CN115417193A - 一种柔性多类型板状物的上料机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性多类型板状物的上料机，该上料机包括机架，机架包括底座和支撑架，机架设有Y向夹紧装置、X向夹紧装置、步进搬料装置和用于压料的压料装置，其中Y向夹紧装置包括固定挡板、活动挡板和宽度调整联动机构，本发明中通过宽度调整联动机构调整活动挡板和固定挡板之间的间距以适应不同宽度的板状物，通过X向夹紧装置夹紧每组的多个板状物，通过步进搬料装置将每组板状物沿X向步进平移，通过压料装置能够保证每组的板状物在被逐一取走的过程中，不会散落倾倒。该上料机可自动调节，兼容多种宽度板状物，大大降低设备成本；实现自动化的同时，也解决了上料端需要人工不停逐一上料的问题，降低了劳动强度，提高了生产效率。

Description

一种柔性多类型板状物的上料机

技术领域

本发明涉及上料机技术领域，尤其涉及一种柔性多类型板状物的上料机。

背景技术

一般的普通纸盒（比如长方体的药品包装盒）的上底和下底都会弯折出一个小侧边，小侧边需要扣合或插入侧壁内，这种纸盒在压扁状态，上下的厚度是一样的。还有一种纸盒，俗称自锁底纸盒，该类纸盒是指下底不需要设置小侧边，而是下底分成两部分，预先内扣在里面，所以此处的厚度较厚，将纸盒撑开后下底的两部分会自动地扣合起来，上底还是通过小侧边需要扣合或插入侧壁内，这种纸盒的特点是，在压扁状态下，纸盒下边的厚度（相当于四层侧壁的厚度）大于上边的厚度（相当于两层侧壁的厚度）。

目前在市面上，自锁底纸盒在流水线生产中主要依靠两种方式，第一种方式是纯人工流水线，手动开盒装盒，生产效率低，劳动强度大，稳定性差；另一种是自动流水线，由于自锁底纸盒两端厚度差别大，为保证设备持续稳定供料，单次人工上料数量有限，人员不能离开，设备对人员依赖性强。

另外，现有的自动流水线的设备只能用于一种宽度规格的纸盒的上料，兼容性差，无法兼容多种规格产品，多种宽度规格的纸盒就要依靠多种适用于单个产品规格的设备，重复投入，直接增加成本。

随着人们需求的差异化越来越强，产品兼容的要求日益普遍；另外随着工业生产的自动化水平越来越高，人工生产也逐渐被设备替代。

发明内容

本发明提供了一种柔性多类型板状物的上料机，该设备解决了纯人工上料时劳动强度大，效率低的问题；同时还解决了现有的自动设备需要人工持续单个上料带来的工作强度仍较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：本发明提供一种柔性多类型板状物的上料机，包括机架，所述机架包括底座和支撑架，所述支撑架的上部位于所述底座的上方，定义板状物的宽度方向为Y向，且厚度方向为X向，所述机架设有：

用于从宽度方向将每组的多个板状物夹紧的Y向夹紧装置，所述Y向夹紧装置包括固定挡板、活动挡板和宽度调整联动机构，所述固定挡板和所述活动挡板平行设置，所述固定挡板固定安装于所述支撑架，所述活动挡板滑动连接于所述底座，通过所述宽度调整联动机构驱动所述活动挡板沿Y向靠紧或远离所述固定挡板；

用于将每组的多个板状物相互之间夹紧的两X向夹紧装置，其中一X向夹紧装置位于所述活动挡板那侧，且另一X向夹紧装置位于所述固定挡板那侧，每一所述X向夹紧装置皆包括多个活动块、多个固定块和X向夹紧驱动单元，板状物叠放于相邻的活动块和固定块之间，通过X向夹紧驱动单元驱动活动块沿X向平移靠近或远离相邻的固定块以实现将板状物的夹紧与否；

