CN110254781A - 一种自动封箱机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包装机械技术领域,具体地说,涉及一种自动封箱机。包括机架总成、用于将待封装件运送至机架总成内封装工位的待封装件运送机构、用于储放包装箱的包装箱储放机构、用于将包装箱运送至封装工位的包装箱运送机构和用于将包装箱向下折叠对待封装件进行封装的封箱机械手。本发明所述的封箱机布局设计合理、结构紧凑,占地面积大大减小,可针对不同尺寸、型号的产品进行封装,而且,整个封箱操作自动完成,自动化程度高,生产效率高,可大大节省人工,降低企业的用工成本,具有良好的应用前景和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及包装机械技术领域,具体地说,涉及一种自动封箱机。
背景技术
地面装修材料如木地板等的成品一般都需要封箱包装后再上市销售。传统的封箱包装操作是在产品生产完成后,由人工进行固定量化、纸箱封箱包装,工作效率低、工人劳动强度大。随着经济的快速发展,人工成本越来越高,生产成本也越来越高。
随着地面装修材料生产需求的增大,生产厂商越来越多,传统的封箱包装操作已经无法满足生产需求。在这种背景下,封箱机应运而生,现在,封箱机已成为地面装修材料生产中必不可少的设备之一。然而,现有的封箱机因其设计不够合理,导致占地面积较大,工作效率较低,不适用于中小型生产厂商的生产所需。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种占地小、效率高自动封箱机,以解决上述技术问题。
为解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:
一种自动封箱机,其特征在于:包括机架总成、用于将待封装件运送至机架总成内封装工位的待封装件运送机构、用于储放包装箱的包装箱储放机构、用于将包装箱运送至封装工位的包装箱运送机构和用于将包装箱向下折叠对待封装件进行封装的封箱机械手;
所述机架总成包括机架和驱动机构,所述机架包括若干个立柱和固定在立柱顶部的顶框,所述驱动机构包括固定在顶框顶部的支撑框架、装配在支撑框架上,用于悬挂封箱机械手并控制封箱机械手升降的机械手悬挂机构、用于驱动包装箱运送机构沿支撑框架往复运动的第一驱动装置和用于驱动机械手悬挂机构沿支撑框架往复运动的第二驱动装置;
所述机械手悬挂机构包括悬挂架和固定在悬挂架上的机械手升降气缸;所述封箱机械手包括框架式结构的机械手基座,所述机械手基座与机械手升降气缸的活塞杆底端相连接;
所述机械手基座上安装有:用于将包装箱的中心纸箱板两侧的第一侧纸箱板向下翻折的第一折箱机构、用于将两个第一侧纸箱板两端的纸箱侧舌板向内翻折的第二折箱机构、用于先将中心纸箱板两端的两个纸箱端板向下翻折再将两个纸箱端板外端的纸箱端舌板向内翻折的第三折箱机构,以及用于将两个第一侧纸箱板外侧的两个第二侧纸箱板向内翻折的第四折箱机构。
进一步地说,所述机械手基座的两个短边框的内侧分别固定有与短边框相平行的X向横梁,其两个长边框的下方分别设置有与长边框相平行的Y向横梁;所述悬挂架上装配有两个相对称的机械手升降气缸,两个机械手升降气缸的活塞杆底端分别与两个X向横梁固定连接;两个X向横梁的底部分别固定有X向滑轨,所述两个Y向横梁的两端顶面上分别固定有用于装配在X向滑轨上的滑轨槽;
所述第一折箱机构包括两组左右对称的第一折箱装置,所述第一折箱装置包括固定在Y向横梁内侧壁上的第一折箱板和两个固定在Y向横梁中部顶面上且活塞杆向内并沿X向伸缩的第一折箱气缸,所述两个第一折箱气缸的活塞杆端部固定连接有气缸连接板,两个气缸连接板的中部分别固定安装有螺母,两个螺母的内螺纹方向相反;所述机械手基座的两个长边框之间安装有X向的调节螺杆,所述调节螺杆的两端分别与两个螺母螺纹连接;
第二折箱机构设有前后两组,每组第二折箱机构包括左右对称的两组第二折箱装置;所述第二折箱装置包括:固定在Y向横梁端部底面上且活塞杆向外并沿Y向伸缩的Y向第二折箱气缸、固定在Y向第二折箱气缸活塞杆端部且活塞杆向内并沿X向伸缩的X向第二折箱气缸,以及固定在X向第二折箱气缸活塞杆端部且横向截面呈L形的第二折箱板;
第三折箱机构包括两组前后对称的第三折箱装置,所述第三折箱装置包括:固定在机械手基座短边框中部且活塞杆向外并沿Y向伸缩的Y向第三折箱气缸、固定在Y向第三折箱气缸活塞杆端部且活塞杆向下并沿Z向伸缩的第一Z向折箱气缸、活塞杆向上与第一Z向折箱气缸的活塞杆相对接的第二Z向折箱气缸,以及固定在第二Z向折箱气缸缸体内侧且纵向截面呈L形的第三折箱板;
所述第四折箱机构包括两组对称的第四折箱装置,第四折箱装置包括若干个固定装配在Y向横梁外侧壁上且活塞杆向内并沿X向伸缩的第四折箱气缸和固定在第四折箱气缸活塞杆端部且纵向截面呈L形的第四折箱板。
优选的,所述两个X向横梁之间设置有第三X向横梁,所述第三X向横梁的中部固定有一组备用第三折箱装置;所述备用第三折箱装置包括活塞杆向外并沿Y向伸缩的备用Y向第三折箱气缸、固定在备用Y向第三折箱气缸活塞杆端部且活塞杆向下并沿Z向伸缩的备用第一Z向折箱气缸、活塞杆向上与备用第一Z向折箱气缸的活塞杆相对接的备用第二Z向折箱气缸,以及固定在备用第二Z向折箱气缸缸体内侧且纵向截面呈L形的备用第三折箱板;两个Y向横梁上分别安装有一组与备用第三折箱装置相配套的备用第二折箱装置,所述备用第二折箱装置包括:固定在Y向横梁底面上且活塞杆向外并沿Y向伸缩的备用Y向第二折箱气缸、固定在备用Y向第二折箱气缸活塞杆端部且活塞杆向内并沿X向伸缩的备用X向第二折箱气缸,以及固定在备用X向第二折箱气缸活塞杆端部且横向截面呈L形的备用第二折箱板。
