CN109080215A - 一种高效安全模切机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纸板制造设备领域，尤其涉及一种高效安全模切机构。所述的模切机构包括一个快速送纸装置以及一个高效模切装置，快速送纸装置包括由纵向支杆和由纵向支杆支撑的横向导杆组成的主体支架，横向导杆上设有第一导轨，第一导轨上设有第一机械臂，所述的高效模切装置包括模切机的模切机构的侧边设有第二机械臂的模切机，第二机械臂由传动组件以及机械手组成，所述的机械手包括第二固定件、支撑臂以及抓取部，其中所述的固定件一侧与第二导轨扣合滑动连接，另一侧与传动带固定连接。本发明具有以下有益效果：1）极高的工作效率运送以及取出纸板；2）无需人工操作，减少劳动力成本；3）提高工作安全性；4）减少纸张出现损坏的情况。

Description

一种高效安全模切机构

技术领域

本发明涉及纸板制造设备领域，尤其涉及一种高效安全模切机构。

背景技术

包装纸箱作为现代物流不可缺少的一部分，承担着容装、保护产品、美观的重要责任。通常用作商品的包裹物或物品保护外层使用物。纸箱的体积因商品的大小而改变，纸箱通常有“小心轻放”、“怕湿”、“向上”、“堆码极限”、“怕晒”、“防潮”“质量安全”“禁止翻滚”“不可践踏”“注意防火”“易碎物品”“绿化环境”“怕热”“食品”“防异味”等多种图案或文字提示，提醒使用者注意，以保护内装物品不受伤害。

目前随着人民群众的生活水平不断的提升，纸板包装以及纸类工艺制品的需求量不断加大，因此在纸板制造领域平压压痕切线机的使用越来越多，但是目前的平压压痕切线机大多都是靠人工手动操作，为确保高工作效率，通常纸板在从平压压痕切线机中取出后需要马上将新的待加工压痕纸板放入进行连续操作，但是由于进行长时间的机械化工作后工人极易产生精神和身体上的疲劳，工作过程中容易恍惚或发生疏忽，又由于平压压痕切线机的开和速度较快，因此在连续化作业过程中，工人在取纸过程中容易将手臂、手指夹进平压压痕切线机中，导致身体的残疾，这严重影响了工人的生命安全。此外，人工操作往往会降低整体的加工效率，不利于快速流水线式的加工纸板。

若能够用全自动的送纸装置代替人工将压痕好了的纸板放入，能够有效的减少工人伤害事故的产生。然而，目前有关于能够将待进行压痕加工的纸张放入平压压痕切线机中的产品却始终没有报道。

中国专利局于2017年7月24日公开了一种方便调节的加热型压痕机的实用新型专利授权，其授权公告号为CN207449487U，该方便调节的加热型压痕机，包括压痕机底板，所述压痕机底板的上表面左侧固定连接有竖板，所述竖板的右侧固定连接有电机，所述电机的输出端通过联轴器固定连接有转轴，所述转轴的表面固定连接有压痕模型套，所述压痕机底板的上表面中央固定连接有加热箱。该方便调节的加热型压痕机，通过设置了调节筒、调节板、调节柱和第一螺钉，使传送轮与压痕模型套之间的距离可以调节，加热型压痕机可以加工不同厚度的产品，有效的解决了当前的加热型压痕机一般是根据加工的产品特制的，无法根据不同加工产品的厚度去调节，造成可加工产品单一的问题。但是，该实用新型也存在着许多的不足，其中最为不足之处在于其结构中没有能够能自动将待加工的纸张放入压痕机中，因此需要人工手动将待加工的纸张放入压痕机中，导致其具有将工人致残的隐患。

