RU2176973C1

RU2176973C1 - Machine for stowing elongated articles in container

Info

Publication number: RU2176973C1
Application number: RU2000108236A
Authority: RU
Inventors: А.С. Горлатов; Б.А. Рей; Н.В. Шкулепа
Original assignee: Калининградский государственный технический университет
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2001-12-20

Abstract

FIELD: packing facilities. SUBSTANCE: invention relates to equipment designed for stowing jars and cans in container. Machine has accumulator-former for articles, support for container, magazine-feeder for gaskets, mechanism with grips for articles and gaskets. Mechanism with grips is made in form of lever-and-cam mechanism whose output member is provided with roller for engagement with fixed master cam. EFFECT: simplified design, improved efficiency of operation of machine for stowing elongated articles. 8 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к оборудованию, используемому преимущественно в линиях приведения консервов в товарный вид на операциях укладки банок в тару. The present invention relates to equipment used mainly in the lines for bringing canned goods to a commercial appearance in operations of packing cans in containers.

Известно устройство для укладки в тару штучных изделий (Авт. св. СССР N 707849, кл. В 65 В 5/10, 1980 г.). содержащее накопитель-формирователь слоя изделий и магазин-питатель для прокладок, опорное приспособление для тары и механизм с захватами для изделий и прокладок, смонтированными с возможностью их возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях. A device is known for packing piece goods in containers (Aut. St. USSR N 707849, class B 65 V 5/10, 1980). comprising a storage-former-layer of the product and a magazine-feeder for gaskets, a support device for containers and a mechanism with grippers for products and gaskets mounted with the possibility of their reciprocating movement in horizontal and vertical planes.

Основным недостатком устройства являются ударные нагрузки, возникающие на границах интервалов движения захватов, что приводит к необходимости уменьшения скорости движения захватов и соответственно к снижению производительности. Из-за наличия ударов период рабочего цикла устройства не может быть меньше 7,5 с. При схеме укладки 3х4 банки в слое, наиболее распространенной в рыбоконсервном производстве, производительность такого устройства составляет G = 60•z/τ = 60•12 : 7,5 = 96 банок/мин, что значительно меньше производительности автоматизированной рыбоконсервной линии, где z - число банок в слое; τ - период рабочего цикла, с. The main disadvantage of the device are shock loads that occur at the boundaries of the intervals of movement of the grippers, which leads to the need to reduce the speed of movement of the grippers and, accordingly, to reduce productivity. Due to the presence of shock, the period of the working cycle of the device cannot be less than 7.5 s. With the scheme of laying 3x4 cans in the layer, the most common in canning production, the productivity of such a device is G = 60 • z / τ = 60 • 12: 7.5 = 96 cans / min, which is significantly less than the productivity of an automated fish canning line, where z is the number of cans in the layer; τ is the period of the working cycle, s.

Известна также машина для укладки штучных изделий в тару, содержащая накопитель-формирователь слоя изделий, магазин-питатель для прокладок, опорное приспособление для тары, механизм с захватами для изделий и прокладок, выполненный в виде совокупности механизмов, имеющей общее единое выходное звено с укрепленными на нем захватами, совершающее сложное плоское движение, и привод (Патент РФ N 2118274, опубл. в БИ N 24, 1998 г. - прототип). There is also known a machine for packing piece goods in containers, containing a drive-shaper of the product layer, a magazine-feeder for gaskets, a support device for containers, a mechanism with grippers for products and gaskets, made in the form of a set of mechanisms having a common single output link with him captures, making a complex plane motion, and the drive (RF Patent N 2118274, publ. in BI N 24, 1998 - prototype).

Основным недостатком данной машины является усложненность привода механизма перемещения захватов и связанный с этим завышенный расход мощности на реализацию процесса укладки. Это следует из того, что для горизонтального перемещения захватов применен многозвенный кулачково-рычажный механизм с пространственным ведущим кулачком, в условиях практической компоновки представляющий собой пятизвенный механизм (4 подвижных звена и 6 кинематических пар). Увеличение же числа промежуточных подвижных звеньев и кинематических пар не способствует улучшению динамических и энергетических характеристик машины. Кроме увеличения расхода мощности, усложненность привода негативно сказывается на точности и надежности функционирования машины, что особенно ощутимо при износе элементов кинематических пар. The main disadvantage of this machine is the complexity of the drive mechanism for moving the grippers and the associated excessive power consumption for the implementation of the styling process. This follows from the fact that for the horizontal movement of the grippers, a multi-link cam-lever mechanism with a spatial driving cam is used, which in the practical arrangement is a five-link mechanism (4 movable links and 6 kinematic pairs). An increase in the number of intermediate moving links and kinematic pairs does not contribute to improving the dynamic and energy characteristics of the machine. In addition to increasing power consumption, the complexity of the drive negatively affects the accuracy and reliability of the machine, which is especially noticeable when the elements of the kinematic pairs are worn.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности работы. The task of the invention is to simplify the design and increase work efficiency.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в машине для укладки в тару изделий удлиненной формы, содержащей накопитель-формирователь слоя изделий, магазин-питатель для прокладок, опорное приспособление для тары, механизм с захватами для изделий и прокладок, укрепленными на его выходном звене, совершающем сложное плоское движение, и привод, механизм с захватами выполнен в виде рычажно-кулачкового механизма, выходное звено которого снабжено роликом для взаимодействия с неподвижным копиром. The solution to this problem is achieved by the fact that in a machine for packing elongated products in a container containing a drive-shaper of the product layer, a magazine-feeder for gaskets, a support device for containers, a mechanism with grippers for products and gaskets, mounted on its output link complex plane movement, and the drive mechanism with grippers is made in the form of a lever-cam mechanism, the output link of which is equipped with a roller for interaction with a stationary copier.