进一步地说,所述第一驱动装置包括第一驱动皮带、分别固定在支撑框架两端的第一皮带主动辊、第一皮带从动辊和驱动第一皮带主动辊的第一驱动电机;所述第二驱动装置包括第二驱动皮带、分别固定在支撑框架两端的第二皮带主动辊、第二皮带从动辊和驱动第二皮带主动辊的第二驱动电机;所述支撑框架的两个长边框的顶面上分别固定有X向导轨;所述悬挂架骑跨在支撑框架上,且固定有用于装配在X向导轨上的悬挂架导轨槽;所述第二驱动皮带与悬挂架的顶部固定连接。
再进一步说,所述包装箱储放机构位于机架总成内封装工位的前侧,包括储放机架、包装箱支撑板、驱动包装箱支撑板升降的包装箱升降机构和包装箱挡杆机构;所述储放机架包括两个相平行的倒U形支架和连接在两个倒U形支架两端之间的连接横梁;所述包装箱升降机构包括分别固定在两个连接横梁上的蜗杆升降机、升降驱动电机和传动轴,所述升降驱动电机的动力输出端与其中一个蜗杆升降机的动力输入端传动连接,该蜗杆升降机的动力输出端通过传动轴与另一个蜗杆升降机的动力输入端传动连接;所述包装箱支撑板的两端中部分别固定有用于螺纹装配在两个蜗杆升降机的螺杆上的螺母;所述蜗杆升降机的两侧分别固定有支撑板导向杆,所述支撑板导向杆的上端向上贯穿包装箱支撑板;所述包装箱挡杆机构包括分别固定在两个倒U形支架顶部的Y向导轨、两个能沿Y向导轨往复运动的X向滑座和四个挡杆;两个X向滑座的顶面上分别固定有X向导向滑轨,两个X向导向滑轨上分别装配有两个导向滑座,四个挡杆分别位于包装箱支撑板前后端的两侧,且一一对应固定在四个导向滑座上。
再进一步说,所述包装箱运送机构包括顶板、运送悬杆、悬杆升降气缸、悬杆导向装置和纸箱板吸附装置;所述顶板的底面四个顶角部位分别固定有用于装配在X向导轨上的包装箱运送导轨槽,所述第一驱动皮带与顶板的顶部固定连接;所述悬杆升降气缸纵向设置,其缸体尾部固定在顶板上,其活塞杆的底端与运送悬杆的中部固定连接;悬杆导向装置设有两组对称设置在悬杆升降气缸的两侧,包括悬杆导向筒和悬杆导向轴,所述悬杆导向筒的顶部固定在顶板上,所述悬杆导向轴插接在悬杆导向筒内,其底端固定在运送悬杆上;所述纸箱板吸附装置设有两组,对称固定在运送悬杆的两端上,包括吸附气缸、吸盘支架和吸盘,所述吸附气缸固定在运送悬杆上,其活塞杆向下并与吸盘支架固定连接,所述吸盘装配在吸盘支架上;所述机架总成的左侧两个立柱之间和右侧两个立柱之间分别固定连接有底梁,两个底梁与封装工位相对应的部位分别固定有中间立柱,两个中间立柱的顶部分别固定安装有包装箱夹持装置,所述包装箱夹持装置包括夹持气缸和受夹持气缸控制而开合的纸箱板夹手。
再进一步说,所述待封装件运送机构包括位于机架总成尾端后侧的待封装件上料机构和位于机架总成内的待封装件送料机构,所述待封装件上料机构的落料端位于待封装件送料机构的接料端上方;所述待封装件上料机构的落料端设置有第一接料装置;所述机架总成尾端的两个立柱中间设置有挡料装置,所述挡料装置包括Y向杆、两个X向杆和两个Z向杆,所述Y向杆的两端分别固定连接在两个立柱上,所述两个X向杆的一端垂直固定在Y向杆的内壁上,所述两个Z向杆的顶端分别垂直固定在两个X向杆上;所述待封装件送料机构的接料端设置有第二接料装置和待封装件两端对齐装置;所述待封装件送料机构的末端设置有待封装件举升装置和挡料杆。
再进一步说,所述待封装件上料机构包括上料机架、安装在上料机架上的两组上料传送带装置和驱动两组上料传送带装置的上料驱动装置;两组上料传送带装置的前端外侧分别安装有一组第一接料装置;所述第一接料装置包括接料杆和驱动接料杆沿上料传送带装置运行方向前后伸缩的第一接料气缸。
再进一步说,所述待封装件送料机构包括送料机架、安装在送料机架上的两组送料传送带装置和驱动两组送料传送带装置的送料驱动装置;
两组送料传送带装置的末端内侧分别安装有一组第二接料装置,所述第二接料装置包括固定在送料传送带装置内侧的接料气缸支撑板、固定在接料气缸支撑板上的第二接料下气缸、设置在第二接料下气缸上方的第二接料上气缸和固定在第二接料上气缸顶部的接料托板;所述第二接料上气缸的活塞杆底端与第二接料下气缸的活塞杆顶端相对接;
两组送料传送带装置的末端外侧分别安装有一组待封装件两端对齐装置,所述待封装件两端对齐装置包括固定在送料机架上的对齐气缸座、固定在对齐气缸座上且活塞杆朝向送料传送带装置的对齐气缸和固定在对齐气缸活塞杆端部的对齐推板;
两组送料传送带装置的前端内侧分别安装有一组待封装件举升装置,所述待封装件举升装置包括固定在送料传送带装置内侧的举升气缸座、固定在举升气缸座上且活塞杆向上的举升气缸和固定在举升气缸活塞杆顶端上的举升托板;所述举升气缸的前后两侧分别设置有举升导向柱,所述举升导向柱的顶端固定在举升托板上,下端贯穿举升气缸座;
两组送料传送带装置的前端内侧分别固定有挡料杆,所述挡料杆位于待封装件举升装置的前侧。
更进一步说,所述机架总成内封装工位的后侧设置有用于将已封装件向外输送的出料机构;所述出料机构包括出料机架、安装在出料机架上的出料传送带装置和驱动出料传送带装置的出料驱动装置,所述出料机架骑跨在待封装件送料机构中部的上方。
有益效果:与现有技术相比,本发明所述的封箱机布局设计合理、结构紧凑,占地面积大大减小,可针对不同尺寸、型号的产品进行封装,而且,整个封箱操作自动完成,自动化程度高,生产效率高,可满足中小型厂商的生产需求,大大节省人工,降低企业的用工成本,具有良好的应用前景和推广价值。
附图说明
图1为本发明一种实施例的侧视结构示意图;
