CN110065674A - 一种中速抓取式装箱机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中速抓取式装箱机，包括纸箱成型装置、物料输送计数机构、物料排列双环链、Delta2抓取机构、吸取式伸缩抓手和机架部件，物料输送计数机构的输出端与物料排列双环链的输入端对接，纸箱成型装置设置于物料排列双环链的一侧，Delta2抓取机构设置于物料排列双环链和纸箱成型装置的上方，吸取式伸缩抓手设置于Delta2抓取机构上，Delta2抓取机构安设于机架部件上。本发明结构简单，性能可靠，操作简便，实现将前端生产线生产输送出来的物料进行排列，完成全自动装箱作业。
Description
技术领域
本发明涉及包装机械技术领域，具体涉及一种中速抓取式装箱机。
背景技术
目前包装设备市场竞争激烈，近几年国内生产厂家纷纷推出软袋物料包装产品，满足中国市场自动化设备需求，同时实现生产线无人化。目前软袋物料包装产品已经成为市场成熟商品，几乎所有的市场上都存在大量的软袋物料包装产品销售，但目前软袋物料包装产品设备的厂内，后端装箱全自动无人化还未普及，基本市场上还是存在人工装箱，根据后端包装装箱生产线的卫生及安全要求，将人工生产线转换为全自动生产线，安装全自动中速抓取式装箱机是生产线厂商的急迫需求。中速抓取式装箱机作为生产线后端的核心部分，采用中速抓取式装箱机，将软袋物料包装产品进行排列，并规整成相应装箱前姿态，从而代替了人工排列模式，通过无人化的自动排列装箱，后端生产线设备能够有效的进行装箱，同时能减少大量的生产线工人。
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，提供了一种中速抓取式装箱机，结构简单，性能可靠，操作简便，实现将前端生产线生产输送出来的物料进行排列，完成箱坯的自动开箱成型及全自动装箱作业。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种中速抓取式装箱机，包括纸箱成型装置、物料输送计数机构、物料排列输送机构、Delta2抓取机构、吸取式伸缩抓手和机架部件，物料输送计数机构的输出端与物料排列输送机构的输入端对接，纸箱成型装置设置于物料排列输送机构的一侧，Delta2抓取机构设置于物料排列输送机构和纸箱成型装置的上方，吸取式伸缩抓手设置于Delta2抓取机构上，Delta2抓取机构安设于机架部件上。
进一步地，物料排列输送机构为物料排列双环链，物料排列双环链包括环链机架和皮带卡子部件，环链机架的两端分别设有主动轮和从动轮，主动轮通过环链与从动轮连接，主动轮连接有电机，皮带卡子部件包括皮带卡子和传动块，皮带卡子的底部设有传动块，传动块设置于环链上，环链机架上设有环形导槽，皮带卡子设置于环形导槽内，电机通过主动轮带动环链转动，进而环链通过传动块带动皮带卡子沿环形导槽作环形移动；主动轮、从动轮、环链和皮带卡子的个数均为2个，每个主动轮均单独连接有一个电机，两个环链并排设置，两个皮带卡子分别错开分布于两个环链上，两个电机通过环链分别带动皮带卡子环形移动，形成两个工位，交替工作。
进一步地，物料输送计数机构和物料排列双环链成直线安装配合；Delta2抓取机构安装于机架部件顶部；物料输送计数机构为物料排列计数功能块，物料排列双环链使前端输送过来的物料进行自动排列，并按需排列进行抓取装箱作业。
如图7说示，本发明的水平布局，物料从物料输送计数机构4进入，通过计数输送，进入物料排列双环链5进行排列，在物料输送计数机构4上一件一件物料向物料排列双环链5方向输送，物料排列双环链5上的排列卡进入一包物料后就前进一格，按照装箱需求进入足够数量的物料后，该排列卡快速输送到装箱位等待抓取装箱作业，而双环链上另一组排列继续接料。纸箱从箱坯状态开始放入装箱机，箱坯先放入纸箱箱坯输送机构1，通过箱坯吸取成型机构2将箱坯拉取折页成型，再依次进入纸箱输送定位机构3，由纸箱输送定位机构3根据装箱需求进行步进完成装箱等待位输送。当物料排列双环链5上的物料和纸箱输送定位机构3中的纸箱满足装箱需求时，由Delta2抓取机构6带动吸取式伸缩抓手7进行抓取物料，再运行Delta2抓取机构6将物料装入纸箱内，依次作业。
按照上述技术方案，纸箱成型装置包括纸箱箱坯输送机构、箱坯吸取成型机构和纸箱输送定位机构，纸箱箱坯输送机构的输出端与箱坯吸取成型机构的输入端对接，箱坯吸取成型机构的输出端与纸箱输送定位机构的输入端对接；
箱坯吸取成型机构包括上部机架、吸取机构和成型机构，上部机架固定布置于机架部件上，吸取机构设置于上部机架上，成型机构设置于吸取机构的下端；
