CN212686057U - 自动开箱机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动开箱机，涉及开箱设备技术领域。本实用新型包括箱坯存放架、包装箱输送装置、取箱开箱装置和折箱叶装置，所述取箱开箱装置设置在箱坯存放架与包装箱输送装置之间，用于将箱坯从箱坯存放架中取出，并在取出的过程中打开箱坯，将打开后的箱坯输送至包装箱输送装置中；所述取箱开箱装置包括取箱开箱吸盘组件和取箱驱动机构，所述取箱驱动机构为二轴并联机器人。本实用新型的开箱机采用了二轴并联机械手作为取箱开箱部件，与开箱机的其他部件进行协同配合，二轴并联机械手只需要带动吸盘进行吸取箱坯和送箱的动作，负载较小，行动惯量小，易控制，误差小，开箱响应迅速，结构简单，与开箱机其他部门配合良好。

Description

自动开箱机

技术领域

本实用新型涉及开箱设备技术领域，更具体地说涉及一种自动开箱机。

背景技术

装箱机是一种将无包装的产品或者小包装的产品半自动或者自动装入运输包装的一种设备，其工作原理是将产品按一定排列方式和定量装入箱中瓦楞纸箱、塑料箱、托盘，并把箱的开口部分闭合或封牢。按照装箱机的要求，应具有纸箱成形或打开纸箱、计量、装箱的功能，有些还配有封口或者捆扎功能。

自动装箱机是一种能自动将包装物整形排列，装入打开的纸箱中，并完成不干胶封口等动作的装箱设备，所有动作都是全自动完成的。大多数自动装箱机为组合式结构，包括成箱装置、整列装置、充填装置和封箱装置等功能单元，分别完成相应的功能动作，各装置都安装在同一主机架上。成箱装置的箱坯架在上方，充填装置在成箱装置正下方，整列装置在充填装置的前方，封箱装置在充填装置的后方。通常采用PLC和触摸显示屏控制，方便操作、管理、减少生产人员和劳动强度。自动装箱机是自动化规模生产必不可少的设备。

装箱机的主要结构形式有卧式、垂直下落式、夹持式、裹包式和托盘成型式。目前国产装箱机可以操作小盒如食品、药品包装盒、玻璃瓶、塑料瓶、塑料桶、金属罐、软包装袋等包装，其能够实现拾取箱板、箱子成型、底部折边、箱体传送、产品收集及装箱的整个过程。在实际操作过程中，拾取箱板、箱子成型及底部折边按先后顺序进行，从而完成箱子的成型。瓶子、罐等刚性包装经过收集和整理，由装箱机的抓手按一定的数量抓住后直接装入纸箱、塑料箱或者托盘内。如果纸箱内有隔板，则装箱机装箱的精度要求就更高。软包装产品的装箱一般采取箱子成型和物料收集及填充同时进行的方式，这样可以提高装箱速度。自动装箱机配备了封箱和捆扎等辅助设备，自动进行封箱和捆扎，完成最后的工序。

开箱机的目的就是将箱坯从箱坯存放库中取出，并将箱坯成型，这一步骤至关重要，直接影响了后续装箱工序的进行。若开箱机不能将箱坯很好地成型，则会导致后续工序无法执行。

目前的开箱机的结构大多是采用驱动机构的带动吸盘进行开箱动作，但是开箱机不仅仅是需要将箱坯打开成型，还需要将打开后的箱坯输送至后续的工位中，即驱动机构带动吸盘进行开箱动作，开箱完成之后，还需要护送成型的箱坯进入输送通道内，而现有的驱动机构一般采用两套直线运动机构来实现上述动作，即带动吸盘吸取箱坯的直线运动机构和带动吸盘将成型后的箱坯向输送机构中输送的直线运动机构。而两套直线运动机构中，是有一套直线运动机构设置在第二套直线运动机构上的，在第二套直线运动机构的带动下进行动作，而该套直线运动机构的连接线等部件需要设置拖链以方便其随着第二套直线运动机构运动时，且第二套直线运动机构带动第一套直线运动机构一起运动，还需要带动吸盘机构运动，所承载的部件重量较大，行动惯量也较大，不易控制，且长时间运行易出现故障。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型提供了一种自动开箱机，本实用新型的发明目的在于解决现有技术中开箱机的取箱开箱部件采用两套直线运动机构，且是一套直线运动机构带动另一套直线运动机构动作，导致的直线运动机构负载过重，行动惯量较大，不易控制、误差较大的问题。本实用新型的开箱机采用了二轴并联机械手作为取箱开箱部件，与开箱机的其他部件进行协同配合，二轴并联机械手只需要带动吸盘进行吸取箱坯和送箱的动作，负载较小，行动惯量小，易控制，误差小，开箱响应迅速，结构简单，与开箱机其他部门配合良好。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型是通过下述技术方案实现的：

