CN113306195A - 一种快速调节高度的开箱系统及其开箱方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速调节高度的开箱系统及其开箱方法，通过第一动力组件的第一动力模块，带动与之固定连接的第一移动板进行移动，从而带动与第一移动板固定连接的第一引导部、以及与第一移动板固定连接的第二动力组件中传动模块进行运动，进而带动与传动模块固定连接的第二引导部件进行移动，第二引导部件以双倍的速度快速运动到物料位置处，大大的节省了时间，且第二动力组件设置在第一动力组件下面，不仅实现结构的稳定性而且大大节省了空间的占用率；翻转组件的设计，使得物料可以更加便捷的被抓取，提高工作效率；调节组件的设计更精确的设定了第一动力模块的运动位置，进而提高了翻转组件与物料位置的精度，实现精确地抓取，进一步节省时间。

Description

一种快速调节高度的开箱系统及其开箱方法

技术领域

本发明涉及包装产品自动化生产设备技术领域，具体涉及一种快速调节高度的开箱系统及其开箱方法。

技术背景

在工业加工生产中，需要对大批量的包装箱进行打开成型，以便于下一个工位进行装箱操作，目前的开箱方式是通过人工将箱片打开，然后依次放置在传送线上流入下一个工位，这种开箱的方式使得工作强度高，且工作效率难以满足加工的需求；或是采用开箱机进行打开箱体，但是目前的开箱机只是针对固有尺寸的箱体进行操作，进行大体积纸箱的开箱时，则需要将支架或是拿取纸箱的夹持提升机构设计的很高，才能将闭合的箱体顺利打开，但是这种开箱设备的提升机构需要很长的行程，导致设备占用很大的空间，而且也会造成开箱时运动不稳定的现象。

因此，目前需要一种既可以提高工作效率，节省工作时间，又可以快速调节开箱机构的不同位置，进行不同尺寸箱体的打开成型，又可以减少空间占用率，提高开箱运动稳定性的设备来解决以上存在的问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种快速调节高度的开箱系统，并进一步提供了一种基于上述快速调节高度的开箱方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

技术方案：一种快速调节高度的开箱系统，所述开箱系统设置在固定支架上，包括：第一动力组件、调节组件、第二动力组件以及翻转组件四部分。

其中第一动力组件，包括第一动力模块，与所述第一动力模块连接的第一移动板，以及与所述第一移动板连接的第一引导部件，所述第一动力组件用于调节所述开箱高度；

调节组件，设置在第一动力组件一侧，包括第二动力模块，以及与所述第二动力模块连接的传动件，以及与所述传动件连接的限位块，其中限位块设置在所述第一引导部件的上面，所述调节组件用于限制第一动力组件的行程；

第二动力组件，设置在第一动力组件的下方，包括传动模块，与所述传动模块固定连接的第二移动块，以及与所述第二移动块固定连接的第二引导部件，其中所述传动模块与所述第一移动板固定连接，所述第二引导部件与所述第一引导部件滑动连接，所述第一动力模块通过所述传动模块，带动所述第二引导部件进行移动。

翻转组件，设置在所述第二动力组件的一端，包括第三动力模块，与所述第三动力模块连接的转动机构，以及与所述转动机构连接的夹取机构，其中所述第三动力模块一侧与所述第二引导部件固定连接，所述翻转组件用于打开闭合的箱体。

在进一步的实施例中，所述第一移动板为2个，分别设置在所述第一引导部件的两端，第一移动板固定设置在第一引导部件两端，便于带动第一引导部件进行整体性运动。

在进一步的实施例中，所述第一移动板上设置有至少一个缓冲机构，所述缓冲机构用于限制第一移动板与所述固定支架之间的距离，第一移动板与第一引导部件快速运动时，缓冲机构的设计防止当远离第二动力模块的第一移动板与调节组件中的传动件，发生猛烈撞击产生损坏的情况。

在进一步的实施例中，所述翻转组件还包括固定座，所述固定座一端固定连接所述第二引导部件的一端，所述固定座用于支撑所述第三动力模块，第二引导部件运动时直接带动与之固定连接的固定座，固定座直接带动与之连接的第三动力模块进行运动，不仅支撑第三动力模块，而且还快速的引导第三动力模块将夹取机构快速的移动到箱体位置。

在进一步的实施例中，所述转动机构包括转动座，所述转动座与所述第三动力模块的顶端转动连接，当第三动力模块进行运动时，带动与之转动连接的转动座进行转动，从而带动与之连接的夹取机构进行转动，从而实现夹取箱体的动作。