用于将每组板状物沿X向平移的步进搬料装置，所述步进搬料装置包括抬升组件、抬升座、Z向抬升驱动单元和X向搬料驱动单元，所述抬升组件固定于所述抬升座，所述抬升组件位于所述活动挡板和所述固定挡板之间且位于所述板状物的正下方，通过所述Z向抬升驱动单元驱动所述抬升座升降，通过所述X向搬料驱动单元驱动所述抬升座沿X向平移；

用于压料的压料装置，所述压料装置包括压料板和X向压料驱动单元，所X向压料驱动单元的输出端固定所述压料板，通过所述X向压料驱动单元驱动压料板沿X向将多个板状物压紧。

进一步地说，所述X向夹紧装置还包括连接板和导杆，所述连接板平行于所述导杆，所述固定块和所述活动块依次间隔设置且均穿套于所述导杆，且所述固定块固定于所述导杆，所述活动块活动连接于所述导杆，且所述活动块固定于所述连接板，所述X向夹紧驱动单元的输出端连接所述连接板，通过X向夹紧驱动单元驱动连接板平移从而带动所述活动块靠近或远离相邻的固定块。

进一步地说，所述宽度调整联动机构包括宽幅调整驱动单元、连接架和两传动组件，宽幅调整驱动单元的输出端固定安装于所述活动挡板，所述连接架位于所述底座的上方且二者之间滑动连接，两所述传动组件分别安装于所述连接架的两端，通过所述传动组件连接活动挡板和连接架。

进一步地说，每一所述传动组件皆包括夹板、皮带和两皮带轮，两皮带轮的轮轴固定安装于连接架的侧面，皮带套装于所述皮带轮，所述夹板固定安装于所述活动挡板，同时所述夹板固定于所述皮带。

进一步地说，所述抬升组件包括支撑座、连接杆和用于将多组板状物隔开的挡块，所述支撑座固定于所述抬升座，所述连接杆平行于X方向且安装于所述支撑座，所述挡块沿所述连接杆的长度方向依次安装。

进一步地说，活动块松开时，相邻的活动块和固定块之间的距离大于相邻挡块之间的距离，便于一叠产品的放置；活动块夹紧时，相邻的活动块和固定块之间的距离小于相邻挡块之间的距离，能起到夹紧产品避免产品晃动的目的。

进一步地说，所述步进搬料装置还包括立板，所述Z向抬升驱动单元的输出端固定所述立板，所述Z向抬升驱动单元固定安装于所述抬升座，所述抬升座和所述立板之间通过滑块滑轨结构连接。

进一步地说，所述X向搬料驱动单元固定安装于所述连接架，所述X向搬料驱动单元的输出端固定于所述立板，通过X向搬料驱动单元驱动立板沿X向平移。

进一步地说，所述连接架的下方固定衔接架，所述衔接架延伸至所述底座的正下方，所述X向压料驱动单元固定于所述衔接架。

进一步地说，所述压料板包括倾斜段和水平段，所述倾斜段斜向上且向板状物移动方向倾斜。

本发明的有益效果是：

本发明包括机架，机架包括底座和支撑架，机架设有Y向夹紧装置、X向夹紧装置、步进搬料装置和用于压料的压料装置，其中Y向夹紧装置包括固定挡板、活动挡板和宽度调整联动机构，本发明中通过宽度调整联动机构调整活动挡板和固定挡板之间的间距以适应不同宽度的板状物，通过X向夹紧装置夹紧每组的多个板状物，通过步进搬料装置将每组板状物沿X向步进平移，通过压料装置能够保证每组的板状物在被逐一取走的过程中，不会散落倾倒。因此，本发明具有以下优点：

1.活动挡板和固定挡板之间距离可调，因此能够兼容多种不同宽度的板状物上料，提高设备的通用性；

2.每组板状物被机构间隔开，并通过步X向夹紧装置夹紧，上料时每个间隔内的板状物两端厚度差别不大，保障板状物不发生倾倒；

3. 因为步进搬料装置的主要结构都安装于连接架，连接架又通过传动组件连接活动挡板，即步进搬料装置与活动挡板联动，保证步进搬料装置的抬升组件始终在板状物的中心，避免物料抬升时偏移、不平稳等问题；