自动开箱机，包括箱坯存放架、包装箱输送装置、取箱开箱装置和折箱叶装置，所述取箱开箱装置设置在箱坯存放架与包装箱输送装置之间，用于将箱坯从箱坯存放架中取出，并在取出的过程中打开箱坯，将打开后的箱坯输送至包装箱输送装置中；所述取箱开箱装置包括取箱开箱吸盘组件和取箱驱动机构，其特征在于：所述取箱驱动机构为二轴并联机器人，所述二轴并联机器人包括静平台、动平台、第一主动臂、第二主动臂、第一支臂、第二支臂、第一驱动电机和第二驱动电机，所述取箱开箱吸盘组件安装在动平台上，静平台安装在箱坯存放架和包装箱输送装置端部的机架上；第一驱动电机和第二驱动电机的输出轴在一条轴线上，且竖直设置；所述第一主动臂的长度小于第二主动臂的长度，所述第一支臂的一端与第一主动臂的端部铰接；第一支臂的另一端与第二支臂铰接，第二主动臂的端部与第二支臂铰接；所述第一主动臂、第一支臂、第二支臂和第二主动臂构成一平行四边形结构，第二支臂端部与动平台铰接。

所述第二主动臂的端部同轴连接有连接件，所述连接件包括第一连接点、第二连接点和转接点，转接点连接在第二主动臂与第二支臂铰接的铰轴上，第一连接点和第二连接点位于转接点两侧，第一连接点、转接点和第二连接点依次相连形成一三角形结构。

所述二轴并联机器人还包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端铰接在静平台上，第一连接杆的另一端铰接在第一连接点上；第二连接杆的一端铰接在第二连接点上，第二连接杆的另一端铰接在动平台上。

所述第二支臂与第二主动臂的铰接点，第二支臂与动平台的铰接点，第二连接杆与动平台的铰接点和第二连接点依次相连，形成一平行四边形结构。

所述静平台包括用于固定安装第一驱动电机的第一安装板、用于固定安装第二驱动电机且将静平台固定在机架上的第二安装板和用于固定连接第一安装板和第二安装板的固定连接板。

所述箱坯存放架的出口设置有向外延伸的辅助成型条，所述辅助成型条靠近箱坯存放架的一端设置有弧形段，且该弧形段由箱坯存放架向包装箱输送装置方向延伸，最终形成一与箱坯存放架输送方向平行的直线段。

所述包装箱输送装置包括两对称布置的夹持输送皮带，两夹持输送皮带之间形成包装箱输送通道；所述取箱开箱吸盘组件的高度高于夹持输送皮带的高度。

折箱叶装置包括固定安装在包装箱输送通道底部的折箱底前短页板和与折箱底前短页板对应设置的折箱底后短页机构，所述折箱底后短页机构包括折页杆和驱动折页杆作靠近和远离折箱底前短页板动作的驱动气缸。

所述取箱开箱吸盘组件包括取箱吸盘、开箱吸盘和开箱驱动气缸，所述开箱驱动气缸带动开箱吸盘做相对于取箱吸盘90°翻转动作。

与现有技术相比，本实用新型所带来的有益的技术效果表现在：

1、本实用新型的取箱开箱装置采用二轴并联机器人作为驱动部件，只需要带动吸盘组件运动，负载较轻，且驱动电机均是固定安装在静平台上，不产生移动，与现有两套直线行走机构相比，也可以省去拖链、连接线等结构，结构简单。

