CN107839929B - 一种高速直角坐标装箱机及立式袋装箱方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速直角坐标装箱机及立式袋装箱方法，包括机架部件，和设置于机架部件上的双环链部件、直角坐标机器人、缓冲装置、推包装置、动力辊道部件和翻箱转移部件，双环链部件设置于缓冲装置的一侧，直角坐标机器人设置于双环链部件和缓冲装置的上方，直角坐标机器人上设有吸盘抓手部件，直角坐标机器人的抓取位与双环链部件的输出端对接，直角坐标机器人的码放位与缓冲装置对接，推包装置和动力辊道部件分别设置于缓冲装置的两侧，缓冲装置上设有假箱，翻箱转移部件设置于动力辊道部件上，翻箱转移部件和推包装置相对设置于假箱工位的两侧；实现物品自动排列、抓取、叠层和快速装箱，高速自动化运行，尤其适用于立式袋的装箱。

Description

一种高速直角坐标装箱机及立式袋装箱方法

技术领域

本发明涉及包装装箱技术领域，具体涉及一种高速直角坐标装箱机及立式袋装箱方法。

背景技术

目前市场装箱产品出现多样化，也有各种装箱产品，但立式袋的装箱仍然是以手工装箱为主，现有的立式袋装箱机装箱速度慢，不能适应上下生产设备的速度，限制了现有生产线的效率，市场迫切需要一种立式袋的快速装箱需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种高速直角坐标装箱机及立式袋装箱方法，实现物品自动排列、抓取、叠层、空箱输送、定位、空箱翻转、快速装箱、满箱翻转、满箱回位和成品箱输出，整个过程的高速自动化运行，有效代替人工装箱，尤其适用于立式袋的装箱，使立式袋能整齐竖直码放于纸箱内。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种高速直角坐标装箱机，包括机架部件，和设置于机架部件上的双环链部件、直角坐标机器人、缓冲装置、推包装置、动力辊道部件和翻箱转移部件，双环链部件的输出端设置于缓冲装置的一侧，直角坐标机器人设置于双环链部件和缓冲装置的上方，直角坐标机器人上设有吸盘抓手部件，直角坐标机器人的输入抓取位与双环链部件的输出端对接，直角坐标机器人的输出码放位与缓冲装置对接，推包装置和动力辊道部件分别设置于缓冲装置的两侧，缓冲装置上设有假箱，翻箱转移部件设置于动力辊道部件上，翻箱转移部件和推包装置相对设置于假箱工位的两侧；直角坐标机器人通过吸盘抓手部件将双环链部件上排列的物品抓到缓冲装置上假箱工位上叠层码放，动力辊道的输入端用于接收空纸箱，空纸箱输送到动力辊道指定位置后，翻箱转移部件带动空纸箱侧向翻转，使纸箱口与假箱的出口对接，推包装置将叠层码放完成的物品从假箱推入相应的纸箱内，翻箱转部件带动纸箱回转至动力辊道部件上，使纸箱口重新朝上，动力辊道部件将装有物品的纸箱输出。

按照上述技术方案，吸盘抓手部件包括横梁和多个抓手组，多个抓手组沿横梁的长度方向分布，每个抓手组的上端均与横梁连接，每个抓手组均包括吸取式抓手或夹持式抓手；

缓冲装置包括箱底板、左侧板、右侧板和若干箱隔板，左侧板和右侧板分别设置于箱底板的两端，各箱隔板沿箱底板长度方向分布于左侧板和右侧板之间，将左侧板和右侧板之间的空间分隔成多个假箱，抓手组的个数与假箱个数相同，相邻假箱之间的中心距离与相邻抓手组之间的中心距离相同。

按照上述技术方案，假箱的前端设有两个平行布置的旋转轴，位于上方的旋转轴上等间距固设有多个上折页板，位于下方的旋转轴上等间距固设有多个下折页板，每个假箱均与一个上折页板和一个下折页板对应布置，箱隔板前端的两侧均连接有弧形板，左侧板和右侧板的前端均连接有一个侧折页板，两个侧折折页板通过转销分别与左侧板和右侧板铰接。

按照上述技术方案，左侧板和右侧板的外侧分别设有左折页支架和右折页支架，旋转轴的两端分别通过轴承固设于左折页支架和右折页支架上，两个旋转轴的一端均连接有气缸A，旋转轴与气缸A之间连接有转动摆臂，两个气缸A分别设置于左折页支架和右折页支架上；气缸A通过转动摆臂带动旋转轴转动，使上折页和下折页进行旋转折页。

按照上述技术方案，左侧板和右侧板的外侧均设有铰链安装板，转销设置于铰链安装板上，侧折页板与铰链安装板铰接，两个侧折页板均连接有一个气缸B，两个气缸B设置于左侧板和右侧板上，气缸B带动侧折页板翻转；

推包装置包括横推机构和推包架，推包架设置于横推机构上，推包架上沿横向分布有多个推包杆，推包杆的外端设有推包板。

按照上述技术方案，橫推机构包括推包气缸、两个导杆和导杆安装架，两个导杆分布于推包气缸的两侧，两个导杆均固设于导杆安装架上，推包气缸通过中间梁与导杆安装架连接，导杆上设有多个导轮组件，导轮组件可沿导杆移动，导轮组件固设于推包架上，推包气缸与推包架连接，推包气缸通过推包架带动推包杆和推包板沿导杆移动。

按照上述技术方案，所述的导轮组件包括导轮固定板、两件导向轮轴、两件导轮侧板和两件导向滚轮，两个导向滚轮设置于导向杆的两侧，每个导向滚轮套装于一个导向轮轴上，两个导轮侧板分别设置于导向滚轮的两端，导轮侧板通过导轮固定板与推包架连接固定，导向轮轴的两端分别与两个导轮侧板连接固定。

