发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种装箱速度快、工作效率高的侧推式包装盒装箱机。
为解决上述问题,本发明采用如下技术方案:
一种侧推式包装盒装箱机,包括机架,在机架上设有传送带机构、整理机构、纸箱缓存料库、开箱机构和封箱机构,其特殊之处是:
所述传送带机构与整理机构沿机架纵向前后布置且相互对应,用于将待装箱的包装盒送入整理机构;所述整理机构设置在开箱机构的输出端一侧,用于将包装盒在储存平台上完成装箱前的整理;
所述纸箱缓存料库、开箱机构和封箱机构沿机架纵向由前至后依次布置并与所述传送带机构和整理机构平行布置,所述纸箱缓存料库用于储存待使用的包装箱,所述开箱机构用于吸取纸箱缓存料库内的包装箱并展开后传送给封箱机构;
在机架上位于整理机构上方沿机架横向设有推盒机构,用于将整理机构整理好的多组包装盒推入储存平台并将储存平台上储存的包装盒推入展开的包装箱内;所述封箱机构用于实现包装箱装箱后的封箱和输出;
所述整理机构包括支撑板架,在支撑板架的二根导柱上安装有相互对称的固定夹组和活动夹组,用于接纳传送过来的一组包装盒;
在固定夹组和活动夹组上分别设有相互对应并可摆动伸缩的摆动托条,用于托住被推举的一组包装盒;
在支撑板架上设有提升机构,在提升机构上设有托板,托板位于固定夹组和活动夹组之间,用于推举传送到位的一组或多组包装盒;
所述储存平台设在支撑板架上且位于固定夹组上方,用于容纳堆叠好的多组包装盒;
所述开箱机构包括采用伺服电机驱动的直线往复机构,在直线往复机构的滑动板上分别可旋转安装有上下布置的第一驱动轴和第二驱动轴,第一、第二驱动轴一端分别与设在所述滑动板上的第一动力源和第二动力源传动连接,在第一、第二驱动轴另一端连接有左右布置的第二吸盘支架和第一吸盘支架;在第一、第二吸盘支架上分别安装有第一吸盘和第二吸盘,用于在第一、第二吸盘支架的带动下相互配合实现开箱。
作为进一步优选,所述固定夹组包括固定支板,固定支板通过固定轴套固定在二根导柱上,在固定支板上对应活动夹组一侧分别通过垫板连接上下布置的限位挡板和限位托板,在固定支板上并列设有二个矩形开口,在下方的垫板上位于矩形开口内分别铰接有支撑块,在二个支撑块上固接所述摆动托条且位于限位挡板和所述限位托板之间;在固定支板另一侧对应支撑块上部分别设有限位块,在支撑块与限位块之间设有压力弹簧,支撑块在压力弹簧的作用下靠在垫板上。
作为进一步优选,所述活动夹组与固定夹组结构基本相同,不同之处在于,在固定支板两端分别设有挡板支架,在挡板支架上分别设有前挡板和后挡板,前挡板和后挡板竖直布置在固定夹组和活动夹组之间,且前挡板下端长于后挡板,用于传送到位的一组或多组包装盒被推举上移时的导向。
作为进一步优选,其中的固定支板通过直线轴承安装在二根导柱上,且在固定支板与支撑板架的支撑板之间设有丝杠调节机构,以便根据包装盒规格调整活动夹组与固定夹组的间距。
作为进一步优选,在固定支板外侧固定有尺板,在尺板两端分别可滑动固定有滑块,所述挡板支架分别连接在对应的滑块上,以便于准确调整前挡板和后挡板的位置。
作为进一步优选,在对应前挡板的挡板支架下端铰接有触发臂,在触发臂与挡板支架下端之间设有压簧,触发臂在压簧的作用下斜插入前挡板内侧,在挡板支架下端外侧设有与触发臂对应的接近开关,用于接纳满一组包装盒之后触发所述提升机构。
作为进一步优选,所述提升机构包括固定在支撑板架上的安装架,安装架位于固定夹组内侧,在安装架内侧沿竖直方向设有同步带机构,在安装架外侧对称设有滑轨,并在滑轨上通过滑块滑动安装有托板架,托板架与同步带机构的同步带固接,托板架外侧上端由二根导柱之间插入到固定夹组和活动夹组之间,所述托板固定在托板架上。
作为进一步优选,在储存平台两侧分别设有导向侧板,用于堆叠好的多组包装盒横推时的导向。
作为进一步优选,所述推盒机构包括推送支架,在推送支架上安装有采用伺服电机驱动的平移往复机构,用于带动推手平移往复运动实现推盒;在平移往复机构上连接有升降机构,升降机构下端连接所述推手,用于带动推手升降往复运动。
作为进一步优选,所述升降机构包括安装板架,在安装板架上沿竖直方向设有动力源和二根滑轨,在二根滑轨上分别通过滑块滑动安装有连接板和悬臂架,所述动力源的输出端与连接板连接,在连接板上通过齿轮轴和轴承安装有可旋转的齿轮,并在齿轮两侧分别设有与齿轮啮合的固定齿条和活动齿条,其中固定齿条与安装板架固接,活动齿条与所述悬臂架固接,在悬臂架下端固定所述推手。
作为进一步优选,在动力源的输出端通过鱼眼接头连接有短轴,所述齿轮轴和短轴一端分别插入连接板上的开口孔内并通过锁紧螺钉夹固在连接板上。
作为进一步优选,所述第一吸盘支架包括二根第一摆杆、二根第一立杆和一个第一连接座,二根第一摆杆与二根第一立杆相互铰接成一个平行四边形,二根第一摆杆的外端分别铰接在第一驱动轴上和固定在第二驱动轴上;所述第一连接座与二根第一立杆的上端铰接,所述第一吸盘通过第一座板连接在第一连接座上;使第一座板在第一吸盘支架的带动下往复摆动,并在摆动时从水平状态到竖直状态往复切换。
作为进一步优选,所述第二吸盘支架包括二组第二摆杆、一根第二立杆和一个第二连接座,二组第二摆杆平行布置且一端分别固定在第一驱动轴上和铰接在第二驱动轴上,二组第二摆杆另一端分别与第二立杆铰接,所述第二连接座固定在第二立杆的上端,使第二连接座在第二吸盘支架的带动下往复移动;所述第二吸盘通过第二座板安装在第二连接座上,用于辅助第一吸盘实现开箱。