К тому же рычажно-кулачковый механизм включает кривошипно-ползунный механизм и связанную с ползуном последнего группу Ассура, которую образуют выходное звено с роликом и неподвижный копир, при этом кривошипно-ползунный механизм выполнен с нулевым эксцентриситетом. In addition, the lever-cam mechanism includes a crank-slide mechanism and an Assur group connected to the last slider, which is formed by an output link with a roller and a stationary copier, while the crank-slide mechanism is made with zero eccentricity.

Копир имеет форму плиты с фигурным пазом для ролика, при этом плита установлена в вертикальной плоскости параллельно выходному звену. The copier has the shape of a plate with a figured groove for the roller, while the plate is installed in a vertical plane parallel to the output link.

Причем фигурный паз для ролика в теле плиты выполнен в виде совмещенных равновеликих трапеций, основания каждой из которых расположены перпендикулярно выходному звену рычажно-кулачкового механизма. Moreover, the figured groove for the roller in the body of the plate is made in the form of combined equal-sized trapeziums, the bases of each of which are located perpendicular to the output link of the lever-cam mechanism.

Кроме того, длина кривошипа кривошипно-ползунного механизма соответствует условию
r≥(h_я+h_из)/2, (1)
где r - длина кривошипа, т.е. входного или ведущего звена;
h_я - высота ящика, в который укладываются изделия;
h_из - высота изделия.In addition, the length of the crank of the slider mechanism meets the condition
r≥ (h _i + h _out ) / 2, (1)
where r is the length of the crank, i.e. input or leading link;
h _i - the height of the box in which the products fit;
h _of is the height of the product.

Совмещение трапеций выполнено в виде параллельного наложения меньшего основания одной трапеции на большее основание другой, и наоборот, при этом большие боковины сторон трапеций пересекаются. The combination of trapezoids is made in the form of parallel overlapping of the smaller base of one trapezoid on the larger base of the other, and vice versa, while the large sidewalls of the sides of the trapezoid intersect.

Вместе с тем угол наклона большей боковины каждой из трапеций относительно выходного звена в вертикальной плоскости удовлетворяет условию
arctg((l_б-l_м)/S_м)≥(μ = 40^°), (2)
где l_б, l_м - длина соответственно большего и меньшего основания трапеции;
S_м - длина меньшей боковой стороны трапеции;
μ - угол наклона большей боковой стороны трапеции, равный углу передачи.At the same time, the inclination angle of the larger sidewall of each trapezoid relative to the output link in the vertical plane satisfies the condition
arctg ((l _b -l _m ) / S _m ) ≥ (μ = 40 ^° ), (2)
where l _b , l _m - the length of the respectively larger and smaller base of the trapezoid;
S _m - the length of the smaller side of the trapezoid;
μ is the angle of inclination of the greater lateral side of the trapezoid, equal to the angle of transmission.

К тому же фигурный паз в точках сопряжения трапеций снабжен направляющими заслонками. In addition, the figured groove at the points of conjugation of the trapezoid is equipped with guide dampers.

Заявляемая машина отличается от прототипа наличием новых конструктивных элементов и наличием иной связи между конструктивными элементами, обеспечивающими вертикальное и горизонтальное перемещение захватов. Вместо двух кулачковых механизмов с единым общим выходным звеном, используемых в прототипе, в предлагаемой машине применен рычажно-кулачковый механизм с одним выходным звеном, построенный на базе центрального кривошипно-ползунного механизма. Замена двух кулачковых механизмов одним рычажно-кулачковым механизмом со сложным движением выходного звена позволяет свести к минимуму число конструктивных элементов (звеньев и кинематических пар), необходимых для вертикального и горизонтального перемещения захватов, упрощает конструкцию исполнительного механизма и машины в целом. В результате улучшаются динамические характеристики машины и уменьшается мощность привода, необходимая для реализации процесса укладки изделий. The inventive machine differs from the prototype in the presence of new structural elements and the presence of a different connection between the structural elements that provide vertical and horizontal movement of the grippers. Instead of two cam mechanisms with a single common output link used in the prototype, the proposed machine uses a lever-cam mechanism with one output link, built on the basis of a central crank-slide mechanism. Replacing two cam mechanisms with one lever-cam mechanism with a complex movement of the output link allows minimizing the number of structural elements (links and kinematic pairs) required for vertical and horizontal movement of the grippers, simplifies the design of the actuator and the machine as a whole. As a result, the dynamic characteristics of the machine are improved and the drive power needed to implement the product laying process is reduced.

Применение рычажно-кулачкового механизма вместо двух кулачковых механизмов упрощает конструкцию, повышает силовую работоспособность, надежность и точность функционирования машины. Использование (в прототипе) для вертикального перемещения выходного звена двух дисковых кулачков с равновеликими профилями имеет существенный недостаток: из-за неравномерного износа рабочих профилей кулачков и возникновения при этом перекосов в направляющих не обеспечивается необходимое плоскопараллельное перемещение выходного звена с захватами; более того, при перекосах конструктивных элементов в направляющих не исключается возможность их заклинивания. В предлагаемой же машине возможность перекосов выходного звена в направляющих исключается, поскольку последние жестко закреплены на стержнях, укрепленных на ползуне кривошипно-ползунного механизма. The use of a lever-cam mechanism instead of two cam mechanisms simplifies the design, increases the power efficiency, reliability and accuracy of the machine. The use (in the prototype) for vertical movement of the output link of two disk cams with equal profiles has a significant drawback: due to the uneven wear of the working profiles of the cams and the occurrence of distortions in the guides, the necessary plane-parallel movement of the output link with grippers is not provided; Moreover, when the structural elements are skewed in the guides, the possibility of their jamming is not excluded. In the proposed machine, the possibility of distortions of the output link in the guides is excluded, since the latter are rigidly fixed to the rods mounted on the slider of the crank-slide mechanism.

