CN207497019U - 一种软包装饮料装箱机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软包装饮料装箱机构，包括支架、设置在支架上的水平移动机构、设置在水平移动机构上的升降机构，水平移动机构包括水平导轨、设置在水平导轨上的滑移座，滑移座与一水平驱动装置相关联，升降机构包括设置在滑移座上的安装框架，安装框架与一升降驱动装置相关联，安装框架下侧设有至少四块夹板、由夹板围绕的若干组并排布置的夹紧机械手，夹紧机械手、和夹板均具有一个夹持状态和一个释放状态，当夹紧机械手和夹板处于夹持状态时，夹紧机械手夹持软包装容器顶部边缘，夹板向内推挤矩形阵列排布的软包装容器外侧。本实用新型既能可靠夹持软包装容器，又能防止软包装容器出现破损，并确保软包装容器顺利地放进外包装纸箱内。

Description

一种软包装饮料装箱机构

技术领域

本实用新型涉及软包装饮料生产技术领域，尤其是涉及一种软包装饮料装箱机构，其适用于将盒装或袋装饮料放进外包装纸箱内进行装箱。

背景技术

在饮料生产行业，生产好的各种瓶装或罐装饮料最后需要放进外包装纸箱内进行装箱，为了提高生产效率，人们通常会采用自动化的装箱设备完成饮料的装箱。具体地，若干饮料瓶或饮料罐先通过输送机构输送到生产线的待装箱区形成一个矩形阵列的包装瓶组或包装罐组，然后由相应的装箱机构将矩形阵列状的饮料瓶或饮料罐送进外包装纸箱内，接着，外包装纸箱通过包装箱封包机构进行封装，从而完成整个装箱程序。

例如，在中国专利文献上公开的“一种罐装饮料多吸盘装箱装置”，其公告号为CN204713479U，具体包括主体框架、伸缩机构、吸盘组件和连接法兰，所述的伸缩机构设置在主体框架上并向主体框架下方延伸设置，所述的连接法兰设置在主体框架上框面的中间位置并与串联机器人连接，所述的吸盘组件设置在伸缩机构下方并与伸缩机构连接，所述的吸盘组件为多组并排设置的真雪吸取释放组件，所述的吸盘组件与外部气动控制装置连接。该罐装饮料多吸盘装箱装置，一次操作可以实现六箱罐装饮料的同时装箱操作，而且每次操作能够同时完成一箱内同层罐装饮料的装箱，这样只需要操作与装箱层数相同的次数就可以完成六箱罐装饮料的装箱工作，操作快捷方便，效率高，成本低。

然而现有的此类装箱装置大多只适用于外形比较固定规整、并且具有一定强度和刚性的瓶装或罐装饮料的装箱，而对于一些采用软包装容器的饮料，由于包装盒或包装袋等软包装容器的外形尺寸和形状的一致性相对较差，特别是，软包装容器难以承受较大的外力作用，因此，在采用自动装箱设备进行装箱时，容易出现夹持不可靠、软包装容器出现破损等问题，此外，因矩形阵列的软包装容器的外形一致性较差，因此，在放进外包装箱时容易出现卡滞现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的饮料装箱装置在用于软包装饮料装箱时容易出现夹持不可靠、软包装容器出现破损、以及在放进外包装箱时容易出现卡滞现象的问题，提供一种软包装饮料装箱机构，既能可靠夹持软包装容器，又能防止软包装容器出现破损，并确保矩形阵列的软包装容器具有规整的外形，从而顺利地放进外包装纸箱内。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种软包装饮料装箱机构，包括支架、设置在支架上的水平移动机构以及设置在水平移动机构上的升降机构，所述水平移动机构包括水平导轨、设置在水平导轨上的滑移座，滑移座与一水平驱动装置相关联，升降机构包括设置在滑移座上可上下移动的安装框架，安装框架与一升降驱动装置相关联，安装框架下侧设有直立地围成矩形的至少四块夹板、以及位于夹板内的若干组并排布置的夹紧机械手，所述水平驱动装置包括设置在水平导轨内并由电机驱动的螺杆、螺纹连接在螺杆上的滑动块，水平导轨的侧壁设有滑槽，滑动块上设有向外伸出滑槽并与滑移座连接的连接块，所述夹紧机械手、和夹板均具有一个夹持状态和一个释放状态，当夹紧机械手和夹板处于夹持状态时，夹紧机械手夹持软包装容器顶部边缘，夹板向内推挤矩形阵列排布的软包装容器外侧。