作为进一步优选,所述第一座板与第一连接座之间连接有通气板,所述第一连接座一端通过L型板架和螺钉与通气板固接,第一连接座另一端与通气板通过定位销相互插接。
作为进一步优选,在通气板上位于第一连接座的槽口内设有压力传感器,用于检测第一吸盘对包装箱的压力。
作为进一步优选,所述第一动力源为气缸,气缸输出端连接有齿条,所述第一驱动轴一端设有齿轮,所述第一驱动轴与第一动力源通过相互啮合的齿轮和齿条传动连接。
作为进一步优选,所述第二动力源为伺服电机,伺服电机输出轴与第二驱动轴同轴连接,第二驱动轴通过轴承套和轴承安装在滑动板上。
作为进一步优选,所述直线往复机构包括安装板架,在安装板架上安装有所述伺服电机驱动的同步带机构并设有二根滑轨,在二根滑轨上通过滑块安装有滑动板,滑动板与同步带机构的同步带连接。
作为进一步优选,所述纸箱缓存料库包括调宽支架,在调宽支架的钢管导轨上设有二个水平布置且间距可调的间歇传送机构,二个间歇传送机构对称布置,用于支撑并间歇传送包装箱;
在其中一个间歇传送机构的外侧板上设有滑动导轨,在滑动导轨上滑动安装有立板,在立板上滑动安装有撑箱架和限位杆,限位杆竖直布置并与撑箱架固接,限位杆下端靠自重插入间歇传送机构的传送链条内,用于使撑箱架跟随间歇传送机构运转而向前滑动,从而向前推送包装箱;
在每个间歇传送机构的前端分别设有下限位机构,在每个间歇传送机构的外侧板前端分别设有竖直布置且相互对应的限位支臂,在限位支臂上分别设有侧限位机构,用于配合下限位机构实现对包装箱的限位和释放。
作为进一步优选,所述间歇传送机构包括安装底板,在安装底板上安装有链条传送机构,在链条传送机构的主动轴上通过单向轴承安装有连接臂,在安装底板底面位于连接臂下方设有驱动气缸,驱动气缸上端与连接臂一端铰接,用于驱动链条传送机构间歇运转。
作为进一步优选,在所述立板上沿竖直方向设有滑轨,所述撑箱架通过滑块安装在滑轨上,在立板上固定有支座,所述限位杆通过滑动配合贯穿支座并通过一个夹杆座固定在撑箱架上。
作为进一步优选,所述撑箱架包括一个L型板架,L型板架的长边悬置在二个间歇传送机构的上方,在L型板架的长边设有长孔并在长孔上通过螺栓安装有V型挡架。
作为进一步优选,所述下限位机构包括控制气缸、压箱板和L型勾手,所述控制气缸固定在间歇传送机构的安装底板前端,且上端与压箱板内端固接,所述L型勾手嵌入设在压箱板外端的矩形槽口内且内端与压箱板铰接,L型勾手中部通过一个支杆铰接在所述安装底板前端,用于在控制气缸的带动下实现压箱板的伸缩和L型勾手的摆转。
作为进一步优选,所述侧限位机构与下限位机构的结构基本相同,也包括控制气缸、压箱板和L型勾手,其控制气缸通过一个气缸座安装在限位支臂上的滑槽内,所述L型勾手嵌入在压箱板前端的矩形槽口内且内端与压箱板铰接,L型勾手中部通过一个支杆铰接在所述气缸座前端,用于在控制气缸的带动下实现压箱板的伸缩和L型勾手的摆转,从而实现对包装箱的限位和释放,以及释放时对后面包装箱的夹持。
本发明的有益效果是:
1、由于所述纸箱缓存料库、开箱机构和封箱机构沿机架纵向由前至后依次布置并与所述传送带机构和整理机构平行布置,在机架上位于整理机构上方沿机架横向设有推盒机构,通过推盒机构可将整理机构的储存平台上整理好的包装盒一次性推入展开的包装箱内;然后通过封箱机构便可实现包装箱装箱后的封箱和输出,缩短了推盒机构的行动路径,提升了装箱机速度,装箱速度快、工作效率高。
2、通过整理机构上安装相互对称的固定夹组和活动夹组,能够接纳传送过来的一组包装盒;通过固定夹组和活动夹组上分别设置可摆动伸缩的摆动托条,能够托住被推举的一组包装盒;通过在支撑板架上设置的提升机构,提升机构的托板位于固定夹组和活动夹组之间,能够向上推举传送到位的一组或多组包装盒,并通过推盒机构横向推送,可使包装盒在储存平台上完成装箱前的最终垛型,从而能够将堆叠好的多组包装盒一次推入包装箱内,整理速度快,工作效率高。
3、由于推盒机构包括平移往复机构和升降机构,通过平移往复机构和升降机构能够带动推手实现一个矩形运动轨迹;可避免在推送包装盒的动作同时占用包装盒的上盒位置,使后续包装盒无需等待推手复位便可同时传送到储料平台前侧,实现推盒与上盒动作同时进行;缩短了设备节拍,提高了装箱效率;
4、由于在升降机构的动力源输出端通过连接板连接有可旋转的齿轮,并在齿轮两侧分别设有与齿轮啮合的固定齿条和活动齿条,通过固定齿条对齿轮的限位,使齿轮在往复升降的同时进行旋转,从而能够带动推手以二倍于动力源的速度进行升降,大大加快了推手的升降速度,缩短了推手的复位时间。
5、通过开箱机构的第一吸盘和第二吸盘相互配合分别吸附于包装箱的二个相邻面,并在第一、第二吸盘支架的带动下往复动作,能够保证各种形状的包装箱均可顺利展开,通用型强,可提高开箱速度。
6、由于在纸箱缓存料库的一个间歇传送机构上通过滑动导轨滑动安装有立板,在立板上滑动安装有相互连接的撑箱架和限位杆,通过限位杆下端插入间歇传送机构的传送链条内,可使撑箱架跟随间歇传送机构运转而向前滑动,从而向前推送包装箱,能够实现平稳送箱,防止包装箱倾倒。
7、由于在纸箱缓存料库的每个间歇传送机构的前端分别设有下限位机构,在每个间歇传送机构的外侧板前端分别设有限位支臂,在限位支臂上分别设有侧限位机构,通过侧限位机构配合下限位机构能够实现对包装箱的限位和释放,可避免包装箱在释放时产生卡顿和变形。
