CN117104616A - 一种开箱套箱机及其使用方法 - Google Patents
一种开箱套箱机及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种开箱套箱机及其使用方法,开箱套箱机包括用于承托展开状态的内箱的内箱定位机构,内箱定位机构旁安装有用于闭合短边的短边折边机构与用于闭合长边的长边折边机构,其中:短边折边机构包括沿长边转动轴线方向滑移的安装座、与安装座转动连接的折边板以及驱动折边板转动以推动内箱箱底短边闭合的转动驱动件;长边折边机构包括可活动的用于推动内箱箱底长边闭合的推板,基座还连接有一个位于内箱定位机构上方的用于拿持展开状态的外箱并将外箱沿竖直方向与内箱对齐的外箱定位机构,外箱定位机构与基座之间通过升降装置连接。其能够自动地将外箱与内箱定位套合,并且自动将内箱的短边、长边闭合,降低人力需求,减轻劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及纸箱包装的领域,尤其涉及一种开箱套箱机及其使用方法。
背景技术
纸箱包装是一类常见的包装方式,在自动化生产线中,对平整的纸箱开箱有广泛的应用需求,而在某些特定的应用需求场景中,需要使用上下开槽套装箱,其包括一体连接有箱盖的外箱与一体连接有箱底的内箱,箱盖和箱底均包括一对长边和一对短边,将套箱封闭时需要先转动闭合短边,再转动闭合长边。
纸箱加工成型后一般是以纸箱板的形式堆垛打包,方便运输,在需要使用纸箱进行包装的车间内,进行包装作业前,需要首先从打包的纸箱垛中取出外箱与内箱的纸箱板,然后将外箱与内箱展开并套合形成完整的套装箱,同时关闭内箱的箱底,随后即可使用套装箱作为包装。目前上述的开箱与套箱过程基本由人工进行,当纸箱重量较重,容量较大时,需要占用大量人力进行开箱套箱操作,而且工作人员的劳动强度大。
为了减轻工作人员的负担,行业内亟需设计一种能够自动套装内箱与外箱、关闭内箱的箱底的套箱装置,以减少人力需求,减轻工作人员的劳动强度。但由于内外纸箱套合前需要进行准确的定位,当内外纸箱套合间隙较小时,需要在套合过程中将内箱与外箱准确地定位,而套箱装置如何将外箱与内箱准确地定位套合,并关闭内箱的箱底,目前还没有合适的解决方案。
发明内容
本发明解决目前套箱装置难以在内外纸箱套合时将内箱与外箱准确地定位,也难以实现关闭内箱的箱底,导致开箱与套箱过程基本由人工进行,需要占用大量人力进行开箱套箱操作,且工作人员的劳动强度大的问题,提供一种开箱套箱机及其使用方法,以解决该技术问题,使用配置了内箱定位机构与外箱定位机构的开箱套箱机可以自动地将外箱与内箱定位套装,而内箱定位机构旁还配置有短边折边机构与长边折边机构,还可以自动将内箱的箱底短边、箱底长边闭合,大幅降低人力需求,减轻工作人员的劳动强度。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种开箱套箱机,包括基座,所述基座顶面设有用于承托展开状态的内箱的内箱定位机构、用于闭合内箱箱底短边的短两个边折边机构以及用于闭合外箱箱底长边的两个长边折边机构,所述内箱定位机构包括水平并列的两个定位结构,所述定位结构的顶部沿水平方向开设有供内箱箱底长边向下插入的长槽,所述长槽的槽口宽度大于槽底宽度,两个所述短边折边机构沿长槽的长度方向对称设置在内箱定位机构中心的两侧,两个所述长边折边机构沿水平且与长槽长度方向垂直的方向对称设置在内箱定位机构中心的两侧,其中:
所述短边折边机构包括沿长槽长度方向滑动设在基座上的安装座、驱动安装座滑移的滑移驱动件以及与安装座转动连接的折边板,所述安装座还设有用于驱动折边板转动的转动驱动件,所述折边板的转动轴线与内箱箱底短边的转动轴线齐平且平行,折边板包括位于自身转动轴线两侧的折边段与定位段,当折边板以竖直状态与内箱贴合时,所述折边板的折边段、定位段分别与内箱的箱底短边、箱体侧面贴合;
所述长边折边机构包括用于推动内箱箱底长边闭合的推板,所述推板与基座活动配合,当推板推动内箱箱底长边转动至闭合状态时,推板的板面与内箱箱底长边贴合,所述基座连接有用于驱动推板移动的驱动结构,
所述基座还连接有一个位于内箱定位机构上方的用于拿持展开状态的外箱并将外箱沿竖直方向与内箱对齐的外箱定位机构,所述外箱定位机构与基座之间通过一个升降装置连接。
优选的,所述基座还连接有用于推动内箱与外箱套装形成的套装箱从推板上方滑开的卸料气缸,所述卸料气缸沿长槽的长度方向伸缩,且卸料气缸的活塞杆指向推板上方的箱体,卸料气缸的活塞杆指向套装箱的一端连接有推块,当所述推板推动内箱长边转动至闭合状态时,所述内箱的底面高于折边板处于水平状态时的顶面。
优选的,所述滑移驱动件与转动驱动件分别为滑移气缸与转动气缸,所述滑移气缸的缸体与基座连接,活塞杆与安装座连接,所述转动气缸的缸体、活塞杆分别与安装座、折边板铰接,铰接轴线与折边板的转动轴线平行。
优选的,所述折边板的定位段远离折边段的边沿连接有倾斜的翻边,当所述折边板处于竖直状态且与内箱贴合抵接时,沿远离折边板的方向,所述翻边与内箱之间的距离逐渐增大。
优选的,所述长边折边机构包括与基座转动配合的摆臂,所述摆臂的一端为与基座转动连接的连接端,另一端为与推板连接的自由端,所述摆臂的转动轴线与内箱箱底长边的转动轴线平行,当两个长边折边机构的推板推动内箱的两个箱底长边闭合并与内箱箱底长边贴合时,以两个所述推板相邻的边缘为内沿,互相远离的边缘为外沿,在一个长边折边机构中,所述摆臂转动轴线与推板内沿之间的距离小于摆臂转动轴线与推板外沿之间的距离。
优选的,所述长边折边机构还包括转动架设在基座上的齿轮,所述摆臂与齿轮连接,并与齿轮同步转动,两个所述长边折边机构的齿轮互相啮合,所述驱动结构为与其中一个齿轮传动配合的电机。
优选的,所述摆臂经过定位结构下方,且摆臂的自由端与推板的外沿连接。
优选的,所述外箱定位机构包括一个水平的环状固定架,所述固定架连接有四个分别承托外箱底部四角的外箱托板,每个所述外箱托板靠近固定架中心的端部均延伸至固定架的内侧,并连接有与外箱内壁贴合的导向片,当所述外箱定位机构下落经过内箱时,所述导向片的与内箱的外侧面贴合,所述导向片的底端还成型有沿斜向下的方向朝固定架外侧延伸的引导板,所述基座的顶面设有竖直的导轨,所述固定架通过导轨与基座滑动配合,所述升降装置为沿竖直方向安装的升降气缸。
