全自动开装封箱一体机的制作方法

本实用新型涉及包装机械技术领域，具体涉及全自动开装封箱一体机。

背景技术：

纸箱由片形坯折成箱形需要多道工序，对应需要多道机械执行机构及相应的运动机构，才能完成纸箱成型工作。

现有的包装流水线设备中，需要将纸箱打开后，将其底部封住，然后插入适当数量的隔板，再向箱体内装入产品以及合格证，最后将箱体的顶部和底部密封。整个过程中，部分工序(例如组装隔板、放入隔板以及装箱等工序)需要人工进行操作，浪费大量的人力物力，劳动强度大、劳动效率低下。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术存在的不足，本实用新型提出一种能够减少人工和劳动力，结构紧凑，同时解决纸盒产品输送、纸箱开箱、装隔板、产品装箱、放入合格证，以及折盖封箱的全自动开装封箱一体机。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

全自动开装封箱一体机，包括机架以及设在机架上的储箱机构、吸箱机构、开箱机构、撑箱机构、垫板机构、输送机构、坐标式取料机构、合格证机构、封箱机构和人机界面；

所述储箱机构位于机架的前端入口处，储箱机构将扁平纸箱板竖直重叠存放，所述吸箱机构设于储箱机构的后端非中间位置，所述撑箱机构设于吸箱机构的后端上方，所述吸箱机构将储箱机构内的扁平纸箱板逐个吸动至撑箱机构的下方，所述开箱机构设于储箱机构后端，且开箱机构位于吸箱机构的侧上方，开箱机构在吸箱机构吸动扁平纸箱板过程中将扁平纸箱板抵挡打开，撑箱机构对打开后的箱纸板内支撑定型，所述垫板机构位于撑箱机构的一侧边，垫板机构将隔板放置在定型后箱体内，所述输送机构位于垫板机构的后端，输送机构用于输送产品，所述坐标式取料机构位于输送机构和撑箱机构的上方，坐标式取料机构将输送机构输送来的产品抓取移动至定型后箱体内，所述合格证机构位于撑箱机构的另一侧边，合格证机构将合格证放置于定型后箱体内，所述封箱机构设于机架的侧边出口处，封箱机构将定型后箱体的上下底面封合；

所述人机界面设在机架外框上，人机界面内设有控制器，所述控制器与所述储箱机构、吸箱机构、撑箱机构、垫板机构、输送机构、坐标式取料机构、合格证机构、封箱机构通信连接。

进一步改进在于，所述储箱机构包括侧板、底架导轨、底架调节丝杆、传动件、底架调节手轮、底架连接板、供箱底架、左挡板、右挡板、挡板调节丝杆、挡板调节手轮、压箱板、支撑杆、直线导轨座、导轨、加长臂、定高立板、挡箱横杆和横杆调节件；

所述侧板有左右对立设置的两块，所述底架导轨和底架调节丝杆竖直设在每块侧板的内部，所述底架调节丝杆的上端通过传动件与底架调节手轮连接，所述底架连接板有三块，其中两端各一块分别与底架导轨活动套接，中间一块与底架调节丝杆螺纹连接，所述供箱底架通过底架连接板活动设在两个侧板之间，所述左挡板活动设在供箱底架内，所述挡板调节丝杆垂直于左挡板设在左挡板下方，且挡板调节丝杆穿过左挡板的下端形成螺纹连接，所述挡板调节手轮设在挡板调节丝杆的端头，所述右挡板固定设在供箱底架的右边缘，且与左挡板保持平行，所述导轨设在供箱底架上靠近右挡板一侧，所述直线导轨座活动设在导轨上，所述支撑杆竖直连接在直线导轨座上，所述压箱板横向连接在支撑杆的顶端，所述加长臂活动连接在供箱底架上，且加长臂在压箱板的同一平面内摆动，所述定高立板有两根，分别竖立设在两块侧板的后侧边，所述挡箱横杆通过横杆调节件连接在两根定高立板之间。

进一步改进在于，所述吸箱机构包括固定板、伺服电机、同步带、移动座、导轨、L型臂、吸盘安装架和吸盘；

所述固定板设在机架上，所述伺服电机设在固定板的端头，所述同步带套在伺服电机的输出端，所述移动座连接在同步带上，所述导轨设在固定板上与同步带平行位置，所述移动座的侧边与导轨活动连接，所述L型臂竖立安装在移动座上，所述吸盘安装架有若干个，且均设在L型臂上，所述吸盘设在吸盘安装架上。

