CN110817495A - 一种浅托盘纸板运输装置及纸板运输方法 - Google Patents

Abstract

一种浅托盘运输设备，包括：输送单元，用于批量输送待加工的纸板；吸取单元，包括纸板落入仓、吸盘装置和落入仓推板，纸板由输送单元进入纸板落入仓后，由吸盘逐个吸取纸板，落入仓推板将吸取的纸板推入纸板输出单元；纸板输出单元，将吸取单元输出的单张纸板运送输出。

Description

一种浅托盘纸板运输装置及纸板运输方法

技术领域

本发明涉及一种运输装置，尤其涉及一种浅托盘纸板运输装置及其运输方法。

背景技术

浅托盘通常用于瓶装饮料的膜包包装中，浅托盘中放置瓶体，并在外部整体包膜实现瓶装饮料的二次包装。浅托盘通常由带有压痕的纸板制成，由工人将成叠的纸板放入浅托盘运输机(以下简称“上纸”)，浅托盘运输机将纸板逐一分离，逐个输送到膜包机上折叠成浅托盘状，在浅托盘上方安置瓶体后包膜完成包装。因此在包装时，纸板必须是一张一张的被送入膜包机，因此浅托盘输送装置的逐个送纸板的速度，从根本上限制了膜包机的包装速度。

目前，纸箱包装机的吸纸板装置已经实现自动化，现有的吸纸板装置专利CN2716141Y中记载了一种吸纸板装置，其结构含有摇杆机构、摆轴及由凸轮摇杆机构带动的吸纸臂构成，其结构由于含有摇杆机构、摆轴结构依然较为复杂而且速度比较慢。针对该专利，实用新型专利CN2918327Y提出了改进方案，利用主动偏心轮带动从动偏心轮及支撑转轴一起转动，吸盘组将也随之转动，由于支撑转轴是安装在偏心轮的相应位置上，而不是在偏心轮的转轴上，所以吸盘组件上的波纹吸盘的运动轨迹为一非正圆轨迹，会占据较小的空间。

同时，在吸纸板装置自动化的前提下，由于工人上纸时仅能一次堆叠数十张纸板，而吸纸装置在高速运转时，工人不得不持续不断地执行上纸板操作以避免停机，为解放劳动力，应当为高速自动吸纸板装置配有一次大量上纸板和储存功能的输送装置。

现有的吸纸板装置存在如下不足：第一、吸纸板时需要的空间较大；第二、吸取纸板的效率低；现有纸板仓存储待运纸板的量有限，需要安排工人定时将纸板放置在纸板仓上。

因此，如何提供一种浅托盘运输装置，既可以简化工人运纸次数和操作流程，单次大量上纸，亦能同时有序将浅托盘以较高的速度逐个运送至浅托盘包装机，提高包装速度，是业内亟待解决的一项课题。

发明内容

本发明提供一种浅托盘纸板运输装置及其运输方法，第一方面：浅托盘纸板运输装置能够批量地运送纸板，批量纸板通过纸板吸取单元实现纸板与纸板的分离，满足对单张纸板进行浅托盘加工、输送至包装机的需求；第二方面：浅托盘纸板运输装置实现更快的每张纸板的分离，极大的提高了浅托盘输送的效率；第三方面：降低了纸板运输及纸板吸取设备对工作空间的需求，使设备整体更为紧凑，相比于现有的吸纸板单元吸取纸板后，需要转轴将纸板进行旋转，将纸板放置在传送带上进行后续的操作，本发明通过吸取单元上下升降设置，实现纸板的传送，并不需要带动纸板进行旋转操作。

为了解决现有技术中的不足，本发明提供了下述的技术方案，首先，本发明提供一种浅托盘纸板运输装置，浅托盘输送装置包括：输送单元，用于批量输送待加工的纸板；吸取单元，包括纸板落入仓、吸盘装置和落入仓推板，纸板由输送单元进入纸板落入仓后，由吸盘逐个吸取纸板，落入仓推板将吸取的纸板推入纸板输出单元；纸板输出单元，将吸取单元输出的单张纸板运送输出。