图2为本发明一种实施例的立体结构示意图;
图3为本发明的实施例中所述机架总成的结构示意图;
图4为本发明的实施例中所述包装箱储放机构的结构示意图;
图5为本发明的实施例中所述包装箱运送机构的结构示意图;
图6为本发明的实施例中所述封箱机械手的结构示意图;
图7为本发明的实施例中所述待封装件上料机构的结构示意图;
图8为本发明的实施例中所述待封装件送料机构的结构示意图;
图9为本发明的实施例中所述出料机构的结构示意图;
图10为本发明的实施例中所述包装箱的平铺状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例:
参照图1、图2,本实施例所述自动封箱机,包括机架总成1、用于将待封装件运送至机架总成1内封装工位的待封装件运送机构、用于储放包装箱的包装箱储放机构2、用于将包装箱运送至封装工位的包装箱运送机构3、用于将包装箱向下折叠对待封装件进行封装的封箱机械手4,以及用于将已封装件向外输送的出料机构5。
如图3所示,所述机架总成1包括机架和驱动机构。所述机架包括若干个立柱101和固定在立柱101顶部的顶框102,所述驱动机构包括固定在顶框102顶部的支撑框架103、装配在支撑框架103上,用于悬挂封箱机械手4并控制封箱机械手4升降的机械手悬挂机构、用于驱动包装箱运送机构3沿支撑框架103往复运动的第一驱动装置和用于驱动机械手悬挂机构沿支撑框架103往复运动的第二驱动装置。所述第一驱动装置包括第一驱动皮带105、分别固定在支撑框架103两端的第一皮带主动辊、第一皮带从动辊和驱动第一皮带主动辊的第一驱动电机114。所述第二驱动装置包括第二驱动皮带106、分别固定在支撑框架103两端的第二皮带主动辊、第二皮带从动辊和驱动第二皮带主动辊的第二驱动电机113。所述支撑框架103的两个长边框的顶面上分别固定有X向导轨104。
所述机械手悬挂机构包括悬挂架和两个机械手升降气缸119。具体地说,所述悬挂架包括两个倒U形悬架110、连接在两个倒U形悬架110顶部之间的两个连接臂109、分别固定在两个倒U形悬架110左侧底端之间和右侧底端之间的固定连接板118,以及分别设置在两个固定连接板118下方的升降连接板112。两个机械手升降气缸119对称设置在两个倒U形悬架110之间,其缸体分别固定在左、右两个固定连接板118上,其活塞杆的底端固定连接升降连接板112。在悬挂架左右两端的前侧、后两侧分别安装有机械手导向轴107,所述机械手导向轴107的底端固定在升降连接板112上,上端贯穿固定连接板118。所述两个倒U形悬架110骑跨在支撑框架103上,且固定有用于装配在X向导轨104上的悬挂架导轨槽111。所述第二驱动皮带106与两个倒U形悬架110的顶部固定连接,从而驱动机械手悬挂机构沿X向导轨104进行X向往复运动。
如图6所示,所述封箱机械手4包括框架式结构的机械手基座41,所述机械手基座41的短边框的内侧分别固定有与短边框相平行的X向横梁43A,两个X向横梁43A的顶部分别与两个升降连接板112固定连接,两个X向横梁43A的底部分别固定有X向滑轨。所述机械手基座41的两个长边框的下方分别设置有与长边框相平行的Y向横梁42,两个Y向横梁42的两端顶面上分别固定有用于装配在X向滑轨上的滑轨槽,这样,两个Y向横梁42可沿X向横梁43A底部的X向滑轨进行X向往复运动。
所述机械手基座41上安装有:用于将包装箱(如图10所示)的中心纸箱板A1两侧的第一侧纸箱板A2向下翻折的第一折箱机构、用于将两个第一侧纸箱板A2两端的纸箱侧舌板A6向内翻折的第二折箱机构、用于先将中心纸箱板A1两端的两个纸箱端板A4向下翻折再将两个纸箱端板A4外端的纸箱端舌板A5向内翻折的第三折箱机构,以及用于将两个第一侧纸箱板A2外侧的两个第二侧纸箱板A3向内翻折的第四折箱机构。
所述第一折箱机构包括两组左右对称的第一折箱装置,所述第一折箱装置包括固定在Y向横梁42内侧壁上的第一折箱板42A和两个固定在Y向横梁42中部顶面上且活塞杆向内并沿X向伸缩的第一折箱气缸42B,所述两个第一折箱气缸42B的活塞杆端部固定连接有气缸连接板412,两个气缸连接板412的中部分别固定安装有螺母,且两个螺母的内螺纹方向相反;所述机械手基座41的两个长边框之间安装有X向的调节螺杆411,所述调节螺杆411的两端分别与两个螺母螺纹连接。
具体地说,所述机械手基座41的两个长边框的外侧壁上分别安装有轴承座45,所述调节螺杆411的两端分别装配在两个轴承座45上,且其一端上固定安装有手摇轮413。针对宽度不同的包装箱进行折箱封装时需要调节两个Y向横梁42之间的距离,转动手摇轮413,带动调节螺杆411,调节螺杆411可通过两个气缸连接板412驱动两个Y向横梁42同时沿X向横梁43A底部的X向滑轨向内或向外移动,进而减小或增大两个Y向横梁42之间的距离。
第二折箱机构设有前后两组,每组第二折箱机构包括左右对称的两组第二折箱装置;所述第二折箱装置包括:固定在Y向横梁42端部底面上且活塞杆向外并沿Y向伸缩的Y向第二折箱气缸47A、固定在Y向第二折箱气缸47A活塞杆端部且活塞杆向内并沿X向伸缩的X向第二折箱气缸47B,以及固定在X向第二折箱气缸47B活塞杆端部且横向截面呈L形的第二折箱板4B。
第三折箱机构包括两组前后对称的第三折箱装置,所述第三折箱装置包括:固定在机械手基座41短边框中部且活塞杆向外并沿Y向伸缩的Y向第三折箱气缸44A、固定在Y向第三折箱气缸44A活塞杆端部且活塞杆向下并沿Z向伸缩的第一Z向折箱气缸44B、活塞杆向上与第一Z向折箱气缸44B的活塞杆相对接的第二Z向折箱气缸44C,以及固定在第二Z向折箱气缸44C缸体内侧且纵向截面呈L形的第三折箱板4A。
