CN120246338B - 号牌自动装箱机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车号牌装箱机技术领域，公开了号牌自动装箱机，包括号牌传送带、传送及裁切衬纸的衬纸自动传送裁切总成、可活动衬纸夹爪和号牌夹取机械手总成，气胀轴放卷与重力下压辊配合实现衬纸在衬纸缓存仓内缓存，纸箱夹爪机构将纸箱放在纸箱放置区域，缓存仓组件缓存的衬纸经过送纸压辊组后，可活动衬纸夹爪移动至夹紧衬纸，送纸压辊组与可活动衬纸夹爪同时运行，将衬纸拉至预定位置，签注后的号牌被号牌传送带输送至号牌限位处，号牌夹爪机构夹紧号牌及其上方的衬纸，可活动衬纸夹爪松开衬纸且移动至与衬纸脱离，裁纸机构裁断衬纸，号牌夹爪机构将号牌及衬纸放进纸箱内。避免了出纸不到位，且提升了号牌自动装箱机的自动化程度。

Description

号牌自动装箱机

技术领域

本发明涉及机动车号牌装箱机技术领域，具体涉及一种号牌自动装箱机。

背景技术

机动车号牌在生产时，需要进行签注信息，以便于对号牌进行管理，签注完成的号牌收集到箱子内，成箱储存或运输，相邻的两个号牌之间需要垫一层隔离纸（衬纸），避免号牌叠放时相邻的两个号牌粘连。

现有号牌装箱机放纸功能不稳定，是由送纸压辊组拉扯纸卷，纸卷做被动放纸，送纸速度慢，容易产生送纸不到位的现象，并且送纸压辊组和纸卷之间的隔离纸容易变形起皱挤纸，造成故障。

另外，纸箱无法自动放到预定位置，每次装箱需要人力提前把纸箱放好，并且号牌装箱完成后，无法对接自动接箱装置（如AGV小车、传送带等），装完号牌的满箱需要人力搬运。使得效率低下，占用人工较多，自动化程度低。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种号牌自动装箱机，避免了出纸不到位，并且无需人力提前放置空纸箱，号牌装箱完成后能对接自动接箱装置，避免人工搬运，能提升号牌自动装箱机的自动化程度。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种号牌自动装箱机，包括机架，所述机架上安装有用于输送号牌的号牌传送带、用于传送及裁切衬纸的衬纸自动传送裁切总成、可活动衬纸夹爪和号牌夹取机械手总成，

所述可活动衬纸夹爪位于所述号牌传送带的上方，所述可活动衬纸夹爪与所述机架之间设置有直线导轨组件，所述直线导轨组件的延伸方向与所述号牌传送带的输送方向平行，

所述衬纸自动传送裁切总成包括主体板，所述主体板上安装有用于放置纸卷的气胀轴、用于送纸的送纸压辊组和用于裁纸的裁纸机构，所述气胀轴的下方设置有衬纸缓存仓组件，所述衬纸缓存仓组件包括缓存仓、导向辊和重力下压辊，所述导向辊安装于所述缓存仓内，所述缓存仓的仓壁上设置有竖向导向件，所述重力下压辊通过所述竖向导向件与所述缓存仓滑动连接，所述缓存仓的底部固定有接近开关，当所述重力下压辊沿所述竖向导向件滑动至下端时，所述接近开关动作，从而所述气胀轴停止转动放卷；

所述号牌夹取机械手总成包括用于夹取纸箱的纸箱夹爪机构和用于夹取号牌及衬纸的号牌夹爪机构，所述纸箱夹爪机构夹取纸箱后放置在纸箱放置区域，

所述缓存仓缓存的所述衬纸被所述送纸压辊组送出一定距离，所述可活动衬纸夹爪移动靠近所述送纸压辊组将所述衬纸夹紧，所述送纸压辊组与所述可活动衬纸夹爪同时运行，将所述衬纸拉至预定位置待命，

当签注完成后的号牌被所述号牌传送带输送至号牌限位处时，所述号牌夹爪机构移动并夹紧所述号牌及其上方的所述衬纸，随后所述可活动衬纸夹爪松开所述衬纸且向外运行至与所述衬纸脱离，所述裁纸机构将所述衬纸裁断，所述号牌夹爪机构将夹取的所述号牌及所述衬纸放进所述纸箱放置区域处的所述纸箱内。

优选的：所述可活动衬纸夹爪安装在夹爪支架上，所述可活动衬纸夹爪包括夹爪动力装置、上夹板和下夹板，所述夹爪动力装置驱动所述上夹板靠近或远离所述下夹板，以夹紧或松开衬纸，

所述直线导轨组件包括导轨与滑块，所述滑块可沿所述导轨移动，所述导轨固定在所述机架上，所述导轨与所述号牌传送带平行设置，所述夹爪支架与所述滑块固定连接。

优选的：所述纸箱放置区域处设置有空箱规正机构和满箱推出机构，所述空箱规正机构包括与所述机架固定的纸箱放置底板、与所述纸箱放置底板垂直并固定的侧板、可移动规正板、可升降规正板和可移动规正臂，所述可移动规正板与所述侧板相对，所述纸箱放置底板开设有供所述可升降规正板穿过的规正板避让孔，第一动力装置驱动所述可升降规正板伸出所述纸箱放置底板或缩回，所述可升降规正板与所述可移动规正臂位置相对，第二动力装置驱动所述可移动规正板靠近或远离所述侧板，第三动力装置驱动所述可移动规正臂靠近或远离所述可升降规正板；

所述满箱推出机构包括推出板和纸箱推出动力装置，所述推出板上开设有供所述可移动规正臂穿过的规正臂避让孔，所述纸箱推出动力装置推动所述推出板伸出或收回。

优选的：所述竖向导向件为竖向长导向孔，所述竖向长导向孔开设于所述缓存仓相对的两个仓壁上，所述送纸压辊组包括第一胶压辊和第二胶压辊，所述第二胶压辊中部设置有斜向凸起，所述第一胶压辊中部设置有与所述斜向凸起相适配的斜向凹陷，当所述第一胶压辊与所述第二胶压辊贴靠时，所述斜向凸起与所述斜向凹陷配合，将经过的衬纸中部压出防止衬纸卷曲的防卷竖槽。

