CN114987819A - 一种小型纸盒的自动装填系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型纸盒的自动装填系统及方法，在输送线上依次安装有上料装置、开盖装置、开硫酸纸机构、干燥剂夹取机构、喷码装置、定位填装装置、盖硫酸纸部件、换道折合装置；利用上料装置的料槽平移和放料，使对开纸盒逐个被放到输送线上；利用开盖装置打开对开纸盒的盒盖；利用开硫酸纸机构将对开纸盒中的硫酸纸翻出；干燥剂夹取机构夹出对开纸盒中的干燥剂；喷码装置移动喷码；定位填装装置将小方盒装入对开纸盒；盖硫酸纸部件将硫酸纸盖入对开纸盒；换道折合装置压住对开纸盒中部，并进行换道和折合，使对开纸盒关闭。本发明提升了小方盒装入对开纸盒的效率和准确性。

Description

一种小型纸盒的自动装填系统及方法

技术领域

本发明涉及纸盒装盒领域，更具体地，本发明涉及一种小型纸盒的自动装填系统及方法。

背景技术

目前，各包装行业会通过采用新型的包装纸盒对产品进行包装使产品在流通过程中能得到保护，便于储存运输，促进产品的销售。已有包装纸盒形式各种各样，各企业根据自身的产品设计不同的纸盒包装。对于特定的产品采用的特定包装方式，需要有独特的包装工艺进行包装生产，以满足客户的需求，降低生产成本，提高生产效率。将多个小方盒包装产品后再填入对开纸盒是一种受到青睐的包装方式。如图1所示，对开纸盒14包括左侧待装区1401、右侧待装区1402，二者通过连接件1403连接，左侧待装区与右侧待装区合拢后通过侧边设有的磁条1404固定。左侧待装区和右侧待装区都有长条形凹槽，凹槽用于盛装小方盒，每个凹槽中可以放入等量的小方盒，如每个凹槽中放入五个小方盒。将多个小方盒填入对开纸盒，通常会采用纯手工和半机械化进行生产，采用这种方式会因为机械化程度不高，达不到装盒的速度和质量要求，不能满足日益增长的市场需求。

发明内容

本发明提供一种小型纸盒的自动装填系统及方法，以期望可以解决在对开纸盒中装入小方盒时效率低的问题。本发明采用以下技术方案：

一种小型纸盒的自动装填系统，在输送线上依次安装有上料装置、开盖装置、开硫酸纸机构、干燥剂夹取机构、喷码装置、定位填装装置、盖硫酸纸部件、换道折合装置；所述上料装置具有由气缸驱动进行水平移动的料槽，料槽下方设置有由气缸驱动做开合运动的放料板，放料板下方设置由气缸驱动的矩形板；所述开盖装置具有由气缸分别驱动的开盖压板、开盖顶板、开盖挡板、提升推板，它们分别分布在输送线上，所述开盖装置还具有连接负压装置的开盖吸嘴，开盖吸嘴分布在提升推板旁边；所述开硫酸纸机构具有连接负压装置的硫酸纸吸嘴、连接正压装置的硫酸纸吹嘴、能转动的硫酸纸压板，硫酸纸吸嘴、硫酸纸吹嘴在输送线的同一侧，硫酸纸压板在输送线的另一侧；干燥剂夹取机构具有气缸、夹指板、干燥剂溜槽；夹指板由气缸驱动进行开合，并在输送线和干燥剂溜槽之间移动；喷码装置具有喷码头，喷码头由气缸驱动在输送线上方实现垂直和平行运动；定位填装装置包括机械手、填装模提升装置，填装模提升装置具有由气缸驱动实现升降并压在对开纸盒上的填装模，机械手设置在填装模提升装置旁边；盖硫酸纸部件为横跨输送线的弯管；换道折合装置包括推板、压刀、皮带，推板和压刀分别设置在输送线两侧，并且正对，皮带位于压刀旁边的收盒输送线两侧，并且由皮带逐渐缩小收盒输送线的传输通道。

所述定位填装装置还包括填装定位组件，填装定位组件包括填装前定位组件和填装角定位组件，分布在输送线两侧，对对开纸盒的盒角进行固定。所述机械手上安装有小方盒吸取装置，小方盒吸取装置具有吸盒盘连接套，吸盒盘连接套与机械手连接，吸盒盘连接套通过搬盒端头和吸盒盘连接，吸盒盘连接负压装置。所述压刀的上端被固定，下端悬空。所述换道折合装置还包括折合导向杆、皮带轮，所述折合导向杆安装在收盒输送线的上货端，其限制收盒输送线的上货端的通道逐渐变窄；所述皮带安装在皮带轮上，它们分布在所述收盒输送线的两侧，至少部分的皮带轮和部分的皮带限制收盒输送线的通道进一步变窄。所述填装模具有内框，内框的顶部和底部均为开口，填装模下方设有填装模座，填装模座上设有滑块，滑块与滑轨配合，滑轨安装在填装滑轨支座上，填装模座与驱动接耳相连接，驱动接耳通过连接头与气缸连接，气缸安装在模具气缸托板上，模具气缸托板两端设有模具气缸座。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明通过采用流水线式全自动装填模式提升小方盒装入对开纸盒的装盒速度，提升包装质量，确保装盒的准确性，进而极大地减少小方盒的填装劳动力和成本。