2、本实用新型取箱开箱装置采用的二轴并联机器人的结构，相对于现有二轴并联机器人也有较大的改进，本实用新型的二轴并联机器人的结构改进是对现有的并联机器人的其中一根支臂的铰接位置进行了改进，第一驱动电机和第二驱动电机的输出轴共轴线设置，使其轴间距为0，使得第一主动臂、第一支臂、第二支臂和第二主动臂能够形成一平行四边形结构，可以在确保二轴并联机器人的稳定性的同时，缩小二轴并联机器人的移动行程，主动臂一长一短的设置方式，也可以节约安装空间，同时可以降低设备成本。本申请的二轴并联机器人，相较于现有技术中的二轴并联机器人而言，占用空间更小，设备体积更小，制造成本更低，更加适合应用于开箱机。

3、本实用新型中由于修改了第一支臂的铰接位置，以及将两个驱动电机共轴设置，缩小了二轴并联机器人的体积，可以适应于较小的安装空间，可以在较短的移动行程中快速往复移动，实现箱坯的吸取开箱和转移，相较于现有的二轴并联机器人而言，其移动效率更快，更加适用于开箱机。

4、本申请增加了连接件、第一连接杆和第二连接杆，更进一步地增强了二轴并联机器人运行的稳定性。

5、本实用新型的辅助成型条，是在取箱开箱装置吸取箱坯移动的过程中，对箱坯中一面箱体进行限定，使得其在辅助成型条的限定作用下，达到开箱的目的。结构简单，设计巧妙。

6、本实用新型的包装箱输送装置采用夹持皮带形式，在输送时，对成型的箱坯起到保护作用，防止箱坯变形，方便对成型后的箱坯进行折底页和封底操作。

7、本实用新型的折箱叶装置包括固定安装在包装箱输送通道底部的折箱底前短页板和与折箱底前短页板对应设置的折箱底后短页机构，所述折箱底后短页机构包括折页杆和驱动折页杆作靠近和远离折箱底前短页板动作的驱动气缸。结构简单。同时还包括折长页导杆，这长页导杆设置在包装箱输送装置底部，在包装箱输送装置的输送作用下，底部长页在折长页导杆的限定下，逐渐闭合。

8、本实用新型的取箱开箱吸盘组件包括取箱吸盘、开箱吸盘和开箱驱动气缸，所述开箱驱动气缸带动开箱吸盘做相对于取箱吸盘90°翻转动作。可以更好地开箱，保证开箱顺利。同时与辅助成型条配合，确保了开箱成功率。

附图说明

图1为本实用新型开箱机的立体结构示意图；

图2为本实用新型开箱机的俯视结构示意图；

图3为本实用新型开箱机的侧视结构示意图；

附图标记：1、箱坯存放架，2、包装箱输送装置，3、取箱开箱吸盘组件，4、二轴并联机器人，5、静平台，6、动平台，7、第一主动臂,8、第二主动臂,9、第一支臂，10、第二支臂，11、连接件，12、第一连接点，13、第二连接点，14、转接点，15、第一连接杆，16、第二连接杆，17、第一安装板，18、第二安装板，19、固定连接板，20、辅助成型条，21、弧形段，22、直线段，23、夹持输送皮带，24、折箱底前短页板，25、折页杆，26、取箱吸盘，27、开箱吸盘，28、开箱驱动气缸，29、箱坯。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型的技术方案作出进一步详细地阐述。

