一种全自动智能纸箱板分类堆垛机的制作方法

1.本发明主要涉及纸箱板制造技术领域，具体为一种全自动智能纸箱板分类堆垛机。


背景技术：

2.在包装行业，纸箱是应用最广泛的包装制品，而不同尺寸的纸箱板在切割完成后，往往堆放在一起，需要人工分类并堆垛，耗时耗力，且在此过程中会对纸箱板造成二次伤害，提高成本。
3.根据申请号为cn201920005534.1的专利文献所提供的一种裁切后钢板自动分类堆垛机构可知,该产品包括外接可活动滑轮漏斗组合、自动分类滑轮组、收集箱、自动堆垛装置；所述外接可活动滑轮漏斗组合设在所述收集箱的箱体头部边沿；所述自动分类滑轮组设在所述收集箱的箱体中部；所述三组固定滑轮组的另一端设置有所述开口活动架；所述开口活动架的下方连接有所述两组气缸；所述三组固定滑轮组的中部下方连接有所述上行向行程开关检知；所述收集箱，包括箱体，所述箱体底部具有橡胶轮，所述箱体的尾部设有推车扶手，所述箱体内前向壁面装有下行向行程开关检知；所述自动堆垛装置，设在所述收集箱内。该产品提供了一种节省人力，且效率高的裁切后钢板自动分类堆垛机构。
4.上述专利中的产品便于节省人力，但不便于板料的整齐堆垛，且一次分类堆垛板料数量有限。


技术实现要素：

5.本发明主要提供了一种一种全自动智能纸箱板分类堆垛机，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
6.本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
7.一种全自动智能纸箱板分类堆垛机，包括机架，其特征在于，所述机架包括沿加工方向依序设于所述机架上的纸箱板限速部件、纸箱板位置矫正部件、分类装置以及预堆整理装置，以及设于所述机架一侧且承接所述预堆整理装置的堆垛装置；
8.所述分类装置包括依序设于所述机架上的第一分类部件、第二分类部件以及第三分类传送带，以及对称设于所述第二分类部件两侧且位于所述机架侧壁的纸箱板限位部件，所述第一分类部件包括对称设于所述机架上的第一分类传送带，设于所述机架内且位于两个所述第一分类传送带之间的旋转推料元件，对称设于所述机架侧壁且位于所述第一分类传送带出料端的挡板，设于其中一个所述挡板侧壁顶部的固定块，以及设于所述固定块底部的第一红外传感器，所述第二分类部件与所述第一分类部件结构相同；
9.所述预堆整理装置包括设于所述机架内壁底部且分别位于所述第一分类部件、第二分类部件以及第三分类传送带下方的三个堆料箱，设于所述堆料箱内侧底部的堆料传送带，设于所述堆料箱侧壁且延伸至堆料箱内的第二红外传感器，以及设于所述堆料箱外侧壁一侧的第二电机、另一侧的板料堆垛对齐部件，plc控制器接受第二红外传感器采集的纸
箱板堆垛信息，并在纸箱板堆垛高度达到设定值后触发所述板料堆垛对齐部件，以使纸箱板堆垛整齐；
10.所述堆垛装置包括设于所述堆料传送带远离所述预堆整理装置一端的垫板，嵌设于所述垫板上表面的重力传感器，设于所述垫板远离所述堆料传送带一侧的三轴移动旋转部件，设于所述三轴移动旋转部件执行端的机械臂，以及设于所述机械臂执行端的机械夹爪。
11.优选的，所述纸箱板限速部件包括设于所述机架内侧壁上的限速传送带，设于所述机架上且横跨所述限速传送带的存料箱，设于所述存料箱侧壁上的出料口，设于所述存料箱内侧底部的y轴滑槽，以及设于所述限速传送带上且贯穿所述y轴滑槽延伸至所述存料箱内的推料块。在本优选的实施例中，通过纸箱板限速部件便于纸板箱的稳定连续上料。
12.优选的，所述纸箱板位置矫正部件包括对称设于所述机架侧壁上的纸箱板限位元件，以及设于所述机架内侧底部的纸箱板旋转元件，所述纸箱板限位元件包括设于所述机架侧壁上的第一x轴伸缩缸，以及设于所述第一x轴伸缩缸执行端的推板。在本优选的实施例中，通过纸箱板限位元件便于减小因纸箱板位置偏差而产生的分类误差。