进一步改进在于，所述开箱机构包括手轮、支撑传动件和弯杆，所述支撑传动件设在机架上，所述手轮设在支撑传动件的外端头，所述弯杆设在支撑传动件的内侧。

进一步改进在于，所述撑箱机构包括结合架、导向杆、调节丝杆、调节螺母、直线轴承、升降板、竖板、旋转轴、旋转气缸和撑箱板；

所述结合架竖立设在机架上，所述导向杆和调节丝杆均竖直设在结合架内，所述升降板通过调节螺母与调节丝杆螺纹连接，同时通过直线轴承与导向杆活动连接，所述竖板有两块，分别竖立设在升降板的两端头，所述旋转轴有两根，分别横向活动连接在两块竖板的顶端，所述旋转气缸连接在旋转轴的端头，所述撑箱板在每根旋转轴上各设两块。

进一步改进在于，所述垫板机构包括隔板输送架、隔板放置位、无杆气缸、固定座、第一吸盘气缸、第一吸盘板、伺服电机、同步带、导轨、移动支架、导向杆、第二吸盘气缸和第二吸盘板；

所述隔板输送架设在机架上，所述隔板放置位设在隔板输送架的一端，其由若干根竖杆围成，所述无杆气缸水平设在隔板输送架的底端，所述第一吸盘气缸通过固定座竖直连接在无杆气缸的输出端上，所述第一吸盘板设在第一吸盘气缸的输出端，所述伺服电机和同步带设在隔板输送架的后侧边，且同步带套在伺服电机的输出端上，所述导轨与同步带平行设置，所述移动支架活动设在导轨上，且移动支架与同步带连接，所述第二吸盘气缸固定在移动支架上，所述导向杆竖直活动穿插在移动支架上，所述第二吸盘板设在导向杆的底端，且第二吸盘板与第二吸盘气缸输出端连接。

进一步改进在于，所述输送机构为电动输送带。

进一步改进在于，所述坐标式取料机构包括水平支板、导轨、平移板、升降杆、压轮、夹具安装座、伺服电机和同步带；

所述水平支板安装于机架上，所述导轨设在水平支板的侧边，所述平移板活动连接在导轨上，所述升降杆通过轨道竖直活动连接在平移板上，所述夹具安装座安装于升降杆的底端，所述压轮有六个，分别为升降杆顶端一个、升降杆低端一个以及平移板上四个，且平移板上的四个沿矩形排列，所述伺服电机有两个，分别安装在水平支板两端头对应的位置，所述同步带平行设在导轨侧边，同步带与两个伺服电机的输出端均连接，且同步带绕过每个压轮并能形成稳定转动。

进一步改进在于，所述合格证机构包括安装台、涡轮蜗杆升降调节件、分页机、输送机和压条；

所述分页机通过涡轮蜗杆升降调节件安装在安装台上，所述输送机设在分页机的侧边，所述压条设在输送机的上方。

进一步改进在于，所述封箱机构包括支撑板、竖直固定板、输送架宽度调节组件、左右输送架、输送棍、高度调节组件、升降座、封箱支板宽度调节组件、左右封箱支板、下折盖器、上折页板、上折盖器、下封箱器和上封箱器；

所述支撑板和竖直固定板均固定在机架上，所述输送架宽度调节组件横向连接在支撑板和竖直固定板之间，所述左右输送架活动设在输送架宽度调节组件上，所述输送辊设在左右输送架中间，所述高度调节组件设在竖直固定板的侧边，所述升降座活动设在高度调节组件上，所述封箱支板宽度调节组件横向连接在升降座的侧边，所述左右封箱支板活动设在封箱支板宽度调节组件上，所述下折盖器设在输送辊入口处，所述上折页板有两个，分别设在左右封箱支板的前端，所述下封箱器设在输送辊中间位置，所述上折盖器和上封箱器均设在封箱支板宽度调节组件上。

本实用新型的有益效果在于：实现了箱体从开箱、放隔板、产品装箱、放合格证，到最后的封箱这一系列过程，PLC控制系统运行稳定，坐标式取料机构取料稳定，后期装箱速度快，且能适合不同尺寸的箱体。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为储箱机构的主视图；

