一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置及包装方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置及包装方法，由纸箱夹持模块、胶带对中及压靠模块、纸箱回转模块、监测及控制模块和支撑框架模块组成，所述的纸箱夹持模块固定在纸箱回转模块的上转盘和下转盘上面，所述的上转盘上安装有从属于纸箱夹持模块的楔形夹持机构乙和楔形夹持机构丁，下转盘上安装有从属于纸箱夹持模块的楔形夹持机构甲和楔形夹持机构丙；待包装纸箱通过楔形夹持机构乙、楔形夹持机构丁、楔形夹持机构甲和楔形夹持机构丙进行夹持；通过调整所述的上转盘和下转盘的旋转圈数，进而调节待包装纸箱的封口胶带缠绕圈数。本发明能够方便快捷地包装不同规格和尺寸的纸箱，同时要解决纸箱包装不牢靠的问题。
【专利说明】
一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置及包装方法
技术领域
[0001]本发明属于包装工程技术领域，具体涉及一种能够用于不同规格尺寸纸箱的包装装置及包装方法。
【背景技术】
[0002]电子商务和快递物流是当今的热门行业，而包装技术是与这个行业密切相关的，由于电商和快递业涉及的商品种类繁多，规格和大小各异，相应的包装也要求使用不同规格尺寸的纸箱，现有纸箱包装均采用手工方法，商品包装过程往往令从业者苦不堪言。并且，快递在运输过程中经常出现“野蛮”装卸的情况，这就要求纸箱包装必须牢靠，防止纸箱在装卸过程中出现开封的情况。
[0003]现有的纸箱包装技术主要针对某一特定产品的包装，纸箱的尺寸和规格也是特定不变的。虽然中国专利ZL201210327021.5公开了一种纸箱包装机的包装规格自动转换装置，但该装置含有多个驱动电机、螺杆和机械臂等复杂结构，成本高，占地空间大。此外，现有的纸箱包装技术只能对封口缠绕一次胶带，包装不牢靠，在商品运输过程中极有可能出现开口的情况。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置及包装方法，克服现有包装机包装纸箱尺寸单一的局限，使其能够方便快捷地包装不同规格和尺寸的纸箱，同时要解决纸箱包装不牢靠的问题，实现胶带在纸箱封口多次缠绕，从而保证纸箱在运输过程中不会由于“野蛮”装卸而出现开口情况。
[0005 ]本发明为解决上述技术问题，通过以下技术方案实现:
[0006]一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置，由纸箱夹持模块1、胶带对中及压靠模块
2、纸箱回转模块3、监测及控制模块4和支撑框架模块5组成，所述的纸箱夹持模块I固定在纸箱回转模块3的上转盘31和下转盘32上面，所述的上转盘31上安装有从属于纸箱夹持模块I的楔形夹持机构乙b和楔形夹持机构丁 d，下转盘32上安装有从属于纸箱夹持模块I的楔形夹持机构甲a和楔形夹持机构丙c;待包装纸箱54通过楔形夹持机构乙b、楔形夹持机构丁d、楔形夹持机构甲a和楔形夹持机构丙c进行夹持;通过调整所述的上转盘31和下转盘32的旋转圈数，进而调节待包装纸箱54的封口胶带缠绕圈数。
[0007]所述的纸箱回转模块3的下转盘32通过立轴36和轴承座乙37固定在支撑框架模块5的底座下平板50上面，其上转盘31通过承载立柱39和承载架38固定在支撑框架模块5的上顶板53上面；
[0008]所述的胶带对中及压靠模块2包括等刚度的上弹簧21和下弹簧24，在上顶板53向下运动过程中，两根弹簧的压缩量始终相等，胶带缠绕机构e始终处于底座上平板51和上顶板53的中间位置，而纸箱封口位置也正好处于纸箱的中间位置;胶带对中及压靠模块2还包括直流电机甲210，直流电机甲210带动胶带缠绕机构e左右摆动，对胶带进行压靠。
[0009]所述的纸箱夹持模块I由楔形夹持机构甲a、楔形夹持机构乙b、楔形夹持机构丙c、楔形夹持机构丁 d以及电动缸106组成；
[0010]所述的楔形夹持机构甲a由楔形块甲11、楔形座甲101、导杆甲102和弹簧甲103组成，导杆甲102—端与楔形座甲101固联，楔形块甲11与导杆甲102相对滑动，在楔形座甲101和楔形块甲11之间安装弹簧甲103，弹簧甲103套在导杆甲102上；
[0011]所述的楔形夹持机构丙c与所述的楔形夹持机构甲a相同，所述的楔形座甲101和楔形座丙105固定在下转盘32的下表面；
[0012]所述的楔形夹持机构乙b由楔形块乙12、楔形座乙16、导杆乙19、弹簧乙100和拨杆乙15组成，导杆乙19 一端与楔形座乙16固联，楔形块乙12与导杆乙19相对滑动，在楔形座乙16和楔形块乙12之间安装弹簧乙100，弹簧乙100套在导杆乙19上，在楔形块乙12上固联拨杆乙15;