实施例1

作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：

如图1所示，自动开箱机，包括箱坯存放架1、包装箱输送装置2、取箱开箱装置和折箱叶装置，所述取箱开箱装置设置在箱坯存放架1与包装箱输送装置2之间，用于将箱坯29从箱坯存放架1中取出，并在取出的过程中打开箱坯29，将打开后的箱坯29输送至包装箱输送装置2中；所述取箱开箱装置包括取箱开箱吸盘组件3和取箱驱动机构，如图2所示，所述取箱驱动机构为二轴并联机器人4，所述二轴并联机器人4包括静平台5、动平台6、第一主动臂7、第二主动臂8、第一支臂9、第二支臂10、第一驱动电机和第二驱动电机，所述取箱开箱吸盘组件3安装在动平台6上，静平台5安装在箱坯存放架1和包装箱输送装置2端部的机架上；第一驱动电机和第二驱动电机的输出轴在一条轴线上，且竖直设置；所述第一主动臂7的长度小于第二主动臂8的长度，所述第一支臂9的一端与第一主动臂7的端部铰接；第一支臂9的另一端与第二支臂10铰接，第二主动臂8的端部与第二支臂10铰接；所述第一主动臂7、第一支臂9、第二支臂10和第二主动臂8构成一平行四边形结构，第二支臂10端部与动平台6铰接。

在本实施例中，二轴并联机器人4位于箱坯存放架1与包装箱输送装置2之间，带动取箱开箱吸盘组件3将箱坯29由箱坯存放架1中吸取出来，且在吸取移动过程中将箱坯29成型，二轴并联机器人4将成型后的箱坯29送入到包装箱输送装置2内，送入的过程完成箱底前短页的折叠，送入到位之后完成箱底后短页的折叠，成型后的包装箱在被包装时输送装置输送的同时，完成不干胶封底操作，然后输送至装箱工位进行装箱操作。

实施例2

作为本实用新型又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：

如图1所示，自动开箱机，包括箱坯存放架1、包装箱输送装置2、取箱开箱装置和折箱叶装置，所述取箱开箱装置设置在箱坯存放架1与包装箱输送装置2之间，用于将箱坯29从箱坯存放架1中取出，并在取出的过程中打开箱坯29，将打开后的箱坯29输送至包装箱输送装置2中；所述取箱开箱装置包括取箱开箱吸盘组件3和取箱驱动机构。

如图2所示，所述取箱驱动机构为二轴并联机器人4，所述二轴并联机器人4包括静平台5、动平台6、第一主动臂7、第二主动臂8、第一支臂9、第二支臂10、驱动第一主动臂7的第一驱动电机和驱动第二主动臂8的第二驱动电机，所述取箱开箱吸盘组件3安装在动平台6上，静平台5安装在箱坯存放架1和包装箱输送装置2端部的机架上；第一驱动电机和第二驱动电机的输出轴在一条轴线上，且竖直设置；所述第一主动臂7的长度小于第二主动臂8的长度，所述第一支臂9的一端与第一主动臂7的端部铰接；第一支臂9的另一端与第二支臂10铰接，第二主动臂8的端部与第二支臂10铰接；所述第一主动臂7、第一支臂9、第二支臂10和第二主动臂8构成一平行四边形结构，第二支臂10端部与动平台6铰接。主动臂一长一短的设置方式，也可以节约安装空间，同时可以降低设备成本。本申请的二轴并联机器人4，相较于现有技术中的二轴并联机器人4而言，占用空间更小，设备体积更小，制造成本更低，更加适合应用于开箱机。

更进一步地，所述第二主动臂8的端部同轴连接有连接件11，所述连接件11包括第一连接点12、第二连接点13和转接点14，转接点14连接在第二主动臂8与第二支臂10铰接的铰轴上，第一连接点12和第二连接点13位于转接点14两侧，第一连接点12、转接点14和第二连接点13依次相连形成一三角形结构。所述二轴并联机器人4还包括第一连接杆15和第二连接杆16，所述第一连接杆15的一端铰接在静平台5上，第一连接杆15的另一端铰接在第一连接点12上；第二连接杆16的一端铰接在第二连接点13上，第二连接杆16的另一端铰接在动平台6上。

所述第二支臂10与第二主动臂8的铰接点，第二支臂10与动平台6的铰接点，第二连接杆16与动平台6的铰接点和第二连接点13依次相连，形成一平行四边形结构。增加了连接件11、第一连接杆15和第二连接杆16，更进一步地增强了二轴并联机器人4运行的稳定性。