在进一步的实施例中，所述转动机构还包括转动座连接块，所述转动座连接块至少设置为2个，分别设置在所述转动座两侧，一端与所述转动座一侧转动连接，另一端与所述固定座固定连接，当转动座转动时，由于转动座连接块的设计，使得转动座不会从固定座中脱落，限制转动座的运动方向，提高夹取机构夹取箱体的精确和效率。

在进一步的实施例中，所述夹取机构包括支撑架，所述支撑架与所述转动座底部固定连接，当夹取机构进行夹取箱体时，支撑架限制箱体位置始终与其处于平行状态，不会造成夹取的箱体随意摆动的现象。

在进一步的实施例中，所述夹取机构还包括取料装置，所述取料装置设置为4个，分别连接在所述支撑架的四周，当夹取机构的支撑架运动到与箱体合适的平行位置时，取料装置运动到箱体一侧的表面进行抓取，然后在第三动力模块的带动下进行翻转，实现箱体的快速抓取或是打开。

一种快速调节高度的开箱系统的开箱方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、操作人员根据待需要打开的纸箱的尺寸，开启第二动力模块的开关，控制调节组件中的限位块，相对于远离第二动力模块一端的第一移动板之间的距离，限位块与第一移动板之间的距离调节好之后，然后启动第一动力模块进行运动，此时第一动力模块带动与之固定连接的第一移动板进行移动，与第一动力模块固定连接的第一移动板的移动，带动与之连接的第一引导部件、以及与第一移动板固定连接的第二动力组件中的传动模块进行运动，传动模块的运动从而带动与之连接的第二移动块进行移动，第二移动块的运动从而带动与之固定连接的第二引导部件进行相对于第一动力模块的变倍距离移动；

S2、第二引导部件的运动移动与之一端固定连接的固定座进行移动，固定座的移动进而带动固定连接在其上面的第三动力模块进行移动，进而控制翻转组件移动的距离和箱体位置相匹配，此时翻转组件与箱体平行、且与地面垂直的状态；

S3、翻转组件中的取料机构向前运动，进行拿取纸箱的一侧，然后翻转组件中的第三动力模块带动与之转动连接的转动机构进行转动，从而带动夹取箱体的夹取机构进行转动，转动机构从而带动与之连接的夹取机构中的支撑架顺时针转动90°，且远离工作面一定的距离，从而使得取料机构拿取的闭合纸箱顺利打开，完成开箱的操作；纸箱被打开后，因为此时的翻转组件与工作面处于平行状态，此时夹取机构中的取料装置运动，将正在抓取箱体的一侧进行放开，可以将打开的纸箱顺利的放置在传送线上，并传送至下一工位，然后翻转组件再次在第三动力模块的带动下进行逆时针90°的旋转，此时翻转组件恢复到与工作面垂直的状态，然后继续夹取下一个纸箱并进行翻转实现开箱的操作；

S4、以此类推，依次重复S1、S2、S3的工作，直到系统停止工作。

有益效果：本发明涉及一种快速调节高度的开箱系统及其开箱方法，通过第一动力组件中的第一动力模块，带动与之固定连接的第一移动板进行移动，从而带动与第一移动板固定连接的第一引导部、以及与第一移动板固定连接的第二动力组件中传动模块进行运动，进而带动与传动模块固定连接的第二引导部件进行移动，第二引导部件以双倍的速度快速运动到物料位置处，大大的节省了时间，且第二动力组件设置在第一动力组件下面，不仅实现了结构的稳定性而且还大大的节省了空间的占用率；翻转组件的设计，使得物料可以更加便捷的被抓取，节省时间，提高工作效率；调节组件的设计更精确的设定了第一动力模块的运动位置，进而提高了翻转组件与物料位置的精度，实现精确地抓取，进一步节省时间。

附图说明

图1为本发明整体结构中开箱系统吸取纸箱结构示意图；

图2为本发明整体结构中开箱系统开箱结构示意图；

图3为本发明开箱系统整体结构示意图；

图4为本发明调节组件、第一动力组件及第二动力模块结构示意图；

图5为本发明第二动力组件及翻转组件结构示意图；

图6为本发明第一引导部、第二引导部及第二动力模块连接结构示意图；

图7为本发明转动机构示意图。

图中各附图标记为：开箱系统1、支撑架1a、转动机构1b、转动座11b、转轴12b、转动座连接块13b、电机1c、丝杠1d、限位块1e、缓冲机构1f、同步带1g、第一气缸1h、固定支架1i、第二气缸1j、吸盘1k、第一直线导轨1l、移动块1m、移动板1n、第二直线导轨1o、滑块1p、固定座1q、待打开纸箱2、龙门架3、打开纸箱4、传送线5。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