具体实施方式
如图1-图6所示,本发明涉及的一种侧推式包装盒装箱机,包括机架185,在机架185上安装有传送带机构180、整理机构186、纸箱缓存料库179、开箱机构181和封箱机构184,所述传送带机构180与整理机构186沿机架185纵向前后布置且相互对应,传送带机构180包括相互连接的倾斜段和水平段,且倾斜段一端由机架185引出,用于将待装箱的包装盒送入整理机构186;所述整理机构186设置在开箱机构181的输出端一侧,用于将包装盒在储存平台上完成装箱前的整理;
所述纸箱缓存料库179、开箱机构181和封箱机构184沿机架185纵向由前至后依次布置并与所述传送带机构180和整理机构186平行布置,所述纸箱缓存料库179用于储存待使用的包装箱,所述开箱机构181用于吸取纸箱缓存料库179内的包装箱并展开后传送给封箱机构184;在机架185上位于整理机构186上方沿机架185横向设有推盒机构182,用于将整理机构186整理好的多组包装盒推入储存平台并将储存平台上储存的包装盒推入展开的包装箱内;所述封箱机构184用于实现包装箱装箱后的封箱和输出。
在机架185中部的顶梁上固定有悬臂187,在悬臂187外端吊装有PLC控制器183,控制器183通过控制电路与纸箱缓存料库179和各个机构的动力源电连接,用于控制各个机构的动力源启动。
如图7-图14所示,所述整理机构包括一个支撑板架1,所述支撑板架1包括一块竖直布置的基板1001,在基板1001前侧通过平行布置的二块连接板1002使用螺钉连接有支撑板1003,在平行布置的基板1001与支撑板1003之间连接有二根导柱1004。
在支撑板架1的二根导柱1004上对称安装有固定夹组3和活动夹组8,所述固定夹组3包括一个矩形固定支板21,固定支板21通过二个固定轴套22使用螺钉固定夹持在二根导柱1004上,在固定支板21上对应活动夹组8一侧分别通过垫板23和螺钉固定连接有限位挡板26和L型限位托板24,限位挡板26和限位托板24上下同面布置,所述限位托板24用于接纳传送过来的一组包装盒;
在固定支板21上并列设有二个矩形开口,在下方的垫板23上位于矩形开口内分别通过销轴铰接有L型支撑块25,在下方的垫板23上通过二个支撑块25铰接摆动托条30,摆动托条30位于限位挡板26和限位托板24之间,且摆动托条30的截面近似为下窄上宽的梯形,用于托住被推举的一组包装盒;在固定支板21另一侧对应支撑块25上部分别通过螺钉固定有限位块28,在支撑块25与限位块28之间设有压力弹簧29,支撑块25在压力弹簧29的作用下靠在垫板23上,使摆动托条30凸出限位挡板26和所述限位托板24。
所述活动夹组8与固定夹组3结构基本相同且对称布置,不同之处在于,其中的固定支板21通过二个轴套31和直线轴承安装在二根导柱1004上,且在固定支板21与所述支撑板1003之间设有丝杠调节机构33,丝杠调节机构33的丝杠两端可旋转安装在所述支撑板1003和固定夹组3的固定支板21上且一端由支撑板1003穿出,丝杠调节机构33的丝母固定在活动夹组8的固定支板21上,以便根据包装盒规格调整活动夹组8与固定夹组3的间距;
在活动夹组8的固定支板21两端分别设有挡板支架7,在挡板支架7上分别固定有前挡板6和后挡板13,前挡板6和后挡板13竖直布置在固定夹组3和活动夹组8之间,且前挡板6下端长于后挡板13,用于传送到位的一组或多组包装盒被推举上移时的导向;
在活动夹组8的固定支板21外侧通过螺钉固定有尺板12,在尺板12两端分别通过螺钉可滑动固定有滑块14,即旋紧螺钉后便可将滑块14夹紧固定在尺板上,所述挡板支架7分别通过螺钉连接在对应的滑块14上,以便于准确调整前挡板6和后挡板13的相互位置,从而调节传送进来的一组包装盒的个数;
在对应前挡板6的挡板支架7下端通过销轴铰接有L型触发臂16,在触发臂16与挡板支架7下端之间设有压簧17,触发臂16在压簧17的作用下斜插入前挡板6内侧且卡在挡板支架7下端,在挡板支架7下端外侧通过支架安装有与触发臂16对应的接近开关18,用于接纳满一组包装盒之后触发提升机构。
在支撑板架1上设有所述提升机构,在提升机构上设有托板15,所述托板15位于固定夹组3和活动夹组8之间,用于推举传送到位的一组或多组包装盒。
所述提升机构包括固定在支撑板架1上的安装架11,安装架11位于固定夹组3内侧,在安装架11内侧沿竖直方向安装有采用伺服电机5驱动的同步带机构4,在安装架11外侧对称固定有滑轨2,并在滑轨2上通过滑块10滑动安装有托板架9,托板架9是由滑板901、底板902和门型架903依次连接而成且为两侧高度不等的U型,托板架9的滑板一侧固定有夹块32,托板架9通过夹块32穿过设在安装架11中部的长孔并与同步带机构4的同步带通过夹板20和螺钉固接,托板架9外侧的门型架上端由二根导柱1004之间插入到固定夹组3和活动夹组8之间,所述托板15为L型且通过螺钉固定在托板架9上。
在支撑板架1上位于固定夹组3上方固定支撑有储存平台19,用于容纳堆叠好的多组包装盒。在储存平台19两侧分别固定有导向侧板27,用于堆叠好的多组包装盒横推入盒时的导向。
作业时,所述整理机构通过控制器183控制提升机构的伺服电机5和平移往复机构37的伺服电机50工作。具体过程如下:
1、通过固定夹组3和活动夹组8上对称布置的限位托板24,接纳通过传送装置传送过来的一组包装盒,直至包装盒行进到接触触发臂16并推动触发臂16翻转触发对应的接近开关18,
2、此时接近开关18发出信号给装箱机的控制器183,通过控制器控制提升机构的伺服电机5启动,带动同步带机构运转,并带动托板15上行,从而将二个限位托板24之间的一组包装盒向上推送,当包装盒上行至摆动托条30时,会挤压摆动托条30向外摆转缩回,当包装盒上行至超过摆动托条30时,摆动托条30在压簧的作用下复位并托住被推举的一组包装盒;
3、伺服电机5带动同步带机构反向运转,并带动托板15下行复位,重复上述动作,直至叠加在一起的多组包装盒达到层数要求并卡在摆动托条30上;通过提升机构的伺服电机5带动同步带机构运转,并带动托板15上行,将叠加在一起的多组包装盒推送到储存平台的高度;
4、启动平移往复机构37的伺服电机50,带动同步带机构运转,并带动悬臂架36下端的推手35将叠加在一起的多组包装盒推送到储存平台内;当包装盒进入储存平台时,控制提升机构的伺服电机5启动,带动同步带机构反向运转,并带动托板15下行复位,便可继续接纳通过传送装置传送过来的下一组包装盒;
5、当推手35将叠加在一起的多组包装盒推送到位时,控制气缸缩回并带动齿轮49上行,齿轮49在上行的同时在固定齿条58的限位作用下进行旋转,从而带动活动齿条44、悬臂架36和推手35上移,上移后控制伺服电机50反转,通过同步带机构带动推手35反向平移,平移到后止点时,控制气缸伸出,便可带动推手35回到初始位置,准备下一次推送;
6、由于推手35的运行轨迹为一个长方形,使推手35复位时不会影响提升机构将叠加在一起的多组包装盒继续向上推送,因此可实现推盒与上盒动作同时进行;最终可使包装盒在储存平台上完成装箱前的最终垛型,从而通过推盒机构182能够将堆叠好的多组包装盒一次推入包装箱内。
如图15-图21所示,所述推盒机构182包括设在机架185内的推送支架34,推送支架34为一个矩形框架并与支撑板架1通过连板和螺栓连接,在推送支架34上安装有采用伺服电机50驱动的平移往复机构37,用于带动推手35平移往复运动实现推盒;在平移往复机构37上连接有升降机构38,升降机构38下端连接所述推手35,用于带动推手35升降往复运动。
所述平移往复机构37包括固定在推送支架34上端的安装基板39,在安装基板39上安装有伺服电机50和同步带机构41,所述伺服电机50输出端与同步带机构41的主动轮连接,在安装基板39上位于同步带机构41两侧对称固定有二根导轨40,在二根导轨40上分别通过滑块59滑动安装有二个连接块52,其中一个连接块52通过夹块60和螺钉与同步带机构41的同步带连接。
所述升降机构38包括竖直布置的安装板架46,安装板架46与连接块52固接并通过连接块52滑动安装在二根导轨40上,在安装板架46上沿竖直方向设有动力源47和二根滑轨45,二根滑轨45对称布置在动力源47两侧;在动力源47一侧的滑轨45上通过二个滑块51滑动安装有连接板55,在连接板55上设有齿轮轴43,在动力源47的输出端通过鱼眼接头56连接有短轴57,所述齿轮轴43和短轴57一端分别插入连接板55上的开口孔内并通过锁紧螺钉54夹固在该连接板55上;
在齿轮轴43上通过轴承安装有可旋转的齿轮49;在齿轮49两侧分别设有与齿轮49啮合的固定齿条58和活动齿条44,其中固定齿条58与安装板架46通过一个L型板架42固接,活动齿条44固定在一个悬臂架36上,所述悬臂架36通过一块底板53和二个滑块滑动安装在对应的滑轨45上,在悬臂架36下端固定所述推手35。所述动力源47优选为气缸。在安装板架46的上、下端分别固定有油压缓冲器48,油压缓冲器48分别与连接板55和底板53对应,用于实现推手35升降往复运动时的平稳停止。
作业时,通过控制器控制伺服电机17启动,通过同步带机构8带动升降机构5平移,从而带动推手2平移,将所述整理机构整理好的一组包装盒自动推入前面的储料平台或包装箱内;
推手2前行到位后,通过控制器启动动力源47即气缸缩回,带动齿轮16上移,齿轮16在上移的同时在固定齿条25的限位作用下进行旋转,从而通过活动齿条11带动悬臂架3和推手2上移,上移后启动伺服电机17反转,通过同步带机构8带动推手2反向平移,平移到后止点时,控制气缸伸出,便可带动推手2回到初始位置。
如图22-图30所示,所述纸箱缓存料库179包括一个调宽支架61,调宽支架61固定在机架185上对应传送带机构180一端;在调宽支架61的钢管导轨上设有二个水平布置且间距可调的间歇传送机构62,二个间歇传送机构62对称布置,用于支撑并间歇传送包装箱。
所述调宽支架61包括二块平行布置的支撑板96,二块支撑板96通过螺钉固定在装箱机的机体上,在二块支撑板96之间固定连接有二根所述钢管导轨95,在二根钢管导轨95内分别通过轴承安装有丝杠传动组件94,且在钢管导轨95的管壁底部分别沿轴向设有限位长孔951,所述间歇传送机构的安装底板68底面分别通过螺钉固定有二个滑块93,并通过二个滑块93安装在二根钢管导轨95上,其中一个滑块93通过贯穿限位长孔951的螺钉与丝杠传动组件94的丝母连接,另一个滑块93通过直线轴承92安装在对应的钢管导轨95上;所述丝杠传动组件94的丝杠一端分别由对应的支撑板96穿出,以便于分别调整二个间歇传送机构的相互位置,从而调整间距。
