CN109051053B - 多工位串联陶瓷砖包装机及其包装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多工位串联陶瓷砖包装机，包括机架、送砖机构、陶瓷砖传送机构、抓取装置、往复移动装置、纸仓、取纸装置、送纸装置和包装装置，陶瓷砖传送机构、纸仓和包装装置设置于第一机架层，往复移动装置、取纸装置和送纸装置设置于第二机架层；抓取装置、取纸装置、送纸装置、包装装置和纸仓的数量相等，且与设置的多工位数量相同；抓取装置抓取多包陶瓷砖，由往复移动装置移送至包装装置，取纸装置和送纸装置放置包装纸板，由包装装置完成包装。本发明还公开一种采用多工位串联陶瓷砖包装机的包装方法，在不增加包装生产线和新装置的情况下，能大幅提高陶瓷包装机的产能。

Description

多工位串联陶瓷砖包装机及其包装方法

技术领域

本发明涉及智能包装技术领域，具体涉及一种多工位串联陶瓷砖包装机及其包装方法。

背景技术

在陶瓷生产的包装作业中，陶瓷砖包装机取代手工包装，大幅降低了陶瓷包装作业的劳动强度并提高了生产效率。现有的陶瓷砖包装机技术已比较成熟，在陶瓷生产的包装作业中取代工人的手工包装过程中起到了很重要的作用，但随着陶瓷砖的单线产量也越来越大，目前的包装设备在包装速度依然无法匹配其产量，仍是过渡性产品，为更进一步降低陶瓷包装作业工人的劳动强度，将夜班的产能安排在白班内完成，实现陶瓷生产减员增效的目标，需要产能更大的设备完成包装作业。

现有陶瓷砖包装机的工作流程如下：

1)设有1个纸仓位，往复式移动取纸机构从纸仓内取出1张包装纸板并送至包装折纸位；

2)设有1个陶瓷砖的抓取工位，往复式移动抓砖机构从抓取工位抓取1包陶瓷砖并送至包装工位的包装纸板上方；

3)设有1个包装工位，每个工作节奏内完成1包陶瓷砖的包装折纸作业。

目前采用该原理的设备能完成的最大产能约为8包/分钟左右，致使该类包装机包装速度难以提高的原因，除受限完成上述流程所需的时间外，另一重要原因是由单一工位所导致，即每个工作循环中，只能实现单包陶瓷砖的包装作业。

综上所述，由于现有包装工艺和包装设备结构设计上存在不足，导致现有大规格陶瓷砖不能满足自动高速包装的生产要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种多工位串联陶瓷砖包装机及其包装方法，采用2工位或多工位，抓取装置、纸仓、取纸装置、送纸装置和包装装置的数量和工位数相同，各抓取装置进行串联连接，能比现有陶瓷包装机的产能提高70％。

本发明提供一种多工位串联陶瓷砖包装机，包括机架、送砖机构、陶瓷砖传送机构、抓取装置、往复移动装置、纸仓、取纸装置、送纸装置、包装装置和移出装置，所述机架包括第一机架层和平行于所述第一机架层的第二机架层，所述陶瓷砖传送机构、所述纸仓和所述包装装置设置于所述第一机架层，所述往复移动装置、所述抓取装置、所述取纸装置和送纸装置设置于第二机架层；所述抓取装置包括移动小车、导柱、竖向气缸、方形架、导杆、导套、横向气缸和夹板，所述导柱与所述移动小车形成移动副，所述竖向气缸通过所述导柱与所述方形架相连，所述导杆与所述方形架固连，所述导套与所述导杆形成移动副，所述导套、所述夹板和所述横向气缸相连；所述往复移动装置包括电机、减速器、带轮和传送带，所述电机的第一端与所述第二机架层固连，所述电机的第二端通过所述减速器与所述带轮相连，所述带轮与所述传送带相连，所述传送带与所述移动小车相连；所述取纸装置包括取纸支架、取纸气缸、吸盘固定架和吸盘，所述取纸气缸的第一端与所述取纸支架相连，所述取纸气缸的第二端与所述吸盘固定架相连，所述吸盘与所述吸盘固定架固连；所述送纸装置包括导轨、沿导轨移动的滑块、与所述滑块固连的手指气缸安装杆和连接于手指气缸安装杆上的手指气缸；所述包装装置包括承送带和打包组件，所述打包组件包括设置于所述承送带的下方的纵向折纸组件和设置于承送带侧方横向折纸组件。