优选的,所述导向片包括互相垂直的两部分,当导向片与外箱的内壁贴合时,所述导向片的两部分分别与外箱的两个相邻内侧壁贴合,当导向片与内箱的外侧面贴合时,所述导向片的两部分分别与内箱的两个相邻外侧面贴合。
优选的,所述固定架设有与四个所述外箱托板一一对应的滑轨,所述滑轨沿水平方向设置,且滑轨的一端指向固定架的中心,滑轨对应的所述外箱托板滑动设置在滑轨上,所述固定架还设有用于驱动外箱托板滑移的往复气缸。
优选的,所述固定架的四角还连接有角度调节机构,所述角度调节机构包括与固定架栓接的基板以及与基板栓接的调节板,所述滑轨与往复气缸均安装在调节板上,所述基板沿竖向开设有至少两个贯穿自身的长圆孔,所述基板的长圆孔穿过设有定位螺栓,所述定位螺栓的螺纹端与固定架螺纹配合,所述长圆孔的长度方向指向固定架的中心;
所述调节板开设有若干沿竖向贯穿自身的通槽,所述调节板的通槽穿过设有锁止螺栓,所述锁止螺栓的螺纹端与基板螺纹配合,若干所述通槽绕一竖直轴线均匀排列,通槽的两侧的侧壁为弧形壁,各个通槽的两个弧形壁所在弧面的轴线均与所述竖直轴线重合。
优选的,所述内箱定位机构还包括与沿竖直方向安装在基座顶面的调节气缸,所述调节气缸的缸体与基座连接,活塞杆与定位结构连接,所述定位结构通过调节气缸与基座连接。
优选的,所述定位结构的长槽与自身长度方向垂直的截面具有尖端向下的角部,所述角部的夹角大于60度。
优选的,所述开箱套箱机还包括安装在基座旁的分别用于从料堆拿取外箱与内箱的纸箱板的两个取料装置,所述取料装置包括用于取放并展开纸箱板的展开机构以及用于驱使展开机构在料堆与对应的外箱或内箱定位机构之间往复移动的机械臂。
优选的,所述展开机构包括与对应箱子的两个相邻外侧面分别配合的两个板体,两个所述板体互相铰接,两板体之间的铰接轴线平行于箱子相邻两侧面之间的转动轴线,且两板体朝向箱子的侧面均设有用于吸附箱子外侧面的吸盘,其中一个板体背向吸盘的侧面固定连接有调节杆,另一板体背向吸盘的侧面固定连接有开合气缸,所述开合气缸的活塞杆与调节杆铰接,且开合气缸与调节杆之间的铰接轴线平行于两板体之间的铰接轴线。
优选的,两个所述板体分别为第一板体与第二板体,两个板体互相齐平且与板体间铰接轴线垂直的两个边缘均铰接有底边定位爪,两个所述底边定位爪的转动轴线重合且与两板体之间的铰接轴线垂直,所述第二板体远离板体间铰接轴线的边缘还铰接有侧边定位爪,所述侧边定位爪的转动轴线与两板体之间的铰接轴线平行,所述板体还连接有用于驱动底边定位爪转动的底边气缸以及用于驱动侧边定位爪转动的侧边气缸,当所述侧边定位爪转动至突出于第二板体设有吸盘的一侧时,侧边定位爪突出于第二板体的部分和两个板体间铰接轴线之间的距离与对应箱子的长度或宽度适配。
一种适用于上述的开箱套箱机的使用方法,包括以下步骤:
S1.控制所述长边折边机构的推板从内箱定位机构上方移开,并控制两个所述短边折边机构的折边板预先转动至竖直状态,将展开的内箱与外箱分别放置在内箱定位机构与外箱定位机构上;
S2.控制安装座滑移靠近内箱,直至两个短边折边机构的折边板从两侧贴合抵紧内箱;
S3.控制所述外箱定位机构下落,使外箱与内箱部分套合;
S4.转动所述短边折边机构的折边板,将内箱箱底的短边闭合;
S5.控制两个所述长边折边机构的推板移动,推动内箱箱底的长边闭合,同时控制所述短边折边机构的安装座滑移远离内箱,将所述折边板从内箱箱底的长边与短边之间抽出;
S6.控制所述外箱定位机构向下移动,使外箱与内箱套合形成套装箱,随后外箱定位机构继续向下移动脱离套装箱;
S7.取下所述套装箱。
一种适用于上述的开箱套箱机的使用方法,包括以下步骤:
S1.使用所述取料装置的展开机构吸附对应箱子的纸箱板,并将所述展开机构的底边定位爪与侧边定位爪转动至突出于板体的同一侧;
S2.利用所述机械臂带动展开机构与吸附的纸箱板间歇地转动,使纸箱板依次位于底边定位爪的上方与侧边定位爪的上方;
S3.在所述纸箱板转动至底边定位爪上方以及侧边定位爪上方的状态时,均控制所述展开机构的吸盘同步关闭并重启一次,使纸箱板在吸盘关闭期间滑落至与下方的定位爪抵接;
S4.控制所述开合气缸驱动展开机构的两个板体相对转动,将所述展开机构吸附的箱子展开;
S5.控制所述长边折边机构的推板从内箱定位机构上方移开,并控制两个所述短边折边机构的折边板预先转动至竖直状态,将展开的内箱与外箱分别放置在内箱定位机构与外箱定位机构上;
S6.控制安装座滑移靠近内箱,直至两个短边折边机构的折边板从两侧贴合抵紧内箱;
S7.控制所述外箱定位机构下落,使外箱与内箱部分套合;
S8.转动所述短边折边机构的折边板,将内箱箱底的短边闭合;
S9.控制两个所述长边折边机构的推板移动,推动内箱箱底的长边闭合,同时控制所述短边折边机构的安装座滑移远离内箱,将所述折边板从内箱箱底的长边与短边之间抽出;
S10.控制所述外箱定位机构向下移动,使外箱与内箱套合形成套装箱,随后外箱定位机构继续向下移动脱离套装箱;
S11.取下所述套装箱。
本发明技术方案的有益技术效果:
(一)内箱定位机构的两个定位结构分别支撑内箱箱底的两个长边,定位结构的长槽可以定位内箱沿内箱短边转动轴线方向的位置,两个短边折边机构的安装座相对于内箱定位机构可以往复滑移,靠近或远离内箱,而与安装座转动连接的折边板处于竖直状态时,两短边折边机构的折边板可以与内箱的侧面贴合,与定位结构的长槽配合锁定内箱在水平方向上的位置。外箱定位机构将外箱沿竖直方向与内箱对齐,可以准确地将外箱下移至与内箱部分套合,此时外箱定位机构同时锁定外箱与内箱沿水平方向的位置。短边折边机构的折边板能够相对于安装座转动,可以自动地闭合内箱的箱底短边,而长边折边机构的推板移动,可以将内箱的箱底长边闭合,同时短边折边结构的折边板还能被滑动的安装座抽出。利用内箱定位机构、外箱定位机构、短边折边机构与长边折边机构互相辅助定位,可以准确地套装外箱与内箱,而将外箱与内箱套装并锁定之后再闭合箱底短边与箱底长边,也能准确地将内箱箱底的短边与长边闭合,能够自动且准确地定位套合外箱与内箱,并且自动闭合内箱的箱底短边与长边,可以节约大量的人力,降低工作人员的劳动强度。