进一步地，运输单元包括第一运输轨道和第二运输轨道，其中第一输送单元和第二输送单元垂直设置，第一运输轨道还包括推送装置，用于将第一运输轨道运送的纸板推送至第二运输轨道。

进一步地，纸板落入仓包括前板、后板、侧板、挡轮，纸板进入纸板落入仓后，侧方被前板、后板和侧板包围，挡轮位于纸板底部并支撑纸板，纸板落入仓下方设置有吸盘装置。

进一步地，前板与侧板设置在导轨上，并可靠近或远离纸板落入仓中心以适应纸板尺寸，吸盘装置的吸盘设置在导轨上并可沿导轨移动以调节吸盘之间的距离。

进一步地，还包括固定于吸取单元的万向扳手，侧板采用铰链固定并可沿铰链摆动，侧板上设有固定机构，固定机构的一端固定于万向扳手以限定侧板的角度，万向扳手上设有弧形槽，固定机构的一端可沿该弧形槽滑动或固定。

进一步地，还包括驱动所述落入仓推板的推板装置，推板装置用于驱动落入仓推板将吸盘吸出纸板落入仓的单张纸板推出至纸板输出单元，纸板输出单元将纸板输入包装机推板装置为链轮装置，位于纸板落入仓下方沿纸板输出方向设置，链轮装置包括链轮、链条，链轮旋转时，落入仓推板可沿链条方向移动将纸板推出。

进一步地，吸盘装置包括吸盘、真空发生器、气动接头，气动接头连接气动装置抽出吸盘内气体，使吸盘内气压低于外部气压产生吸力，真空发生器打开则使外部气体进入以释放吸力。

进一步地，吸取单元还包括同步装置和升降装置，吸盘装置有多个并设在同步装置上，该同步装置可沿升降装置进行升降，同步装置设有可沿升降装置中的导轨进行滑动的线性滑块，还设有多个用于安装吸盘装置的连接杆，连接杆之间通过连接件固定，吸盘装置可沿连接杆滑动以调整各吸盘装置之间的间距。

进一步地，同步装置设置为使不同吸盘装置位于同一水平高度上，使吸盘装置吸取纸板下降时，纸板在水平方向被快速取下。

进一步地，吸盘装置设有多个，并分别由1个独立的动力系统驱动，吸盘装置在下降时按照设定的时间差或速度差下降，从而使纸板与水平面不平行地下降

进一步地，升降装置包括直线导轨、伺服电机、带轮、同步带，同步装置的线性滑块设有夹块和压板夹住同步带而与同步带同步升降，并沿直线导轨滑动，同步带由伺服电机驱动带轮带动。

进一步地，纸板落入仓侧边设有层叠纸板高度检测光电支架，用以检测纸板落入仓内的纸板层叠高度，若纸板少于设定值，输送单元将一叠纸板输入纸板落入仓内。

本发明还提供一种基于浅托盘纸板运输装置的纸板运输方法，包括下述步骤：

步骤1：利用输送单元运输待加工的纸板；步骤2：吸取单元接收输送单元运输的纸板，纸板进入纸板落入仓；步骤3：吸取单元的吸盘上升，吸住紧贴纸板落入仓中底部的一张纸板；步骤4：吸取单元下降，将吸盘吸取的纸板抽出纸板落入仓，释放吸力；步骤5：被抽出的纸板由推板装置推出。

进一步地，输送单元设有等待位置和推送装置，步骤1进一步分为以下步骤：步骤1.1：在输送单元上堆放成叠的纸板；步骤1.2：成叠纸板在到达输送单元的等待位置后，留置在输送单元上；步骤1.3：推送装置在吸取单元需要纸板时，将成叠纸板推离等待位置并由输送单元输送至吸取单元。

