CN114620275A - 一种立式装箱机 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种立式装箱机，包括：产品输送机构，其用于将产品逐个输送至抓料位置；包装箱输送机构，其用于将包装箱逐个输送至装箱工位；装箱机构，其用于将产品自抓料位置移栽至与位于装箱工位竖直上方的装箱位置，并且将产品自装箱位置装入至包装箱内，其中，装箱机构包括抓取模组和三轴移动模组，抓取模组自抓料位置抓取产品，三轴移动模组通过移动抓取模组而将产品移动至装箱位置和将产品装入至包装箱内；三轴移动模组包括电缸模组和Z轴气缸，电缸模组用于通过移动抓取模组而将产品移动至装箱位置，Z轴气缸为抓取模组提供将产品自装箱位置装入至包装箱内的冲击力。
Description
技术领域
本发明涉及产品包装领域，特别涉及一种立式装箱机。
背景技术
装箱机是一种将具有包装的或者规则的无包装产品半自动或者自动地装入包装箱的设备，其工作原理是将产品按照一定的排列方式和定量装入箱中。其中，由于包装箱和产品的制造精度问题，装箱机大多适用于单层产品的外形尺寸与包装箱的尺寸公差较大、且为正公差的情况，即包装箱的尺寸大于单层产品的外形尺寸，从而能够在无阻碍的情况下将产品装入包装箱中。
但是对于很多电子设备而言，由于产品的精密度较高，需要避免在运输过程中的震动或碰撞，因此要求单层产品的外形尺寸与包装箱的尺寸公差较小、甚至是负公差，以避免产品在包装箱内的晃动，但是对于这种情况，现有的装箱机无法顺利地实现产品的装箱。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种立式装箱机，其采用电缸模组将产品移动至装箱位置，而使用Z轴气缸提供将产品自装箱位置装入至包装箱内的冲击力，以通过气缸提供的冲击力实现将产品装入公差较小的包装箱内。
本发明的一个实施例提供一种立式装箱机，包括：
产品输送机构，所述产品输送机构用于将产品逐个输送至抓料位置；
包装箱输送机构，所述包装箱输送机构用于将包装箱逐个输送至装箱工位；
装箱机构，所述装箱机构用于将产品自所述抓料位置移栽至与位于所述装箱工位竖直上方的装箱位置，并且将产品自装箱位置装入至包装箱内，其中，所述装箱机构包括抓取模组和三轴移动模组，所述抓取模组自所述抓料位置抓取所述产品，所述三轴移动模组通过移动抓取模组而将产品移动至装箱位置和将产品装入至包装箱内；
所述三轴移动模组包括电缸模组和Z轴气缸，所述电缸模组用于通过移动抓取模组而将产品移动至装箱位置，所述Z轴气缸为抓取模组提供将产品自装箱位置装入至包装箱内的冲击力。
在一个实施例中，所述电缸模组包括Z轴电缸，所述三轴移动模组进一步包括：
Z轴基板，所述Z轴气缸的气缸输出轴与Z轴基板固定连接，所述Z轴电缸固定于所述Z轴基板；
夹爪基准板，所述Z轴电缸的电缸输出轴与夹爪基准板固定连接，所述抓取模组固定于所述夹爪基准板，所述夹爪基准板位于Z轴基板的竖直下方；
Z轴基板、Z轴电缸、夹爪基准板和抓取模组在Z轴气缸的驱动下整体地沿着竖直方向移动，夹爪基准板和抓取模组在Z轴电缸的驱动下整体地沿着竖直方向移动。
在一个实施例中，所述电缸模组进一步包括X轴电缸和Y轴电缸，所述X轴电缸和Y轴电缸的输出端均与Z轴基板固定连接，以分别驱动Z轴基板、Z轴电缸、夹爪基准板和抓取模组整体地在水平方向上移动。
在一个实施例中，所述三轴移动模组进一步包括固定架，所述Z轴气缸固定于固定架，所述X轴电缸和Y轴电缸的输出端与固定架固定连接。
在一个实施例中，进一步包括拢箱机构，所述拢箱机构装设于所述装箱工位的竖直上方，所述拢箱机构将所述包装箱的顶盖外翻，以自顶部完全暴露所述包装箱的内部空间。
在一个实施例中，所述包装箱为包括四个顶盖的长方体结构，