吸取机构包括直线移动单元和吸取支架，上部机架上设有横向直线导轨，吸取支架4设置于横向直线导轨上，直线移动单元与吸取支架连接，直线移动单元带动吸取支架沿横向直线导轨前后移动，吸取支架上分布有吸取吸盘，用于吸取纸箱坯的箱面。
按照上述技术方案，其中纸箱箱坯输送机构、箱坯吸取成型机构、纸箱输送定位机构、物料输送计数机构、物料排列双环链、Delta2抓取机构都以机架部件为基准进行安装，纸箱箱坯输送机构和箱坯吸取成型机构成90度安装，箱坯吸取成型机构和纸箱输送定位机构成直线安装，箱坯依次经过纸箱箱坯输送机构、箱坯吸取成型机构和纸箱输送定位机构后，使箱坯可自动输送成型。
按照上述技术方案，纸箱箱坯输送机构包括箱坯成型阻挡装置、箱坯输送部分和固定机架，固定机架固定布置于机架部件上，箱坯输送部分设置于固定机架上，箱坯成型阻挡装置设置于箱坯输送部分的输出端，箱坯输送部分的两侧设有挡板；箱坯放置于箱坯输送部分上，挡板从两侧对箱坯进行限位，箱坯成型阻挡装置对箱坯输送部分上的箱坯进行定位并防止箱坯超出箱坯输送部分及掉落；
箱坯输送部分包括直线导轨、箱坯推动块、箱坯气缸和输送带，输送带通过两个输送带轮布置于固定机架上，直线导轨布置于输送带的一侧，箱坯推动块设置于直线导轨上，并与输送带连接，箱坯气缸固设于固定机架上，箱坯气缸的一端与输送带连接，箱坯气缸带动同步带来回运转，输送带带动箱坯推动块沿直线导轨来回移动；箱坯放置于输送带上，箱坯推动块从后方对输送带上的箱坯进行限位。
按照上述技术方案，直线导轨和输送带的个数均为2个，两个输送带平行并排布置，直线导轨与输送带一对一布置。
按照上述技术方案，直线移动单元包括第一电机和两个同步带轮，两个同步带轮分布于上部机架上，两个同步带轮之间通过同步带连接，其中一个同步带轮与第一电机连接，同步带与吸取支架连接，第一电机通过同步带轮及同步带带动吸取支架沿横向直线导轨前后移动。
按照上述技术方案，横向直线导轨上设有直线滑块，吸取支架通过直线滑块设置于横向直线导轨上，上部机架连接有固定连接架，固定连接架连接有固定架，固定架固设于机架部件上。
按照上述技术方案，吸取机构还包括连杆，吸取支架包括长边吸取支架和短边吸取支架，长边吸取支架的上端设置于横向直线导轨上，短边吸取支架的一侧通过转轴与长边吸取支架的一侧铰接，短边吸取支架的另一侧与连杆的一端铰接，连杆的另一端与上部机架铰接，短边吸取支架随长边吸取支架沿横向直线导轨来回移动过程中，连杆带动短边吸取支架绕转轴转动，使短边吸取支架与长边吸取支架在呈直线分布状态和相互垂直的状态之间转变，长边吸取支架和短边吸取支架上均分布有吸取吸盘。
按照上述技术方案，成型机构包括折页升降气缸、升降板、折小页单元和折大页单元，折页升降气缸设置于吸取支架上，折页升降气缸的活塞杆与升降板连接，带动升降板上下移动，折小页单元和折大页单元均设置于升降板上；
折小页单元包括折前小页板、折后小页板、两个小页支架和第一调整机构，第一调整机构设置于升降板上，两个小页支架沿水平横向布置于第一调整机构上，第一调整机构用于调整两个小页支架之间的距离，折前小页板和折后小页板分别相对布置于两个小页支架上，折前小页板和折后小页板的外端分别与两个小页支架铰接，两个小页支架上均设有折小页气缸，两个折小页气缸的一端分别与折前小页板和折后小页板的底部铰接，折小页气缸带动折前小页板和折后小页板绕相应铰接点相对翻转。
按照上述技术方案，折大页单元包括折左大页、折右大页、两个折大页座、两个折大页气缸和第二调整机构，第二调整机构设置于升降板上，两个折大页座沿纵向布置于第二调整机构上，第二调整机构用于调整两个折大页座之间的距离，折左大页和折右大页分别通过转动轴相对布置于两个折大页座上，两个折大页气缸分别设置于两个折大页座上，两个折大页气缸的一端分别与折左大页和折右大页连接，折大页气缸带动折左大页和折右大页绕转动轴相对翻转；
折左大页和折右大页上沿长度方向均设有缝隙。
按照上述技术方案，纸箱输送定位机构包括纸箱输送定位机架和两个皮带输送机，两个皮带输送机对称布置于纸箱输送定位机架上，皮带输送机均侧向布置，两个皮带输送机之间形成纸箱输送通道，两个皮带输送机从两侧对纸箱形成夹持输送，纸箱输送定位机架底部设有脚架，纸箱输送定位机架通过脚架固设于机架部件上。
按照上述技术方案，皮带输送机包括皮带、第二电机、两个带轮、两个侧板，两个侧板相对平行布置，两个带轮布置于两个侧板之间，两个带轮之间通过皮带连接，第二电机与其中一个带轮连接；第二电机通过带轮带动皮带运转，从而带动纸箱移动，其中一个侧板固设于纸箱输送定位机架上；
每个皮带输送机的侧板上方均设有多个支撑柱、撑页杆和撑页板，支撑柱竖直固设于皮带输送机的侧板上，撑页板通过撑页杆与多个支撑柱连接，撑页板沿纸箱输送通道纵向水平布置。
