柔性裹包機

柔性裹包機

《柔性裹包機》是蘇州澳昆智慧型機器人技術有限公司於2016年11月2日申請的專利,該專利申請號為2016109370713,公布號為CN106494658A,公布日為2017年3月15日,發明人是李政德、劉霞。

《柔性裹包機》公開了一種柔性裹包機,包括分道輸送機構(100)、柔性多規格整合機構(200)、機器人工夾具(300)、裝箱工位(600)和封箱工位(700),該封箱工位(700)上的頂部成型氣缸(702)的活塞桿能夠在一次伸展中同時完成包裝箱的頂部正面和頂部折邊的壓合成型,且封箱工位(700)處的底部側封翻轉氣缸(728)能夠驅動底部側封翻轉板(729)翻轉使得包裝箱的兩底部折邊同步壓合;在封箱工位(700)的頂部成型氣缸(702)和底部側封翻轉氣缸(728)相互配合下能夠實現一次性封箱。該發明的柔性裹包機能夠實現多種規格奶包單元和多種規格包裝箱的柔性變換且能夠實現一次入箱、一步封箱。

2021年6月24日,《柔性裹包機》獲得第二十二屆中國專利銀獎。

(概述圖為《柔性裹包機》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:柔性裹包機
  • 公布號:CN106494658A
  • 申請人:蘇州澳昆智慧型機器人技術有限公司
  • 發明人:李政德、劉霞
  • 申請號:2016109370713
  • 申請日:2016年11月2日
  • 公布日:2017年3月15日
  • 地址:江蘇省蘇州市崑山市高新技術開發區燈塔路230號
  • Int. Cl.:B65B7/20(2006.01)I; B65B51/02(2006.01)I; B65B65/00(2006.01)I
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,專利榮譽,

專利背景

截至2016年11月的康美裹包機,在包裝箱工序方面具有拉箱入位、奶包進箱、封底邊、封頂計四個工位,在實際使用中,該裹包機的鏈條輸送容磨損、定位不準且封箱不準確,如箱兩側出現不超過5毫米的平行開口、露出寬度不超過5毫米的頂蓋舌邊,具體展現為:頂蓋舌邊一側露出(前後和底部側板粘接膠點脫開,頂部舌邊彎折後一邊發生翹曲)、頂蓋舌邊中部露出(頂部舌邊粘接膠點脫開,頂部舌邊彎折後中間發生翹曲)、頂蓋中部翹起(紙箱頂蓋翹曲嚴重,頂蓋舌邊膠點粘接不良)等問題。對其功能模組進箱分析,一般來說,抽紙箱板、整合、夾包、分包、推包不會直接產生裹包誤差;而奶包紙箱在鏈道平移定位、紙箱板底部折邊粘邊壓邊、紙箱板頂部折邊粘邊壓邊等方面都會直接產生裹包誤差,主要體現在:運動機構數量太多,結構太複雜,運動太頻繁;材料太軟,結構件尺寸小剛性不足;機械聯接件配合精度太低、磨損嚴重等問題。另外紙箱板的自身誤差、包材硬度、天氣溫度、濕度變化等還會產生間接誤差,例如:純奶紙箱控制尺寸偏下限狀況多,底部成型後前側板較鼓;純奶紙箱外側覆膜,兩邊張力差異造成紙箱彎曲度和回彈張力大;純奶紙箱前後面側邊的覆膜影響膠點粘合力;純奶紙箱頂蓋舌邊壓痕布局過密,舌邊容易在壓痕處翹曲。對該康美裹包機出現的諸多問題,需要一一進行解決。

發明內容

專利目的

《柔性裹包機》的目的是針對截至2016年11月相關技術存在的問題,提供一種能夠實現多種規格奶包單元和多種規格包裝箱的柔性變換且能夠實現一次入箱、一步封箱的柔性裹包機。