所述间歇传送机构62包括安装底板68,在安装底板68两侧分别通过螺钉固定有外侧板72和内侧板69,在安装底板68上安装有链条传送机构,链条传送机构的主动轴1304和从动轴90两端分别通过轴承座和轴承安装在安装底板68两端,并在主动轴1304和从动轴90之间连接有二组相互平行的链条传送组件73;在安装底板68上通过多个槽型支架91支撑有三条托板89,三条托板89分别位于二组链条传送组件73之间和外侧且略低于链条传送组件73的传送链条上边缘,以便托住包装箱;
在链条传送机构的主动轴上通过单向轴承83安装有连接臂82,单向轴承83的内圈通过键连接在主动轴上,在安装底板68底面位于连接臂82下方固定有驱动气缸81,驱动气缸81的活塞杆上端与连接臂82一端通过销轴铰接,用于驱动链条传送机构间歇运转。在连接臂82一端对应销轴处设有腰型孔,以便于连接臂82的摆转,从而带动主动轴单向旋转。
在其中一个间歇传送机构的外侧板72上固定有滑动导轨67,在滑动导轨67上通过滑块连接滑动安装有立板66,在立板66上滑动安装有撑箱架64和限位杆65,限位杆65竖直布置并与撑箱架64固接,限位杆65下端为锥形并靠自重插入间歇传送机构的传送链条内,用于使撑箱架64跟随间歇传送机构运转而向前滑动,从而向前推送包装箱;
在所述立板66上沿竖直方向固定有滑轨77,所述撑箱架64通过滑块安装在滑轨上,在立板66上位于滑轨77下方固定有L型支座75,所述限位杆65通过滑动配合贯穿L型支座75并通过一个夹杆座76夹持固定在撑箱架64上,所述夹杆座76通过螺钉固定在撑箱架64上。
所述撑箱架64包括一个L型板架70,L型板架70的长边悬置在二个间歇传送机构的上方,在L型板架70的长边设有长孔并在长孔上通过螺栓固定有V型挡架98,V型挡架98是由二根档杆上端相互铰接而成,以便调整V型挡架的高度。
在每个间歇传送机构的前端分别设有下限位机构74,在每个间歇传送机构的外侧板72前端分别设有竖直布置且相互对应的限位支臂63,在限位支臂63上分别设有二个侧限位机构71,用于配合下限位机构74实现对包装箱的限位和释放。
所述下限位机构74包括控制气缸85、压箱板88和L型勾手87,所述控制气缸85通过一块座板架沿竖直方向固定在间歇传送机构的安装底板68前端,且上端与压箱板88内端固接,在压箱板88外端设有一个矩形槽口,所述L型勾手87通过间隙配合嵌入所述矩形槽口内且内端与压箱板88通过销轴铰接;L型勾手87前端的卡沿伸出时卡在包装箱的下边缘。在所述座板架前端铰接有支杆86,所述L型勾手87中部铰接在支杆86上端,用于在控制气缸85的带动下实现压箱板88的伸缩和L型勾手87的摆转。
所述侧限位机构71与下限位机构74的结构基本相同,也包括控制气缸85、压箱板88和L型勾手87,其控制气缸85通过一个气缸座97安装在限位支臂63上的滑槽内,所述L型勾手87嵌入在压箱板88前端的矩形槽口内且内端与压箱板88铰接,L型勾手87中部通过一个支杆86铰接在所述气缸座97前端,用于在控制气缸85的带动下实现压箱板88的伸缩和L型勾手87的摆转,从而实现对包装箱的限位和释放,以及释放时对后面包装箱的夹持;
在限位支臂63的滑槽一侧设有条形孔6301,所述气缸座97通过一侧的凸台插入条形孔内并通过贯穿条形孔的螺钉固定在滑槽内,以便调整侧限位机构71的位置;在气缸座97后端通过螺钉固定有导向板78,用于将包装箱导入两侧的侧限位机构71之间。
在二个限位支臂63上端内侧分别固定有导向套80,在二个导向套80之间通过滑动间隙配合穿设有导向杆79,导向杆79两端分别通过支架固定在装箱机的机架185上,以实现对限位支臂63的辅助支撑和开合导向。
使用时,将折叠起来的包装箱188放置在二个间歇传送机构的链条传送组件73上,向上提起限位杆65,使限位杆65下端脱离传送链条,将立板66、撑箱架64和限位杆65沿滑动导轨67移动,使撑箱架64贴在最后一个包装箱上,将包装箱夹持在撑箱架64与L型勾手87之间;放下限位杆65,使限位杆65下端插入传送链条;
取箱时,启动侧限位机构71与下限位机构74的控制气缸85,推动压箱板88伸出,并带动L型勾手87摆转,使L型勾手87前端的卡沿缩回,从而释放最前端的包装箱,通过后续抓取设备抓取;同时,压箱板88伸出时可对后面的包装箱进行夹持,防止后面的包装箱倾倒;
取箱后,使控制气缸85复位,带动L型勾手87复位伸出;同时控制驱动气缸81启动,通过连接臂82和单向轴承83带动链条传送机构的主动轴旋转一个角度,使链条传送机构步进运行,同时通过限位杆65带动立板66和撑箱架64跟随步进,推动包装箱向前移动,使包装箱再次卡到L型勾手87上,等待下一次重复取箱。
如图31-35所示,所述开箱机构181包括采用伺服电机驱动的直线往复机构,该直线往复机构包括一个安装板架99,安装板架99沿水平方向竖直固定在机架185上,在安装板架99后面安装有所述伺服电机117,在安装板架99前面安装有上下布置的二根滑轨100和同步带机构101,所述同步带机构101的主动轮与伺服电机117输出端固定连接,在二根滑轨100上通过二对滑块116安装有一块滑动板104,滑动板104通过一对夹块103与同步带机构101的同步带连接。