所述第四折箱机构包括两组对称的第四折箱装置,第四折箱装置包括若干个固定装配在Y向横梁42外侧壁上且活塞杆向内并沿X向伸缩的第四折箱气缸410和固定在第四折箱气缸活410活塞杆端部且纵向截面呈L形的第四折箱板4C。
上述的第二折箱机构和第三折箱机构适用于长度较大包装箱的折箱封装,为了同时能够适用于长度较短的包装箱的折箱封装,所述机械手基座41上还安装有备用第三折箱装置和备用第二折箱装置,具体地说:
所述两个X向横梁43A之间设置有第三X向横梁43B,所述第三X向横梁43B的中部固定有一组备用第三折箱装置;所述备用第三折箱装置包括活塞杆向外并沿Y向伸缩的备用Y向第三折箱气缸46A、固定在备用Y向第三折箱气缸46A活塞杆端部且活塞杆向下并沿Z向伸缩的备用第一Z向折箱气缸46B、活塞杆向上与备用第一Z向折箱气缸46B的活塞杆相对接的备用第二Z向折箱气缸46C,以及固定在备用第二Z向折箱气缸46C缸体内侧且纵向截面呈L形的备用第三折箱板。
两个Y向横梁42上分别安装有一组与备用第三折箱装置相配套的备用第二折箱装置,所述备用第二折箱装置包括:固定在Y向横梁42底面上且活塞杆向外并沿Y向伸缩的备用Y向第二折箱气缸49A、固定在备用Y向第二折箱气缸49A活塞杆端部且活塞杆向内并沿X向伸缩的备用X向第二折箱气缸49B,以及固定在备用X向第二折箱气缸49B活塞杆端部且横向截面呈L形的备用第二折箱板。
如图4所示,所述包装箱储放机构2位于机架总成1内封装工位的前侧,包括储放机架、包装箱支撑板208、驱动包装箱支撑板208升降的包装箱升降机构和包装箱挡杆机构;所述储放机架包括两个相平行的倒U形支架201和连接在两个倒U形支架201两端之间的连接横梁206。所述包装箱升降机构包括分别固定在两个连接横梁206上的蜗杆升降机202、升降驱动电机(图中未示出)和传动轴211,所述升降驱动电机的动力输出端与其中一个蜗杆升降机202的动力输入端传动连接,该蜗杆升降机的动力输出端通过传动轴211与另一个蜗杆升降机的动力输入端传动连接;所述包装箱支撑板208的两端中部分别固定有用于螺纹装配在两个蜗杆升降机202的螺杆205上的螺母。所述蜗杆升降机202的两侧分别固定有支撑板导向杆204,所述支撑板导向杆204的上端向上贯穿包装箱支撑板208;所述包装箱挡杆机构包括分别固定在两个倒U形支架201顶部的Y向导轨212、两个能沿Y向导轨212往复运动的X向滑座210和四个挡杆203;两个X向滑座210的顶面上分别固定有X向导向滑轨207,两个X向导向滑轨207上分别装配有两个导向滑座209,四个挡杆分别位于包装箱支撑板208前后端的两侧,且一一对应固定在四个导向滑座209上。
升降驱动电机驱动两个蜗杆升降机202,两个蜗杆升降机202的螺杆205旋转,进而驱动包装箱支撑板208上升或者下降。所述包装箱支撑板208呈“中”字形,将一定数量的包装箱层叠摆放在包装箱支撑板208,然后,调整四个挡杆203的位置,使其分别从前、后、左、右夹紧包装箱,以防止包装箱支撑板208上升过程中包装箱从包装箱支撑板208上散开甚至是掉落下来。
如图5所示,所述包装箱运送机构3包括顶板302、底板309、运送悬杆305、悬杆升降气缸310、悬杆导向装置和纸箱板吸附装置。所述顶板302的底面四个顶角部位分别固定有用于装配在X向导轨104上的包装箱运送导轨槽301,所述第一驱动皮带105与顶板302的顶部固定连接。所述悬杆升降气缸310纵向设置,其缸体的两端分别固定在顶板302和底板309上,其活塞杆的底端与运送悬杆305的中部固定连接。所述悬杆导向装置设有两组对称设置在悬杆升降气缸310的两侧,包括悬杆导向筒303和悬杆导向轴304,所述悬杆导向筒303的顶端、底端分别固定在顶板302、底板309上,所述悬杆导向轴304插接在悬杆导向筒303内,其底端固定在运送悬杆305上。所述纸箱板吸附装置设有两组,对称固定在运送悬杆305的两端上,包括吸附气缸308、吸盘支架307和吸盘306,所述吸附气缸308固定在运送悬杆305上,其活塞杆向下并与吸盘支架307固定连接,所述吸盘306装配在吸盘支架307上。
如图3所示,所述机架总成1的左侧两个立柱之间和右侧两个立柱之间分别固定连接有底梁121,两个底梁121与封装工位相对应的部位分别固定有中间立柱120,两个中间立柱120的顶部分别固定安装有包装箱夹持装置,所述包装箱夹持装置包括夹持气缸122和受夹持气缸122控制而开合的纸箱板夹手123。
如图1、2所示,所述待封装件运送机构包括位于机架总成1尾端后侧的待封装件上料机构6和位于机架总成1内的待封装件送料机构7。所述待封装件上料机构6的落料端位于待封装件送料机构7的接料端上方。如图3所示,所述机架总成1尾端的两个立柱中间设置有挡料装置,所述挡料装置包括Y向杆117、两个X向杆115和两个Z向杆116,所述Y向杆117的两端分别固定连接在两个立柱上,所述两个X向杆115的一端垂直固定在Y向杆117的内壁上,所述两个Z向杆116的顶端分别垂直固定在两个X向杆115上。
如图7所示,所述待封装件上料机构6包括上料机架、安装在上料机架上的两组上料传送带装置和驱动两组上料传送带装置的上料驱动装置。具体地说,所述上料机架包括前、后两个上料支撑架601,前、后两个上料支撑架601的左侧、右侧之间分别连接有上、下两个侧梁611。前、后两个上料支撑架601的顶部分别沿其长度方向固定有上料导向滑轨604。所述上料传送带装置包括上料传送带支架606、分别安装在上料传送带支架606前、后两端上的上料从动轮603、上料驱动轮608和上料传送带605。所述上料传送带支架606的前后两端的底部分别固定安装有用于装配在上料导向滑轨604上的上料导向滑座602。所述上料传送带支架606的内侧固定有上料驱动轮安装座609,所述上料驱动轮608安装在上料驱动轮安装座609上。