[0013]所述的楔形夹持机构丁d与楔形夹持机构乙b相同，所述的楔形座乙16和楔形座丁18固定在上转盘31的上表面；
[0014]所述的电动缸106下端为底座端，其上端为伸缩杆，电动缸106通过底座端固定在底座下平板50上，其上端固定在上顶板53的下表面。
[0015]所述的胶带对中及压靠模块2由上弹簧21、上滑块22、下滑块23、下弹簧24、立柱滑轨25、立柱滑道26、齿轮甲27、齿轮乙28、轴承座甲29、上连杆200、下连杆201、直流电机甲210以及胶带缠绕机构e组成；
[0016]所述的胶带缠绕机构e由支架202、胶带压辊203、摆动杆204、胶带绕辊205、切割刀片206、胶带座207、扭簧208、立柱209组成，所述的立柱209固定在支架202上，扭簧208固定在立柱209上，摆动杆204连接在扭簧208上，胶带压辊203和胶带绕辊205连接在摆动杆204上，并且在摆动杆204上转动，胶带座207固定在支架202下底面，切割刀片206固定在支架202侧面；
[0017]所述的立柱滑轨25上端与上顶板53滑动相连，立柱滑轨25下端与立柱滑道26相连；
[0018]所述的立柱滑轨25安装在立柱滑道26里面，立柱滑轨25和立柱滑道26—起转动，所述的立柱滑道26下端过盈安装在轴承座甲29上，轴承座甲29固联在底座下平板50上；齿轮甲27固联在立柱滑道26的中间位置，齿轮乙28与直流电机甲210的输出轴固联，齿轮甲27和齿轮乙28相互啮合，直流电机甲210固定在底座下平板50上；
[0019]所述的上滑块22套在立柱滑轨25上，上滑块22可以在立柱滑轨25上来回滑动；所述的上连杆200的一端固定在上滑块22上，另一端固定在支架202侧面;所述的下滑块23以及下连杆201的连接方式与上滑块22和上连杆200相同；
[0020]所述的上弹簧21和下弹簧24都套在立柱滑轨25上面，上弹簧21下端与上滑块22上断面相连，其上端与上顶板53的下表面相连，下弹簧24下端与底座上平板51的上表面相连，其上端与下滑块23的下表面相连;上弹簧21和下弹簧24的刚度一致，当上顶板53向下运动时，上弹簧21和下弹簧24的压缩量始终相等；调整上弹簧21和下弹簧24的长度，使得初始状态下胶带缠绕机构e处于上转盘31和下转盘32的中间位置。
[0021]所述的纸箱回转模块3由上转盘31、下转盘32、直流电机乙33、齿轮丙34、齿轮丁
35、立轴36、轴承座乙37、承载架38和承载立柱39组成，所述的上转盘31连接在承载立柱39上面，两者不能上下移动，只能绕承载立柱39的轴线相对转动，承载立柱39固定在承载架38中间位置，承载架38固定在上顶板53上面;所述的下转盘32与立轴36的上端连接，两者不能上下移动，只能绕立轴36的轴线相对转动，立轴36的下端与轴承座乙37连接，轴承座乙37固定在底座下平板50上面;所述的齿轮丁 35固定在立轴36上，齿轮丙34固定在直流电机乙33的输出轴上，直流电机乙33固定在底座下平板50上，齿轮丙34与齿轮丁35相互啮合；当直流电机乙33转动时，下转盘32也随之转动。
[0022]所述的监测及控制模块4由上接触开关41、下接触开关42、上无线发射器43、下无线发射器44、电源45、单片机控制器46、电源开关47、复位开关48、圈数调节开关49、电流传感器400以及光电传感器401组成，所述的上接触开关41固定在上转盘31的下表面，下接触开关42固定在下转盘32的上表面，上无线发射器43固定在上转盘31的上表面，下无线发射器44固定在下转盘32的下表面，电源45及单片机控制器46固定在底座下平板50上面，电源开关47、复位开关48以及圈数调节开关49固定在底座侧板52上面，电流传感器400和光电传感器401固定在底座下平板50上面。
[0023]—种利用上述纸箱包装装置的包装方法，包括以下步骤:
[0024]1.打开电源开关，纸箱包装装置初始化设置，设定待包装纸箱54的包装回转圈数；
[0025]2.将待包装纸箱54放到指定位置，夹持固定待包装纸箱54下端两侧面；
[0026]3.固定待包装纸箱54上端面，夹持待包装纸箱54上端两侧面；
[0027]4.胶带缠绕机构e绕立柱滑道26转动，将胶带压靠粘贴到待包装纸箱54封口位置；
[0028]5.待包装纸箱54回转，胶带绕待包装纸箱54封口位置缠绕，实现待包装纸箱54封装，待包装纸箱54旋转圈数达到设定圈数后停止转动；
[0029]6.待包装纸箱54与胶带分离，同时松开待包装纸箱54上端面及上端两侧面的夹持；
[0030]7.用刀片切断胶带，将已包装好的待包装纸箱54取下。
[0031]上述各步骤具体采用以下方法实现:
[0032]1.打开电源开关47，包装装置自动进行初始化设置，利用圈数调节开关49设置纸箱需要胶带缠绕的圈数;电源开关47只需在初次使用时打开，在以后包装过程中不再关闭，当包装过程出现意外时，按下复位开关48，让包装装置处于最初始状态；