(二)推板将内箱的长边转动至闭合状态时,推板的顶面高于折边板处于水平状态时的顶面,即长边闭合后的内箱底面位置高于折边板的顶面,此时折边板保持水平状态,可以构成一个中继的托举结构,供套装箱滑动经过,推板的顶面高于折边板的顶面,可以在套装箱滑过折边板时避免套装箱的箱底长边被折边板卡阻,确保套装箱能够顺利地落在折边板上。而基座还安装有一个用于推动套装箱滑动的卸料气缸,可以利用卸料气缸推动套装箱经过折边板,滑动离开开箱套箱机,进入后续的流水线或暂存区域,可以进一步提高自动化程度,便于使用。
(三)摆臂转动轴线与推板内沿之间的距离小于摆臂转动轴线与推板外沿之间的距离,可以确保推板内沿在随摆臂转动时不会与内箱的外侧面磕碰。
(四)长边折边机构包括与基座转动连接的齿轮,两个齿轮相互啮合,并且驱动结构包括与其中一个齿轮传动连接的电机,电机工作时可以带动两个齿轮以相反的方向同步转动,进而带动两个长边折边机构的摆臂、推板同步转动。
(五)外箱定位机构的固定架连接有四个外箱托板,并且外箱托板上还成型有与外箱内壁贴合的导向片,而且导向片的底端还成型有沿斜向下的方向朝固定架外侧延伸的引导板,当外箱定位机构下落时,引导板可以引导导向片顺利滑落至内箱的外侧,确保外箱与内箱正确套装,防止导向片滑入内箱的内侧;
(六)外箱定位机构的固定架四角安装有角度调节机构,基板上开设有长度方向指向固定架中心的长圆孔,可以方便地沿着长圆孔的长度方向调整基板的位置。调节板上开设有绕一竖直轴线均匀排列的若干通槽,通槽两侧的侧壁为弧形壁,弧形壁所在弧面的轴线与竖直轴线重合,可以将调节板绕着上述的竖直轴线偏转并重新锁定,改变调节板的角度,从而实现对外箱托板位置与角度进行微调,适配不同批次纸箱的生产误差,确保外箱定位机构的导向片能够准确地将外箱与内箱对齐,并将外箱锁定在内箱的正上方,从而顺利地将外箱套装在内箱的外侧。
(七)内箱定位机构还包括与基座连接的调节气缸,调节气缸伸缩可以调节定位结构的高度,调节定位结构承接的内箱位置高度,确保内箱箱底的的高度位置与短边折边机构、长边折边机构顺利配合。
(八)定位结构的顶部长槽截面具有尖端向下的角部,内箱放置在内箱定位机构上时,内箱的箱底长边会滑至长槽角部的尖端,利用长槽角部对内箱底边长边的边缘进行定位,使内箱沿平行于内箱箱底短边转动轴线的方向的位置被准确锁定。
(九)在取料装置的展开机构中,展开机构包括与箱子两个外侧面分别配合的两个板体,板体的板面连接有用于吸附箱子的吸盘,且两个板体互相齐平且与板体件铰接轴线垂直的两个边缘铰接有底边定位爪;第二板体远离板体件铰接轴线的边缘则铰接有侧边定位爪。当底边定位爪与侧边定位爪转动至突出于箱子的纸箱板所在的一侧时,调整展开机构的位置,使纸箱板位于底边定位爪或侧边定位爪上方,此时控制吸盘停止吸附并间隔一定时间重启,箱子的纸箱板由于自身的自重会落至与底边定位爪或侧边定位爪抵接,利用底边定位爪与侧边定位爪从两个方向对箱子的纸箱板进行定位,可以将箱子的纸箱板与展开机构的两个板体对齐,随后两个板体分别吸附箱子相邻的两个侧面,箱子相邻两侧面之间的转动轴线靠近且平行于两板体之间的转动轴线,此时控制板体转动,即可准确地将箱子展开,以免在展开箱子的过程中将箱子的侧面折弯。
附图说明
图1示出了本发明实施例中开箱套箱机的结构示意图;
图2示出了本发明实施例中取料装置的结构示意图;
图3示出了本发明实施例中展开机构的结构示意图;
图4示出了本发明实施例中的内外纸箱套合工装的结构示意图;
图5示出了本发明实施例中的固定架与角度调节机构的连接示意图;
图6示出了本发明实施例中角度调节机构与外箱托板的配合示意图;
图7示出了本发明实施例中内箱定位机构、短边折边机构以及长边折边机构的位置示意图;
图8示出了本发明实施例中内箱定位机构与基座的连接示意图;
图9示出了本发明实施例中短边折边机构与基座的连接示意图;
图10示出了本发明实施例中长边折边机构与基座的连接示意图;
图11示出了本发明实施例中外箱定位机构与升降气缸的配合示意图;
图12示出了本发明实施例中卸料机构的结构示意图。
附图中标记:
1-内箱取料装置;2-外箱取料装置;3-内外纸箱套合工装;4-展开机构;5-机械臂;6-第一板体;7-安装法兰;8-开合气缸;9-第二板体;10-侧边气缸;11-侧边定位爪;12-吸盘;13-第二底边气缸;14-第二底边定位爪;15-连接板;16-第一底边定位爪;17-第一底边气缸;18-外箱定位机构;19-内箱定位机构;20-短边折边机构;21-长边折边机构;22-升降气缸;23-卸料机构;24-固定架;25-角度调节机构;26-基板;27-调节板;28-往复气缸;29-滑轨;30-外箱托板;301-导向片;31-定位结构;32-基座;33-滑移气缸;34-转动气缸;35-折边板;36-电机;37-推板;38-齿轮;39-推块;40-卸料气缸。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种开箱套箱机及其使用方法作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
实施例
下面将结合附图1至12和具体实施例对本发明的一种开箱套箱机及其使用方法的技术方案详细阐述。
如图1至12所示,本实施例的一种开箱套箱机,包括一个内外纸箱套合工装3,内外纸箱套合工装3包括水平的基座32,基座32顶面安装有用于承托展开状态的内箱的内箱定位机构19,内箱定位机构19包括水平并列的两个定位结构31,定位结构31的顶部开设有沿水平方向延伸的供内箱箱底长边向下插入的长槽,长槽的槽口宽度大于槽底宽度。沿长槽的长度方向,内箱定位机构19中心的两侧对称设有两个用于闭合短边的短边折边机构20,沿与长槽长度方向垂直的方向,内箱定位机构19中心的两侧对称设有两个用于闭合长边的长边折边机构21,其中:
短边折边机构20包括沿长槽长度方向滑移的安装座、驱动安装座滑移的滑移驱动件以及与安装座转动连接的折边板35,安装座滑动安装在基座32的上表面,折边板35与安装座转动连接,并且安装座还设有用于驱动折边板35转动的转动驱动件,折边板35的转动轴线与内箱箱底短边的转动轴线齐平且平行。折边板35包括位于自身转动轴线两侧的折边段与定位段,当安装座滑移靠近内箱,使折边板35以竖直状态与展开状态的内箱贴合时,折边板35的折边段位于定位段的下方,折边板35的折边段、定位段分别与内箱的箱底短边、箱体侧面贴合。