13.优选的，所述纸箱板旋转元件包括设于所述机架内侧底部的第一y轴直线导轨，设于所述第一y轴直线导轨执行端的第一旋转电机，设于所述第一旋转电机执行端的支架，以及设于所述支架顶部的支板。在本优选的实施例中，通过纸箱板旋转元件便于减小因纸箱板摆放角度偏差二产生的分类误差。
14.优选的，所述旋转推料元件包括设于所述机架内侧底部的底板，设于所述底板上表面中心位置的立柱，设于所述底板上且位于所述立柱一侧的第一z轴伸缩缸，设于所述第一z轴伸缩缸执行端的支撑杆，以及底部铰接所述立柱与所述支撑杆的下料板。在本优选的实施例中，通过旋转推料元件便于纸箱板稳定进入堆料箱。
15.优选的，所述纸箱板限位部件包括对称设于所述机架侧壁的第二x轴伸缩缸，以及设于所述执行端的限位板。在本优选的实施例中，通过纸箱板限位部件便于减小因纸箱板在分类过程中的位置变化而产生的分类误差。
16.优选的，所述板料堆垛对齐部件包括设于所述堆料箱侧壁的x轴滑槽，设于所述堆料箱侧壁的固定器，设于所述固定器侧壁的第三x轴伸缩缸，设于所述第三x轴伸缩缸执行端的第一舵机，以及设于所述第一舵机执行端且贯穿所述x轴滑槽延伸至所述堆料箱内的对齐板。在本优选的实施例中，通过板料堆垛对齐部件使预堆垛的纸箱板堆垛整齐。
17.优选的，所述三轴移动旋转部件包括对称设置的第二y轴直线导轨，底部两端分别连接两个第二y轴直线导轨执行端的第一x轴直线导轨，设于所述第一x轴直线导轨执行端的第二旋转电机，以及设于所述第二旋转电机执行端的第二z轴伸缩缸。在本优选的实施例中，通过三轴移动旋转部件实堆垛装置三轴方向上的移动与旋转。
18.优选的，所述机械臂包括设于所述第二z轴伸缩缸执行端的支撑板，设于所述支撑板上的第二舵机，设于第二舵机执行端的第一支撑臂，设于所述第一支撑臂顶部的第三舵机，设于所述第三舵机执行端的第二支撑臂，以及设于所述第二支撑臂顶端的第四舵机。在本优选的实施例中，通过机械臂实现机械夹爪的伸缩移动。
19.优选的，所述机械夹爪包括设于所述第四舵机执行端的固定板，设于所述固定板底部的夹爪垫板，对称设于所述夹爪垫板底部的第三y轴直线导轨以及第二x轴直线导轨，
设于所述第三y轴直线导轨执行端的y轴夹爪板，以及设于所述第二x轴直线导轨执行端的x轴夹爪板。在本优选的实施例中，通过机械夹爪便于将预堆垛整齐的纸箱板堆垛在指定位置。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
21.在本发明中通过纸箱板限速部件便于纸板箱的稳定连续上料；通过纸箱板限位元件便于减小因纸箱板位置偏差而产生的分类误差；通过纸箱板旋转元件便于减小因纸箱板摆放角度偏差二产生的分类误差；通过旋转推料元件便于纸箱板稳定进入堆料箱；通过纸箱板限位部件便于减小因纸箱板在分类过程中的位置变化而产生的分类误差；通过板料堆垛对齐部件使预堆垛的纸箱板堆垛整齐；通过三轴移动旋转部件实堆垛装置三轴方向上的移动与旋转；通过机械臂实现机械夹爪的伸缩移动；通过机械夹爪便于将预堆垛整齐的纸箱板堆垛在指定位置。
22.以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构轴测图；
24.图2为本发明的纸箱板限速部件结构轴侧图；
25.图3为本发明的纸箱板位置矫正部件结构轴侧图；
26.图4为本发明的分类装置结构轴侧图；
27.图5为本发明的预堆整理装置结构轴侧图；
28.图6为本发明的堆垛装置结构轴侧图；
29.图7为本发明的机械夹爪结构轴侧图；