附图说明

图1是对开纸盒在展开状态下的结构示意图；图2、图3是小型纸盒自动装填系统的结构示意图；图4是上料装置使用状态示意图；图5、图6、图7是上料装置局部结构示意图；图8是开盖装置结构示意图；图9是第一换道装置结构示意图；图10是开硫酸纸机构结构示意图；图11是盖硫酸纸部件结构示意图；图12、13是干燥剂夹取装置结构示意图；图14是盒定位组件结构示意图；图15、图16是喷码装置结构示意图；图17是填装装置结构示意图；图18是前定位组件结构示意图；图19是角定位组件结构示意图；图20是填装模提升装置结构示意图；图21是小方盒吸取组件的结构示意图；图22是小盒输送线；图23是第二换道装置和折合装置组合图；图24是第二换道装置结构示意图；图25是折合装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明；此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的小型纸盒的自动装填系统，包括输送线以及输送线上安装的装置、机构以及部件；如图2所示，输送线包括进料输送线1、第一链板输送线2、第二链板输送线3、收盒输送线4；装置、机构以及部件包括上料装置5、开盖装置6、第一换道装置7、开硫酸纸机构8、干燥剂夹取机构9、喷码装置10、定位填装装置11、盖硫酸纸部件12、换道折合装置13(换道折合装置包括第二换道装置、折合装置)。如图2和图3所示，进料输送线1与第一链板输送线2呈垂直地衔接，上料装置5安装在进料输送线与第一链板输送线的衔接处附近。开盖装置6安装在第一链板输送线2上，且位于上料装置的下游。第一链板输送线2与第二链板输送线3呈垂直地衔接，第一换道装置7安装在第一链板输送线2与第二链板输送线3的衔接处附近。第二链板输送线3从上游到下游(来料方向为上游，去料方向为下游)依次安装开硫酸纸机构8、干燥剂夹取机构9、喷码装置10、定位填装装置11、盖硫酸纸部件12、第二换道装置。定位填装装置11包括至少一条小方盒输送线16。收盒输送线4与第二链板输送线3呈垂直地衔接，且收盒输送线4、第二换道装置二者相对地安装在第二链板输送线3的两侧，折合装置安装在收盒输送线4上。开硫酸纸机构8的部分结构、干燥剂夹取机构9、喷码装置10、定位填装装置11、第二换道装置、盖硫酸纸部件12安装在第二链板输送线3的同一侧，均安装在面板上，开硫酸纸机构8的部分结构如硫酸纸托板、硫酸纸压板、旋转气缸、硫酸纸导板安装在第二链板输送线3的另一侧，并安装在面板上。第一链板输送线2与第二链板输送线3上均安装有若干纸盒定位挡条15，对开纸盒展开后位于两个纸盒定位挡条之间，纸盒定位挡条限定了每个对开纸盒在链板输送线前进方向上的前端和后端。纸盒定位挡条在第一链板输送线2、第二链板输送线3上均匀分布。

下面分别介绍各装置、部件、机构的具体结构。

(一)上料装置

如图3至图7所示，上料装置5安装在第一链板输送线2上，与上料装置5、第一链板输送线2配合的进料输送线1安装在第一链板输送线2的一侧，并且进料输送线1的出料端位于第一链板输送线2的上方。进料输送线1的两侧安装有进料输送线侧挡板101，进料输送线1上整齐堆放对开纸盒14。进料输送线1的出料端正对上料装置5的料槽。在第一链板输送线上方安装有光电检测器安装板201，光电检测器安装板201的端部安装光电检测器。纸盒定位挡条15的端部设置挡片，当纸盒定位挡条运动到该光电检测器处，挡片触发光电检测器，进料输送线1短暂地暂停输送，待上料装置5的料槽中的其中一个对开纸盒掉落在两个纸盒定位挡条之间，然后第一链板输送线2再前进至下一对纸盒定位挡条之间的位置位于料槽的放料位置的正下方。

上料装置具有支撑架504，支撑架固定在第一链板输送线2的机架上，支撑架上安装有导向杆安装座505，导向杆安装座505将导向杆506的两端水平地固定在支撑架上。两根导向杆平行地固定在支撑架上。每根导向杆上套设限位滑块507，限位滑块可以在导向杆上滑动。限位滑块固定在结构支撑板502上，结构支撑板上固定有两个料槽侧挡板503，两个料槽侧挡板之间形成料槽515，料槽可以沿着导向杆在上料装置上左右滑动，当其滑动到上料装置左侧，即正对进料输送线1时(取料位置)，料槽起到取料作用，当其滑动到上料装置右侧(放料位置)，料槽起到放料作用。进料输送线端挡板508通过端挡板支撑柱509固定到结构支撑板502上，并且位于最左侧的料槽侧挡板的左边，当料槽515移动至取料位置时，进料输送线端挡板508挡住进料输送线1的出料端，使进料输送线1上的对开纸盒暂停运输，待放料位置的对开纸盒全部被放下后，料槽515移动到取料位置，进料输送线端挡板508也移动至进料输送线1外解除对进料输送线端部的封锁，进料输送线可以把下一列对开纸盒输送到取料槽中，周而复始。第一气缸501是结构支撑板502、进料输送线端挡板508以及料槽515的动力源。第一气缸501的气缸体固定在结构支撑板502上，第一气缸的活塞杆端部通过活塞杆固定座516固定在支撑架504上。当第一气缸工作时，带动结构支撑板及结构支撑板上安装的其他结构沿着导向杆左右滑动。上料装置设置有料槽端挡板510，料槽端挡板的下端设置第二气缸511，在第二气缸的对面设置第三气缸(图中未示出)，第二气缸、第三气缸方向相对地设置，并且在气缸的推杆上分别安装相同的放料板517，放料板具有水平的平面，当两个气缸同时驱动放料板做对向运动时，能够缩小放料通道，阻止对开纸盒向下放料，当放料板同时做反向运动时，料槽中的对开纸盒在重力作用下向下自动放料。在第二气缸和第三气缸安装位置的一侧设置有第一来料检测器512，采用光电检测确定第二气缸和第三气缸上方是否有对开纸盒存在。在第二气缸下方设置有限位板514，限位板514上具有缺口，在限位板旁边安装第四气缸(图中未示出)，在第三气缸的下方，即限位板514的对面固定一个挡板。第四气缸的推杆上固定一个矩形板，矩形板可以从限位板的缺口处贴合到对开纸盒侧面，矩形板与限位板对面固定的挡板配合，起到临时固定对开纸盒的目的。第一来料检测器512的下方设置有第二来料检测器513，检测限位板附近是否有对开纸盒存在。