所述拢箱机构包括与所述四个顶盖对应的四个导向板，以使处于装箱工位的包装箱的四个顶盖外翻至与包装箱的箱壁形成第一角度。
在一个实施例中，所述拢箱机构包括拢箱机架，所述四个导向板在水平方向上位置可调整地固定于拢箱机架。
在一个实施例中，所述拢箱机构进一步包括多个物料传感器，所述物料传感器用于检测所述包装箱内的产品的摆放状态。
在一个实施例中，所述包装箱内装设沿竖直方向排列的N层产品，N为正整数，所述产品的排列方向为自下而上的方向，所述Z轴气缸的行程长度为L，所述产品沿竖直方向的高度为H，
所述装箱位置包括第N次装箱位置,所述第N次装箱位置与所述装料工位之间的竖直距离为L+*H。
在一个实施例中，所述装箱位置进一步包括待机位置，
待机位置与所述装料工位之间的竖直距离大于L+*H，
所述包装箱内装满后，所述抓取模组提升至所述待机位置。
在一个实施例中，所述抓取模组包括：
一对夹爪，所述夹爪分别自所述产品的一对相对的侧壁彼此相向地施加压力；和
吸盘，所述吸盘用于在真空发生器的作用下吸附所述产品的顶面；
所述夹爪对所述产品的压力和所述真空发生器同步作用。
在一个实施例中，每个夹爪进一步包括：
加压槽，所述加压槽自所述夹爪的内表面凸起，以接触所述产品的所述侧壁。
由以上技术方案可知，本实施例的立式装箱机将竖直方向上的行程分为电缸驱动和气缸驱动两部分，可实现如下效果：
(1)通过利用气缸提供的冲击力，能够特别适用于产品与包装箱的尺寸公差较小、甚至是负公差的情况；
(2)同时利用电缸驱动的控制精度高、位置准确的优点和气缸驱动的冲击力大的优点，能够提高装箱机的精度和扩展适用的包装范围；
(3)由于气缸与电缸的运动模式的不同，采用这种组合结构的装箱机的装箱速度比单独使用电缸驱动的装箱速度提升约15％。
进一步地，沿竖直方向的形成区分为气缸驱动和电缸驱动两个行程，但是这两个行程是并联连接的，即气缸输出轴3211和电缸输出轴3221相互平行、而非串联连接，与单独的电缸驱动模式相比，能够减小竖直方向上的设备高度。在竖直方向上的行程长度相同的情况下，驱动结构的高度有所降低，其中降低的高度对应于气缸的行程长度，这样能够便于装箱机整体的运输和存放。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1是本发明的立式装箱机的结构示意图。
图2a和图2b是本发明的立式装箱机中的产品和包装箱的位置的侧视图和俯视图。
图3是本发明的立式装箱机中的三轴移动模组的结构示意图。
图4是本发明的立式装箱机中的抓取模组的结构示意图。
图5是本发明的第二实施例中的三轴移动模组的结构示意图。
图6是本发明的立式装箱机中的拢箱机构的结构示意图。
图7是本发明的立式装箱机中的装箱位置的示意图。
图8是本发明的立式装箱机的工作流程图。
图9是本发明的立式装箱机中的产品输送机构的结构示意图。
图10是本发明的立式装箱机的第三实施例中的整料机构的结构示意图。
图11a和图11b是本发明的第三实施例中的产品和包装箱的位置的侧视图和俯视图。
图12是本发明的包装箱输送机构的结构示意图。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
本发明的目的在于提供一种手持干扰器及其干扰器天线，其通过在天线本体的两端设置用于抑制表面波的超材料天线罩，能够降低旁瓣，聚拢波束，从而在根源上提升天线的增益。
图1是本发明的立式装箱机的结构示意图。图2a和图2b是本发明的立式装箱机中的产品和包装箱的位置的侧视图和俯视图。
如图1、图2a和图2b所示，本发明提供一种立式装箱机，包括：
产品输送机构1，其用于将产品100逐个输送至抓料位置A；
包装箱输送机构2，其用于将包装箱200逐个输送至装箱工位B；