30.图8为本发明的整体结构剖视图；
31.图9为本发明的旋转推料元件结构剖视图。
32.附图说明：10、机架；11、纸箱板限速部件；111、限速传送带；112、存料箱；113、出料口；114、y轴滑槽；115、推料块；12、纸箱板位置矫正部件；121、纸箱板限位元件；1211、第一x轴伸缩缸；1212、推板；122、纸箱板旋转元件；1221、第一y轴直线导轨；1222、第一旋转电机；1223、支架；1224、支板；20、分类装置；21、第一分类部件；211、第一分类传送带；212、旋转推料元件；2121、底板；2122、立柱；2123、第一z轴伸缩缸；2124、支撑杆；2125、下料板；213、挡板；214、固定块；215、第一红外传感器；22、第二分类部件；23、第三分类传送带；24、纸箱板限位部件；241、第二x轴伸缩缸；242、限位板；30、预堆整理装置；31、堆料箱；32、堆料传送带；33、第二红外传感器；34、第二电机；35、板料堆垛对齐部件；351、x轴滑槽；352、固定器；353、第三x轴伸缩缸；354、第一舵机；355、对齐板；40、堆垛装置；41、垫板；42、重力传感器；43、三轴移动旋转部件；431、第二y轴直线导轨；432、第一x轴直线导轨；433、第二旋转电机；434、第二z轴伸缩缸；44、机械臂；441、支撑板；442、第二舵机；443、第一支撑臂；444、第三舵机；445、第二支撑臂；446、第四舵机；45、机械夹爪；451、固定板；452、夹爪垫板；453、第三y轴直线导轨；454、第二x轴直线导轨；455、y轴夹爪板；456、x轴夹爪板。
具体实施方式
33.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图
中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
34.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.请着重参照附图1、2、3、8所示，在本发明一优选实施例中，一种全自动智能纸箱板分类堆垛机，包括机架10，以及沿加工方向依序设于所述机架10上的纸箱板限速部件11、纸箱板位置矫正部件12、分类装置20以及预堆整理装置30，以及设于所述机架10一侧且承接所述预堆整理装置30的堆垛装置40；所述纸箱板限速部件11包括设于所述机架10内侧壁上的限速传送带111，设于所述机架10上且横跨所述限速传送带111的存料箱112，设于所述存料箱112侧壁上的出料口113，设于所述存料箱112内侧底部的y轴滑槽114，以及设于所述限速传送带111上且贯穿所述y轴滑槽114延伸至所述存料箱112内的推料块115；所述纸箱板位置矫正部件12包括对称设于所述机架10侧壁上的纸箱板限位元件121，以及设于所述机架10内侧底部的纸箱板旋转元件122，所述纸箱板限位元件121包括设于所述机架10侧壁上的第一x轴伸缩缸1211，以及设于所述第一x轴伸缩缸1211执行端的推板1212；所述纸箱板旋转元件122包括设于所述机架10内侧底部的第一y轴直线导轨1221，设于所述第一y轴直线导轨1221执行端的第一旋转电机1222，设于所述第一旋转电机1222执行端的支架1223，以及设于所述支架1223顶部的支板1224。
37.需要说明的是，在本实施例中，纸箱板可以通过人工放置在存料箱112内，也可以将存料箱112直接连接裁切机的出料口，推料块115由限速传送带111带动，限速传送带111每转动一个周期，推料块115通过y轴滑槽114带动存料箱112内的一块纸箱板，并将纸箱板从出料口113推出；