当电机驱动螺杆转动时，即可驱动滑动块在水平导轨内移动，而连接块则可阻止滑动块在水平导轨内产生转动，滑动块带动滑移座在水平导轨上水平移动。本实用新型的装箱机构包括排列成矩形阵列的若干夹紧机械手，需要装箱时，生产线上的软包装容器被输送到夹紧机械手的下方，此时升降驱动装置使安装框架下移，然后夹板动作进入夹持状态，围成矩形的夹板即可推移软包装容器，从而使软包装容器排列整齐并相互贴靠，接着夹紧机械手动作而夹持软包装容器顶部边缘；然后升降驱动装置使安装框架上升，软包装容器即可被夹紧机械手夹持一起上升，并被规整地定位在夹板围成的矩形内；随后水平驱动装置驱动滑移座沿着水平导轨移动，从而使软包装容器水平移动至外包装纸箱的开口上方。接着升降驱动装置使安装框架下移，即可使软包装容器准确地进入外包装纸箱内。可以理解的是，由于本实用新型的装箱机构是用于纸盒包装或薄膜袋包装的的软包装饮料的装箱的，而纸盒或薄膜袋之类的软包装容器的外形容易变形，从而使矩形阵列排布的软包装容器的形状位置容易产生偏差。本实用新型的夹板一方面可推挤、规整软包装容器，从而使软包装容器排列整齐，确保夹紧机械手可准确地夹持软包装容器的顶部边缘，另一方面，在将软包装容器放进外包装纸箱时，可起到良好的导向作用，避免软包装容器与外包装纸箱之间产生干涉。

作为优选，每组夹紧机械手包括二根可轴向移动地设置在安装框架上的水平推杆以及若干顶部夹子，二根水平推杆间隔地并排布置，所述顶部夹子包括由二根叉杆铰接成X形的铰接叉，二根叉杆的上端分别铰接在二根水平推杆上，二根叉杆的下端分别设有夹取端，各顶部夹子在二根水平推杆上等间距排列，二根水平推杆与同步驱动装置相关联，当同步驱动装置驱动二根水平推杆相对地轴向移动时，各铰接叉的二个夹取端相互并拢而处于夹持状态。

本实用新型的铰接叉为X形的剪刀结构，同步驱动装置可驱动二根水平推杆相对地同步轴向移动，从而使设置在二根水平推杆上的多个顶部夹子同步地夹持或松开软包装容器，有利于简化结构，方便控制。

作为优选，所述同步驱动装置包括分别设置在安装框架左右两侧的二个水平布置的同步气缸，每个同步气缸朝向内侧的活塞杆上连接沿前后方向布置的同步杆，其中左侧的同步杆分别与夹紧机械手中前侧的一根水平推杆相连接，右侧的同步杆分别与夹紧机械手中后侧的一根水平推杆相连接。

我们可方便地控制左右两个同步气缸同时动作，从而通过同步杆驱动前、后侧的水平推杆同步地相对移动，以实现夹紧机械手的同步夹紧软包装容器

作为优选，所述安装框架呈矩形，在安装框架的四个侧边上分别设有气缸固定座，在夹板外侧靠近上、下边缘处分别设有与相同一侧的气缸固定座对应的铰接座，在夹板下侧的铰接座和对应的气缸固定座之间设有夹板气缸，所述夹板气缸的缸体铰接在气缸固定座上，夹板气缸的活塞杆端部铰接在夹板下侧的铰接座上，夹板上侧的铰接座与气缸固定座通过转轴相铰接。

当夹板气缸的活塞杆伸出时，即可驱动夹板围绕上侧铰接座的转轴产生一个向内的偏转，从而使夹板进入夹持状态；当夹板气缸的活塞杆回缩时，即可驱动夹板围绕上侧铰接座的转轴产生一个向外的偏转，从而使夹板进入释放状态。