进一步地，在步骤4中，所述吸取单元下降时，吸盘吸取纸板使纸板以平行于水平面的方式下降。

进一步地，在步骤4中，所述吸取单元下降时，吸盘吸取纸板使纸板以不平行于水平面的方式下降。

相对于现有技术而言，本发明至少具有下述优势：

第一：浅托盘运输装置能够批量的运送纸板，且通过纸板吸取单元实现单张纸板的分离，满足对单张纸板进行浅托盘加工的需求；第二：浅托盘运输装置实现更快的每张纸板的分离，极大的提高了浅托盘加工的效率；第三：降低了纸板运输及纸板吸取设备对工作空间的需求(吸取单元上下升降设置)；第四：吸盘装置的吸盘之间间距可调，多个吸盘装置之间的间距可调，故吸盘可在X、Y两个方向上适应任何尺寸的纸板，同时侧板和前板亦可沿导轨移动，故纸板落入仓也能在X、Y两个方向上适应任何尺寸的纸板，挡轮之间的间距也可调整以适应纸板大小。

附图说明

图1是浅托盘输送机整体俯视图；

图2是吸取单元的俯视图；

图3是吸取单元的立体图；

图4是吸取单元框架部分的立体图；

图5是吸盘装置的立体图；

图6是伸展区前导向板的支撑移动装置立体图；

图7是纸板落入仓侧板相关结构的立体图；

图8是吸盘同步装置的立体图；

图9是吸盘升降装置的立体图；

附图标记：1000纸板吸取单元；2000纸板输出单元；3000纸板运输单元；301纸板挡板；302纸板推板；303上纸位置；304第一运输轨道；305第二运输轨道；306输送平台；307进纸推板；1001链轮推板；1002链轮装置；1后基座；2前基座；3提升辊筒支撑腿；4螺杆组件；5支撑脚橡胶块；6吸纸板机构侧边基座支架；7电磁阀固定架；11连接杆；12后基座导向支撑板；13折页接近开关支架；14T型螺母；15橡胶缓冲安装板；16缓冲块；17主机架和纸板吸取器支撑；18线性滑轨支撑梁；19线性导轨；20带钢板制菱形座轴承；21开口固定环；24挡轮；25固定旋钮；27纸板落入仓后侧板；28刀固定梁；29可调整刀；30铰链销；31垫圈；32线性滑块；33链轮张紧支撑；34螺杆；35支架；36弹簧；37链轮张紧导向衬套；38吸盘同步带驱动轴；39吸盘式纸板分离器同步带驱动轮；40管收集接头支架；63直线导轨；85线性滑轨；86前端导向支撑；87纸板导向板；88伸展区前导向板；90纸板分离光电开关支架；93线性滑块；94螺母块和滑块安装板；95侧边导向支撑A；96侧边导向支撑B；97侧边导向支撑C；98纸板落入仓侧边导板；99纸板落入仓侧窗口支架；100纸板落入仓侧边墙板；101铰链；102支撑垫块；103、104调节装置用螺母块；105纸板吸取器导向架加固梁；106连接加强支架；107纸板吸取器前端导向支架；108纸板吸取器导向板；109纸板吸取器纸板滑板；110侧边导向板固定板；111万向扳手；112导向支撑块支架；113导向支撑块；114窗口支架；115万向扳手；116层叠纸板高度检测光电支架；117纸板吸取器轴向侧板；119线性滑块；120电动插纸板从动皮带轮轴；121同步带轮；122轴承；123环形同步带；124同步带惰轮支撑座；125纸板分离器张紧轮；126开口固定环；127加固板；128上纸板调节螺杆；132吸盘垂直支撑座；133吸盘垂直支撑杆；134线性滑块；135加固支撑B；136加固支撑A；138提升臂连接件；139吸盘同步带夹块；140皮带压板；141吸盘侧壁导向连接板；142直线导轨；143吸盘侧壁停止挡板；144支撑梁垫板；145吸盘装置加紧板；146旋钮；147线性滑块；148水平位置单吸盘支撑臂；150水平位置双吸盘支撑臂；151垂直位置单吸盘支撑臂；152真空发生器；153吸盘公接头；154吸盘；155垂直位置双吸盘支撑臂；156真空发生器；157转换接头；158无回流阀；159气动接头；160电缆拖链支架；166伺服电机；198挡轮连接杆。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。