所述静平台5包括用于固定安装第一驱动电机的第一安装板17、用于固定安装第二驱动电机且将静平台5固定在机架上的第二安装板18和用于固定连接第一安装板17和第二安装板18的固定连接板19。

实施例3

作为本实用新型又一较佳实施例，参照说明书附图1-3，本实施例公开了：

如图1所示，自动开箱机，包括箱坯存放架1、包装箱输送装置2、取箱开箱装置和折箱叶装置，所述取箱开箱装置设置在箱坯存放架1与包装箱输送装置2之间，用于将箱坯29从箱坯存放架1中取出，并在取出的过程中打开箱坯29，将打开后的箱坯29输送至包装箱输送装置2中；所述取箱开箱装置包括取箱开箱吸盘组件3和取箱驱动机构，所述取箱驱动机构为二轴并联机器人4，所述二轴并联机器人4包括静平台5、动平台6、第一主动臂7、第二主动臂8、第一支臂9、第二支臂10、驱动第一主动臂7的第一驱动电机和驱动第二主动臂8的第二驱动电机，所述取箱开箱吸盘组件3安装在动平台6上，静平台5安装在箱坯存放架1和包装箱输送装置2端部的机架上；第一驱动电机和第二驱动电机的输出轴在一条轴线上，且竖直设置；所述第一主动臂7的长度小于第二主动臂8的长度，所述第一支臂9的一端与第一主动臂7的端部铰接；第一支臂9的另一端与第二支臂10铰接，第二主动臂8的端部与第二支臂10铰接；所述第一主动臂7、第一支臂9、第二支臂10和第二主动臂8构成一平行四边形结构，第二支臂10端部与动平台6铰接。

如图2所示，所述第二主动臂8的端部同轴连接有连接件11，所述连接件11包括第一连接点12、第二连接点13和转接点14，转接点14连接在第二主动臂8与第二支臂10铰接的铰轴上，第一连接点12和第二连接点13位于转接点14两侧，第一连接点12、转接点14和第二连接点13依次相连形成一三角形结构。所述二轴并联机器人4还包括第一连接杆15和第二连接杆16，所述第一连接杆15的一端铰接在静平台5上，第一连接杆15的另一端铰接在第一连接点12上；第二连接杆16的一端铰接在第二连接点13上，第二连接杆16的另一端铰接在动平台6上。所述第二支臂10与第二主动臂8的铰接点，第二支臂10与动平台6的铰接点，第二连接杆16与动平台6的铰接点和第二连接点13依次相连，形成一平行四边形结构。所述静平台5包括用于固定安装第一驱动电机的第一安装板17、用于固定安装第二驱动电机且将静平台5固定在机架上的第二安装板18和用于固定连接第一安装板17和第二安装板18的固定连接板19。

如图3所示，所述箱坯存放架1的出口设置有向外延伸的辅助成型条20，所述辅助成型条20靠近箱坯存放架1的一端设置有弧形段21，且该弧形段21由箱坯存放架1向包装箱输送装置2方向延伸，最终形成一与箱坯存放架1输送方向平行的直线段22。如图2所示，所述包装箱输送装置2包括两对称布置的夹持输送皮带23，两夹持输送皮带23之间形成包装箱输送通道；所述取箱开箱吸盘组件3的高度高于夹持输送皮带23的高度。折箱叶装置包括固定安装在包装箱输送通道底部的折箱底前短页板24和与折箱底前短页板24对应设置的折箱底后短页机构，所述折箱底后短页机构包括折页杆25和驱动折页杆25作靠近和远离折箱底前短页板24动作的驱动气缸。所述取箱开箱吸盘组件3包括取箱吸盘26、开箱吸盘27和开箱驱动气缸28，所述开箱驱动气缸28带动开箱吸盘27做相对于取箱吸盘2690°翻转动作。

Claims (9)