因此，本实用新型具有如下有益效果：既能可靠夹持软包装容器，又能防止软包装容器出现破损，并确保矩形阵列的软包装容器具有规整的外形，从而顺利地放进外包装纸箱内。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是水平驱动装置的一种结构示意图。

图3是升降机构的一种结构示意图。

图4是夹紧机械手的结构示意图。

图5是同步驱动装置的一种结构示意图。

图6是夹板驱动结构的一种结构示意图。

图7是夹板气缸的活塞杆和调节套筒的连接结构示意图。

图中：1、支架 11、矩形框 12、立柱 121、连接垫脚 2、水平导轨 21、滑移座 22、滑槽 23、螺杆 24、滑动块 241、连接块 25、滑动孔 3、升降气缸 4、安装框架 41、气缸固定座42、基杆 43、上连杆 44、下连杆 5、夹板 51、铰接座 6、夹紧机械手 61、水平框架 611、销钉 62、叉杆 621、夹取端 63、同步气缸 64、同步电机 65、转动圆盘 651、卡槽 7、夹板气缸71、调节套筒 711、阶梯孔 712、轴向滑槽 72、锁止块 721、锁止面 73、滚珠 74、压簧 75、挡圈 751、挡片 76、楔形空隙 77、封环 8、软包装容器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图3所示，一种软包装饮料装箱机构，包括一个由铝合金型材拼接构成的支架1，该支架的上部为一个矩形框11，在矩形框的四个边角处设置竖直向下的立柱12，在立柱的下端螺纹连接垫脚121，从而可调整立柱的高度，使支架保持平稳。

此外，在支架上设置水平移动机构，水平移动机构包括设置在矩形框上的水平导轨2、可移动地扣接在水平导轨外侧的滑移座21，滑移座与一水平驱动装置相关联，从而可在水平导轨上水平移动。本实用新型的水平驱动装置可以是气缸，气缸的活塞杆与滑移座相连接，气缸动作时，即可带动滑移座水平移动。或者，如图2所示，水平驱动装置也可以是一个电机，水平导轨内设有滑动孔25，水平导轨的侧壁设有与滑动孔相通的滑槽22，电机轴与一个设置在水平导轨的滑动孔内的螺杆23相连接，螺杆上螺纹连接一个适配在滑动孔内的滑动块24，滑动块上设置向外伸出滑槽的连接块241，滑动块通过连接块与滑移座相连接。当电机驱动螺杆转动时，即可驱动滑动块在滑动孔内移动，而连接块则可阻止滑动块在滑动孔内产生转动，滑动块带动滑移座在水平导轨上水平移动。

另外，我们还需要在水平移动机构上设置升降机构，如图1、图3、图4所示，升降机构包括竖直地设置在滑移座侧面的升降气缸3，升降气缸向下的活塞杆上连接一个矩形的安装框架4，安装框架下侧设置若干直立的夹板5，夹板围成一个矩形。在安装框架下侧还需设置位于夹板内的若干组并排布置的夹紧机械手6，优选地，我们可设置3组、每组6个总计18个夹紧机械手。由于软包装容器8通常呈长方体状，也就是说，其具有两个宽侧面和两个窄侧面，这样，需要装箱的6个软包装容器的宽侧面贴合在一起形成一组，而3组软包装容器中相邻二组的软包装容器的窄侧面贴合在一起。相应地，夹板的数量可以是4块，其分别设置在前、后、左、右四侧，以围成一个矩形。或者，我们也可在安装框架下侧的前后两侧分别设置一块夹板，该夹板与第一、第三排软包装容器的窄侧面相对应，在安装框架下侧的左右两侧分别并排设置三块宽度较窄的夹板，三块夹板分别与三排软包装容器的宽侧面相对应。