按照上述技术方案，纸箱输送定位机构的输入端还设有推箱机构，推箱机构包括推箱电机、推箱同步带、两个推箱带轮、推箱架和推箱杆，两个推箱带轮设置于推箱架的两端，两个推箱带轮之间通过推箱同步带连接，推箱电机安设于推箱架上，并与其中一个推箱带轮连接，推箱杆与推箱同步带连接，推箱电机通过推箱带轮驱动推箱同步带转动，推箱同步带带动推箱杆沿纸箱输送方向来回移动；推箱杆布置于纸箱输送定位机构的入口端外，将纸箱推入纸箱输送定位机构中。
推箱架上沿纸箱输送方向布置有直线导轨，推箱杆设置于直线导轨上，推箱同步带带动推箱杆沿直线导轨来回移动。
按照上述技术方案，纸箱输送定位机构的上方还设有撑大页机构，撑大页机构的个数为2个，分别为左撑大页机构和右撑大页机构，左撑大页机构和右撑大页机构分别分布于纸箱输送定位机构的输送通道两侧上方，每个撑大页机构与纸箱输送定位机构之间均连接有立柱，立柱用于支撑固定撑大页机构。
撑大页机构包括挡箱板和撑箱导杆，挡箱板和撑箱导杆均与立柱连接固定，撑箱导杆设置于挡箱板的内侧，并沿输送方向布置，纸箱输送过程中纸箱的大页被导入至撑箱导杆和挡箱板之间；撑箱导杆使纸箱在输送过程中大页保持撑开，便于后续环节的物料装箱，挡箱板可以防止纸箱大页张开的过大与外部物体发生碰撞，结构简单，无需其他动力。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明结构简单，性能可靠，操作简便，实现将前端生产线生产输送出来的物料进行排列，完成全自动装箱作业，可以灵活排列物料装箱形式，整机占地面积小，集成功能强；中速抓取式具有集成开箱成型功能，整机和生产线对接即可完成装箱作业，采用Delta2抓取机构，抓取灵活，可以根据实际情况进行更改物料抓取夹具。
2.本发明的纸箱成型装置中吸取机构和成型机构集成设置，实现吸取箱坯后快速成型，可以供装箱机集成，换箱速度快，实现箱坯的自动开箱成型作业，便于完成后续全自动装箱作业；短边吸取支架的一侧通过转轴与长边吸取支架的一侧铰接，短边吸取支架的另一侧与连杆的一端铰接，连杆的另一端与上部机架铰接，短边吸取支架随长边吸取支架沿横向直线导轨来回移动过程中，连杆带动短边吸取支架绕转轴转动，使短边吸取支架与长边吸取支架在呈直线分布状态和相互垂直的状态之间转变，在短边吸取支架和长边吸取支架的移动过程中，同时改变长边吸取支架和短边吸取支架之间角度，使箱坯到纸箱的整个成型过程都有效可控，并且长边吸取支架的移动及长边吸取支架与短边吸取支架之间的角度改变都有同步完成，无需增加另外的动力源，不仅保证了两种动作的协调一致，提高了稳定性和可靠性，也使结构更加简单，降低了运行成本和维护成本。
附图说明
图1是本发明实施例中中速抓取式装箱机的结构示意图；
图2是本发明实施例中纸箱箱坯输送机构的结构示意图；
图3是本发明实施例中箱坯吸取成型机构的结构示意图；
图4是本发明实施例中纸箱输送定位机构的结构示意图；
图5是图1的俯视图；
图6是本发明实施例中在吸取位置时吸取机构的示意图；
图7是本发明实施例中在成箱位置时吸取机构的示意图；
图中，1-纸箱箱坯输送机构，2-箱坯吸取成型机构，3-纸箱输送定位机构，4-物料输送计数机构，5-物料排列双环链，6-Delta2抓取机构，7-吸取式伸缩抓手，8-机架部件；
2-1-箱坯推动块，2-2-直线导轨，2-3-脚杯，2-4-固定机架，2-5-箱坯气缸，2-6-托箱板，2-7-固定件，2-8-箱坯成型阻挡块，2-9-刮箱板，2-10-挡板，2-11-输送带；
3-1-固定架，3-2-固定连接架，3-3-第一伺服电机，3-4-吸取支架，3-5-上部机架，3-6-真空元件安装板，3-7-同步带轮，3-8-长边吸取支架，3-9-长边吸取吸盘，3-10-短边吸取支架，3-11-短边吸取吸盘，3-12-折左大页，3-13-页板调整手轮，3-14-折前小页板，3-15-折右大页，3-16-导杆，3-17-升降直线导轨，3-18-折页升降气缸，3-19-折后小页板，3-20-连杆，3-21-小页支架，3-22-升降板，3-23-折大页气缸，3-24-折大页座；
4-1-支撑柱，4-2-撑页杆，4-3-下侧板，4-4-纸箱输送定位机架，4-5-脚架，4-6-调节手轮，4-7-第二伺服电机，4-8-撑页板，4-9-箱到位传感器，4-10-上侧板，4-11-皮带；
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7所示，本发明提供的一个实施例中的中速抓取式装箱机，包括纸箱成型装置、物料输送计数机构、物料排列双环链、Delta2抓取机构、吸取式伸缩抓手和机架部件，物料输送计数机构的输出端与物料排列双环链的输入端对接，纸箱成型装置设置于物料排列双环链的一侧，Delta2抓取机构设置于物料排列双环链和纸箱成型装置的上方，吸取式伸缩抓手设置于Delta2抓取机构上，Delta2抓取机构安设于机架部件上。