Предлагаемый рычажно-кулачковый механизм включает базовый механизм (таким является центральный кривошипно-ползунный механизм) и кинематически связанную с ним группу Ассура, состоящую из выходного звена с захватами и с роликом для взаимодействия с фигурным пазом неподвижного копира. Данный механизм удовлетворяет структурной формуле кинематической цепи, т.е. формуле Чебышева
W = 3n-2p₅-p₄ = 3•4-2•5-1 = 1,
где W - степень подвижности при одном ведущем звене;
n - число подвижных звеньев, n = 4;
p₅ - число низших кинематических пар, p₅ = 5;
p₄ - число высших кинематических пар, p₄ = 1.The proposed lever-cam mechanism includes a basic mechanism (such is the central crank-slide mechanism) and the Assur group kinematically associated with it, consisting of an output link with grippers and a roller for interacting with a curly groove of a stationary copier. This mechanism satisfies the structural formula of the kinematic chain, i.e. Chebyshev formula
W = 3n-2p ₅ -p ₄ = 3 • 4-2 • 5-1 = 1,
where W is the degree of mobility with one leading link;
n is the number of movable links, n = 4;
p ₅ is the number of lower kinematic pairs, p ₅ = 5;
p ₄ is the number of higher kinematic pairs, p ₄ = 1.

Выбор центрального кривошипно-ползунного механизма является наиболее целесообразным, поскольку в таком механизме обеспечивается равенство интервалов прямого и обратного ходов (вверх и вниз) по времени и наиболее предпочтительные по сравнению с дезаксиальным механизмом значения углов передачи, которые определяют силовую работоспособность механизма. Предлагаемый рычажно-кулачковый механизм прост, надежен в работе, хорошо сопротивляется износу, он способен передавать большие усилия. The choice of a central crank-slide mechanism is the most appropriate, since such a mechanism ensures that the forward and reverse intervals (up and down) are equal in time and the transmission angles are most preferred compared to the de-axial mechanism, which determine the power operability of the mechanism. The proposed lever-cam mechanism is simple, reliable in operation, well resists wear, it is capable of transmitting great efforts.

Копир (плита) с фигурным пазом установлен стационарно в вертикальной плоскости, параллельной плоскости подъемно-опускного перемещения выходного звена с захватами. При такой компоновке обеспечивается надежная кинематическая связь выходного звена с фигурным пазом в теле плиты, что гарантирует выполнение плоскопараллельного движения выходного звена с захватами. A copier (plate) with a figured groove is mounted stationary in a vertical plane parallel to the plane of the lifting and lowering movement of the output link with grippers. With this arrangement, a reliable kinematic connection of the output link with a curly groove in the body of the plate is ensured, which ensures the execution of plane-parallel movement of the output link with grippers.

Выполнение фигурного паза для ролика в виде совокупности двух неравнобочных трапеций, имеющих разновеликие основания, имеет определенные преимущества. Они выражаются в том, что при прямом и обратном ходах захватов обеспечиваются одинаково благоприятные условия для передачи полезной технологической нагрузки. В конце каждого прямого хода захвата для изделий (движение захвата вниз) технологическая нагрузка при предложенной форме паза способствует уменьшению необходимого движущего момента на приводном валу машины. The implementation of the figured groove for the roller in the form of a combination of two unequal trapezoids having different-sized bases has certain advantages. They are expressed in the fact that with forward and reverse strokes of the grips, equally favorable conditions are provided for transferring the useful technological load. At the end of each direct capture stroke for products (downward movement of the capture), the technological load with the proposed shape of the groove helps to reduce the necessary driving moment on the drive shaft of the machine.

Условие (1), определяющее длину кривошипа базового кривошипно-ползунного механизма, дает возможность выбора кривошипа оптимальной длины, при которой обеспечивается минимально необходимое вертикальное перемещение выходного звена с захватами. Condition (1), which determines the length of the crank of the base crank-slide mechanism, makes it possible to select the crank of optimal length, which ensures the minimum necessary vertical movement of the output link with grippers.

Предлагаемое совмещение трапеций фигурного паза при их параллельном наложении способствует эффективности функционирования машины при работе с двумя захватами для изделий (без захвата для прокладок). The proposed combination of the trapezoidal figured groove when they are parallel overlapping contributes to the efficiency of the machine when working with two grippers for products (without a gripper for gaskets).

Условие (2) определяет силовую работоспособность рычажно-кулачкового механизма. Здесь угол передачи, удовлетворяющий выражению μ≥40^°, представлен в функции геометрических размеров фигурного паза для ролика, т.е. в функции размеров разновеликих оснований и боковин трапеций фигурного паза. Это означает, что фактический угол наклона большей боковины любой из трапеций относительно выходного звена в вертикальной плоскости должен быть не меньше заданного или допустимого угла передачи.Condition (2) determines the power operability of the lever-cam mechanism. Here, the transmission angle satisfying the expression μ≥40 ^° is presented as a function of the geometric dimensions of the curly groove for the roller, i.e. as a function of the sizes of the uneven bases and sides of the trapezoidal figured groove. This means that the actual angle of inclination of the larger sidewall of any of the trapezoid relative to the output link in the vertical plane must be not less than the specified or permissible transmission angle.

Направляющие заслонки в точках сопряжения трапеций фигурного паза включены для того, чтобы исключить возможный самопроизвольный переход ролика на другой участок паза при его движении. The guide dampers at the mating points of the trapezoid of the figured groove are included in order to exclude the possible spontaneous transition of the roller to another section of the groove during its movement.

Предлагаемая машина для укладки в тару изделий удлиненной формы поясняется чертежами. The proposed machine for packing in containers of elongated shape is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема машины; на фиг. 2 - схема рычажно-кулачкового механизма; на фиг. 3 - копир с фигурным пазом; на фиг. 4 - отсекатель вакуума. In FIG. 1 shows a kinematic diagram of a machine; in FIG. 2 is a diagram of a lever-cam mechanism; in FIG. 3 - copier with a figured groove; in FIG. 4 - vacuum cutoff.