所述上料驱动装置包括上料驱动电机607、上料减速机618和上料驱动轴610,所述上料驱动电机607驱动上料减速机617,所述上料减速机617的动力输出端与上料驱动轴610传动连接。所述上料驱动轴610呈多棱柱形,所述上料驱动轮608的中心孔形状与上料驱动轴610相匹配,所述上料驱动轴610贯穿两个上料驱动轮608,两端分别通过轴承座安装在左、右侧梁611的顶部。这样,上料驱动轮608可沿上料驱动轴610轴向滑动,并能受上料驱动轴610的驱动而转动,进而带动上料传送带605运行,实现上料。
两个上料传送带支架606的前端外侧分别安装有一组第一接料装置。所述第一接料装置包括前接料座613、后接料座615、接料杆612和驱动接料杆612沿上料传送带装置运行方向前后伸缩的第一接料气缸614。所述第一接料气缸614的缸体前端、尾端分别固定在前接料座613、后接料座615上,所述接料杆612位于第一接料气缸614的下方,两端分别贯穿前接料座613、后接料座615,且尾端与第一接料气缸614的活塞杆端部之间连接有联动板616。
如图8所示,所述待封装件送料机构7包括送料机架、安装在送料机架上的两组送料传送带装置和驱动两组送料传送带装置的送料驱动装置。具体地说,所述送料机架包括前、后两个送料支撑架71A,前、后两个送料支撑架71A的左侧、右侧之间分别连接有送料支撑梁71B。前、后两个送料支撑架71A的顶部分别沿其长度方向固定有送料导向滑轨76A。所述送料传送带装置包括送料传送带支架72A、分别安装在送料传送带支架72A前、后两端上的送料从动轮72D、送料驱动轮72C和送料传送带72B。所述送料传送带支架72A的前、后两端的底部分别固定安装有用于装配在送料导向滑轨76A上的送料导向滑座76B。所述送料传送带支架72A的外侧固定有送料驱动轮安装座77,所述送料驱动轮72C安装在送料驱动轮安装座77上。
所述送料驱动装置包括送料驱动电机78A、送料减速机78B和送料驱动轴78C,所述送料驱动电机78A驱动送料减速机78B,所述送料减速机78B的动力输出端与送料驱动轴78C传动连接。所述送料驱动轴78C呈多棱柱形,所述送料驱动轮72C的中心孔形状与送料驱动轴78C相匹配,所述送料驱动轴78C贯穿两个送料驱动轮72C,两端分别通过轴承座安装在左、右侧的送料支撑梁71B的顶部。这样,送料驱动轮72C可沿送料驱动轴78C轴向滑动,并能受送料驱动轴78C的驱动而转动,进而带动送料传送带72B运行,实现送料。
两个送料传送带支架72A的末端内侧分别安装有一组第二接料装置。所述第二接料装置包括固定在送料传送带支架72A内侧的接料气缸支撑板74D、固定在接料气缸支撑板74D上的第二接料下气缸74A、设置在第二接料下气缸74A上方的第二接料上气缸74B和固定在第二接料上气缸74B顶部的接料托板74C;所述第二接料上气缸74B的活塞杆底端与第二接料下气缸74A的活塞杆顶端相对接。两组第二接料装置的后侧分别设置有上料传送带防护板75,所述上料传送带防护板75固定在送料传送带支架72A尾端的内侧。
两个送料传送带支架72A的末端外侧分别安装有一组待封装件两端对齐装置。所述待封装件两端对齐装置包括固定在后侧的送料支撑架71A上的对齐气缸座73C、固定在对齐气缸座73C上且活塞杆朝向送料传送带装置的对齐气缸73A和固定在对齐气缸73A活塞杆端部的对齐推板73B。
两个送料传送带支架72A的前端内侧分别安装有一组待封装件举升装置。所述待封装件举升装置包括固定在送料传送带支架72A内侧的举升气缸座79D、固定在举升气缸座79D上且活塞杆向上的举升气缸79A和固定在举升气缸79A活塞杆顶端上的举升托板79C;所述举升气缸79A的前后两侧分别设置有举升导向柱79B,所述举升导向柱79B的顶端固定在举升托板79C上,下端贯穿举升气缸座79D。
两个送料传送带支架72A的前端内侧分别固定有挡料杆710,所述挡料杆710位于待封装件举升装置的前侧。
如图9所示,所述出料机构5包括出料机架51、安装在出料机架51上的出料传送带装置和驱动出料传送带装置的出料驱动装置54,所述出料机架51骑跨在待封装件送料机构7中部的上方。所述出料传送带装置包括出料传送带主动辊56、出料传送带从动辊58和出料传送带57,所述出料机架51上靠近出料传送带主动辊56的部位固定有电机座52,所述出料驱动装置54固定安装在电机座52上,其动力输出端上固定安装有动力输出链轮53,所述出料传送带主动辊56的一端上固定安装有动力输入链轮55,所述动力输出链轮53通过链条传动动力输入链轮55,进而驱动出料传送带57。
本发明所述自动封箱机在实际安装使用时,需要配置PLC控制中心、若干个传感器、为各个气缸提供动力的气泵以及为各个电机提供电能的配电箱设备。所述传感器包括:1、安装在待封装件上料机构6落料端的计数传感器,用于实时监测待封装件的上料数;2、包装箱储放机构2中倒U形支架201一端的内侧固定有,安装在所述传感器立柱211上端、下端的两个位置传感器,用于实时监测包装箱支撑板208上包装箱的高度。各个传感器将监测数据实时传输给PLC控制中心,PLC控制中心根据接受到的信号和设定的程序控制各个气缸的动作和各个电机的工作。