本实用新型的夹紧机械手、和夹板均具有一个夹持状态和一个释放状态。本实用新型的装箱机构中的夹紧机械手和夹板平时均处于释放状态状态，需要装箱时，生产线上排列成矩形的18个软包装容器被输送到安装框架的下方，每个软包装容器位于其中一个对应的夹紧机械手的下方，此时夹板围成的矩形大于18个软包装容器排列形成的矩形。升降驱动装置使安装框架连同夹板、夹紧机械手下移，18个软包装容器被包围在夹板围成的举行内。然后左右两侧的夹板相对地向内推挤排列成矩形的软包装容器的的宽侧面，前后两侧的夹板相对地向内推挤排列成矩形的软包装容器的窄侧面，从而使18个软包装容器排列整齐并相互贴靠，此时的夹板进入夹持状态。接着夹紧机械手动作而夹持软包装容器顶部边缘，此时的夹紧机械手进入夹持状态。然后升降驱动装置使安装框架连同软包装容器上升，随后水平驱动装置驱动滑移座沿着水平导轨移动，从而使软包装容器水平移动至旁边的外包装纸箱的开口上方。接着升降驱动装置使安装框架下移，然后使夹紧机械手进入释放状态，18个软包装容器即可在夹板的导向作用下准确地进入外包装纸箱内，以便开始后续的封箱程序。

为了确保所有夹紧机械手的同步动作，以便在装箱时全部的软包装容器可同步释放并进入外包装纸箱内，本实用新型的每组夹紧机械手包括二根可轴向移动地设置在安装框架上的水平推杆61以及6个顶部夹子，二根水平推杆间隔地并排布置，顶部夹子包括二根叉杆62，二根叉杆在中部相互铰接形成X形的铰接叉，铰接叉中一根叉杆的上端铰接在其中一根水平推杆上，另一根叉杆的上端铰接在另一根水平推杆上，二根叉杆的下端分别设置向下延伸的夹取端621，每组夹紧机械手中的各顶部夹子在二根水平推杆上等间距排列，二根水平推杆与一同步驱动装置相关联。当同步驱动装置驱动二根水平推杆相对地轴向移动时，各铰接叉的二个夹取端相互并拢而处于夹持状态，从而可同步夹持软包装容器的上部边缘；当同步驱动装置驱动二根水平推杆相背地轴向移动时，各铰接叉的二个夹取端相互分开而处于释放状态，从而可同步释放软包装容器，使之同步地进入外包装纸箱内。

需要说明的是，同步驱动装置可以是分别设置在安装框架左右两侧的二个水平布置的同步气缸63，每个同步气缸朝向内侧的活塞杆上连接沿前后方向布置的同步杆，其中左侧的同步杆分别与3组夹紧机械手中前侧的一根水平推杆相连接，右侧的同步杆分别与3组夹紧机械手中后侧的一根水平推杆相连接。这样，需要装箱时，左右两个同步气缸动作，从而可通过左侧的同步杆同步推动3组夹紧机械手中前侧的一根水平推杆向右侧移动，通过右侧的同步杆同步推动3组夹紧机械手中后侧的一根水平推杆向左侧移动。相对移动的同步杆使铰接叉的二个夹取端相互并拢而夹紧软包装容器的上部边缘。当同步气缸反向动作时，即可使夹紧机械手释放软包装容器而进入释放状态。

或者，本实用新型的同步驱动装置也可采用如图5所示的结构：具体包括设置在安装框架上的同步电机64，同步电机竖直向下的电机轴上设置一个水平的转动圆盘65，转动圆盘的边缘对称地设置二个径向地向中心延伸的卡槽651，水平推杆上设置销钉611，每组夹紧机械手上二根水平推杆的销钉分别可滑动地适配在转动圆盘对应的卡槽内。当同步电机驱动转动圆盘转动时，即可通过销钉带动水平推杆相对地轴向移动或相背地轴向移动，此时销钉在转动圆盘的卡槽内形成一个滑移，从而可确保二根水平推杆移动的同步性。同步电机可采用步进电机，从而可准确地控制其转动角度，进而控制水平推杆的移动距离。当然，3组夹紧机械手也可共用一个同步电机，而3个转动圆盘则可转动地设置在与安装框架固定连接的转动轴上，该同步电机通过传动机构驱动3个转动圆盘以相同的转速同向转动，从而有利于实现3组夹紧机械手的同步动作。