(二)开盖装置

如图8所示，开盖装置具有开盖压板601、开盖顶板602、开盖挡板603、提升推板604、开盖吸嘴614，开盖压板601连接到气缸活塞杆上，压板气缸605带动开盖压板做上下运动，压板气缸安装在压板气缸座606上，压板气缸座固定在第一链板输送线的面板上。开盖顶板安装在第一滑台气缸607的滑块端部，第一滑台气缸固定安装在第一滑台气缸座608的斜板609上，使得开盖顶板602沿斜板的倾斜方向运动，这种斜向的运动可使开盖顶板抬高并远离对开纸盒14，或者使开盖顶板降低并接近对开纸盒。开盖挡板603安装在气缸活塞杆上，挡板气缸水平设置，使得开盖挡板603能够在水平方向上运动；提升推板604安装在气缸活塞杆上，通过推板气缸，提升推板能够实现水平运动，同时推板气缸通过推板气缸安装座610固定安装到第二滑台气缸611的滑块上，第二滑台气缸带动提升推板上下运动，第二滑台气缸通过第二滑台气缸座612固定到第一链板输送线的面板上；推板气缸附近设置有吸嘴安装架613，吸嘴安装架的两端分别固定安装开盖吸嘴，开盖吸嘴614连接负压装置，两个开盖吸嘴分别分布在提升推板的左右两端。根据需要，还可以利用气缸驱动开盖吸嘴伸出和缩回，在开盖吸嘴工作区域的底部还可以设置毛刷，阻挡对开纸盒的磁条边打开后自行合拢，开盖压板和提升推板分别位于第一链板输送线的两侧，并且位置相对，开盖顶板安装在第一链板输送线的上方，并且位于开盖压板和提升推板的下游，开盖挡板位于开盖顶板和提升推板之间。

提升推板604的结构：提升推板具有上水平部6041、下水平部和竖直部6042，它们都为板状，且上水平部和下水平部通过竖直部连接在一起，竖直部固定连接到气缸的活塞杆上。开盖挡板603的结构：开盖挡板具有竖直部和水平部，竖直部固定连接到气缸的活塞杆上，水平部固定在竖直部的下边缘。开盖顶板602的结构：开盖顶板也具有竖直部和水平部，竖直部固定连接到气缸的活塞杆上，水平部固定在竖直部的下边缘。开盖压板601的结构：开盖压板的底部为平面，开盖压板固定连接到气缸的活塞杆上。

(三)第一换道装置

如图9所示，第一换道装置具有第一磁耦合无杆气缸701、推板升降气缸702、第一纸盒推板703，第一纸盒推板具有能够与对开纸盒14一端贴合的面，第一纸盒推板固定在推板升降气缸的活塞杆上，推板升降气缸通过推板升降气缸连接座704安装到第一磁耦合无杆气缸的滑块上，第一磁耦合无杆气缸的行程方向与第二链板输送线的运输方向相同。