在直线往复机构的滑动板104前面分别通过轴承套122和轴承可旋转安装有上下布置的第一驱动轴106和第二驱动轴105,在所述滑动板104后面分别固定有第一动力源119和第二动力源118,第一、第二驱动轴一端分别与第一、第二动力源传动连接,在第一、第二驱动轴另一端连接有左右布置的第二吸盘支架107和第一吸盘支架102。
所述第一吸盘支架102包括平行布置的二根第一摆杆1021、二根第一立杆1022和一个第一连接座1023,二根第一摆杆1021与二根第一立杆1022相互铰接成一个平行四边形,二根第一摆杆1021的外端分别通过轴套铰接在第一驱动轴106上和通过螺钉夹紧固定在第二驱动轴105上;所述第一连接座1023近似为三角形且斜边与二根第一立杆1022的上端通过销轴铰接,第一吸盘112通过第一座板113连接在第一连接座1023上;使第一座板在第一吸盘支架102的带动下往复摆动,并在摆动时从水平状态到竖直状态往复切换;
在第一座板113与第一连接座1023之间连接有通气板114,所述第一连接座1023一端通过L型板架115和螺钉与通气板114固接,第一连接座1023另一端与通气板114通过二个定位销111相互插接。所述第一吸盘112为四个且呈矩形布置在第一座板113上。在通气板114上设有通气道并与所述第一吸盘112连通,用于外接气管。
所述第二吸盘支架107包括二组第二摆杆1071、一根第二立杆1072和一个第二连接座1073,二组第二摆杆1071平行布置且一端分别通过螺钉夹持固定在第一驱动轴106上和通过轴套铰接在第二驱动轴105上,二组第二摆杆1071另一端分别与第二立杆1072通过销轴铰接,所述第二连接座固定在第二立杆1072的上端,使第二连接座1073在第二吸盘支架107的带动下往复移动;在第二连接座1073上通过第二座板109安装有第二吸盘110,用于辅助第一吸盘112实现开箱。
所述第二吸盘110为三个且呈三角形布置在第二座板109上。在第二座板109与第二连接座之间也通过螺钉连接有通气板114,在该通气板114上设有通气道并与所述第二吸盘110连通,用于外接气管。
在通气板114上位于第一连接座1023和第二连接座1073的槽口内分别安装有压力传感器108,用于检测第一吸盘112和第二吸盘110动作时对包装箱的压力。
所述第一动力源119为气缸,气缸输出端通过螺纹连接有齿条120,所述第一驱动轴106一端固定有齿轮121,所述第一驱动轴106与第一动力源119通过相互啮合的齿轮121和齿条120传动连接。在滑动板104后面对应齿条120处设有滑道,用于实现齿条120的滑动限位。所述第二动力源118为伺服电机,该伺服电机输出轴与第二驱动轴105同轴连接。
工作时如图35所示,通过控制器控制伺服电机启动,通过同步带机构101带动滑动板104水平移动,使第一吸盘112和第二吸盘110移动到靠近箱库一端的初始位置;控制第二动力源118启动,带动第一吸盘支架102逆时针转动,同时带动第一座板113由水平转动至竖直状态,吸取纸箱缓存料库内的包装箱A面,然后控制伺服电机反转,带动第一吸盘携带吸附的包装箱脱离箱库;
随后控制第一动力源119动作即气缸伸出,通过齿条和齿轮传动带动第二吸盘支架107顺时针转动,驱动第二吸盘110沿弧线向上移动贴住包装箱B面吸住固定,第二动力源118反向启动,带动第一吸盘支架102顺时针转动,驱动第一吸盘吸住包装箱A面由竖直变为水平,便可完成包装箱展开动作;
最后,伺服电机动作,继续驱动滑动板104反向移动,带动展开的包装箱完成送箱动作。
如图36-45所示,所述封箱机构184包括一个下支架123,在下支架123的二根导向横管150上分别通过滑动套137安装有二组间距可调的下同步带组件124,所述开箱机构的第一座板113在同步带机构101的驱动下可滑动至二组下同步带组件124之间;在外侧的下同步带组件124上通过所述滑动套137连接有安装架138,在安装架138前端安装有前折舌机构139,用于折下包装箱外端一侧短舌。在所述整理机构的基板1001上对应开箱机构一侧也设有一个前折舌机构139,用于折下包装箱内端一侧短舌。
所述下支架123包括竖直布置的一块基板147和二块L型支板140以及二根导向横管150,二根导向横管150分别固定连接在二块支板140上端与一块基板147之间,在二根导向横管150上分别设有条形长孔,并在二根导向横管150内分别设有丝杠传动组件141,丝杠传动组件141的丝杠两端分别通过轴承安装在导向横管150内,丝杠传动组件141的丝母分别通过贯穿条形长孔的螺钉与外侧的下同步带组件124上的滑动套137连接,二个丝杠传动组件141的丝杠一端穿过基板147并通过链条传动组件148连接,其中一个丝杠传动组件141的丝杠另一端穿过对应的支板140并设有四方头,以便调节二组下同步带组件124的间距。
所述下同步带组件124包括支撑板151,支撑板151通过二块立板171连接二个所述滑动套137并通过滑动套137滑动安装在二根导向横管150上,在支撑板151两端分别通过轮轴和轴承安装有可旋转的主动轮161和从动轮152,在主动轮和从动轮之间挂设有同步带173,在每个同步带34上均布固定粘贴有二个限位挡块162,以便推动包装箱平稳前进。