申请人认为，目前的开箱方式采用人工开箱的方式导致工作效率，难以满足加工的需求，采用的开箱机只是针对固有尺寸的箱体进行操作，当加工尺寸差别很大的箱体时，就会因为其固定位置的限制不能满足多种箱体生产的需求，导致开箱机的利用率不高，且针对超大箱体时加工时，开箱设备的设计往往会占据很大的空间。

为此，申请人设计一种快速调节高度的开箱系统1及其开箱方法，由第一动力组件带动第二动力组件进行运动，可以实现相对第一动力模块的加倍距离上下移动，根据箱体的尺寸实现快速的调节，翻转组件进对箱体进行自动抓取，自动翻转，实现箱体的自动打开成型，节省时间且进一步提高生产效率，第一动力组件设置在第二动力组件的下面，双层的设计减少开箱设备的空间占用率，进一步提高开箱设备的使用率。

实施例一：

本实施例提供了一种快速调节高度的开箱系统1，在实际应用中，如图所示，其中快速调节高度的开箱系统1包括第一动力组件、调节组件、第二动力组件以及翻转组件；

其中第一动力组件，包括第一动力模块，与第一动力模块连接的第一移动板1n，以及与第一移动板1n连接的第一引导部件，其中第一动力组件为第一气缸1h，第一引导部件为第一直线导轨1l，第一动力组件用于调节所述开箱高度；调节组件，设置在第一动力组件一侧，包括第二动力模块，以及与第二动力模块连接的传动件，以及与传动件连接的限位块1e，其中限位块1e设置在所述第一引导部件的上面，其中第二动力模块为电机1c，传动件为丝杠1d，调节组件用于限制第一动力组件的行程；第二动力组件，设置在第一动力组件的下方，包括传动模块，与传动模块固定连接的第二移动块1m，以及与第二移动块1m固定连接的第二引导部件，其中传动模块与第一移动板1n固定连接，第二引导部件与第一引导部件滑动连接，其中传动模块为同步带1g，第二引导部件是第二直线导轨1o结构，第一动力模块通过所述传动模块，带动第二引导部件进行移动；翻转组件，设置在所述第二动力组件的一端，包括第三动力模块，与第三动力模块连接的转动机构1b，以及与转动机构1b连接的夹取机构，其中第三动力模块一侧与第二引导部件固定连接，其中第三动力模块是第二气缸1j，翻转组件用于打开闭合的箱体。

在本实施例中，当操作人员需要将一批纸箱进行打开时，需要根据纸箱的尺寸来调节翻转机构的位置，以便可以顺利的对纸箱进行打开操作；首先操作人员启动调节组件中的电机1c开关按钮，电机1c转动带动与之连接的丝杠1d进行转动，从而带动连接在丝杠1d的限位块1e在丝杠1d上进行上下移动，直到到达合适位置时关闭电机1c按钮使限位块1e位置固定，然后操作人员加待打开的一批纸箱放置在传送线5上，启动第一动力组件中的气缸，使气缸在设置好的位置之间进行运动，当传送线5上的纸箱达到翻转组件的下方时，此时由于气缸向下运动，从而带动与之连接的第一移动板1n进行向下移动，第一移动板1n向下运动时带动与之固定连接的第一直线导轨1l、以及与第一移动板1n固定连接的同步带1g也随着第一移动板1n的带动下进行转动，同步带1g的转动带动与之固定连接的第二移动块1m进行向下进行运动，第二移动块1m的运动带动与之固定连接的第二直线导轨1o进行向下运动，在同步带1g的作用下，实现了气缸只需要移动预设距离的一半行程，第二直线导轨1o就可以运动到预设的整个距离，避免了气缸行程过长导致设备不稳定的现象，随后第二直线导轨1o带动与之固定连接的翻转组件向下运动，与纸箱平行时，翻转组件的夹取机构开始进行运动，将与之平行的纸箱一侧表面进行夹取，然后翻转组件中的第二气缸1j进行向上运动，从而带动转动机构1b带动纸箱进行翻转90°，此时翻转组件与工作面处于平行状态，纸箱与工作面有一定的距离，从而可以将夹取的纸箱顺利的打开，然后夹取机构松开被抓取的纸箱，使之放置在传送线5上进行运动到下一个工位；然后第二气缸1j向上运动，带动翻转组件中的转动机构1b进行转动，再次将翻转组件与纸箱平行、且与工作面垂直的状态，继续进行对待打开纸箱2的夹取、打开、放置操作，直到系统停止工作。