(四)开硫酸纸机构及盖硫酸纸部件

如图10所示，开硫酸纸机构可将硫酸纸801从对开纸盒14内翻出，但由于硫酸纸的一个短边固定在对开纸盒边沿上，因此即便在开硫酸纸后，硫酸纸并不脱离对开纸盒；盖硫酸纸部件如图11所示，将硫酸纸再盖入对开纸盒内。第二链板输送线的左侧、右侧分别设置面板，开硫酸纸机构的一部分设置在右侧面板上，一部分设置左侧面板上。开硫酸纸机构具有硫酸纸托板803，硫酸纸托板固定在左侧面板上。硫酸纸托板上方悬挂设置硫酸纸导板804，硫酸纸导板804和硫酸纸托板803之间具有硫酸纸传送通道。硫酸纸导板804固定在导板安装板802的一端，导板安装板跨设在第二链板输送线的上方，导板安装板的另一端固定到第二链板输送线的右侧面板上，导板安装板的下方留有对开纸盒传送通道。开硫酸纸机构具有硫酸纸吸嘴805和硫酸纸吹嘴806，硫酸纸吸嘴805安装在吸嘴滑板807上，吸嘴滑板安装在吸嘴导轨808上，吸嘴滑板807可以沿吸嘴导轨808上下滑动。吸嘴导轨808安装在吸嘴气缸座809上，伸缩气缸810安装在吸嘴气缸座809上，气缸活塞杆通过连接接头811连接到吸嘴滑板807上，并能带动吸嘴滑板做上下运动，从而带动硫酸纸吸嘴805做上下运动。硫酸纸吹嘴安装在吸嘴气缸座809的下部且正对对开纸盒，位置固定，能够正对对开纸盒内的硫酸纸吹风。硫酸纸吸嘴连接负压装置，提供吸附力，硫酸纸吹嘴连接正压装置提供风力。开硫酸纸机构具有硫酸纸压板812，硫酸纸压板安装到旋转气缸813的转盘上，由旋转气缸驱动硫酸纸压板812在水平方向上做90°旋转。硫酸纸吹嘴和硫酸纸吸嘴安装在第二链板输送线的同一侧，硫酸纸压板及旋转气缸安装在第二链板输送线的另一侧。硫酸纸吹嘴、硫酸纸吸嘴与硫酸纸压板、旋转气缸设置在第二链板输送线两侧正对的位置。盖硫酸纸部件包括盖硫酸纸弯管814和弯管安装头815，弯管安装头安装在第二链板输送线的右侧面板上，盖硫酸纸弯管的一端固定在弯管安装头上，盖硫酸纸弯管从第二链板输送线的上方跨过第二链板输送线，且盖硫酸纸弯管的另一端固定到硫酸纸托板的下游端的下方，盖硫酸纸弯管下方具有对开纸盒传送通道，对开纸盒在第二链板输送线的传送下从盖硫酸纸弯管下方通过。盖硫酸纸弯管从与弯管安装头连接的一端到与硫酸纸托板连接的一端依次具有弯管竖直部8141、弯管水平部8142、弯管倾斜部8143，每个部分平滑连接。盖硫酸纸弯管与硫酸纸托板803平滑连接，盖硫酸纸弯管从硫酸纸托板这一端逐渐升高。当硫酸纸随着对开纸盒运动到盖硫酸纸弯管处，硫酸纸沿着盖硫酸纸弯管爬升，当对开纸盒经过盖硫酸纸弯管下方时，硫酸纸最终盖到对开纸盒内。

(五)干燥剂夹取机构

如图12至图14所示，干燥剂夹取机构设置在第二链板输送线3侧面的面板上，干燥剂夹取机构包括干燥剂溜槽901、干燥剂夹取装置和纸盒定位装置。干燥剂溜槽901的上端固定安装于面板上，干燥剂溜槽的上端部、下端部都具有开口，内部有通道，袋装的干燥剂可从干燥剂溜槽进行收集。在取出干燥剂前，对开纸盒14处于打开状态。夹指板904可运动到第二链板输送线的上方，夹取对开纸盒内的干燥剂。在第二链板输送线的两侧各设有纸盒定位装置，通过纸盒定位装置来固定对开纸盒。干燥剂夹取装置固定安装在面板上，并且其夹取机构横向设置在干燥剂溜槽、纸盒定位装置和第二链板输送线的上方。夹取机构包括夹指长臂、夹指板。干燥剂夹取装置具有夹指长臂903、夹指板904、HFT气缸905、夹指气缸连接板906、夹指气缸座907、悬臂座908、悬臂909、RMT无杆气缸910、气缸连接板911、RMT气缸912。悬臂座的下端固定安装于面板上，悬臂固定安装于悬臂座上，RMT无杆气缸固定安装于悬臂上，气缸连接板固定于RMT无杆气缸的滑块上，RMT无杆气缸的滑块可横向移动，RMT气缸固定安装于气缸连接板上，夹指气缸座固定安装于RMT气缸上，夹指气缸座为L形，夹指气缸连接板固定安装于夹指气缸座的下部，HFT气缸固定安装于夹指气缸连接板上，HFT气缸的两个工作端各设有夹指长臂，夹指长臂上各安装有夹指板，两个夹指板具有相对夹取面，以保证能够有效的夹起对开纸盒中任意位置的干燥剂902。纸盒定位装置913的结构如图12、14所示，其包括卡位气缸座9131、Ⅰ号三杆气缸9132、纸盒定位前叉座9133、纸盒定位直臂9134、纸盒定位圆叉9135。卡位气缸座固定安装于面板上，Ⅰ号三杆气缸9132和卡位气缸座固定连接，纸盒定位前叉座安装在Ⅰ号三杆气缸的工作端上，纸盒定位直臂连接在纸盒定位前叉座上，纸盒定位圆叉安装在纸盒定位直臂的一端；纸盒定位直臂和纸盒定位圆叉的连接处形成转角，该转角可贴合到对开纸盒的盒角处。

(六)喷码装置

参见图15和图16，喷码装置包括喷码主机1002与喷码悬臂座1003，喷码悬臂座固定安装于面板上，喷码悬臂座与丝杆滑台气缸悬臂梁1004相连接，并且横向设置在喷码悬臂座上方。丝杆滑台气缸悬臂梁1004上设有丝杆滑台座1005，丝杆滑台气缸包括丝杆滑轨1006、丝杆滑块1001，丝杆滑轨1006通过丝杆滑台座1005固定在丝杆滑台气缸悬臂梁1004上，丝杆滑轨1006上设有丝杆滑块1001，丝杆滑块与精密导轨滑台气缸连接板1007连接，实现喷码头1010的左右移动；喷码头1010通过喷码头安装座1009与精密导轨滑台气缸1008连接，实现喷码头1010的上下移动。喷码头安装座1009为L型，喷码头安装座上具有喷码头安装口，喷码头安装口设有夹持装置，能够调节喷码头的松紧和合适的喷码头安装高度。对开纸盒14被输送到喷码头的工作区域，到位检测装置检测到对开纸盒到位后，喷码主机驱动精密导轨滑台气缸、丝杆滑台气缸工作，喷码头移到最适合的喷码位置，喷码主机驱动喷码头喷码。喷码头的尺寸小于对开纸盒的尺寸，使喷码头能放入对开纸盒内部进行喷码。喷码主机、喷码头可以采用英国willelt公司的喷码设备。喷码主机与丝杆滑台气缸、精密导轨滑台气缸、喷码头和到位检测装置信号连接。