综上，该上料机可自动调节，兼容多种宽度板状物，大大降低设备成本，并省去了人工调节的繁琐过程，尤其应用在上下厚度不一致的板状物（比如自锁底纸盒）上料中，与后续自动开盒、装盒设备配合，实现自动化的同时，也解决了上料端需要人工不停逐一上料的问题，降低了劳动强度，提高了生产效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明的结构示意图之一（从一角度看）；

图2是本发明的结构示意图之二（从另一角度看）；

图3是本发明的俯视图；

图4为本发明的宽度调整联动机构处的结构示意图之一（从一角度看，为了便于展示内部结构，部分部件未显示）；

图5是本发明的宽度调整联动机构处的结构示意图之二（从另一角度看，为了便于展示内部结构，部分部件未显示）；

图6为本发明的步进搬料装置处的结构示意图之一（从一角度看，为了便于展示内部结构，部分部件未显示）；

图7是本发明的步进搬料装置的结构示意图之二（从另一角度看，为了便于展示内部结构，部分部件未显示）；

图8是本发明的压料装置处的结构示意图；

各附图标记如下：

板状物100；

底座101、支撑架102；

夹紧的Y向夹紧装置20、固定挡板201、活动挡板202、支撑底2021、宽度调整联动机构203、宽幅调整驱动单元2031、连接架2032、衔接架20321、传动组件2033、夹板20331、皮带20332、皮带轮20333；

X向夹紧装置30、活动块301、固定块302、X向夹紧驱动单元303、连接板304、导杆305；

步进搬料装置40、抬升组件401、支撑座4011、连接杆4012、挡块4013、抬升座402、Z向抬升驱动单元403、X向搬料驱动单元404、立板405；

压料装置50、压料板501、倾斜段5011、水平段5012、X向压料驱动单元502。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

本实施例中的板状物是指上下厚度不一致的板状物，比如从上到下厚度逐渐变大，或者厚度上边大下边小；实施例中具体是以纸盒为例进行描述的。

实施例：如图1到图8所示，一种柔性多类型板状物的上料机，包括机架，所述机架包括底座101和支撑架102，所述支撑架的上部位于所述底座的上方，定义板状物的宽度方向为Y向，且厚度方向为X向，所述机架设有：

用于从宽度方向将每组的多个板状物100夹紧的Y向夹紧装置20，所述Y向夹紧装置包括固定挡板201、活动挡板202和宽度调整联动机构203，所述固定挡板和所述活动挡板平行设置，所述固定挡板固定安装于所述支撑架，所述活动挡板滑动连接于所述底座，通过所述宽度调整联动机构驱动所述活动挡板沿Y向靠紧或远离所述固定挡板；

用于将每组的多个板状物相互之间夹紧的两X向夹紧装置30，其中一X向夹紧装置位于所述活动挡板那侧，且另一X向夹紧装置位于所述固定挡板那侧，每一所述X向夹紧装置皆包括多个活动块301、多个固定块302和X向夹紧驱动单元303，板状物叠放于相邻的活动块和固定块之间，通过X向夹紧驱动单元驱动活动块沿X向平移靠近或远离相邻的固定块以实现将板状物的夹紧与否；

用于将每组板状物沿X向平移的步进搬料装置40，所述步进搬料装置包括抬升组件401、抬升座402、Z向抬升驱动单元403和X向搬料驱动单元404，所述抬升组件固定于所述抬升座，所述抬升组件位于所述活动挡板和所述固定挡板之间且位于所述板状物的正下方，通过所述Z向抬升驱动单元驱动所述抬升座升降，通过所述X向搬料驱动单元驱动所述抬升座沿X向平移；

如图8所述，用于压料的压料装置50，所述压料装置包括压料板501和X向压料驱动单元502，所X向压料驱动单元的输出端固定所述压料板，通过所述X向压料驱动单元驱动压料板沿X向将多个板状物压紧。本实施例中，所述X向压料驱动单元为气缸，但不限于此，电缸，电机驱动都可以。