38.进一步的，第一x轴伸缩缸1211带动推板1212进行x轴方向上的移动，两个推板1212同时向限速传送带111中间推动，以使纸箱板移动至限速传送带111的正中间位置；
39.进一步的，第一y轴直线导轨1221带动纸箱板旋转元件122进行-y轴方向上的移动，以使限速传送带111上的纸箱板移动至支板1224上，第一旋转电机1222带动支板1224上的纸箱板旋转，以使纸箱板由x轴水平放置变为y轴水平放置；
40.进一步的，第一y轴直线导轨1221带动纸箱板旋转元件122进行y轴方向上的移动，以使纸箱板进入分类装置20。
41.请着重参照附图1、4、5、8、9所示，在本发明另一优选实施例中，所述所述分类装置20包括依序设于所述机架10上的第一分类部件21、第二分类部件22以及第三分类传送带23，以及对称设于所述第二分类部件22两侧且位于所述机架10侧壁的纸箱板限位部件24，所述第一分类部件21包括对称设于所述机架10上的第一分类传送带211，设于所述机架10内且位于两个所述第一分类传送带211之间的旋转推料元件212，对称设于所述机架10侧壁
且位于所述第一分类传送带211出料端的挡板213，设于其中一个所述挡板213侧壁顶部的固定块214，以及设于所述固定块214底部的第一红外传感器215，所述第二分类部件22与所述第一分类部件21结构相同；所述预堆整理装置30包括设于所述机架10内壁底部且分别位于所述第一分类部件21、第二分类部件22以及第三分类传送带23下方的三个堆料箱31，设于所述堆料箱31内侧底部的堆料传送带32，设于所述堆料箱31侧壁且延伸至堆料箱31内的第二红外传感器33，以及设于所述堆料箱31外侧壁一侧的第二电机34、另一侧的板料堆垛对齐部件35，plc控制器接受第二红外传感器33采集的纸箱板堆垛信息，并在纸箱板堆垛高度达到设定值后触发所述板料堆垛对齐部件35，以使纸箱板堆垛整齐；所述旋转推料元件212包括设于所述机架10内侧底部的底板2121，设于所述底板2121上表面中心位置的立柱2122，设于所述底板2121上且位于所述立柱2122一侧的第一z轴伸缩缸2123，设于所述第一z轴伸缩缸2123执行端的支撑杆2124，以及底部铰接所述立柱2122与所述支撑杆2124的下料板2125；所述纸箱板限位部件24包括对称设于所述机架10侧壁的第二x轴伸缩缸241，以及设于所述第二x轴伸缩缸241执行端的限位板242；所述板料堆垛对齐部件35包括设于所述堆料箱31侧壁的x轴滑槽351，设于所述堆料箱31侧壁的固定器352，设于所述固定器352侧壁的第三x轴伸缩缸353，设于所述第三x轴伸缩缸353执行端的第一舵机354，以及设于所述第一舵机354执行端且贯穿所述x轴滑槽351延伸至所述堆料箱31内的对齐板355。
42.需要说明的是，在本实施例中，纸箱板先进入第一分类部件21，符合分类要求的纸箱板会被挡板213所阻挡，不符合要求的进入第二分类部件22，plc控制器接受第一红外传感器215采集的纸箱板运动信息，并在纸箱板被红外传感器215检测到停止运动后触发旋转推料元件212，以使纸箱板落入预堆整理装置30内；
43.进一步的，旋转推料元件212运行时，第一z轴伸缩缸2123可带动下料板2125一侧进行z轴方向上的运动，由于下料板2125底部铰接立柱2122与第一z轴伸缩缸212执行端的支撑杆2124，下料板2125铰接支撑杆2124一侧会抬起，另一侧则会下降，从而使纸箱板掉入预堆整理装置30的堆料箱31内；
44.进一步的，尺寸较小的纸箱板在通过第一分类部件21后，位置会发生部分偏移，纸箱板限位部件24运行，第二x轴伸缩缸241带动限位板242进行x轴方向上的移动，将纸箱板推至第二分类部件22中心位置；