所述抓取装置、所述包装装置、所述纸仓、所述取纸装置和所述送纸装置的数量相等，所述抓取装置间相互串联，所述纸仓、所述取纸装置、所述送纸装置和所述包装装置一一对应设置。

相邻纸仓的间距、相邻取纸装置的间距、相邻送纸装置的间距和相邻包装装置的间距均与相邻抓取装置的间距相等。

所述送砖机构的上表面高于所述陶瓷砖传送机构的上表面，所述送砖机构的中间对称面与所述陶瓷砖传送机构的中间对称面重合。

所述移出装置的上表面低于所述包装装置的上表面，所述移出装置的中间对称面与所述包装装置的中间对称面重合。

另一方面，本发明还公开一种利用前述的多工位串联陶瓷砖包装机进行的包装方法，包括如下步骤：

S1，所述送砖机构将多包陶瓷砖传送至所述陶瓷砖传送机构，所述陶瓷砖传送机构将多包陶瓷砖移动至相应的抓取工位；

S2，同一时刻，所述往复移动装置将多个抓取装置传送至相应的抓取工位上方，多个抓取装置同时作业，经所述竖向气缸和所述横向气缸的作用，所述夹取机构下降并夹紧多包陶瓷砖，在所述竖向气缸作用下，所述夹取机构升至原高度，所述往复移动装置将多包陶瓷砖移至包装工位；

S3，同一时刻，所述取纸装置和所述送纸装置将各纸仓中的包装纸板送至相应的包装工位，多个抓取装置将多包陶瓷砖同步下放于相应包装工位的包装纸板上，在所述竖向气缸作用下，所述夹取机构升至原高度，所述往复移动装置带动多个抓取装置向抓取工位移动；

S4，所述夹取机构升至原高度的同时，已成型的陶瓷砖经所述承送带传送，最终由所述移出装置移出。

优选地，步骤S2中，当所述夹取机构升至原高度的同时，步骤S1开始同步执行。

本发明的有益效果是：

1、采用2工位或多工位，在不增加包装生产线的情况下，能大幅提高陶瓷包装机的产能；

2、所需结构组件均包含在现有包装生产线中，便于对现有的包装生产线直接进行改进，改进成本低，并可根据陶瓷砖的生产线产量自由设定工位数量。

附图说明

图1为本发明实施例多工位串联陶瓷砖包装机的结构示意图；

图2为本发明实施例多工位并联包装机的结构示意图；

图3为本发明取纸装置的结构示意图；

图4为本发明抓取装置和往复移动装置的前视图；

图5为本发明送纸装置的俯视图；以及

图6为本发明包装装置的前视图。

主要附图标记：

陶瓷砖1；机架2；送砖机构3；陶瓷砖传送机构4；抓取装置5；往复移动装置6；纸仓7；取纸装置8；送纸装置9；包装装置10；移出装置11；

第一机架层21；第二机架层22；

移动小车51；导柱52；竖向气缸53；方形架54；导杆55；导套56；横向气缸57；夹板58；

电机61；减速器62；带轮63；传送带64；

取纸支架81；取纸气缸82；吸盘固定架83；吸盘84；

导轨91；滑块92；手指气缸安装杆93；手指气缸94；

承送带101；打包组件102；纵向折纸组件1021；横向折纸组件1022。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于该技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