长边折边机构21包括用于推动内箱箱底长边闭合的推板37,推板37与基座32转动配合,但是也可以选用滑动配合等活动配合的方式,另外,基座32还连接有用于驱动推板37移动的驱动结构。当推板37推动内箱箱底的长边转动至闭合状态时,推板37的板面与内箱箱底长边保持贴合。
此外,基座32还连接有一个位于内箱定位机构19上方的用于拿持展开状态的外箱并将外箱沿竖直方向与内箱对齐的外箱定位机构18,外箱定位机构18与基座32之间通过一个升降装置连接。
本方案中,定位结构31顶部的长槽可以供内箱箱底的两个长边插入,可以通过对内箱箱底长边的约束,来定位内箱沿自身短边转动轴线方向的位置;短边折边机构20的安装座滑移靠近内箱,并将安装座转动连接的折边板35转动至竖直状态,两短边折边机构20的折边板35与内箱的侧面贴合,可以定位内箱沿自身长边转动轴线方向的位置。而外箱定位机构18拿持展开的外箱,并将外箱沿竖直方向与内箱对齐,可以准确地进行套装工作。将外箱下移与内箱部分套合后,可以利用外箱定位机构18同时锁定外箱与内箱的位置,此时控制短边折边机构20的折边板35转动,可以将内箱的箱底短边闭合;再将长边折边机构21的推板37转动,将内箱的箱底长边从长槽中推出,并转动至闭合,即可完成内箱箱底的闭合工作。最终再将外箱下移,与内箱完全套合形成套装箱即可。
本方案中利用内箱定位机构19、外箱定位机构18、短边折边机构20与长边折边机构21互相辅助定位,可以将内箱与外箱对准套装,将外箱与内箱部分套装后再闭合箱底短边与箱底长边,也有助于准确地将内箱箱底的短边与长边闭合。综上,本方案中的开箱套箱机能够实现准确定位套合外箱与内箱,并且自动闭合内箱的箱底短边与长边,可以节约大量的人力,降低工作人员的劳动强度。
具体的,内箱定位机构19还包括沿竖直方向安装在基座32顶面的调节气缸,调节气缸一共安装有两个,两个调节气缸分别与两个定位结构31对应连接。本实施例中的调节气缸的缸体与基座32栓接,调节气缸的活塞杆与定位结构31栓接,即定位结构31通过调节气缸与基座32连接,运行调节气缸可以控制定位结构31升降,调整内箱定位机构19承托的内箱高度位置,使内箱的箱底短边与箱底长边的转动位置分别与短边折边机构20的折边板35以及长边折边机构21的推板37对应,可以在生产调试过程中使短边折边机构20以及长边折边机构21能够顺利地闭合内箱的箱底短边与箱底长边,以免在开箱套箱机闭合内箱箱底的长边与短边的过程中与内箱发生磕碰或挤压。此外,本实施例中的每个调节结构下方还安装有两个竖直的角钢,角钢的侧面沿竖直方向安装有导向滑轨,调节结构的底面安装有与导向滑轨滑动配合的滑块,利用滑块与导向滑轨配合,可以约束调节结构,避免调节结构在水平方向上发生偏移。
另外,定位结构31的长槽垂直于其自身长度方向的截面具有尖端向下的角部,角部的夹角大于60度,长槽以上述方式设置后,展开状态的内箱的箱底长边沿竖直方向插入长槽,内箱箱底长边的边缘会滑落至长槽底部的尖端,利用长槽准确地定位内箱箱底的长边位置,进而锁定内箱沿内箱箱底短边转动轴线方向的位置。角部的夹角大于60度,是为了方便长边折边机构21的推板37推动内箱的箱底长边从长槽中滑出,本实施例中的长槽为沿垂直于其自身长度方向的截面为尖端朝下的直角三角形,角部的夹角为90度。另外,本实施例中的长槽沿长槽的长度方向贯穿定位结构31,本实施例中的定位结构31与角钢形状相似,可以与不同长度的箱底长边配合。
进一步的,基座32还连接有用于推动内箱与外箱套装形成的套装箱从推板37上方滑开的卸料机构23,卸料机构23包括一个沿长槽的长度方向伸缩的卸料气缸40,且卸料气缸40的活塞杆指向推板37上方的箱体,卸料气缸40的活塞杆端部还连接有一个推块39,卸料气缸40的活塞杆通过推块39推动套装箱移动。此外,当推板37推动内箱长边转动至闭合状态时,推板37的顶面以及内箱的底面均高于折边板35处于水平状态时的顶面,本实施例中推板37推动内箱箱底长边闭合时的推板37顶面与折边板35处于水平状态时的顶面之间高度差可以在4mm-7mm之间选择,将折边板35作为一个供套装箱滑移的中继的承托结构,卸料气缸40推动套装箱滑动经过水平的折边板35,最终可以顺利地离开开箱套箱机,落在流水线或存储套装箱的区域,进一步提高自动化程度,不需要工作人员转移套装箱。
具体的,短边折边机构20的安装座滑动安装在基座32上表面,而且安装座的滑移方向与长槽的长度方向平行,用于驱动安装座滑移的滑移驱动件选用滑移气缸33,滑移气缸33的缸体与基座32连接,活塞杆与安装座连接。安装座包括一个与基座32滑动配合的底板以及沿竖直方向焊接固定在底板上表面的立柱,折边板35转动连接在立柱的顶端,折边板35朝向立柱的板面焊接固定有耳板,耳板与立柱之间安装有转轴,实现折边板35与立柱之间的转动配合,转动驱动件选用转动气缸34,转动气缸34的缸体与底板顶面铰接,转动气缸34的活塞杆与折边板35朝向立柱的板面铰接,转动气缸34与底板、折边板35之间的转动轴线以及折边板35绕立柱转动的轴线均平行于内箱短边的转动轴线。当折边板35与内箱接触时,折边板35背向立柱的侧面与内箱贴合抵接。
另外,折边板35的定位段远离折边段的边缘成型有倾斜的翻边,当折边板35处于竖直状态并与展开状态的内箱贴合抵接时,沿远离折边板35的方向,翻边与内箱之间的距离逐渐增大。翻边的作用主要有两个:一是当折边板35处于竖直状态时,也可以方便放置内箱,将内箱准确地放置在两个短边折边机构20之间;二是在将外箱向下移动,使外箱与内箱部分套装时,翻边可以引导外箱的底边边缘滑入折边板35与内箱的侧面之间,以免将折边板35也套在外箱的内侧,否则折边板35转动闭合内箱箱底短边时,会将外箱撕裂。
具体的,基座32顶面的两个支撑用钢结构,长边折边机构21包括转动连接在两个支撑用钢结构之间的齿轮轴,齿轮轴的轴线平行于内箱箱底长边的转动轴线以及长槽的长度方向,齿轮轴的侧面固定连接有一个摆臂,并通过摆臂连接用于闭合内箱箱底长边的推板37,摆臂、推板37与齿轮轴以及齿轮轴上的齿轮38同步转动。两个长边折边机构21的齿轮轴互相平行,且两个齿轮轴的侧面均套装有一个齿轮38,两个齿轮38互相啮合构成一个齿轮38组,由于两个齿轮38之间的啮合关系,可以确保两个齿轮轴同步反向转动。此外,用于驱动推板37移动的驱动结构为一个安装在基座32上表面的电机36,电机36的输出轴套装有传动齿轮,并通过传动齿轮与一个齿轮轴侧面套装的齿轮38传动配合,利用电机36驱动两个齿轮轴同步反向转动,即可带动两个推板37同步靠近或远离内箱箱底长边,将内箱箱底长边闭合。