技術方案

《柔性裹包機》的目的是通過以下技術方案解決的:
一種柔性裹包機,包括分道輸送機構,其特徵在於:所述的分道輸送機構將奶包輸送到其尾端的柔性多規格整合機構整合成奶包單元,奶包單元由機器人工夾具抓取至包裝箱輸送線上的裝箱工位處的包裝箱中進行裝箱,裝箱後包裝箱在向封箱工位輸送的途中由點膠機完成點膠;封箱工位上的頂部成型氣缸的活塞桿能夠在一次伸展中同時完成包裝箱的頂部正面和頂部折邊的壓合成型,且封箱工位處的底部側封翻轉氣缸能夠驅動底部側封翻轉板翻轉使得包裝箱的兩底部折邊同步壓合;在封箱工位的頂部成型氣缸和底部側封翻轉氣缸相互配合下能夠實現一次性封箱。
所述的封箱工位上設有頂部成型支架,頂部成型支架上設有成對設定的頂部成型氣缸和與之對應的頂面壓蓋板,頂部成型氣缸的驅動側還通過拉簧控制頂部側封翻板的翻轉,當頂部成型氣缸的活塞桿回縮時在拉簧的控制下頂部側封翻板呈展開狀態,當頂部成型氣缸的活塞桿向下伸出時帶動頂面壓蓋板下壓使得包裝箱的頂部正面壓合成型,頂部成型氣缸的活塞桿繼續向下伸出展開拉簧並帶動頂部側封翻板翻轉使得包裝箱的頂部折邊壓合成型;在頂部成型支架的下方還設有包裝箱的底部側封翻轉氣缸,成對設定的底部側封翻轉氣缸的活塞桿前端的底部側封翻轉板同時翻轉使得包裝箱的兩底部折邊同步壓合;在封箱工位的頂部成型氣缸和底部側封翻轉氣缸相互配合能夠實現一次性封箱。
所述頂部成型氣缸的驅動端處的魚眼接頭安裝在拉簧銷軸上,拉簧銷軸位於頂部側封U型座的開口前部且拉簧銷軸通過拉簧與固定在頂面壓蓋板上的拉簧安裝板相連線,所述頂部側封U型座的開口端安裝有頂部側封翻板且頂部側封U型座的封閉後部通過翻轉銷軸安裝在頂面壓蓋板上的U型座安裝塊上;當頂部成型氣缸的活塞桿向下伸出時帶動頂面壓蓋板下壓使得包裝箱的頂部正面壓合成型,頂部成型氣缸的活塞桿繼續向下伸出展開拉簧並帶動頂部側封U型座和頂部側封翻板翻轉使得包裝箱的頂部折邊壓合成型。
所述的頂部成型支架上設有相對設定的兩塊成型安裝板,成型安裝板採用成型支撐桿相連線,在成型支撐桿上設有成對設定的成型安裝座,每個成型安裝座上都安裝有頂部成型氣缸和頂部成型導向連線桿,頂部成型導向連線桿的下端固定在對應的U型座安裝塊上。
所述的成型支撐桿對稱安裝在頂部成型氣缸的兩側以確保成型安裝座的穩定,且頂部成型導向連線桿亦對稱設定在每個頂部成型氣缸的兩側。
所述的成型安裝板上還設有成型調節絲槓,成型調節絲槓平行於成型支撐桿且分別與成型安裝座螺紋連線,通過旋轉成型調節絲槓能夠使得兩個成型安裝座相向運動靠近或者反向運動遠離。
所述的頂部成型支架上設有平行設定的縱嚮導向柱和縱向調節絲槓,縱嚮導向柱上套置有縱向調節安裝塊且縱向調節安裝塊與縱向調節絲槓螺紋連線;所述的縱向調節安裝塊上固定設定成型安裝板,則通過旋轉縱向調節絲槓就能夠調整成型安裝板的豎直高度。
所述頂部成型支架上的成型安裝板上還設有導向折邊氣缸,導向折邊氣缸的活塞桿前端通過導向折邊連桿與導向折邊翻轉軸相連線,導向折邊翻轉軸上固定設定的J型導向臂板在翻轉過程中能夠將包裝箱的頂部順利導入頂面壓蓋板的下方,且J型導向臂板的背部設定的舌邊插片能夠將包裝箱前面上部的前面舌邊彎折90°用於和包裝箱的頂部正面相粘合;在頂部成型氣缸帶動頂面壓蓋板下行時舌邊插片壓在包裝箱的前面舌邊上,且在包裝箱的頂部正面壓合包裝箱的前面舌邊前導向折邊氣缸收縮帶動舌邊插片離開包裝箱的前面舌邊。
所述頂面壓蓋板的前側設有前面壓舌,在包裝箱的頂部正面壓合包裝箱的前面舌邊時前面壓舌能夠擋住包裝箱的前面而使得包裝箱的前面舌邊不會冒出。
所述底部側封翻轉氣缸的上方設有側封平推氣缸,側封平推氣缸的活塞桿前端設有側封平推板,在頂部成型氣缸和底部側封翻轉氣缸相互配合將包裝箱的兩頂部折邊和兩底部折邊壓合後,側封平推氣缸驅動側封平推板對包裝箱的兩頂部折邊和兩底部折邊進一步壓合從而使得包裝箱的兩側面穩定壓合。
所述的頂部成型支架上還設有包括背面阻擋氣缸的背面阻擋機構,通過背面阻擋氣缸的活塞桿伸縮能夠對運送到頂面壓蓋板下方的不同規格的包裝箱進行準確定位。
所述的包裝箱輸送線上還設有包裝箱規格調整機構,包裝箱規格調整機構包括兩塊支撐板和多個支撐軸構成的包裝箱輸送支架,在包裝箱輸送支架上設有板距調節絲槓,板距調節絲槓平行與支撐軸設定,板距調節絲槓與支撐板之間螺紋連線且每塊支撐板的外側皆設有支撐板螺母對支撐板進行定位,通過旋轉板距調節絲槓能夠使得兩塊支撐板在板距調節絲槓上沿著支撐軸同步靠近或同步遠離以調整兩塊支撐板之間的間距。
相對設定的兩個支撐板螺母在板距調節絲槓旋轉時相向旋轉使得兩塊支撐板之間的間距縮小,或者相對設定的兩個支撐板螺母在板距調節絲槓旋轉時反向旋轉使得兩塊支撐板之間的間距擴大。
所述的板距調節絲槓在包裝箱輸送支架上成對設定且兩個板距調節絲槓之間採用絲槓同步帶相連線。
所述的包裝箱輸送支架中設定的包裝箱同步帶上設有限位板安裝塊,限位板安裝塊上分別設有包裝箱限位定板和包裝箱限位動板,沿包裝箱同步帶方向上的同一組包裝箱限位定板和包裝箱限位動板構成了一個包裝箱工位;通過調整包裝箱限位動板在包裝箱同步帶上的位置即可調整包裝箱限位定板和包裝箱限位動板之間的間距,以在包裝箱工位上放置不同規格的包裝箱。
所述的包裝箱限位定板和包裝箱限位動板通過螺栓固定或鑲嵌固定在限位板安裝塊上,且在同一個包裝箱工位處安裝一個用於固定包裝箱限位定板的限位板安裝塊和多個用於固定包裝箱限位動板的限位板安裝塊,以便於調整同一工位上包裝箱限位定板和包裝箱限位動板之間的間距。
所述的裝箱工位在包裝箱輸送線上的前側設有落箱工位,在落箱工位的前側設有落箱弧形導向板,落箱弧形導向板固定在包裝箱輸送線上包裝箱規格調整機構中的支撐板上,通過落箱弧形導向板的設定使得柔性拉箱機構抓取的包裝箱板入箱一次到位。
所述落箱工位的兩側還分別設有包裝箱的底面定位氣缸,底面定位氣缸通過轉動底面定位轉軸能夠帶動固定在底面定位轉軸上的底面定位壓箱板翻轉,在柔性拉箱機構抓取的包裝箱板進入落箱工位後,底面定位氣缸驅動底面定位壓箱板翻轉將包裝箱的底面壓置在包裝箱同步帶的落箱工位中。
所述落箱工位的前端設定的柔性拉箱機構能夠從儲箱機構中抓取包裝箱板放入落箱工位,所述的柔性拉箱機構包括拉箱伺服電機、取箱吸盤、吸盤懸臂和懸臂連線塊,懸臂連線塊固定在吸盤懸臂的一端且吸盤懸臂和懸臂連線塊成對設定,懸臂連線塊安裝在懸臂調節絲槓和懸臂導向軸上且懸臂連線塊通過懸臂調節螺母定位在懸臂調節絲槓上,通過懸臂調節絲槓的旋轉能夠使得兩塊懸臂連線塊在懸臂調節絲槓上沿著懸臂導向軸同步靠近或同步遠離。
所述的取箱吸盤通過吸盤安裝座安裝在吸盤懸臂上,且位於吸盤安裝座內的取箱吸盤的氣管接頭上套置有彈簧,使得該柔性拉箱機構在吸取紙箱時取箱吸盤能夠獲得緩衝。
所述的懸臂導向軸成對設定,兩個懸臂導向軸和一個懸臂調節絲槓呈三角布置;所述懸臂調節絲槓和懸臂導向軸的兩端分別安裝在兩塊拉箱安裝板上,且其中一塊拉箱安裝板的外側設有絲槓旋轉件,通過旋轉絲槓旋轉件即可使得懸臂調節絲槓旋轉。
所述的懸臂導向軸固定在導向軸連板上且導向軸連板的另一端通過銷軸和拉箱連桿的一端相連線,拉箱連桿的另一端通過銷軸和驅動連板的一端相連線,驅動連板安裝在拉箱減速機的輸出軸上且拉箱減速機的輸入端與拉箱伺服電機的驅動軸相連線。
所述裝箱工位的一側設有奶包單元入箱導向機構,在裝箱工位的另一側分別設有包裝箱的背部折邊定位器和前面折邊翻轉氣缸,當包裝箱輸送線上的包裝箱同步帶運行至裝箱工位後,位於裝箱工位側後的背部折邊定位器即將包裝箱的背部折邊逐漸彎折成型,接著位於背部折邊定位器前方的前面折邊翻轉氣缸驅動前面折邊翻轉塊翻轉將包裝箱的前面折邊彎折成型使得包裝箱的一個側面相對封閉等待裝箱。
所述的前面折邊翻轉氣缸對稱設定在裝箱工位的前部兩側,當機器人工夾具將奶包單元通過奶包單元入箱導向機構裝入包裝箱後,奶包單元入箱導向機構翻轉離開包裝箱,接著奶包單元入箱導向機構一側的前面折邊翻轉氣缸將奶包單元進口側的前面折邊彎折成型且同時位於奶包單元入箱導向機構另一側的背部折邊旋轉氣缸驅動端的背部折邊導向封板旋轉將奶包單元進口側的背部折邊彎折成型。
所述背部折邊定位器和背部折邊導向封板處的包裝箱輸送線上的支撐板上皆設有底部折邊導向板,所述的底部折邊導向板位於底部側封翻轉板的前側,底部折邊導向板能夠使得包裝箱的底部折邊從裝箱工位運輸至封箱工位的過程總保持半彎折狀態。
所述的柔性多規格整合機構包括托盤底板,托盤底板上採用多塊導向板分隔構成具有多條分道整合線的整合平台,整合平台的尾部設有規格變換機構;所述的規格變換機構包括固定翻轉機構,固定翻轉機構中的規格變換氣缸能夠驅動整合擋板翻轉用於擋住奶包,固定翻轉機構能夠帶動初級變換機構中的初級變換擋板翻轉並進而帶動多級變換機構中的多級變換擋板翻轉用於擋住奶包;整合擋板位於分道整合線的末端且初級變換擋板、多級變換擋板依次位於分道整合線的後段,在規格變換機構的作用下整合平台上的單條分道整合線中變化的奶包容量結合不同條數的分道整合線則能夠完成多種規格的奶包單元的整合。
所述固定翻轉機構中的規格變換氣缸通過整合銷軸與整合連線塊相連線,整合連線塊的另一端固定在整合轉軸上且整合轉軸上固定有整合擋板;整合擋板在規格變換氣缸的作用下能夠翻轉擋住分道整合線中的奶包。
所述的固定翻轉機構還包括位於整合轉軸另一端的中間連線塊,中間連線塊通過中間銷軸與初級變換機構中的初級變換連桿相連線,初級變換連桿通過初級變換銷軸與初級變換連線塊相連線,初級變換連線塊的另一端固定在初級變換轉軸上且初級變換轉軸上固定有初級變換擋板,在規格變換氣缸的作用下整合轉軸轉動能夠帶動初級變換轉軸上的初級變換擋板翻轉進一步擋住分道整合線中的奶包。
所述的初級變換銷軸能夠與多級變換機構中的多級變換連桿相連線,多級變換連桿通過多級變換銷軸與多級變換連線塊相連線,多級變換連線塊的另一端固定在多級變換轉軸上且多級變換轉軸上固定有多級變換擋板,在規格變換氣缸的作用下整合轉軸轉動能夠通過初級變換機構帶動多級變換轉軸上的多級變換擋板翻轉以再進一步擋住分道整合線中的奶包。
所述的整合轉軸、初級變換轉軸、多級變換轉軸的兩端分別設定在整合平台端側的兩塊導向板上。
所述的多級變換連桿拆除後將多級變換連線塊與托盤底板底部的變換定位塊相連線時,則在規格變換氣缸的作用下整合轉軸的轉動只能帶動整合擋板和初級變換擋板的翻轉;所述的初級變換連桿拆除後將初級變換連線塊固定在托盤底板底部的變換定位塊上,則在規格變換氣缸的作用下整合轉軸的轉動只能帶動整合擋板的翻轉。
所述的規格變換氣缸固定在托盤底板的底面上;在托盤底板下方的托盤支撐塊底部嵌置有整合滑塊,整合滑塊和固定在整合安裝板上的整合滑軌相互配合,且設定在整合安裝板上的整合平台氣缸能夠驅動托盤底板沿著整合滑軌的方向來回移動;所述的整合安裝板設定在整合方管,整合安裝板能夠在整合方管上移動或者固定在整合方管上。
所述的分道輸送機構包括分道器和八條分道快取線,在分道快取線的後部採用單獨的阻包電機來驅動阻包同步帶,阻包同步帶上的分道快取線的前後兩端分別設有阻包氣缸,阻包氣缸驅動端上設定的阻包板下壓奶包能夠使得奶包滯留在阻包同步帶的區域內且此時阻包電機停止運行。
所述阻包同步帶的前側為分道同步帶,且阻包同步帶和分道同步帶之間設有分道過渡板,分道過渡板的本體兩側分別契合阻包同步帶和分道同步帶且三者的上表面平齊;當阻包板下壓奶包使得奶包滯留在阻包同步帶的區域內時,由分道電機驅動的分道同步帶繼續工作且分道器仍繼續向分道同步帶上的分道快取線中分發奶包。
所述的阻包氣缸固定在橫跨分道快取線的阻包支架上,阻包支架固定在機架上。
所述的分道快取線包括平行設定的多個分道擋板,分道擋板之間的間距採用分道定位塊來限定且多個分道擋板和多個分道定位塊通過分道絲槓來串接螺紋固定;使得分道快取線運行不同規格的奶包時只需更換相應的分道定位塊即可。
所述的機器人工夾具包括夾具基板,在夾具基板上分別安裝有沿著奶包輸送方向設定的奶包單元回推機構和奶包單元阻擋機構、以及位於夾具基板兩端側的端部收緊機構和翻板阻放機構,在工夾具落在整合平台上的奶包單元上後,奶包單元回推機構和奶包單元阻擋機構同時回縮使得奶包單元在奶包輸送方向上收緊排列且翻板阻放機構放下夾具翻板擋住奶包單元的一端側並帶動奶包單元平移到中轉平台上,接著端部收緊機構回縮和夾具翻板相配合使得奶包單元在垂直於奶包輸送方向上收緊排列。
所述的奶包單元回推機構包括回推氣缸和其驅動端上的夾具推板,回推氣缸固定在夾具基板上且夾具推板位於夾具基板的一側。
所述的奶包單元阻擋機構包括阻擋氣缸和其驅動端上的夾具擋板,阻擋氣缸固定在夾具基板上且夾具擋板位於夾具基板的另一側。
所述的端部收緊機構包括端部收緊氣缸和其驅動側的收緊端板,呈凸狀設計的收緊端板的頭部頂端垂直固定在收緊安裝板的端壁上,端部收緊氣缸的驅動端安裝在收緊安裝板上,且夾具基板的端部設有能夠容納收緊端板的頭部往返的缺口。
所述收緊安裝板的下部固設有收緊滑板,收緊滑板與固設在夾具基板上的收緊滑軌相互配合對端部收緊氣缸的回收和伸出起到導向作用。
所述的翻板阻放機構包括夾具翻板和翻板翻轉氣缸,翻板翻轉氣缸固定在夾具基板上,翻板翻轉氣缸的驅動端通過銷軸與翻板連線塊相連線,翻板連線塊和夾具翻板皆固定在翻板旋轉軸上;所述翻板旋轉軸的兩端分別安裝在翻板軸承座上,翻板軸承座固定在夾具基板。
所述的夾具基板上固定有兩塊夾具立板,奶包單元回推機構、奶包單元阻擋機構、端部收緊機構、翻板阻放機構四者的驅動氣缸皆位於兩塊夾具立板之間,且奶包單元回推機構和奶包單元阻擋機構的氣缸導向機構分別安裝在對應的夾具立板上;所述的夾具立板上安裝有機械手連線板,工夾具通過機械手連線板固定在機器人手臂上。

