一导轨13和第二导轨14分别安装在第三侧板18上，第一侧板16上设置有用于流水线通过的第一开口161，第二侧板17上设置有用于流水线通过的第二开口162，底板15的底部设置有多个滚轮151和支撑脚152。

本实施例中，驱动器5为电磁阀，电磁阀分别与支撑杆4和控制器连接。

本实施例中，限位块2的材料为金属。

Claims (6)

1.一种包装盒全自动堆叠设备，包括控制器、机械手、真空吸盘和用于检测所述的真空吸盘真空度的压力传感器，所述的真空吸盘安装在所述的机械手上，所述的压力传感器安装在所述的真空吸盘内，所述的控制器分别与所述的机械手、所述的真空吸盘和所述的压力传感器连接，其特征在于所述的包装盒全自动堆叠设备还包括限位装置，所述的限位装置包括基板和n个限位块，n为大于等于3的整数，所述的基板上设置有通孔，n个所述的限位块分布在所述的通孔的周围，所述的限位块的前端面为弧形面，且所述的弧形面从上到下与所述的通孔的中心距离逐渐缩短。

2.根据权利要求1所述的一种包装盒全自动堆叠设备，其特征在于所述的限位装置还包括n个支撑机构和用于驱动所述的基板上下移动的升降机构，n个所述的支撑机构分布在所述的通孔的周围，每相邻两个所述的限位块之间设置一个所述的支撑机构，所述的支撑机构包括支撑杆和用于驱动所述的支撑杆前后移动的驱动器，所述的驱动器和所述的控制器连接，所述的升降机构和所述的控制器连接；初始状态时，所述的基板在所述的升降机构驱动下升高至某一位置，所述的支撑杆伸到所述的通孔内，工作时，所述的控制器控制所述的真空吸盘吸附到包装盒的底部处，所述的机械手将包装盒移动至堆叠处上方，并使包装盒的盒口朝下，所述的控制器控制所述的真空吸盘解除对包装盒的吸附，包装盒落到n个所述的限位块之间，n个所述的限位块的前端面推动包装盒的外侧壁，调整包装盒的位置使其中心与通孔的中心对齐后落下，包装盒落到n个所述的支撑杆上被支撑柱，此时，所述的控制器控制所述的升降机构向下移动，包装盒随所述的限位装置下移至堆叠处，然后所述的控制器控制所述的驱动器使所述的支撑杆后移，包装盒失去支撑在重力作用下落下实现堆叠。

3.根据权利要求2所述的一种包装盒全自动堆叠设备，其特征在于所述的升降机构包括升降台、伺服电机、减速器、第一同步轮、第二同步轮、涨紧轮、同步带、第一导轨和第二导轨，所述的伺服电机和所述的控制器连接，所述的伺服电机的输出轴通过所述的减速器和所述的第一同步轮连接，所述的第一同步轮和所述的第二同步轮通过所述的同步带连接，所述的第二同步轮位于所述的第一同步轮的上方，所述的涨紧轮设置在所述的同步带上，所述的升降台安装在所述的同步带上，所述的升降台的后侧间隔设置有第一滑槽内和第二滑槽，所述的第一导轨和所述的第二导轨一一对应位于所述的第一滑槽和所述的第二滑槽内，所述的基板安装在所述的升降台上。

4.根据权利要求2所述的一种包装盒全自动堆叠设备，其特征在于所述的驱动器为电磁阀，所述的电磁阀分别与所述的支撑杆和所述的控制器连接。

5.根据权利要求2所述的一种包装盒全自动堆叠设备，其特征在于所述的包装盒全自动堆叠设备还包括安装架，所述的安装架包括底板、第一侧板、第二侧板和第三侧板，所述的第一侧板安装在所述的底板的左侧，所述的第二侧板安装在所述的底板的右侧，所述的第三侧板安装在所述的底板的后侧，所述的第三侧板分别与所述的第一侧板和第二侧板连接，所述的限位装置位于所述的底板、所述的第一侧板、所述的第二侧板和所述的第三侧板围成的空间内，所述的伺服电机、所述的第一同步轮、所述的第二同步轮、所述的第一导轨和所述的第二导轨分别安装在所述的第三侧板上，所述的第一侧板上设置有用于流水线通过的第一开口，所述的第二侧板上设置有用于流水线通过的第二开口，所述的底板的底部设置有多个滚轮和支撑脚。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的一种包装盒全自动堆叠设备，其特征在于所述的限位块的材料为金属。