装箱机构3，其用于将产品100自抓料位置A移栽至与位于装箱工位B竖直上方的装箱位置C，并且将产品100自装箱位置C装入至包装箱200内。
其中，结合图3和图4所示，装箱机构3包括抓取模组31和三轴移动模组32，抓取模组31自抓料位置A抓取产品100，三轴移动模组32通过移动抓取模组31而将产品100移动至装箱位置C和将产品100装入至包装箱200内；
具体地，如图3所示，三轴移动模组32包括电缸模组和Z轴气缸321，电缸模组用于通过移动抓取模组31而将产品100移动至装箱位置C，Z轴气缸321为抓取模组31提供将产品100自装箱位置C装入至包装箱200内的冲击力。
在本文中，产品的移动方向大多采用三轴立体坐标系定义，即由在水平方向内相互垂直延伸的X轴、Y轴和在竖直(重力)方向上延伸的Z轴标定的坐标系。其中，产品的装箱位置C位于装箱工位B的竖直上方，即这两个位置的X方向和Y方向的坐标相同，区别在于Z方向的坐标值不同。
在现有的装箱机中，用于将产品移栽至包装箱的驱动方式大多采用电缸驱动的模式，其具有控制精度高、位置准确的优点，但是其驱动力有限，因此在所移栽的产品的移动路径上不能受到较大的阻碍力，这对于产品与包装箱的尺寸公差较小、甚至是负公差的情况不能适用。
而在本实施例中，产品在竖直方向上的驱动方式由电缸驱动和气缸驱动两部分组成，其中，产品100自抓料位置A向装箱位置C的移栽过程中的竖直方向上的移动由电缸模组实现，而产品100自装箱位置C向包装箱200内装入过程中的竖直方向上的移动由Z轴气缸321实现。则在产品100自装箱位置C向包装箱200内装入的过程中，可通过Z轴气缸321提供的远大于电缸驱动能够提供的冲击力，而将产品100“挤”入至与其接近甚至略小于产品100的包装箱200内。进一步地，在产品100受到包装箱200的侧壁阻碍而没能够装入包装箱200的情况下，可通过增加Z轴气缸321的冲程数量而反复实现产品100的装入，直至其装入包装箱内为止。
由此可见，本实施例的立式装箱机将竖直方向上的行程分为电缸驱动和气缸驱动两部分，可实现如下效果：
(1)通过利用气缸提供的冲击力，能够特别适用于产品与包装箱的尺寸公差较小、甚至是负公差的情况；
(2)同时利用电缸驱动的控制精度高、位置准确的优点和气缸驱动的冲击力大的优点，能够提高装箱机的精度和扩展适用的包装范围；
(3)由于气缸与电缸的运动模式的不同，采用这种组合结构的装箱机的装箱速度比单独使用电缸驱动的装箱速度提升约15％。
具体地，如图3和图5所示，在一个优选实施例中，电缸模组包括Z轴电缸322，三轴移动模组32进一步包括：
Z轴基板323，Z轴气缸321的气缸输出轴3211与Z轴基板323固定连接，Z轴电缸322固定于Z轴基板323；
夹爪基准板324，Z轴电缸322的电缸输出轴3221与夹爪基准板324固定连接，抓取模组31固定于夹爪基准板324，夹爪基准板324位于Z轴基板323的竖直下方；
Z轴基板323、Z轴电缸322、夹爪基准板324和抓取模组31在Z轴气缸321的驱动下整体地沿着竖直方向移动，夹爪基准板324和抓取模组31在Z轴电缸322的驱动下整体地沿着竖直方向移动。
进一步地，电缸模组进一步包括X轴电缸325和Y轴电缸326，X轴电缸325和Y轴电缸326的输出端均与Z轴基板323固定连接，以分别驱动Z轴基板323、Z轴电缸322、夹爪基准板324和抓取模组31整体地在水平方向上沿着X轴和Y轴方向移动。
如图5所示，三轴移动模组32进一步包括固定架329，Z轴气缸321固定于固定架329，X轴电缸325和Y轴电缸326的输出端与固定架329固定连接。
电缸模组包括Z轴电缸322、X轴电缸325和Y轴电缸326，其用于通过三个方向的组合而将产品100自产品输送机构1上的抓料位置A移动至包装箱输送机构2上的装箱工位B竖直上方的装箱位置C。电缸模组的控制精度较高，其能够最大程度地使产品100位于精确地装箱位置C，从而降低将产品自装箱位置C装入包装箱200内的难度。