45.进一步的，第二分类部件22运行效果与第一分类部件21除分类的纸箱板尺寸以外皆一致，第三分类传送带23直接将最小尺寸的纸箱板送入预堆整理装置30的堆料箱31内；
46.进一步的，纸箱板在堆料箱31内预堆垛，plc控制器接受第二红外传感器33采集的纸箱板堆垛信息，并在纸箱板堆垛高度达到设定值后触发所述板料堆垛对齐部件35，以使纸箱板堆垛整齐；
47.进一步的，板料堆垛对齐部件35运行时，第三x轴伸缩缸353先带动对齐板355进行-x轴方向上的移动，以使堆垛的纸箱板整齐堆垛；
48.进一步的，第三x轴伸缩缸353带动对齐板355进行x轴方向上的移动，并在对齐板355移动至堆料箱31出料口后，第一舵机354驱动对齐板355旋转，以使堆料箱31出料口没有阻挡；
49.进一步的，plc控制触发第二电机34，第二电机34驱动堆料传送带32，以使堆垛整齐的纸箱板移动出堆料箱31。
50.请着重参照附图1、6、7所示，在本发明另一优选实施例中，所述所述堆垛装置40包括设于所述堆料传送带32远离所述预堆整理装置30一端的垫板41，嵌设于所述垫板41上表面的重力传感器42，设于所述垫板41远离所述堆料传送带32一侧的三轴移动旋转部件43，设于所述三轴移动旋转部件43执行端的机械臂44，以及设于所述机械臂44执行端的机械夹爪45；所述三轴移动旋转部件43包括对称设置的第二y轴直线导轨431，底部两端分别连接两个第二y轴直线导轨431执行端的第一x轴直线导轨432，设于所述第一x轴直线导轨432执行端的第二旋转电机433，以及设于所述第二旋转电机433执行端的第二z轴伸缩缸434；所述机械臂44包括设于所述第二z轴伸缩缸434执行端的支撑板441，设于所述支撑板441上的第二舵机442，设于第二舵机442执行端的第一支撑臂443，设于所述第一支撑臂443顶部的第三舵机444，设于所述第三舵机444执行端的第二支撑臂445，以及设于所述第二支撑臂445顶端的第四舵机446；所述机械夹爪45包括设于所述第四舵机446执行端的固定板451，设于所述固定板451底部的夹爪垫板452，对称设于所述夹爪垫板452底部的第三y轴直线导轨453以及第二x轴直线导轨454，设于所述第三y轴直线导轨453执行端的y轴夹爪板455，以及设于所述第二x轴直线导轨454执行端的x轴夹爪板456。
51.需要说明的是，在本实施例中，堆垛整齐的纸箱板由堆料传送带32运送至垫板41上，plc控制器接受重力传感器42采集的纸箱板重量信息，并在检测到纸箱板重量后触发堆垛装置40，以使纸箱板堆垛在设定位置；
52.进一步的，堆垛装置40移动时，第二y轴直线导轨可带动堆垛装置40进行y轴方向上的移动，第一x轴直线导轨432可带动堆垛装置40进行x轴方向上的移动，第二z轴伸缩缸434可带动堆垛装置40进行z轴方向上的移动，第二旋转电机433可带动堆垛装置40进行旋转；
53.进一步的，第二舵机442可带动第一支撑臂443旋转，第三舵机444可带动第二支撑臂445旋转，以使机械臂44可以伸缩；
54.进一步的，第四舵机446可带动机械夹爪45旋转，第三y轴直线导轨453可带动y轴夹爪板455进行y轴方向上的移动,第二x轴直线导轨454可带动x轴夹爪板456进行x轴方向上的移动，以使机械夹爪45夹住预堆垛的纸箱板，以便将纸箱板堆垛在指定的位置。
55.本发明的具体流程如下：
56.plc控制器型号为“6es7972-0cb20-0xa0-0ab0”，z轴红外传感器31与x轴红外传感器型号为“brw400-1000”，重力传感器1424型号为“r030”。