改善效果

《柔性裹包機》有如下優點:
《柔性裹包機》採用單一輸入、伺服整合、機器人工夾具抓包、入箱和封箱一次到位,不需任何鏈道輸送及多工位封裝,使得設備的整體運行穩定性將有根本改觀;另外將運動機構數降到最低,降低奶包的側夾、平移和輸送次數及頻率,在零部件精度有了根本保障的前提下,奶包紙箱變形損傷的機率就越低,品質就越有保障,且對設備的運行精度也會有徹底保障;該設備具備奶包倒包和缺陷自動探測報警,以及自動倒包剔除和紙箱缺箱補全功能,該柔性裹包機的最大產能≥14400件/小時、設備運行可靠性≥98%且生產不完好率≤0.5/千件;柔性裹包機的單線走量設定為12000包/小時~14400包/小時,包裝形式為24包/箱3×8或可能4×4及4×5等多種規格形式,6秒鐘的時間內即可完成一包裝箱的分包、整合、成箱、入箱和封箱的5個生產工序。
《柔性裹包機》的柔性多規格整合機構通過在整合平台上構建規格變換機構,規格變換機構中的各擋板能夠獨立地翻轉也能夠聯動翻轉,故在不用更換整合平台的基礎上即能夠柔性的變換奶包單元的規格,在四道分道整合線改成八道分道整合線的基礎上添加的規格變換機構,使得奶包單元的規格能夠在8×(3+n)的框架下自由的變換,規格變換機構的結構簡單、變換快捷且運行穩定,故適宜推廣使用。
《柔性裹包機》的分道輸送機構通過阻包氣缸的設定解決了奶包的定量輸送問題,能夠在奶包分道進程的後程即可控制後續的奶包整合進程,保證後續整合的平穩有序;另外通過伺服驅動和控制進包排列,四道改成八道進行奶包排列和緩衝,從而使高速走量變成低速生產運行,帶來的穩定性和人員操作操作改善都會十分明顯。
《柔性裹包機》通過專用機器人工夾具進行奶包搬運和入箱,降低奶包和擋板或工夾具的接觸次數,且不用再架設護欄;在夾具基板上設定奶包單元回推機構、奶包單元阻擋機構、端部收緊機構和翻板阻放機構,四組部件協作將奶包單元從整合機構上移走;且翻板阻放機構的設計使得後續將奶包單元放入包裝箱後工夾具能夠在原有的運動軌跡上回撤即可回到原位,免除了工夾具的多餘運動動作。
《柔性裹包機》的柔性拉箱機構通過懸臂調節絲槓的設定使得吸盤懸臂之間的間距隨時能夠得到調整以適用不同規格的待吸取紙箱,通過在取箱吸盤的氣管接頭上套置有彈簧使得該柔性拉箱機構在吸取紙箱時取箱吸盤能夠獲得緩衝進而柔性拉箱;該柔性拉箱機構結構簡單、執行動作準確平穩,故適宜推廣使用。
《柔性裹包機》的包裝箱輸送線通過落箱工位、裝箱工位和封箱工位的相互協作,實現入箱和封箱一次到位,不需任何鏈道輸送及多工位封裝,這樣整體設備的運行穩定性得到根本改觀;同時使得運動機構數降到最低,在零部件精度有了根本保障的前提下,對設備的運行精度也會有徹底保障。
《柔性裹包機》的包裝箱輸送線相對截至2016年11月相關技術,通過省去兩次壓邊封邊工位及傳遞,減少因封邊產生的包裝次品,使得包裝箱的各個折邊和頂部都能得到整齊封裝,避免頂蓋舌邊露出、頂蓋翹起、以及封裝處開口過大等問題的出現,對減少產品的損傷到後期設備的維護都會帶來優勢;同時省去裹包多工位鏈條輸送,徹底排除因輸送機構造成的次品的機率和可能。
《柔性裹包機》的頂部成型機構通過拉簧的設定使得頂部成型氣缸能夠同時帶動頂面壓蓋板下行壓合包裝箱的頂部正面和頂部側封翻板翻轉壓合包裝箱的頂部折邊,即在頂部成型氣缸的一次下行中完成包裝箱的頂部壓合成型;另外通過板距調節絲槓的設定以及限位板安裝塊的差異設定,使得包裝箱工位的長寬能夠隨時得到調整,且頂部成型機構亦能夠隨時柔性調整以滿足不同規格包裝箱的傳送和封裝需求;執行動作少、定位準確且運行穩定。
《柔性裹包機》的柔性裹包機的各項執行部件都能根據奶包單元的規格以及相應包裝箱的規格進行調整,使得該柔性裹包機能夠快速實現多種規格奶包單元和多種規格包裝箱之間的柔性變換,具有適用範圍廣、兼容性強的優點,適宜推廣使用。

附圖說明

附圖1為《柔性裹包機》的柔性裹包機的結構示意圖之一;
附圖2為《柔性裹包機》的柔性裹包機的結構示意圖之二;
附圖3為《柔性裹包機》的分道輸送機構和柔性多規格整合機構結合狀態示意圖;
附圖4為《柔性裹包機》的分道輸送機構的結構示意圖;
附圖5為《柔性裹包機》的柔性多規格整合機構的結構示意圖之一;
附圖6為附圖5的翻轉狀態示意圖;
附圖7為《柔性裹包機》的柔性多規格整合機構的結構示意圖之二;
附圖8為《柔性裹包機》的柔性多規格整合機構的結構示意圖之三;
附圖9為將附圖8中的多級變換連桿拆除後的柔性多規格整合機構的結構示意圖;
附圖10為附圖9的規格變換機構翻轉狀態示意圖;
附圖11為《柔性裹包機》的機器人工夾具的結構示意圖;
附圖12為附圖1去除機械手連線板後的結構示意圖;
附圖13為《柔性裹包機》的柔性拉箱機構的結構示意圖;
附圖14為《柔性裹包機》的包裝箱輸送線的結構示意圖;
附圖15為《柔性裹包機》的包裝箱輸送線拆除頂部成型機構的狀態示意圖;
附圖16為《柔性裹包機》的包裝箱規格調整機構的結構示意圖;
附圖17為《柔性裹包機》的頂部成型機構準備狀態示意圖;
附圖18為《柔性裹包機》的頂部成型機構封箱狀態示意圖;
附圖19為附圖18去除頂部成型支架後的結構示意圖;
附圖20為《柔性裹包機》的頂部成型機構的拉簧區域的零部件圖。
其中:100—分道輸送機構;101—分道器;102—分道快取線;103—阻包電機;104—阻包同步帶;105—阻包氣缸;106—阻包板;107—分道同步帶;108—分道電機;109—分道過渡板;110—阻包支架;111—分道擋板;112—分道定位塊;113—分道絲槓;200—柔性多規格整合機構;201—托盤底板;202—導向板;203—分道整合線;204—整合平台;205—規格變換機構;206—固定翻轉機構;207—規格變換氣缸;208—整合銷軸;209—整合連線塊;210—整合轉軸;211—整合擋板;212—中間連線塊;213—中間銷軸;214—初級變換機構;215—初級變換連桿;216—初級變換銷軸;217—初級變換連線塊;218—初級變換轉軸;219—初級變換擋板;220—多級變換機構;221—多級變換連桿;222—多級變換銷軸;223—多級變換連線塊;224—多級變換轉軸;225—多級變換擋板;226—變換定位塊;227—托盤支撐塊;228—整合滑塊;229—整合安裝板;230—整合滑軌;231—整合平台氣缸;232—整合方管;300—機器人工夾具;301—夾具基板;302—夾具翻板;303—回推氣缸;304—夾具推板;305—阻擋氣缸;306—夾具擋板;307—端部收緊氣缸;308—收緊端板;309—收緊安裝板;310—收緊滑板;311—收緊滑軌;312—翻板翻轉氣缸;313—翻板連線塊;314—翻板旋轉軸;315—翻板軸承座;316—夾具立板;317—氣缸導向機構;318—機械手連線板;400—柔性拉箱機構;401—拉箱伺服電機;402—取箱吸盤;403—吸盤懸臂;404—懸臂連線塊;405—懸臂調節絲槓;406—懸臂導向軸;407—懸臂調節螺母;408—吸盤安裝座;409—拉箱安裝板;410—絲槓旋轉件;411—導向軸連板;412—拉箱連桿;413—驅動連板;414—拉箱減速機;500—落箱工位;501—落箱弧形導向板;502—底面定位氣缸;503—底面定位轉軸;504—底面定位壓箱板;600—裝箱工位;601—奶包單元入箱導向機構;602—背部折邊定位器;603—前面折邊翻轉氣缸;604—前面折邊翻轉塊;605—背部折邊旋轉氣缸;606—背部折邊導向封板;607—底部折邊導向板;700—封箱工位;701—頂部成型支架;702—頂部成型氣缸;703—魚眼接頭;704—拉簧銷軸;705—頂部側封U型座;706—拉簧;707—頂面壓蓋板;708—拉簧安裝板;709—頂部側封翻板;710—翻轉銷軸;711—U型座安裝塊;712—成型安裝板;713—成型支撐桿;714—成型安裝座;715—頂部成型導向連線桿;716—成型調節絲槓;717—縱嚮導向柱;718—縱向調節絲槓;719—縱向調節安裝塊;720—導向折邊氣缸;721—導向折邊連桿;722—導向折邊翻轉軸;723—J型導向臂板;724—舌邊插片;725—前面壓舌;726—背面阻擋機構;727—背面阻擋氣缸;728—底部側封翻轉氣缸;729—底部側封翻轉板;730—側封平推氣缸;731—側封平推板;800—包裝箱規格調整機構;801—支撐板;802—支撐軸;803—包裝箱輸送支架;804—板距調節絲槓;805—支撐板螺母;806—絲槓同步帶;807—包裝箱同步帶;808—限位板安裝塊;809—包裝箱限位定板;810—包裝箱限位動板。