按照上述技术方案，翻箱转移部件包括移动箱导向板、前纸箱导向板、旋转轴支架、旋转机构和平移机构，移动箱导向板和前纸箱导向板相对平行设置于旋转轴支架上，移动箱导向板与旋转轴支架之间连接有夹紧气缸，旋转轴支架设置于旋转机构上，旋转机构设置于平移机构上；平移机构带动旋转机构和旋转轴支架水平移动，旋转机构带动旋转轴支架翻转；

其中，前纸箱导向板的两端分别设有左挡铁和右挡铁，左挡铁和右挡铁均连接有旋转气缸，左挡铁和右挡铁均由相应旋转气缸带动旋转，前纸箱导向板上沿长度方向依次分布有多个隔离气缸，隔离气缸布置于左挡铁和右挡铁之间，隔离气缸的活塞杆上连接有纸箱隔离板，前纸箱导向板的内侧沿长度方向等间距分布有多个托箱杆，托箱杆与动力辊道部件的滚筒交错分布；旋转轴支架翻转前，托箱杆位于动力辊道部件的辊道面的下方，空纸箱沿动力辊道部件输送过程中通过左挡铁、右挡铁和多个纸箱隔离板将空纸箱分隔至相应的位置，夹紧气缸带动移动箱导向板向内移动夹紧相应的空纸箱，旋转机构通过旋转轴支架带动空纸箱侧向翻转，平移机构带动空纸箱前移，使空纸箱的开口与缓冲装置上的假箱出口端对接。

按照上述技术方案，旋转机构包括底座板、电机、减速机、曲柄、连杆和轴承支架，减速机和轴承支架均固设于底座板上，电机的输出端与减速机的输入端连接，减速机的输出端与曲柄的一端铰接，曲柄的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与旋转轴支架铰接，旋转轴支架的两端通过轴承设置于轴承支架；

平移机构包括气缸C和导轨，导轨平行设置于气缸C的一侧，导轨上设有滑块，滑块与底座板连接，气缸C带动底座板通过滑块沿导轨移动。

一种采用以上所述的高速直角坐标装箱机的立式袋装箱方法，包括以下步骤：

1)通过双环链部件将立式袋依次输送至直角坐标机器人的输入抓取位；

2)直角坐标机器人通过吸盘抓手部件将立式袋抓取，平放至缓冲装置的假箱内，叠层码放；

3)动力辊道部件将空纸箱输送至指定位置，翻箱转移部件带动空纸箱侧向翻转，使空纸箱口与假箱出口对接；

4)推包装置将叠层码放完成的立式袋从假箱推入相应的纸箱内；

5)翻箱转部件带动纸箱回转至动力辊道部件上，使纸箱口重新朝上，动力辊道部件将装有立式袋的纸箱输出。

本发明具有以下有益效果：

1.直角坐标机器人通过吸盘抓手部件将双环链部件上排列的物品抓到缓冲装置上假箱工位上叠层码放，动力辊道的输入端用于接收空纸箱，空纸箱输送到动力辊道指定位置后，翻箱转移部件带动空纸箱侧向翻转，使纸箱口与假箱的出口对接，推包装置将叠层码放完成的物品从假箱推入相应的纸箱内，翻箱转部件带动纸箱回转至动力辊道部件上，使纸箱口重新朝上，动力辊道部件将装有物品的纸箱输出；依次实现物品自动排列、抓取、叠层、空箱输送、定位、空箱翻转、快速装箱、满箱翻转、满箱回位和成品箱输出，进而实现对物品从物料输入到装箱为成品箱输出整个过程的高速自动化运行，有效代替人工装箱，尤其适用于立式袋的装箱，使立式袋能整齐竖直码放于纸箱内。

2.通过多个假箱和翻箱转移部件的多工位设置，实现多个工位同时袋装箱，提高了装箱效率。

附图说明

图1是本发明实施例中高速直角坐标装箱机的立面图；

图2是本发明实施例中供箱组件的立面图；

图3是本发明实施例中主体机架部件的立面图；

图4是本发明实施例中双环链部件立面图；

图5是本发明实施例中吸盘抓手部件的立面图；

图6是本发明实施例中缓冲装置的立面图；

图7是图6的A向视图；

图8是本发明实施例中推包装置的立面图；

图9是图8的B向视图；

图10是本发明实施例中供箱机架部件的立面图；

图11是本发明实施例中动力辊道部件的立面图；

图12是本发明实施例中翻箱转移部件翻转前的立面图；

图13是本发明实施例中翻箱转移部件翻转后的立面图；

图14是本发明实施例中去掉机架部件时高速直角坐标装箱机的立面图；

图中，100-主体机架部件，101-吊屏，102-围板，103-电气柜，104-吊屏支架，105-悬臂安装板，106-主体机架，107-左围板，108-右围板，109-顶架安装板，110-右侧玻璃门，111-短扁钢，112-宽平板，113-长底板，114-长扁钢，115-正面有机玻璃门，116-气源箱，117-下罩板，118-左侧玻璃门；

200-双环链部件，201-底座，202-高速双环链整列机；

300-十字型XOY双轴联动直角坐标机器人；

400-吸盘抓手部件，401-横梁，402-分气块，403-立柱，404-直线伸缩型吸盘抓手结构；

500-缓冲装置，501-转动摆臂，502-鱼眼接头，503-气缸A，504-TC座，505-TC支撑座，506-左侧板，507-旋转轴，508-箱隔板，509-上折页板，510-右侧板，511-支撑座，512-右折页支架，513-下折页板，514-左折页支架，515-轴用挡圈，516-箱底板，517-肋板，518-下托板，519-转销，520-铰链安装板，521-迷你气缸底座，522-气缸B，523-Y型肘接头，524-侧折页板；

600-推包装置，601-推包板，602-推包杆，603-底板，604-无杆气缸，605-导杆，606-中间梁，607-导杆安装架，608-导轮固定板，609-导向轮轴，610-导轮侧板，611-导向滚轮，612-小撑杆；