需要注意的是,本实施例中的两个齿轮轴位于定位结构31的下方,摆臂穿过定位结构31与基板26之间的空隙,再与推板37连接。因此需要注意避免摆臂转动时与定位结构31磕碰,本实施例中每个齿轮轴均连接有 两个摆臂,两个摆臂分别从调节气缸的两侧穿过。以摆臂与基座32转动连接的一端为连接端,另一端为自由端,摆臂的自由端与推板37连接。
另外,在控制推板37朝向内箱箱底长边转动以闭合内箱箱底长边时,需要避免推板37磕碰内箱的侧面,使推板37准确地与内箱箱底长边接触,并推动箱底长边闭合。当两个长边折边机构21的推板37推动内箱的两个箱底长边闭合并与内箱箱底长边贴合时,以两个推板37相邻的边缘为内沿,互相远离的边缘为外沿。在一个长边折边机构21中,齿轮轴的轴线与推板37内沿之间的距离小于齿轮轴的轴线与推板37外沿之间的距离,可以在推板37朝向内箱箱底长边转动的过程中使推板37的内沿准确地与内箱箱底长边接触。本实施例中的摆臂的自由端与推板37的外沿连接,可以在完全闭合内箱箱底长边时,尽可能地增大两个长边折边机构21的摆臂之间的距离,以免摆臂与两个摆臂之间的定位结构31碰撞。
具体的,基座32的顶面还安装有两个并列且竖直的方管,方管之间通过至少两个杆结构固定连接,方管的侧面安装有竖直的导轨,外箱定位机构18滑动安装在导轨上。外箱定位机构18包括一个水平的矩形环状固定架24,升降装置为一个沿竖直方向与固定架24连接的升降气缸22,升降气缸22的活塞杆与固定架24连接,升降气缸22的缸体与方管之间的杆结构栓接,升降气缸22伸缩即可带动固定架24沿竖直方向升降。另外,卸料机构23也安装在两个方管之间的一个杆结构上。
固定架24的四角分别安装有一个外箱托板30,四个外箱托板30分别承托外箱底部的四角,外箱托板30靠近固定架24中心的端部延伸至固定架24的内侧,并连接有与外箱内壁贴合的导向片301,外箱放置在固定架24上时,四个外箱托板30分别承托外箱底部的四角,而导向片301朝向固定架24外侧的侧面与外箱的内壁贴合抵紧,锁定外箱沿水平方向的位置。当外箱定位机构18下落经过内箱时,固定架24整体套在内箱的外侧,导向片301朝向固定架24中心的侧面与内箱的外侧面贴合,导向片301的底端向下延伸至外箱托板30下方,并成型有沿斜向下的方向朝固定架24外侧延伸的引导板,当外箱定位机构18下落时,引导板可以引导导向片301顺利滑落至内箱的外侧,防止导向片301滑入内箱的内侧,导向片301处于外箱与内箱之间使,可以确保外箱与内箱正确套装。
具体的,导向片301包括互相垂直的两部分,使导向片301的横截面呈L形,当导向片301与外箱的内壁贴合时,导向片301的两部分分别与外箱的两个相邻内侧壁贴合;当导向片301与内箱的外侧面贴合时,导向片301的两部分分别与内箱的两个相邻外侧面贴合,即导向片301可以准确地定位外箱与内箱的侧边侧面边棱位置,有助于外箱与内箱准确套装。
进一步的,由于不同批次的纸箱可能存在尺寸差异,因此需要对导向片301的位置进行调整,才可以利用导向片301锁定外箱沿水平方向的位置,并且确保外箱的位置位于内箱的正上方。固定架24的四角安装有角度调节机构25,角度调节机构25包括与固定架24栓接的基板26以及与基板26栓接的调节板27,外箱托板30安装在调节板27上。其中基板26沿竖向开设有四个贯穿自身的长圆孔,基板26的长圆孔穿过设有定位螺栓,定位螺栓的螺纹端与固定架24螺纹配合,以锁定基板26的位置。长圆孔的长度方向指向固定架24的中心,因此可以在调试期间沿着长圆孔的长度方向移动基板26,再使用定位螺栓锁定基板26位置,可以沿着长圆孔的长度方向调整外箱托板30的位置。
另外,调节板27开设有四个沿竖向贯穿自身的通槽,调节板27的通槽穿过设有锁止螺栓,锁止螺栓的螺纹端与基板26螺纹配合,将调节板27锁定在基板26上。四个通槽绕一竖直轴线均匀排列,通槽具有一定长度,且通槽两侧的侧壁均为弧形壁,各个通槽的两个弧形壁所在弧面的轴线均与上述的竖直轴线重合。在调试期间可以绕着上述的竖直轴线转动调节板27,再使用锁止螺栓将调节板27锁定,可以绕着该竖直轴线调整外箱托板30的角度。
此外,为了方便使外箱落在外箱托板30时能够顺利地被四个导向片301定位,每个调节板27上还安装有滑轨29,滑轨29的长度方向指向固定架24的中心,外箱托板30与滑轨29滑动配合,并通过滑轨29与调节板27相对滑动。调节板27上还安装有一个用于驱动外箱托板30沿着滑轨29滑移的往复气缸28,在将外箱放置在外箱托板30之前,首先控制往复气缸28运行,推动外箱托板30朝向固定架24的中心滑移,随后将外箱放置在四个外箱托板30上,再控制往复气缸28运行,拉动外箱托板30朝着背向固定架24中心的方向滑移,直至导向片301与外箱的内侧壁贴合抵紧,可以避免外箱未能准确放置在四个外箱托板30上的问题发生。
需要理解的是,当外箱由于不同生产批次的问题而导致尺寸误差时,调整外箱托板30与导向片301的作用主要是为了确保外箱被锁定后的位置准确地位于内箱的正上方,在外箱的下落过程中可以与内箱准确套装。因此调整位置后的导向片301可能无法与外箱的两个相邻内侧壁均保持贴合抵紧,但是利用位于外箱四角的导向片301一同对外箱进行定位,锁定外箱的四角,还是可以准确地将外箱与内箱定位。而且本实施例中的内箱定位机构19、外箱定位机构18、短边折边机构20以及长边折边机构21互相配合,以机械结构定位外箱与内箱的位置,并完成折边与套装过程,准确度与可靠性高。
请参照图1至4,本方案的开箱套箱机还另外配置有用于自动从料堆拿取外箱与内箱的纸箱板的两个取料装置,取料装置包括用于展开纸箱板的展开机构4以及驱使展开机构4在料堆与外箱定位机构18或内箱定位机构19之间往复移动的机械臂5,机械臂5与展开机构4之间通过安装法兰7连接,机械臂5选用多轴伺服机械臂5。为了方便描述,将外箱与内箱统称为箱子,利用取料装置可以直接拿取对应箱子的纸箱板,利用展开机构4将纸箱板展开,再由机械臂5控制展开机构4移动,将箱子放置在对应的外箱定位机构18或内箱定位机构19上。