如图9所示,所述前折舌机构139包括前折舌气缸166和二根摆杆169,前折舌气缸166的缸体一端通过短轴铰接在安装架138前端,二根摆杆169的一端分别通过短轴和轴承铰接在安装架138前端,前折舌气缸166的活塞杆一端与位于前端的一根短轴下端通过曲柄170连接,二根摆杆169的上端通过连接块168相互铰接,并在连接块168上通过螺钉固定有折舌板167,使折舌板167在跟随摆杆169摆动的同时进行转动。
在下支架123的基板147上分别通过轴座固定有竖直布置的三根导向立管129,并通过三根导向立管129固定支撑有上支架128,在上支架128上固定有二根水平布置的导向横管127,并在二根导向横管127上分别通过立板和滑动套安装有二组间距可调的上同步带组件125,上同步带组件125与下同步带组件124的结构相同且上下位置对应,用于配合下同步带组件124实现对包装箱的传送。
在二根导向横管127也分别安装有丝杠传动组件141,丝杠传动组件141的丝杠两端分别通过轴承安装在导向横管127内,丝杠传动组件141的丝母分别通过贯穿条形长孔的螺钉与外侧的上同步带组件125上的滑动套连接,二个丝杠传动组件141的丝杠一端穿过上支架128并通过链条传动组件连接,其中一个丝杠传动组件141的丝杠另一端设有四方头,以便调节二组上同步带组件125的间距。
所述上支架128包括二块相互平行且近似为三角形的上支板159,在二块上支板159之间固接有二个轴座157和四个直线轴承158,其中二个直线轴承158靠近上支架128的两端,其余二个直线轴承158上下同轴布置在上支架128的中部;所述上支架128上的二根导向横管127一端分别插入固定在对应的轴座157内,所述下支架123上位于两侧的二根导向立管129分别穿设并通过锁紧螺钉夹固在靠近上支架128两端的直线轴承158内,下支架123上位于中间的一根导向立管129通过间隙配合贯穿位于上支架128中部的二个直线轴承158内。
所述安装架138是由二块平行布置的长板通过一块短板相互连接而成的Z字形板架,在所述安装架138上通过二个轴座136也固定有二根导向立管134,并与所述基板147上的二根导向立管129位置对应,在所述下支架123和安装架138上相互对应的二根导向立管上分别通过滑块133支撑有一块安装板135,二块安装板135的位置相互对应,在二块安装板135的内侧分别设有相互对称的后折舌机构126,用于折下包装箱另一侧短舌,并压住之前折下的一侧短舌;在上同步带组件125和下同步带组件124的支撑板151上分别设有相互对称的封舌机构131,用于折下包装箱的上、下两侧长舌;在二块安装板135后端分别固定有封箱机芯132,用于封合包装箱两侧的长舌。
所述后折舌机构126包括后折舌气缸164和封舌板165,所述后折舌气缸164为无杆气缸且沿水平方向固定在对应的安装板135上,所述封舌板165固定在后折舌气缸164的输出端。
如图45所示,所述封舌机构131包括封舌气缸156、压舌板154和把合支架155,所述把合支架155通过螺钉固定在所述支撑板151外侧中部,所述压舌板154通过销轴铰接在把合支架155上,所述封舌气缸156的缸体一端铰接在把合支架155上,活塞杆一端铰接在压舌板154上,用于控制压舌板154上的翻转,从而折下包装箱的上、下两侧长舌;在压舌板154上固定有压舌杆174,用于辅助压舌。
在安装架138上的二根导向立管134内分别通过轴承安装有丝杠传动组件153,并在导向立管134上分别设有条形孔并套设所述滑块133,滑块133分别通过贯穿条形孔的螺钉与丝杠传动组件153的丝母连接,所述安装板135连接在二个滑块133上并通过滑块133支撑在对应的二根导向立管134上,所述丝杠传动组件153的丝杠下端穿出导向立管134并通过链条传动组件163连接,以便于调整其中一个后折舌机构126的高度。
在所述基板147上靠近两端的二根导向立管129内也分别通过轴承安装有丝杠传动组件160,设在下支架上的所述滑块133分别通过贯穿条形孔的螺钉与丝杠传动组件160的丝母连接,丝杠传动组件160的丝杠下端穿出导向立管129并通过链条传动组件172连接,以便于调整另一个后折舌机构126的高度。
在下支架123与上支架128之间通过上下布置的支座143和轴承安装有一根可旋转的驱动轴142,驱动轴142上部设有花键,在所述基板147上安装有相互连接的伺服电机145和减速机146,所述驱动轴142下端与设在下支架123上的减速机146传动连接,在二组上同步带组件125和下同步带组件124的主动轮上分别通过花键穿设有主动轴130,所述主动轴130一端分别通过介轴149与所述驱动轴142传动连接,用于驱动上同步带组件125和下同步带组件124同时运转。所述介轴149分别通过轴套和轴承安装在上支架128和下支架123上,介轴149一端与对应的主动轴130通过联轴器连接,介轴149另一端与所述驱动轴142通过一个锥齿轮副144传动连接。
在上同步带组件125和下同步带组件124的支撑板151外侧靠近前端分别设有撑舌机构175,该撑舌机构175包括撑舌支架176、撑舌气缸177和撑舌板178,所述撑舌支架176固定在对应的支撑板151外侧,所述撑舌板178通过销轴铰接在撑舌支架176外端,所述撑舌气缸177沿接近竖直方向铰接在撑舌支架176上,撑舌气缸177输出端通过一个叉状接头与撑舌板178铰接,用于控制撑舌板178转动,从而撑起包装箱两端上、下两侧的长舌,以便推入包装盒。