优选的：所述第一胶压辊与所述主体板滑动连接，所述第二胶压辊转动安装于所述主体板上，第一动力装置推动所述第一胶压辊贴靠所述第二胶压辊，第二动力装置驱动所述第二胶压辊转动。

优选的：所述裁纸机构位于所述气胀轴的下方和所述缓存仓的上方，所述裁纸机构包括固定切刀和活动切刀，所述活动切刀的一端与所述固定切刀铰接，所述活动切刀的另一端连接有裁切气缸，所述裁切气缸驱动所述活动切刀相对所述固定切刀开合以进行剪切，所述主体板上设置有辅助裁切组件，剪切时所述辅助裁切组件拉动所述活动切刀贴靠所述固定切刀，所述辅助裁切组件拉动所述活动切刀的方向与所述裁切气缸驱动所述活动切刀的方向垂直。

优选的：所述裁切气缸包括气缸杆，所述活动切刀的另一端与所述气缸杆通过浮动接头连接，

设衬纸是从上游向下游传送的，所述固定切刀和所述活动切刀位于所述送纸压辊组的下游，所述活动切刀位于所述固定切刀的下游，

所述辅助裁切组件包括固定销钉、弹簧和弹簧连接板，所述弹簧连接板连接所述气缸杆，所述固定销钉固定在所述主体板上，所述弹簧的两端分别连接所述固定销钉和所述气缸杆，所述弹簧拉动的方向与所述气缸杆伸出的方向垂直，所述弹簧向上游方向拉着所述活动切刀贴靠所述固定切刀。

优选的：所述号牌夹取机械手总成包括安装基板，所述纸箱夹爪机构和所述号牌夹爪机构安装在所述安装基板上，所述纸箱夹爪机构包括纸箱夹爪驱动装置和相对设置的两个纸箱夹爪，所述纸箱夹爪驱动装置驱动两个所述纸箱夹爪相对运动以夹紧纸箱，所述号牌夹爪机构包括号牌夹爪驱动装置、相对设置的两个号牌夹爪和直线导轨组件，所述号牌夹爪与所述安装基板之间设置有所述直线导轨组件，所述号牌夹爪驱动装置驱动两个所述号牌夹爪沿所述直线导轨组件相对运动以夹紧号牌，所述号牌夹爪内侧上固定有衬纸压住装置，两个所述纸箱夹爪位于两个所述号牌夹爪之间。

优选的：所述纸箱夹爪驱动装置包括两个气缸，两个所述气缸分别为第一气缸和第二气缸，两个纸箱夹爪分别为第一纸箱夹爪和第二纸箱夹爪，第一气缸驱动所述第一纸箱夹爪，所述第二气缸驱动所述第二纸箱夹爪，所述第一纸箱夹爪与所述第二纸箱夹爪同时相对运动以夹紧纸箱；

所述安装基板上开设有第一避让孔和第二避让孔，所述第一避让孔用于避让所述第一纸箱夹爪的运动，所述第二避让孔用于避让所述第二纸箱夹爪的运动。

优选的：所述号牌夹爪驱动装置包括两个气缸，两个所述气缸分别第三气缸和第四气缸，两个所述号牌夹爪分别为第一号牌夹爪和第二号牌夹爪，所述第三气缸驱动所述第一号牌夹爪，同时，所述第四气缸驱动所述第二号牌夹爪，所述第一号牌夹爪与所述第二号牌夹爪同时相对运动以夹紧号牌。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明的号牌自动装箱机其号牌传送带运输签注完成的号牌，签注完成的号牌是从号牌签注机的输送带输出的，号牌传送带将签注完成的号牌从皮带外端向靠近送纸压辊组的方向输送，与衬纸出来的方向相反。将纸卷套装在气胀轴上并固定好，将衬纸开头打开，穿过衬纸缓存仓的重力下压辊，衬纸兜绕在重力下压辊上，气胀轴转动将纸卷放卷，重力下压辊在自身重量的作用下沿竖向长导向孔向下移动，从而向下拉动衬纸，将一段衬纸预先缓存在缓存仓内。预先放卷缓存衬纸，使送至送纸压辊组与纸卷之间的衬纸受控不变形起皱。并且即使随着纸卷上的纸越来越少，也不会出现供应不上送纸压辊组的工作需求，使得出纸与送纸压辊组工作节奏相匹配，避免了出现出纸不到位的现象。

在上述预先放卷缓存衬纸的同时，纸箱夹爪机构夹取纸箱后放置在纸箱放置区域，空箱规正机构自动规正纸箱，由二维码识读器识别纸箱上的二维码由总控制系统下达生产任务。预存的一段衬纸经过送纸压辊组后，从裁纸机构的固定切刀和活动切刀之间探出一定距离，可活动衬纸夹爪移动至内极限位置（靠近送纸压辊组的位置）将衬纸夹紧，夹紧后可活动衬纸夹爪沿直线导轨组件移动，同时两个送纸压辊同时转动，将衬纸拉出至预定位置待命。号牌夹取机械手总成通过机械臂运转悬停至衬纸（此时的衬纸位于预定位置待命）上方一定距离，签注机将号牌签注完成后输送至本发明的号牌自动装箱机的号牌传送带上，当签注完成后的号牌被号牌传送带输送至号牌限位处时，签注完成后的号牌会暂时停留在此处，号牌夹取机械手总成向下运动至合适位置，号牌夹爪机构移动并夹紧号牌及其上方的衬纸。随后可活动衬纸夹爪松开衬纸且向外运行至与衬纸完全脱离，裁纸机构将衬纸裁断，然后号牌夹爪机构夹紧号牌及衬纸并提升，通过机械臂运转，号牌夹爪机构将夹取的号牌及衬纸（被裁断后的衬纸）放进纸箱放置区域处的纸箱内。号牌装满箱后，满箱推出机构自动推出到相应的自动对接设备上，由自动对接设备移走满箱。