进一步地，物料排列输送机构为物料排列双环链，物料排列双环链包括环链机架和皮带卡子部件，环链机架的两端分别设有主动轮和从动轮，主动轮通过环链与从动轮连接，主动轮连接有电机，皮带卡子部件包括皮带卡子和传动块，皮带卡子的底部设有传动块，传动块设置于环链上，环链机架上设有环形导槽，皮带卡子设置于环形导槽内，电机通过主动轮带动环链转动，进而环链通过传动块带动皮带卡子沿环形导槽作环形移动；主动轮、从动轮、环链和皮带卡子的个数均为2个，每个主动轮均单独连接有一个电机，两个环链并排设置，两个皮带卡子分别错开分布于两个环链上，两个电机通过环链分别带动皮带卡子环形移动，形成两个工位，交替工作。
进一步地，纸箱成型装置包括纸箱箱坯输送机构1、箱坯吸取成型机构2和纸箱输送定位机构3，纸箱箱坯输送机构1的输出端与箱坯吸取成型机构2的输入端对接，箱坯吸取成型机构2的输出端与纸箱输送定位机构3的输入端对接；
箱坯吸取成型机构2包括上部机架3-5、吸取机构和成型机构，吸取机构设置于上部机架3-5上，成型机构设置于吸取机构的下端；
吸取机构包括直线移动单元和吸取支架3-4，上部机架3-5上设有横向直线导轨，吸取支架3-4设置于横向直线导轨上，直线移动单元与吸取支架3-4连接，直线移动单元带动吸取支架3-4沿横向直线导轨前后移动，吸取支架3-4上分布有吸取吸盘，用于吸取纸箱坯的箱面。
进一步地，横向直线导轨上设有直线滑块，吸取支架3-4通过直线滑块设置于横向直线导轨上，上部机架3-5连接有固定连接架3-2，固定连接架3-2连接有固定架3-1，固定架3-1固设于机架部件8上。
进一步地，直线移动单元包括第一伺服电机3-3和两个同步带轮3-7，两个同步带轮3-7分布于上部机架3-5上，两个同步带轮3-7之间通过同步带连接，其中一个同步带轮3-7与第一伺服电机3-3连接，同步带与吸取支架3-4连接，第一伺服电机3-3通过同步带轮3-7及同步带带动吸取支架3-4沿横向直线导轨前后移动。
进一步地，纸箱箱坯输送机构包括箱坯成型阻挡装置、箱坯输送部分和固定机架，箱坯输送部分设置于固定机架上，箱坯成型阻挡装置设置于箱坯输送部分的输出端，箱坯输送部分的两侧设有挡板2-10；箱坯放置于箱坯输送部分上，挡板2-10从两侧对箱坯进行限位，箱坯成型阻挡装置对箱坯输送部分上的箱坯进行定位并防止箱坯超出箱坯输送部分及掉落。
进一步地，箱坯输送部分包括直线导轨、箱坯推动块、箱坯气缸2-5和输送带，输送带通过两个输送带轮布置于固定机架上，直线导轨布置于输送带的一侧，箱坯推动块设置于直线导轨上，并与输送带连接，箱坯气缸2-5固设于固定机架上，箱坯气缸2-5的一端与输送带连接，箱坯气缸2-5带动输送带来回运转，输送带带动箱坯推动块沿直线导轨来回移动；箱坯放置于输送带上，箱坯推动块从后方对输送带上的箱坯进行限位。
进一步地，直线导轨和输送带的个数均为2个，两个输送带平行并排布置，直线导轨与输送带一对一布置，两个输送带之间设有托箱板2-6，托箱板2-6与输送带的输送面处于同一平面。
进一步地，吸取机构还包括连杆3-20，吸取支架3-4包括长边吸取支架3-8和短边吸取支架3-10，长边吸取支架3-8的上端设置于横向直线导轨上，短边吸取支架3-10的一侧通过转轴与长边吸取支架3-8的一侧铰接，短边吸取支架3-10的另一侧与连杆3-20的一端铰接，连杆3-20的另一端与上部机架3-5铰接，短边吸取支架3-10随长边吸取支架3-8沿横向直线导轨来回移动过程中，连杆3-20带动短边吸取支架3-10绕转轴转动，使短边吸取支架3-10与长边吸取支架3-8在呈直线分布状态和相互垂直的状态之间转变，长边吸取支架3-8和短边吸取支架3-10上均分布有吸取吸盘。
进一步地，长边吸取支架3-8和短边吸取支架3-10上分布的吸取吸盘的个数均为3～5个，箱坯被四件长边吸取吸盘3-9和四件短边吸取吸盘3-11从纸箱箱坯输送机构1中吸取过来后。
进一步地，长边吸取支架3-8沿横向直线导轨在吸取位置和成箱位置之间来回移动，由于连杆3-20与上部机架3-5铰接，连杆3-20对短边吸取支架3-10形成拉扯，使长边吸取支架3-8从吸取位置移动至成箱位置过程中长边吸取支架3-8和短边吸取支架3-10由呈直线分布状态转变为相互垂直的状态，短边吸取支架3-10用于吸取箱坯的短边，长边吸取支架3-8用于吸取箱坯的长边，在短边吸取支架3-10和长边吸取支架3-8的移动过程中，同时改变长边吸取支架3-8和短边吸取支架3-10之间角度，使箱坯到纸箱的整个成型过程都有效可控，并且长边吸取支架3-8的移动及长边吸取支架3-8与短边吸取支架3-10之间的角度改变都有同步完成，无需增加另外的动力源，不仅保证了两种动作的协调一致，提高了稳定性和可靠性，也使结构更加简单，降低了运行成本和维护成本。