700-供箱机架部件，701-短围板，702-第一后围板，703-供箱机架，704-供箱玻璃门，705-第二后围板，706-长矩形板，707-机架连接件，708-短矩形板，709-地脚支座；

800-动力辊道部件，801-辊道部分，802-单支撑脚，803-动力驱动部，804-双支撑脚；

900-翻箱转移部件，901-左挡铁，902-反光板，903-反光板支架A，904-前纸箱导向板，905-双轴气缸，906-反光板支架B，907-纸箱隔离板，908-托箱杆，909-右挡铁，910-夹块，911-旋转气缸安装板，912-移动箱导向板，913-光电支架，914-双轴气缸B，915-弓形支架，916-电眼，917-连杆，918-左轴承支架，919-曲柄，920-减速机，921-伺服电机，922-气缸安装架，923-气缸C，924-浮动接头，925-导轨，926-滑块，927-底座板，928-右轴承支架，929-带座球面球轴承，930-旋转轴支架，931-旋转气缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图14所示，本发明提供的一个实施例中的高速直角坐标装箱机，包括机架部件，和设置于机架部件上的双环链部件200、直角坐标机器人、缓冲装置500、推包装置600、动力辊道部件800和翻箱转移部件900，双环链部件200的输出端设置于缓冲装置500的一侧，直角坐标机器人设置于双环链部件200和缓冲装置500的上方，直角坐标机器人上设有吸盘抓手部件400，直角坐标机器人的输入抓取位与双环链部件200的输出端对接，直角坐标机器人的输出码放位与缓冲装置500对接，推包装置600和动力辊道部件800分别设置于缓冲装置500的两侧，缓冲装置500上设有假箱，翻箱转移部件900设置于动力辊道部件800上，翻箱转移部件900和推包装置600相对设置于假箱工位的两侧；直角坐标机器人通过吸盘抓手部件400将双环链部件200上排列的物品抓到缓冲装置500上假箱工位上叠层码放，翻箱转移部件900和动力辊道部件800组合形成了供箱组件，动力辊道的输入端用于接收空纸箱，空纸箱输送到动力辊道指定位置后，翻箱转移部件900带动空纸箱侧向翻转，使纸箱口与假箱的出口对接，推包装置600将叠层码放完成的物品从假箱推入相应的纸箱内，翻箱转部件带动纸箱回转至动力辊道部件800上，使纸箱口重新朝上，动力辊道部件800将装有物品的纸箱输出。

进一步地，吸盘抓手部件400包括横梁401和若干抓手组，多个抓手组沿横梁401的长度方向均匀分布，每个抓手组的上端均与横梁401连接，每个抓手组均包括吸取式抓手或夹持式抓手；

缓冲装置500包括箱底板516、左侧板506、右侧板510和若干个箱隔板508，左侧板506和右侧板510分别设置于箱底板516的两端，各箱隔板508沿箱底板516长度方向均匀分布于左侧板506和右侧板510之间，将左侧板506和右侧板510之间的空间分隔成多个假箱，抓手组的个数与假箱个数相同，相邻假箱之间的中心距离与相邻抓手组之间的中心距离相同；每个假箱与抓手组一一对应。

进一步地，抓手组还包括立柱403，吸取式抓手或夹持式抓手设置于立柱的下端，通过吸取式抓手将物品抓取放置于对应的假箱内，吸取式抓手包括吸盘安装板，吸盘安装板的下端分布有多个真空吸盘。

进一步地，箱底板516固设于机架部件上。

进一步地，假箱的前端设有两个平行布置的旋转轴507，旋转轴507沿箱底板516长度方向平行设置，位于上方的旋转轴507上等间距固设有多个上折页板509，位于下方的旋转轴507上等间距固设有多个下折页板513，每个假箱均与一个上折页板509和一个下折页板513对应布置，箱隔板508前端的两侧均连接有弧形板，左侧板506和右侧板510的前端均连接有一个侧折页板524，两个侧折折页板通过转销519分别与左侧板506和右侧板510铰接；向假箱内抓取放置物品前，上折页板509和下折页板513均随旋转轴507转动，成竖直状态，侧折页板524也向内旋转使假箱出口闭合，形成一个整齐的端面便于物品叠放整齐，直角坐标机器人将物品抓取到假箱内，进行叠层码放，空纸箱口与假箱相对应就位后，侧折页板524外翻打开，通过侧折页板524和弧形板使纸箱的小页保持向外折开，上折页板509和下折页板513随旋转轴507转动成水平状态，通过上折页板509和下折页板513使纸箱的上大页和下大页保持向外折开，同时也是假箱的出口打开，上折页板和下折页板也形成过渡通道，为物品到纸箱内起到过渡作用，便于推包装置600将码放好的物品从假箱内推至空纸箱内。

进一步地，左侧板506和右侧板510的外侧分别设有左折页支架514和右折页支架512，旋转轴507的两端分别通过轴承固设于左折页支架514和右折页支架512上，两个旋转轴507的一端均连接有气缸A503，旋转轴507与气缸A503之间连接有转动摆臂501，两个气缸A503分别设置于左折页支架514和右折页支架512上；气缸A503通过转动摆臂501带动旋转轴507转动，使上折页和下折页进行旋转折页。

进一步地，左侧板506和右侧板510的外侧均设有铰链安装板520，转销519设置于铰链安装板520上，侧折页板524与铰链安装板520铰接，两个侧折页板524均连接有一个气缸B522，两个气缸B522设置于左侧板506和右侧板510上，气缸B522带动侧折页板524翻转；

推包装置600包括横推机构和推包架，推包架设置于横推机构上，推包架上沿横向等距分布有多个推包杆602，推包杆602的外端设有推包板601，推包杆602的个数与假箱个数相同，相邻推包杆602之间的距离与相邻假箱之间的距离相同。