号牌夹取机械手总成不仅可以同时抓取号牌和衬纸，还可以夹取纸箱，无需人力提前把纸箱放好，并且能对接自动接箱装置，避免人工搬运，大大提升了自动化程度。

气胀轴上设置有纸卷挡板组，能避免纸卷歪斜，避免送纸位置不准及纸卷散落。第二胶压辊中部设置有斜向凸起，第一胶压辊中部设置有与斜向凸起相适配的斜向凹陷，当第一胶压辊与第二胶压辊贴靠时，斜向凸起与斜向凹陷配合，将经过的衬纸中部压出防止衬纸卷曲的防卷竖槽，防卷竖槽沿衬纸的长度方向延伸。防卷竖槽能维持衬纸出纸后形状，防止衬纸因自主卷曲导致防护失效。

综上所述，本发明的号牌自动装箱机使送至送纸压辊组与纸卷之间的衬纸受控不变形起皱，且避免了出现出纸不到位的现象，不会导致送纸压辊组挤纸出现故障，可活动衬纸夹爪与送纸压辊组配合将衬纸送出，确保了每张衬纸长度一致受控，整齐划一，且可以提前把衬纸拉出，等待号牌动作，减少出纸时间。并且无需人力提前放置空纸箱，号牌夹取机械手总成能自动夹取空纸箱，并且能夹取号牌及衬纸将其放进规正好的空纸箱内，号牌装满箱后能对接自动接箱装置，满箱推出机构自动将满箱推出到相应的自动对接设备上，由自动对接设备移走满箱，避免了人工搬运。本发明的号牌自动装箱机使用过程中，大大减少了人力劳动，极大程度地提升了号牌自动装箱机的自动化程度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明号牌自动装箱机的结构示意图；

图2是图1中号牌自动装箱机隐去机械手和部分机罩的结构示意图；

图3是号牌自动装箱机隐去机械手、部分机罩和号牌传送带时的结构示意图；

图4是空箱规正机构的结构示意图；

图5是本发明衬纸自动传送裁切总成的结构示意图；

图6是图5中的衬纸自动传送裁切总成隐去侧挡板的结构示意图；

图7是图5中衬纸自动传送裁切总成隐去仓体侧板的侧视图；

图8是图5中的衬纸自动传送裁切总成另一视角的结构示意图；

图9是衬纸卷放置在衬纸自动传送裁切总成上的示意图；

图10是本发明号牌夹取机械手总成的结构示意图；

图11是图10中隐去光电开关和一个纸箱夹爪时的示意图；

图12是本发明号牌夹取机械手总成另一个视角的结构示意图；

图中：1、机架；2、衬纸自动传送裁切总成；200、主体板；201、气胀轴；J、纸卷；2011、第一电机；2012、减速机；2021、缓存仓；20221、第一导向辊；20222、第二导向辊；20223、第一辅助导向辊；20224、第二辅助导向辊；2023、重力下压辊；2024、接近开关；20211、竖向长导向孔；2001、仓体侧板；2002、仓体底板；2031、第一胶压辊；2032、第二胶压辊；20321、斜向凸起；20311、斜向凹陷；2033、气缸；2003、连接支架；2041、第二电机；2042、主动带轮；2043、从动带轮；2045、同步带；2051、固定切刀；2052、活动切刀；2053、裁切气缸；2004、避让孔；206、浮动接头；2071、固定销钉；2072、弹簧；2073、弹簧连接板；2081、固定挡板；2082、可活动挡板；2083、调节长圆孔；2084、圆孔；3、号牌夹取机械手总成；300、安装基板；301、第一气缸；302、第二气缸；303、第一纸箱夹爪；304、第二纸箱夹爪；305、第三气缸；306、第四气缸；307、第一号牌夹爪；308、第二号牌夹爪；3001、第一避让孔；3002、第二避让孔；3031、纸箱夹持板；3032、橡胶垫；3033、纸箱夹爪加强筋；30311、夹爪臂；30312、观察孔；30313、加强肋板；3091、定位轮支架；3092、定位轮；30921、安装长圆孔；3010、支撑柱盘；3011、光电开关；3012、传感器；3013、导轨；3014、滑块；4、可活动衬纸夹爪；401、夹爪动力装置；402、上夹板；403、下夹板；5、号牌传送带；501、电机；502、第一皮带传动机构；6、夹爪支架；601、第一导轨；602、第一滑块；700、侧板；7001、扫描窗口；701、纸箱放置底板；702、推出板；703、可移动规正板；704、可升降规正板；705、第二动力装置；706、第一动力装置；707、可移动规正臂；708、第三动力装置；8、号牌挡板；G、纸箱放置区域。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为便于描述，我们在图1至图3中假设上参考坐标，参考坐标的设置不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示的号牌自动装箱机，机架1上安装有用于输送号牌的号牌传送带5、用于传送及裁切衬纸的衬纸自动传送裁切总成2、可活动衬纸夹爪4和号牌夹取机械手总成3，

电机501通过第一皮带传动机构502驱动号牌传送带5运行，第一皮带传动机构502包括第一主动带轮、第一从动带轮和第一同步带，第一同步带绕设在第一主动带轮和第一从动带轮上。

可活动衬纸夹爪4位于号牌传送带5的上方，可活动衬纸夹爪4与机架1之间设置有直线导轨组件，可活动衬纸夹爪4可沿直线导轨组件往复运动，直线导轨组件的延伸方向与号牌传送带5的输送方向平行，

衬纸自动传送裁切总成2包括主体板200，主体板200上安装有用于放置纸卷J的气胀轴201、用于送纸的送纸压辊组和用于裁纸的裁纸机构，气胀轴201的下方设置有衬纸缓存仓组件，衬纸缓存仓组件包括缓存仓2021、两个导向辊和重力下压辊2023，导向辊和重力下压辊均包括芯轴和辊体，辊体套设在芯轴外且相对芯轴转动，芯轴的两端分别伸出辊体，辊体上固定有两个间隔的固定环，两个固定环用来限制衬纸的两边，防止衬纸跑偏。