进一步地，吸取位置为吸取机构位于横向直线导轨上靠近纸箱箱坯输送机构1一侧，成箱位置为吸取机构位于横向直线导轨上靠近纸箱输送定位机构3一侧。
进一步地，成型机构包括折页升降气缸3-18、升降板3-22、折小页单元和折大页单元，折页升降气缸3-18设置于吸取支架上，折页升降气缸3-18的活塞杆与升降板3-22连接，带动升降板3-22上下移动，折小页单元和折大页单元均设置于升降板3-22上；
折小页单元包括折前小页板3-14、折后小页板3-19、两个小页支架3-21和第一调整机构，第一调整机构设置于升降板3-22上，两个小页支架3-21沿水平横向布置于第一调整机构上，第一调整机构用于调整两个小页支架3-21之间的距离，折前小页板3-14和折后小页板3-19分别相对布置于两个小页支架3-21上，折前小页板3-14和折后小页板3-19的外端分别与两个小页支架3-21铰接，两个小页支架3-21上均设有折小页气缸，两个折小页气缸的一端分别与折前小页板3-14和折后小页板3-19的底部铰接，折小页气缸带动折前小页板3-14和折后小页板3-19绕相应铰接点相对翻转；
折大页单元包括折左大页3-12、折右大页3-15、两个折大页座3-24、两个折大页气缸3-23和第二调整机构，第二调整机构设置于升降板3-22上，两个折大页座3-24沿纵向布置于第二调整机构上，第二调整机构用于调整两个折大页座3-24之间的距离，折左大页3-12和折右大页3-15分别通过转动轴相对布置于两个折大页座3-24上，两个折大页气缸3-23分别设置于两个折大页座3-24上，两个折大页气缸3-23的一端分别与折左大页3-12和折右大页3-15连接，折大页气缸3-23带动折左大页3-12和折右大页3-15绕转动轴相对翻转；
折左大页3-12和折右大页3-15上沿长度方向均设有缝隙；缝隙用于卡入纸箱的左右大页，对左右大页进行定位，使折页更加准确，缝隙与上方的吸取机构配合，在吸取过程中上方纸箱的左右大页直接卡入折左大页3-12和折右大页3-15上的缝隙中。
进一步地，折前小页板3-14和折后小页板3-19都由折小页气缸作为动力源，分别由一个折小页气缸进行驱动，折小页气缸分别安装在两个小页支架3-21上，当折小页气缸伸出时，折前小页板3-14和折后小页板3-19都和水平方向成水平布置，当气缸收回时，折前小页板3-14和折后小页板3-19和水平方向成90度，折前小页板3-14和折后小页板3-19进行运动，将纸箱前后小页折成90度后；
第一调整机构包括页板调整手轮3-13、固定板、丝杆和导杆3-16，丝杆两端通过轴承与固定板连接，固定板固设于升降板3-22上，页板调整手轮3-13与丝杆的一端连接，丝杆上套设有两个螺母，两个螺母分别与两个小页支架3-21连接，导杆3-16与丝杆平行布置，螺母套设于导杆3-16上，页板调整手轮3-13驱动丝杆转动，从而带动两个小页支架3-21沿导杆3-16相向移动；第二调整机构与第一调整机构结构相同，区别仅在于两个螺母分别与两个折大页座3-24连接；
吸取支架3-4上竖直设有升降直线导轨3-17，升降板3-22设置于升降直线导轨3-17上，可沿升降直线导轨3-17上下移动。
吸取支架3-4上设有折页升降气缸3-18，折页升降气缸3-18连接升降板3-22，折大页座3-24安装在升降板3-22上，折左大页3-12和折右大页3-15分别安装在两个折大页座3-24上，并分别由两个折大页气缸3-23驱动，折页升降气缸3-18带动升降板3-22上下移动的同时折左大页3-12和折右大页3-15跟随上下移动，折左大页3-12和折右大页3-15上都有一个间隙，当其上升时，箱坯的大页进入折左大页3-12和折右大页3-15的间隙中，通过折大页气缸3-23带动折左大页3-12和折右大页3-15进行翻转，完成折大页功能。
进一步地，纸箱输送定位机构3包括纸箱输送定位机架4-4和两个皮带输送机，两个皮带输送机对称布置于纸箱输送定位机架4-4上，皮带输送机均侧向布置，两个皮带输送机之间形成纸箱输送通道，两个皮带输送机从两侧对纸箱形成夹持输送，纸箱输送定位机架4-4底部设有脚架4-5，纸箱输送定位机架4-4通过脚架4-5固设于机架部件8上。
进一步地，皮带输送机包括皮带(该皮带可选择同步带)、第二伺服电机4-7、两个带轮、两个侧板，两个侧板相对平行布置，两个带轮布置于两个侧板之间，两个带轮之间通过皮带连接，第二伺服电机4-7与其中一个带轮连接；第二伺服电机4-7通过带轮带动皮带运转，从而带动纸箱移动，其中一个侧板固设于纸箱输送定位机架4-4上。