Машина содержит накопитель-формирователь для изделий, опорное приспособление 2 для тары, магазин-питатель 3 для прокладок, захват 4 для изделий, захват 5 для прокладок, механизм 6 вертикального и горизонтального перемещения захватов и привод 7. The machine contains a drive-shaper for products, a support device 2 for containers, a magazine-feeder 3 for gaskets, a gripper 4 for products, a gripper 5 for gaskets, a mechanism 6 for vertical and horizontal movement of the grippers and a drive 7.

Накопитель-формирователь 1 представляет собой питатель (питающий комплекс), который включает непосредственно накопитель 8, ворошитель 9 и формирователь 10. Непосредственно накопитель выполнен в виде стола с полированной плоской рабочей поверхностью. Вход накопителя-формирователя состыкован с транспортером подачи изделий, по длине накопителя размещен ворошитель 9, выполненный в виде двух связанных между собой реек, которые являются выходным звеном центрального кривошипно-коромыслового механизма. Рейки расположены по боковым кромкам накопителя, возвратно-поворотное движение реек, воздействующих на изделия, интенсифицирует процесс передачи изделий с накопителя на формирователь 10. На выходе накопителя установлена подпружиненная планка, служащая для предотвращения опрокидывания изделий, находящихся на накопителе, но контактирующих с крайними изделиями на формирователе, при подъеме слоя изделий захватом 4. Формирователь 10 разделен продольными пластинами, образующими "ручьи" для изделий, при этом каждый "ручей" снабжен конечным выключателем (датчиком наличия изделий), вмонтированным в поперечную планку на выходе формирователя. Все конечные выключатели соединены последовательно и сблокированы системой автоматического управления с приводом 7 машины для подвода захвата 4 к формирователю только при наличии в "ручьях" последнего слоя изделий. The drive-shaper 1 is a feeder (feeding complex), which includes directly the drive 8, agitator 9 and the shaper 10. The drive itself is made in the form of a table with a polished flat working surface. The input of the drive-shaper is docked with the feed conveyor of products, along the length of the drive there is a agitator 9 made in the form of two interconnected rails, which are the output link of the central crank-beam mechanism. The rails are located along the lateral edges of the drive, the reciprocating movement of the rails acting on the products intensifies the process of transferring products from the drive to the former 10. The spring-loaded bar is installed at the drive exit to prevent the products on the drive from tipping over but in contact with the end products the shaper, when lifting the product layer by the gripper 4. The shaper 10 is divided by longitudinal plates forming “streams” for the products, each “stream” having a final cut a cradle (product availability sensor) mounted in the transverse bar at the output of the shaper. All limit switches are connected in series and blocked by an automatic control system with a drive 7 of the machine for supplying the gripper 4 to the shaper only in the presence of the last layer of products in the "streams".

Опорное приспособление 2 для тары включает стол для фиксированного положения ящика в горизонтальной плоскости и механизм вертикального шагового перемещения стола. The supporting device 2 for containers includes a table for a fixed position of the box in the horizontal plane and a mechanism for vertical step movement of the table.

Магазин-питатель 3 для прокладок выполнен в виде прямоугольной тонкостенной емкости с жестким наружным каркасом, оснащенной подвижным (подпружиненным) дном и прижимными поворотными валиками для фиксирования верхней прокладки в плоскости контакта ее с захватом 5 для прокладок. Feeder magazine 3 for gaskets is made in the form of a rectangular thin-walled container with a rigid outer frame equipped with a movable (spring-loaded) bottom and clamping rotary rollers for fixing the upper gasket in the plane of contact with the grip 5 for gaskets.

Захват 4 для изделий выполнен в виде пустотелой плиты, на нижней поверхности которой смонтированы вакуум-присосы, выполненные из упругодеформируемого материала, например, из вакуумной резины. Захват 4 посредством Г-образного стержня укреплен на выходном звене 11 механизма 6, при этом полость захвата герметичной трубкой соединена с отсекателем 12 вакуума. The capture 4 for the products is made in the form of a hollow plate, on the lower surface of which are mounted vacuum suction cups made of elastically deformable material, for example, from vacuum rubber. The capture 4 by means of a L-shaped rod is mounted on the output link 11 of the mechanism 6, while the capture cavity is sealed with a tube connected to the cutoff 12 of the vacuum.

Захват 5 для прокладок выполнен в виде пустотелого усеченного конуса, изготовленного из упругодеформируемого материала, при этом верхним основанием конус посредством Г-образного стержня укреплен на выходном звене 11, а его полость герметичной трубкой соединена с отсекателем 13 вакуума. The capture 5 for the gaskets is made in the form of a hollow truncated cone made of elastically deformable material, with the upper base of the cone being mounted on the output link 11 by means of an L-shaped rod, and its cavity is connected to the vacuum shutoff 13 by a sealed tube.

Формирователь 10, опорное приспособление 2 и магазин-питатель 3 расположены на одной прямой (в плане), параллельной оси выходного звена 11, с шагом между их центрами, равным расстоянию между центрами захватов 4 и 5, при этом все названные центры лежат в одной вертикальной плоскости. The shaper 10, the support device 2 and the magazine-feeder 3 are located on one straight line (in plan) parallel to the axis of the output link 11, with a step between their centers equal to the distance between the centers of the grippers 4 and 5, while all these centers lie in one vertical the plane.