所述X向夹紧装置还包括连接板304和导杆305，所述连接板平行于所述导杆，所述固定块和所述活动块依次间隔设置且均穿套于所述导杆，且所述固定块固定于所述导杆，所述活动块活动连接于所述导杆，且所述活动块固定于所述连接板，所述X向夹紧驱动单元的输出端连接所述连接板，通过X向夹紧驱动单元驱动连接板平移从而带动所述活动块靠近或远离相邻的固定块。

X向夹紧装置的工作过程为：

上料时，X向夹紧装置处于松开状态，将多个纸盒（比如30个）一起放置于活动挡板和固定挡板之间，然后X向夹紧驱动单元驱动连接板移动，活动块沿X向平移靠近相邻的固定块，将每组的多个纸盒夹紧，避免在移动过程中，散落。

如图2、图4和图5所示，所述宽度调整联动机构包括宽幅调整驱动单元2031、连接架2032和两传动组件2033，宽幅调整驱动单元的输出端固定安装于所述活动挡板，所述连接架位于所述底座的上方且二者之间滑动连接，两所述传动组件分别安装于所述连接架的两端，通过所述传动组件连接活动挡板和连接架。本实施例中所述宽幅调整驱动单元为电缸，但不限于此，伺服电机和丝杠传动机构也可以。

如图2、图4和图5所示，每一所述传动组件皆包括夹板20331、皮带20332和两皮带轮20333，两皮带轮的轮轴固定安装于连接架的侧面，皮带套装于所述皮带轮，所述夹板固定安装于所述活动挡板，同时所述夹板固定于所述皮带。通过宽幅调整驱动单元驱动活动挡板移动，夹板会移动，因为夹板和皮带固定，皮带会平移，由于皮带套装于皮带轮，皮带轮的轮轴固定于连接架，所以最终会带动连接架移动，连接架移动会带动另一侧的传动组件传动（传动原理同上），传动组件最终会带动活动挡板沿Y向移动，通过该机构，在设有一个宽幅调整驱动单元的情况下，就能够实现活动挡板的平稳移动。相较于连接架的两侧均设有宽幅调整驱动单元的情况，一是节约动力驱动的成本；二是，若两个宽幅调整驱动单元的驱动略微不同步的话，就很难保证活动挡板的两端的平移幅度一样，而本机构通过一个宽幅调整驱动单元驱动两组传动组件同步移动，最终能够保证整个活动挡板的平移精度，不会存在活动挡板的两端平移幅度不一致的问题。

本实施例中，所述宽幅调整驱动单元为伺服电缸，因此能够实现活动挡板的精准位置调整，因此也就能够兼容多种不同规格的板状物的上料，提高设备的通用性。

如图3、图6和图7所示，所述抬升组件包括支撑座4011、连接杆4012和用于将多组板状物隔开的挡块4013，所述支撑座固定于所述抬升座，所述连接杆平行于X方向且安装于所述支撑座，所述挡块沿所述连接杆的长度方向依次安装。本实施例中，所述连接杆设有两根，每一挡块可以为一个整体，同时安装于两连接杆；也可以为两个部分，每部分单独安装于其中一连接杆，只要这两部分在X向位于同一位置即可。

活动块松开时，相邻的活动块和固定块之间的距离大于相邻挡块之间的距离，便于一叠产品的放置；活动块夹紧时，相邻的活动块和固定块之间的距离小于相邻挡块之间的距离，能起到夹紧产品避免产品晃动的目的。

且此设计的目的是，通过挡块隔开相邻组的纸盒，连接杆正好能够对准每组纸盒的正下方，然后同时将多组纸盒抬起来。

如图2和图6所示，所述步进搬料装置还包括立板405，所述Z向抬升驱动单元的输出端固定所述立板，所述Z向抬升驱动单元固定安装于所述抬升座，所述抬升座和所述立板之间通过滑块滑轨结构连接。