进一步地，每个皮带输送机的侧板上方均设有多个支撑柱4-1、撑页杆4-2和撑页板4-8，支撑柱4-1竖直固设于皮带输送机的侧板上，撑页板4-8通过撑页杆4-2与多个支撑柱4-1连接，撑页板4-8沿纸箱输送通道纵向水平布置；用来完成装箱输送时将纸箱的上部大页和小页进行撑开同时定位纸箱，保证装箱作业。
进一步地，纸箱输送定位机架4-4上设有丝杆，丝杆上套设有两个调节螺母，两个调节螺母分别与两个皮带输送机的侧板连接，丝杆的一端连接有调节手轮4-6，调节手轮4-6驱动丝杆转动，丝杆通过两个调节螺母带动两个皮带输送机相向移动，可以根据纸箱的宽度调节两个皮带输送机之间的间距。
进一步地，支撑柱4-1的个数为3个，布置于上侧板4-10上，纸箱输送定位机构3的一侧设有箱到位传感器4-9。
进一步地，箱坯成型阻挡装置为立柱，竖直布置，从箱坯输送部分的输出端两侧对箱坯进行限位阻挡，同时又不影响箱坯吸取成型机构2从箱坯输送部分的输出端对箱坯进行吸取。
进一步地，固定机架2-4底部设有多个脚杯2-3，用于支撑地面。
进一步地，Delta2抓取机构6包括两个并联机器手、上部固定架和底部固定架，两个并联机器手的上端固设于上部固定架，底部固定架与两个并联机器手的下端连接，底部固定架上排列有两个可伸缩移动的抓手吸盘安装支架，其中并联机器手的并联方式可具体见专利文献CN 206645055U，吸取式伸缩抓手的具体伸缩结构方式可见专利文献CN205526653U。
本发明的工作原理：
如图1所示，本发明由纸箱箱坯输送机构1、箱坯吸取成型机构2、纸箱输送定位机构3、物料输送计数机构4、物料排列双环链5、Delta2抓取机构6、吸取式伸缩抓手7、机架部件8组成。其中纸箱箱坯输送机构1、箱坯吸取成型机构2、纸箱输送定位机构3成为纸箱成型功能块，使箱坯可自动输送成型；其中物料输送计数机构4、物料排列双环链5、Delta2抓取机构6、吸取式伸缩抓手7为物料排列计数功能块，使前端输送过来的物料进行自动排列，并按需排列进行抓取装箱作业。
如图2所示本发明中纸箱箱坯输送机构1中，主要实现功能为箱坯输送阻挡释放功能，其中由箱坯成型阻挡块2-8为前端输送阻挡功能，箱坯输送部分由两套直线导轨2-2固定在输送带2-11两层，进行引导箱坯推动块2-1前进，其中箱坯推动块2-1固定在直线导轨2-2上，进行直线运动，整个机构底部固定机架2-4由三个脚杯2-3支撑在地面上，箱坯在输送带2-11上输送前进时，两侧由挡板2-10进行防护限位，箱坯气缸2-5为输送带2-11的动力源，箱坯成型阻挡块2-8由固定件2-7固定在输送带2-11的两侧，箱坯的上部安装刮箱机构以及箱坯余量检测机构。多个箱坯依次竖直靠拢放置于箱坯输送部分，箱坯的上部安装有刮箱板2-9，刮箱板2-9可以上下调节，根据箱坯的尺寸进行上下调节到合适位置，使刮箱板2-9的下沿轻微贴着箱坯的上沿，使纸箱不容易在取箱过程中掉落的同时还可以在取箱过程时对箱坯刮擦，使纸箱的非吸盘侧受到拉扯，提升箱成型的稳定性。
如图3所示，该部件为箱坯吸取成型机构2，整个机构由固定架3-1和固定连接架3-2固定在机架部件8上，箱坯吸取成型功能由真空动力，整个吸取机构固定在上部机架3-5上，吸取运动动力源为伺服电机3-3，伺服电机3-3带动同步带轮3-7进行运转，同步带带动吸取支架3-4进行直线运动，吸取支架3-4固定在上部机架3-5的直线滑块上，没分固定两件长边吸取支架3-8和短边吸取支架3-10，而在两件长边吸取支架3-8和短边吸取支架3-10分别安装有四件长边吸取吸盘3-9和四件短边吸取吸盘3-11，在上部机架3-5固定有真空元件安装板3-6，所有的真空元件安装在真空元件安装板3-6上，箱坯被四件长边吸取吸盘3-9和四件短边吸取吸盘3-11从纸箱箱坯输送机构1中吸取过来后，折前小页板3-14和折后小页板3-19进行运动，将纸箱前后小页折成90度后，折页升降气缸3-18进行运动，带动折左大页3-12和折右大页3-15进行提升，并将纸箱折左大页3-12和折右大页3-15作业完成，其中升降导向为升降直线导轨3-17进行导向运动，其中折前小页板3-14和折后小页板3-19都由气缸作为动力源，分别由一个气缸进行驱动，气缸分别安装在当气缸伸出时，折前小页板3-14和折后小页板3-19都和水平方向成水平方向，当气缸收回时，折前小页板3-14和折后小页板3-19和水平方向成90度。折左大页3-12和折右大页3-15上都有一个间隙，当其上升时，箱坯的大页进入折左大页3-12和折右大页3-15零件的间隙中，通过气缸带动折左大页3-12和折右大页3-15进行翻转，完成折大页功能。