此外，我们可采用一个夹板驱动结构，使夹板在释放状态和夹持状态之间来回切换，具体地，我们可在安装框架的四个侧边上分别设置气缸固定座41，在夹板外侧靠近上、下边缘处分别设置与相同一侧的气缸固定座对应的铰接座51，在夹板下侧的铰接座和对应的气缸固定座之间设置夹板气缸7，夹板气缸的缸体铰接在气缸固定座上，夹板气缸的活塞杆端部铰接在夹板下侧的铰接座上，而夹板上侧的铰接座则与气缸固定座通过转轴相铰接，从而使夹板可围绕上侧的转轴转动。这样，当夹板气缸的活塞杆伸出时，即可驱动夹板围绕上侧铰接座的转轴产生一个向内的偏转，此时夹板即可推动软包装容器的下部，以便使软包装容器排列整齐，夹板则进入夹持状态；当夹板气缸的活塞杆回缩时，即可驱动夹板围绕上侧铰接座的转轴产生一个向外的偏转，此时的夹板进入释放状态。可以理解的是，在安装框架的前后两侧，我们只需分别设置一个气缸固定座，而在安装框架的左右两侧，我们可根据相应的夹板数量分别设置一个或三个气缸固定座。

为了使夹板在夹持软包装容器时能保持竖直状态，我们也可采用如图6所示的夹板驱动结构：首先在安装框架的四个侧边的中间位置分别设置一个气缸固定座，并在安装框架的四个侧边上位于气缸固定座两侧处分别设置一根竖直向下的基杆42。相应地，前、后、左、右的夹板均为一块，并竖直布置。在夹板外侧靠近下边缘处分别设置与相同一侧的气缸固定座对应的铰接座，在铰接座和对应的气缸固定座之间设置夹板气缸。夹板气缸的缸体铰接在气缸固定座上，夹板气缸的活塞杆端部铰接在铰接座上。此外，在基杆上端和夹板上侧之间设置上连杆43，在基杆下端和夹板下侧之间设置与上连杆平行的下连杆44。当然，上、下连杆的两端分别与夹板、基杆向铰接，从而使基杆、上连杆、下连杆和竖直的夹板连接成一个类似平行四边形结构，夹板即可平行地移动。当夹板气缸的的活塞杆伸出时，即可驱动夹板向内侧移动，以推动并夹持软包装容器。由于夹板在移动时始终保持竖直状态，因此夹板能均匀地贴靠、夹持软包装容器的整个侧面，避免软包装容器被夹板挤压出压痕。

进一步地，如图7所示，本实用新型的夹板气缸的活塞杆可通过调节套筒71和铰接座相连接。具体地，调节套筒的一端和铰接座相铰接，调节套筒的另一端设置口大里小的阶梯孔711，夹板气缸的活塞杆适配在阶梯孔内部的小孔内，从而在夹板气缸的活塞杆与阶梯孔外部的大孔之间形成间隙。此外，在阶梯孔外部的大孔内侧壁上对称地设置二条轴向滑槽712，轴向滑槽内设置锁止块72和滚珠73，锁止块靠近夹板气缸活塞杆的内侧为圆柱形的锁止面721，该锁止面的半径从阶梯孔的开口处向内逐渐增大，从而在轴向滑槽内锁止块的锁止面和夹板气缸活塞杆之间形成一个从外至内逐渐增大的楔形空隙76，滚珠即卡位在该楔形空隙内。另外，夹板气缸的活塞杆上还需套设压簧74以及可在阶梯孔的大孔内滑动的挡圈75，挡圈上一体设置伸入滑槽内的挡片751，压簧一端抵压阶梯孔的大孔和小孔的台阶处，另一端抵压挡圈，从而由内至外地驱动挡圈和挡片贴靠滚珠，使滚珠向外侧移动，此时滚珠一侧贴靠逐渐缩小的锁止面，另一侧贴靠夹板气缸的活塞杆。当然，我们可在调节套筒的阶梯孔开口端设置一个封环77，以阻止锁止块脱出。