在本实施例中，Z轴气缸321的本体固定于固定架329，因此Z轴气缸321的位置相对固定，Z轴电缸322固定于Z轴基板323，且Z轴基板323与Z轴气缸321的气缸输出轴3211固定连接，由此，Z轴气缸321通过气缸输出轴3211的移动而带动与之相连的Z轴电缸322一起移动，进而使与Z轴电缸322的电缸输出轴3221固定连接的夹爪基准板324、与夹爪基准板324固定连接的抓取模组31随之一起移动。而Z轴电缸322通过电缸输出轴3221的移动而带动与之相连的夹爪基准板324、与夹爪基准板324固定连接的抓取模组31随之一起移动。而在水平方向上，X轴电缸325和Y轴电缸326通过固定架329而带动Z轴气缸321、Z轴电缸322随之一起移动，进而带动与之相连的夹爪基准板324、与夹爪基准板324固定连接的抓取模组31随之一起移动。
如图5所示，沿竖直方向的形成区分为气缸驱动和电缸驱动两个行程，但是这两个行程是并联连接的，即气缸输出轴3211和电缸输出轴3221相互平行、而非串联连接，与单独的电缸驱动模式相比，能够减小竖直方向上的设备高度。在竖直方向上的行程长度相同的情况下，驱动结构的高度有所降低，其中降低的高度对应于气缸的行程长度，这样能够便于装箱机整体的运输和存放。
在一个优选实施例中，如图3所示，三轴移动模组32进一步包括：Z轴传动机构320、X轴传动机构327和Y轴传动机构328，其中，Z轴传动机构320、X轴传动机构327和Y轴传动机构328可例如采用坦克链或丝杠等形式，以分别带动与之相连的固定架沿着Z轴方向、X轴方向和Y轴方向移动。
在一个优选实施例中，如图4所示，抓取模组31包括：
一对夹爪311，夹爪311分别自产品100的一对相对的侧壁彼此相向地施加压力；和
吸盘313，吸盘313用于在真空发生器的作用下吸附产品100的顶面；
其中，夹爪311对产品100施加压力和真空发生器同步作用。
在本实施例中，为了确保抓取模组31对于产品100的牢固的抓取力，抓取模组31提供了两种不同模式的抓取装置，一种是采用真空吸附方式的吸盘313，其用于吸附产品100的顶面，以对产品施加竖直方向上的提升力；另一种是采用夹取的方式，对产品施加水平方向的夹取力，通过与产品100的侧壁的摩擦力而将产品100固定于一对夹爪311之间。
其中，夹爪311和吸盘313的驱动装置是两个不同的系统，这种两种方式相结合、且同步作用的方案既能够提高对产品的抓取力，避免在移栽过程中产品掉落，又能够避免在任意一种驱动装置失效的情况下而失去对产品的抓取。
在一个优选实施例中，每个夹爪311进一步包括：
加压槽3111，加压槽3111自夹爪311的内表面(面对产品100的侧壁的一侧表面)凸起，以接触产品100的侧壁。
其中，加压槽3111可以通过冲压的方式而形成于夹爪311的内表面，或者通过粘接等连接方式而形成于夹爪311的内表面。其中，加压槽3111凸出于夹爪311的内表面，以形成与产品100的侧壁的接触面，加压槽3111的面积远小于夹爪311的面积，以通过缩小接触面而提高对产品100的夹取压力。进一步地，加压槽3111可具有例如圆形、弧形的顶端，以避免对产品100的侧壁造成损伤。
在一个优选实施例中，如图1和图6所示，进一步包括拢箱机构4，拢箱机构4装设于装箱工位B的竖直上方，拢箱机构4将包装箱200的顶盖外翻，以自顶部完全暴露包装箱200的内部空间。
其中，如图6所示，包装箱200为包括四个顶盖201、202、203、204的长方体结构，拢箱机构4包括与四个顶盖201、202、203、204对应的四个导向板41、42、43、44，以使处于装箱工位B的包装箱200的四个顶盖201、202、203、204外翻至与包装箱200的箱壁205形成第一角度。