技術領域

《柔性裹包機》涉及奶包包裝技術領域,具體地說是一種能夠實現多種規格奶包單元和多種規格包裝箱的柔性變換且能夠實現一次入箱、一步封箱的柔性裹包機。

權利要求

1.一種柔性裹包機,包括分道輸送機構(100),其特徵在於:所述的分道輸送機構(100)將奶包輸送到其尾端的柔性多規格整合機構(200)整合成奶包單元,奶包單元由機器人工夾具(300)抓取至包裝箱輸送線上的裝箱工位(600)處的包裝箱中進行裝箱,裝箱後包裝箱在向封箱工位(700)輸送的途中由點膠機完成點膠;封箱工位(700)上的頂部成型氣缸(702)的活塞桿能夠在一次伸展中同時完成包裝箱的頂部正面和頂部折邊的壓合成型,且封箱工位(700)處的底部側封翻轉氣缸(728)能夠驅動底部側封翻轉板(729)翻轉使得包裝箱的兩底部折邊同步壓合;在封箱工位(700)的頂部成型氣缸(702)和底部側封翻轉氣缸(728)相互配合下能夠實現一次性封箱;所述的柔性多規格整合機構(200)包括托盤底板(201),托盤底板(201)上採用多塊導向板(202)分隔構成具有多條分道整合線(203)的整合平台(204),整合平台(204)的尾部設有規格變換機構(205);所述的規格變換機構(205)包括固定翻轉機構(206),固定翻轉機構(206)中的規格變換氣缸(207)能夠驅動整合擋板(211)翻轉用於擋住奶包,固定翻轉機構(206)能夠帶動初級變換機構(214)中的初級變換擋板(219)翻轉並進而帶動多級變換機構(220)中的多級變換擋板(222)翻轉用於擋住奶包;整合擋板(211)位於分道整合線(203)的末端且初級變換擋板(219)、多級變換擋板(225)依次位於分道整合線(203)的後段,在規格變換機構(205)的作用下整合平台(204)上的單條分道整合線(203)中變化的奶包容量結合不同條數的分道整合線(203)則能夠完成多種規格的奶包單元的整合。
2.根據權利要求1所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的封箱工位(700)上設有頂部成型支架(701),頂部成型支架(701)上設有成對設定的頂部成型氣缸(702)和與之對應的頂面壓蓋板(707),頂部成型氣缸(702)的驅動側還通過拉簧(706)控制頂部側封翻板(709)的翻轉,當頂部成型氣缸(702)的活塞桿回縮時在拉簧(706)的控制下頂部側封翻板(709)呈展開狀態,當頂部成型氣缸(702)的活塞桿向下伸出時帶動頂面壓蓋板(707)下壓使得包裝箱的頂部正面壓合成型,頂部成型氣缸(702)的活塞桿繼續向下伸出展開拉簧(706)並帶動頂部側封翻板(709)翻轉使得包裝箱的頂部折邊壓合成型;在頂部成型支架(701)的下方還設有包裝箱的底部側封翻轉氣缸(728),成對設定的底部側封翻轉氣缸(728)的活塞桿前端的底部側封翻轉板(729)同時翻轉使得包裝箱的兩底部折邊同步壓合;在封箱工位(700)的頂部成型氣缸(702)和底部側封翻轉氣缸(728)相互配合能夠實現一次性封箱。
3.根據權利要求1或2所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述頂部成型氣缸(702)的驅動端處的魚眼接頭(703)安裝在拉簧銷軸(704)上,拉簧銷軸(704)位於頂部側封U型座(705)的開口前部且拉簧銷軸(704)通過拉簧(706)與固定在頂面壓蓋板(707)上的拉簧安裝板(708)相連線,所述頂部側封U型座(705)的開口端安裝有頂部側封翻板(709)且頂部側封U型座(705)的封閉後部通過翻轉銷軸(710)安裝在頂面壓蓋板(707)上的U型座安裝塊(711)上;當頂部成型氣缸(702)的活塞桿向下伸出時帶動頂面壓蓋板(707)下壓使得包裝箱的頂部正面壓合成型,頂部成型氣缸(702)的活塞桿繼續向下伸出展開拉簧(706)並帶動頂部側封U型座(705)和頂部側封翻板(709)翻轉使得包裝箱的頂部折邊壓合成型。
4.根據權利要求2所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的頂部成型支架(701)上設有相對設定的兩塊成型安裝板(712),成型安裝板(712)採用成型支撐桿(713)相連線,在成型支撐桿(713)上設有成對設定的成型安裝座(714),每個成型安裝座(714)上都安裝有頂部成型氣缸(702)和頂部成型導向連線桿(715),頂部成型導向連線桿(715)的下端固定在對應的U型座安裝塊(711)上。
5.根據權利要求4所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的成型支撐桿(713)對稱安裝在頂部成型氣缸(702)的兩側以確保成型安裝座(714)的穩定,且頂部成型導向連線桿(715)亦對稱設定在每個頂部成型氣缸(702)的兩側。
6.根據權利要求4所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的成型安裝板(712)上還設有成型調節絲槓(716),成型調節絲槓(716)平行於成型支撐桿(713)且分別與成型安裝座(714)螺紋連線,通過旋轉成型調節絲槓(716)能夠使得兩個成型安裝座(714)相向運動靠近或者反向運動遠離。
7.根據權利要求2或4所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的頂部成型支架(701)上設有平行設定的縱嚮導向柱(717)和縱向調節絲槓(718),縱嚮導向柱(717)上套置有縱向調節安裝塊(719)且縱向調節安裝塊(719)與縱向調節絲槓(718)螺紋連線;所述的縱向調節安裝塊(719)上固定設定成型安裝板(712),則通過旋轉縱向調節絲槓(718)就能夠調整成型安裝板(712)的豎直高度。
8.根據權利要求2或4所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述頂部成型支架(701)上的成型安裝板(712)上還設有導向折邊氣缸(720),導向折邊氣缸(720)的活塞桿前端通過導向折邊連桿(721)與導向折邊翻轉軸(722)相連線,導向折邊翻轉軸(722)上固定設定的J型導向臂板(723)在翻轉過程中能夠將包裝箱的頂部順利導入頂面壓蓋板(707)的下方,且J型導向臂板(723)的背部設定的舌邊插片(724)能夠將包裝箱前面上部的前面舌邊彎折90°用於和包裝箱的頂部正面相粘合;在頂部成型氣缸(702)帶動頂面壓蓋板(707)下行時舌邊插片(724)壓在包裝箱的前面舌邊上,且在包裝箱的頂部正面壓合包裝箱的前面舌邊前導向折邊氣缸(720)收縮帶動舌邊插片(724)離開包裝箱的前面舌邊。
9.根據權利要求2所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述頂面壓蓋板(707)的前側設有前面壓舌(725),在包裝箱的頂部正面壓合包裝箱的前面舌邊時前面壓舌(725)能夠擋住包裝箱的前面而使得包裝箱的前面舌邊不會冒出。
10.根據權利要求2所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述底部側封翻轉氣缸(728)的上方設有側封平推氣缸(730),側封平推氣缸(730)的活塞桿前端設有側封平推板(731),在頂部成型氣缸(702)和底部側封翻轉氣缸(728)相互配合將包裝箱的兩頂部折邊和兩底部折邊壓合後,側封平推氣缸(730)驅動側封平推板(731)對包裝箱的兩頂部折邊和兩底部折邊進一步壓合從而使得包裝箱的兩側面穩定壓合。
11.根據權利要求2所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的頂部成型支架(701)上還設有包括背面阻擋氣缸(727)的背面阻擋機構(726),通過背面阻擋氣缸(727)的活塞桿伸縮能夠對運送到頂面壓蓋板(707)下方的不同規格的包裝箱進行準確定位。
12.根據權利要求1所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的包裝箱輸送線上還設有包裝箱規格調整機構(800),包裝箱規格調整機構(800)包括兩塊支撐板(801)和多個支撐軸(802)構成的包裝箱輸送支架(803),在包裝箱輸送支架(803)上設有板距調節絲槓(804),板距調節絲槓(804)平行與支撐軸(802)設定,板距調節絲槓(804)與支撐板(801)之間螺紋連線且每塊支撐板(801)的外側皆設有支撐板螺母(805)對支撐板(801)進行定位,通過旋轉板距調節絲槓(804)能夠使得兩塊支撐板(801)在板距調節絲槓(804)上沿著支撐軸(802)同步靠近或同步遠離以調整兩塊支撐板(801)之間的間距。
13.根據權利要求12所述的柔性裹包機,其特徵在於:相對設定的兩個支撐板螺母(805)在板距調節絲槓(804)旋轉時相向旋轉使得兩塊支撐板(801)之間的間距縮小,或者相對設定的兩個支撐板螺母(805)在板距調節絲槓(804)旋轉時反向旋轉使得兩塊支撐板(801)之間的間距擴大。
14.根據權利要求12或13所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的板距調節絲槓(804)在包裝箱輸送支架(803)上成對設定且兩個板距調節絲槓(804)之間採用絲槓同步帶(806)相連線。
15.根據權利要求12所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的包裝箱輸送支架(803)中設定的包裝箱同步帶(807)上設有限位板安裝塊(808),限位板安裝塊(808)上分別設有包裝箱限位定板(809)和包裝箱限位動板(810),沿包裝箱同步帶(807)方向上的同一組包裝箱限位定板(809)和包裝箱限位動板(810)構成了一個包裝箱工位;通過調整包裝箱限位動板(810)在包裝箱同步帶(807)上的位置即可調整包裝箱限位定板(809)和包裝箱限位動板(810)之間的間距,以在包裝箱工位上放置不同規格的包裝箱。
16.根據權利要求15所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的包裝箱限位定板(809)和包裝箱限位動板(810)通過螺栓固定或鑲嵌固定在限位板安裝塊(808)上,且在同一個包裝箱工位處安裝一個用於固定包裝箱限位定板(809)的限位板安裝塊(808)和多個用於固定包裝箱限位動板(810)的限位板安裝塊(808),以便於調整同一工位上包裝箱限位定板(809)和包裝箱限位動板(810)之間的間距。
17.根據權利要求1或12所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的裝箱工位(600)在包裝箱輸送線上的前側設有落箱工位(500),在落箱工位(500)的前側設有落箱弧形導向板(501),落箱弧形導向板(501)固定在包裝箱輸送線上包裝箱規格調整機構(800)中的支撐板(801)上,通過落箱弧形導向板(501)的設定使得柔性拉箱機構(400)抓取的包裝箱板入箱一次到位。
18.根據權利要求17所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述落箱工位(500)的兩側還分別設有包裝箱的底面定位氣缸(502),底面定位氣缸(502)通過轉動底面定位轉軸(503)能夠帶動固定在底面定位轉軸(503)上的底面定位壓箱板(504)翻轉,在柔性拉箱機構(400)抓取的包裝箱板進入落箱工位(500)後,底面定位氣缸(502)驅動底面定位壓箱板(504)翻轉將包裝箱的底面壓置在包裝箱同步帶(807)的落箱工位(500)中。
19.根據權利要求17所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述落箱工位(500)的前端設定的柔性拉箱機構(400)能夠從儲箱機構中抓取包裝箱板放入落箱工位(500),所述的柔性拉箱機構(400)包括拉箱伺服電機(401)、取箱吸盤(402)、吸盤懸臂(403)和懸臂連線塊(404),懸臂連線塊(404)固定在吸盤懸臂(403)的一端且吸盤懸臂(403)和懸臂連線塊(404)成對設定,懸臂連線塊(404)安裝在懸臂調節絲槓(405)和懸臂導向軸(406)上且懸臂連線塊(404)通過懸臂調節螺母(407)定位在懸臂調節絲槓(405)上,通過懸臂調節絲槓(405)的旋轉能夠使得兩塊懸臂連線塊(404)在懸臂調節絲槓(405)上沿著懸臂導向軸(406)同步靠近或同步遠離。