(七)定位填装装置

如图17所示，定位填装装置安装在第二链板输送线3的面板上，定位填装装置包括机械手1101、小方盒输送线16，面板包括主台面板和副台面板，分别设置在第二链板输送线的左右两侧，主台面板和副台面板之间有空间用于安装第二链板输送线。机械手安装在主台面板上，机械手附近的第二链板输送线被视为填装区，对开纸盒在填装区被定位，小方盒在填装区被机械手填装到对开纸盒中。机械手用于转向抓取小方盒，小方盒输送线位于机械手附近。机械手的末端安装有小方盒吸取装置1102，第二链板输送线用于输送对开纸盒14，主台面板和副台面板上对称设置填装定位组件，填装定位组件用于将对开纸盒进行定位。小方盒吸取装置从小方盒输送线上吸取小方盒放入对开纸盒，小方盒吸取装置每次可吸取多个小方盒，小方盒吸取装置的尺寸根据每一次需要吸取的小方盒数量进行设计。优选的是，对开纸盒的左侧待装区、右侧待装区各可一次性装入5个小方盒。第二链板输送线的一侧设有填装模提升装置1103，填装模提升装置的填装模11031位于第二链板输送线的上方，它可以升高和下降，升高后离开对开纸盒，下降后压在对开纸盒上沿。填装模上有与对开纸盒的左侧待装区、右侧待装区同尺寸的内框，内框顶部和底部均为开口；对开纸盒输送到位后，通过填装前定位组件和填装角定位组件进行定位，在对开纸盒定位完成后，填装模下压在对开纸盒的上沿，然后通过填装模向对开纸盒内灌装小方盒，灌装完成后，填装模上升，离开对开纸盒。填装模内侧的上沿可以安装一圈塑料薄挡片，在小方盒通过填装模装入对开纸盒待装区内时，它可以变形使小方盒通过填装模，且塑料薄挡片能够使小方盒尽可能被装在对开纸盒中心，避免对开纸盒与小方盒出现错位的现象。

填装定位组件包括填装前定位组件1104和填装角定位组件1105，填装前定位组件至少包括两组，分别对称设置在主台面板和副台面板上，填装角定位组件至少包括两组，分别对称设置在主台面板和副台面板上，填装前定位组件和填装角定位组件在工作时分别将对开纸盒的四个角进行固定。对开纸盒在打开状态下具有八个角，采用填装定位组件固定每个对开纸盒的其中一侧填装区的四个角即可达到定位目的。

填装前定位组件可以采用图14所示的结构，也可以采用图18所示的结构。如图18所示，填装前定位组件具有一个卡位气缸座11041，卡位气缸座固定在面板或者填装前定位立板上，卡位气缸座上安装有第五气缸11042，其气缸推杆11043上安装有气缸推板11044，气缸推板上固定有盒定位前叉座11045，盒定位前叉座上安装有填装前定位臂，填装前定位臂的一端固定有盒定位圆叉11047，盒定位圆叉表面光滑，避免填装小方盒时让对开纸盒承受的压力过大而造成对开纸盒的盒体破损。填装前定位臂和盒定位圆叉形成夹角，夹角与对开纸盒的盒面配合。填装前定位臂是直臂或曲臂，当其为直臂时称为填装前定位直臂，当其为曲臂时称为填装前定位曲臂11046。填装前定位臂是直臂时，填装前定位组件的结构与图12所示的纸盒定位装置结构相同，填装前定位臂是曲臂时，填装前定位组件的结构如图16所示。填装前定位直臂和填装前定位曲臂设有贯穿的长孔，盒定位前叉座上有两个圆孔，长孔和圆孔通过螺栓连接，长孔用于盒定位圆叉的位置调节。填装前定位立板11048具有安装填装角定位组件的槽，在安装空间受限时，填装角定位组件安装在填装前定位立板的槽中，这样能够在同一位置安装填装角定位组件及填装前定位组件。如图19所示，填装角定位组件具有一个卡位气缸座，卡位气缸座上安装有第五气缸11042，其气缸推杆11043上安装有气缸推板11044，气缸推板上固定有定位叉座11051，定位叉座前端设有定位短叉11052和定位长叉11053，优选的，定位短叉固定在定位叉座上，定位长叉固定在定位短叉上，定位短叉和定位长叉形成夹角与对开纸盒的盒角配合，使对开纸盒在填装小方盒时更加稳固。如图20所示，填装模提升装置包括填装模11031，填装模位于第二链板输送线上方。填装模下方设有填装模座11032，填装模座上设有填装模滑块11033，填装模滑块与填装模滑轨11034配合，填装模滑轨安装在填装滑轨支座11035上，填装滑轨支座固定在面板底面，填装模座与驱动接耳11036相连接，驱动接耳通过接耳连接头11037与填装模气缸11038连接，填装模气缸安装在模具气缸托板11039上。更具体地说，模具气缸托板上设置穿孔，穿孔下方安装一个气缸，气缸活塞杆穿过所述的穿孔。模具气缸托板两端设有模具气缸座110310，模具气缸座固定在第二链板输送线的机架上。优选的填装模提升装置设有两套在第二链板输送线上方小范围上下移动的填装模，以同时匹配两个待装区。或者两个所述填装模提升装置并排设置，两个填装模的距离根据对开纸盒的左侧待装区、右侧待装区的距离设置，使得两个填装模能与同一个对开纸盒的左侧待装区、右侧待装区配合。