在一个优选实施例中，该第一角度为15°。
在本实施例中，由于产品与包装箱的尺寸公差较小，因此需要尽量避免包装箱200的顶盖对于包装箱的内部空间的遮挡。因此，本实施例的装箱机进一步设置用于将包装箱200的顶盖(即侧耳)外翻的拢箱机构4，当包装箱200移动至装箱工位B时，拢箱机构4将包装箱200的顶盖外翻，以自顶部完全暴露包装箱200的内部空间。
优选地，为了适用于不同尺寸的包装箱，拢箱机构4包括拢箱机架45，四个导向板41、42、43、44在水平方向上位置可调整地固定于拢箱机架45。其中，调节机构可包括沿X方向调节导向板位置的X向手轮46和沿Y方向调节导向板位置的Y向手轮47，其通过滚珠丝杠与滑轨配合的方式分别调节一对相对的导向板中的一个导向板的位置。
优选地，拢箱机构4进一步包括多个物料传感器46，物料传感器46用于检测包装箱200内的产品100的摆放状态。
其中，该物料传感器46可用于检测位于包装箱内的产品是否有倾斜、缺料等不良状态，以提示是否需要重装或调整的信号。
如图7所示，包装箱200内装设沿竖直方向排列的N层产品100，N为正整数，产品100的排列方向为自下而上的方向，Z轴气缸321的行程长度恒定为L，产品100沿竖直方向的高度为H，
则对应地，装箱位置C包括第N次装箱位置C1，C2,……,CN,第N次装箱位置C1，C2,……,CN与装料工位B之间的竖直距离为L+N-1*H。
在本实施例中，Z轴气缸321的行程长度恒定，即每次装箱时，由Z轴气缸321驱动的高度是恒定的，则对于容纳多层产品的包装箱200而言，对应于不同层的第N次装箱位置的高度是不同的。具体地，在装入一层以后，下一层的装箱位置需要提升产品的高度H。
在一个优选实施例中，装箱位置C进一步包括待机位置CN+1，待机位置CN+1与装料工位B之间的竖直距离大于L+N-1*H，包装箱200内装满后，抓取模组31提升至待机位置CN+1，以避让需要移动至下一工位的包装箱。
本发明的立式装箱机的工作流程如图8所示，其中，产品100的输送和外包装的输送是同步进行的。具体地，产品100通过产品输送机构1逐个输送至抓料位置A。在一个优选实施例中，产品输送机构1进一步包括用于记录产品100的型号、数量等信息的扫码机构。可选地，由于单层产品中可能包含多行和/或多列产品，例如一层产品可包括3×2个产品100，则立式装箱机进一步包括整料机构，以将单个产品整形为与包装箱的单层面积对应的一层产品。在一个优选实施例中，产品输送机构1的终点处可形成整料位置D，整料机构设置于产品输送机构1的终点的一侧，以将输送至整料位置D的产品整料为一层产品、并将该层产品自整料位置D推送至抓料位置A。同时，包装箱输送机构2将包装箱200逐个输送至装箱工位B，通过包装箱定位机构检测到包装箱200于装箱工位B就位时，可通过装箱机构3将一层产品自抓料位置A移栽至装箱位置C、然后自装箱位置C装入包装箱200内。其中，在一个优选实施例中，在产品移栽之前，或者在产品就位于装箱位置C以后、但并未装入包装箱200内之前，可进一步包括拢箱步骤，即将包装箱的顶盖的侧耳外翻，以自顶部暴露包装箱的内部空间，从而方便产品的装入。其中，产品自装箱位置C装入包装箱200内的步骤采用气缸驱动的方式，通过多次可容错地冲击而将产品装入与之尺寸公差较小、甚至是负公差的包装箱内，并通过循环多次执行产品移栽、装箱的步骤而实现单个包装箱的装满。当单个包装箱装满后，可进行满箱出料步骤，可通过包装箱输送机构2而将装满的包装箱输送至下一工位，同时，新的一个包装箱200就位于装箱工位B。以上步骤循环作业，以实现多个包装箱的自动装箱作业。
以下结合局部结构说明本实施例的立式装箱机的结构和工作流程。