57.纸箱板可以通过人工放置在存料箱112内，也可以将存料箱112直接连接裁切机的出料口，推料块115由限速传送带111带动，限速传送带111每转动一个周期，推料块115即可通过y轴滑槽114带动存料箱112内的一块纸箱板，并将纸箱板从出料口113推出；
58.第一x轴伸缩缸1211带动推板1212进行x轴方向上的移动，两个推板1212同时向限速传送带111中间推动，以使纸箱板移动至限速传送带111的正中间位置；
59.第一y轴直线导轨1221带动纸箱板旋转元件122进行-y轴方向上的移动，以使限速传送带111上的纸箱板移动至支板1224上，第一旋转电机1222带动支板1224上的纸箱板旋转，以使纸箱板由x轴水平放置变为y轴水平放置；
60.第一y轴直线导轨1221带动纸箱板旋转元件122进行y轴方向上的移动，以使纸箱板进入分类装置20；
61.纸箱板先进入第一分类部件21，符合分类要求的纸箱板会被挡板213所阻挡，不符合要求的进入第二分类部件22，plc控制器接受第一红外传感器215采集的纸箱板运动信息，并在纸箱板被红外传感器215检测到停止运动后触发旋转推料元件212，以使纸箱板落入预堆整理装置30内；
62.旋转推料元件212运行时，第一z轴伸缩缸2123可带动下料板2125一侧进行z轴方向上的运动，由于下料板2125底部铰接立柱2122与第一z轴伸缩缸212执行端的支撑杆2124，下料板2125铰接支撑杆2124一侧会抬起，另一侧则会下降，从而使纸箱板掉入预堆整理装置30的堆料箱31内；
63.尺寸较小的纸箱板在通过第一分类部件21后，位置会发生部分偏移，纸箱板限位部件24运行，第二x轴伸缩缸241带动限位板242进行x轴方向上的移动，将纸箱板推至第二分类部件22中心位置；
64.第二分类部件22运行效果与第一分类部件21除分类的纸箱板尺寸以外皆一致，第三分类传送带23直接将最小尺寸的纸箱板送入预堆整理装置30的堆料箱31内；
65.纸箱板在堆料箱31内预堆垛，plc控制器接受第二红外传感器33采集的纸箱板堆垛信息，并在纸箱板堆垛高度达到设定值后触发所述板料堆垛对齐部件35，以使纸箱板堆垛整齐；
66.板料堆垛对齐部件35运行时，第三x轴伸缩缸353先带动对齐板355进行-x轴方向上的移动，以使堆垛的纸箱板整齐堆垛；
67.第三x轴伸缩缸353带动对齐板355进行x轴方向上的移动，并在对齐板355移动至堆料箱31出料口后，第一舵机354驱动对齐板355旋转，以使堆料箱31出料口没有阻挡；
68.plc控制触发第二电机34，第二电机34驱动堆料传送带32，以使堆垛整齐的纸箱板移动出堆料箱31；
69.堆垛整齐的纸箱板由堆料传送带32运送至垫板41上，plc控制器接受重力传感器42采集的纸箱板重量信息，并在检测到纸箱板重量后触发堆垛装置40，以使纸箱板堆垛在设定位置；
70.堆垛装置40移动时，第二y轴直线导轨可带动堆垛装置40进行y轴方向上的移动，第一x轴直线导轨432可带动堆垛装置40进行x轴方向上的移动，第二z轴伸缩缸434可带动堆垛装置40进行z轴方向上的移动，第二旋转电机433可带动堆垛装置40进行旋转；
71.第二舵机442可带动第一支撑臂443旋转，第三舵机444可带动第二支撑臂445旋转，以使机械臂44可以伸缩；
72.第四舵机446可带动机械夹爪45旋转，第三y轴直线导轨453可带动y轴夹爪板455进行y轴方向上的移动,第二x轴直线导轨454可带动x轴夹爪板456进行x轴方向上的移动，以使机械夹爪45夹住预堆垛的纸箱板，以便将纸箱板堆垛在指定的位置。
73.上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。