[0033]2.将待包装纸箱54放置在下转盘32上面，并且用楔形块甲11和楔形块丙13夹持待包装纸箱54下边的两个待封闭侧面；当待包装纸箱54放置到下转盘32上面后，待包装纸箱54下端按下下接触开关42，下接触开关42连接下无线发射器44，给单片机控制器46无线发送一个激励信号，单片机控制器46控制电动缸106向下运动；
[0034]3.电动缸106向下运动，带动上转盘31向下运动，直到待包装纸箱54上端面触发上接触开关41，上接触开关41连接上无线发射器43，给单片机控制器46无线发送一个激励信号，单片机控制器46控制电动缸106停止运动；同时，根据待包装纸箱54的大小，用手拨动与楔形块乙12和楔形块丁 14固联在一起的拨杆乙15和拨杆丁 17，实现待包装纸箱54上边两个待封闭侧面的夹持；
[0035]4.当待包装纸箱54上端面触发到上接触开关41时，上接触开关41连接上无线发射器43给单片机控制器46—个激励信号，单片机控制直流电机甲210开始旋转，通过齿轮甲27和齿轮乙28将动力传递到立柱滑道26，立柱滑道26带动立柱滑轨25旋转，立柱滑轨25带动上滑块22和下滑块23旋转，由于胶带缠绕机构e通过上连杆200和下连杆201与上滑块22和下滑块23连接在一起，这样胶带缠绕机构e开始回转，将已对中的胶带压靠到待包装纸箱54的封口上面，由于安装了扭簧208，当胶带绕辊205接触到待包装纸箱54侧面时，直流电机甲210可以继续旋转，从而增大胶带绕辊205与待包装纸箱54之间的压靠力，随着压靠力增大，直流电机甲210的工作电流也随之增大，当电流传感器400检测到直流电机甲210的工作电流超过设定阈值时，单片机控制器46控制直流电机甲210停止旋转；
[0036]5.当电流传感器400检测到直流电机甲210的工作电流超过设定阈值时，单片机控制器46控制直流电机乙33开始旋转，通过齿轮丙34和齿轮丁35将动力传递到立轴36上，立轴36与下转盘32固定在一起，下转盘32、待包装纸箱54和上转盘31—起旋转，贴在待包装纸箱54上的胶带开始缠绕待包装纸箱54，实现纸箱的封装;光电传感器401记录立轴36的旋转圈数，当旋转圈数与圈数调节开关49的设定值相等时，直流电机乙33停止旋转；
[0037]6.当立轴36的旋转圈数与圈数调节开关49设定值相等时，直流电机甲210开始反转回到初始位置，胶带与纸箱分离，同时，电动缸106上升，上转盘31与纸箱54上表面分开；
[0038]7.用切割刀片206切断胶带，取下包装完成的待包装纸箱54，完成包装。
[0039]本发明的优点和有益效果是:
[0040]本发明能够封装不同尺寸和规格的纸箱，整个过程只需人将纸箱放到指定位置，便可实现纸箱的自动封装，包括胶带自动对中，纸箱封口缠绕圈数可调，封装牢靠。整个过程自动化程度高，人工参与少，有效减轻人力负担，提高了包装效率。本发明通用性强，节省了专用设备的成本投入，且操作简单，具有很好的应用前景。
【附图说明】
[0041]图1为本发明整体结构示意图
[0042]图2为底座内部结构示意图
[0043]图3为下转盘下表面与其他零部件连接示意图
[0044]图4为上转盘下表面与其他零部件连接示意图
[0045]图5为安装在下转盘上的楔形夹持机构示意图
[0046]图6为安装在上转盘上的楔形夹持机构示意图
[0047]图7为胶带缠绕机构示意图
[0048]图8为立柱滑轨和立柱滑道装配示意图
[0049 ]图9为立柱滑轨、滑块和连杆装配示意图
[0050]图10(a)为纸箱和包装机初始状态示意图，图10(b)为纸箱下端夹持示意图，图10(C)为纸箱上端夹持示意图，图10(d)为胶带缠绕机构压靠到纸箱上示意图，图10(e)为纸箱回转不意图，图10(f)为纸箱包装完成不意图。
[0051 ]图中:
[0052]丨、纸箱夹持模块，n、楔形块甲，12、楔形块乙，13、楔形块丙，14、楔形块丁，15、拨杆乙，16、楔形座乙，17、拨杆丁，18、楔形座丁，19、导杆乙，100、弹簧乙，101、楔形座甲，102、导杆甲，103、弹簧甲，104、楔形座丁，105、楔形座丙，106、电动缸。
[0053]2、胶带对中及压靠模块，21、上弹簧，22、上滑块，23、下滑块，24、下弹簧，25、立柱滑轨，26、立柱滑道，27、齿轮甲，28、齿轮乙，29、轴承座甲，200、上连杆，201、下连杆，202、支架，203、胶带压辊，204、摆动杆，205、胶带绕辊，206、切割刀片，207、胶带座，208、扭簧，209、立柱，210、直流电机甲。
[0054]3、纸箱回转模块，31、上转盘，32、下转盘，33、直流电机乙，34、齿轮丙，35、齿轮丁，
36、立轴，37、轴承座乙，38、承载架，39、承载立柱，a、楔形夹持机构甲，b、楔形夹持机构乙，c、楔形夹持机构丙，d、楔形夹持机构丁，e、胶带缠绕机构。