具体地，本实施例的立式装箱机主要包括产品传输机构1，整料机构5，包装箱输送机构2、包装箱定位机构6，包装箱拢箱机构4，抓取模组3，三轴移动模组32等。产品100通过输送轨道传输至扫码机构7扫码，扫码完成后传输至整料位置D，单行满料后推入整料托板51，整料托板51的位置可视为抓料位置A，单层满料后开始整料；包装箱200进料至装箱工位B，拢箱机构4打开包装箱侧耳，同步地，三轴移动模组32移动至整料托板51上方，抓取模组32打开，待整料完成后开始抓取(+吸取)产品，三轴移动模组32上升移动至待机位置，Z轴下降至装箱位置B，而后抓取机构32的夹爪打开，其退料气缸将产品推出。循环完成满箱装箱。
其中，图9是产品输送机构1的俯视方向结构示意图，如图9所示，产品100由动力输送线11传送，通过第一光电传感器12判断扫码区(扫码枪13的拍摄范围)内有无产品。若有产品，则第一阻挡气缸14升起，产品100在扫码区之前的缓冲区等待；若无产品，则第一阻挡气缸14放行。产品100传输至扫码区，扫码枪13开始扫描。若扫描成功，第二阻挡气缸15放行，产品100传输至整料位置；若扫描失败，则第二阻挡气缸15升起，扫描枪13重新扫描，扫描成功后放行，同步地，下一个产品100进入扫码区重复以上作业。在整料位置处可设置多个传感器。第二光电传感器16和第三光电传感器17，其用于检测产品100在整料位置的就位情况，其中，整料位置处的传感器的数量和位置可对应于单行或者单列产品的数量和位置。
其中动力输送线11可为双动力(双控制)，缓冲区和扫码区一段使用一个动力控制，而后方的整料区使用另一段动力控制。调平模组安装在动力传输线11的四角，依靠槽型孔前后调节，顶升螺丝上下调节，调平模组左右调节，以实现动力输送线11的空间位置调整。
当更换机种时，需要调节导向边18的位置(根据刻度轴19的数值)；扫码枪位置(调节扫码枪13的固定位置)，扫码枪13可选择为倾斜角度30°，距离条码直线距离100mm；产品到料传感器位置调整(刻度尺)。调整完成之后程序选择需要生产的机种开始生产。
如图10所示，单列产品摆料完成后，纵向气缸52将单排产品推送至整料托板51，反复循环，达到设定行数，到位传感器53检测到产品到位后，横向气缸54伸出与纵向气缸52一起对单层产品定位。待抓取模组31移走单层产品之后重复作业。
更换机种时在程序界面选择对应的机种，尾部满层传感器55移动至对应刻度位置即可。
当本实施例的立式装箱机包括整料机构5时，产品100的停留位置进一步包括整料位置D，则产品100和包装箱200的移动位置如图11a和图11b所示。产品100自整料位置D整料后平移至抓料位置A，然后被抓取、提升至装箱位置C，装箱位置C位于装箱工位B的竖直上方。
如图12所示，包装箱200开箱封底后传输至装箱缓冲站，通过第四光电传感器21判断装箱工位有无包装箱200。若有包装箱(第四光电传感器21状态为ON)，则第三阻挡气缸22升起阻挡；若无包装箱(第四光电传感器21状态为OFF)，则第三阻挡气缸放行，包装箱传输至装箱工位，第四光电传感器21状态由OFF变为ON之后包装箱输送线23停止传输，夹持气缸24夹紧定位，用于靠边到位检测的第五光电传感器25状态由OFF变为ON之后定位完成，开始装箱。装箱完成之后第四阻挡气缸26放行，包装箱传输至下一工位，缓冲站的包装箱传输至装箱工位重复作业。更换机种时在程序界面选择对应的机种运行即可。
如图6所示，包装箱定位完成后，拢箱模组4下降，包装箱侧耳201、202、203、204被撑开(设计为15°)，装箱机构3将产品移栽至拢箱模组4上方时，三组物料传感器46检测产品是否有倾斜、缺料等不良，若检测通过则产品装入包装箱，在装满外包箱之后，拢箱模组4升起至拢箱待机位置，包装箱传输至下一工位。在更换机种时，调整沿X方向调节导向板位置的X向手轮46和沿Y方向调节导向板位置的Y向手轮47，使得拢箱导向板41、42、43、44停留在包装箱内10mm处，锁紧手轮。在程序界面选择对应的机种运行即可。