工作时,该封箱机构步骤如下:
1、通过开箱机构的同步带机构101运行,将展开的包装箱送入到二组上同步带组件125与下同步带组件124的前端之间,通过控制器控制撑舌气缸177伸出,带动撑舌板178内翻,从而撑起包装箱两端上、下两侧的长舌;随后便可通过设在该封箱装置一侧的推盒机构182将整理好的包装盒推入包装箱内;
2、待包装盒被装箱机的推盒机构推入包装箱后,通过控制器控制前折舌气缸166启动缩回,通过曲柄170和连接块168带动二根摆杆169同时向内摆动,摆动时在连接块168的作用下使折舌板在跟随摆杆169摆动的同时向内进行转动,从而折下包装箱一侧短舌;
3、通过装箱机的控制系统同时启动二个后折舌机构126的后折舌气缸164,带动封舌板同时向前滑动,从而同时折下包装箱两端的另一侧短舌,并压住之前折下的一侧短舌;
4、控制伺服电机145启动,带动驱动轴142旋转,通过锥齿轮副144和介轴149同时带动主动轴130旋转,从而带动二组上同步带组件125和下同步带组件124同时运转,通过限位挡块162将包装箱由前向后输送;同时控制后折舌气缸164复位,带动封舌板跟随包装箱行走,一直压住包装箱两侧的短舌;
5、当包装箱输送到对称的封舌机构131之间时,控制封舌气缸156启动,带动压舌板154向内翻转,将包装箱的上、下两侧长舌同时折下,并压住两侧的短舌;
6、包装箱继续向后输送,行走到二个封箱机芯132之间时,通过封箱机芯132的胶带封合包装箱两侧的长舌后并将胶带切断,随着上、下同步带组件的运转,将封合后的包装箱输出。
所述侧推式包装盒装箱机的整机工作过程如下:
1、物料包装盒通过传送带机构180排队进入整理机构186,通过整理机构的二块限位托板24接收物料包装盒,限位物料包装盒的底部和两侧面;使物料包装盒排队沿限位托板24前进,直到接触到前挡板6,触发接近开关18,并发出信号给控制器183;
2、控制器183控制伺服电机5启动,通过同步带机构4带动托板15推举二块限位托板24之间的一组到位物料包装盒向上移动,物料包装盒上移时撞开二个摆动托条30向上,使摆动托条30向外翻转,直到物料包装盒与其脱离接触,摆动托条30通过压力弹簧29推动复位;伺服电机5带动托板15下落复位,物料包装盒底部落到摆动托条30上完成一次储存。
3、托板15回落到初始位置,等待下一组物料包装盒到达前挡板6后控制伺服电机5再次重复推举回落动作,使得下一组物料包装盒与第一组物料包装盒堆叠,落在摆动托条30上。重复动作直到物料包装盒堆叠成方阵,到达要求层数后,托板15在伺服电机5驱动下继续推举,使得此方阵的物料包装盒底部与储存平台19水平。通过推盒机构182将此方阵的物料包装盒推离托板15,并进入储存平台19储存;托板15返回起始位置,准备下一次推举。如此往复直至储存平台19内容纳多组物料包装盒方阵,形成装箱前的最终垛型。
推盒机构182每次推入完成后动力源47动作,拉动齿轮49上移同时转动,活动齿条44和悬臂架36跟随向上移动,使推手35脱离物料包装盒。推手35上升一定高度,避开后续待装箱物料包装盒高度后,伺服电机50动作,带动推手35返回起始位置;升降机构38运动避过物料包装盒宽度后下降到推料起始位置,准备进行下一次推料。
5、同时,纸箱缓存料库179中包装箱上料后,移动V型挡架98贴住包装箱,由驱动气缸81驱动单向轴承83运动,带动链条传送组件73步进运行,推动纸箱前进补料,位于纸箱缓存料库出口处的L型勾手87受到控制气缸85驱动,按照要求开合放箱,提供给开箱机构181抓取。
6、控制开箱机构5中的第二动力源118动作,带动第一吸盘支架102逆时针转动,同时带动第一座板113由水平转动至竖直状态,使第一吸盘112吸取纸箱缓存料库内的包装箱A面;通过伺服电机117带动同步带机构101运转,通过第一吸盘112带着包装箱脱离纸箱缓存料库。
7、控制开箱机构5中的第一动力源119动作,通过齿条120和齿轮121传动驱动第二吸盘110沿弧线向上移动贴住包装箱B面吸住固定,然后第二动力源118正转,通过第一吸盘支架102驱动第一吸盘112吸住包装箱A面由竖直变为水平,完成包装箱展开动作;通过伺服电机117带动同步带机构101运转,将展开的包装箱传送到封箱机构的上、下同步带组件之间,准备接收物料包装盒,并发送信号给控制器。
8、推盒机构182接到推料指令时,伺服电机50旋转通过同步带机构41带动升降机构38平移,从而带动推手35推动码垛好的物料包装盒进入包装箱;
待物料包装盒被推入包装箱后,启动二个前折舌机构139的前折舌气缸166,同时折下包装箱两端一侧短舌;启动二个后折舌机构126的后折舌气缸164,通过封舌板165同时折下包装箱两端的另一侧短舌;随后控制撑舌气缸177缩回,带动撑舌板178外翻,释放包装箱两端上、下两侧的长舌;
然后控制伺服电机145启动,通过驱动轴142带动上、下同步带组件同时运转,并带动装料后的包装箱平移;待包装箱移动至靠近封舌机构131时,封舌气缸156启动伸出,推动压舌板154和压舌杆174内翻,同时折下包装箱两端的上、下两侧长舌。待包装箱前进至封箱机芯132时,通过封胶机芯的胶带将包装箱长舌粘贴,完成输出封箱。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。