发明内容

为解决现有技术中平压压痕切线机大多都是靠人工手动操作，为确保高工作效率，通常纸板在从平压压痕切线机中取出后需要马上将新的待加工压痕纸板放入进行连续操作，但是由于进行长时间的机械化工作后工人极易产生精神和身体上的疲劳，工作过程中容易恍惚或发生疏忽，又由于平压压痕切线机的开和速度较快，因此在连续化作业过程中，工人在取纸过程中容易将手臂、手指夹进平压压痕切线机中，导致身体的残疾，严重影响了工人的生命安全，并且人工操作往往会降低整体的加工效率，不利于快速流水线式的加工纸板等问题，本发明提供了一种高效安全模切机构。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高效安全模切机构，所述的模切机构包括一个快速送纸装置以及一个高效模切装置，所述的快速送纸装置包括主体支架，主体支架由两侧的纵向支杆和由纵向支杆支撑的横向导杆组成，所述横向导杆的一端连接于一侧的纵向支杆上端，另一端向另一侧的纵向支杆外延伸，且横向导杆上设有第一导轨，第一导轨上设有第一机械臂，所述的高效模切装置包括模切机，所述的模切机的模切机构的侧边设有一个第二机械臂，所述的第二机械臂由传动组件以及垂直并与传动组件滑动连接的机械手组成，所述的传动组件包括一个第二导轨以及传动带，所述的第二导轨与传动带相互紧贴平行设置，所述的机械手包括第二固定件、支撑臂以及抓取部，其中所述的固定件一侧与第二导轨扣合滑动连接，另一侧与传动带固定连接。

本发明中，第一机械臂用以抓取和运送纸板，第一导轨带动第一机械臂运动十分平稳，可提高运送纸板的稳定性，横向导杆一端连接于一侧的纵向支杆，另一端向另一侧的纵向支杆外延伸，可使得整体装置占地较少又能具备较大的运送范围。

本发明中的高效模切装置通过在普通的模切机的模切结构上添加一个高效取纸智能机械臂，其通过传动组件与机械手之间的相互配合，使得在模切机工作完成时，机械手能够通过传动组件伸入到模切机中，将加工完毕的纸张通过设置在机械手端部的抓取部抓取出来，然后再通过传动组件将机械手从模切机中伸出，然后将纸张放到收纸机上，等待下一步工作。

因此添加了本发明的模切机能够实现机械自动化加工，减少了人工的手动操作，保证了工人的生命安全，同时由于全部由机械化加工，加工过程中没有停顿，使得整体装置的加工速度大大提升，整体的加工效率以及经济效益也大大提升。

作为优选，所述的第一机械臂由纵向传动装置和抓取臂组成，纵向传动装置与第一导轨滑动连接，所述抓取臂由纵杆和横杆组成，纵杆连接纵向传动装置，横杆设置在纵杆下端，横杆上还设有若干个送纸吸盘结构。

纵向传动装置与第一导轨连接，带动整个第一机械臂的移动，并且提供抓取臂部分纵向上下移动的能力，提高第一机械臂抓取、运送和放置纸板的效率，实现高效快速地送纸。

纵杆连接纵向传动装置使得抓取臂可灵活地上下移动，横杆的设置使得抓取臂可设置更多的送纸吸盘结构，有利于提高抓取吸附和运送纸板的稳定性。

作为优选，所述送纸吸盘结构分别设有第一固定件、送纸吸盘和连杆，第一固定件设置在横杆的上侧，送纸吸盘设置在横杆的下侧，第一固定件和送纸吸盘之间通过贯通横杆的连杆进行连接，连杆与第一固定件及送纸吸盘的连接处均设有弹簧。

第一固定件、送纸吸盘和连杆的配合使得送纸吸盘结构更加稳定，能够适应抓取臂快速抓取及运送的高强度运作，长久保持高度稳定性，同时弹簧的设置使得第一固定件和送纸吸盘具备一定角度倾斜的能力，避免纸板未放置平整而导致无法平稳吸附抓取纸板，送纸吸盘倾斜一定极小的角度便可方便且平稳地抓取并吸附纸板，以方便运送。