本发明提供的浅托盘纸板运输装置整体上包括纸板运输单元3000，用于堆放和运输成叠的纸板，纸板在上纸位置303处成叠放置于第一运输轨道304上，被运输至纸板挡板301后被挡住，然后纸板推板302从图中上侧向下运动，将纸板推至第二运输轨道305上，通过第二输送轨道305将成叠的纸板输送到输送平台306，由于输送平台306与第二输送轨道305的速度差异，将成叠的纸板逐一分开。通过输送平台进纸推板307从上侧向下运动，并将成叠纸板输入至纸板吸取单元1000，纸板吸取单元1000将纸板逐一吸出，通过纸板输送单元2000将浅托盘输送至包装机。其中运输单元中相互垂直的运输机包括固定支架、滚筒，其中，滚筒平行安装于所述固定支架之间。传输轨道可以同时批量传输两列并排放置的纸板，可以高效率的节省传输时间，提高传输的效率，而且成叠的纸板在被推送装置推入第二运输轨道305上之前，第一输送轨道上可以堆积大量纸板，第二输送轨道305上也可以堆积大量纸板，在输送机需要纸板输入时才会启动推送装置，因而工人可以隔一段时间提前批量上纸，不必持续值守在上纸位置。

成叠的纸板在被推入纸板吸取单元1000后，会落入由伸展区前导向板88、吸盘侧臂停止挡板143、纸板落入仓后侧板27所围成的纸板落入仓，纸板会被位于四周的挡轮24悬空支撑。纸板落入仓4侧共装有7个挡轮24，两侧各2个，前侧2个后侧1个，这7个挡轮主要用来支撑落入仓中的纸板使之不能自由的下落，当纸板从落入仓中取下时，小滚轮将充当滑轮的作用，使纸板能顺畅地被吸盘取下。吸盘154上升，将最下层的纸板吸住后向下运动，使纸板克服挡轮24等的阻挡，边缘产生折叠变形后被吸盘154等吸下。挡轮实际上利用了浅托盘纸板预设有折叠的折痕的特性，纸板在被吸下时，可以顺利地在被挡轮处被折出浅托盘的侧边。纸板吸下之后由推板装置推至纸板输出单元2000并输入包装机。吸下的纸板通过链轮装置1002推出，如图3所示，链轮装置1002上设有可沿Y向水平运动的链轮推板1001，链轮装置1002的链轮旋转时，链轮推板1001跟随链条运动。链轮装置设有张紧机构，通过螺杆34、支架35将链轮拉向后基座以张紧链条。

另外，纸板仓及吸取单元可以调节宽度(或者长度)适应不同尺寸的纸板。吸盘装置可以根据纸板尺寸调整。优选情况下，吸取单元设置6个吸盘，一侧3个沿Y向分布，如图5所示。水平位置双吸盘支撑臂150设置在线性滑块147上，线性滑块147可以沿直线导轨142滑动，水平位置单吸盘支撑臂148同理，故一侧的吸盘可以通过沿直线导轨142的滑动调整单吸盘和双吸盘之间的间距，适应不同的纸张。在垂直于直线导轨142的方向上，还设有线性导轨19，两侧的吸盘也可沿该线性导轨19的方向滑动，因而吸盘可以适应任何尺寸的纸板。纸板落入仓的尺寸亦可根据纸板尺寸调整。伸展区前导向板88安装于线性滑轨85前端的前端导向支撑86上，随着线性滑轨85在线性滑块32的槽内滑动，伸展区前导向板88可沿线性滑轨85的方向移动。纸板落入仓侧边墙板100可以通过其底部的线性滑块93沿线性滑轨19滑动以调整位置。通过转动手轮130，从而调整纸板落入仓到合适的尺寸，纸板仓侧板100，吸盘154及其他零件跟随手轮130的转动，通过调节螺杆128和直线导轨19实现左右方向的移动，位置指示器上将显示相应的数值。挡轮24等亦可根据纸板大小调整。如挡轮24的支架上设有与挡轮连接杆198配合的凸块(未示出)，可沿挡轮连接杆198滑动，其他挡轮类似。