20.根據權利要求19所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的取箱吸盤(402)通過吸盤安裝座(408)安裝在吸盤懸臂(403)上,且位於吸盤安裝座(408)內的取箱吸盤(402)的氣管接頭上套置有彈簧,使得該柔性拉箱機構在吸取紙箱時取箱吸盤(402)能夠獲得緩衝。
21.根據權利要求19所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的懸臂導向軸(406)成對設定,兩個懸臂導向軸(406)和一個懸臂調節絲槓(405)呈三角布置;所述懸臂調節絲槓(405)和懸臂導向軸(406)的兩端分別安裝在兩塊拉箱安裝板(409)上,且其中一塊拉箱安裝板(409)的外側設有絲槓旋轉件(410),通過旋轉絲槓旋轉件(410)即可使得懸臂調節絲槓(405)旋轉。
22.根據權利要求19所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的懸臂導向軸(406)固定在導向軸連板(411)上且導向軸連板(411)的另一端通過銷軸和拉箱連桿(412)的一端相連線,拉箱連桿(412)的另一端通過銷軸和驅動連板(413)的一端相連線,驅動連板(413)安裝在拉箱減速機(414)的輸出軸上且拉箱減速機(414)的輸入端與拉箱伺服電機(401)的驅動軸相連線。
23.根據權利要求1所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述裝箱工位(600)的一側設有奶包單元入箱導向機構(601),在裝箱工位(600)的另一側分別設有包裝箱的背部折邊定位器(602)和前面折邊翻轉氣缸(603),當包裝箱輸送線上的包裝箱同步帶(807)運行至裝箱工位(600)後,位於裝箱工位(600)側後的背部折邊定位器(602)即將包裝箱的背部折邊逐漸彎折成型,接著位於背部折邊定位器(602)前方的前面折邊翻轉氣缸(603)驅動前面折邊翻轉塊(604)翻轉將包裝箱的前面折邊彎折成型使得包裝箱的一個側面相對封閉等待裝箱。
24.根據權利要求23所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的前面折邊翻轉氣缸(603)對稱設定在裝箱工位(600)的前部兩側,當機器人工夾具將奶包單元通過奶包單元入箱導向機構(601)裝入包裝箱後,奶包單元入箱導向機構(601)翻轉離開包裝箱,接著奶包單元入箱導向機構(601)這一側的前面折邊翻轉氣缸(603)將奶包單元進口側的前面折邊彎折成型且同時位於奶包單元入箱導向機構(601)另一側的背部折邊旋轉氣缸(605)驅動端的背部折邊導向封板(606)旋轉將奶包單元進口側的背部折邊彎折成型。
25.根據權利要求24所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述背部折邊定位器(602)和背部折邊導向封板(606)處的包裝箱輸送線上的支撐板(801)上皆設有底部折邊導向板(607),所述的底部折邊導向板(607)位於底部側封翻轉板(729)的前側,底部折邊導向板(607)能夠使得包裝箱的底部折邊從裝箱工位(600)運輸至封箱工位(700)的過程總保持半彎折狀態。
26.根據權利要求1所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述固定翻轉機構(206)中的規格變換氣缸(207)通過整合銷軸(208)與整合連線塊(209)相連線,整合連線塊(209)的另一端固定在整合轉軸(210)上且整合轉軸(210)上固定有整合擋板(211);整合擋板(211)在規格變換氣缸(207)的作用下能夠翻轉擋住分道整合線(203)中的奶包。
27.根據權利要求1所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的固定翻轉機構(206)還包括位於整合轉軸(210)另一端的中間連線塊(212),中間連線塊(212)通過中間銷軸(213)與初級變換機構(214)中的初級變換連桿(215)相連線,初級變換連桿(215)通過初級變換銷軸(216)與初級變換連線塊(217)相連線,初級變換連線塊(217)的另一端固定在初級變換轉軸(218)上且初級變換轉軸(218)上固定有初級變換擋板(219),在規格變換氣缸(207)的作用下整合轉軸(210)轉動能夠帶動初級變換轉軸(218)上的初級變換擋板(219)翻轉進一步擋住分道整合線(203)中的奶包。
28.根據權利要求27所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的初級變換銷軸(216)能夠與多級變換機構(220)中的多級變換連桿(221)相連線,多級變換連桿(221)通過多級變換銷軸(222)與多級變換連線塊(223)相連線,多級變換連線塊(223)的另一端固定在多級變換轉軸(224)上且多級變換轉軸(224)上固定有多級變換擋板(225),在規格變換氣缸(207)的作用下整合轉軸(210)轉動能夠通過初級變換機構(214)帶動多級變換轉軸(224)上的多級變換擋板(225)翻轉以再進一步擋住分道整合線(203)中的奶包。
29.根據權利要求28所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的整合轉軸(210)、初級變換轉軸(218)、多級變換轉軸(224)的兩端分別設定在整合平台(204)端側的兩塊導向板(202)上。
30.根據權利要求28所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的多級變換連桿(221)拆除後將多級變換連線塊(223)與托盤底板(201)底部的變換定位塊(226)相連線時,則在規格變換氣缸(207)的作用下整合轉軸(210)的轉動只能帶動整合擋板(211)和初級變換擋板(219)的翻轉;所述的初級變換連桿(215)拆除後將初級變換連線塊(217)固定在托盤底板(201)底部的變換定位塊(226)上,則在規格變換氣缸(207)的作用下整合轉軸(210)的轉動只能帶動整合擋板(211)的翻轉。
31.根據權利要求1所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的規格變換氣缸(207)固定在托盤底板(201)的底面上;在托盤底板(201)下方的托盤支撐塊(227)底部嵌置有整合滑塊(228),整合滑塊(228)和固定在整合安裝板(229)上的整合滑軌(230)相互配合,且設定在整合安裝板(229)上的整合平台氣缸(231)能夠驅動托盤底板(201)沿著整合滑軌(230)的方向來回移動;所述的整合安裝板(229)設定在整合方管(232),整合安裝板(229)能夠在整合方管(232)上移動或者固定在整合方管(232)上。
32.根據權利要求1所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的分道輸送機構(100)包括分道器(101)和八條分道快取線(102),在分道快取線(102)的後部採用單獨的阻包電機(103)來驅動阻包同步帶(104),阻包同步帶(104)上的分道快取線(102)的前後兩端分別設有阻包氣缸(105),阻包氣缸(105)驅動端上設定的阻包板(106)下壓奶包能夠使得奶包滯留在阻包同步帶(104)的區域內且此時阻包電機(103)停止運行。
33.根據權利要求32所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述阻包同步帶(104)的前側為分道同步帶(107),且阻包同步帶(104)和分道同步帶(107)之間設有分道過渡板(109),分道過渡板(109)的本體兩側分別契合阻包同步帶(104)和分道同步帶(107)且三者的上表面平齊;當阻包板(106)下壓奶包使得奶包滯留在阻包同步帶(104)的區域內時,由分道電機(108)驅動的分道同步帶(107)繼續工作且分道器(101)仍繼續向分道同步帶(107)上的分道快取線(102)中分發奶包。
34.根據權利要求32所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的阻包氣缸(105)固定在橫跨分道快取線(102)的阻包支架(110)上,阻包支架(110)固定在機架上。
35.根據權利要求32所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的分道快取線(102)包括平行設定的多個分道擋板(111),分道擋板(111)之間的間距採用分道定位塊(112)來限定且多個分道擋板(111)和多個分道定位塊(112)通過分道絲槓(113)來串接螺紋固定;使得分道快取線(102)運行不同規格的奶包時只需更換相應的分道定位塊(112)即可。
36.根據權利要求1所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的機器人工夾具(300)包括夾具基板(301),在夾具基板(301)上分別安裝有沿著奶包輸送方向設定的奶包單元回推機構和奶包單元阻擋機構、以及位於夾具基板(301)兩端側的端部收緊機構和翻板阻放機構,在工夾具落在整合平台上的奶包單元上後,奶包單元回推機構和奶包單元阻擋機構同時回縮使得奶包單元在奶包輸送方向上收緊排列且翻板阻放機構放下夾具翻板(302)擋住奶包單元的一端側並帶動奶包單元平移到中轉平台上,接著端部收緊機構回縮和夾具翻板(302)相配合使得奶包單元在垂直於奶包輸送方向上收緊排列。
37.根據權利要求36所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的奶包單元回推機構包括回推氣缸(303)和其驅動端上的夾具推板(304),回推氣缸(303)固定在夾具基板(301)上且夾具推板(304)位於夾具基板(301)的一側。
38.根據權利要求36或37所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的奶包單元阻擋機構包括阻擋氣缸(305)和其驅動端上的夾具擋板(306),阻擋氣缸(305)固定在夾具基板(301)上且夾具擋板(306)位於夾具基板(301)的另一側。
39.根據權利要求36所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的端部收緊機構包括端部收緊氣缸(307)和其驅動側的收緊端板(308),呈凸狀設計的收緊端板(308)的頭部頂端垂直固定在收緊安裝板(309)的端壁上,端部收緊氣缸(307)的驅動端安裝在收緊安裝板(309)上,且夾具基板(301)的端部設有能夠容納收緊端板(308)的頭部往返的缺口。
40.根據權利要求39所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述收緊安裝板(309)的下部固設有收緊滑板(310),收緊滑板(310)與固設在夾具基板(301)上的收緊滑軌(311)相互配合對端部收緊氣缸(307)的回收和伸出起到導向作用。
41.根據權利要求36所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的翻板阻放機構包括夾具翻板(302)和翻板翻轉氣缸(312),翻板翻轉氣缸(312)固定在夾具基板(301)上,翻板翻轉氣缸(312)的驅動端通過銷軸與翻板連線塊(313)相連線,翻板連線塊(313)和夾具翻板(302)皆固定在翻板旋轉軸(314)上;所述翻板旋轉軸(314)的兩端分別安裝在翻板軸承座(315)上,翻板軸承座(315)固定在夾具基板(301)。
42.根據權利要求36所述的柔性裹包機,其特徵在於:所述的夾具基板(301)上固定有兩塊夾具立板(316),奶包單元回推機構、奶包單元阻擋機構、端部收緊機構、翻板阻放機構四者的驅動氣缸皆位於兩塊夾具立板(316)之間,且奶包單元回推機構和奶包單元阻擋機構的氣缸導向機構(317)分別安裝在對應的夾具立板(316)上;所述的夾具立板(316)上安裝有機械手連線板(318),工夾具通過機械手連線板(318)固定在機器人手臂上。