图4为储箱机构的侧视图；

图5为储箱机构的俯视图；

图6为图3中C-C剖面图；

图7为吸箱机构的结构示意图；

图8为撑箱机构的结构示意图；

图9为垫板机构的主视图；

图10为垫板机构的侧视图；

图11为垫板机构的俯视图；

图12为坐标式取料机构的结构示意图；

图13为合格证机构的结构示意图；

图14为封箱机构的结构示意图；

图15为封箱机构的侧视图；

图中：

1-机架；

2-储箱机构，201-侧板，202-底架导轨，203-底架调节丝杆，204-传动件,205-底架调节手轮，206-底架连接板，207-供箱底架，208-左挡板，209-右挡板，210-挡板调节丝杆，211-挡板调节手轮，212-压箱板，213-支撑杆，214-直线导轨座，215-导轨，216-加长臂，217-定高立板，218-挡箱横杆，219-横杆调节件；

3-吸箱机构，301-固定板，302-伺服电机，303-同步带，304-移动座，305-导轨，306-L型臂，307-吸盘安装架，308-吸盘；

4-开箱机构，401-手轮，402-支撑传动件，403-弯杆；

5-撑箱机构，501-结合架，502-导向杆，503-调节丝杆，504-调节螺母，505-直线轴承，506-升降板，507-竖板，508-旋转轴，509-旋转气缸，510-撑箱板；

6-垫板机构，601-隔板输送架，602-隔板放置位，603-无杆气缸，604-固定座，605-第一吸盘气缸，606-第一吸盘板，607-伺服电机，608-同步带，609-导轨，610-移动支架，611-导向杆，612-第二吸盘气缸，613-第二吸盘板；

7-输送机构；

8-坐标式取料机构，801-水平支板，802-导轨，803-平移板，804-升降杆，805-压轮，806-夹具安装座，807-伺服电机，808-同步带；

9-合格证机构，901-安装台，902-涡轮蜗杆升降调节件，903-分页机，904-输送机，905-压条；

10-封箱机构，1001-支撑板，1002-竖直固定板，1003-输送架宽度调节组件，1004-左右输送架，1005-输送棍，1006-高度调节组件，1007-升降座，1008-封箱支板宽度调节组件，1009-左右封箱支板，1010-下折盖器，1011-上折页板，1012-上折盖器，1013-下封箱器，1014-上封箱器；

11-人机界面。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

结合图1和图2所示，全自动开装封箱一体机，包括机架1以及设在机架1上的储箱机构2、吸箱机构3、开箱机构4、撑箱机构5、垫板机构6、输送机构7、坐标式取料机构8、合格证机构9、封箱机构10和人机界面11；

储箱机构2位于机架1的前端入口处，储箱机构2将扁平纸箱板竖直重叠存放，吸箱机构3设于储箱机构2的后端非中间位置，撑箱机构5设于吸箱机构3的后端上方，吸箱机构3将储箱机构2内的扁平纸箱板逐个吸动至撑箱机构5的下方，开箱机构4设于储箱机构2后端，且开箱机构4位于吸箱机构3的侧上方，开箱机构4在吸箱机构3吸动扁平纸箱板过程中将扁平纸箱板抵挡打开，撑箱机构5对打开后的箱纸板内支撑定型，垫板机构6位于撑箱机构5的一侧边，垫板机构6将隔板放置在定型后箱体内，输送机构7位于垫板机构6的后端，输送机构7用于输送产品，坐标式取料机构8位于输送机构7和撑箱机构5的上方，坐标式取料机构8将输送机构7输送来的产品抓取移动至定型后箱体内，合格证机构9位于撑箱机构5的另一侧边，合格证机构9将合格证放置于定型后箱体内，封箱机构10设于机架1的侧边出口处，封箱机构10将定型后箱体的上下底面封合；

人机界面11设在机架1外框上，人机界面11内设有控制器(图中未示出，采用PLC控制器)，控制器与储箱机构2、吸箱机构3、撑箱机构5、垫板机构6、输送机构7、坐标式取料机构8、合格证机构9、封箱机构10通信连接。

其中，结合图3至图6所示，储箱机构2包括侧板201、底架导轨202、底架调节丝杆203、传动件204(由两个传动齿轮咬合组成)、底架调节手轮205、底架连接板206、供箱底架207、左挡板208、右挡板209、挡板调节丝杆210、挡板调节手轮211、压箱板212、支撑杆213、直线导轨座214、导轨215、加长臂216、定高立板217、挡箱横杆218和横杆调节件219；