如图21所示，小方盒吸取装置1102通过其吸盒盘连接套11021与机械手连接，吸盒盘连接套通过搬盒端头11022和吸盒盘11023连接，吸盒盘上设有气管快转弯头11024，吸盒盘内有气道，吸盒盘下表部有均匀的气孔，气管快转弯头、气道、气孔连通，连接负压装置，用于抽气。如图22所示，小方盒输送线16的一端上设置有Ⅱ号三杆气缸1601，气缸推板上设置小盒阻动板1602，小方盒输送线的一侧也设有Ⅱ号三杆气缸，气缸推板上设置小盒推板1603，通过小盒推板、小盒阻动板的共同作用，使得小盒靠拢并停留在小盒输送线的固定位置，便于小方盒吸取装置从同一位置每次吸取相同数量的小方盒。

(八)换道折合装置

换道折合装置包括纸盒推送组件、收紧皮带组件，它们与收盒输送线配合。换道折合装置的局部结构如图23、图24所示，展开状态的对开纸盒通过第二链板输送线运输到纸盒推送组件旁边，利用纸盒推送组件推送到收盒输送线上，然后利用收紧皮带组件完成折合。如图24所示，纸盒推送组件具有第二磁耦合无杆气缸1301、第二纸盒推板1303和纸盒压刀1304。第二磁耦合无杆气缸横跨地安装在第二链板输送线的上方。第二磁耦合无杆气缸安装在气缸安装板1305上，气缸安装板的两端分别固定到两个气缸连接底座1306上，两个气缸连接底座安装到第二链板输送线两侧的面板上。第二纸盒推板固定在纸盒推板座1302上，纸盒推板座固定到第二磁耦合无杆气缸的滑块上。换道折合装置具有一压刀连接底座1307，压刀连接底座固定在面板上，压刀连接底座上固定有压刀安装轴1308，压刀安装轴上安装有压刀安装板1309，纸盒压刀上端固定在压刀安装板上。第二磁耦合无杆气缸上设有纸盒推板座，第二纸盒推板固定在纸盒推板座上。第二纸盒推板和纸盒压刀位置相互正对地分别设置在第二链板输送线上方的两侧(第二链板输送线运动方向的左右两侧)，第二纸盒推板的运动方向与第二链板输送线的运动方向相垂直。纸盒压刀的上端被固定，下端悬空，工作时，纸盒压刀的自由端会与对开纸盒接触，给对开纸盒一定的压力，防止对开纸盒中部翘起。纸盒压刀设置在对开纸盒的一端，第二纸盒推板设置在对开纸盒的另一端，纸盒压刀和第二纸盒推板的位置相对应。

如图25所示，收盒输送线4具有输送架401，收盒输送线的动力机构和皮带安装在输送架上；输送架的下部设有支撑腿402。收盒输送线的上货端403衔接到第二链板输送线旁，且收盒输送线的传送线路正对纸盒推送组件的推送方向，也正对纸盒压刀。收盒输送线的动力机构优选电机404，电机安装在电机安装座405上，电机安装座固定到输送架上。电机连接有链轮406，输送架的下方安装有主动皮带轮安装板407，在该主动皮带轮安装板上安装有主动皮带轮408，链轮406、主动皮带轮408通过链条410连接。收盒输送线的皮带以滚筒409进行传送。输送架的两端安装有传动滚筒，当电机工作时，通过传动滚筒辅助收盒输送线的皮带转动，收盒输送线的端部滚筒两端设有皮带轮端盖组件411。

收紧皮带组件包括折合导向杆1310、从动皮带轮1311、从动皮带1312，折合导向杆固定在导向杆底座1313上，导向杆底座1313安装在收盒输送线的上货端403的左右两侧，限制收盒输送线的上货端的通道逐渐变窄；折合导向杆包括固定在收盒输送线左侧的左导向杆和固定在收盒输送线右侧的右导向杆，左导向杆和右导向杆中至少有一个为曲杆，优选的，左导向杆为直杆，右导向杆为曲杆，曲杆和直杆的配合满足通道逐渐变窄，且变窄的过程比较平顺，避免对对开纸盒造成磕伤、压伤。纸盒推板、纸盒压刀和折合导向杆在同一轴线上，因此纸盒推板向纸盒压刀所在方向推送对开纸盒，纸盒压刀压住对开纸盒中部，对开纸盒在折合导向杆的限位作用下左右两个待装区逐渐合拢。从动皮带1312安装在从动皮带轮1311上，它们分布在收盒输送线的两侧，限制收盒输送线的通道进一步变窄。从动皮带轮1311安装到带轮支座1314上，带轮支座固定到输送架的两侧，并且在输送架的两侧对称分布。收盒输送线的每边具有四个从动皮带轮，从收盒输送线的上货端到下货端依次为第一从动皮带轮、第二从动皮带轮、第三从动皮带轮、第四从动皮带轮；收盒输送线的每边具有两条从动皮带，从收盒输送线的上货端到下货端依次为第一从动皮带，第二从动皮带；第一从动皮带安装在第一从动皮带轮、第二从动皮带轮上，第二从动皮带安装在第二从动皮带轮、第三从动皮带轮、第四从动皮带轮上；两条第一从动皮带限制的收盒输送线的通道宽度大于或者等于折合导向杆限制的通道的最小宽度；两条第二从动皮带限制的收盒输送线的通道先逐渐变小，后保持通道宽度与扣合后的对开纸盒、收盒输送线的接触面的宽度相同。收盒输送线和收紧皮带组件具有相同的传送速度和相同的传送方向，因此从动皮带与收盒输送线的运动方向和传动速度相同，优选的，链轮、主动皮带轮及从动皮带轮的型号相同，保证传动比为1，使主、从动皮带同步运作。收紧皮带组件防止纸盒未折合完全，通过将收盒输送线的通道进一步收紧折合纸盒，收盒输送线与第一从动皮带、第二从动皮带的传动速率相同，传送的过程中收紧纸盒。