[0055]4、监测及控制模块，41、上接触开关，42、下接触开关，43、上无线发射器，44、下无线发射器，45、电源，46、单片机控制器，47、电源开关，48、复位开关，49、圈数调节开关，400、电流传感器，401、光电传感器。
[0056]5、支撑框架模块，50、底座下平板，51、底座上平板，52、底座侧板，53、上顶板，54、
待包装纸箱。
【具体实施方式】
[0057]下面结合附图对发明进行详细介绍。
[0058]结合图1和图2，本发明的一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置，由纸箱夹持模块I，胶带对中及压靠模块2，纸箱回转模块3、监测及控制模块4和支撑框架模块5组成。其中，纸箱夹持模块I固定在纸箱回转模块3的上转盘31和下转盘32上面，纸箱夹持模块I采用在上转盘31上安装楔形夹持机构乙b和楔形夹持机构丁 d，在下转盘32上安装楔形夹持机构甲a和楔形夹持机构丙C，使得被封装纸箱的尺寸和规格可调，能够快速夹持不同尺寸的纸箱；
[0059]结合图3至图6，纸箱回转模块3主要采用具有回转功能的上转盘31和下转盘32组成，通过设置上转盘31和下转盘32的旋转圈数，可以实现纸箱封口被胶带多次缠绕，使得包装更加牢靠;纸箱回转模块3的下转盘32通过立轴36和轴承座乙37固定在支撑框架模块5的底座下平板50上面，其上转盘31通过承载立柱39和承载架38固定在上顶板53上面。
[0060]胶带对中及压靠模块2中的胶带对中功能主要通过两根等刚度的上弹簧21和下弹簧24实现，在上顶板53向下运动过程中，由于上弹簧21和下弹簧24的刚度相等，其受力也基本相等，两根弹簧的压缩量始终相等，这样就保证了胶带缠绕机构e始终处于底座上平板51和上顶板53的中间位置，参见图7所示，而纸箱封口位置也正好处于纸箱的中间位置，这样就实现了胶带与纸箱封口的自动对中，让不同规格和尺寸的纸箱处于最佳封装位置。胶带对中及压靠模块2中的胶带压靠功能主要通过直流电机甲210带动胶带缠绕机构e左右摆动来实现。
[0061]具体地，所述的纸箱夹持模块I主要由楔形夹持机构甲a、楔形夹持机构乙b、楔形夹持机构丙C、楔形夹持机构丁 d以及电动缸106组成。
[0062]所述的楔形夹持机构甲a主要由楔形块甲11、楔形座甲101、导杆甲102和弹簧甲103组成。导杆甲102—端与楔形座甲101固联，楔形块甲11与导杆甲102相对滑动，在楔形座甲101和楔形块甲11之间安装弹簧甲103，弹簧甲103套在导杆甲102上。所述的楔形夹持机构丙c与所述的楔形夹持机构甲a完全相同。所述的楔形座甲101和楔形座丙105固定在下转盘32的下表面。
[0063]所述的楔形夹持机构乙b主要由楔形块乙12、楔形座乙16、导杆乙19、弹簧乙100和拨杆乙15组成。其中，导杆乙19一端与楔形座乙16固联，楔形块乙12与导杆乙19相对滑动，在楔形座乙16和楔形块乙12之间安装弹簧乙100，弹簧乙100套在导杆乙19上，在楔形块乙12上固联拨杆乙15。所述的楔形夹持机构丁 d与楔形夹持机构乙b完全相同。所述的楔形座乙16和楔形座丁 18固定在上转盘31的上表面。
[0064]所述的电动缸106下端为底座端，其上端为伸缩杆，电动缸106通过底座端固定在底座下平板50上，其上端固定在上顶板53的下表面。
[0065]所述的胶带对中及压靠模块2主要由上弹簧21、上滑块22、下滑块23、下弹簧24、立柱滑轨25、立柱滑道26、齿轮甲27、齿轮乙28、轴承座甲29、上连杆200、下连杆201，直流电机甲210以及胶带缠绕机构e组成。
[0066]所述的胶带缠绕机构e由支架202、胶带压辊203、摆动杆204、胶带绕辊205、切割刀片206、胶带座207、扭簧208、立柱209组成。所述的立柱209固定在支架202上，扭簧208固定在立柱209上，摆动杆204连接在扭簧208上，胶带压辊203和胶带绕辊205连接在摆动杆204上，并且可以在摆动杆204上转动，胶带座207固定在支架202下底面，切割刀片206固定在支架202侧面。
[0067]结合图8和图9，所述的立柱滑轨25上端与上顶板53相连，两者可以相对上下滑动，立柱滑轨25下端与立柱滑道26相连，两者不可以相对上下滑动。
[0068]所述的立柱滑轨25安装在立柱滑道26里面，两者采用键配合，立柱滑轨25和立柱滑道26可以一起转动，但立柱滑轨25不可以在立柱滑道26内上下滑动。所述的立柱滑道26下端过盈安装在轴承座甲29上，轴承座甲29固联在底座下平板50上。齿轮甲27固联在立柱滑道26的中间位置，齿轮乙28与直流电机甲210的输出轴固联，齿轮甲27和齿轮乙28相互啮合，直流电机甲210固定在底座下平板50上。
[0069]所述的上滑块22套在立柱滑轨25上，上滑块22可以在立柱滑轨25上来回滑动。所述的上连杆200的一端固定在上滑块22上，另一端固定在支架202侧面。所述的下滑块23以及下连杆201的连接方式与上滑块22和上连杆200完全相同。