根据本发明实施例的快速开箱系统1，其第一动力组件中的第一移动板1n设置有两个，分别连接在第一直线导轨1l的两端，当第一气缸1h带动第一移动板1n进行移动时，由于直线导轨两端都设置有第一移动板1n，可以更高的稳固第一直线导轨1l的运动精度，进而使整体运动结构更加稳固，而且远离调节组件中电机1c位置的第一移动板1n上设置有缓冲机构1f，当第一气缸1h带动第一直线导轨1l运动时，由于速度非常快，很容易使得第一移动板1n与电机1c连接的丝杠1d发生碰撞的危险，本申请运动更加稳定而且保证其运动安全，进而提高工作效率。

根据本发明实施例的快速开箱系统1，其翻转组件还包括固定座1q，翻转组件中的转动机构1b还包括转动座11b，转动座11b与第二气缸1j的顶端转动连接，当第二气缸1j进行运动时，带动与之转动连接的转动座11b进行转动，从而带动与之连接的夹取机构进行转动，从而实现夹取箱体的动作，还包括与转动座11b连接的连接块，转动座11b连接块至少设置为2个，分别设置在转动座11b两侧，一端与所述转动座11b一侧转动连接，另一端与固定座1q固定连接，当转动座11b转动时，由于转动座11b连接块的设计，使得转动座11b不会从固定座1q中脱落，限制转动座11b的运动方向，提高夹取机构夹取箱体的精确和效率；其中夹取机构包括支撑架1a，支撑架1a与转动座11b底部固定连接，当夹取机构进行夹取箱体时，支撑架1a限制箱体位置始终与其处于平行状态，不会造成夹取的箱体随意摆动的现象，夹取机构还包括取料装置，取料装置为气缸顶部设置吸盘1k的结果，本实施例中取料装置设置为4个，分别安装在支撑架1a的四周，当夹取机构的支撑架1a运动到与箱体合适的平行位置时，取料装置运动到箱体一侧的表面进行抓取，然后在第二气缸1j的带动下进行翻转，实现箱体的快速抓取或是打开。

翻转组件的工作过程为：第二气缸1j向下运动，带动与第二气缸1j上通过转轴12b连接的转动座11b进行转动，转动座11b带动与之固定连接的支撑架1a进行转动，到达纸箱表面时，夹取机构中的气缸带动吸盘1k进行吸取纸箱一侧的表面，进行向上运动，带动支撑架1a进行90°的翻转，使得纸箱离开工作台，且与工作台平行，此时将纸箱顺利的打开，由于转动座11b连接的连接块的设计，使得转动座11b的转动轨迹固定，且不会行固定座1q上脱离，保证转动机构1b运动的精度，提高抓取的效率，当纸箱打开成功后，气缸运动使得吸盘1k从纸箱表面脱离，进而将纸箱放置在传送线5上送至下一个工作；然后第二气缸1j带动转动组件进行逆时针90°的转动，支撑架1a再次与待打开的纸箱平行，进行下一个纸箱的抓取、打开及放置操作。

在上述拆垛系统的基础之上，本发明提出一种快速调节高度的开箱方法，具体步骤如下：

首先，操作人员根据待需要打开的纸箱的尺寸，开启第二动力模块的开关，控制调节组件中的限位块1e，相对于远离第二动力模块一端的第一移动板1n之间的距离，限位块1e与第一移动板1n之间的距离调节好之后，然后启动第一动力模块进行运动，此时第一动力模块带动与之固定连接的第一移动板1n进行移动；

接着，与第一动力模块固定连接的第一移动板1n的移动，带动与之连接的第一引导部件、以及与第一移动板1n固定连接的第二动力组件中的传动模块进行运动，传动模块的运动从而带动与之连接的第二移动块1m进行移动，第二移动块1m的运动从而带动与之固定连接的第二引导部件进行相对于第一动力模块的变倍距离移动；

随后，第二引导部件的运动移动与之一端固定连接的固定座1q进行移动，固定座1q的移动进而带动固定连接在其上面的第三动力模块进行移动，进而控制翻转组件移动的距离和箱体位置相匹配，此时翻转组件与箱体平行、且与地面垂直的状态；