工作流程：料槽在第一气缸作用下正对进料输送线出料端，对开纸盒进入料槽中，第一气缸驱使料槽运动至放料位置，在放料板、第四气缸上的矩形板、来料检测器的配合下放料，对开纸盒逐个掉落到第一链板输送线上。到达开盖工作区的对开纸盒处于闭盒状态，首先利用开盖顶板向斜下方运动后抵住对开纸盒前端，使对开盖纸盒完全固定；开盖吸嘴产生负压，吸住盒盖边缘，然后开盖吸嘴释放压力的瞬间使对开纸盒的磁条边弹开，被毛刷阻止再合拢，提升推板向前运动使被拉开的盒盖边缘搭在提升推板上，开盖挡板伸出压住盒体的一个待装区上沿，防止盒体待装区翘起，提升推板做向上且向前的运动将盒盖推起，直到盒盖翻转使对开纸盒完全打开，处于基本展平的状态，接着开盖压板下降对被翻开的盒盖进行冲压，使对开纸盒完全打开，并防止盒盖翘起。对开纸盒完全打开后，开盖装置各结构归位。在对开纸盒14到达第一链板输送线的下游端部时，第一换道装置将对开纸盒推到第二链板输送线上。当对开纸盒到开硫酸纸工作位时，硫酸纸吸嘴下降通过负压吸附硫酸纸，然后硫酸纸吸嘴上升提起硫酸纸，硫酸纸吹嘴在水平方向正对被提起的硫酸纸吹出平稳气流使硫酸纸翻起。硫酸纸压板在归位时其长度方向与第二链板输送线的宽度方向一致，且硫酸纸压板位于对开纸盒的连接件的上方。当硫酸纸翻起时，硫酸纸压板在水平方向旋转90°压在硫酸纸上方，引导硫酸纸完全翻到硫酸纸托板上，随着对开纸盒在第二链板输送线上的运输，硫酸纸进入硫酸纸传送通道内，保持硫酸纸翻开的状态，在本次硫酸纸翻开后，硫酸纸压板归位。硫酸纸压板为条形板，硫酸纸压板归位时，其自由的端部指向第二链板输送线对侧，当硫酸纸压板旋转90°后，硫酸纸压板的长边与第二链板输送线的运动方向相同。开硫酸纸后，第二链板输送线继续运输，硫酸纸在硫酸纸传送通道内跟随传输，到达盖硫酸纸弯管处时，硫酸纸自动爬升到盖硫酸纸弯管上，并最终盖入对开纸盒内。对开纸盒到夹取工作位，对开纸盒被定位，干燥剂被夹取并放入干燥剂溜槽中，结束夹取后，干燥剂夹取机构的各部件归位。喷码主机通过感应装置感应到对开纸盒到达喷码工作区域后驱使第二链板输送线停止运动，喷码主机给予丝杆滑台气缸和精密导轨滑台气缸指令，丝杆滑块带动喷码头往纸盒方向运动，到达位置后精密导轨滑台气缸开始作向下运动，到达合适喷码位置停止向下运动，喷码头开始喷码；喷码完成，精密导轨滑台气缸驱动喷码头开始向上运动，丝杆滑台气缸也使喷码头归位，使喷码头离开对开纸盒后停止运动，第二链板输送线开始运动，带离喷码完成的对开纸盒。小方盒输送线将小方盒向机械手所在方向输送，定位组件将对开纸盒定位。对开纸盒定位的同时填装模提升装置也开始工作，气缸推动安装在填装模座上的滑块在滑轨上运动，使填装模能够精准的套装在两个对开纸盒上；机械手可以旋转，装置稳定后，机械手会带动小方盒吸取装置运动，吸盒盘通入负压气体后产生吸取力，先吸取小方盒输送线上的小方盒，通过机械手的运动将其填入左侧待装区中，然后再吸取小方盒输送线上的小方盒填入右侧待装区中，机械手完成工作后复位，填装完成后，填装模向上运动，离开对开纸盒，定位填装装置各部件归位。纸盒传送到指定位置后，纸盒推板推动对开纸盒向收盒输送线所在位置移动，经过折合导向杆，完成此对开纸盒的折合过程，然后在收盒输送线的带动下经过收紧皮带组件进一步对折合后的纸盒进行收紧。