进一步地，假箱的个数和立柱403的个数均为3个。

进一步地，橫推机构包括推包气缸、两个导杆605和导杆安装架607，两个导杆605分布于推包气缸的两侧，两个导杆605均固设于导杆安装架607上，推包气缸通过中间梁与导杆安装架607连接，导杆605上设有多个导轮组件，导轮组件可沿导杆605移动，导轮组件固设于推包架上，推包气缸与推包架连接，推包气缸通过推包架带动推包杆602和推包板601沿导杆605移动。

进一步地，推包气缸为无杆气缸604。

进一步地，所述的推包架为型材焊接成的框架结构，推包架的底部设有底板603，推包架通过底板603与导向轮连接。

进一步地，所述的导轮组件包括导轮固定板608、两件导向轮轴609、两件导轮侧板610和两件导向滚轮611，两个导向滚轮611设置于导向杆的两侧，形成对导向杆的夹持限位，导向滚轮611在导向杆上滚动，每个导向滚轮611套装于一个导向轮轴609上，两个导轮侧板610分别设置于导向滚轮611的两端，导轮侧板610通过导轮固定板608与推包架连接固定，导向轮轴609的两端分别与两个导轮侧板610连接固定。

进一步地，两个导轮侧板610之间连接有小撑杆612。

进一步地，翻箱转移部件900包括移动箱导向板、前纸箱导向板、旋转轴507支架、旋转机构和平移机构，移动箱导向板和前纸箱导向板相对平行设置于旋转轴507支架上，移动箱导向板与旋转轴507支架之间连接有夹紧气缸，旋转轴507支架设置于旋转机构上，旋转机构设置于平移机构上；平移机构带动旋转机构和旋转轴507支架水平移动，旋转机构带动旋转轴支架翻转；

其中，前纸箱导向板的两端分别设有左挡铁901和右挡铁，左挡铁901和右挡铁均连接有旋转气缸，左挡铁901和右挡铁均由相应旋转气缸带动旋转，前纸箱导向板上沿长度方向依次分布有多个隔离气缸，隔离气缸布置于左挡铁901和右挡铁之间，隔离气缸的活塞杆上连接有纸箱隔离板，前纸箱导向板的内侧沿长度方向等间距分布有多个托箱杆，托箱杆与动力辊道部件800的滚筒交错分布；相邻托箱杆之间的距离与动力辊道部件800的辊筒之间的间距相同，旋转轴支架翻转前，托箱杆位于动力辊道部件800的辊道面的下方，空纸箱沿动力辊道部件800输送过程中通过左挡铁901、右挡铁和多个纸箱隔离板将空纸箱分隔至相应的位置，夹紧气缸带动移动箱导向板向内移动夹紧相应的空纸箱，旋转机构通过旋转轴支架带动空纸箱侧向翻转，平移机构带动空纸箱前移，使空纸箱的开口与缓冲装置500上的假箱出口端对接，通过多个假箱和翻箱转移部件900中的左挡铁901、右挡铁盒和纸箱隔离板，实现多个纸箱的同时定位、夹持、自动装箱。

进一步地，隔离气缸的个数与假箱的个数相同，每个隔离气缸的一侧均设有反光板，移动箱导向板上沿长度方向依次分布有多个电眼，电眼的位置与反光板一一对应。

进一步地，夹紧气缸与旋转轴支架之间连接有弓形支架，夹紧气缸为双轴气缸B。

进一步地，旋转机构包括底座板、电机、减速机、曲柄、连杆和轴承支架，减速机和轴承支架均固设于底座板上，电机的输出端与减速机的输入端连接，减速机的输出端与曲柄的一端铰接，曲柄的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与旋转轴支架铰接，旋转轴支架的两端通过轴承设置于轴承支架；

平移机构包括气缸C和导轨，导轨平行设置于气缸C的一侧，导轨上设有滑块，滑块与底座板连接，气缸C带动底座板通过滑块沿导轨移动。

进一步地，旋转轴支架为L形，前纸箱导向板的下端沿长度方向分布有多个弧形槽，弧形槽大于动力辊道部件800的辊筒直径，相邻弧形槽之间的间距与动力辊道部件800的辊筒间距相同。

进一步地，还包括控制器，控制器分别与双环链部件200、直角坐标机器人、缓冲装置500、推包装置600、动力辊道部件800和翻箱转移部件900连接，双环链的每个卡位上均设有传感器，多个传感器均与控制器连接，所有气缸上均设有位置传感器。

进一步地，机架部件包括主体机架部件100和供箱机架部件。

一种采用以上所述的高速直角坐标装箱机的立式袋装箱方法，包括以下步骤：

1)通过双环链部件200将立式袋依次输送至直角坐标机器人的输入抓取位；

2)直角坐标机器人通过吸盘抓手部件400将立式袋抓取，平放至缓冲装置500的假箱内，叠层码放；

3)动力辊道部件800将空纸箱输送至指定位置，翻箱转移部件900带动空纸箱侧向翻转，使空纸箱口与假箱出口对接；

4)推包装置600将叠层码放完成的立式袋从假箱推入相应的纸箱内；

5)翻箱转部件带动纸箱回转至动力辊道部件800上，使纸箱口重新朝上，立式袋也随纸箱由平躺变为竖直码放，动力辊道部件800将装有立式袋的纸箱输出。

本发明的一个实施例中，本发明的工作原理：

当立式袋进入双环链部件200的排列卡上时，控制器发出卡移位信号，排列卡移动一个卡位，如此依次接第二包、第三包，当一组排列接满后，控制器发出交接信号，一组排列卡迅速移动至立式袋拾取位；同时另一组双环链部件200上的排列卡接后面的立式袋，如此往复、交替地进行。

当立式袋在双环链部件200的输送下，到达预定位置时，控制器发出拾袋信号，十字型XOY双轴联动直角坐标机器人300带动气缸吸盘抓手部件400向下运功，吸盘抓手部件400的吸盘紧密地压在立式袋上，开启真空，对立式袋进行吸取，达到拾袋的目的。吸取完毕后，控制器发出移动信号，十字型XOY双轴联动直角坐标机器人300带动吸盘抓手部件400移动到预定位置放袋。