[0070]所述的上弹簧21和下弹簧24都套在立柱滑轨25上面，上弹簧21下端与上滑块22上断面相连，其上端与上顶板53的下表面相连，下弹簧24下端与底座上平板51的上表面相连，其上端与下滑块23的下表面相连。上弹簧21和下弹簧24的刚度一致，当上顶板53向下运动时，上弹簧21和下弹簧24的压缩量始终相等。调整上弹簧21和下弹簧24的长度，使得初始状态下胶带缠绕机构e处于上转盘31和下转盘32的中间位置。
[0071]所述的纸箱回转模块3由上转盘31、下转盘32、直流电机乙33、齿轮丙34、齿轮丁35、立轴36、轴承座乙37、承载架38、承载立柱39组成。所述的上转盘31连接在承载立柱39上面，两者不能上下移动，只能绕承载立柱39的轴线相对转动，承载立柱39固定在承载架38中间位置，承载架38固定在上顶板53上面。所述的下转盘32与立轴36的上端连接，两者不能上下移动，只能绕立轴36的轴线相对转动，立轴36的下端与轴承座乙37连接，轴承座乙37固定在底座下平板50上面。所述的齿轮丁 35固定在立轴36上，齿轮丙34固定在直流电机乙33的输出轴上，直流电机乙33固定在底座下平板50上，齿轮丙34与齿轮丁 35相互啮合。当直流电机乙33转动时，下转盘32也随之转动。
[0072]所述的监测及控制模块4由上接触开关41、下接触开关42、上无线发射器43、下无线发射器44、电源45、单片机控制器46、电源开关47、复位开关48、圈数调节开关49、电流传感器400以及光电传感器401组成。所述的上接触开关41固定在上转盘31的下表面，下接触开关42固定在下转盘32的上表面，上无线发射器43固定在上转盘31的上表面，下无线发射器44固定在下转盘32的下表面，电源45及单片机控制器46固定在底座下平板50上面，电源开关47、复位开关48以及圈数调节开关49固定在底座侧板52上面，电流传感器400和光电传感器401固定在底座下平板50上面。
[0073]结合图10(a)至图10(f)所示，本发明的一种利用上述纸箱包装装置的包装方法，包括以下步骤:
[0074](I)打开电源开关，包装装置初始化设置，设定纸箱包装回转圈数，如图10(b)所示；
[0075](2)将待包装纸箱54放到指定位置，夹持固定待包装纸箱54下端两侧面，如图10(b)所示；
[0076](3)固定待包装纸箱54上端面，夹持待包装纸箱54上端两侧面，如图10(c)所示；
[0077](4)胶带缠绕机构e绕立柱滑道26转动，将胶带压靠粘贴到待包装纸箱54封口位置，如图10(d)所示；
[0078](5)待包装纸箱54回转，胶带绕待包装纸箱54封口位置缠绕，实现待包装纸箱54封装，如图10(e)所示，待包装纸箱54旋转圈数达到设定圈数后停止转动；
[0079](6)待包装纸箱54与胶带分离，同时松开待包装纸箱54上端面及上端两侧面的夹持，如图10(f)所示；
[0080](7)用刀片切断胶带，将已包装好的纸箱取下。
[0081 ]具体地，各步骤采用以下方法完成:
[0082](I)打开电源开关47，包装装置自动进行初始化设置，利用圈数调节开关49设置纸箱需要胶带缠绕的圈数。电源开关47只需在初次使用时打开，在以后包装过程中可以不再关闭，当包装过程出现意外时，可以按下复位开关48，让包装装置处于最初始状态。
[0083](2)将待包装纸箱54放置在下转盘32上面，并且用楔形块甲11和楔形块丙13夹持待包装纸箱54下边的两个待封闭侧面。当待包装纸箱54放置到下转盘32上面后，待包装纸箱54下端按下下接触开关42，下接触开关42连接下无线发射器44，给单片机控制器46无线发送一个激励信号，单片机控制器46控制电动缸106向下运动。
[0084](3)电动缸106向下运动，带动上转盘31向下运动，直到待包装纸箱54上端面触发上接触开关41，上接触开关41连接上无线发射器43，给单片机控制器46无线发送一个激励信号，单片机控制器46控制电动缸106停止运动。同时，根据待包装纸箱54的大小，用手拨动与楔形块乙12和楔形块丁 14固联在一起的拨杆乙15和拨杆丁 17，实现待包装纸箱54上边两个待封闭侧面的夹持。在电动缸106向下运动过程中，上弹簧21和下弹簧24被压缩，由于在压缩过程中，两个弹簧的受力基本相等，两根弹簧的刚度一样，则上弹簧21和下弹簧24的压缩量也基本相等，在初始安装时，胶带缠绕机构e就处在上转盘31和下转盘32的中间位置，这样就保证了在电动缸106向下移动的过程中，胶带缠绕机构e—直处于上转盘31和下转盘32的中间位置。由于纸箱封口也处于纸箱54的最中间位置，当待包装纸箱54上端面接触到上转盘31时，待包装纸箱54封口位置正好也在上转盘31和下转盘32的中间位置。因此，无论纸箱尺寸如何变化，胶带缠绕机构e总能与纸箱封口对齐，从而实现胶带的自动对中。