纸板落入仓侧边墙板100可以调整其角度。侧边墙板100通过铰链101设置在侧边导板98上，并通过万向扳手115固定角度，松开扳手115后侧边墙板100可沿铰链101摆动调整角度。万向扳手上设有弧形的槽，侧边墙板100上设有固定机构，固定机构另一端通过扳手或螺栓固定在弧形槽中，螺栓松开时可沿槽滑动。

所述吸取单元包括吸盘154、吸盘升降装置，其中吸盘154固定于支撑臂151、155上，吸盘支撑臂固定在直线导轨142上，吸盘可通过直线导轨实现手动调整吸盘的前后位置。吸盘升降装置由一个伺服电机166控制，由驱动轴38和两侧带轮39通过同步带123及一系列带轮121,125，带动图8连接杆装置11，138及一系列连接件上升下降，再由连接杆装置11,提升臂连接件138带动图5的吸盘单元来实现吸盘装置的上升和下降。每吸一张纸板吸盘升降机构上升下降一个循环，如图9所示，两侧吸盘均设有升降装置，同步带轮121通过吸盘同步带驱动轴38同步旋转，动力源为伺服电机166，驱动吸盘装置沿直线导轨63进行升降。两侧吸盘之间设有同步装置，通过如图8所示的连接杆装置实现同步升降，连接杆装置上的线性滑块134在图9中的直线导轨63相连接，从而实现整个连接杆装置带动吸盘装置一起沿着直线导轨63上升下降。通过支撑梁垫板144吸盘装置夹紧板145及旋钮146将图5吸盘装置固定在图8连接杆11上。通过旋钮146可以快速的调整两侧吸盘之间的距离。图8所示的吸盘装置，通过线性滑块147在直线导轨142的移动来调整吸盘之间的距离，以适应不同尺寸的纸板，旋钮25能使调整更快捷。

优选地，当吸盘吸取纸板后，可以设置成一侧的吸盘先下降，或两侧的吸盘在同一水平高度，这样更有利于单张纸板的吸取，防止纸板之间的粘连。另一种可选方案是，两侧的吸盘装置使用2个伺服电机分别驱动，而不是同步升降，比如以不同的速度下降，或者使两侧的吸盘在不同时间下进行吸取纸板，使纸板不与水平面平行。吸盘154等通过产生真空吸取纸板，吸盘154的支撑臂包括垂直位置单吸盘支撑臂151和水平位置单吸盘支撑臂148，支撑臂上设有真空发生器152和气动接头159。

纸板落入仓侧边墙板100上设有层叠纸板高度检测光电支架116，用以检测纸板落入仓内的纸板层叠高度。一旦纸板少于设定值，将会有一叠纸板自动补充进落入仓内，即通过上述进纸推板307从上侧向下运动，并将成叠纸板推入至纸板吸取单元1000。

吸取单元实现每张纸板的输送。输出单元是用于输出吸取单元吸取的单张纸板，送入膜包机。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (16)

1.一种浅托盘纸板运输装置，其特征在于，所述浅托盘输送装置包括：

输送单元，用于批量输送待加工的纸板；

吸取单元，包括纸板落入仓、吸盘装置和落入仓推板，纸板由输送单元进入纸板落入仓后，由吸盘逐个吸取纸板，落入仓推板将吸取的纸板推入纸板输出单元；

纸板输出单元，将吸取单元输出的单张纸板运送输出。

2.如权利要求1所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，所述运输单元包括第一运输轨道和第二运输轨道，其中所述第一输送单元和所述第二输送单元垂直设置，所述第一运输轨道还包括推送装置，用于将第一运输轨道运送的纸板推送至所述第二运输轨道。

3.如权利要求1所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，所述纸板落入仓包括前板、后板、侧板，并设有挡轮，纸板进入纸板落入仓后，侧方被所述前板、后板和侧板包围，挡轮位于所述纸板底部并支撑所述纸板，纸板落入仓下方设置有吸盘装置。

4.如权利要求3所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，所述前板与侧板设置在导轨上，并可靠近或远离纸板落入仓中心以适应纸板尺寸，所述吸盘装置的吸盘设置在导轨上并可沿导轨移动以调节吸盘之间的距离，所述挡轮设置在挡轮导轨上，可沿挡轮导轨移动以调整挡轮之间的距离。