这样，当夹板气缸的活塞杆深入调节套筒的阶梯孔时，夹板气缸的活塞杆通过摩擦力驱动滚珠在楔形空隙内向着锁止面的大端滚动；当夹板气缸的活塞杆向调节套筒外抽拔时，由于滚珠被卡位在楔形空隙内，因此，滚珠无法向着锁止面的小端滚动，依靠滚珠和夹板气缸的活塞杆之间的摩擦力，即可阻止夹板气缸的活塞杆向调节套筒外抽拔。

在开始装箱前，我们可先将一个矩形的调试框放置在生产线上位于安装框架下方位置，然后夹板气缸动作，从而驱动夹板夹持调试框的四个侧边，此时夹板停止移动，夹板气缸的活塞杆则相对调节套筒轴向移动而伸入调节套筒的阶梯孔内；当夹板气缸的活塞杆到达极限行程时，压簧通过挡圈使滚珠紧紧地贴靠锁止面和夹板气缸的活塞杆，此时滚珠依靠摩擦力锁止夹板气缸活塞杆，从而使夹板气缸活塞杆与调节套筒相对定位，此时的夹板进入夹持状态，从而确定夹持状态的夹板所围成的矩形尺寸。当然，调试框的尺寸应和需要装箱的矩形阵列的软包装容器的外形尺寸相适配，可使夹板在装箱时的夹持状态与需要装箱的软包装容器的尺寸相适配，有效地避免因夹板的过度挤压造成软包装容器的变形，并且极大地方便夹板在处于加持状态时的位置、尺寸等的调试。

Claims (4)

1.一种软包装饮料装箱机构，包括支架、设置在支架上的水平移动机构以及设置在水平移动机构上的升降机构，其特征是，所述水平移动机构包括水平导轨、设置在水平导轨上的滑移座，滑移座与一水平驱动装置相关联，升降机构包括设置在滑移座上可上下移动的安装框架，安装框架与一升降驱动装置相关联，安装框架下侧设有直立地围成矩形的至少四块夹板、以及位于夹板内的若干组并排布置的夹紧机械手，所述水平驱动装置包括设置在水平导轨内并由电机驱动的螺杆、螺纹连接在螺杆上的滑动块，水平导轨的侧壁设有滑槽，滑动块上设有向外伸出滑槽并与滑移座连接的连接块，所述夹紧机械手、和夹板均具有一个夹持状态和一个释放状态，当夹紧机械手和夹板处于夹持状态时，夹紧机械手夹持软包装容器顶部边缘，夹板向内推挤矩形阵列排布的软包装容器外侧。

2.根据权利要求1所述的一种软包装饮料装箱机构，其特征是，每组夹紧机械手包括二根可轴向移动地设置在安装框架上的水平推杆以及若干顶部夹子，二根水平推杆间隔地并排布置，所述顶部夹子包括由二根叉杆铰接成X形的铰接叉，二根叉杆的上端分别铰接在二根水平推杆上，二根叉杆的下端分别设有夹取端，各顶部夹子在二根水平推杆上等间距排列，二根水平推杆与同步驱动装置相关联，当同步驱动装置驱动二根水平推杆相对地轴向移动时，各铰接叉的二个夹取端相互并拢而处于夹持状态。

3.根据权利要求2所述的一种软包装饮料装箱机构，其特征是，所述同步驱动装置包括分别设置在安装框架左右两侧的二个水平布置的同步气缸，每个同步气缸朝向内侧的活塞杆上连接沿前后方向布置的同步杆，其中左侧的同步杆分别与夹紧机械手中前侧的一根水平推杆相连接，右侧的同步杆分别与夹紧机械手中后侧的一根水平推杆相连接。

4.根据权利要求1所述的一种软包装饮料装箱机构，其特征是，所述安装框架呈矩形，在安装框架的四个侧边上分别设有气缸固定座，在夹板外侧靠近上、下边缘处分别设有与相同一侧的气缸固定座对应的铰接座，在夹板下侧的铰接座和对应的气缸固定座之间设有夹板气缸，所述夹板气缸的缸体铰接在气缸固定座上，夹板气缸的活塞杆端部铰接在夹板下侧的铰接座上，夹板上侧的铰接座与气缸固定座通过转轴相铰接。