侧板201有左右对立设置的两块，底架导轨202和底架调节丝杆203竖直设在每块侧板201的内部，底架调节丝杆203的上端通过传动件204与底架调节手轮205连接，底架连接板206有三块，其中两端各一块分别与底架导轨202活动套接，中间一块与底架调节丝杆203螺纹连接，供箱底架207通过底架连接板206活动设在两个侧板201之间，底架调节手轮205转动，可带动底架调节丝杆203上的底架连接板206上下移动，从而带动底架连接板206移动。左挡板208活动设在供箱底架207内，挡板调节丝杆210垂直于左挡板208设在左挡板208下方，且挡板调节丝杆210穿过左挡板208的下端形成螺纹连接，挡板调节手轮211设在挡板调节丝杆210的端头，挡板调节手轮211转动，可带动左挡板208在挡板调节丝杆210上左右移动，右挡板209固定设在供箱底架207的右边缘，且与左挡板208保持平行，这样左右挡板之间距离就可调节，实现存储不同尺寸的箱纸板。导轨215设在供箱底架207上靠近右挡板209一侧，直线导轨座214活动设在导轨215上，支撑杆213竖直连接在直线导轨座214上，压箱板212横向连接在支撑杆213的顶端，加长臂216活动连接在供箱底架207上，且加长臂216在压箱板212的同一平面内摆动，加长臂216用于压大型箱纸板时增大固定面。定高立板217有两根，分别竖立设在两块侧板201的后侧边，挡箱横杆218通过横杆调节件219连接在两根定高立板217之间。

如图7所示，吸箱机构3包括固定板301、伺服电机302、同步带303、移动座304、导轨305、L型臂306、吸盘安装架307和吸盘308；

固定板301设在机架1上，伺服电机302设在固定板301的端头，同步带303套在伺服电机302的输出端，移动座304连接在同步带303上，导轨305设在固定板301上与同步带303平行位置，移动座304的侧边与导轨305活动连接，L型臂306竖立安装在移动座304上，吸盘安装架307有若干个，且均设在L型臂306上，吸盘308(连接有气缸)设在吸盘安装架307上。

再结合图1所示，开箱机构4包括手轮401、支撑传动件402和弯杆403，支撑传动件402设在机架1上，手轮401设在支撑传动件402的外端头，弯杆403设在支撑传动件402的内侧。

如图8所示，撑箱机构5包括结合架501、导向杆502、调节丝杆503、调节螺母504、直线轴承505、升降板506、竖板507、旋转轴508、旋转气缸509和撑箱板510；

结合架501竖立设在机架1上，导向杆502和调节丝杆503均竖直设在结合架501内，升降板506通过调节螺母504与调节丝杆503螺纹连接，同时通过直线轴承505与导向杆502活动连接，调节丝杆503转动时，升降板506会沿着调节丝杆503上下移动，使其能适合不同高度箱体的支撑定型。竖板507有两块，分别竖立设在升降板506的两端头，旋转轴508有两根，分别横向活动连接在两块竖板507的顶端，旋转气缸509连接在旋转轴508的端头，撑箱板510在每根旋转轴508上各设两块。

结合图9至图11所示，垫板机构6包括隔板输送架601、隔板放置位602、无杆气缸603、固定座604、第一吸盘气缸605、第一吸盘板606、伺服电机607、同步带608、导轨609、移动支架610、导向杆611、第二吸盘气缸612和第二吸盘板613；

隔板输送架601设在机架1上，隔板放置位602设在隔板输送架601的一端，其由若干根竖杆围成，无杆气缸603水平设在隔板输送架601的底端，第一吸盘气缸605通过固定座604竖直连接在无杆气缸603的输出端上，第一吸盘板606设在第一吸盘气缸605的输出端，伺服电机607和同步带608设在隔板输送架601的后侧边，且同步带608套在伺服电机607的输出端上，导轨609与同步带608平行设置，移动支架610活动设在导轨609上，且移动支架610与同步带608连接，第二吸盘气缸612固定在移动支架610上，导向杆611竖直活动穿插在移动支架610上，第二吸盘板613设在导向杆611的底端，且第二吸盘板613与第二吸盘气缸612输出端连接。