作为优选，所述纵向传动装置内设有齿轮，齿轮与抓取臂的纵杆连接，所述第一导轨为设有双层轨道的导轨。

齿轮与纵杆连接，并由齿轮带动纵杆上下移动，能够提高上下移动的稳定性，并且相较于液压传动的结构，本发明结构的体积更小，延时性更低，拥有更高的灵敏性及更好的使用效果。双层轨道的第一导轨可大大提高纵向传动装置在导轨上移动时的稳定性，以确保抓取臂在抓取及运送纸板时具备更高的稳定性，不易造成纸板滑落等问题的发生。

作为优选，所述纵向传动装置内设有横向调节结构，其由调节套、若干个调节轮和若干个定心轮组成，所述调节套套接在纵杆上，调节套上设有与调节轮数量相等且相互适配的横向调节孔，定心轮和调节轮传动连接且交错设置安装在纵向传动装置上，调节轮与调节套上的横向调节孔滑动连接。

横向调节结构使得抓取臂在横向方向上具有一定微调的能力，避免抓取臂在长期使用过程中由于磨损产生左右晃动和位置偏移，降低效果甚至无法正常工作的问题发生。调节套可增强纵杆的稳定性，减轻、避免磨损产生的左右晃动。定心轮的个数比调节轮多一个，每个调节轮的上下端均与一个定心轮传动连接，且存在一个小的斜角，可避免仅设置调节轮时长期使用后产生磨损、晃动的问题发生，提高了整体横向调节结构的稳定性，此外通过横向调节孔对调节套进行调整也可使得调节时更加稳定更加平稳，增强整体结构的耐用性，延长使用寿命。

作为优选，所述的第二导轨末端向侧边外侧凸出设置有一个固定支架，所述的固定支架包括一根与第二导轨垂直设置的垂直杆以及与第二导轨相互平行的平行杆，所述的垂直杆与平行杆相互固定连接设置，所述的固定支架与模切机构固定连接。

本发明的固定支架能够有效的固定在模切机的模切机构上，从而能够使得第二机械臂能够始终与模切机构保持相对静止，在模切机构打开后，第二机械臂能够快速的将加工完成的纸张取出，从而简化了取纸工艺，同时采用自动化的取纸工艺，保障了操作者的安全。

作为优选，所述的第二导轨与平行杆之间还固定连接设置有若干根固定杆。

设置固定杆能够有效的增强固定支架与传动组件之间的连接牢固度，从而保证了整体机械臂与模切机之间的固定强度。

作为优选，所述的传动带由设置在其末端的伺服电机传输动力。

本发明中通过电机带动传动带使得机械手能够进行前后运动，达到前后抓取运输纸张的作用。

作为优选，所述的支撑臂与抓取部之间通过垂直于支撑臂的延伸杆固定连接。

作为优选，所述的抓取部包括一根与延伸杆相垂直的抓取臂杆，所述的抓取臂杆上还固定连接设置有若干个向下设置的取纸吸盘。

本发明中加工的纸张由于其厚度较薄，因此传统的机械抓取不适合本发明中的纸张，而由于纸张表面光滑且质量轻的优点，取纸吸盘的设计能够有效的将加工完毕的纸张进行抓取，从而提高了生产效率，减少了纸张出现破损的可能性。

作为优选，所述的模切机构还包括一个收纸机。

因此，本发明具有以下有益效果： 1）可以快速稳定地运送以及取出纸板，具有极高的工作效率；2）无需人工操作，减少劳动力成本；3）可有效避免平压压痕切线机使用过程中意外的发生，提高工作安全性；4）能够有效的减少纸张出现损坏的情况。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图。