采用上述小型纸盒的自动装填装置装填小方盒的方法具体流程如下：S1、对开纸盒进料与下料：通过进料输送线跟上料装置将对开纸盒一个个独立输送到第一链板输送线上；S2、对开纸盒开盖：通过开盖装置将对开纸盒打开；S3、对开纸盒换道：通过第一换道装置将第一链板输送线上的对开纸盒输送到垂直布置的第二链板输送线上；S4、对开纸盒开硫酸纸：通过开硫酸纸装置将硫酸纸从对开纸盒中取出并进行平移；S5、对开纸盒干燥剂夹取：通过干燥剂夹取装置将对开纸盒中的干燥剂取出，并放入干燥剂溜槽；S6、对开纸盒喷码：通过喷码装置在对开纸盒一侧内部盒底进行喷码；S7、小方盒输送：通过两条输送线输送小方盒；S8、小方盒装填：通过定位填装装置将小方盒装入对开纸盒中；S9、对开纸盒盖硫酸纸：通过盖硫酸纸弯管将硫酸纸盖到装盒后的对开纸盒内；S10、对开纸盒折合：通过换道折合装置将对开纸盒进行折合并进行输送。

Claims (7)

1.一种小型纸盒的自动装填系统，其特征在于在输送线上依次安装有上料装置、开盖装置、开硫酸纸机构、干燥剂夹取机构、喷码装置、定位填装装置、盖硫酸纸部件、换道折合装置；所述上料装置具有由气缸驱动进行水平移动的料槽，料槽下方设置有由气缸驱动做开合运动的放料板，放料板下方设置由气缸驱动的矩形板；所述开盖装置具有由气缸分别驱动的开盖压板、开盖顶板、开盖挡板、提升推板，它们分别分布在输送线上，所述开盖装置还具有连接负压装置的开盖吸嘴，开盖吸嘴分布在提升推板旁边；所述开硫酸纸机构具有连接负压装置的硫酸纸吸嘴、连接正压装置的硫酸纸吹嘴、能转动的硫酸纸压板，硫酸纸吸嘴、硫酸纸吹嘴在输送线的同一侧，硫酸纸压板在输送线的另一侧；干燥剂夹取机构具有气缸、夹指板、干燥剂溜槽；夹指板由气缸驱动进行开合，并在输送线和干燥剂溜槽之间移动；喷码装置具有喷码头，喷码头由气缸驱动在输送线上方实现垂直和平行运动；定位填装装置包括机械手、填装模提升装置，填装模提升装置具有由气缸驱动实现升降并压在对开纸盒上的填装模，机械手设置在填装模提升装置旁边；盖硫酸纸部件为横跨输送线的弯管；换道折合装置包括推板、压刀、皮带，推板和压刀分别设置在输送线两侧，并且正对，皮带位于压刀旁边的收盒输送线两侧，并且由皮带逐渐缩小收盒输送线的传输通道。

2.根据权利要求1所述的小型纸盒的自动装填系统，其特征在于所述定位填装装置还包括填装定位组件，填装定位组件包括填装前定位组件和填装角定位组件，分布在输送线两侧，对对开纸盒的盒角进行固定。

3.根据权利要求1所述的小型纸盒的自动装填系统，其特征在于所述机械手上安装有小方盒吸取装置，小方盒吸取装置具有吸盒盘连接套，吸盒盘连接套与机械手连接，吸盒盘连接套通过搬盒端头和吸盒盘连接，吸盒盘连接负压装置。

4.根据权利要求1所述的小型纸盒的自动装填系统，其特征在于所述压刀的上端被固定，下端悬空。

5.根据权利要求1所述的小型纸盒的自动装填系统，其特征在于所述换道折合装置还包括折合导向杆、皮带轮，所述折合导向杆安装在收盒输送线的上货端，其限制收盒输送线的上货端的通道逐渐变窄；所述皮带安装在皮带轮上，它们分布在所述收盒输送线的两侧，至少部分的皮带轮和部分的皮带限制收盒输送线的通道进一步变窄。

6.根据权利要求1所述的小型纸盒的自动装填系统，其特征在于所述填装模具有内框，内框的顶部和底部均为开口，填装模下方设有填装模座，填装模座上设有滑块，滑块与滑轨配合，滑轨安装在填装滑轨支座上，填装模座与驱动接耳相连接，驱动接耳通过连接头与气缸连接，气缸安装在模具气缸托板上，模具气缸托板两端设有模具气缸座。

7.一种小型纸盒的自动装填方法，其特征在于，具体流程如下：

S1、对开纸盒进料与下料：通过进料输送线跟上料装置将对开纸盒一个个独立输送到第一链板输送线上；

S2、对开纸盒开盖：通过开盖装置将对开纸盒打开；

S3、对开纸盒换道：通过第一换道装置将第一链板输送线上的对开纸盒输送到垂直布置的第二链板输送线上；

S4、对开纸盒开硫酸纸：通过开硫酸纸装置将硫酸纸从对开纸盒中取出并进行平移；

S5、对开纸盒干燥剂夹取：通过干燥剂夹取装置将对开纸盒中的干燥剂取出，并放入干燥剂溜槽；

S6、对开纸盒喷码：通过喷码装置在对开纸盒一侧内部盒底进行喷码；

S7、小方盒输送：通过两条输送线输送小方盒；

S8、小方盒装填：通过定位填装装置将小方盒装入对开纸盒中；

S9、对开纸盒盖硫酸纸：通过盖硫酸纸弯管将硫酸纸盖到装盒后的对开纸盒内；

S10、对开纸盒折合：通过换道折合装置将对开纸盒进行折合并进行输送。

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