如图11所示，在动力驱动部803的驱动下，通过链轮链条传动，使辊道部分801上的各传动辊按同方向转动，带动纸箱按图示方向运动。

如图12～图13所示，当空纸箱沿动力辊道部件800所示方向输送过来后，三件电眼916依次检测到纸箱后，控制器发出夹箱信号，两件双轴气缸A905伸出，完成挡箱功能；两件旋转气缸931带动左挡铁901、右挡铁909向内侧旋转90度，完成两侧夹箱功能。双轴气缸B914伸出，驱动移动箱导向板912伸出，与前纸箱导向板904对纸箱完成前、后夹持功能。一次可以定位和夹持三个空箱。当控制器发出供箱信号后，伺服电机921驱动减速机920旋转，通过曲柄919、连杆917、旋转轴支架930组成的曲柄摇杆机构，带动旋转轴支架930顺时针旋转90度，即带动三个空箱旋转90度，同时气缸C923伸出，带动三个空箱伸出，与缓冲装置500对接。

如图6所示，两件气缸A503的气缸轴做缩回运动，三件上折页板509和三件下折页板513分别向外侧旋转打开，完成对三个纸箱的折大页功能。两件气缸B522气缸轴做缩回运动，分别带动两件侧折页板524向外侧旋转打开，完成对两边纸箱的折小页功能，中部纸箱的小页是利用两件箱隔板508前端的弧形板进行支撑。反之，当纸箱送达到缓冲装置500完成折页后，检测到缓冲装置500内立式袋叠层完毕后，控制器发出推包信号，无杆气缸604上的滑块向前运动，带动推包杆602、三件推包板601向前推出，将缓冲装置500内叠层好的立式袋推入纸箱内，在装箱完毕后，两件气缸A503的气缸轴做伸出运动，三件上折页板509和三件下折页板513分别向内侧旋转90度，两件气缸B522气缸轴做伸出运动，两件侧折页板524分别向内侧旋转90度，为纸箱转移做准备。同时，当检测到无杆气缸604到位后，控制器发出回缩信号，无杆气缸604上的滑块向后运动，带动推包杆602、三件推包板601向后缩回，为下一个循环做准备。

当推包装置600将叠层好的立式袋推入空箱后；控制器发出满箱信号，同时气缸C923缩回，带动三个满箱缩回，伺服电机921驱动减速机920旋转，通过曲柄919、连杆917、旋转轴支架930组成的曲柄摇杆机构，带动旋转轴支架930逆时针旋转90度，即带动三个满箱反向旋转90度，回复原位，两件双轴气缸A905缩回，两件旋转气缸931带动左挡铁901、右挡铁909反向旋转90度，松开对满箱两侧夹紧，双轴气缸B914缩回，松开对满箱前、后夹紧，成品箱沿动力辊道部件800所示方向输出。

如图1～图2所示，本发明由装箱组件I和供箱组件Ⅱ固连而成。具体由主体机架部件100、双环链部件200、十字型XOY双轴联动直角坐标机器人300、吸盘抓手部件400、缓冲装置500、推包装置600、供箱机架部件700、动力辊道部件800、翻箱转移部件900组成，双环链部件200的底座201固定主体机架106上两件长底板113上，十字型XOY双轴联动直角坐标机器人结构300安装在主体机架106上的两件顶架安装板109上，吸盘抓手部件400安装在十字型XOY双轴联动直角坐标机器人结构300的下部，缓冲装置500上的箱底板516和下托板518分别固定主体机架106上的两件短扁钢应板111和宽平板112上。推包装置600上的两件导杆安装架607安装在主体机架106上的长扁钢114、宽平板112上。供箱机架部件700上的两件机架连接件707与主体机架106上的后横梁401固连。动力辊道部件800安装在机架部件700的供箱机架703上，翻箱转移部件900安装在机架部件700的供箱机架703上。依次完成立袋排列、立袋抓取、立式袋叠层、空箱输送、夹持、定位，空箱翻转、空箱折页、推包入箱、满箱翻转、满箱回位和成品箱输出等功能。

如图3所示：所述主体机架部件100由吊屏101、两件侧围板102、电气柜103、吊屏支架104、悬臂安装板105、主体机架106、左围板107、右围板108组成、两件顶架安装板109、两件右侧玻璃门110、两件短扁钢111、宽平板112、两件长底板113、长扁钢114、三件正面有机玻璃门115、气源箱116、下罩板117、左侧玻璃门118组成。悬臂安装板105、两件顶架安装板109、两件短扁钢111、宽平板112、两件长底板113、长扁钢114、分别焊接在主体机架106的相应位置上，吊屏支架104安装在悬臂安装板105上，吊屏101安装在吊屏支架104上。两件右侧玻璃门110呈对称布置，通过门铰链安装在主体机架106的右侧面，电气柜103安装在主体机架106的左前侧，左侧玻璃门118通过门铰链安装在主体机架106左后侧。

气源箱116安装在主体机架106正面左上方，下罩板117安装在主体机架106正面左下方，三件正面有机玻璃门115分别通过门铰链安装在主体机架106正面。左围板107、右围板108固连在主体机架106正上方，两件侧围板102分别固连在主体机架106两侧上方。

如图4所示，所述双环链部件200由四件底座201、高速双环链整列机202组成。四件底座201按两两对称布置，与主体机架106上两件长底板113固连。高速双环链整列机202安装在四件底座201上。高速双环链整列机202具体结构详见发明专利，专利号：ZL201420844425.6

本发明的工作过程是这样的：当立式袋进入双环链部件200的排列卡上时，控制器发出卡移位信号，排列卡移动一个卡位，如此依次接第二包、第三包，当一组排列接满后，控制器发出交接信号，一组排列卡迅速移动至立式袋拾取位；同时另一组双环链部件200上的排列卡接后面的立式袋，如此往复、交替地进行。