图2 为本发明的俯视结构示意图。

图3 为本发明中E1部分的放大示意图。

图4 为本发明中E2部分的放大示意图。

图5 为本发明中第二机械臂的结构示意图。

图6 为本发明的横向调节结构的结构示意图。

图7 为本发明的横向调节结构运动轨道示意图。

其中：快速送纸装置100、主体支架101、纵向支杆102、横向导杆103、第一导轨104、第一机械臂105、纵向传动装置106、抓取臂107、纵杆108、横杆109、送纸吸盘结构110、第一固定件111、送纸吸盘112、连杆113、弹簧114、齿轮115、横向调节结构（116）、调节套（117）、调节轮（118）、定心轮（119）、横向调节孔（120）、高效模切装置200、模切机201、模切机构202、第二机械臂203、传动组件204、机械手205、第二导轨206、传动带207、第二固定件208、支撑臂209、抓取部210、固定支架211、垂直杆212、平行杆213、固定杆214、伺服电机215、延伸杆216、抓取臂杆217、取纸吸盘218、收纸机300、纸板支架400、取纸板401。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步清除详细的描述说明。

实施例

如图1、2所示的一种高效安全模切机构，所述的模切机构包括一个快速送纸装置100以及一个高效模切装置200，所述的快速送纸装置100包括主体支架101，主体支架101由两侧的纵向支杆102和由纵向支杆102支撑的横向导杆103组成，所述横向导杆103的一端连接于一侧的纵向支杆102上端，另一端向另一侧的纵向支杆102外延伸，且横向导杆103上设有第一导轨104，第一导轨104上设有第一机械臂105。快速送纸装置在使用时，第一机械臂105可替换传统人工抓纸板支架400中的取纸板401的方式，用以十分快速并且稳定地抓取和运送纸板401，设置的第一导轨104带动第一机械臂105运动可进一步提高运送纸板401的稳定性，横向导杆103一端连接于一侧的纵向支杆102，另一端向另一侧的纵向支杆102外延伸，可使得整体装置占地较少又能具备较大的运送范围，即可以较小的占地面积，设置较长的横向导杆103或弯折的横向导杆103，以实现灵活快速地运送纸板401，第一导轨104为设有双层轨道的第一导轨104，双层轨道的第一导轨104可大大提高纵向传动装置106在第一导轨104上移动时的稳定性，以确保抓取臂在抓取及运送纸板401时具备更高的稳定性，不易造成纸板401滑落等问题的发生。

如图1所示，所述的第一机械臂105由纵向传动装置106和抓取臂107组成，纵向传动装置106与第一导轨104如图3所示滑动连接，纵向传动装置106与第一导轨104连接，带动整个机械臂2结构的移动，并且提供抓取臂部分纵向上下移动的能力，提高第一机械臂105抓取、运送和放置纸板101的效率，实现高效快速地送纸。

如图1所示所述抓取臂107由纵杆108和横杆109组成，纵杆108连接纵向传动装置106，使得抓取臂107可灵活地上下移动，横杆109设置在纵杆108下端，横杆109上还设有若干个送纸吸盘结构110，且横杆109的设置使得抓取臂可设置更多的送纸吸盘结构110，有利于提高抓取吸附和运送纸板401的稳定性。

如图3所示，所述送纸吸盘结构110分别设有第一固定件111、送纸吸盘112和连杆113，第一固定件111设置在横杆109的上侧，送纸吸盘112设置在横杆109的下侧，第一固定件111和送纸吸盘112之间通过贯通横杆109的连杆113进行连接，连杆113与第一固定件111及送纸吸盘112的连接处均设有弹簧114。

其三者的配合使得送纸吸盘结构110更加稳定，能够适应抓取臂107快速抓取及运送的高强度运作，长久保持高度稳定性，同时弹簧114的设置使得第一固定件111和送纸吸盘112具备一定角度倾斜的能力，避免纸板401未放置平整而导致无法平稳吸附抓取纸板401，送纸吸盘112倾斜一定极小的角度便可方便且平稳地抓取并吸附纸板401，以方便运送。

如图4所示，所述纵向传动装置106内设有齿轮115，齿轮115与抓取臂107的纵杆108连接。齿轮115与纵杆108连接，并由齿轮115带动纵杆108上下移动，能够提高上下移动的稳定性，并且相较于液压传动的结构，本发明结构的体积更小，延时性更低，拥有更高的灵敏性及更好的使用效果。