5.如权利要求3所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，还包括固定于所述吸取单元的万向扳手，所述侧板采用铰链固定并可沿铰链摆动，侧板上设有固定机构，固定机构的一端固定于万向扳手以限定侧板的角度，万向扳手上设有弧形槽，固定机构的一端可沿该弧形槽滑动或固定。

6.如权利要求4所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，还包括驱动所述落入仓推板的推板装置，所述推板装置用于驱动落入仓推板将吸盘吸出纸板落入仓的单张纸板推出至纸板输出单元，所述纸板输出单元将纸板输入包装机，所述推板装置为链轮装置，位于纸板落入仓下方沿纸板输出方向设置，所述链轮装置包括链轮、链条，链轮旋转时，所述落入仓推板可沿链条方向移动将纸板推出。

7.如权利要求1所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，所述吸盘装置包括吸盘、真空发生器、气动接头，所述气动接头连接气动装置抽出吸盘内气体，使吸盘内气压低于外部气压产生吸力，真空发生器打开则使外部气体进入以释放吸力。

8.如权利要求7所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，所述吸取单元还包括同步装置和升降装置，所述吸盘装置有多个并设在同步装置上，该同步装置可沿升降装置进行升降，同步装置设有可沿升降装置中的导轨进行滑动的线性滑块，还设有多个用于安装吸盘装置的连接杆，所述连接杆之间通过连接件固定，吸盘装置可沿所述连接杆滑动以调整各吸盘装置之间的间距。

9.如权利要求8所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，所述吸盘装置，由1个独立的动力系统驱动，所述同步装置设置为使不同吸盘装置位于同一水平高度上，使吸盘装置吸取纸板下降时，纸板在水平方向被快速取下。

10.如权利要求8所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，所述吸盘装置设有多个，并分别由1个独立的动力系统驱动，所述吸盘装置在下降时按照设定的时间差或速度差下降，从而使纸板与水平面不平行地下降。

11.如权利要求9所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，所述升降装置包括直线导轨、伺服电机、带轮、同步带，所述同步装置的线性滑块设有夹块和压板以夹住同步带而与同步带同步升降，并沿所述直线导轨滑动，所述同步带由伺服电机驱动带轮带动。

12.如权利要求1所述的浅托盘纸板运输装置，其特征在于，纸板落入仓侧边设有层叠纸板高度检测光电支架，用以检测纸板落入仓内的纸板层叠高度，若纸板少于设定值，输送单元将一叠纸板输入纸板落入仓内。

13.一种基于权利要求1-12任一项所述的浅托盘纸板运输装置的纸板运输方法，其特征在于，其中包括下述步骤：

步骤1：利用输送单元运输待加工的纸板；

步骤2：吸取单元接收输送单元运输的纸板，纸板进入纸板落入仓；

步骤3：吸取单元的吸盘上升，吸住紧贴所述纸板落入仓中底部的一张纸板；

步骤4：吸取单元下降，将吸盘吸取的所述纸板抽出所述纸板落入仓，释放吸力；

步骤5：被抽出的纸板由推板装置推出。

14.如权利要求13所述的纸板运输方法，其特征在于，输送单元设有等待位置和推送装置，步骤1进一步分为以下步骤：

步骤1.1：在输送单元上堆放成叠的纸板；

步骤1.2：成叠纸板在到达输送单元的等待位置后，留置在输送单元上；

步骤1.3：推送装置在吸取单元需要纸板时，将成叠纸板推离等待位置并由输送单元输送至吸取单元。

15.如权利要求13所述的浅托盘纸板运输装置的纸板运输方法，其特征在于，在步骤4中，所述吸取单元下降时，吸盘吸取纸板使纸板以平行于水平面的方式下降。

16.如权利要求13所述的浅托盘纸板运输装置的纸板运输方法，其特征在于，在步骤4中，所述吸取单元下降时，吸盘吸取纸板使纸板以不平行于水平面的方式下降。

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