1.自动开箱机，包括箱坯存放架（1）、包装箱输送装置（2）、取箱开箱装置和折箱叶装置，所述取箱开箱装置设置在箱坯存放架（1）与包装箱输送装置（2）之间，用于将箱坯（29）从箱坯存放架（1）中取出，并在取出的过程中打开箱坯（29），将打开后的箱坯（29）输送至包装箱输送装置（2）中；所述取箱开箱装置包括取箱开箱吸盘组件（3）和取箱驱动机构，其特征在于：所述取箱驱动机构为二轴并联机器人（4），所述二轴并联机器人（4）包括静平台（5）、动平台（6）、第一主动臂（7）、第二主动臂（8）、第一支臂（9）、第二支臂（10）、第一驱动电机和第二驱动电机，所述取箱开箱吸盘组件（3）安装在动平台（6）上，静平台（5）安装在箱坯存放架（1）和包装箱输送装置（2）端部的机架上；第一驱动电机和第二驱动电机的输出轴在一条轴线上，且竖直设置；所述第一主动臂（7）的长度小于第二主动臂（8）的长度，所述第一支臂（9）的一端与第一主动臂（7）的端部铰接；第一支臂（9）的另一端与第二支臂（10）铰接，第二主动臂（8）的端部与第二支臂（10）铰接；所述第一主动臂（7）、第一支臂（9）、第二支臂（10）和第二主动臂（8）构成一平行四边形结构，第二支臂（10）端部与动平台（6）铰接。

2.如权利要求1所述的自动开箱机，其特征在于：所述第二主动臂（8）的端部同轴连接有连接件（11），所述连接件（11）包括第一连接点（12）、第二连接点（13）和转接点（14），转接点（14）连接在第二主动臂（8）与第二支臂（10）铰接的铰轴上，第一连接点（12）和第二连接点（13）位于转接点（14）两侧，第一连接点（12）、转接点（14）和第二连接点（13）依次相连形成一三角形结构。

3.如权利要求2所述的自动开箱机，其特征在于：所述二轴并联机器人（4）还包括第一连接杆（15）和第二连接杆（16），所述第一连接杆（15）的一端铰接在静平台（5）上，第一连接杆（15）的另一端铰接在第一连接点（12）上；第二连接杆（16）的一端铰接在第二连接点（13）上，第二连接杆（16）的另一端铰接在动平台（6）上。

4.如权利要求3所述的自动开箱机，其特征在于：所述第二支臂（10）与第二主动臂（8）的铰接点，第二支臂（10）与动平台（6）的铰接点，第二连接杆（16）与动平台（6）的铰接点和第二连接点（13）依次相连，形成一平行四边形结构。

5.如权利要求1-4任意一项所述的自动开箱机，其特征在于：所述静平台（5）包括用于固定安装第一驱动电机的第一安装板（17）、用于固定安装第二驱动电机且将静平台（5）固定在机架上的第二安装板（18）和用于固定连接第一安装板（17）和第二安装板（18）的固定连接板（19）。

6.如权利要求1所述的自动开箱机，其特征在于：所述箱坯存放架（1）的出口设置有向外延伸的辅助成型条（20），所述辅助成型条（20）靠近箱坯存放架（1）的一端设置有弧形段（21），且该弧形段（21）由箱坯存放架（1）向包装箱输送装置（2）方向延伸，最终形成一与箱坯存放架（1）输送方向平行的直线段（22）。

7.如权利要求1所述的自动开箱机，其特征在于：所述包装箱输送装置（2）包括两对称布置的夹持输送皮带（23），两夹持输送皮带（23）之间形成包装箱输送通道；所述取箱开箱吸盘组件（3）的高度高于夹持输送皮带（23）的高度。

8.如权利要求1所述的自动开箱机，其特征在于：折箱叶装置包括固定安装在包装箱输送通道底部的折箱底前短页板（24）和与折箱底前短页板（24）对应设置的折箱底后短页机构，所述折箱底后短页机构包括折页杆（25）和驱动折页杆（25）作靠近和远离折箱底前短页板（24）动作的驱动气缸。

9.如权利要求1所述的自动开箱机，其特征在于：所述取箱开箱吸盘组件（3）包括取箱吸盘（26）、开箱吸盘（27）和开箱驱动气缸（28），所述开箱驱动气缸（28）带动开箱吸盘（27）做相对于取箱吸盘（26）90°翻转动作。

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