如图3和图4所示，产品整料完成后，抓取模组31的夹爪311打开，三轴移动模组32移动并下降至抓料位置A，夹爪311闭合以夹紧产品100，其最重可抓取30Kg物料，夹爪31再次向下移动至最终抓取位，同步打开真空发生器，吸盘313吸取产品100的上表面，夹爪311夹紧至设定扭矩值，Z轴电缸322上升至移动点，沿X-Y平面移动至预装箱点位，Z轴下降至装箱位置C，夹爪311打开，退料气缸314伸出将产品100推入包装箱，夹爪31闭合，Z轴开始上升，重复作业至外包箱满箱后传输至下一个工位。
由此可见，本实施例的立式装箱机将竖直方向上的行程分为电缸驱动和气缸驱动两部分，可实现如下效果：
(1)通过利用气缸提供的冲击力，能够特别适用于产品与包装箱的尺寸公差较小、甚至是负公差的情况；
(2)同时利用电缸驱动的控制精度高、位置准确的优点和气缸驱动的冲击力大的优点，能够提高装箱机的精度和扩展适用的包装范围；
(3)由于气缸与电缸的运动模式的不同，采用这种组合结构的装箱机的装箱速度比单独使用电缸驱动的装箱速度提升约15％。
进一步地，沿竖直方向的形成区分为气缸驱动和电缸驱动两个行程，但是这两个行程是并联连接的，即气缸输出轴3211和电缸输出轴3221相互平行、而非串联连接，与单独的电缸驱动模式相比，能够减小竖直方向上的设备高度。在竖直方向上的行程长度相同的情况下，驱动结构的高度有所降低，其中降低的高度对应于气缸的行程长度，这样能够便于装箱机整体的运输和存放。
在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。
除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种立式装箱机，其特征在于，包括：
产品输送机构(1)，所述产品输送机构(1)用于将产品(100)逐个输送至抓料位置(A)；
包装箱输送机构(2)，所述包装箱输送机构(2)用于将包装箱(200)逐个输送至装箱工位(B)；
装箱机构(3)，所述装箱机构(3)用于将产品(100)自所述抓料位置(A)移栽至与位于所述装箱工位(B)竖直上方的装箱位置(C)，并且将产品(100)自装箱位置(C)装入至包装箱(200)内，其中，所述装箱机构(3)包括抓取模组(31)和三轴移动模组(32)，所述抓取模组(31)自所述抓料位置(A)抓取所述产品(100)，所述三轴移动模组(32)通过移动抓取模组(31)而将产品(100)移动至装箱位置(C)和将产品(100)装入至包装箱(200)内；
所述三轴移动模组(32)包括电缸模组和Z轴气缸(321)，所述电缸模组用于通过移动抓取模组(31)而将产品(100)移动至装箱位置(C)，所述Z轴气缸(321)为抓取模组(31)提供将产品(100)自装箱位置(C)装入至包装箱(200)内的冲击力。
2.根据权利要求1所述的立式装箱机，其特征在于，所述电缸模组包括Z轴电缸(322)，所述三轴移动模组(32)进一步包括：
Z轴基板(323)，所述Z轴气缸(321)的气缸输出轴(3211)与Z轴基板(323)固定连接，所述Z轴电缸(322)固定于所述Z轴基板(323)；
夹爪基准板(324)，所述Z轴电缸(322)的电缸输出轴(3221)与夹爪基准板(324)固定连接，所述抓取模组(31)固定于所述夹爪基准板(324)，所述夹爪基准板(324)位于Z轴基板(323)的竖直下方；
Z轴基板(323)、Z轴电缸(322)、夹爪基准板(324)和抓取模组(31)在Z轴气缸(321)的驱动下整体地沿着竖直方向移动，夹爪基准板(324)和抓取模组(31)在Z轴电缸(322)的驱动下整体地沿着竖直方向移动。