[0085](4)当待包装纸箱54上端面触发到上接触开关41时，上接触开关41连接上无线发射器43给单片机控制器46—个激励信号，单片机控制直流电机甲210开始旋转，通过齿轮甲27和齿轮乙28将动力传递到立柱滑道26，立柱滑道26带动立柱滑轨25旋转，立柱滑轨25带动上滑块22和下滑块23旋转，由于胶带缠绕机构e通过上连杆200和下连杆201与上滑块22和下滑块23连接在一起，这样胶带缠绕机构e开始回转，将已对中的胶带压靠到待包装纸箱54的封口上面，由于安装了扭簧208，当胶带绕辊205接触到待包装纸箱54侧面时，直流电机甲210可以继续旋转，从而增大胶带绕辊205与待包装纸箱54之间的压靠力，随着压靠力增大，直流电机甲210的工作电流也随之增大，当电流传感器400检测到直流电机甲210的工作电流超过设定阈值时，单片机控制器46控制直流电机甲210停止旋转。
[0086](5)当电流传感器400检测到直流电机甲210的工作电流超过设定阈值时，单片机控制器46控制直流电机乙33开始旋转，通过齿轮丙34和齿轮丁 35将动力传递到立轴36上，立轴36与下转盘32固定在一起，这样下转盘32也开始旋转，由于安装在下转盘32上的楔形块甲11和楔形块丙13以及安装在上转盘31上的楔形块乙12和楔形块丁 14已经夹持住了待包装纸箱54，因此，下转盘32、待包装纸箱54和上转盘31—起旋转，贴在待包装纸箱54上的胶带开始缠绕待包装纸箱54，实现纸箱的封装。光电传感器401记录立轴36的旋转圈数，当旋转圈数与圈数调节开关49的设定值相等时，直流电机乙33停止旋转。
[0087](6)当立轴36的旋转圈数与圈数调节开关49设定值相等时，直流电机甲210开始反转回到初始位置，胶带与纸箱分离，同时，电动缸106上升，上转盘31与纸箱54上表面分开。
[0088](7)用切割刀片206切断胶带，取下包装好的待包装纸箱54，完成包装。
[0089]上述实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置，由纸箱夹持模块(I)、胶带对中及压靠模块(2)、纸箱回转模块(3)、监测及控制模块(4)和支撑框架模块(5)组成，所述的纸箱夹持模块(I)固定在纸箱回转模块(3)的上转盘(31)和下转盘(32)上面，其特征在于: 所述的上转盘(31)上安装有从属于纸箱夹持模块(I)的楔形夹持机构乙(b)和楔形夹持机构丁(d)，下转盘(32)上安装有从属于纸箱夹持模块(I)的楔形夹持机构甲(a)和楔形夹持机构丙(c);待包装纸箱(54)通过楔形夹持机构乙(b)、楔形夹持机构丁 (d)、楔形夹持机构甲(a)和楔形夹持机构丙(c)进行夹持;通过调整所述的上转盘(31)和下转盘(32)的旋转圈数，进而调节待包装纸箱(54)的封口胶带缠绕圈数。2.根据权利要求1所述的一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置，其特征在于: 所述的纸箱回转模块(3)的下转盘(32)通过立轴(36)和轴承座乙(37)固定在支撑框架模块(5)的底座下平板(50)上面，其上转盘(31)通过承载立柱(39)和承载架(38)固定在支撑框架模块(5)的上顶板(53)上面； 所述的胶带对中及压靠模块(2)包括等刚度的上弹簧(21)和下弹簧(24)，在上顶板(53)向下运动过程中，两根弹簧的压缩量始终相等，胶带缠绕机构(e)始终处于底座上平板(51)和上顶板(53)的中间位置，而纸箱封口位置也正好处于纸箱的中间位置;胶带对中及压靠模块(2)还包括直流电机甲(210)，直流电机甲(210)带动胶带缠绕机构(e)左右摆动，对胶带进行压靠。3.根据权利要求2所述的一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置，其特征在于: 所述的纸箱夹持模块(I)由楔形夹持机构甲(a)、楔形夹持机构乙(b)、楔形夹持机构丙(c)、楔形夹持机构丁(d)以及电动缸(106)组成； 所述的楔形夹持机构甲(a)由楔形块甲(11)、楔形座甲(101)、导杆甲(102)和弹簧甲(103)组成，导杆甲(102) —端与楔形座甲(101)固联，楔形块甲(11)与导杆甲(102)相对滑动，在楔形座甲(101)和楔形块甲(11)之间安装弹簧甲(103)，弹簧甲(103)套在导杆甲(102)上; 所述的楔形夹持机构丙(c)与所述的楔形夹持机构甲(a)相同，所述的楔形座甲(101)和楔形座丙(105)固定在下转盘(32)的下表面； 所述的楔形夹持机构乙(b)由楔形块乙(12)、楔形座乙(16)、导杆乙(19)、弹簧乙(100)和拨杆乙(15)组成，导杆乙(19) 一端与楔形座乙(16)固联，楔形块乙(12)与导杆乙(19)相对滑动，在楔形座乙(16)和楔形块乙(12)之间安装弹簧乙(100)，弹簧乙(100)套在导杆乙(19)上，在楔形块乙(12)上固联拨杆乙(15); 所述的楔形夹持机构丁(d)与楔形夹持机构乙(b)相同，所述的楔形座乙(16)和楔形座丁(18)固定在上转盘(31)的上表面； 所述的电动缸(106)下端为底座端，其上端为伸缩杆，电动缸(106)通过底座端固定在底座下平板(50)上，其上端固定在上顶板(53)的下表面。