导向辊安装于缓存仓2021内，导向辊的芯轴两端分别固定在缓存仓2021相对的两个侧壁上，两个导向辊分别为第一导向辊20221和第二导向辊20222，缓存仓2021的仓壁上设置有竖向导向件，重力下压辊2023通过竖向导向件与缓存仓2021滑动连接，缓存仓2021的底部固定有接近开关2024，当重力下压辊2023沿竖向导向件滑动至下端时，会被接近开关2024感应到，然后接近开关2024动作，控制第一电机2011的输出轴停止旋转，从而气胀轴201停止转动放卷。

主体板200上固定有驱动气胀轴201转动的动力装置，动力装置包括第一电机2011和减速机2012。气胀轴201、第一电机2011和减速机2012均设置在主体板200上靠近顶部处。具体结构为气胀轴201一端连接减速机2012，减速机2012连接第一电机2011，气胀轴201上套设有纸卷J，气胀轴201用于承托并带动纸卷J旋转，以进行放卷。

号牌夹取机械手总成3包括用于夹取纸箱的纸箱夹爪机构和用于夹取号牌的号牌夹爪机构，纸箱夹爪机构夹取纸箱后放置在纸箱放置区域G，

号牌传送带5将号牌从皮带外端向内端运行，也就是向Y轴正方向输送号牌。

缓存仓缓存的衬纸经过送纸压辊组后，缓存仓缓存的衬纸被送纸压辊组送出一定距离，可活动衬纸夹爪4移动靠近送纸压辊组将衬纸夹紧，送纸压辊组与可活动衬纸夹爪4同时运行，将衬纸拉至预定位置待命，号牌夹取机械手总成3安装在机械臂上，号牌夹取机械手总成3通过机械臂运转悬停至衬纸（此时的衬纸位于预定位置待命）上方一定距离，签注机将号牌签注完成后输送至本发明的号牌自动装箱机的号牌传送带上，当签注完成后的号牌被号牌传送带5输送至号牌限位处时，号牌限位处用于限位号牌的结构为号牌挡板8，号牌挡板8固定在机架上。

签注完成后的号牌会暂时停留在此处，此时，号牌夹取机械手总成3向下运动至合适位置，号牌夹爪机构移动并夹紧号牌及其上方的衬纸，这个过程中，衬纸被号牌夹取机械手总成3的定位轮3092压在号牌上，避免衬纸滑动飘动移位。随后可活动衬纸夹爪松开衬纸且向外运行至与衬纸完全脱离，裁纸机构将衬纸裁断，然后号牌夹爪机构夹紧号牌及衬纸并提升，通过机械臂运转，号牌夹爪机构将夹取的号牌及衬纸（被裁断后的衬纸）放进纸箱放置区域处的纸箱内。放下号牌及衬纸后的号牌夹取机械手总成3复位，即复位至号牌传送带5上方待命。

其中，在号牌夹爪机构夹紧号牌及衬纸并提升的同时，其下方空出的空间能足够供衬纸夹爪运动后，送纸压辊组及可活动衬纸夹爪4会循环重复之前的送纸和拉纸动作，即“缓存仓缓存的衬纸被送纸压辊组送出一定距离，可活动衬纸夹爪4移动靠近送纸压辊组将衬纸夹紧，送纸压辊组与可活动衬纸夹爪4同时运行，将衬纸拉至预定位置待命”。号牌自动装箱机的各部件相互配合协作，不断循环重复上述工作过程，将签注完成的号牌自动装箱。

如图2所示，在一些实施例中，可活动衬纸夹爪4安装在夹爪支架6上，可活动衬纸夹爪4包括夹爪动力装置401、上夹板402和下夹板403，夹爪动力装置401优选采用气缸，夹爪动力装置401驱动上夹板402靠近或远离下夹板403，以夹紧或松开衬纸。气缸驱动上夹板402靠近下夹板403以夹紧衬纸。

直线导轨组件包括第一导轨601与第一滑块602，第一滑块602可沿第一导轨601移动，第一导轨601固定在机架1上，第一导轨601与号牌传送带5平行设置，夹爪支架6与第一滑块602固定连接。

如图2至图4所示，纸箱放置区域G处设置有空箱规正机构和满箱推出机构，空箱规正机构包括与机架1固定的纸箱放置底板701、与纸箱放置底板701垂直并固定的侧板700、可移动规正板703、可升降规正板704和可移动规正臂707，可移动规正板703与侧板700相对，纸箱放置底板701开设有供可升降规正板704穿过的规正板避让孔，第一动力装置706驱动可升降规正板704伸出纸箱放置底板701或缩回，可升降规正板704与可移动规正臂707位置相对，第二动力装置705驱动可移动规正板703靠近或远离侧板700，第一动力装置706优选采用气缸，第二动力装置705优选采用气缸，第三动力装置708驱动可移动规正臂707靠近或远离可升降规正板704；第三动力装置708优选采用气缸。

满箱推出机构包括推出板702和纸箱推出动力装置，推出板上开设有供可移动规正臂707穿过的规正臂避让孔，纸箱推出动力装置推动推出板702伸出或收回。纸箱推出动力装置优选采用气缸。

可升降规正板704升起伸出纸箱放置底板701，号牌夹取机械手总成3夹取纸箱（空纸箱）后，将纸箱放置在纸箱放置底板701上，可移动规正板703和可移动规正臂707同时移动将空纸箱贴靠在侧板700和可升降规正板704上，以达到规正空纸箱的目的。向纸箱内放置号牌时，空箱规正机构能防止纸箱移动。

纸箱放置区域G附近的空箱规正机构处安装有二维码识读器，侧板700上设置有扫描窗口7001，二维码识读器在扫描窗口7001处能识别纸箱上的二维码，号牌夹取机械手总成3的纸箱夹爪机构将运送来的空箱抓取到纸箱放置区，经空箱规正机构规正定位后，由二维码识读器识别纸箱上的二维码下达生产任务，等待将号牌放入纸箱内。当装满箱后，则开始匹配对接外部的自动接箱装置，同时将可升降规正板704下降收缩到与纸箱放置底板701平齐或下方，满箱推出机构的推出板702将纸箱推出至自动接箱装置上，由自动接箱装置将纸箱接走转移。