所述X向搬料驱动单元固定安装于所述连接架，所述X向搬料驱动单元的输出端固定于所述立板，通过X向搬料驱动单元驱动立板沿X向平移。

本实施例中，如图2所示，活动挡板和移动挡板均具有支撑底2021，通过两个支撑底支撑住纸盒。

步进搬料装置的工作过程为：

X向夹紧装置夹紧状态下，Z向抬升驱动单元驱动抬升组件上升在接触到纸盒后，X向夹紧装置松开，Z向抬升驱动单元驱动抬升组件继续上升将多组纸盒都抬起来，然后X向搬料驱动单元驱动抬升组件沿X向向前平移固定距离，之后Z向抬升驱动单元驱动抬升组件下降（此时X向夹紧装置还处在松开状态），将纸盒落在活动挡板和固定挡板之间，之后X向夹紧装置夹紧，通过相邻的活动块和固定块沿X向夹紧纸盒；同理，就可以实现多组纸盒的步进式移动。

本实施例中，所述连接架的下方固定衔接架20321，所述衔接架延伸至所述底座的正下方，所述X向压料驱动单元固定于所述衔接架。本实施例中，所述X向压料驱动单元为气缸，但不限于此。

本实施例中，如图8所示，所述压料板包括倾斜段5011和水平段5012，所述倾斜段斜向上且向板状物移动方向倾斜。此图中，所述倾斜段斜向上且向左倾斜。

比如上料时一组纸盒有30个，随着该组纸盒被逐一取走，由X向夹紧驱动单元的驱动行程是固定且有限的，再依靠固定块和活动块不能将未取走的纸盒从X向夹紧，因此，通过X向压料驱动单元驱动压料板沿X方向平移将剩余的纸盒压紧，避免纸盒散落倒下来，由于纸盒本身上下厚度不一，所以压板是靠期倾斜段将剩余纸盒压紧（或称夹紧）的。

本实施例中，部分驱动单元驱动对应结构平移是通过滑块滑轨结构实现的，此为技术领域常用的结构，故不一一详细赘述；当上述的驱动单元为气缸时，为了保证驱动过程的弹性缓冲，在气缸的输出端会连接浮动接头，这也属于该领域常用的手段，故不一一赘述。

本上料机当然也可以用于上下厚度一致的板状物的上料，但应用在上下厚度不一致的板状物（比如自锁底纸盒）上料中时优势更明显，也更有必要。

本发明的工作原理和工作过程为：

一次将多个纸盒（比如30个）放于活动挡板和固定挡板之间，然后X向夹紧装置驱动活动块移动，通过与相邻的固定块的配合将纸盒从X向夹紧，并根据纸盒的宽度，通过宽度调整联动机构调整活动挡板和固定挡板的之间的距离（此过程中，因为步进搬料装置的主要结构都安装于连接架，连接架又通过传动组件连接活动挡板，即步进搬料装置与活动挡板联动，保证步进搬料装置的抬升组件始终在板状物的中心，避免物料抬升时偏移、不平稳等问题），从Y向将纸盒夹紧（此处的夹紧并不表示一定要由多大的夹持力，能将活动挡板和固定挡板之间的距离调整到多个纸盒在Y向不会相互错开太多就可以），如图1所示（此图中，纸盒从右往左平移），当最左侧一组的纸盒被逐一取完后，步进搬料装置会将多组纸盒步进移动，重复上述过程即可。

需要说明的是，上述实施例中的术语“第一”、 “第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序；

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素；

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：包括机架，所述机架包括底座（101）和支撑架（102），所述支撑架的上部位于所述底座的上方，定义板状物的宽度方向为Y向，且厚度方向为X向，所述机架设有：

用于从宽度方向将每组的多个板状物（100）夹紧的Y向夹紧装置（20），所述Y向夹紧装置包括固定挡板（201）、活动挡板（202）和宽度调整联动机构（203），所述固定挡板和所述活动挡板平行设置，所述固定挡板固定安装于所述支撑架，所述活动挡板滑动连接于所述底座，通过所述宽度调整联动机构驱动所述活动挡板沿Y向靠紧或远离所述固定挡板；