下面以长条状木地板的封箱操作为例,简述本发明所述自动封箱机的工作过程如下:
一、待封装件上料、送料
初始状态,接料杆612向前伸出,同时,第二接料下气缸74A和第二接料上气缸74B都处于伸出状态,接料托板74C处于最高位。
将木地板逐个地放在运转中的上料传送带605上,上料传送带605将木地板向前传送,在其落料端,木地板在两个Z向杆116的阻挡下,垂直下落,落在两个接料杆612上;计数传感器监测到木地板的数量达到一级设定数目(本实施例中设定为5个)时,两个第一接料气缸614分别控制两个接料杆612向后回缩,等待入下一个接料周期;木地板落在接料托板74C上,同时,第二接料上气缸74B的活塞杆回缩,木地板随接料托板74C下降一定高度,后续的木地板继续落在接料托板74C上;当计数传感器监测到木地板的数量达到二级设定数目(本实施例中设定为10个)时,第二接料下气缸74A的活塞杆回缩,接料托板74C降至最低位,接料托板74C上的木地板全部落在送料传送带72B上;此时,两个对齐气缸73A的活塞杆伸出,分别推动两个对齐推板73B向内运行;木地板的两端对齐后,两个对齐气缸73A的活塞杆回缩,分别拉动两个对齐推板73B向外内运行;送料传送带72B带动上下层叠整齐的木地板向前运行至封装工位,挡料杆710可防止木地板随运行的送料传送带72B继续向前;此时,木地板位于举升托板79C的上方;举升气缸79A的活塞杆向上伸出,将木地板向上举升等待封装。
二、包装箱运送
包装箱运送机构3中的吸盘306从包装箱支撑板208上将最上面一个包装箱吸附后,所述第一驱动电机114驱动第一驱动皮带105,带动包装箱运送机构3向后运行至封装工位,两侧的夹持气缸122分别控制两个纸箱板夹手123将包装箱两端的纸箱端舌板A5夹住;然后,第一驱动电机114反转,通过第一驱动皮带105驱动包装箱运送机构3回位,进入下一个包装箱运送周期。此时,包装箱位于待封装的木地板的上方。
三、封箱机械手折箱封装
1、第二驱动电机113驱动第二驱动皮带106,带动封箱机械手向前运行至封装工位,位于包装纸箱的正上方;
2、各个第一折箱气缸42B的活塞杆回缩,驱动两个Y向横梁42向内运行,进而推动两个第一折箱板42A将中心纸箱板A1两侧的第一侧纸箱板A2向下翻折;
3、两侧的夹持气缸122分别控制两个纸箱板夹手123将包装箱两端的纸箱端舌板A5松开;
4、四个Y向第二折箱气缸47A的活塞杆伸出,推动相应的X向第二折箱气缸47B向外运行;四个X向第二折箱气缸47B的活塞杆伸出,推动第二折箱板4B向内运行;四个Y向第二折箱气缸47A的活塞杆回缩,拉动相应的X向第二折箱气缸47B向内运行,进而带动相应的第二折箱板4B将四个纸箱侧舌板A6向内翻折;
5、两个Y向第三折箱气缸44A的活塞杆伸出,推动第一Z向折箱气缸44B和第二Z向折箱气缸44C向外运行,第一Z向折箱气缸44B和第二Z向折箱气缸44C的活塞杆同时伸出,推动相应的第三折箱板4A向下分别将两个纸箱端板A4向下翻折;两个Y向第三折箱气缸44A的活塞杆回缩,拉动第一Z向折箱气缸44B和第二Z向折箱气缸44C向内运行,进而带动相应第三折箱板4A向内运行,然后,第二Z向折箱气缸44C的活塞杆回缩,两个第三折箱板4A分别将两个纸箱端舌板A5向内翻折;
6、两个机械手升降气缸119同时工作,将封箱机械手4连同木地板和包装箱整体向上提升;两个举升气缸79A的活塞杆回缩,等待下一个工作周期;
7、各个第四折箱气缸活410的活塞杆伸出,推动相应的第四折箱板4C将两个第二侧纸箱板A3向内翻折;
8、第二驱动电机113反转,驱动第二驱动皮带106反向运行,带动封箱机械手4连同木地板和包装箱整体向后运行至出料传送带57上方;在此过程中,第二Z向折箱气缸44C的活塞杆伸出,使第三折箱板4A稍微向下,然后,Y向第三折箱气缸44A的活塞杆伸出,使第三折箱板4A完全抽离,然后第一Z向折箱气缸44B的活塞杆回缩,将第三折箱板4A提升至最高位,Y向第三折箱气缸44A的活塞杆回缩,使第三折箱板4A回位;
9、当封装好的产品运行至出料传送带57上方时,各个第四折箱气缸活410的活塞杆回缩,带动相应的第四折箱板4C回位,脱离产品;
10、各个第一折箱气缸42B的活塞杆伸出,使两个第一折箱板42A松开产品,完成封装的产品落在出料传送带57上,最终由出料传送带57送出。
本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种自动封箱机,其特征在于:包括机架总成(1)、用于将待封装件运送至机架总成(1)内封装工位的待封装件运送机构、用于储放包装箱的包装箱储放机构(2)、用于将包装箱运送至封装工位的包装箱运送机构(3)和用于将包装箱向下折叠对待封装件进行封装的封箱机械手(4);
所述机架总成(1)包括机架和驱动机构,所述机架包括若干个立柱(101)和固定在立柱(101)顶部的顶框(102),所述驱动机构包括固定在顶框(102)顶部的支撑框架(103)、装配在支撑框架(103)上,用于悬挂封箱机械手(4)并控制封箱机械手(4)升降的机械手悬挂机构、用于驱动包装箱运送机构(3)沿支撑框架(103)往复运动的第一驱动装置和用于驱动机械手悬挂机构沿支撑框架(103)往复运动的第二驱动装置;
所述机械手悬挂机构包括悬挂架和固定在悬挂架上的机械手升降气缸(119);所述封箱机械手(4)包括框架式结构的机械手基座(41),所述机械手基座(41)与机械手升降气缸(119)的活塞杆底端相连接;