在一些实施例中：如图5至图9所示，竖向导向件为竖向长导向孔20211，竖向长导向孔20211开设于缓存仓2021相对的两个仓壁上，竖向长导向孔20211可供重力下压辊2023的芯轴滑动。

当然，也可以将竖向导向件设置为导轨条，导轨条上设置供重力下压辊2023的芯轴的两端滑动的导向槽。也可以将竖向导向件设置其他结构。

送纸压辊组和裁纸机构位于送纸裁切仓体处，送纸裁切仓设有与主体板200相对的仓体侧板2001、固定连接主体板200和仓体侧板2001的仓体底板2002。

在一些实施例中：送纸压辊组位于送纸裁切仓内，送纸压辊组包括第一胶压辊2031和第二胶压辊2032，也就是第一胶压辊2031和第二胶压辊2032的两端均分别连接安装在主体板200和仓体侧板2001。

第一胶压辊2031与主体板200滑动连接，主体板200和仓体侧板2001上对应开设有竖向长孔（孔的长度沿Z向），第一胶压辊2031的两端可相对竖向长孔滑动。

第一胶压辊2031包括第一中心轴和第一外辊体，第一外辊体和第一中心轴之间安装有轴承，第一外辊体相对第一中心轴转动，第一中心轴的两端伸出第一外辊体，两个第一中心轴的伸出端削除部分材料（也就是第一外辊体的两端），用于适配上述竖向长孔的宽度。第二胶压辊2032包括第二中心轴和第二外辊体，第二外辊体套在第二中心轴外且两者固定。

第二胶压辊2032转动安装于主体板200上，第一动力装置推动第一胶压辊2031贴靠第二胶压辊2032，第二动力装置驱动第二胶压辊2032转动。

第一动力装置设置为气缸2033。气缸2033的缸体通过固定板安装在主体板200上，气缸2033的活塞杆通过连接支架2003连接第一胶压辊2031，连接支架2003为U形支架，连接支架2003包括气缸支架板和托辊连接耳，两个托辊连接耳分别固定在气缸支架板的两端，气缸支架板固定连接气缸的活塞杆，托辊连接耳上开设有安装孔，第一胶压辊2031的两端插接在安装孔内。气缸通过推动连接支架2003带着第一胶压辊2031贴靠第二胶压辊2032，能调整第一胶压辊2031与第二胶压辊2032之间的间隙。这样比现有技术中通过调整限位螺栓来调节间隙更加方便快捷。

如图8所示，第二胶压辊2032中部设置有斜向凸起20321，第一胶压辊2031中部设置有与斜向凸起20321相适配的斜向凹陷20311，当第一胶压辊2031与第二胶压辊2032贴靠时，斜向凸起20321与斜向凹陷20311配合，将经过的衬纸中部压出防止衬纸卷曲的防卷竖槽，防卷竖槽沿衬纸的长度方向延伸。防卷竖槽能维持衬纸出纸后形状，防止衬纸因自主卷曲导致防护失效。

如图6和图7所示，第二动力装置包括第二电机2041、主动带轮2042、从动带轮2043和同步带2045，第二电机2041的输出轴固定连接主动带轮2042，第二胶压辊2032的一端固定连接从动带轮2043，主动带轮2042和从动带轮2043之间绕设有同步带2045。

主体板200上安装有用于裁纸的裁纸机构，裁纸机构位于气胀轴201的下方和缓存仓2021的上方，裁纸机构包括固定切刀2051和活动切刀2052，活动切刀2052的一端与固定切刀2051铰接，活动切刀2052的另一端连接有裁切气缸2053，主体板200上开设有用于避让活动切刀2052的避让孔2004，裁切气缸2053驱动活动切刀2052相对固定切刀2051开合以进行剪切，固定切刀2051和活动切刀2052用于裁纸时工作原理与铡刀相似。

主体板200上设置有辅助裁切组件，剪切时辅助裁切组件拉动活动切刀2052贴靠固定切刀2051，辅助裁切组件拉动活动切刀2052的方向与裁切气缸2053驱动活动切刀2052的方向垂直。

在一些实施例中，裁切气缸2053包括缸体和气缸杆，缸体通过支架固定在主体板200上，活动切刀2052的另一端与气缸杆通过浮动接头206连接，进而能避免长期使用后，气缸杆被弹簧2072拉弯或拉断。设衬纸是从上游向下游传送的，固定切刀2051和活动切刀2052位于送纸压辊组的下游，活动切刀2052位于固定切刀2051的下游，

辅助裁切组件包括固定销钉2071、弹簧2072和弹簧连接板2073，弹簧连接板2073连接气缸杆，固定销钉2071固定在主体板200上，弹簧2072的两端分别连接固定销钉2071和气缸杆，弹簧2072拉动的方向与气缸杆伸出的方向垂直，弹簧2072向上游方向拉着活动切刀2052贴靠固定切刀2051。

裁切气缸2053推拉活动切刀2052沿Z轴方向开合运动，弹簧2072向Y轴的负方向拉动气缸杆，使得活动切刀2052沿Y轴的负方向贴靠固定切刀2051。

在一些实施例中，如图8所示，气胀轴201上设置有纸卷挡板组，纸卷挡板组包括固定挡板2081和可活动挡板2082，固定挡板2081与气胀轴201固定且靠近气胀轴201的自由端，可活动挡板2082相对气胀轴201的轴向位置可调。当纸卷J的轴向尺寸（宽度）改变时，可以根据纸卷J的轴向尺寸挪动可活动挡板2082。

纸卷挡板组的设置能避免纸卷歪斜，避免送纸位置不准及纸卷散落。

可活动挡板2082包括连接套筒部和圆盘部，连接套筒部套装在气胀轴201上，连接套筒部上套装有法兰套筒，法兰套筒的一端固定在主体板200上，连接套筒部与法兰套筒之间通过调节长圆孔2083、圆孔2084和调节螺栓连接。