在使用时，如图1中所示第一机械臂105首先处于A位置，并且在A位置上沿S1方向可快速地上下移动，其第一机械臂105上的纵向传动装置106带动抓取臂向下移动，利用送纸吸盘结构110吸附抓取纸板支架400内的纸板401，随后上升至合适高度在沿图1中S2方向进行移动，移动至图1中B位置处后可配合使用的模切机或其他装置使得纸板401与送纸吸盘结构110产生较大角度，送纸吸盘结构110的送纸吸盘112与纸板401之间产生间隙进入气体，使得送纸吸盘112松开对纸板401的吸引，以实现卸下纸板401。如此反复即可实现快速抓取、运送纸板401。

如图5所示，所述的第二导轨206末端向侧边外侧凸出设置有一个固定支架211，所述的固定支架211包括一根与第二导轨206垂直设置的垂直杆212以及与第二导轨206相互平行的平行杆213，所述的垂直杆212与平行杆213相互固定连接设置，所述的固定支架211与模切机构202固定连接，第二导轨206与平行杆213之间还固定连接设置有若干根固定杆214。

如图6与图7所示，所述纵向传动装置（106）内设有横向调节结构（116），其由调节套（117）、若干个调节轮（118）和若干个定心轮（119）组成，所述调节套（117）套接在纵杆（108）上，调节套（117）上设有与调节轮（118）数量相等且相互适配的横向调节孔（120），定心轮（119）和调节轮（118）传动连接且交错设置安装在纵向传动（106）装置上，调节轮（118）与调节套（117）上的横向调节孔（120）滑动连接。

横向调节结构116使得抓取臂在横向方向上具有一定微调的能力，避免抓取臂在长期使用过程中由于磨损产生左右晃动和位置偏移，降低效果甚至无法正常工作的问题发生，其中调节套117可增强纵杆108的稳定性，减轻、避免磨损产生的左右晃动，且如图6定心轮119设有四个，而调节轮118设有三个，定心轮119的个数比调节轮118多一个，每个调节轮118的上下端均与一个定心轮119传动连接，且存在一个小的斜角，可避免仅设置调节轮118时长期使用后产生磨损、晃动的问题发生，提高了整体横向调节结构116的稳定性，此外通过横向调节孔120对调节套117进行调整也可使得调节时更加稳定更加平稳，增强整体结构的耐用性，延长使用寿命。而其调节如图7所示，以图中画出的最具代表性的最左端轨道G1、中段轨道G2和最右端轨道G3为例，其可以方便地实现调节。调节轮118和定心轮119可通过螺栓螺母等常规固定件进行拧紧锁定、使其不产生转动，拧松即可方便地进行调节转动。

本发明的固定支架211能够有效的固定在模切机201的模切机构202上，从而能够使得第二机械臂203能够始终与模切机构202保持相对静止，在模切机构打开后，第二机械臂203能够快速的将加工完成的纸板401取出，从而简化了取纸工艺，同时采用自动化的取纸工艺，保障了操作者的安全。设置固定杆能够有效的增强固定支架与传动组件之间的连接牢固度，从而保证了整体机械臂与模切机之间的固定强度。

所述的传动带207由设置在其末端的伺服电机215传输动力，使得机械手205能够进行前后运动，达到前后抓取运输纸板401的作用。所述的支撑臂209与抓取部210之间通过垂直于支撑臂209的延伸杆216固定连接。所述的抓取部210包括一根与延伸杆216相垂直的抓取臂杆217，所述的抓取臂杆217上还固定连接设置有若干个向下设置的取纸吸盘218。取纸吸盘的设计能够有效的将加工完毕的纸张进行抓取，从而提高了生产效率，减少了纸张出现破损的可能性。所述的模切机构还包括一个收纸机300。

Claims (10)