4.根据权利要求2所述的一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置，其特征在于: 所述的胶带对中及压靠模块(2)由上弹簧(21)、上滑块(22)、下滑块(23)、下弹簧(24)、立柱滑轨(25)、立柱滑道(26)、齿轮甲(27)、齿轮乙(28)、轴承座甲(29)、上连杆(200)、下连杆(201)、直流电机甲(210)以及胶带缠绕机构(e)组成； 所述的胶带缠绕机构(e)由支架(202)、胶带压辊(203)、摆动杆(204)、胶带绕辊(205)、切割刀片(206)、胶带座(207)、扭簧(208)、立柱(209)组成，所述的立柱(209)固定在支架(202)上，扭簧(208)固定在立柱(209)上，摆动杆(204)连接在扭簧(208)上，胶带压辊(203)和胶带绕辊(205)连接在摆动杆(204)上，并且在摆动杆(204)上转动，胶带座(207)固定在支架(202)下底面，切割刀片(206)固定在支架(202)侧面； 所述的立柱滑轨(25)上端与上顶板(53)滑动相连，立柱滑轨(25)下端与立柱滑道(26)相连； 所述的立柱滑轨(25)安装在立柱滑道(26)里面，立柱滑轨(25)和立柱滑道(26) —起转动，所述的立柱滑道(26)下端过盈安装在轴承座甲(29)上，轴承座甲(29)固联在底座下平板(50)上;齿轮甲(27)固联在立柱滑道(26)的中间位置，齿轮乙(28)与直流电机甲(210)的输出轴固联，齿轮甲(27)和齿轮乙(28)相互啮合，直流电机甲(210)固定在底座下平板(50)上； 所述的上滑块(22)套在立柱滑轨(25)上，上滑块(22)可以在立柱滑轨(25)上来回滑动;所述的上连杆(200)的一端固定在上滑块(22)上，另一端固定在支架(202)侧面;所述的下滑块(23)以及下连杆(201)的连接方式与上滑块(22)和上连杆(200)相同； 所述的上弹簧(21)和下弹簧(24)都套在立柱滑轨(25)上面，上弹簧(21)下端与上滑块(22)上断面相连，其上端与上顶板(53)的下表面相连，下弹簧(24)下端与底座上平板(51)的上表面相连，其上端与下滑块(23)的下表面相连;上弹簧(21)和下弹簧(24)的刚度一致，当上顶板(53)向下运动时，上弹簧(21)和下弹簧(24)的压缩量始终相等；调整上弹簧(21)和下弹簧(24)的长度，使得初始状态下胶带缠绕机构(e)处于上转盘(31)和下转盘(32)的中间位置。5.根据权利要求2所述的一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置，其特征在于: 所述的纸箱回转模块(3)由上转盘(31)、下转盘(32)、直流电机乙(33)、齿轮丙(34)、齿轮丁(35)、立轴(36)、轴承座乙(37)、承载架(38)和承载立柱(39)组成，所述的上转盘(31)连接在承载立柱(39)上面，两者不能上下移动，只能绕承载立柱(39)的轴线相对转动，承载立柱(39)固定在承载架(38)中间位置，承载架(38)固定在上顶板(53)上面;所述的下转盘(32)与立轴(36)的上端连接，两者不能上下移动，只能绕立轴(36)的轴线相对转动，立轴(36)的下端与轴承座乙(37)连接，轴承座乙(37)固定在底座下平板(50)上面;所述的齿轮丁(35)固定在立轴(36)上，齿轮丙(34)固定在直流电机乙(33)的输出轴上，直流电机乙(33)固定在底座下平板(50)上，齿轮丙(34)与齿轮丁(35)相互啮合；当直流电机乙(33)转动时，下转盘(32)也随之转动。6.根据权利要求2所述的一种用于不同规格尺寸的纸箱包装装置，其特征在于: 所述的监测及控制模块(4)由上接触开关(41)、下接触开关(42)、上无线发射器(43)、下无线发射器(44)、电源(45)、单片机控制器(46)、电源开关(47)、复位开关(48)、圈数调节开关(49)、电流传感器(400)以及光电传感器(401)组成，所述的上接触开关(41)固定在上转盘(31)的下表面，下接触开关(42)固定在下转盘(32)的上表面，上无线发射器(43)固定在上转盘(31)的上表面，下无线发射器(44)固定在下转盘(32)的下表面，电源(45)及单片机控制器(46)固定在底座下平板(50)上面，电源开关(47)、复位开关(48)以及圈数调节开关(49)固定在底座侧板(52)上面，电流传感器(400)和光电传感器(401)固定在底座下平板(50)上面。