可以选择在固定挡板2081和可活动挡板2082中的一个上安装有纸卷料尽光纤传感器，当纸卷料尽时提醒更换纸卷。

法兰套筒上开设有调节长圆孔2083，连接套筒部上开设有圆孔，调节螺栓通过调节长圆孔2083及圆孔固定连接法兰套筒和可活动挡板2082。当然，调节长圆孔2083也可以设置在连接套筒部，圆孔开设在法兰套筒上。

主体板200上还固定有辅助导向辊，分别为第一辅助导向辊20223和第二辅助导向辊20224，辅助导向辊位于缓存仓2021的上方。第一辅助导向辊20223位于缓存仓2021的上游和气胀轴201的下游，第二辅助导向辊20224位于缓存仓2021的下游和送纸压辊组的上游，并且，第二辅助导向辊20224靠近送纸压辊组。

如图9所示，纸卷J套装在气胀轴201上，衬纸的一端依次穿过第一辅助导向辊20223、第一导向辊20221、重力下压辊2023、第二导向辊20222和第二辅助导向辊20224，然后衬纸进入送纸压辊组，被第一胶压辊2031和第二胶压辊2032带动向下游输送。上述过程中，衬纸兜绕在重力下压辊2023上，重力下压辊2023因自重沿竖向长导向孔20211向下移动，从而向下拉动衬纸并带动纸卷J转动，将一段衬纸预先缓存在缓存仓2021内，实现了预先放卷，即使随着纸卷上的纸越来越少，也不会出现供应不上送纸压辊组的工作需求，使得出纸与送纸压辊组工作节奏相匹配，避免了出现出纸不到位的现象。并且预先放卷缓存一段衬纸能减少出纸时间。

当重力下压辊2023沿竖向导向件滑动至下端时，会被接近开关2024感应到，然后接近开关2024动作，从而气胀轴201停止转动放卷。

如图10至图12所示的号牌夹取机械手总成，安装基板300上安装有用于夹取纸箱的纸箱夹爪机构和用于夹取号牌的号牌夹爪机构，纸箱夹爪机构包括纸箱夹爪驱动装置和相对设置的两个纸箱夹爪，纸箱夹爪驱动装置驱动两个纸箱夹爪相对运动以夹紧纸箱。

在一些实施例中，纸箱夹爪驱动装置包括两个气缸，优选采用双轴气缸。

两个气缸分别为第一气缸301和第二气缸302，两个纸箱夹爪分别为第一纸箱夹爪303和第二纸箱夹爪304，第一气缸301驱动第一纸箱夹爪303，第二气缸302驱动第二纸箱夹爪304，第一纸箱夹爪303与第二纸箱夹爪304同时相对运动以夹紧纸箱。具体来讲，纸箱敞开时，第一纸箱夹爪303与第二纸箱夹爪304夹取纸箱的一个纸板，进而将纸箱夹起。

号牌夹爪机构，包括号牌夹爪驱动装置、相对设置的两个号牌夹爪和直线导轨组件，在一些实施例中，号牌夹爪驱动装置包括两个气缸，两个气缸分别第三气缸305和第四气缸306，两个号牌夹爪分别为第一号牌夹爪307和第二号牌夹爪308，号牌夹爪与安装基板300之间设置有直线导轨组件，号牌夹爪驱动装置驱动两个号牌夹爪沿直线导轨组件相对运动以夹紧号牌，号牌夹爪内侧上固定有衬纸压住装置，两个纸箱夹爪位于两个号牌夹爪之间。具体来讲，第三气缸305的气缸杆拉动第一号牌夹爪307，同时，第四气缸306的气缸杆拉动第二号牌夹爪308，第一号牌夹爪307与第二号牌夹爪308同时相对运动以夹紧号牌。

在一些实施例中，如图10和图11所示，安装基板300上开设有第一避让孔3001和第二避让孔3002，第一避让孔3001用于避让第一纸箱夹爪303的运动，第二避让孔3002用于避让第二纸箱夹爪304的运动。

在一些实施例中，如图11所示，纸箱夹爪包括纸箱夹持板3031，纸箱夹持板3031的夹持侧固定有橡胶垫3032，纸箱夹持板3031的非夹持侧固定有纸箱夹爪加强筋3033。

如图11所示，号牌夹爪的下端有两个夹爪臂30311，每个夹爪臂30311的下端倾斜内收，便于夹持号牌，防止夹取号牌后号牌滑落。

号牌夹爪上开设有观察孔30312，观察孔30312不仅能观察夹取情况，也能起到减重作用，号牌夹爪的内侧固定有加强肋板30313，以增加号牌夹爪的结构强度。

衬纸压住装置包括定位轮支架3091和定位轮3092，定位轮支架3091设置有两个安装臂，每个安装臂的下端开设有安装长圆孔30921，定位轮安装在安装长圆孔30921处。工作时，号牌夹爪同时抓取号牌和衬纸，定位轮3092压在号牌和衬纸上限制衬纸的位置，避免衬纸滑动飘动移位。

直线导轨组件包括导轨3013与滑块3014，滑块3014可沿导轨3013移动，导轨3013与安装基板300固定连接，滑块与号牌夹爪固定连接。

将号牌夹取机械手总成3安装到机械臂上，号牌夹取机械手总成不仅可同时抓取号牌和衬纸，还可以夹取纸箱，可灵活适应更多应用场景。

通过机械臂控制号牌夹取机械手总成3将衬纸压在号牌上，并夹紧号牌，同时可活动衬纸夹爪4松开，再向外运行一定距离，使可活动衬纸夹爪4完全脱离衬纸，此时，裁纸机构将衬纸裁断，避免衬纸粘在可活动衬纸夹爪4上，号牌夹取机械手总成3将号牌与衬纸夹起，移至纸箱放置区域G处的纸箱上方，号牌夹取机械手总成3下沉，使号牌完全进入纸箱内，夹爪松开，号牌与衬纸同时落进纸箱内。

上述号牌夹取机械手总成，既能夹取号牌，又能夹取纸箱，无需人力提前把纸箱放好，并且能对接自动接箱装置，避免人工搬运，大大提升了自动化程度。

安装基板300上固定有支撑柱盘3010、光电开关3011和传感器3012，支撑柱盘3010用于连接机械臂，传感器3012用于检测号牌夹爪是否夹空，光电开关3011用于检测在机械臂活动范围内是否有影响其运动的障碍物。例如，如果有人进入到机械臂活动范围内，光电开关3011检测到后，机械臂则会停止动作，防止碰伤人，也避免机械臂损坏。