如图1所示，一种多工位串联陶瓷砖包装机，包括机架2、送砖机构3、陶瓷砖传送机构4、抓取装置5、往复移动装置6、纸仓7、取纸装置8、送纸装置9、包装装置10和移出装置11。机架2包括第一机架层21和平行于第一机架层21的第二机架层22，第一机架层21为底部的一水平方向的钢架支撑结构，陶瓷砖传送机构4、纸仓7和包装装置10安装于第一机架层21或其延伸结构，第二机架层22为较高的水平方向的钢架支撑结构，往复移动装置6、取纸装置8和送纸装置9安装于第二机架层22或其延伸结构，往复移动装置6和取纸装置8、送纸装置9的高度不完全相同。送砖机构3的上表面高于陶瓷砖传送机构4的上表面，送砖机构3的中间对称面与陶瓷砖传送机构4的中间对称面重合。移出装置11的上表面低于包装装置10的上表面，移出装置11的中间对称面与包装装置10的中间对称面重合。

如图3所示，取纸装置8包括取纸支架81、取纸气缸82、吸盘固定架83和固连于吸盘固定架83上吸盘84，取纸支架81与第二机架层22固连，取纸气缸82的第一端与取纸支架81相连，取纸气缸82的第二端与吸盘固定架83相连，取纸气缸82能带动吸盘固定架83上下移动，吸盘84能吸起包装纸板。

如图4所示，往复移动装置6包括电机61、减速器62、带轮63和传送带64，电机61的第一端与第二机架层22固连，电机61的第二端通过减速器62与带轮63相连，带轮63与传送带64相连，传送带64与移动小车51相连。抓取装置5设置在第二机架层22上，包括移动小车51、导柱52、竖向气缸53、方形架54、导杆55、导套56、横向气缸57和夹板58，移动小车51在传送带64的带动下，通过自身车轮能沿第二机架层22的上横梁运动，四个导柱52与移动小车51垂直相连并形成移动副，通过导柱52分别与竖向气缸53、方形架54相连，竖向气缸53通过带动导柱52，从而驱动方形架54上下移动；导杆55固连在方形架54上，导套56、夹板58和横向气缸57连为一体，在横向气缸57驱动下，导套56沿导杆55移动，从而带动夹板58左右移动。

如图5所示，送纸装置9包括导轨91、滑块92、手指气缸安装杆93和手指气缸94，设置于一端的电机驱动皮带运作，皮带带动导轨91上的滑块92移动，手指气缸安装杆93固连于滑块92上，随其一起运动，手指气缸安装杆93上的手指气缸94能夹取取纸气缸82吸起的包装纸板，再随滑块92沿导轨91移动至包装工位。包装装置10包括承送带101和打包组件102，打包组件102的结构图如图6所示，打包组件102包括设置于承送带101下方的纵向折纸组件1021和设置于承送带101侧方横向折纸组件1022，优选地，打包组件102为现有的包装折纸机构。

多工位串联陶瓷砖包装机的抓取装置5、包装装置10、纸仓7、取纸装置8和送纸装置9的数量相等，且为多个，抓取装置5间相互串联，纸仓7、取纸装置8、送纸装置9和包装装置10一一对应设置，既能够最大程度保留并利用当下陶瓷砖包装机的布局，减少升级难度和工作量，也能最大化提高产能。而进一步地，多个取纸装置8也可以设计为一体，使一套取纸装置能同时取多张包装纸板，送纸装置9和纸仓7也可以做类似设计，可以减小占地面积，减少驱动机构，简化控制系统。

多个抓取装置5串联在传送带64上，其间距可调，优选地，多块陶瓷砖1所在的抓取工位间的间距、多个纸仓7间的间距、多个取纸装置8间的间距、多个送纸装置9间的间距和多个包装装置10间的间距均与多个抓取装置5间的间距相等，保证了陶瓷砖1在整个抓取、包装过程中位置的准确性。