7.一种利用上述纸箱包装装置的包装方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)打开电源开关，纸箱包装装置初始化设置，设定待包装纸箱(54)的包装回转圈数； (2)将待包装纸箱(54)放到指定位置，夹持固定待包装纸箱(54)下端两侧面； (3)固定待包装纸箱(54)上端面，夹持待包装纸箱(54)上端两侧面； (4)胶带缠绕机构(e)绕立柱滑道(26)转动，将胶带压靠粘贴到待包装纸箱(54)封口位置； (5)待包装纸箱(54)回转，胶带绕待包装纸箱(54)封口位置缠绕，实现待包装纸箱(54)封装，待包装纸箱(54)旋转圈数达到设定圈数后停止转动； (6)待包装纸箱(54)与胶带分离，同时松开待包装纸箱(54)上端面及上端两侧面的夹持； (7)用刀片切断胶带，将已包装好的待包装纸箱(54)取下。8.根据权利要求7所述的包装方法，其特征在于各步骤具体采用以下方法实现: (1)打开电源开关(47)，包装装置自动进行初始化设置，利用圈数调节开关(49)设置纸箱需要胶带缠绕的圈数；电源开关(47)只需在初次使用时打开，在以后包装过程中不再关闭，当包装过程出现意外时，按下复位开关(48)，让包装装置处于最初始状态； (2)将待包装纸箱(54)放置在下转盘(32)上面，并且用楔形块甲(11)和楔形块丙(13)夹持待包装纸箱(54)下边的两个待封闭侧面；当待包装纸箱(54)放置到下转盘(32)上面后，待包装纸箱(54)下端按下下接触开关(42)，下接触开关(42)连接下无线发射器(44)，给单片机控制器(46)无线发送一个激励信号，单片机控制器(46)控制电动缸(106)向下运动； (3)电动缸(106)向下运动，带动上转盘(31)向下运动，直到待包装纸箱(54)上端面触发上接触开关(41)，上接触开关(41)连接上无线发射器(43)，给单片机控制器(46)无线发送一个激励信号，单片机控制器(46)控制电动缸(106)停止运动；同时，根据待包装纸箱(54)的大小，用手拨动与楔形块乙(12)和楔形块丁(14)固联在一起的拨杆乙(15)和拨杆丁(17)，实现待包装纸箱(54)上边两个待封闭侧面的夹持； (4)当待包装纸箱(54)上端面触发到上接触开关(41)时，上接触开关(41)连接上无线发射器(43)给单片机控制器(46)—个激励信号，单片机控制直流电机甲(210)开始旋转，通过齿轮甲(27)和齿轮乙(28)将动力传递到立柱滑道(26)，立柱滑道(26)带动立柱滑轨(25)旋转，立柱滑轨(25)带动上滑块(22)和下滑块(23)旋转，由于胶带缠绕机构(e)通过上连杆(200)和下连杆(201)与上滑块(22)和下滑块(23)连接在一起，这样胶带缠绕机构(e)开始回转，将已对中的胶带压靠到待包装纸箱(54)的封口上面，由于安装了扭簧(208)，当胶带绕辊(205)接触到待包装纸箱(54)侧面时，直流电机甲(210)可以继续旋转，从而增大胶带绕辊(205)与待包装纸箱(54)之间的压靠力，随着压靠力增大，直流电机甲(210)的工作电流也随之增大，当电流传感器(400)检测到直流电机甲(210)的工作电流超过设定阈值时，单片机控制器(46)控制直流电机甲(210)停止旋转； (5)当电流传感器(400)检测到直流电机甲(210)的工作电流超过设定阈值时，单片机控制器(46)控制直流电机乙(33)开始旋转，通过齿轮丙(34)和齿轮丁 (35)将动力传递到立轴(36)上，立轴(36)与下转盘(32)固定在一起，下转盘(32)、待包装纸箱(54)和上转盘(31)一起旋转，贴在待包装纸箱(54)上的胶带开始缠绕待包装纸箱(54)，实现纸箱的封装;光电传感器(401)记录立轴(36)的旋转圈数，当旋转圈数与圈数调节开关(49)的设定值相等时，直流电机乙(33)停止旋转； (6)当立轴(36)的旋转圈数与圈数调节开关(49)设定值相等时，直流电机甲(210)开始反转回到初始位置，胶带与纸箱分离，同时，电动缸(106)上升，上转盘(31)与纸箱(54)上表面分开； (7)用切割刀片(206)切断胶带，取下包装完成的待包装纸箱(54)，完成包装。
【文档编号】B65B59/00GK106043827SQ201610584356
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月25日 公开号201610584356.3, CN 106043827 A, CN 106043827A, CN 201610584356, CN-A-106043827, CN106043827 A, CN106043827A, CN201610584356, CN201610584356.3
【发明人】李学飞, 陈荣瀚, 蔡逸诚, 王鹏, 王拓
【申请人】吉林大学