Механизм 6 вертикального и горизонтального перемещения захватов выполнен в виде рычажно-кулачкового механизма, содержащего четыре подвижных звена (фиг. 2). Механизм 6 включает кривошипно-ползунный механизм 14 с нулевым эксцентриситетом, две горизонтальные направляющие 15 и 16, выходное звено 11 с роликом 17 и неподвижный копир 18 с фигурным пазом 19 (фиг. 3). Механизм 14 содержит кривошип 20, укрепленный на горизонтальном приводном валу 21, шатун 22 и ползун 23, на котором посредством фигурных стержней 24 и 25 соосно укреплены направляющие 15 и 16, при этом в последних смонтировано выходное звено 11 с возможностью его возвратно-поступательного движения. Ролик 17 выходного звена 11 служит для взаимодействия с фигурным пазом 19 копира 18. Фигурные стержни 24 и 25 выполнены равновеликими по форме и размерам, при этом один из стержней (24 или 25) и соответствующая кинематическая пара является пассивным в структуре кинематической цепи механизма. Применение пассивных элементов (фигурного стержня и направляющей) в схеме механизма исключает возможность перекосов и заклинивания выходного звена при его горизонтальном перемещении. Механизм 14 служит для перемещения (посредством ползуна 23, стержней 24 и 25, направляющих 15 и 16) выходного звена 11 в вертикальной плоскости, а связь последнего с фигурным пазом 19 копира 18 - для горизонтального перемещения выходного звена в направляющих 15 и 16. The mechanism 6 of vertical and horizontal movement of the grippers is made in the form of a lever-cam mechanism containing four movable links (Fig. 2). The mechanism 6 includes a crank-slide mechanism 14 with zero eccentricity, two horizontal guides 15 and 16, an output link 11 with a roller 17 and a stationary copier 18 with a figured groove 19 (Fig. 3). The mechanism 14 contains a crank 20 mounted on a horizontal drive shaft 21, a connecting rod 22 and a slider 23, on which guides 15 and 16 are coaxially mounted by means of curved rods 24 and 25, while the output link 11 is mounted in the latter with the possibility of its reciprocating movement. The roller 17 of the output link 11 is used to interact with the figured groove 19 of the copier 18. The figured rods 24 and 25 are made equal in shape and size, while one of the rods (24 or 25) and the corresponding kinematic pair is passive in the structure of the kinematic chain of the mechanism. The use of passive elements (a shaped rod and a guide) in the mechanism circuit eliminates the possibility of distortions and jamming of the output link during its horizontal movement. The mechanism 14 serves to move (through the slider 23, the rods 24 and 25, the guides 15 and 16) of the output link 11 in the vertical plane, and the connection of the latter with the curly groove 19 of the copier 18 - for horizontal movement of the output link in the guides 15 and 16.

Каждая направляющая 15 и 16 смонтирована в подшипниках 26 и 27 вертикального поступательного движения. В функциональном назначении конструктивные элементы 15 и 16 механизма 6 служат ползуном для вертикального перемещения выходного звена и собственно направляющей для его горизонтального перемещения. Подшипники 26 и 27 смонтированы на кронштейнах 28 и 29 соответственно для направляющих 15 и 16. Кронштейны 28 и 29 укреплены на раме машины. Each rail 15 and 16 is mounted in bearings 26 and 27 of the vertical translational motion. For functional purposes, the structural elements 15 and 16 of the mechanism 6 serve as a slider for the vertical movement of the output link and the actual guide for its horizontal movement. Bearings 26 and 27 are mounted on brackets 28 and 29 respectively for guides 15 and 16. Brackets 28 and 29 are mounted on the machine frame.

Копир 18 имеет форму плиты 30 с фигурным пазом 19 для ролика 17, которая установлена стационарно в вертикальной плоскости параллельно выходному звену 11. Паз 19 выполнен в теле плиты в виде двух равновеликих трапеций 31 и 32 с разновеликими основаниями, расположенными перпендикулярно выходному звену 11 механизма 6, при этом трапеции совмещены путем параллельного наложения меньшего основания трапеции 31 на большее основание трапеции 32, и наоборот, причем большие боковины сторон трапеций пересекаются. Фигурный паз 19 в точках сопряжения трапеций 31 и 32 снабжен направляющими заслонками 33, 34, 35, 36, каждая из которых в исходном (начальном) положении перекрывает соответствующий участок паза. Заслонки выполнены в виде тонколистовых пластин, снабженных в сборе поворотными осями 37 и пружинами кручения 38 (фиг. 3). The copier 18 has the shape of a plate 30 with a figured groove 19 for the roller 17, which is mounted stationary in a vertical plane parallel to the output link 11. The groove 19 is made in the body of the plate in the form of two equal trapezoid 31 and 32 with different sized bases located perpendicular to the output link 11 of the mechanism 6 , while the trapezoid is aligned by parallel overlapping of the smaller base of the trapezoid 31 on the larger base of the trapezoid 32, and vice versa, with the larger side walls of the sides of the trapezoid intersect. Figured groove 19 at the mating points of the trapezoid 31 and 32 is equipped with guide dampers 33, 34, 35, 36, each of which in the initial (initial) position overlaps the corresponding section of the groove. The dampers are made in the form of thin-sheet plates equipped with an assembly of rotary axles 37 and torsion springs 38 (Fig. 3).

Привод 7 машины состоит из мотор-редуктора и электромагнитной муфты для остановки механизма 6 при работающем электродвигателе привода. The drive 7 of the machine consists of a gear motor and an electromagnetic clutch to stop the mechanism 6 when the drive motor is running.

Каждый отсекатель 12 и 13 вакуума состоит из корпуса 39, в цилиндрической полости которого размещены плунжер 40, оснащенный наконечником 41, и пружина 42, пробки 43 и втулки 44 (фиг. 4). Корпус 39 отсекателя вакуума имеет фасонный вырез 45 для крепления отсекателя к выходному звену 11. В стенке корпуса выполнены сквозные отверстия 46 и 47, причем отверстие 46 посредством герметичной трубки соединяет цилиндрическую полость корпуса отсекателя с полостью соответствующего захвата (4 или 5), а отверстие 47 служит для соединения полостей с атмосферой по цепи: отверстие 47 - цилиндрическая полость корпуса отсекателя - отверстие 46 - герметичная трубка - полость захвата (4 или 5). Each vacuum shut-off device 12 and 13 consists of a housing 39, in the cylindrical cavity of which a plunger 40 is placed, equipped with a tip 41, and a spring 42, plugs 43 and bushings 44 (Fig. 4). The vacuum shut-off housing 39 has a shaped cut-out 45 for fastening the cutter to the output link 11. Through-holes 46 and 47 are made in the housing wall, and the hole 46 connects the cylindrical cavity of the cutter body with a cavity of the corresponding grip (4 or 5) by means of a hermetic tube, and the hole 47 serves to connect the cavities with the atmosphere along the chain: hole 47 - cylindrical cavity of the cutter body - hole 46 - sealed tube - capture cavity (4 or 5).