具体的,展开机构4包括两个互相铰接的板体,安装法兰7与其中一个板体焊接固定,两个板体的同一侧均安装有若干吸盘12,可以利用展开机构4的两个板体分别吸附对应箱子的两个相邻外侧面,当两个板体之间的铰接轴线与对应箱子的两个相邻外侧面之间的转动轴线即相邻外侧面之间的边棱平行时,相对转动的板体还可以带动箱子的两个相邻外侧面转动开合。其中一个板体背向吸盘12的侧面固定连接有调节杆,另一板体背向吸盘12的侧面固定连接有开合气缸8,开合气缸8的活塞杆与调节杆铰接,使开合气缸8与调节杆之间的铰接轴线与两个板体之间的铰接轴线隔开一定距离,以便于开合气缸8能够正常工作,但是开合气缸8与调节杆之间的铰接轴线又与两板体之间的铰接轴线平行。当两个板体之间夹角为180度时,可以用于吸附对应箱子的纸箱板,随后控制板体转动,即可将纸箱板展开。
在安装吸盘12时,应当注意以下细节,纸箱板未展开前,箱子的两个相邻外侧面位于纸箱板的同一侧,而且上述的两个相邻外侧面之间的边棱为未折过的边棱,该边棱也是两个相邻外侧面之间的相对转动的轴线。使用吸盘12吸附纸箱板时,应当使该纸箱板未折过的边棱尽可能对准靠近两个板体之间的铰接轴线,以免在展开箱子的过程中,出现箱子的两个相邻侧面被转动的板体撕裂的问题。因此安装吸盘12时,应当合理调节吸盘12的吸附面位置,另外也可以选用材质较软的吸盘12,减少箱子被撕裂的问题发生。
进一步的,在利用展开机构4吸附纸箱板时,纸箱板未折过的边棱可能没有对准靠近两个板体之间的铰接轴线,也可能与两个板体之间的铰接轴线存在一定夹角,需要调整纸箱板的位置。为此,将两个板体分别命名为第一板体6和第二板体9,两个板体互相齐平且与板体间铰接轴线垂直的边缘均铰接有底边定位爪,与第一板体6连接的底边定位爪为第一底边定位爪16,与第二板体9连接的底边定位爪为第二底边定位爪14,两个底边定位爪的转动轴线重合,并且垂直于两板体之间的铰接轴线。第二板体9远离两个板体之间的铰接轴线的边缘还铰接有一个侧边定位爪11,侧边定位爪11的转动轴线与两板体之间的铰接轴线平行。另外,第一板体6连接有用于驱动第一底边定位爪16转动的第一底边气缸17;第二板体9则连接有用于驱动第二底边定位爪14转动的第二底边气缸13以及用于驱动侧边定位爪11转动的侧边气缸10。当两个板体之间夹角为180度时,使用底边定位爪与侧边定位爪11从两个方向定位纸箱板的位置,可以使纸箱板在板体侧面所在的平面上与两个板体对齐。另外,本实施例在连接第一板体6与与第二板体9时,还在第一板体6的边缘栓接有两个连接板15,第二板体9实际与连接板15铰接,实现第二板体9与第一板体6的铰接配合。
具体的,底边定位爪与侧边定位爪11的结构相似,每个定位爪均包括与板体铰接的铰接段以及与铰接段连接的限位段,限位段与铰接段垂直。两个底边气缸的缸体与对应板体铰接,活塞杆与对应底边定位爪的铰接段铰接;侧边气缸10的缸体与第二板体9铰接,活塞杆与侧边定位爪11的铰接段铰接。当底边气缸与侧边气缸10推动底边定位爪与侧边定位爪11转动时,可以将底边定位爪与侧边定位爪11的限位段转动至突出于板体的同一侧,此时利用底边定位爪与侧边定位爪11的限位段可以从两个方向对纸箱板的位置进行定位。
当侧边定位爪11的限位段转动至突出于板体的一侧时,侧边定位爪11的限位段与两个板体间的铰接轴线之间距离与箱子的宽度适配,因此应当使用第二板体9的吸盘12吸附箱子宽度方向的侧面,而第一板体6的吸盘12吸附箱子长度方向的侧面。使用侧边定位爪11定位纸箱板的位置,可以使纸箱板未折过的边棱对准靠近两个板体之间的铰接轴线,且与两个板体之间的铰接轴线平行。
使用底边定位爪与侧边定位爪11对纸箱板进行定位的具体使用方法为:使用展开机构4吸附纸箱后,两个板体之间夹角为180度,将底边定位爪与侧边定位爪11的限位段转动突出于板体朝向纸箱板的一侧,随后控制机械臂5工作,平移、旋转展开机构4以及展开机构4吸附的纸箱板,直至纸箱板位于两个底边定位爪上方时,控制吸盘12停止吸附并间隔一定时间重启,纸箱板不受吸盘12吸附期间会由于自身的自重下落,抵靠两个底边定位爪的限位段,使纸箱板沿未折的边棱长度方向实现定位;随后再次移动或旋转展开机构4以及展开机构4吸附的纸箱板,使纸箱板位于侧边定位爪11的上方,再次控制吸盘12停止吸附并间隔一定时间重启,纸箱板在不受吸盘12吸附期间会由于自身的自重下落,抵靠侧边定位爪11的限位段,从另一方向再次对纸箱板定位,可以确保纸箱板在板体侧面所在的平面实现准确唯一的位置定位。由于侧边定位爪11的限位段与两个板体间的铰接轴线之间距离与箱子的宽度适配,使用第二板体9的吸盘12吸附纸箱板与箱子宽度方向的侧面对应的部分,再利用底边定位爪与侧边定位爪11将纸箱板定位后,即可使纸箱板未折的边棱对准靠近两个板体之间的铰接轴线,并且与两个板体之间的铰接轴线平行,随后控制板体相对转动,即可顺利地将纸箱板展开,形成展开的内箱或外箱。应当理解的是,也可以将侧边定位爪11的限位段与两个板体间的铰接轴线之间的距离与箱子的长度适配,使用第二板体9的吸盘12吸附纸箱板与箱子长度方向的侧面对应的部分。
本实施例中的取料装置设有两个,分别为内箱取料装置1与外箱取料装置2,两个取料装置分别位于基座32的两侧,内箱取料装置1用于拿取并展开内箱的纸箱板,将展开后的内箱放置在内箱定位机构19上;外箱取料装置2用于拿取并展开外箱的纸箱板,将展开后的外箱放置在外箱定位机构18上。
一种适用于上述的开箱套箱机(未配置取料装置)的使用方法,包括以下步骤:
S1.控制长边折边机构21的推板37从内箱定位机构19上方移开,并控制两个短边折边机构20的折边板35预先转动至竖直状态,将展开的内箱与外箱分别放置在内箱定位机构19与外箱定位机构18上;
S2.控制安装座滑移靠近内箱,直至两个短边折边机构20的折边板35从两侧贴合抵紧内箱;
S3.控制外箱定位机构18下落,使外箱与内箱部分套合;
S4.转动短边折边机构20的折边板35,将内箱箱底的短边闭合;