该多工位串联陶瓷砖包装机所选用的包装方法，具体包括如下步骤：

S1，送砖机构3将n包陶瓷砖1从砖垛传送至陶瓷砖传送机构4，陶瓷砖传送机构4将n包陶瓷砖1移动至相应的n个抓取工位；

S2，在n包陶瓷砖1移至相应n个抓取工位后，往复移动装置6将n个抓取装置5传送至相应的n个抓取工位上方，n个抓取装置5同时作业，经各竖向气缸53和各横向气缸57的作用，n个夹板58下降并夹紧n包陶瓷砖1，再在各竖向气缸53作用下，n个夹板58升至原高度，往复移动装置6将n包陶瓷砖1移至相应的n个包装工位的上方；

S3，在n包陶瓷砖1移至相应n个包装工位的同一时刻，n个取纸装置8将n个纸仓7中的n个包装纸板吸起，送纸装置9将n个包装纸板送至相应的n个包装工位，多个抓取装置5将n包陶瓷砖1同步下放于相应包装工位的包装纸板上，在各竖向气缸53作用下，n个夹板58升至原高度，往复移动装置6带动n个抓取装置5向抓取工位移动；

S4，在n个夹板58升至原高度的同时，n个包装装置10中的n个打包组件102同时对n包陶瓷砖1进行包装，成型后的陶瓷砖1经承送带101传送，最终由移出装置11移出。

上述步骤为完整的一个工作循环。为提高效率，在步骤S2中，当n个夹板58升至原高度的同时，步骤S1继续新一轮的工作循环。

以n＝2为例进行具体说明。

图1为本发明实施例多工位串联陶瓷砖包装机的结构示意图，图中包含2个工位，能实现两个包装盒的同时取送，实现两包陶瓷砖1的同时抓取、同时输送和同时包装，陶瓷砖传送机构4的两条输送带与包装装置10的两条输送带分别对齐，右侧陶瓷砖先穿过左侧陶瓷砖的包装工位，再到达其包装工位，即为串行形式的包装机。由于往复移动装置6的移动方向与陶瓷砖传送机构4的运动方向相同，该多工位串联陶瓷砖包装机的整体布局为线型，适用于窄而长的空间，更加适用于现有厂房的布局。2工位的串行包装机比现有陶瓷包装机的产能提高70％，可达到13包/分钟。

图2为本发明实施例多工位并联包装机的结构示意图，图中也包含两个工位，能实现两个包装盒的同时取送，实现两包陶瓷砖1的同时抓取、同时输送和同时包装，但不同于图1，图2中陶瓷砖传送机构4的两条输送带与包装装置10的两条输送带相并排，两包陶瓷砖1均直接从抓取工位到达各自包装工位，两工位间的输送耗时更短、速率更高，即为并行形式的包装机。由于往复移动装置6的移动方向与陶瓷砖传送机构4的运动方向相垂直，该多工位串联陶瓷砖包装机的整体布局为方型，适用于长宽比值较小的空间。2工位的并联包装机比现有陶瓷包装机的产能提高80％，可达到14包/分钟。

上述两种多工位包装机的工作流程均可按照步骤S1～S4进行，差异点在于因布局不同所导致的具体驱动装置的参数设置的不同，在多工位并联包装机中，两包陶瓷砖1从抓取工位到自包装工位的用时更少，所需要匹配的送砖机构3、取纸装置8和送纸装置9的速率也更高。

以上所述是本申请的优选实施方式，不以此限定本发明的保护范围，应当指出，对于该技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种多工位串联陶瓷砖包装机，包括机架、送砖机构、陶瓷砖传送机构、抓取装置、往复移动装置、纸仓、取纸装置、送纸装置、包装装置和移出装置，其特征在于：