如图4所示，在箱坯吸取成型机构2将箱坯输送成型后，成型纸箱将由纸箱输送定位机构3将纸箱输送定位，此发明中，为装箱工位两个，即同时完成两箱物料装箱作业，纸箱的输送由皮带4-11进行输送到位，皮带输送机由上侧板4-10和下侧板4-3进行拼装组成，整个皮带输送机通过下侧板4-3固定在纸箱输送定位机构机架4-4上，动力源为第二伺服电机4-7，皮带输送机为两套，分别在纸箱两侧，调节手轮4-6，可以根据纸箱的宽度进行调节两个皮带输送机之间的间距，整个机构分别有脚架4-5固定在机架部件8上。在皮带输送机的上侧板4-10上固定有三件支撑柱4-1，支撑柱4-1固定撑页杆4-2和撑页板4-8，用来完成装箱作业时将纸箱的上部大页和小页进行撑开同时定位纸箱，保证装箱作业。
本发明中采用用的抓取动力为Delta2并联机器手，采用的并联机器手由固定架固定在机架部件8顶部上，并联机器手采用两套五连杆进行联动机械动作，由伺服电机和伺服电机来完成并联动作，其中五连杆分别有方向两件控制杆、两件前伺服电机安装板，两件三角板、四件大摆臂、两件长连杆、两件长连杆和连杆固定块、连杆固定销组成Delta2，在底部由长连接板和底部三角板进行固定，其中长连接板上有安装装箱抓手固定孔。
本发明中采用Delta2并联机器手，其底部固定有装箱抓手，其装箱抓手由吸盘进行抓取动力，动力源为真空泵和真空风机，在其抓手上部安装有旋转伺服电机，可以根据装箱需求进行物料长边短边的更换角度，整个抓手由固定架进行固定在Delta2并联机器手1底部，底部抓手吸盘安装支架3可以伸缩排列，保证装箱稳定性。
进一步地，物料输送计数机构4和物料排列双环链5成直线安装配合；Delta2抓取机构6安装于机架部件8顶部；物料输送计数机构4为物料排列计数功能块，物料排列双环链5使前端输送过来的物料进行自动排列，并按需排列进行抓取装箱作业。
如图7说示，本发明的水平布局，物料从物料输送计数机构4进入，通过计数输送，进入物料排列双环链5进行排列，在物料输送计数机构4上一件一件物料向物料排列双环链5方向输送，物料排列双环链5上的排列卡进入一包物料后就前进一格，按照装箱需求进入足够数量的物料后，该排列卡快速输送到装箱位等待抓取装箱作业，而双环链上另一组排列继续接料。纸箱从箱坯状态开始放入装箱机，箱坯先放入纸箱箱坯输送机构1，通过箱坯吸取成型机构2将箱坯拉取折页成型，再依次进入纸箱输送定位机构3，由纸箱输送定位机构3根据装箱需求进行步进完成装箱等待位输送。当物料排列双环链5上的物料和纸箱输送定位机构3中的纸箱满足装箱需求时，由Delta2抓取机构6带动吸取式伸缩抓手7进行抓取物料，再运行Delta2抓取机构6将物料装入纸箱内，依次作业。
综上所述，目前包装设备市场竞争激烈，近几年国内生产厂家纷纷推出软袋物料包装产品，满足中国市场自动化设备需求，同时实现生产线无人化。目前软袋物料包装产品已经成为市场成熟商品，几乎所有的市场上都存在大量的软袋物料包装产品销售，但目前软袋物料包装产品设备的厂内，后端装箱全自动无人化还未普及，基本市场上还是存在人工装箱，根据后端包装装箱生产线的卫生及安全要求，将人工生产线转换为全自动生产线，安装全自动中速抓取式装箱机是生产线厂商的急迫需求。中速抓取式装箱机作为生产线后端的核心部分，采用中速抓取式装箱机，将软袋物料包装产品进行排列，并规整成相应装箱前姿态，从而代替了人工排列模式，通过无人化的自动排列装箱，后端生产线设备能够有效的进行装箱，同时能减少大量的生产线工人。
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 (10)
1.一种中速抓取式装箱机，其特征在于，包括纸箱成型装置、物料输送计数机构、物料排列输送机构、Delta2抓取机构、吸取式伸缩抓手和机架部件，物料输送计数机构的输出端与物料排列输送机构的输入端对接，纸箱成型装置设置于物料排列输送机构的一侧，Delta2抓取机构设置于物料排列输送机构和纸箱成型装置的上方，吸取式伸缩抓手设置于Delta2抓取机构上，Delta2抓取机构安设于机架部件上。
2.根据权利要求1所述的中速抓取式装箱机，其特征在于，纸箱成型装置包括纸箱箱坯输送机构、箱坯吸取成型机构和纸箱输送定位机构，纸箱箱坯输送机构的输出端与箱坯吸取成型机构的输入端对接，箱坯吸取成型机构的输出端与纸箱输送定位机构的输入端对接；
箱坯吸取成型机构包括上部机架、吸取机构和成型机构，吸取机构设置于上部机架上，成型机构设置于吸取机构的下端；
吸取机构包括直线移动单元和吸取支架，上部机架上设有横向直线导轨，吸取支架设置于横向直线导轨上，直线移动单元与吸取支架连接，直线移动单元带动吸取支架沿横向直线导轨前后移动，吸取支架上分布有吸取吸盘，用于吸取纸箱坯的箱面。