S5.控制两个长边折边机构21的推板37移动,推动内箱箱底的长边闭合,同时控制短边折边机构20的安装座滑移远离内箱,将折边板35从内箱箱底的长边与短边之间抽出;
S6.控制外箱定位机构18向下移动,使外箱与内箱套合形成套装箱,随后外箱定位机构18继续向下移动脱离套装箱;
S7.取下套装箱。
一种适用于上述的开箱套箱机(配置有取料装置)的使用方法,包括以下步骤:
S1.使用取料装置的展开机构4吸附对应箱子的纸箱板,并将展开机构4的底边定位爪与侧边定位爪11转动至突出于板体的同一侧;
S2.利用机械臂5带动展开机构4与吸附的纸箱板间歇地转动,使纸箱板依次位于底边定位爪的上方与侧边定位爪11的上方;
S3.在纸箱板转动至底边定位爪上方以及侧边定位爪11上方的状态时,均控制展开机构4的吸盘12同步关闭并重启一次,使纸箱板在吸盘12关闭期间滑落至与下方的定位爪抵接;
S4.控制开合气缸8驱动展开机构4的两个板体相对转动,将展开机构4吸附的箱子展开;
S5.控制长边折边机构21的推板37从内箱定位机构19上方移开,并控制两个短边折边机构20的折边板35预先转动至竖直状态,将展开的内箱与外箱分别放置在内箱定位机构19与外箱定位机构18上;
S6.控制安装座滑移靠近内箱,直至两个短边折边机构20的折边板35从两侧贴合抵紧内箱;
S7.控制外箱定位机构18下落,使外箱与内箱部分套合;
S8.转动短边折边机构20的折边板35,将内箱箱底的短边闭合;
S9.控制两个长边折边机构21的推板37移动,推动内箱箱底的长边闭合,同时控制短边折边机构20的安装座滑移远离内箱,将折边板35从内箱箱底的长边与短边之间抽出;
S10.控制外箱定位机构18向下移动,使外箱与内箱套合形成套装箱,随后外箱定位机构18继续向下移动脱离套装箱;
S11.取下套装箱。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (18)
1.一种开箱套箱机,其特征在于,包括基座,所述基座顶面设有用于承托展开状态的内箱的内箱定位机构、用于闭合内箱箱底短边的短两个边折边机构以及用于闭合外箱箱底长边的两个长边折边机构,所述内箱定位机构包括水平并列的两个定位结构,所述定位结构的顶部沿水平方向开设有供内箱箱底长边向下插入的长槽,所述长槽的槽口宽度大于槽底宽度,两个所述短边折边机构沿长槽的长度方向对称设置在内箱定位机构中心的两侧,两个所述长边折边机构沿水平且与长槽长度方向垂直的方向对称设置在内箱定位机构中心的两侧,其中:
所述短边折边机构包括沿长槽长度方向滑动设在基座上的安装座、驱动安装座滑移的滑移驱动件以及与安装座转动连接的折边板,所述安装座还设有用于驱动折边板转动的转动驱动件,所述折边板的转动轴线与内箱箱底短边的转动轴线齐平且平行,折边板包括位于自身转动轴线两侧的折边段与定位段,当折边板以竖直状态与内箱贴合时,所述折边板的折边段、定位段分别与内箱的箱底短边、箱体侧面贴合;
所述长边折边机构包括用于推动内箱箱底长边闭合的推板,所述推板与基座活动配合,当推板推动内箱箱底长边转动至闭合状态时,推板的板面与内箱箱底长边贴合,所述基座连接有用于驱动推板移动的驱动结构,
所述基座还连接有一个位于内箱定位机构上方的用于拿持展开状态的外箱并将外箱沿竖直方向与内箱对齐的外箱定位机构,所述外箱定位机构与基座之间通过一个升降装置连接。
2.如权利要求1所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述基座还连接有用于推动内箱与外箱套装形成的套装箱从推板上方滑开的卸料气缸,所述卸料气缸沿长槽的长度方向伸缩,且卸料气缸的活塞杆指向推板上方的箱体,卸料气缸的活塞杆指向套装箱的一端连接有推块,当所述推板推动内箱长边转动至闭合状态时,所述内箱的底面高于折边板处于水平状态时的顶面。
3.如权利要求1所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述滑移驱动件与转动驱动件分别为滑移气缸与转动气缸,所述滑移气缸的缸体与基座连接,活塞杆与安装座连接,所述转动气缸的缸体、活塞杆分别与安装座、折边板铰接,铰接轴线与折边板的转动轴线平行。
4.如权利要求1所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述折边板的定位段远离折边段的边沿连接有倾斜的翻边,当所述折边板处于竖直状态且与内箱贴合抵接时,沿远离折边板的方向,所述翻边与内箱之间的距离逐渐增大。
5.如权利要求1所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述长边折边机构包括与基座转动配合的摆臂,所述摆臂的一端为与基座转动连接的连接端,另一端为与推板连接的自由端,所述摆臂的转动轴线与内箱箱底长边的转动轴线平行,当两个长边折边机构的推板推动内箱的两个箱底长边闭合并与内箱箱底长边贴合时,以两个所述推板相邻的边缘为内沿,互相远离的边缘为外沿,在一个长边折边机构中,所述摆臂转动轴线与推板内沿之间的距离小于摆臂转动轴线与推板外沿之间的距离。
6.如权利要求5所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述长边折边机构还包括转动架设在基座上的齿轮,所述摆臂与齿轮连接,并与齿轮同步转动,两个所述长边折边机构的齿轮互相啮合,所述驱动结构为与其中一个齿轮传动配合的电机。
7.如权利要求5所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述摆臂经过定位结构下方,且摆臂的自由端与推板的外沿连接。
8.如权利要求1所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述外箱定位机构包括一个水平的环状固定架,所述固定架连接有四个分别承托外箱底部四角的外箱托板,每个所述外箱托板靠近固定架中心的端部均延伸至固定架的内侧,并连接有与外箱内壁贴合的导向片,当所述外箱定位机构下落经过内箱时,所述导向片的与内箱的外侧面贴合,所述导向片的底端还成型有沿斜向下的方向朝固定架外侧延伸的引导板,所述基座的顶面设有竖直的导轨,所述固定架通过导轨与基座滑动配合,所述升降装置为沿竖直方向安装的升降气缸。