所述十字型XOY双轴联动直角坐标机器人结构300安装在主体机架106上的两件顶架安装板109，具体结构详见发明专利,专利号：201610192319.8

本发明的工作过程是这样的：控制器发出拾袋信号，在伺服电机的驱动下，十字型XOY双轴联动直角坐标机器人可沿X轴做横向移动，Y轴做纵向移动，从而达到在同一平面内，在预定位置拾取，在需要位置放下的功能。

如图5所示，所述吸盘抓手部件400由横梁401、三件分气块402、三件立柱403和三件直线伸缩型吸盘抓手结构404组成。三件分气块402固连在横梁401上，三件立柱403分别安装在横梁401的下部。三件直线伸缩型吸盘抓手结构404分别安装在三件立柱403的下方。吸盘抓手部件400安装在十字型XOY双轴联动直角坐标机器人结构300的下部。

本发明的工作过程是这样的：当立式袋在双环链部件200的输送下，到达预定位置时，控制器发出拾袋信号，十字型XOY双轴联动直角坐标机器人300带动气缸吸盘抓手部件400向下运功，吸盘抓手部件400的吸盘紧密地压在立式袋上，开启真空，对立式袋进行吸取，达到拾袋的目的。吸取完毕后，控制器发出移动信号，十字型XOY双轴联动直角坐标机器人300带动吸盘抓手部件400移动到预定位置放袋。

如图6～7所示：所述缓冲装置500由两件转动摆臂501、两件鱼眼接头502、两件气缸A503、两件TC座504、四件TC支撑座505、左侧板506、两件旋转轴507、两件箱隔板508、三件上折页板509、右侧板510、四件支撑座511、右折页支架512、三件下折页板513、左折页支架514、两件轴用挡圈515、箱底板516、肋板517、下托板518、两件转销519、两件铰链安装板520、两件迷你气缸底座521、两件气缸B522、两件Y型肘接头523、两件侧折页板524组成。下托板518固定在肋板517上，肋板517固定在箱底板516上，箱底板516和下托板518分别固定主体机架106上的两件短扁钢应板111和宽平板112上。左折页支架514、右折页支架512分别呈对称安装在箱底板516两端，两件箱隔板508等距离安装在箱底板516上部。两件支撑座511呈对称布置在左折页支架514上下侧；同理，另两件支撑座511呈对称布置在右折页支架512的上下侧。并装在轴承中轴521的两端；支撑座511两两一对，分别对两件旋转轴507两端实现径向支承和轴向定位。三件上折页板509等间距固定在上方旋转轴507上，三件下折页板513固定在下方旋转轴507上。两件TC支撑座505安装左折页支架514上方；另两件TC支撑座505安装左折页支架514下方。两个气缸A503分别与两件TC座504固连，每个TC座504与两件TC支撑座505铰接。两个鱼眼接头502固定在两个气缸A503的气缸轴端，两个转动摆臂501分别固定在两件旋转轴507的轴上，两件轴用挡圈515分别安装在两件旋转轴507的轴端，两个鱼眼接头502分别与两个转动摆臂501铰接。左侧板506和右侧板510分别安装在箱底板516的左、右方，两件铰链安装板520分别安装在左侧板506和右侧板510的前部。两件侧折页板524的中部长孔通过两件转销519分别与两件铰链安装板520铰接。两件迷你气缸底座521分别安装在左侧板506和右侧板510的后部，两件气缸B522的尾端分别与两件迷你气缸底座521铰接，两件Y型肘接头523分别固定在两件气缸B522的气缸轴部，两件Y型肘接头523分别与两件侧折页板524的尾部铰接。

本发明的工作过程是这样的：如图6所示，两件气缸A503的气缸轴做缩回运动，三件上折页板509和三件下折页板513分别向外侧旋转打开，完成对三个纸箱的折大页功能。两件气缸B522气缸轴做缩回运动，分别带动两件侧折页板524向外侧旋转打开，完成对两边纸箱的折小页功能，中部纸箱的小页是利用两件箱隔板508前端的弧形板进行支撑。反之，在装箱完毕后，两件气缸A503的气缸轴做伸出运动，三件上折页板509和三件下折页板513分别向内侧旋转90度，两件气缸B522气缸轴做伸出运动，两件侧折页板524分别向内侧旋转90度，为纸箱转移做准备。

如图8～9所示：所述推包装置600由三件推包板601、推包杆602、两件底板603、无杆气缸604、两件导杆605、两件中间梁606、两件导杆安装架607、四件导轮固定板608、八件导向轮轴609、八件导轮侧板610、八件导向滚轮611、八件小撑杆612组成。两件导杆安装架607呈对称布置安装在两件导杆605的两端，两件中间梁606安装在两件导杆安装架607内侧，无杆气缸604与两件中间梁606固连。推包杆602固连在无杆气缸604上，三件推包板601固连在推包杆602上，两件底板603分别固连在推包杆602上。导轮组件共四组，每组导轮组件由导轮固定板608、两件导向轮轴609、两件导轮侧板610、两件导向滚轮611、两件小撑杆612组成，两件导轮侧板610与两件小撑杆612、导轮固定板608固连，两件导向滚轮611分别空套在两件导向轮轴609上，两件导向轮轴609分别安装在两件导轮侧板610的上下部，两件导向滚轮611在导杆605上做滚动。四件导轮固定板608分别固连在两件底板603上。两件导杆安装架607安装在主体机架106上的长扁钢114、宽平板112上。

本发明的工作过程是这样的：当纸箱送达到缓冲装置500后，在缓冲装置500完成折页准备后，检测到缓冲装置500内立式袋叠层完毕后，控制器发出推包信号，无杆气缸604上的滑块向前运动，带动推包杆602、三件推包板601向前推出，将缓冲装置500内叠层好的立式袋推入纸箱内，当检测到无杆气缸604到位后，控制器发出回缩信号，无杆气缸604上的滑块向后运动，带动推包杆602、三件推包板601向后缩回，为下一个循环做准备。