3.根据权利要求2所述的中速抓取式装箱机，其特征在于，纸箱箱坯输送机构包括箱坯成型阻挡装置、箱坯输送部分和固定机架，箱坯输送部分设置于固定机架上，箱坯成型阻挡装置设置于箱坯输送部分的输出端，箱坯输送部分的两侧设有挡板；箱坯放置于箱坯输送部分上，挡板从两侧对箱坯进行限位，箱坯成型阻挡装置对箱坯输送部分上的箱坯进行定位并防止箱坯超出箱坯输送部分及掉落；
箱坯输送部分包括直线导轨、箱坯推动块、箱坯气缸和输送带，输送带通过两个输送带轮布置于固定机架上，直线导轨布置于输送带的一侧，箱坯推动块设置于直线导轨上，并与输送带连接，箱坯气缸固设于固定机架上，箱坯气缸的一端与输送带连接，箱坯气缸带动同步带来回运转，输送带带动箱坯推动块沿直线导轨来回移动；箱坯放置于输送带上，箱坯推动块从后方对输送带上的箱坯进行限位。
4.根据权利要求2所述的中速抓取式装箱机，其特征在于，直线移动单元包括第一电机和两个同步带轮，两个同步带轮分布于上部机架上，两个同步带轮之间通过同步带连接，其中一个同步带轮与第一电机连接，同步带与吸取支架连接，第一电机通过同步带轮及同步带带动吸取支架沿横向直线导轨前后移动。
5.根据权利要求2所述的中速抓取式装箱机，其特征在于，吸取机构还包括连杆，吸取支架包括长边吸取支架和短边吸取支架，长边吸取支架的上端设置于横向直线导轨上，短边吸取支架的一侧通过转轴与长边吸取支架的一侧铰接，短边吸取支架的另一侧与连杆的一端铰接，连杆的另一端与上部机架铰接，短边吸取支架随长边吸取支架沿横向直线导轨来回移动过程中，连杆带动短边吸取支架绕转轴转动，使短边吸取支架与长边吸取支架在呈直线分布状态和相互垂直的状态之间转变，长边吸取支架和短边吸取支架上均分布有吸取吸盘。
6.根据权利要求2～5中任意一项所述的中速抓取式装箱机，其特征在于，成型机构包括折页升降气缸、升降板、折小页单元和折大页单元，折页升降气缸设置于吸取支架上，折页升降气缸的活塞杆与升降板连接，带动升降板上下移动，折小页单元和折大页单元均设置于升降板上；
折小页单元包括折前小页板、折后小页板、两个小页支架和第一调整机构，第一调整机构设置于升降板上，两个小页支架沿水平横向布置于第一调整机构上，第一调整机构用于调整两个小页支架之间的距离，折前小页板和折后小页板分别相对布置于两个小页支架上，折前小页板和折后小页板的外端分别与两个小页支架铰接，两个小页支架上均设有折小页气缸，两个折小页气缸的一端分别与折前小页板和折后小页板的底部铰接，折小页气缸带动折前小页板和折后小页板绕相应铰接点相对翻转。
7.根据权利要求6所述的中速抓取式装箱机，其特征在于，折大页单元包括折左大页、折右大页、两个折大页座、两个折大页气缸和第二调整机构，第二调整机构设置于升降板上，两个折大页座沿纵向布置于第二调整机构上，第二调整机构用于调整两个折大页座之间的距离，折左大页和折右大页分别通过转动轴相对布置于两个折大页座上，两个折大页气缸分别设置于两个折大页座上，两个折大页气缸的一端分别与折左大页和折右大页连接，折大页气缸带动折左大页和折右大页绕转动轴相对翻转；
折左大页和折右大页上沿长度方向均设有缝隙。
8.根据权利要求2～5中任意一项所述的中速抓取式装箱机，其特征在于，纸箱输送定位机构包括纸箱输送定位机架和两个皮带输送机，两个皮带输送机对称布置于纸箱输送定位机架上，皮带输送机均侧向布置，两个皮带输送机之间形成纸箱输送通道，两个皮带输送机从两侧对纸箱形成夹持输送，纸箱输送定位机架底部设有脚架，纸箱输送定位机架通过脚架固设于机架部件上。
9.根据权利要求8所述的中速抓取式装箱机，其特征在于，皮带输送机包括皮带、第二电机、两个带轮、两个侧板，两个侧板相对平行布置，两个带轮布置于两个侧板之间，两个带轮之间通过皮带连接，第二电机与其中一个带轮连接；第二电机通过带轮带动皮带运转，从而带动纸箱移动，其中一个侧板固设于纸箱输送定位机架上；
每个皮带输送机的侧板上方均设有多个支撑柱、撑页杆和撑页板，支撑柱竖直固设于皮带输送机的侧板上，撑页板通过撑页杆与多个支撑柱连接，撑页板沿纸箱输送通道纵向水平布置。
10.根据权利要求1～5中任意一项所述的中速抓取式装箱机，其特征在于，物料排列输送机构为物料排列双环链，物料排列双环链包括环链机架和皮带卡子部件，环链机架的两端分别设有主动轮和从动轮，主动轮通过环链与从动轮连接，主动轮连接有电机，皮带卡子部件包括皮带卡子和传动块，皮带卡子的底部设有传动块，传动块设置于环链上，环链机架上设有环形导槽，皮带卡子设置于环形导槽内，电机通过主动轮带动环链转动，进而环链通过传动块带动皮带卡子沿环形导槽作环形移动；主动轮、从动轮、环链和皮带卡子的个数均为2个，每个主动轮均单独连接有一个电机，两个环链并排设置，两个皮带卡子分别错开分布于两个环链上，两个电机通过环链分别带动皮带卡子环形移动，形成两个工位，交替工作。
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