所述机械手基座(41)上安装有:用于将包装箱的中心纸箱板(A1)两侧的第一侧纸箱板(A2)向下翻折的第一折箱机构、用于将两个第一侧纸箱板(A2)两端的纸箱侧舌板(A6)向内翻折的第二折箱机构、用于先将中心纸箱板(A1)两端的两个纸箱端板(A4)向下翻折再将两个纸箱端板(A4)外端的纸箱端舌板(A5)向内翻折的第三折箱机构,以及用于将两个第一侧纸箱板(A2)外侧的两个第二侧纸箱板(A3)向内翻折的第四折箱机构。
2.根据权利要求1所述的自动封箱机,其特征在于:所述机械手基座(41)的两个短边框的内侧分别固定有与短边框相平行的X向横梁(43A),其两个长边框的下方分别设置有与长边框相平行的Y向横梁(42);所述悬挂架上装配有两个相对称的机械手升降气缸(119),两个机械手升降气缸(119)的活塞杆底端分别与两个X向横梁(43A)固定连接;两个X向横梁(43A)的底部分别固定有X向滑轨,所述两个Y向横梁(42)的两端顶面上分别固定有用于装配在X向滑轨上的滑轨槽;
所述第一折箱机构包括两组左右对称的第一折箱装置,所述第一折箱装置包括固定在Y向横梁(42)内侧壁上的第一折箱板(42A)和两个固定在Y向横梁(42)中部顶面上且活塞杆向内并沿X向伸缩的第一折箱气缸(42B),所述两个第一折箱气缸(42B)的活塞杆端部固定连接有气缸连接板(412),两个气缸连接板(412)的中部分别固定安装有螺母,两个螺母的内螺纹方向相反;所述机械手基座(41)的两个长边框之间安装有X向的调节螺杆(411),所述调节螺杆(411)的两端分别与两个螺母螺纹连接;
第二折箱机构设有前后两组,每组第二折箱机构包括左右对称的两组第二折箱装置;所述第二折箱装置包括:固定在Y向横梁(42)端部底面上且活塞杆向外并沿Y向伸缩的Y向第二折箱气缸(47A)、固定在Y向第二折箱气缸(47A)活塞杆端部且活塞杆向内并沿X向伸缩的X向第二折箱气缸(47B),以及固定在X向第二折箱气缸(47B)活塞杆端部且横向截面呈L形的第二折箱板(4B);
第三折箱机构包括两组前后对称的第三折箱装置,所述第三折箱装置包括:固定在机械手基座(41)短边框中部且活塞杆向外并沿Y向伸缩的Y向第三折箱气缸(44A)、固定在Y向第三折箱气缸(44A)活塞杆端部且活塞杆向下并沿Z向伸缩的第一Z向折箱气缸(44B)、活塞杆向上与第一Z向折箱气缸(44B)的活塞杆相对接的第二Z向折箱气缸(44C),以及固定在第二Z向折箱气缸(44C)缸体内侧且纵向截面呈L形的第三折箱板(4A);
所述第四折箱机构包括两组对称的第四折箱装置,第四折箱装置包括若干个固定装配在Y向横梁(42)外侧壁上且活塞杆向内并沿X向伸缩的第四折箱气缸(410)和固定在第四折箱气缸活(410)活塞杆端部且纵向截面呈L形的第四折箱板(4C)。
3.根据权利要求2所述的自动封箱机,其特征在于:所述两个X向横梁(43A)之间设置有第三X向横梁(43B),所述第三X向横梁(43B)的中部固定有一组备用第三折箱装置;所述备用第三折箱装置包括活塞杆向外并沿Y向伸缩的备用Y向第三折箱气缸(46A)、固定在备用Y向第三折箱气缸(46A)活塞杆端部且活塞杆向下并沿Z向伸缩的备用第一Z向折箱气缸(46B)、活塞杆向上与备用第一Z向折箱气缸(46B)的活塞杆相对接的备用第二Z向折箱气缸(46C),以及固定在备用第二Z向折箱气缸(46C)缸体内侧且纵向截面呈L形的备用第三折箱板;
两个Y向横梁(42)上分别安装有一组与备用第三折箱装置相配套的备用第二折箱装置,所述备用第二折箱装置包括:固定在Y向横梁(42)底面上且活塞杆向外并沿Y向伸缩的备用Y向第二折箱气缸(49A)、固定在备用Y向第二折箱气缸(49A)活塞杆端部且活塞杆向内并沿X向伸缩的备用X向第二折箱气缸(49B),以及固定在备用X向第二折箱气缸(49B)活塞杆端部且横向截面呈L形的备用第二折箱板。
4.根据权利要求2或3所述的自动封箱机,其特征在于:所述第一驱动装置包括第一驱动皮带(105)、分别固定在支撑框架(103)两端的第一皮带主动辊、第一皮带从动辊和驱动第一皮带主动辊的第一驱动电机(114);所述第二驱动装置包括第二驱动皮带(106)、分别固定在支撑框架(103)两端的第二皮带主动辊、第二皮带从动辊和驱动第二皮带主动辊的第二驱动电机(113);所述支撑框架(103)的两个长边框的顶面上分别固定有X向导轨(104);所述悬挂架骑跨在支撑框架(103)上,且固定有用于装配在X向导轨(104)上的悬挂架导轨槽(111);所述第二驱动皮带(106)与悬挂架的顶部固定连接。
5.根据权利要求4所述的自动封箱机,其特征在于:所述包装箱储放机构(2)位于机架总成(1)内封装工位的前侧,包括储放机架、包装箱支撑板(208)、驱动包装箱支撑板(208)升降的包装箱升降机构和包装箱挡杆机构;所述储放机架包括两个相平行的倒U形支架(201)和连接在两个倒U形支架(201)两端之间的连接横梁(206);所述包装箱升降机构包括分别固定在两个连接横梁(206)上的蜗杆升降机(202)、升降驱动电机和传动轴(211),所述升降驱动电机的动力输出端与其中一个蜗杆升降机(202)的动力输入端传动连接,该蜗杆升降机的动力输出端通过传动轴(211)与另一个蜗杆升降机的动力输入端传动连接;所述包装箱支撑板(208)的两端中部分别固定有用于螺纹装配在两个蜗杆升降机(202)的螺杆(205)上的螺母;所述蜗杆升降机(202)的两侧分别固定有支撑板导向杆(204),所述支撑板导向杆(204)的上端向上贯穿包装箱支撑板(208);所述包装箱挡杆机构包括分别固定在两个倒U形支架(201)顶部的Y向导轨(212)、两个能沿Y向导轨(212)往复运动的X向滑座(210)和四个挡杆(203);两个X向滑座(210)的顶面上分别固定有X向导向滑轨(207),两个X向导向滑轨(207)上分别装配有两个导向滑座(209),四个挡杆分别位于包装箱支撑板(208)前后端的两侧,且一一对应固定在四个导向滑座(209)上。