如图10所示：所述供箱机架部件700由两件短围板701、后围板一702、供箱机架703、四件供箱玻璃门704、后围板二705、两件长矩形板706、两件机架连接件707、八件短矩形板708、四件地脚支座709组成。两件长矩形板706和八件短矩形板708分别焊接在供箱机架703的底座横梁上。两件短围板701分别固连在供箱机架703两侧上方，后围板一702、后围板二705固连在供箱机架703正上方，四件供箱玻璃门704呈两两对称通过门铰链安装在供箱机架703正面，两件机架连接件707固定在供箱机架703上的前横梁上，并与主体机架106上的后横梁固连。四件地脚支座709安装在主体机架703的四个角部。

如图11所示：所述动力辊道部件800由辊道部分801、两件单支撑脚802、动力驱动部803、三件双支撑脚804组成。两件单支撑脚和三件双支撑脚804固连在辊道部分801的架体上，动力驱动部803安装在辊道部分801的架体右下侧。两件单支撑脚和三件双支撑脚804分别与供箱机架703的八件短矩形板708固连。

本发明的工作过程是这样的：在动力驱动部803的驱动下，通过链轮链条传动，使辊道部分801上的各传动辊按同方向转动，带动纸箱按图示方向运动。

如图12～图13所示：所述翻箱转移部件900由左挡铁901、三件反光板902、反光板支架A903、前纸箱导向板904、两件双轴气缸A905、两件反光板支架B906、两件纸箱隔离板907、十件托箱杆908、右挡铁909、两件夹块910、两件旋转气缸安装板911、移动箱导向板912、三件光电支架913、双轴气缸B914、弓形支架915、三件电眼916、两件连杆917、左轴承支架918、两件曲柄919、减速机920、伺服电机921、两件气缸安装架922、气缸C923、浮动接头924、两件导轨925、四件滑块926、底座板927、右轴承支架928、两件带座球面球轴承929、旋转轴支架930、两件旋转气缸931组成。两件导轨925分别平行安装在供箱机架703的两件长矩形板706上，四件滑块926两两一组，分别安装在两件导轨925上。底座板927与四件滑块926固连，两件气缸安装架922安装在供箱机架703上，气缸C923与两件气缸安装架922固连。浮动接头924的一端固连在气缸C923的气缸轴上，浮动接头924的另一端与底座板927固连。伺服电机921固定在减速机920上，减速机920安装在底座板927上，左轴承支架918、右轴承支架928分别呈对称方向安装在底座板927上,两件带座球面球轴承929分别装在旋转轴支架930上的中轴的两端，并固连在左轴承支架918、右轴承支架928外侧，对旋转轴支架930起支承和轴向定位作用。两件曲柄919分别固连在减速机920的两端输出轴上，两件连杆917的一端分别与两件曲柄919铰接，两件连杆917的另一端与旋转轴支架930铰接。弓形支架915安装在旋转轴支架930后端，前纸箱导向板904安装在旋转轴支架930前端。双轴气缸B914与弓形支架915固连，移动箱导向板912固连在双轴气缸B914上。三件电眼916分别与三件光电支架913固连，三件光电支架913按规定距离分别安装在移动箱导向板912上。左挡铁901、右挡铁909分别固定在两件夹块910，两件夹块910分别固连在两件旋转气缸931气缸轴上，两件旋转气缸931分别安装在两件旋转气缸安装板911上，两件旋转气缸安装板911固连在前纸箱导向板904左、右两端。两件纸箱隔离板907固连在两件双轴气缸A905上，两件双轴气缸A905和两件反光板902分别安装在两件反光板支架B906上，两件反光板支架B906按规定距离安装在前纸箱导向板904中部，反光板902固连在反光板支架A903上，反光板支架A903安装在前纸箱导向板904左端。三件电眼916与三件反光板902形成一一对应。十件托箱杆908等距离固连在前纸箱导向板904上。

本发明的工作过程是这样的：如图12～图13所示，当空纸箱沿动力辊道部件800所示方向输送过来后，三件电眼916依次检测到纸箱后，控制器发出夹箱信号，两件双轴气缸A905伸出，完成挡箱功能；两件旋转气缸931带动左挡铁901、右挡铁909向内侧旋转90度，完成两侧夹箱功能。双轴气缸B914伸出，驱动移动箱导向板912伸出，与前纸箱导向板904对纸箱完成前、后夹持功能。一次可以定位和夹持三个空箱。当控制器发出供箱信号后，伺服电机921驱动减速机920旋转，通过曲柄919、连杆917、旋转轴支架930组成的曲柄摇杆机构，带动旋转轴支架930顺时针旋转90度，即带动三个空箱旋转90度，同时气缸C923伸出，带动三个空箱伸出，与缓冲装置500对接，装箱准备过程完成。当推包装置600将叠层好的立式袋推入空箱后；控制器发出满箱信号，同时气缸C923缩回，带动三个满箱缩回，伺服电机921驱动减速机920旋转，通过曲柄919、连杆917、旋转轴支架930组成的曲柄摇杆机构，带动旋转轴支架930逆时针旋转90度，即带动三个满箱反向旋转90度，回复原位，两件双轴气缸A905缩回，两件旋转气缸931带动左挡铁901、右挡铁909反向旋转90度，松开对满箱两侧夹紧，双轴气缸B914缩回，松开对满箱前、后夹紧，成品箱沿动力辊道部件800所示方向输出。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高速直角坐标装箱机，其特征在于，包括机架部件，和设置于机架部件上的双环链部件、直角坐标机器人、缓冲装置、推包装置、动力辊道部件和翻箱转移部件，双环链部件的输出端设置于缓冲装置的一侧，直角坐标机器人设置于双环链部件和缓冲装置的上方，直角坐标机器人上设有吸盘抓手部件，直角坐标机器人的输入抓取位与双环链部件的输出端对接，直角坐标机器人的输出码放位与缓冲装置对接，推包装置和动力辊道部件分别设置于缓冲装置的两侧，缓冲装置上设有假箱，翻箱转移部件设置于动力辊道部件上，翻箱转移部件和推包装置相对设置于假箱工位的两侧；