1.一种高效安全模切机构，其特征在于，所述的模切机构包括一个快速送纸装置（100）以及一个高效模切装置（200），所述的快速送纸装置（100）包括主体支架（101），主体支架（101）由两侧的纵向支杆（102）和由纵向支杆（102）支撑的横向导杆（103）组成，所述横向导杆（103）的一端连接于一侧的纵向支杆（102）上端，另一端向另一侧的纵向支杆（102）外延伸，且横向导杆（103）上设有第一导轨（104），第一导轨（104）上设有第一机械臂（105），所述的高效模切装置（200）包括模切机（201），所述的模切机（201）的模切机构（202）的侧边设有一个第二机械臂（203），所述的第二机械臂（203）由传动组件（204）以及垂直并与传动组件（204）滑动连接的机械手（205）组成，所述的传动组件（204）包括一个第二导轨（206）以及传动带（207），所述的第二导轨（206）与传动带（207）相互紧贴平行设置，所述的机械手（205）包括第二固定件（208）、支撑臂（209）以及抓取部（210），其中所述的固定件（208）一侧与第二导轨（206）扣合滑动连接，另一侧与传动带（207）固定连接， 所述的模切机构还包括一个收纸机（300）。

2.根据权利要求1所述的一种高效安全模切机构，其特征在于，所述的第一机械臂（105）由纵向传动装置（106）和抓取臂（107）组成，纵向传动装置（106）与第一导轨（104）滑动连接，所述抓取臂（107）由纵杆（108）和横杆（109）组成，纵杆（108）连接纵向传动装置（106），横杆（109）设置在纵杆（108）下端，横杆（109）上还设有若干个送纸吸盘结构（110）。

3.根据权利要求2所述的一种高效安全模切机构，其特征在于，所述送纸吸盘结构（110）分别设有第一固定件（111）、送纸吸盘（112）和连杆（113），第一固定件（111）设置在横杆（109）的上侧，送纸吸盘（112）设置在横杆（109）的下侧，第一固定件（111）和送纸吸盘（112）之间通过贯通横杆（109）的连杆（113）进行连接，连杆（113）与第一固定件（111）及送纸吸盘（112）的连接处均设有弹簧（114）。

4.根据权利要求2所述的一种高效安全模切机构，其特征在于，所述纵向传动装置（106）内设有齿轮（115），齿轮（115）与抓取臂（107）的纵杆（108）连接，所述第一导轨（104）为设有双层轨道的导轨。

5.根据权利要求2或4所述的一种高效安全模切机构，其特征在于，所述纵向传动装置（106）内设有横向调节结构（116），其由调节套（117）、若干个调节轮（118）和若干个定心轮（119）组成，所述调节套（117）套接在纵杆（108）上，调节套（117）上设有与调节轮（118）数量相等且相互适配的横向调节孔（120），定心轮（119）和调节轮（118）传动连接且交错设置安装在纵向传动（106）装置上，调节轮（118）与调节套（117）上的横向调节孔（120）滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种高效安全模切机构，其特征在于，所述的第二导轨（206）末端向侧边外侧凸出设置有一个固定支架（211），所述的固定支架（211）包括一根与第二导轨（206）垂直设置的垂直杆（212）以及与第二导轨（206）相互平行的平行杆（213），所述的垂直杆（212）与平行杆（213）相互固定连接设置，所述的固定支架（211）与模切机构（202）固定连接。

7.根据权利要求1或6所述的一种高效安全模切机构，其特征在于，所述的第二导轨（206）与平行杆（213）之间还固定连接设置有若干根固定杆（214）。

8.根据权利要求1所述的一种高效安全模切机构，其特征在于，所述的传动带（207）由设置在其末端的伺服电机（215）传输动力。

9.根据权利要求1所述的一种高效安全模切机构，其特征在于，所述的支撑臂（209）与抓取部（210）之间通过垂直于支撑臂（209）的延伸杆（216）固定连接。

10.根据权利要求1或8所述的一种高效安全模切机构，其特征在于，所述的抓取部（210）包括一根与延伸杆（216）相垂直的抓取臂杆（217），所述的抓取臂杆（217）上还固定连接设置有若干个向下设置的取纸吸盘（218）。