3.根据权利要求2所述的立式装箱机，其特征在于，所述电缸模组进一步包括X轴电缸(325)和Y轴电缸(326)，所述X轴电缸(325)和Y轴电缸(326)的输出端均与Z轴基板(323)固定连接，以分别驱动Z轴基板(323)、Z轴电缸(322)、夹爪基准板(324)和抓取模组(31)整体地在水平方向上移动。
4.根据权利要求3所述的立式装箱机，其特征在于，所述三轴移动模组(32)进一步包括固定架(329)，所述Z轴气缸(321)固定于固定架(329)，所述X轴电缸(325)和Y轴电缸(326)的输出端与固定架(329)固定连接。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的立式装箱机，其特征在于，进一步包括拢箱机构(4)，所述拢箱机构(4)装设于所述装箱工位(B)的竖直上方，所述拢箱机构(4)将所述包装箱(200)的顶盖外翻，以自顶部完全暴露所述包装箱(200)的内部空间。
6.根据权利要求5所述的立式装箱机，其特征在于，所述包装箱(200)为包括四个顶盖(201、202、203、204)的长方体结构，
所述拢箱机构(4)包括与所述四个顶盖(201、202、203、204)对应的四个导向板(41、42、43、44)，以使处于装箱工位(B)的包装箱(200)的四个顶盖(201、202、203、204)外翻至与包装箱(200)的箱壁(205)形成第一角度。
7.根据权利要求6所述的立式装箱机，其特征在于，所述拢箱机构(4)包括拢箱机架(45)，所述四个导向板(41、42、43、44)在水平方向上位置可调整地固定于拢箱机架(45)。
8.根据权利要求5所述的立式装箱机，其特征在于，所述拢箱机构(4)进一步包括多个物料传感器(46)，所述物料传感器(46)用于检测所述包装箱(200)内的产品(100)的摆放状态。
9.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的立式装箱机，其特征在于，所述包装箱(200)内装设沿竖直方向排列的N层产品(100)，N为正整数，所述产品(100)的排列方向为自下而上的方向，所述Z轴气缸(321)的行程长度为L，所述产品(100)沿竖直方向的高度为H，
所述装箱位置(C)包括第N次装箱位置(C1，C2,……,CN),所述第N次装箱位置(C1，C2,……,CN)与所述装料工位(B)之间的竖直距离为L+(N-1)*H。
10.根据权利要求9所述的立式装箱机，其特征在于，所述装箱位置(C)进一步包括待机位置(CN+1)，
待机位置(CN+1)与所述装料工位(B)之间的竖直距离大于L+(N-1)*H，
所述包装箱(200)内装满后，所述抓取模组(31)提升至所述待机位置(CN+1)。
11.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的立式装箱机，其特征在于，所述抓取模组(31)包括：
一对夹爪(311)，所述夹爪(311)分别自所述产品(100)的一对相对的侧壁彼此相向地施加压力；和
吸盘(313)，所述吸盘(313)用于在真空发生器的作用下吸附所述产品(100)的顶面；
所述夹爪(311)对所述产品(100)的压力和所述真空发生器同步作用。
12.根据权利要求11所述的立式装箱机，其特征在于，每个夹爪(311)进一步包括：
加压槽(3111)，所述加压槽(3111)自所述夹爪(311)的内表面凸起，以接触所述产品(100)的所述侧壁。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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