吸盘抓手部件包括横梁和多个抓手组，多个抓手组沿横梁的长度方向分布，每个抓手组的上端与横梁连接，每个抓手组均包括吸取式抓手或夹持式抓手；

缓冲装置包括箱底板、左侧板、右侧板和若干箱隔板，左侧板和右侧板分别设置于箱底板的两端，各箱隔板沿箱底板长度方向分布于左侧板和右侧板之间，将左侧板和右侧板之间的空间分隔成多个假箱，抓手组的个数与假箱个数相同，相邻假箱之间的中心距离与相邻抓手组之间的中心距离相同；

假箱的前端设有两个平行布置的旋转轴，位于上方的旋转轴上等间距固设有多个上折页板，位于下方的旋转轴上等间距固设有多个下折页板，每个假箱均与一个上折页板和一个下折页板对应布置，箱隔板前端的两侧均连接有弧形板，左侧板和右侧板的前端均连接有一个侧折页板，两个侧折折页板通过转销分别与左侧板和右侧板铰接。

2.根据权利要求1所述的高速直角坐标装箱机，其特征在于，左侧板和右侧板的外侧分别设有左折页支架和右折页支架，旋转轴的两端分别通过轴承固设于左折页支架和右折页支架上，两个旋转轴的一端均连接有气缸A，旋转轴与气缸A之间连接有转动摆臂，两个气缸A分别设置于左折页支架和右折页支架上；气缸A通过转动摆臂带动旋转轴转动，使上折页和下折页进行旋转折页。

3.根据权利要求1所述的高速直角坐标装箱机，其特征在于，左侧板和右侧板的外侧均设有铰链安装板，转销设置于铰链安装板上，侧折页板与铰链安装板铰接，两个侧折页板均连接有一个气缸B，两个气缸B设置于左侧板和右侧板上，气缸B带动侧折页板翻转；

推包装置包括横推机构和推包架，推包架设置于横推机构上，推包架上沿横向分布有多个推包杆，推包杆的外端设有推包板。

4.根据权利要求3所述的高速直角坐标装箱机，其特征在于，橫推机构包括推包气缸、两个导杆和导杆安装架，两个导杆分布于推包气缸的两侧，两个导杆均固设于导杆安装架上，推包气缸通过中间梁与导杆安装架连接，导杆上设有多个导轮组件，导轮组件可沿导杆移动，导轮组件固设于推包架上，推包气缸与推包架连接，推包气缸通过推包架带动推包杆和推包板沿导杆移动。

5.根据权利要求4所述的高速直角坐标装箱机，其特征在于，所述的导轮组件包括导轮固定板、两件导向轮轴、两件导轮侧板和两件导向滚轮，两个导向滚轮设置于导向杆的两侧，每个导向滚轮套装于一个导向轮轴上，两个导轮侧板分别设置于导向滚轮的两端，导轮侧板通过导轮固定板与推包架连接固定，导向轮轴的两端分别与两个导轮侧板连接固定。

6.根据权利要求1所述的高速直角坐标装箱机，其特征在于，翻箱转移部件包括移动箱导向板、前纸箱导向板、旋转轴支架、旋转机构和平移机构，移动箱导向板和前纸箱导向板相对平行设置于旋转轴支架上，移动箱导向板与旋转轴支架之间连接有夹紧气缸，旋转轴支架设置于旋转机构上，旋转机构设置于平移机构上；平移机构带动旋转机构和旋转轴支架水平移动，旋转机构带动旋转轴支架翻转；

其中，前纸箱导向板的两端分别设有左挡铁和右挡铁，左挡铁和右挡铁均连接有旋转气缸，左挡铁和右挡铁均由相应旋转气缸带动旋转，前纸箱导向板上沿长度方向依次分布有多个隔离气缸，隔离气缸布置于左挡铁和右挡铁之间，隔离气缸的活塞杆上连接有纸箱隔离板，前纸箱导向板的内侧沿长度方向等间距分布有多个托箱杆，托箱杆与动力辊道部件的滚筒交错分布；旋转轴支架翻转前，托箱杆位于动力辊道部件的辊道面的下方，空纸箱沿动力辊道部件输送过程中通过左挡铁、右挡铁和多个纸箱隔离板将空纸箱分隔至相应的位置，夹紧气缸带动移动箱导向板向内移动夹紧相应的空纸箱，旋转机构通过旋转轴支架带动空纸箱侧向翻转，平移机构带动空纸箱前移，使空纸箱的开口与缓冲装置上的假箱出口端对接。

7.根据权利要求6所述的高速直角坐标装箱机，其特征在于，旋转机构包括底座板、电机、减速机、曲柄、连杆和轴承支架，减速机和轴承支架均固设于底座板上，电机的输出端与减速机的输入端连接，减速机的输出端与曲柄的一端铰接，曲柄的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与旋转轴支架铰接，旋转轴支架的两端通过轴承设置于轴承支架；

平移机构包括气缸C和导轨，导轨平行设置于气缸C的一侧，导轨上设有滑块，滑块与底座板连接，气缸C带动底座板通过滑块沿导轨移动。

8.一种采用权利要求1所述的高速直角坐标装箱机的立式袋装箱方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过双环链部件将立式袋依次输送至直角坐标机器人的输入抓取位；

2)直角坐标机器人通过吸盘抓手部件将立式袋抓取，平放至缓冲装置的假箱内，叠层码放；

3)动力辊道部件将空纸箱输送至指定位置，翻箱转移部件带动空纸箱侧向翻转，使空纸箱口与假箱出口对接；

4)推包装置将叠层码放完成的立式袋从假箱推入相应的纸箱内；

5)翻箱转部件带动纸箱回转至动力辊道部件上，使纸箱口重新朝上，动力辊道部件将装有立式袋的纸箱输出。