然后，翻转组件中的取料机构向前运动，进行拿取纸箱的一侧，然后翻转组件中的第三动力模块带动与之转动连接的转动机构1b进行转动，从而带动夹取箱体的夹取机构进行转动，转动机构1b从而带动与之连接的夹取机构中的支撑架1a顺时针转动90°，且远离工作面一定的距离，从而使得取料机构拿取的闭合纸箱顺利打开，完成开箱的操作；

最后，纸箱被打开后，因为此时的翻转组件与工作面处于平行状态，此时夹取机构中的取料装置运动，将正在抓取箱体的一侧进行放开，可以将打开的纸箱顺利的放置在传送线5上，并传送至下一工位，然后翻转组件再次在第三动力模块的带动下进行逆时针90°的旋转，此时翻转组件恢复到与工作面垂直的状态，然后继续夹取下一个纸箱并进行翻转实现开箱的操作；

以此类推，依次重复以上步骤的操作，直到系统停止工作或是关闭电源为止。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (9)

1.一种快速调节高度的开箱系统，所述开箱系统设置在固定支架上，其特征在于，包括：

第一动力组件，包括第一动力模块，与所述第一动力模块连接的第一移动板，以及与所述第一移动板连接的第一引导部件，所述第一动力组件用于调节所述开箱高度；

调节组件，设置在第一动力组件一侧，包括第二动力模块，以及与所述第二动力模块连接的传动件，以及与所述传动件连接的限位块，其中限位块设置在所述第一引导部件的上面，所述调节组件用于限制第一动力组件的行程；

第二动力组件，设置在第一动力组件的下方，包括传动模块，与所述传动模块固定连接的第二移动块，以及与所述第二移动块固定连接的第二引导部件，其中所述传动模块与所述第一移动板固定连接，所述第二引导部件与所述第一引导部件滑动连接，所述第一动力模块通过所述传动模块，带动所述第二引导部件进行移动；

翻转组件，设置在所述第二动力组件的一端，包括第三动力模块，与所述第三动力模块连接的转动机构，以及与所述转动机构连接的夹取机构，其中所述第三动力模块一侧与所述第二引导部件固定连接，所述翻转组件用于打开闭合的箱体。

2.根据权利要求1所述的一种快速调节高度的开箱系统，其特征在于，所述第一移动板为2个，分别设置在所述第一引导部件的两端，且一侧面与所述第二引导部滑动连接，用于带动所述第一引导部进行移动。

3.根据权利要求2所述的一种快速调节高度的开箱系统，其特征在于， 所述第一移动板上设置有至少一个缓冲机构，所述缓冲机构与所述限位块设置有预定的距离，所述缓冲机构用于防止第一移动板运动与所述固定支架之间的碰撞。

4.根据权利要求1所述的一种快速调节高度的开箱系统，其特征在于，所述翻转组件还包括固定座，所述固定座一端固定连接所述第二引导部件的一端，一端连接所述转动机构，所述固定座用于支撑所述第三动力模块。

5.根据权利要求1所述的一种快速调节高度的开箱系统，其特征在于，所述转动机构包括转动座，所述转动座与所述第三动力模块的顶端转动连接，用于带动箱体进行转动。

6.根据权利要求5所述的一种快速调节高度的开箱系统，其特征在于，所述转动机构还包括转动座连接块，所述转动座连接块至少设置为2个，分别设置在所述转动座两侧，一端与所述转动座一侧转动连接，另一端与所述固定座固定连接，用于带动所述转动座转动。

7.根据权利要求1所述的一种快速调节高度的开箱系统，其特征在于，所述夹取机构包括支撑架，所述支撑架与所述转动座底部固定连接，用于固定夹取的箱体位置。

8.根据权利要求7所述的一种快速调节高度的开箱系统，其特征在于，所述夹取机构还包括取料装置，所述取料装置设置为4个，分别连接在所述支撑架的四周，用于取放物料。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种快速调节高度的开箱系统的开箱方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、第一移动板带动第一引导部件和传动模块运动，传动模块带动第二移动块进行运动，从而带动第二引导部件进行变倍距离移动，接着进入步骤2；

S2、第二引导部件带动固定座进行移动，固定座带动第三动力模块进行移动，进而控制翻转组件移动的距离和箱体位置相匹配，翻转组件与箱体平行、且与地面垂直，接着进入步骤3；

S3、取料机构夹取纸箱，第三动力模块带动转动机构进行转动，转动机构带动支撑架顺时针转动90°，使取料机构拿取的闭合纸箱顺利打开，完成开箱的操作，纸箱放置在传送线后，然后转动机构带动支撑架复位，然后进入步骤4；

S4、以此类推，依次重复S1、S2、S3的工作，直到系统停止工作。

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