Сообщение полости захвата с атмосферой обеспечивается в результате взаимодействия наконечника 41 плунжера 40 с соответствующим упором (на чертеже не показан), укрепленным на кронштейне 28 или 29. Каждый отсекатель 12 и 13 вакуума крепится на выходном звене 11 посредством хомута 48, для чего стенка корпуса отсекателя в месте расположения фасонного выреза 45 выполнена утолщенной и имеет глухие резьбовые отверстия, а в теле хомута 48 выполнено сквозное отверстие для крепления его на выходном звене 11 посредством стопорного винта 49. The communication of the capture cavity with the atmosphere is ensured as a result of the interaction of the tip 41 of the plunger 40 with a corresponding stop (not shown in the drawing) mounted on an arm 28 or 29. Each cut-off device 12 and 13 of the vacuum is attached to the output link 11 by means of a clamp 48, for which the wall of the cut-off case at the location of the shaped cutout 45 is made thickened and has blind threaded holes, and in the body of the clamp 48, a through hole is made for fastening it to the output link 11 by means of a locking screw 49.

Для исключения остановки механизма 6 в период после захвата изделий вакуум-присосами и снятия их с формирователя 10 до образования нового слоя изделий, т.е. до замыкания цепи датчиков наличия изделий, предусмотрен конечный выключатель 50, нормально замкнутые контакты которого соединены параллельно с контактами датчиков наличия изделий. Конечный выключатель 50 установлен на кронштейне 51, который жестко связан с основанием накопителя-формирователя 1. Для размыкания контактов конечного выключателя 50 на выходном звене 11 смонтирован упор 52. Для остановки машины при отсутствии прокладок в магазине-питателе 3 в один из его прижимных поворотных валиков вмонтирован датчик наличия прокладок (на чертеже не показан), контакты которого соединены последовательно с контактами конечного выключателя 50, причем при наличии прокладок в магазине-питателе контакты датчика замкнуты. To avoid stopping the mechanism 6 in the period after the products are captured by vacuum suction cups and removed from the shaper 10 until a new layer of products is formed, i.e. until the circuit of the product availability sensors is closed, a limit switch 50 is provided, normally closed contacts of which are connected in parallel with the contacts of the product availability sensors. The limit switch 50 is mounted on an arm 51, which is rigidly connected with the base of the drive-former 1. To open the contacts of the limit switch 50, an emphasis 52 is mounted on the output link 11. To stop the machine when there are no gaskets in the feeder magazine 3, one of its pressure rotary rollers a gasket presence sensor (not shown) is mounted, the contacts of which are connected in series with the contacts of the limit switch 50, and if there are gaskets in the feeder magazine, the sensor contacts are closed.

Машина работает следующим образом. The machine operates as follows.

Предварительно включается в работу ворошитель 9 и транспортер подачи изделий на накопитель 8, в магазин-питатель 3 загружаются прокладки, а на опорное приспособление 2 подается пустой ящик. После образования полного слоя изделий на формирователе 10 включается в работу привод 7, обеспечивающий функционирование механизма 6 с захватами 4 и 5. При этом механизм 6 предварительно устанавливается в исходное положение, при котором центры захвата 4 для изделий и захвата 5 для прокладок оказываются совмещенными по вертикали соответственно с центрами формирователя 10 и опорного приспособления для тары, а выходное звено 11 с захватами занимает соответствующее границе интервалов прямого и обратного ходов верхнее крайнее положение. The agitator 9 and the conveyor feeding the products to the drive 8 are preliminarily included in the work, gaskets are loaded into the feeder store 3, and an empty box is fed to the support device 2. After the formation of a full layer of products on the shaper 10, the drive 7 is activated, which ensures the functioning of the mechanism 6 with grippers 4 and 5. In this case, the mechanism 6 is pre-installed in the initial position, in which the centers of gripping 4 for products and gripping 5 for gaskets are vertically aligned respectively, with the centers of the shaper 10 and the supporting device for containers, and the output link 11 with grips occupies the upper extreme position corresponding to the boundary of the intervals of the forward and reverse strokes.

При движении выходного звена 11 вниз захват 4 опускается на формирователь, а захват 5 заходит в ящик, установленный на опорное приспособление 2. При контакте с изделиями вакуум-присосы захвата 4 деформируются и захватывают изделия, находящиеся в "ручьях" формирователя. При подъеме выходного звена 11 захват 4 (с изделиями) начинает свой рабочий ход, а захват 5 (без прокладки) - холостой ход. Опускание и подъем выходного звена с захватами обеспечиваются в результате воздействия на него ползуна 23 механизма 14 посредством горизонтальных направляющих 15 и 16. When the output link 11 moves downward, the gripper 4 is lowered onto the former, and the gripper 5 enters a box mounted on the support device 2. Upon contact with the products, the vacuum suction cups of the gripper 4 are deformed and grab the products located in the “streams” of the former. When the output link 11 rises, grab 4 (with products) begins its working stroke, and grab 5 (without gasket) starts idling. The lowering and raising of the output link with the grippers are provided as a result of the action of the slider 23 of the mechanism 14 by means of horizontal guides 15 and 16.