上述号牌夹取机械手总成3可从纸箱对接设备上自动夹取空纸箱放置在纸箱放置区域G处，空箱规正机构自动规正纸箱，号牌装满箱后，满箱推出机构自动推出到相应的对接设备，由对接设备移走满箱或送来空箱。

本发明号牌自动装箱机的工作过程如下：

工作人员将纸卷J套装在气胀轴201上并固定好，将衬纸开头打开，穿过衬纸缓存仓的重力下压辊2023，衬纸兜绕在重力下压辊2023上，气胀轴201通过第一电机2011驱动执行放卷动作使衬纸送出，重力下压辊2023因自重沿竖向长导向孔20211向下移动，将一段衬纸预先缓存在缓存仓2021内。在上述操作的同时，纸箱夹爪机构夹取纸箱后放置在纸箱放置区域G，空箱规正机构自动规正纸箱，由二维码识读器识别纸箱上的二维码由总控制系统下达生产任务。预存的一段衬纸经过送纸压辊组后，从裁纸机构的固定切刀2051和活动切刀2052之间探出一定距离，可活动衬纸夹爪4移动至内极限位置（靠近送纸压辊组的位置）将衬纸夹紧，夹紧后可活动衬纸夹爪4沿直线导轨组件移动，此时，两个送纸压辊同时转动，将衬纸拉出至预定位置待命，号牌夹取机械手总成3通过机械臂运转悬停至衬纸（此时的衬纸位于预定位置待命）上方一定距离，签注机将号牌签注完成后输送至本发明的号牌自动装箱机的号牌传送带上，当签注完成后的号牌被号牌传送带5输送至号牌限位处时，签注完成后的号牌会暂时停留在此处，号牌夹取机械手总成3向下运动至合适位置，号牌夹爪机构移动并夹紧号牌及其上方的衬纸。随后可活动衬纸夹爪松开衬纸且向外运行至与衬纸完全脱离，裁纸机构将衬纸裁断，然后号牌夹爪机构夹紧号牌及衬纸并提升，通过机械臂运转，号牌夹爪机构将夹取的号牌及衬纸（被裁断后的衬纸）放进纸箱放置区域处的纸箱内。号牌装满箱后，满箱推出机构自动推出到相应的自动对接设备上，由自动对接设备移走满箱。

其中，在号牌夹爪机构夹紧号牌及衬纸并提升的同时，当其下方空出的空间能足够供衬纸夹爪运动时，送纸压辊组及可活动衬纸夹爪4会循环重复之前的送纸和拉纸动作，然后重复裁纸机构将衬纸裁断，号牌夹爪机构将夹取的号牌及衬纸放进纸箱放置区域处的纸箱内。在号牌装满箱的同时，下个空纸箱由纸箱夹爪机构夹取纸箱后放置在纸箱放置区域G处，重复上述号牌及衬纸装箱操作。

上述号牌传送带5装置上的号牌通常来自与签注机的输送带。号牌在签注机签注完成后，由签注机的输送带输送至号牌自动装箱机的号牌传送带5。

本发明的号牌自动装箱机设置重力下压辊使送至送纸压辊组与纸卷之间的衬纸受控不变形起皱，不会导致送纸压辊组挤纸出现故障，并且由可活动衬纸夹爪配合拉动衬纸，确保了每张衬纸长度一致受控，整齐划一，且由于可以提前把衬纸送出，等待号牌动作，减少出纸时间。号牌夹取机械手总成不仅可同时抓取号牌和衬纸，还可以夹取纸箱，号牌夹取机械手总成可从纸箱对接设备上自动夹取空纸箱放置在指定区域，并自动规正，满箱可自动推出到相应的对接设备，由对接设备移走满箱或送来空箱。无需人力提前把纸箱放好，并且能对接自动接箱装置，避免人工搬运，大大提升了自动化程度。

号牌从签注机的输送带输出后，由号牌自动装箱机的号牌传送带完美对接，输送过程速度快，定位准，且运动姿态可控。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种号牌自动装箱机，包括机架，其特征在于，

所述机架上安装有用于输送号牌的号牌传送带、用于传送及裁切衬纸的衬纸自动传送裁切总成、可活动衬纸夹爪和号牌夹取机械手总成，

所述可活动衬纸夹爪位于所述号牌传送带的上方，所述可活动衬纸夹爪与所述机架之间设置有直线导轨组件，所述直线导轨组件的延伸方向与所述号牌传送带的输送方向平行，

所述衬纸自动传送裁切总成包括主体板，所述主体板上安装有用于放置纸卷的气胀轴、用于送纸的送纸压辊组和用于裁纸的裁纸机构，所述气胀轴的下方设置有衬纸缓存仓组件，所述衬纸缓存仓组件包括缓存仓、导向辊和重力下压辊，所述导向辊安装于所述缓存仓内，所述缓存仓的仓壁上设置有竖向导向件，所述重力下压辊通过所述竖向导向件与所述缓存仓滑动连接，所述缓存仓的底部固定有接近开关，当所述重力下压辊沿所述竖向导向件滑动至下端时，所述接近开关动作，从而所述气胀轴停止转动放卷；

所述送纸压辊组包括第一胶压辊和第二胶压辊，所述第二胶压辊中部设置有斜向凸起，所述第一胶压辊中部设置有与所述斜向凸起相适配的斜向凹陷，当所述第一胶压辊与所述第二胶压辊贴靠时，所述斜向凸起与所述斜向凹陷配合，将经过的衬纸中部压出防止衬纸卷曲的防卷竖槽；

所述号牌夹取机械手总成包括用于夹取纸箱的纸箱夹爪机构和用于夹取号牌及衬纸的号牌夹爪机构，所述纸箱夹爪机构夹取纸箱后放置在纸箱放置区域，所述号牌夹取机械手总成包括安装基板，所述纸箱夹爪机构和所述号牌夹爪机构安装在所述安装基板上，