所述机架包括第一机架层和平行于所述第一机架层的第二机架层，所述陶瓷砖传送机构、所述纸仓和所述包装装置设置于所述第一机架层，所述往复移动装置、所述抓取装置、所述取纸装置和送纸装置设置于第二机架层；

所述抓取装置包括移动小车、导柱、竖向气缸、方形架、导杆、导套、横向气缸和夹板，所述导柱与所述移动小车形成移动副，所述竖向气缸通过所述导柱与所述方形架相连，所述导杆与所述方形架固连，所述导套与所述导杆形成移动副，所述导套、所述夹板和所述横向气缸相连；

所述往复移动装置包括电机、减速器、带轮和传送带，所述电机的第一端与所述第二机架层固连，所述电机的第二端通过所述减速器与所述带轮相连，所述带轮与所述传送带相连，所述传送带与所述移动小车相连；

所述取纸装置包括取纸支架、取纸气缸、吸盘固定架和吸盘，所述取纸气缸的第一端与所述取纸支架相连，所述取纸气缸的第二端与所述吸盘固定架相连，所述吸盘与所述吸盘固定架固连；

所述送纸装置包括导轨、沿导轨移动的滑块、与所述滑块固连的手指气缸安装杆和连接于手指气缸安装杆上的手指气缸，

所述包装装置包括承送带和打包组件，所述打包组件包括设置于所述承送带的下方的纵向折纸组件和设置于承送带侧方横向折纸组件；

该多工位串联陶瓷砖包装机所选用的包装方法，具体包括如下步骤：

S1，送砖机构将n包陶瓷砖从砖垛传送至陶瓷砖传送机构，陶瓷砖传送机构将n包陶瓷砖移动至相应的n个抓取工位；

S2，在n包陶瓷砖移至相应n个抓取工位后，往复移动装置将n个抓取装置传送至相应的n个抓取工位上方，n个抓取装置同时作业，经各竖向气缸和各横向气缸的作用，n个夹板下降并夹紧n包陶瓷砖，再在各竖向气缸作用下，n个夹板升至原高度，往复移动装置将n包陶瓷砖移至相应的n个包装工位的上方；

S3，在n包陶瓷砖移至相应n个包装工位的同一时刻，n个取纸装置将n个纸仓中的n个包装纸板吸起，送纸装置将n个包装纸板送至相应的n个包装工位，多个抓取装置将n包陶瓷砖同步下放于相应包装工位的包装纸板上，在各竖向气缸作用下，n个夹板升至原高度，往复移动装置带动n个抓取装置向抓取工位移动；

S4，在n个夹板升至原高度的同时，n个包装装置中的n个打包组件同时对n包陶瓷砖进行包装，成型后的陶瓷砖经承送带传送，最终由移出装置移出；

上述步骤为完整的一个工作循环，为提高效率，在步骤S2中，当n个夹板升至原高度的同时，步骤S1继续新一轮的工作循环。

2.根据权利要求1所述的多工位串联陶瓷砖包装机，其特征在于，所述抓取装置、所述包装装置、所述纸仓、所述取纸装置和所述送纸装置的数量均相等，所述抓取装置间相互串联，所述纸仓、所述取纸装置、所述送纸装置和所述包装装置一一对应设置。

3.根据权利要求2所述的多工位串联陶瓷砖包装机，其特征在于，相邻纸仓的间距、相邻取纸装置的间距、相邻送纸装置的间距和相邻包装装置的间距均与相邻抓取装置的间距相等。

4.根据权利要求3所述的多工位串联陶瓷砖包装机，其特征在于，所述送砖机构的上表面高于所述陶瓷砖传送机构的上表面，所述送砖机构的中间对称面与所述陶瓷砖传送机构的中间对称面重合。

5.根据权利要求4所述的多工位串联陶瓷砖包装机，其特征在于，所述移出装置的上表面低于所述包装装置的上表面，所述移出装置的中间对称面与所述包装装置的中间对称面重合。