При движении захвата 4 с изделиями ролик 17 проходит в пазу 19 последовательно три участка трапеции 31: меньшее основание трапеции (движение вверх), большую ее боковину (движение вверх и горизонтально), большее основание трапеции (движение вниз), при этом направляющие заслонки 33 и 34 исключают возможность самопроизвольного перехода ролика 17 на участки паза трапеции 32. При движении захвата 4 без изделий (холостой ход) ролик 17 аналогичным образом проходит в пазу 19 три участка трапеции 32, при этом самопроизвольный переход ролика на участки паза трапеции 31 исключают направляющие заслонки 36 и 35. Сложное движение выходного звена 11 между границами интервалов рабочего и холостого ходов обеспечивается воздействием на него базового кривошипно-ползунного механизма 14 и ролика 17, сопрягаемого с пазом 19 копира 18. По завершении горизонтальной части хода выходного звена захват 4 устанавливается над ящиком, а захват 5 - над магазином-питателем 3 для прокладок. When the gripper 4 moves with the products, the roller 17 passes in the groove 19 in sequence three sections of the trapezoid 31: the smaller base of the trapezoid (upward movement), its larger sidewall (upward and horizontal movement), the larger trapezoidal base (downward movement), while the guiding flaps 33 and 34 exclude the possibility of a spontaneous transition of the roller 17 to the sections of the groove of the trapezoid 32. When the gripper 4 moves without products (idle), the roller 17 likewise passes into the groove 19 of the three sections of the trapezium 32, while the spontaneous transition of the roller to the sections of the groove of the gangway The steps 31 exclude the guide dampers 36 and 35. The complex movement of the output link 11 between the boundaries of the working and idle intervals is provided by the action of the basic crank-slide mechanism 14 and the roller 17 mating with the groove 19 of the copier 18. At the end of the horizontal part of the stroke of the output link, the gripper 4 is installed above the box, and the gripper 5 is above the feeder magazine 3 for gaskets.

При опускании выходного звена 11 в интервале перемещения ролика 17 в пазу большего основания трапеции 31 захват 4 с изделиями заходит в ящик, а захват 5 - в магазин-питатель для прокладок. В конце хода вакуум-присосы захвата 4 девакуумируются в результате воздействия упора, укрепленного на кронштейне 29, на наконечник 41 отсекателя 12 вакуума. При взаимодействии наконечника 41 с упором плунжер 40 отсекателя 12 вакуума, сжимая пружину 42, перемещается в направлении к пробке 43 и перестает изолировать отверстие 46 от отверстия 47, при этом разрежение в вакуум-присосах сменяется атмосферным давлением и изделия устанавливаются на дно ящика или на расположенный ниже слой изделий, уже находящихся в ящике. При этом захват 5, контактируя с верхней прокладкой, находящейся в магазине-питателе 3, деформируется, в результате чего в его полости создается разрежение, и прокладка прижимается к нижнему основанию конуса захвата. When lowering the output link 11 in the interval of movement of the roller 17 in the groove of the larger base of the trapezoid 31, the gripper 4 with the products enters the box, and the gripper 5 - in the store-feeder for gaskets. At the end of the stroke, the suction cups of the gripper 4 are evacuated as a result of the action of the stop fixed on the bracket 29 on the tip 41 of the vacuum cutter 12. When the tip 41 interacts with the stop, the plunger 40 of the vacuum cutter 12, compressing the spring 42, moves towards the plug 43 and ceases to isolate the hole 46 from the hole 47, while the vacuum in the suction cups is replaced by atmospheric pressure and the products are installed on the bottom of the box or on the below is a layer of products already in the box. When this capture 5, in contact with the upper gasket located in the store-feeder 3, is deformed, as a result of which a vacuum is created in its cavity, and the gasket is pressed against the lower base of the capture cone.

При последующем подъеме выходного звена 11 захват 5 (с прокладкой) начинает свой рабочий ход, а захват 4 (без изделий) - холостой ход. В начале подъема удерживаемая захватом 5 прокладка упруго деформируется и выходит из-под прижимных валиков, наконечник 41 отсекателя 12 вакуума перестает взаимодействовать с упором, укрепленным на кронштейне 29, и плунжер 40 под действием пружины 42 возвращается в исходное положение, в результате чего отверстия 46 и 47 в корпусе 39 отсекателя изолируются друг от друга, при этом полости отсекателя 12 и захвата 4 перестают связываться с атмосферой через отверстие 47. По завершении плоскопараллельного движения захват 4 устанавливается над формирователем 10, а захват 5 - над ящиком. With the subsequent rise of the output link 11, grab 5 (with gasket) begins its working stroke, and grab 4 (without products) starts idling. At the beginning of the lift, the gasket held by the grip 5 elastically deforms and leaves the pressure rollers, the tip 41 of the vacuum cut-off 12 stops interacting with the stop fixed on the bracket 29, and the plunger 40 returns to its original position by the action of the spring 42, as a result of which the openings 46 and 47 in the housing 39 of the cutter are isolated from each other, while the cavity of the cutter 12 and the capture 4 cease to communicate with the atmosphere through the hole 47. Upon completion of plane-parallel movement, the capture 4 is mounted above the formative Lemma 10, and capture 5 is above the box.

Далее рассмотренный цикл работы механизма 6 с захватами 4 и 5 повторяется. Further, the considered cycle of the mechanism 6 with the grippers 4 and 5 is repeated.

Девакуумирование захвата 5 после опускания его в ящик с целью выдачи прокладки на слой ранее уложенных изделий обеспечивается посредством отсекателя 13 вакуума и укрепленного на кронштейне 28 упора, при этом работа отсекателя 13 вакуума аналогична рассмотренной работе отсекателя 12. Захват 5 обеспечивает выдачу прокладки на каждый слой изделий, кроме верхнего слоя. The evacuation of the capture 5 after lowering it into the box with the aim of issuing a gasket on the layer of previously laid products is ensured by a cut-off device 13 and a stop fixed to the bracket 28, while the operation of the cut-off device 13 is similar to the considered operation of the cut-off device 12. The capture 5 provides a strip for each layer of products except the top layer.