所述缓存仓缓存的所述衬纸被所述送纸压辊组送出一定距离，所述可活动衬纸夹爪移动靠近所述送纸压辊组将所述衬纸夹紧，所述送纸压辊组与所述可活动衬纸夹爪同时运行，将所述衬纸拉至预定位置待命，

当签注完成后的号牌被所述号牌传送带输送至号牌限位处时，所述号牌夹爪机构移动并夹紧所述号牌及其上方的所述衬纸，随后所述可活动衬纸夹爪松开所述衬纸且向外运行至与所述衬纸脱离，所述裁纸机构将所述衬纸裁断，所述号牌夹爪机构将夹取的所述号牌及所述衬纸放进所述纸箱放置区域处的所述纸箱内。

2.如权利要求1所述的号牌自动装箱机，其特征在于：所述可活动衬纸夹爪安装在夹爪支架上，所述可活动衬纸夹爪包括夹爪动力装置、上夹板和下夹板，所述夹爪动力装置驱动所述上夹板靠近或远离所述下夹板，以夹紧或松开衬纸，

所述直线导轨组件包括导轨与滑块，所述滑块可沿所述导轨移动，所述导轨固定在所述机架上，所述导轨与所述号牌传送带平行设置，所述夹爪支架与所述滑块固定连接。

3.如权利要求2所述的号牌自动装箱机，其特征在于：所述纸箱放置区域处设置有空箱规正机构和满箱推出机构，所述空箱规正机构包括与所述机架固定的纸箱放置底板、与所述纸箱放置底板垂直并固定的侧板、可移动规正板、可升降规正板和可移动规正臂，所述可移动规正板与所述侧板相对，所述纸箱放置底板开设有供所述可升降规正板穿过的规正板避让孔，第一动力装置驱动所述可升降规正板伸出所述纸箱放置底板或缩回，所述可升降规正板与所述可移动规正臂位置相对，第二动力装置驱动所述可移动规正板靠近或远离所述侧板，第三动力装置驱动所述可移动规正臂靠近或远离所述可升降规正板；

所述满箱推出机构包括推出板和纸箱推出动力装置，所述推出板上开设有供所述可移动规正臂穿过的规正臂避让孔，所述纸箱推出动力装置推动所述推出板伸出或收回。

4.如权利要求3所述的号牌自动装箱机，其特征在于：所述竖向导向件为竖向长导向孔，所述竖向长导向孔开设于所述缓存仓相对的两个仓壁上。

5.如权利要求4所述的号牌自动装箱机，其特征在于：所述第一胶压辊与所述主体板滑动连接，所述第二胶压辊转动安装于所述主体板上，第一动力装置推动所述第一胶压辊贴靠所述第二胶压辊，第二动力装置驱动所述第二胶压辊转动。

6.如权利要求5所述的号牌自动装箱机，其特征在于：所述裁纸机构位于所述气胀轴的下方和所述缓存仓的上方，所述裁纸机构包括固定切刀和活动切刀，所述活动切刀的一端与所述固定切刀铰接，所述活动切刀的另一端连接有裁切气缸，所述裁切气缸驱动所述活动切刀相对所述固定切刀开合以进行剪切，所述主体板上设置有辅助裁切组件，剪切时所述辅助裁切组件拉动所述活动切刀贴靠所述固定切刀，所述辅助裁切组件拉动所述活动切刀的方向与所述裁切气缸驱动所述活动切刀的方向垂直。

7.如权利要求6所述的号牌自动装箱机，其特征在于：所述裁切气缸包括气缸杆，所述活动切刀的另一端与所述气缸杆通过浮动接头连接，

设衬纸是从上游向下游传送的，所述固定切刀和所述活动切刀位于所述送纸压辊组的下游，所述活动切刀位于所述固定切刀的下游，

所述辅助裁切组件包括固定销钉、弹簧和弹簧连接板，所述弹簧连接板连接所述气缸杆，所述固定销钉固定在所述主体板上，所述弹簧的两端分别连接所述固定销钉和所述气缸杆，所述弹簧拉动的方向与所述气缸杆伸出的方向垂直，所述弹簧向上游方向拉着所述活动切刀贴靠所述固定切刀。

8.如权利要求1所述的号牌自动装箱机，其特征在于：所述纸箱夹爪机构包括纸箱夹爪驱动装置和相对设置的两个纸箱夹爪，所述纸箱夹爪驱动装置驱动两个所述纸箱夹爪相对运动以夹紧纸箱，所述号牌夹爪机构包括号牌夹爪驱动装置、相对设置的两个号牌夹爪和直线导轨组件，所述号牌夹爪与所述安装基板之间设置有所述直线导轨组件，所述号牌夹爪驱动装置驱动两个所述号牌夹爪沿所述直线导轨组件相对运动以夹紧号牌，所述号牌夹爪内侧上固定有衬纸压住装置，两个所述纸箱夹爪位于两个所述号牌夹爪之间。

9.如权利要求8所述的号牌自动装箱机，其特征在于：所述纸箱夹爪驱动装置包括两个气缸，两个所述气缸分别为第一气缸和第二气缸，两个纸箱夹爪分别为第一纸箱夹爪和第二纸箱夹爪，第一气缸驱动所述第一纸箱夹爪，所述第二气缸驱动所述第二纸箱夹爪，所述第一纸箱夹爪与所述第二纸箱夹爪同时相对运动以夹紧纸箱；

所述安装基板上开设有第一避让孔和第二避让孔，所述第一避让孔用于避让所述第一纸箱夹爪的运动，所述第二避让孔用于避让所述第二纸箱夹爪的运动。

10.如权利要求8所述的号牌自动装箱机，其特征在于：所述号牌夹爪驱动装置包括两个气缸，两个所述气缸分别第三气缸和第四气缸，两个所述号牌夹爪分别为第一号牌夹爪和第二号牌夹爪，所述第三气缸驱动所述第一号牌夹爪，同时，所述第四气缸驱动所述第二号牌夹爪，所述第一号牌夹爪与所述第二号牌夹爪同时相对运动以夹紧号牌。