實施方式

如圖1-20所示:一種柔性裹包機,包括分道輸送機構100,該分道輸送機構100將奶包輸送到其尾端的柔性多規格整合機構200整合成奶包單元,奶包單元由機器人工夾具300抓取至包裝箱輸送線上的裝箱工位600處的包裝箱中進行裝箱,裝箱後包裝箱在向封箱工位700輸送的途中由點膠機完成點膠;封箱工位700上的頂部成型氣缸702的活塞桿能夠在一次伸展中同時完成包裝箱的頂部正面和頂部折邊的壓合成型,且封箱工位700處的底部側封翻轉氣缸728能夠驅動底部側封翻轉板729翻轉使得包裝箱的兩底部折邊同步壓合;在封箱工位700的頂部成型氣缸702和底部側封翻轉氣缸728相互配合下能夠實現一次性封箱。
如圖14-20所示,在封箱工位700上設有頂部成型支架701,頂部成型支架701上設有成對設定的頂部成型氣缸702和與之對應的頂面壓蓋板707,頂部成型氣缸702的驅動側還通過拉簧706控制頂部側封翻板709的翻轉,當頂部成型氣缸702的活塞桿回縮時在拉簧706的控制下頂部側封翻板709呈展開狀態,當頂部成型氣缸702的活塞桿向下伸出時帶動頂面壓蓋板707下壓使得包裝箱的頂部正面壓合成型,頂部成型氣缸702的活塞桿繼續向下伸出展開拉簧706並帶動頂部側封翻板709翻轉使得包裝箱的頂部折邊壓合成型;在頂部成型支架701的下方還設有包裝箱的底部側封翻轉氣缸728,成對設定的底部側封翻轉氣缸728的活塞桿前端的底部側封翻轉板729同時翻轉使得包裝箱的兩底部折邊同步壓合;在封箱工位700的頂部成型氣缸702和底部側封翻轉氣缸728相互配合能夠實現一次性封箱。具體來說,在頂部成型氣缸702的驅動端處的魚眼接頭703安裝在拉簧銷軸704上,拉簧銷軸704位於頂部側封U型座705的開口前部且拉簧銷軸704通過拉簧706與固定在頂面壓蓋板707上的拉簧安裝板708相連線,在頂部側封U型座705的開口端安裝有頂部側封翻板709且頂部側封U型座705的封閉後部通過翻轉銷軸710安裝在頂面壓蓋板707上的U型座安裝塊711上;另外頂面壓蓋板707的前側設有前面壓舌725,在包裝箱的頂部正面壓合包裝箱的前面舌邊時前面壓舌725能夠擋住包裝箱的前面而使得包裝箱的前面舌邊不會冒出。當頂部成型氣缸702的活塞桿向下伸出時帶動頂面壓蓋板707下壓使得包裝箱的頂部正面壓合成型,頂部成型氣缸702的活塞桿繼續向下伸出展開拉簧706並帶動頂部側封U型座705和頂部側封翻板709翻轉使得包裝箱的頂部折邊壓合成型,即頂部成型氣缸702的活塞桿向下伸出一次就能夠使得包裝箱頂部一次成型。
在上述頂部成型機構的基礎上,頂部成型支架701上設有相對設定的兩塊成型安裝板712,成型安裝板712採用成型支撐桿713相連線,在成型支撐桿713上設有成對設定的成型安裝座714,每個成型安裝座714上都安裝有頂部成型氣缸702和頂部成型導向連線桿715,頂部成型導向連線桿715的下端固定在對應的U型座安裝塊711上;需要說明的是,為了加強穩定性,成型支撐桿713對稱安裝在頂部成型氣缸702的兩側以確保成型安裝座714的穩定,且頂部成型導向連線桿715亦對稱設定在每個頂部成型氣缸702的兩側。在成型安裝板712上還設有成型調節絲槓716,成型調節絲槓716平行於成型支撐桿713且分別與成型安裝座714螺紋連線,通過旋轉成型調節絲槓716能夠使得兩個成型安裝座714相向運動靠近或者反向運動遠離。同時在頂部成型支架701上設有平行設定的縱嚮導向柱717和縱向調節絲槓718,縱嚮導向柱717上套置有縱向調節安裝塊719且縱向調節安裝塊719與縱向調節絲槓718螺紋連線;且縱向調節安裝塊719上固定設定成型安裝板712,則通過旋轉縱向調節絲槓718就能夠調整成型安裝板712的豎直高度。
在頂部成型支架701上的成型安裝板712上還設有導向折邊氣缸720,導向折邊氣缸720的活塞桿前端通過導向折邊連桿721與導向折邊翻轉軸722相連線,導向折邊翻轉軸722上固定設定的J型導向臂板723在翻轉過程中能夠將包裝箱的頂部順利導入頂面壓蓋板707的下方,且J型導向臂板723的背部設定的舌邊插片724能夠將包裝箱前面上部的前面舌邊彎折90°用於和包裝箱的頂部正面相粘合;在頂部成型氣缸702帶動頂面壓蓋板707下行時舌邊插片724壓在包裝箱的前面舌邊上,且在包裝箱的頂部正面壓合包裝箱的前面舌邊前導向折邊氣缸720收縮帶動舌邊插片724離開包裝箱的前面舌邊。另外在頂部成型支架701上還設有包括背面阻擋氣缸727的背面阻擋機構726,通過背面阻擋氣缸726的活塞桿伸縮能夠對運送到頂面壓蓋板707下方的不同規格的包裝箱進行準確定位。
另外為了包裝箱頂面折邊和底面折邊的穩定壓合,如圖14-15所示,在底部側封翻轉氣缸728的上方設有側封平推氣缸730,側封平推氣缸730的活塞桿前端設有側封平推板731,在頂部成型氣缸702和底部側封翻轉氣缸728相互配合將包裝箱的兩頂部折邊和兩底部折邊壓合後,側封平推氣缸730驅動側封平推板731對包裝箱的兩頂部折邊和兩底部折邊進一步壓合從而使得包裝箱的兩側面穩定壓合。
如圖16所示,在包裝箱輸送線上還設有包裝箱規格調整機構800,包裝箱規格調整機構800包括兩塊支撐板801和多個支撐軸802構成的包裝箱輸送支架803,在包裝箱輸送支架803上設有板距調節絲槓804,板距調節絲槓804平行與支撐軸802設定,板距調節絲槓804與支撐板801之間螺紋連線且每塊支撐板801的外側皆設有支撐板螺母805對支撐板801進行定位,通過旋轉板距調節絲槓804能夠使得兩塊支撐板801在板距調節絲槓804上沿著支撐軸802同步靠近或同步遠離以調整兩塊支撐板801之間的間距。具體來說,相對設定的兩個支撐板螺母805在板距調節絲槓804旋轉時相向旋轉使得兩塊支撐板801之間的間距縮小,或者相對設定的兩個支撐板螺母805在板距調節絲槓804旋轉時反向旋轉使得兩塊支撐板801之間的間距擴大。上述的板距調節絲槓804在包裝箱輸送支架803上成對設定且兩個板距調節絲槓804之間採用絲槓同步帶806相連線。
如圖16所示,在板距調整機構的基礎上,包裝箱輸送支架803中設定的包裝箱同步帶807上設有限位板安裝塊808,限位板安裝塊808上分別設有包裝箱限位定板809和包裝箱限位動板810,沿包裝箱同步帶807方向上的同一組包裝箱限位定板809和包裝箱限位動板810構成了一個包裝箱工位;通過調整包裝箱限位動板810在包裝箱同步帶807上的位置即可調整包裝箱限位定板809和包裝箱限位動板810之間的間距,以在包裝箱工位上放置不同規格的包裝箱。具體情況為,包裝箱限位定板809和包裝箱限位動板810通過螺栓固定或鑲嵌固定在限位板安裝塊808上,且在同一個包裝箱工位處安裝一個用於固定包裝箱限位定板809的限位板安裝塊808和多個用於固定包裝箱限位動板810的限位板安裝塊808,以便於調整同一工位上包裝箱限位定板809和包裝箱限位動板810之間的間距。
如圖15所示,裝箱工位600在包裝箱輸送線上的前側設有落箱工位500,在落箱工位500的前側設有落箱弧形導向板501,落箱弧形導向板501固定在包裝箱輸送線上包裝箱規格調整機構800中的支撐板801上,通過落箱弧形導向板501的設定使得柔性拉箱機構400抓取的包裝箱板入箱一次到位。在落箱工位500的兩側還分別設有包裝箱的底面定位氣缸502,底面定位氣缸502通過轉動底面定位轉軸503能夠帶動固定在底面定位轉軸503上的底面定位壓箱板504翻轉,在柔性拉箱機構400抓取的包裝箱板進入落箱工位500後,底面定位氣缸502驅動底面定位壓箱板504翻轉將包裝箱的底面壓置在包裝箱同步帶807的落箱工位500中。
如圖13所示,落箱工位500的前端設定的柔性拉箱機構400能夠從儲箱機構中抓取包裝箱板放入落箱工位500,該柔性拉箱機構400包括拉箱伺服電機401、取箱吸盤402、吸盤懸臂403和懸臂連線塊404,懸臂連線塊404固定在吸盤懸臂403的一端且吸盤懸臂403和懸臂連線塊404成對設定,懸臂連線塊404安裝在懸臂調節絲槓405和懸臂導向軸406上且懸臂連線塊404通過懸臂調節螺母407定位在懸臂調節絲槓405上,懸臂導向軸406成對設定,兩個懸臂導向軸406和一個懸臂調節絲槓405呈三角布置;懸臂調節絲槓405和懸臂導向軸406的兩端分別安裝在兩塊拉箱安裝板409上,且其中一塊拉箱安裝板409的外側設有絲槓旋轉件410,通過旋轉絲槓旋轉件410即可使得懸臂調節絲槓405旋轉,通過懸臂調節絲槓405的旋轉能夠使得兩塊懸臂連線塊404在懸臂調節絲槓405上沿著懸臂導向軸406同步靠近或同步遠離。另外懸臂導向軸406固定在導向軸連板411上且導向軸連板411的另一端通過銷軸和拉箱連桿412的一端相連線,拉箱連桿412的另一端通過銷軸和驅動連板413的一端相連線,驅動連板413安裝在拉箱減速機414的輸出軸上且拉箱減速機414的輸入端與拉箱伺服電機401的驅動軸相連線。在上述結構的基礎上,取箱吸盤402通過吸盤安裝座408安裝在吸盤懸臂403上,且位於吸盤安裝座408內的取箱吸盤402的氣管接頭上套置有彈簧,使得該柔性拉箱機構400在吸取紙箱時取箱吸盤402能夠獲得緩衝。