6.根据权利要求5所述的自动封箱机,其特征在于:所述包装箱运送机构(3)包括顶板(302)、运送悬杆(305)、悬杆升降气缸(310)、悬杆导向装置和纸箱板吸附装置;所述顶板(302)的底面四个顶角部位分别固定有用于装配在X向导轨(104)上的包装箱运送导轨槽(301),所述第一驱动皮带(105)与顶板(302)的顶部固定连接;所述悬杆升降气缸(310)纵向设置,其缸体尾部固定在顶板(302)上,其活塞杆的底端与运送悬杆(305)的中部固定连接;悬杆导向装置设有两组对称设置在悬杆升降气缸(310)的两侧,包括悬杆导向筒(303)和悬杆导向轴(304),所述悬杆导向筒(303)的顶部固定在顶板(302)上,所述悬杆导向轴(304)插接在悬杆导向筒(303)内,其底端固定在运送悬杆(305)上;所述纸箱板吸附装置设有两组,对称固定在运送悬杆(305)的两端上,包括吸附气缸(308)、吸盘支架(307)和吸盘(306),所述吸附气缸(308)固定在运送悬杆(305)上,其活塞杆向下并与吸盘支架(307)固定连接,所述吸盘(306)装配在吸盘支架(307)上;所述机架总成(1)的左侧两个立柱之间和右侧两个立柱之间分别固定连接有底梁(121),两个底梁(121)与封装工位相对应的部位分别固定有中间立柱(120),两个中间立柱(120)的顶部分别固定安装有包装箱夹持装置,所述包装箱夹持装置包括夹持气缸(122)和受夹持气缸(122)控制而开合的纸箱板夹手(123)。
7.根据权利要求6所述的自动封箱机,其特征在于:所述待封装件运送机构包括位于机架总成(1)尾端后侧的待封装件上料机构(6)和位于机架总成(1)内的待封装件送料机构(7),所述待封装件上料机构(6)的落料端位于待封装件送料机构(7)的接料端上方;所述待封装件上料机构(6)的落料端设置有第一接料装置;所述机架总成(1)尾端的两个立柱中间设置有挡料装置,所述挡料装置包括Y向杆(117)、两个X向杆(115)和两个Z向杆(116),所述Y向杆(117)的两端分别固定连接在两个立柱上,所述两个X向杆(115)的一端垂直固定在Y向杆(117)的内壁上,所述两个Z向杆(116)的顶端分别垂直固定在两个X向杆(115)上;所述待封装件送料机构(7)的接料端设置有第二接料装置和待封装件两端对齐装置;所述待封装件送料机构(7)的末端设置有待封装件举升装置和挡料杆(710)。
8.根据权利要求7所述的自动封箱机,其特征在于:所述待封装件上料机构(6)包括上料机架、安装在上料机架上的两组上料传送带装置和驱动两组上料传送带装置的上料驱动装置;两组上料传送带装置的前端外侧分别安装有一组第一接料装置;所述第一接料装置包括接料杆(612)和驱动接料杆(612)沿上料传送带装置运行方向前后伸缩的第一接料气缸(614)。
9.根据权利要求8所述的自动封箱机,其特征在于:所述待封装件送料机构(7)包括送料机架、安装在送料机架上的两组送料传送带装置和驱动两组送料传送带装置的送料驱动装置;
两组送料传送带装置的末端内侧分别安装有一组第二接料装置,所述第二接料装置包括固定在送料传送带装置内侧的接料气缸支撑板(74D)、固定在接料气缸支撑板(74D)上的第二接料下气缸(74A)、设置在第二接料下气缸(74A)上方的第二接料上气缸(74B)和固定在第二接料上气缸(74B)顶部的接料托板(74C);所述第二接料上气缸(74B)的活塞杆底端与第二接料下气缸(74A)的活塞杆顶端相对接;
两组送料传送带装置的末端外侧分别安装有一组待封装件两端对齐装置,所述待封装件两端对齐装置包括固定在送料机架上的对齐气缸座(73C)、固定在对齐气缸座(73C)上且活塞杆朝向送料传送带装置的对齐气缸(73A)和固定在对齐气缸(73A)活塞杆端部的对齐推板(73B);
两组送料传送带装置的前端内侧分别安装有一组待封装件举升装置,所述待封装件举升装置包括固定在送料传送带装置内侧的举升气缸座(79D)、固定在举升气缸座(79D)上且活塞杆向上的举升气缸(79A)和固定在举升气缸(79A)活塞杆顶端上的举升托板(79C);所述举升气缸(79A)的前后两侧分别设置有举升导向柱(79B),所述举升导向柱(79B)的顶端固定在举升托板(79C)上,下端贯穿举升气缸座(79D);
两组送料传送带装置的前端内侧分别固定有挡料杆(710),所述挡料杆(710)位于待封装件举升装置的前侧。
10.根据权利要求9所述的自动封箱机,其特征在于:所述机架总成(1)内封装工位的后侧设置有用于将已封装件向外输送的出料机构(5);所述出料机构(5)包括出料机架(51)、安装在出料机架(51)上的出料传送带装置和驱动出料传送带装置的出料驱动装置(54),所述出料机架(51)骑跨在待封装件送料机构(7)中部的上方。
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CN114435680A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-06 | 安住机械设备(江苏)有限公司 | 地板包装线及其包装方法 |
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