用于将每组的多个板状物相互之间夹紧的两X向夹紧装置（30），其中一X向夹紧装置位于所述活动挡板那侧，且另一X向夹紧装置位于所述固定挡板那侧，每一所述X向夹紧装置皆包括多个活动块（301）、多个固定块（302）和X向夹紧驱动单元（303），板状物叠放于相邻的活动块和固定块之间，通过X向夹紧驱动单元驱动活动块沿X向平移靠近或远离相邻的固定块以实现将板状物的夹紧与否；

用于将每组板状物沿X向平移的步进搬料装置（40），所述步进搬料装置包括抬升组件（401）、抬升座（402）、Z向抬升驱动单元（403）和X向搬料驱动单元（404），所述抬升组件固定于所述抬升座，所述抬升组件位于所述活动挡板和所述固定挡板之间且位于所述板状物的正下方，通过所述Z向抬升驱动单元驱动所述抬升座升降，通过所述X向搬料驱动单元驱动所述抬升座沿X向平移；

用于压料的压料装置（50），所述压料装置包括压料板（501）和X向压料驱动单元（502），所X向压料驱动单元的输出端固定所述压料板，通过所述X向压料驱动单元驱动压料板沿X向将多个板状物压紧。

2.根据权利要求1所述的柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：所述X向夹紧装置还包括连接板（304）和导杆（305），所述连接板平行于所述导杆，所述固定块和所述活动块依次间隔设置且均穿套于所述导杆，且所述固定块固定于所述导杆，所述活动块活动连接于所述导杆，且所述活动块固定于所述连接板，所述X向夹紧驱动单元的输出端连接所述连接板，通过X向夹紧驱动单元驱动连接板平移从而带动所述活动块靠近或远离相邻的固定块。

3.根据权利要求1所述的柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：所述宽度调整联动机构包括宽幅调整驱动单元（2031）、连接架（2032）和两传动组件（2033），宽幅调整驱动单元的输出端固定安装于所述活动挡板，所述连接架位于所述底座的上方且二者之间滑动连接，两所述传动组件分别安装于所述连接架的两端，通过所述传动组件连接活动挡板和连接架。

4.根据权利要求3所述的柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：每一所述传动组件皆包括夹板（20331）、皮带（20332）和两皮带轮（20333），两皮带轮的轮轴固定安装于连接架的侧面，皮带套装于所述皮带轮，所述夹板固定安装于所述活动挡板，同时所述夹板固定于所述皮带。

5.根据权利要求1所述的柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：所述抬升组件包括支撑座（4011）、连接杆（4012）和用于将多组板状物隔开的挡块（4013），所述支撑座固定于所述抬升座，所述连接杆平行于X方向且安装于所述支撑座，所述挡块沿所述连接杆的长度方向依次安装。

6.根据权利要求5所述的柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：活动块松开时，相邻的活动块和固定块之间的距离大于相邻挡块之间的距离；活动块夹紧时，相邻的活动块和固定块之间的距离小于相邻挡块之间的距离。

7.根据权利要求3所述的柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：所述步进搬料装置还包括立板（405），所述Z向抬升驱动单元的输出端固定所述立板，所述Z向抬升驱动单元固定安装于所述抬升座，所述抬升座和所述立板之间通过滑块滑轨结构连接。

8.根据权利要求7所述的柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：所述X向搬料驱动单元固定安装于所述连接架，所述X向搬料驱动单元的输出端固定于所述立板，通过X向搬料驱动单元驱动立板沿X向平移。

9.根据权利要求3所述的柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：所述连接架的下方固定衔接架（20321），所述衔接架延伸至所述底座的正下方，所述X向压料驱动单元固定于所述衔接架。

10.根据权利要求1所述的柔性多类型板状物的上料机，其特征在于：所述压料板包括倾斜段（5011）和水平段（5012），所述倾斜段斜向上且向板状物移动方向倾斜。

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