如圖15所示,在裝箱工位600的一側設有奶包單元入箱導向機構601,在裝箱工位600的另一側分別設有包裝箱的背部折邊定位器602和前面折邊翻轉氣缸603,當包裝箱輸送線上的包裝箱同步帶807運行至裝箱工位600後,位於裝箱工位600側後的背部折邊定位器602即將包裝箱的背部折邊逐漸彎折成型,接著位於背部折邊定位器602前方的前面折邊翻轉氣缸603驅動前面折邊翻轉塊604翻轉將包裝箱的前面折邊彎折成型使得包裝箱的一個側面相對封閉等待裝箱。前面折邊翻轉氣缸603對稱設定在裝箱工位600的前部兩側,當機器人工夾具300將奶包單元通過奶包單元入箱導向機構601裝入包裝箱後,奶包單元入箱導向機構601翻轉離開包裝箱,接著奶包單元入箱導向機構601這一側的前面折邊翻轉氣缸603將奶包單元進口側的前面折邊彎折成型且同時位於奶包單元入箱導向機構601另一側的背部折邊旋轉氣缸605驅動端的背部折邊導向封板606旋轉將奶包單元進口側的背部折邊彎折成型。在上述結構的基礎上,背部折邊定位器602和背部折邊導向封板606處的包裝箱輸送線上的支撐板801上皆設有底部折邊導向板607,且底部折邊導向板607位於底部側封翻轉板729的前側,底部折邊導向板607能夠使得包裝箱的底部折邊從裝箱工位600運輸至封箱工位700的過程總保持半彎折狀態。另外需要說明的是,奶包單元入箱導向機構601的導向板上安裝有扭簧使得兩塊導向板呈喇叭狀,當機器人工夾具300將奶包單元送入包裝箱時,導向板的前端外分起到撐箱導向作用。
如圖5-10所示,柔性多規格整合機構200包括托盤底板201,托盤底板201上採用多塊導向板202分隔構成具有多條分道整合線203的整合平台204,整合平台204的尾部設有規格變換機構205;所述的規格變換機構205包括固定翻轉機構206,固定翻轉機構206中的規格變換氣缸207能夠驅動整合擋板211翻轉用於擋住奶包,固定翻轉機構206能夠帶動初級變換機構214中的初級變換擋板219翻轉並進而帶動多級變換機構220中的多級變換擋板222翻轉用於擋住奶包;整合擋板211位於分道整合線203的末端且初級變換擋板219、多級變換擋板225依次位於分道整合線203的後段,在規格變換機構205的作用下整合平台204上的單條分道整合線203中變化的奶包容量結合不同條數的分道整合線203則能夠完成多種規格的奶包單元的整合。
在上述結構的基礎上,固定翻轉機構206中的規格變換氣缸207通過整合銷軸208與整合連線塊209相連線,整合連線塊209的另一端固定在整合轉軸210上且整合轉軸210上固定有整合擋板211,整合擋板211在規格變換氣缸207的作用下能夠翻轉擋住分道整合線203中的奶包;固定翻轉機構206還包括位於整合轉軸210另一端的中間連線塊212,中間連線塊212通過中間銷軸213與初級變換機構214中的初級變換連桿215相連線,初級變換連桿215通過初級變換銷軸216與初級變換連線塊217相連線,初級變換連線塊217的另一端固定在初級變換轉軸218上且初級變換轉軸218上固定有初級變換擋板219,在規格變換氣缸207的作用下整合轉軸210轉動能夠帶動初級變換轉軸218上的初級變換擋板219翻轉進一步擋住分道整合線203中的奶包;初級變換銷軸216能夠與多級變換機構220中的多級變換連桿221相連線,多級變換連桿221通過多級變換銷軸222與多級變換連線塊223相連線,多級變換連線塊223的另一端固定在多級變換轉軸224上且多級變換轉軸224上固定有多級變換擋板225,在規格變換氣缸207的作用下整合轉軸210轉動能夠通過初級變換機構214帶動多級變換轉軸224上的多級變換擋板225翻轉以再進一步擋住分道整合線203中的奶包;上述結構中涉及的整合轉軸210、初級變換轉軸218、多級變換轉軸224的兩端分別設定在整合平台204端側的兩塊導向板202上。
多級變換連桿221拆除後將多級變換連線塊223與托盤底板201底部的變換定位塊226相連線時,則在規格變換氣缸207的作用下整合轉軸210的轉動只能帶動整合擋板211和初級變換擋板219的翻轉(該種情況如圖9-10所示)。當初級變換連桿215拆除後將初級變換連線塊217固定在托盤底板201底部的變換定位塊226上,則在規格變換氣缸207的作用下整合轉軸210的轉動只能帶動整合擋板211的翻轉。
另外在托盤底板201下方的托盤支撐塊227底部嵌置有整合滑塊228,整合滑塊228和固定在整合安裝板229上的整合滑軌230相互配合,且設定在整合安裝板229上的整合平台氣缸231能夠驅動托盤底板201沿著整合滑軌230的方向來回移動;所述的整合安裝板229設定在整合方管232,整合安裝板229能夠在整合方管232上移動或者固定在整合方管232上。
如圖4所示,分道輸送機構100包括分道器101和八條分道快取線102,分道快取線102包括平行設定的多個分道擋板111,分道擋板111之間的間距採用分道定位塊112來限定且多個分道擋板111和多個分道定位塊112通過分道絲槓113來串接螺紋固定,使得分道快取線102運行不同規格的奶包時只需更換相應的分道定位塊112即可;在分道快取線102的後部採用單獨的阻包電機103來驅動阻包同步帶104,阻包同步帶104上的分道快取線102的前後兩端分別設有阻包氣缸105,阻包氣缸105固定在橫跨分道快取線102的阻包支架110上且阻包支架110固定在機架上,阻包氣缸105驅動端上設定的阻包板106下壓奶包能夠使得奶包滯留在阻包同步帶104的區域內,且在阻包氣缸105驅動阻包板106下壓奶包時阻包電機103停止運行。在阻包同步帶104的前側為分道同步帶107,當阻包板106下壓奶包使得奶包滯留在阻包同步帶104的區域內時,由分道電機108驅動的分道同步帶107繼續工作且分道器101仍繼續向分道同步帶107上的分道快取線102中分發奶包。另外在阻包同步帶104和分道同步帶107之間設有分道過渡板109,分道過渡板109的本體兩側分別契合阻包同步帶104和分道同步帶107且三者的上表面平齊。
如圖11-12所示,機器人工夾具300包括夾具基板301,在夾具基板301上分別安裝有沿著奶包輸送方向設定的奶包單元回推機構和奶包單元阻擋機構、以及位於夾具基板301兩端側的端部收緊機構和翻板阻放機構,在機器人工夾具300落在柔性多規格整合機構200上的奶包單元上後,奶包單元回推機構和奶包單元阻擋機構同時回縮使得奶包單元在奶包輸送方向上收緊排列且翻板阻放機構放下夾具翻板302擋住奶包單元的一端側並帶動奶包單元平移到中轉平台上,接著端部收緊機構回縮和夾具翻板302相配合使得奶包單元在垂直於奶包輸送方向上收緊排列。
具體來說,奶包單元回推機構包括回推氣缸303和其驅動端上的夾具推板304,回推氣缸303固定在夾具基板301上且夾具推板304位於夾具基板301的一側。奶包單元阻擋機構包括阻擋氣缸305和其驅動端上的夾具擋板306,阻擋氣缸305固定在夾具基板301上且夾具擋板306位於夾具基板301的另一側。端部收緊機構包括端部收緊氣缸307和其驅動側的收緊端板308,呈凸狀設計的收緊端板308的頭部頂端垂直固定在收緊安裝板309的端壁上,端部收緊氣缸307的驅動端安裝在收緊安裝板309上,且夾具基板301的端部設有能夠容納收緊端板308的頭部往返的缺口;另外在收緊安裝板309的下部固設有收緊滑板310,收緊滑板310與固設在夾具基板301上的收緊滑軌311相互配合對端部收緊氣缸307的回收和伸出起到導向作用。翻板阻放機構包括夾具翻板302和翻板翻轉氣缸312,翻板翻轉氣缸312固定在夾具基板301上,翻板翻轉氣缸312的驅動端通過銷軸與翻板連線塊313相連線,翻板連線塊313和夾具翻板302皆固定在翻板旋轉軸314上;同時在翻板旋轉軸314的兩端分別安裝在翻板軸承座315上,翻板軸承座315固定在夾具基板301。
上述結構的基礎上,在夾具基板301上固定有兩塊夾具立板316,奶包單元回推機構、奶包單元阻擋機構、端部收緊機構、翻板阻放機構四者的驅動氣缸皆位於兩塊夾具立板316之間,且奶包單元回推機構和奶包單元阻擋機構的氣缸導向機構317分別安裝在對應的夾具立板316上;具體來說,即奶包單元回推機構的氣缸導向機構317安裝在回推氣缸303的驅動端一側的夾具立板316上、奶包單元阻擋機構的氣缸導向機構317安裝在阻擋氣缸305的驅動端一側的夾具立板316上。上述的夾具立板316上還安裝有機械手連線板318,工夾具通過機械手連線板318固定在機器人手臂上。
以下通過具體操作來簡要說明《柔性裹包機》提供的柔性裹包機各部分的工作原理。