其中，输送机构7为电动输送带。

如图12所示，坐标式取料机构8包括水平支板801、导轨802、平移板803、升降杆804、压轮805、夹具安装座806、伺服电机807和同步带808；

水平支板801安装于机架1上，导轨802设在水平支板801的侧边，平移板803活动连接在导轨802上，升降杆804通过轨道竖直活动连接在平移板803上，夹具安装座806安装于升降杆804的底端，压轮805有六个，分别为升降杆804顶端一个、升降杆804低端一个以及平移板803上四个，且平移板803上的四个沿矩形排列，伺服电机807有两个，分别安装在水平支板801两端头对应的位置，同步带808平行设在导轨(802)侧边，同步带808与两个伺服电机807的输出端均连接，且同步带808绕过每个压轮805并能形成稳定转动。

如图13所示，合格证机构9包括安装台901、涡轮蜗杆升降调节件902(由手轮、横轴、涡轮蜗杆、纵杆、导向轴组成)、分页机903、输送机904和压条905；分页机903通过涡轮蜗杆升降调节件902安装在安装台901上，输送机904设在分页机903的侧边，压条905设在输送机904的上方。

结合图14和图15所示，封箱机构10包括支撑板1001、竖直固定板1002、输送架宽度调节组件1003、左右输送架1004、输送棍1005、高度调节组件1006、升降座1007、封箱支板宽度调节组件1008、左右封箱支板1009、下折盖器1010、上折页板1011、上折盖器1012、下封箱器1013和上封箱器1014；

支撑板1001和竖直固定板1002均固定在机架1上，输送架宽度调节组件1003横向连接在支撑板1001和竖直固定板1002之间，左右输送架1004活动设在输送架宽度调节组件1003上，输送辊1005设在左右输送架1004中间，高度调节组件1006设在竖直固定板1002的侧边，升降座1007活动设在高度调节组件1006上，封箱支板宽度调节组件1008横向连接在升降座1007的侧边，左右封箱支板1009活动设在封箱支板宽度调节组件1008上，下折盖器1010设在输送辊1005入口处，上折页板1011有两个，分别设在左右封箱支板1009的前端，下封箱器1013设在输送辊1005中间位置，上折盖器1012和上封箱器1014均设在封箱支板宽度调节组件1008上。

特别的，封箱机构10中所述的各种调节组件，均是由手轮、调节丝轴、导向杆等结构组成，以实现高度或宽度的调节。

需要说明的是，上述各机构中使用到的驱动装置，包括气缸、伺服电机等，但不限于气缸、伺服电机等特定部件，只要能实现相同功能的驱动装置均可代替，且均落入本实用新型保护范围。

本实用新型的使用流程：

将扁平状且上下底面未封口的箱纸板放在储箱机构2的供箱底架207上，扁平箱纸板嵌在左挡板208和右挡板209之间，并用压箱板212压在扁平箱纸板的其中一侧面上，将挡箱横杆218调节至与扁平箱体顶端等高。控制驱动吸箱机构3中的吸盘308往前移动，吸在最后端那块扁平箱纸板的其中一侧面(由于吸盘机构3的偏中心设置)，并通过伺服电机302带动吸盘308往回移动。在移动过程中，扁平箱纸板的另一侧面受到开箱机构4中的弯杆403的阻挡，使得扁平箱纸板逐渐被打开成矩形。待箱纸板到达撑箱机构5的下方时，旋转气缸509驱动旋转轴508转动，使得撑箱板510由接近水平的状态转动至竖立状态，并贴在箱纸板的四个角内侧，实现支撑定型作用。然后，垫板机构6工作，第一吸盘板606将隔板放置位602内隔板从下端吸走，再由第二吸盘板613吸至箱体的上方，再通过第二吸盘气缸612向下将隔板平稳的放入箱体内，然后回到初始位置。然后，输送机构7将产品输送到坐标式取料机构8的下方，控制两个伺服电机807同向转动，带动平移板803以及升降杆804沿着导轨802往输送机构7上方移动，然后控制两个伺服电机807往不同方向转动，带动升降杆804往下移动，夹具安装座806上安装的夹具夹取商品，再同理控制升降杆804上升、移动至箱体的上方、下降，进行产品装箱。接着，装好产品的箱体移动至合格证机构9的下方，将合格证放入箱体内。最后箱体移动至封箱机构上，移动过程中下折盖器1010、上折页板1011、上折盖器1012、下封箱器1013、上封箱器1014先后工作，使得箱体的上下底面均合上并密封。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。