При опускании захвата 4 над формирователем 10 упор 52, смонтированный на выходном звене 11, нажимает на конечный выключатель 50 и размыкает его контакты, при этом, если слой изделий сформирован, захват продолжает движение вниз до соприкосновения изделий с вакуум-присосами и последующей деформации последних, если же слой изделий не сформирован, выходное звено с захватами посредством электромагнитной муфты останавливается при работающем электродвигателе привода 7. По окончании формирования слоя изделий на формирователе 10 контакты датчиков наличия изделий замыкаются и механизм 6 автоматически включается в работу. When lowering the gripper 4 over the former 10, the stop 52 mounted on the output link 11 presses the end switch 50 and opens its contacts, while if the product layer is formed, the gripper continues to move down until the products come into contact with vacuum suction cups and the latter deform, if the product layer is not formed, the output link with grips by means of the electromagnetic coupling stops when the drive motor 7 is working. After the formation of the product layer on the former 10 is completed, the sensor contacts the differences of the products are closed and the mechanism 6 is automatically included in the work.

Если в процессе работы количество прокладок в магазине-питателе 3 оказывается меньше допустимого (ниже рабочего уровня верхней прокладки), то верхняя прокладка перестает контактировать с прижимными валиками, при этом размыкаются контакты датчика наличия прокладок, вмонтированного в один из прижимных валиков, и механизм 6 посредством электромагнитной муфты останавливается. После заполнения магазина-питателя 3 прокладками до требуемого уровня контакты датчика наличия прокладок замыкаются, и механизм 6 автоматически включается в работу. If during operation the number of gaskets in the feeder magazine 3 is less than the permissible (below the working level of the upper gasket), then the upper gasket ceases to contact the pressure rollers, while the contacts of the gasket presence sensor mounted in one of the pressure rollers open and mechanism 6 by The electromagnetic clutch stops. After filling the feeder magazine 3 with gaskets to the required level, the contacts of the gasket presence sensor are closed, and the mechanism 6 is automatically switched on.

После укладки слоя изделий в ящик опорное приспособление 2 опускает ящик на шаг, равный высоте изделия (плюс толщина прокладки), а после наполнения ящика выводит его из машины, сигнализируя о необходимости подачи под загрузку пустого ящика. After laying the product layer in the box, the supporting device 2 lowers the box by a step equal to the height of the product (plus the thickness of the gasket), and after filling the box, it takes it out of the machine, signaling the need to supply an empty box for loading.

Выполнение механизма, обеспечивающего вертикальное и горизонтальное перемещение захватов, в виде рычажно-кулачкового механизма со сложным движением выходного звена упрощает конструкцию исполнительного механизма и машины в целом, повышает надежность и точность функционирования, дает возможность повысить производительность, т.е. позволяет улучшить показатели, повышающие эффективность реализации процесса укладки изделий в тару. The implementation of the mechanism providing vertical and horizontal movement of the grippers in the form of a lever-cam mechanism with a complex movement of the output link simplifies the design of the actuator and the machine as a whole, increases the reliability and accuracy of operation, makes it possible to increase productivity, i.e. allows to improve indicators that increase the efficiency of the implementation of the process of packing products in containers.

Выполнение фигурного паза для ролика выходного звена с захватами в форме двух совмещенных равновеликих трапеций обеспечивает плоскопараллельное перемещение захватов, предпочтительное при укладке изделий удлиненной формы. При однослойной укладке (без прокладок), характерной для изделий удлиненной формы, оба захвата целесообразно использовать в функции захватов для изделий. The execution of a figured groove for the output link roller with grippers in the form of two combined equal-sized trapezoid provides plane-parallel movement of the grippers, preferred when laying products of elongated shape. In case of single-layer laying (without gaskets), typical for elongated products, it is advisable to use both grips as functions of grippers for products.

Claims

1. A machine for packing elongated products in a container, comprising a drive-shaper of the product layer, a magazine-feeder for gaskets, a support device for containers, a mechanism with grippers for products and gaskets mounted on its output link, making a complex plane movement, and a drive characterized in that the gripping mechanism is made in the form of a lever-cam mechanism, the output link of which is equipped with a roller for interacting with a stationary copier.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the lever-cam mechanism includes a crank-slide mechanism and an Assur group connected to the last slider, which is formed by the output link with a roller and a stationary copier, while the crank-slide mechanism is made with zero eccentricity.

3. The machine according to claim 1 or 2, characterized in that the copier has the shape of a plate with a curly groove for the roller, while the plate is mounted in a vertical plane parallel to the output link.

4. Machine according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the figured groove for the roller in the body of the plate is made in the form of combined equal-sized trapezoid, the bases of each of which are perpendicular to the output link of the lever-cam mechanism.

5. The machine according to claim 2, characterized in that the length of the crank of the slider mechanism meets the condition
r≥ (h _i + h _out ) / 2,
where r is the length of the crank, i.e. input or leading link;
h _i - the height of the box in which the products are placed;
h _of is the height of the product.

6. The machine according to claim 4, characterized in that the combination of the trapezoid is made in the form of parallel overlapping of the smaller base of one trapezoid on the larger base of the other and vice versa, while the large sides of the sides of the trapezoid intersect.

7. The machine according to claim 4 or 6, characterized in that the angle of inclination of the greater sidewall of each trapezoid relative to the output link in the vertical plane satisfies the condition
arctan ((l _b -l _m ) / S _m ) ≥ (μ = 40 ^° ),
where l _b , l _m - the length of the respectively larger and smaller base of the trapezoid;
S _m - the length of the smaller side of the trapezoid;
μ is the angle of inclination of the greater lateral side of the trapezoid, equal to the angle of transmission.

8. Machine according to any one of claims 1 to 4, 6, 7, characterized in that the figured groove at the points of conjugation of the trapezoid is equipped with guide dampers.