假設奶包單元採用3*8的形式,則八條分道快取線102皆由分道器101分入奶包,分道器101持續運轉向分道同步帶107上的分道快取線102中分發奶包且由分道電機108驅動的分道同步帶107帶動分道快取線102的奶包不斷前行,此時整合平台氣缸231驅動托盤底板201沿著整合滑軌230的方向靠近分道輸送機構100的尾端,即使得分道整合線203的前端與分道快取線102的尾端相對應貼合,接著由規格變換氣缸207驅動整合擋板211、初級變換擋板219、多級變換擋板225全部翻轉用於擋住奶包,當整合平台204上的奶包數量滿足3*8的要求時,則阻包電機103停止運行且阻包同步帶104兩端上方的阻包氣缸105帶動阻包板106下壓阻包同步帶104上的奶包,使得阻包同步帶104上的奶包滯留在阻包同步帶104的區域內;同時整合平台氣缸231驅動托盤底板201沿著整合滑軌230的方向遠離分道輸送機構的尾端,以留出間隙供工夾具插入移動奶包單元。待柔性多規格整合機構200上的奶包整合裝箱後並在整合平台氣缸231的作用下回位後,阻包氣缸105帶動阻包板106上行且阻包電機103繼續運行,向柔性多規格整合機構200繼續提供設定規格的奶包。上述過程不停循環即解決了奶包的定量輸送問題。上述實施例說明了3*8的奶包單元形式,如說明書附圖5-10所示的柔性多規格整合機構200還能夠提供3*6、3*5、3*4、4*6、4*5、4*4、4*3、5*4、5*3等多種規格的奶包單元形式。另外在說明書附圖5-10中,單條分道整合線203僅僅提供了三包奶包的位置以及兩級變換的位置,即在初級變換擋板219和多級變換擋板225都不翻轉的情況下,單條分道整合線203最多能夠提供五包奶包的位置。但在實際使用中,初始奶包的數量並不局限於三包且並不局限於僅提供兩級變換,可根據實際需要進行調整。
當機器人工夾具300移動到柔性多規格整合機構200上的奶包單元的上方後,機器人工夾具300下落使得夾具基板301的底面貼合奶包的頂部,接著回推氣缸303帶動夾具推板304回縮和阻擋氣缸305帶動夾具擋板306回縮以縮小奶包在奶包輸送方向上的間距使得奶包單元在此方向上收緊排列,且翻板阻放機構放下夾具翻板302擋住奶包單元的一端側;接著機器人工夾具300夾取奶包單元沿著奶包的輸送方向平移到中轉平台上,端部收緊氣缸307回縮帶動收緊端板308回收和夾具翻板302相配合進而使得奶包單元在垂直於奶包輸送方向上收緊排列;最後機器人工夾具300中收緊排列的奶包單元在機器人的帶動下從中轉平台上轉向90°移動到包裝箱輸送線上的裝箱工位600的包裝箱中。
柔性拉箱機構400使用時,通過拉箱伺服電機401、拉箱減速機414的驅動進而帶動驅動連板413、拉箱連桿412、導向軸連板411、懸臂導向軸406、懸臂連線塊404和吸盤懸臂403同步轉動,當取箱吸盤402落在儲箱機構中的紙箱上後,由於取箱吸盤402自帶緩衝使得取箱吸盤402在吸取紙箱的過程中能夠柔性吸箱,待取箱吸盤402吸取紙箱後拉箱伺服電機401反向驅動則使得吸盤懸臂403回落至包裝箱成型的初始工位上。當紙箱的規格變換時,只需旋轉絲槓旋轉件410即可使得懸臂調節絲槓405旋轉,進而使得兩塊懸臂連線塊404在懸臂調節絲槓405上沿著懸臂導向軸406同步靠近或同步遠離,即調整兩吸盤懸臂403之間的間距以適用新紙箱的規格。
在包裝箱輸送線工作前,首先柔性拉箱機構400抓取的包裝箱板沿著落箱弧形導向板501將包裝箱板落入落箱工位500中,接著底面定位氣缸502驅動底面定位壓箱板504翻轉將包裝箱的底面壓置在包裝箱同步帶807的落箱工位500中確保入箱效果;接著包裝箱同步帶807將該包裝箱從落箱工位500輸送至裝箱工位600中,於裝箱工位600側後的背部折邊定位器602將包裝箱的背部折邊逐漸彎折成型,且位於背部折邊定位器602前方的前面折邊翻轉氣缸603驅動前面折邊翻轉塊604翻轉將包裝箱的前面折邊彎折成型使得包裝箱的一個側面相對封閉;同時奶包單元入箱導向機構601翻轉落入裝箱工位600中的包裝箱內,在機器人工夾具將奶包單元通過奶包單元入箱導向機構601裝入包裝箱後奶包單元入箱導向機構601翻轉離開包裝箱,接著另一個前面折邊翻轉氣缸603將奶包單元進口側的前面折邊彎折成型且同時背部折邊旋轉氣缸605驅動端的背部折邊導向封板606旋轉將奶包單元進口側的背部折邊彎折成型;然後包裝箱同步帶807將該裝有奶包單元的包裝箱從裝箱工位600輸送至封箱工位700中,且在途中完成點膠操作;當裝有奶包單元的包裝箱逐漸靠近封箱工位700時,導向折邊氣缸720的活塞桿根據包裝箱的運行速度跟隨伸出使得J型導向臂板723回收導向,當包裝箱運行到封箱工位700時,包裝箱被背面阻擋氣缸727準確定位且舌邊插片724能夠將包裝箱前面上部的前面舌邊彎折90°以等待和包裝箱的頂部正面相粘合;接著頂部成型氣缸702的活塞桿向下伸出帶動頂面壓蓋板707下行使得包裝箱的頂部正面壓合包裝箱前面上部的前面舌邊成型,頂部成型氣缸702的活塞桿繼續向下伸出帶動頂部側封U型座705和頂部側封翻板709翻轉使得包裝箱的頂部折邊壓合成型,同時底部側封翻轉氣缸728的活塞桿前端的底部側封翻轉板729翻轉使得包裝箱的兩底部折邊同步壓合;在封箱工位700的頂部成型氣缸702和底部側封翻轉氣缸728相互配合下一次性實現封箱工作。側封平推氣缸730和側封平推板731的設定使得包裝箱的頂面折邊和底面折邊能夠穩定壓合;另外當包裝箱規格調整機構800需要使用時,只需旋轉一個板距調節絲槓804即能夠調整兩塊支撐板801之間的間距,並根據包裝箱的規格選定相應的限位板安裝塊808安裝包裝箱限位動板810,通過兩步操作即可完成包裝箱工位的規格調整。
《柔性裹包機》的柔性裹包機採用單一輸入、伺服整合、機器人工夾具抓包、入箱和封箱一次到位,不需任何鏈道輸送及多工位封裝,使得設備的整體運行穩定性將有根本改觀;另外將運動機構數降到最低,降低奶包的側夾、平移和輸送次數及頻率,在零部件精度有了根本保障的前提下,奶包紙箱變形損傷的機率就越低,品質就越有保障,且對設備的運行精度也會有徹底保障;該設備具備奶包倒包和缺陷自動探測報警,以及自動倒包剔除和紙箱缺箱補全功能,該柔性裹包機的最大產能≥14400件/小時、設備運行可靠性≥98%且生產不完好率≤0.5/千件;該柔性裹包機的單線走量設定為12000包/小時~14400包/小時,包裝形式為24包/箱3×8或可能4×4及4×5等多種規格形式,6秒鐘的時間內即可完成一包裝箱的分包、整合、成箱、入箱和封箱的5個生產工序。
《柔性裹包機》的分道輸送機構100通過阻包氣缸105的設定解決了奶包的定量輸送問題,能夠在奶包分道進程的後程即可控制後續的奶包整合進程,保證後續整合的平穩有序;另外通過伺服驅動和控制進包排列,四道改成八道進行奶包排列和緩衝,從而使高速走量變成低速生產運行,帶來的穩定性和人員操作操作改善都會十分明顯。
《柔性裹包機》的柔性多規格整合機構200通過在整合平台204上構建規格變換機構205,規格變換機構205中的各擋板能夠獨立地翻轉也能夠聯動翻轉,故在不用更換整合平台204的基礎上即能夠柔性的變換奶包單元的規格,在四道分道整合線203改成八道分道整合線203的基礎上添加的規格變換機構205,使得奶包單元的規格能夠在8×(3+n)的框架下自由的變換,規格變換機構205的結構簡單、變換快捷且運行穩定。
《柔性裹包機》通過專用機器人工夾具300進行奶包搬運和入箱,降低奶包和擋板或工夾具的接觸次數,且不用再架設護欄;在夾具基板301上設定奶包單元回推機構、奶包單元阻擋機構、端部收緊機構和翻板阻放機構,四組部件協作將奶包單元從整合機構上移走;且翻板阻放機構的設計使得後續將奶包單元放入包裝箱後工夾具能夠在原有的運動軌跡上回撤即可回到原位,免除了工夾具的多餘運動動作。
《柔性裹包機》的柔性拉箱機構400通過懸臂調節絲槓405的設定使得吸盤懸臂403之間的間距隨時能夠得到調整以適用不同規格的待吸取紙箱,通過在取箱吸盤402的氣管接頭上套置有彈簧使得該柔性拉箱機構在吸取紙箱時取箱吸盤402能夠獲得緩衝進而柔性拉箱;該柔性拉箱機構400結構簡單、執行動作準確平穩。
《柔性裹包機》的包裝箱輸送線通過落箱工位500、裝箱工位600和封箱工位800的相互協作,實現入箱和封箱一次到位,不需任何鏈道輸送及多工位封裝,這樣整體設備的運行穩定性得到根本改觀;同時使得運動機構數降到最低,在零部件精度有了根本保障的前提下,對設備的運行精度也會有徹底保障。該包裝箱輸送線相對截至2016年11月相關技術,通過省去兩次壓邊封邊工位及傳遞,減少因封邊產生的包裝次品,使得包裝箱的各個折邊和頂部都能得到整齊封裝,避免頂蓋舌邊露出、頂蓋翹起、以及封裝處開口過大等問題的出現,對減少產品的損傷到後期設備的維護都會帶來優勢;同時省去裹包多工位鏈條輸送,徹底排除因輸送機構造成的次品的機率和可能。同時頂部成型機構通過拉簧706的設定使得頂部成型氣缸702能夠同時帶動頂面壓蓋板707下行壓合包裝箱的頂部正面和頂部側封翻板709翻轉壓合包裝箱的頂部折邊,即在頂部成型氣缸的一次下行中完成包裝箱的頂部壓合成型;另外通過板距調節絲槓804的設定以及限位板安裝塊808的差異設定,使得包裝箱工位的長寬能夠隨時得到調整,且頂部成型機構亦能夠隨時柔性調整以滿足不同規格包裝箱的傳送和封裝需求;執行動作少、定位準確且運行穩定。
《柔性裹包機》的柔性裹包機的各項執行部件都能根據奶包單元的規格以及相應包裝箱的規格進行調整,使得該柔性裹包機能夠快速實現多種規格奶包單元和多種規格包裝箱之間的柔性變換,具有適用範圍廣、兼容性強的優點,適宜推廣使用。

專利榮譽

2021年6月24日,《柔性裹包機》獲得第二十二屆中國專利銀獎。

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