9.如权利要求8所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述导向片包括互相垂直的两部分,当导向片与外箱的内壁贴合时,所述导向片的两部分分别与外箱的两个相邻内侧壁贴合,当导向片与内箱的外侧面贴合时,所述导向片的两部分分别与内箱的两个相邻外侧面贴合。
10.如权利要求8所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述固定架设有与四个所述外箱托板一一对应的滑轨,所述滑轨沿水平方向设置,且滑轨的一端指向固定架的中心,滑轨对应的所述外箱托板滑动设置在滑轨上,所述固定架还设有用于驱动外箱托板滑移的往复气缸。
11.如权利要求10所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述固定架的四角还连接有角度调节机构,所述角度调节机构包括与固定架栓接的基板以及与基板栓接的调节板,所述滑轨与往复气缸均安装在调节板上,所述基板沿竖向开设有至少两个贯穿自身的长圆孔,所述基板的长圆孔穿过设有定位螺栓,所述定位螺栓的螺纹端与固定架螺纹配合,所述长圆孔的长度方向指向固定架的中心;
所述调节板开设有若干沿竖向贯穿自身的通槽,所述调节板的通槽穿过设有锁止螺栓,所述锁止螺栓的螺纹端与基板螺纹配合,若干所述通槽绕一竖直轴线均匀排列,通槽的两侧的侧壁为弧形壁,各个通槽的两个弧形壁所在弧面的轴线均与所述竖直轴线重合。
12.如权利要求1所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述内箱定位机构还包括与沿竖直方向安装在基座顶面的调节气缸,所述调节气缸的缸体与基座连接,活塞杆与定位结构连接,所述定位结构通过调节气缸与基座连接。
13.如权利要求1所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述定位结构的长槽与自身长度方向垂直的截面具有尖端向下的角部,所述角部的夹角大于60度。
14.如权利要求1至13任一项所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述开箱套箱机还包括安装在基座旁的分别用于从料堆拿取外箱与内箱的纸箱板的两个取料装置,所述取料装置包括用于取放并展开纸箱板的展开机构以及用于驱使展开机构在料堆与对应的外箱或内箱定位机构之间往复移动的机械臂。
15.如权利要求14所述的一种开箱套箱机,其特征在于,所述展开机构包括与对应箱子的两个相邻外侧面分别配合的两个板体,两个所述板体互相铰接,两板体之间的铰接轴线平行于箱子相邻两侧面之间的转动轴线,且两板体朝向箱子的侧面均设有用于吸附箱子外侧面的吸盘,其中一个板体背向吸盘的侧面固定连接有调节杆,另一板体背向吸盘的侧面固定连接有开合气缸,所述开合气缸的活塞杆与调节杆铰接,且开合气缸与调节杆之间的铰接轴线平行于两板体之间的铰接轴线。
16.如权利要求15所述的一种开箱套箱机,其特征在于,两个所述板体分别为第一板体与第二板体,两个板体互相齐平且与板体间铰接轴线垂直的两个边缘均铰接有底边定位爪,两个所述底边定位爪的转动轴线重合且与两板体之间的铰接轴线垂直,所述第二板体远离板体间铰接轴线的边缘还铰接有侧边定位爪,所述侧边定位爪的转动轴线与两板体之间的铰接轴线平行,所述板体还连接有用于驱动底边定位爪转动的底边气缸以及用于驱动侧边定位爪转动的侧边气缸,当所述侧边定位爪转动至突出于第二板体设有吸盘的一侧时,侧边定位爪突出于第二板体的部分和两个板体间铰接轴线之间的距离与对应箱子的长度或宽度适配。
17.一种适用于权利要求1至13任一项所述的开箱套箱机的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.控制所述长边折边机构的推板从内箱定位机构上方移开,并控制两个所述短边折边机构的折边板预先转动至竖直状态,将展开的内箱与外箱分别放置在内箱定位机构与外箱定位机构上;
S2.控制安装座滑移靠近内箱,直至两个短边折边机构的折边板从两侧贴合抵紧内箱;
S3.控制所述外箱定位机构下落,使外箱与内箱部分套合;
S4.转动所述短边折边机构的折边板,将内箱箱底的短边闭合;
S5.控制两个所述长边折边机构的推板移动,推动内箱箱底的长边闭合,同时控制所述短边折边机构的安装座滑移远离内箱,将所述折边板从内箱箱底的长边与短边之间抽出;
S6.控制所述外箱定位机构向下移动,使外箱与内箱套合形成套装箱,随后外箱定位机构继续向下移动脱离套装箱;
S7.取下所述套装箱。
18.一种适用于权利要求16所述的开箱套箱机的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.使用所述取料装置的展开机构吸附对应箱子的纸箱板,并将所述展开机构的底边定位爪与侧边定位爪转动至突出于板体的同一侧;
S2.利用所述机械臂带动展开机构与吸附的纸箱板间歇地转动,使纸箱板依次位于底边定位爪的上方与侧边定位爪的上方;
S3.在所述纸箱板转动至底边定位爪上方以及侧边定位爪上方的状态时,均控制所述展开机构的吸盘同步关闭并重启一次,使纸箱板在吸盘关闭期间滑落至与下方的定位爪抵接;
S4.控制所述开合气缸驱动展开机构的两个板体相对转动,将所述展开机构吸附的箱子展开;
S5.控制所述长边折边机构的推板从内箱定位机构上方移开,并控制两个所述短边折边机构的折边板预先转动至竖直状态,将展开的内箱与外箱分别放置在内箱定位机构与外箱定位机构上;
S6.控制安装座滑移靠近内箱,直至两个短边折边机构的折边板从两侧贴合抵紧内箱;
S7.控制所述外箱定位机构下落,使外箱与内箱部分套合;
S8.转动所述短边折边机构的折边板,将内箱箱底的短边闭合;
S9.控制两个所述长边折边机构的推板移动,推动内箱箱底的长边闭合,同时控制所述短边折边机构的安装座滑移远离内箱,将所述折边板从内箱箱底的长边与短边之间抽出;
S10.控制所述外箱定位机构向下移动,使外箱与内箱套合形成套装箱,随后外箱定位机构继续向下移动脱离套装箱;
S11.取下所述套装箱。
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