专利名称：纸箱堆垛形式单层成形方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于物流技术领域，尤其涉及一种纸箱堆垛形式单层成形方法及其装置。
背景技术：
全自动码垛已经逐渐在工业生产中得到应用，特别是药品和食品等这些产量大、自动化程度高的行业，在制成品的包装、分拣、装箱以及码垛等物流操作中，对自动化设备要求更是具有高速、重载的特点。目前，纸箱堆垛的成形方法还没有得到应有的重视，然而码垛成形的好坏直接决定产品码垛效率的高低，好的堆垛形式不会出现成品垛形状歪斜、倒塌等现象，提高了成品垛在搬运过程的安全与顺利，同时也提高了整个物流环节的效率。
发明内容
本发明的目的在于提高产品码垛效率而提供一种纸箱堆垛形式单层成形方法及其装置。本发明所提供的一种纸箱堆垛形式单层成形方法包括奇数层成形和偶数层成形，所述成形方法具体步骤如下:
当纸箱进入输送系统，被输送到转箱系统的位置并且需要转箱时，转箱系统将纸箱旋转90度，被输送到转箱系 统的位置并且不需要转箱时，转箱系统不工作，所述纸箱继续运动至挡箱系统的位置，需要挡箱时，所述挡箱系统中的前挡箱系统和后挡箱系统工作，阻止所述纸箱继续运动，当每排纸箱按所要求形式到位后，推送系统开始工作，将每排纸箱推送到缓冲系统，当一层纸箱的4排都被推送到所述缓冲系统时，就完成了纸箱堆垛形式单层的成形。所述奇数层成形的具体内容是:奇数层有12个纸箱，分为4排，第一排有4个纸箱，都需要转箱；第二排有3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第三排3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第四排2个纸箱，不需要转箱。所述偶数层成形的具体内容是:偶数层有12个纸箱，分为4排，第一排2个纸箱，不需要转箱；第二排3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第三排3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第四排4个纸箱，都需要转箱。本发明所提供的一种纸箱堆垛形式单层成形装置由输送系统、转箱系统、前挡箱系统和后挡箱系统、推送系统以及缓冲系统组成。所述输送系统包括电机1、滚筒支架2、第一链轮3、链4、滚筒5、轴承6、第二链轮39和纸箱挡板7，所述电机I通过键与所述第一链轮3连接，所述第二链轮39与所述滚筒5固接，所述电机1、所述纸箱挡板7固接在所述滚筒支架2上，所述轴承6与所述滚筒支架2固接，所述电机I驱动所述第一链轮3，所述第一链轮3通过所述链4带动所述滚筒5转动。所述转箱系统包括转箱气缸8、转箱支架9、旋转导柱10、旋转头11和旋转辊子12，所述转箱气缸8与所述转箱支架9固接，所述转箱支架9与所述滚筒支架2固接，所述转箱气缸8的缸杆与所述旋转头11固接，所述旋转辊子12的轴与所述旋转头11固接，所述旋转导柱10与所述旋转头11固接，所述转箱气缸8通过缸杆伸缩带动所述旋转头11前后运动。所述前挡箱系统和后挡箱系统包括挡箱气缸13、挡箱支架14、挡箱挡板15、挡箱导柱16以及气缸接头17，所述挡箱气缸13的缸杆与所述气缸接头17固接，所述气缸接头17与所述挡箱挡板15铰接，所述挡箱气缸13与所述挡箱支架14固接，所述挡箱支架14与所述滚筒支架2固接，所述挡箱导柱16与所述挡箱挡板15固接，所述挡箱气缸13通过缸杆的伸缩带动所述挡箱挡板15上下运动。所述推送系统包括横梁18、推送气缸19、推箱导柱20、线性轴承21、推板22、伺服电机23、减速器24、减速器安装板25、同步带26、带轮27、齿轮轴28、轴承座29、齿条30、齿轮31、直线导轨32、滑块33和支撑架34，其中所述推送气缸19的缸杆与所述推板22固接，所述推箱导柱20与所述推板22固接，所述推送气缸19与所述横梁18固接，所述减速器24与所述减速器安装板25固接，所述减速器安装板25与所述横梁18固接，所述齿轮轴28通过所述轴承座29安装在所述横梁18的底部，所述带轮27通过键与所述减速器24的轴连接，所述带轮27通过所述同步带26驱动所述齿轮轴28，所述齿轮31通过键与所述齿轮轴28连接，所述齿轮轴28通过所述齿轮31与所述齿条30啮合传递转矩，所述横梁18与所述滑块33固接，所述滑块33能够在所述直线导轨32上滑动，所述直线导轨32和所述齿条30固接在所述支撑架34上，所述直线导轨32和所述齿条30以对称形式位于所述支撑架34的两侧。所述缓冲系统包括导向板35、辊子36、辊子支撑37、框架38，所述导向板35与所述框架38固接，所述辊子支撑37与所述框架38固接，所述辊子36的轴与所述辊子支撑37固接。本发明所提供的纸箱成形方法操作简单实用缩短了成形时间，提高了设备利用率，所提供的成形装置结构紧凑，使用了气缸和伺服电机，重复定位精度高，垛层形状整齐稳定，保证了码垛垛体的稳定性，提高了码垛效率，适于高速重载码垛。
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图1是本发明成形装置的结构示意 图2是本发明奇数层成形原理 图3是本发明奇数层垛形 图4是本发明偶数层成形原理 图5是本发明奇数层垛形 图6是本发明成形装置中输送系统结构示意 图7是本发明输送装置中滚筒、轴承与第二链轮的安装结构示意 图8是本发明成形装置中转箱系统结构示意 图9是本发明成形装置中前挡箱系统以及后当箱系统结构示意 图10是本发明成形装置中输送系统、转箱系统、前挡箱系统和后挡箱系统结构示意
图11本发明成形装置中推送系统结构示意 图12是图11中I部的放大结构示意图；图13是图11中Π部的放大结构示意 图14本发明成形装置中缓冲系统结构示意图。图中:1-电机；2_滚筒支架；3_第一链轮；4_链；5_滚筒；6_轴承；7_纸箱挡板；8-转箱气缸；9_转箱支架；10-旋转导柱；11-旋转头；12-旋转辊子；13-挡箱气缸；14_挡箱支架；15-挡箱挡板；16-挡箱导柱；17-气缸接头；18_横梁；19-推送气缸；20_推箱导柱；21_线性轴承；22_推板；23_伺服电机；24_减速器；25_减速器安装板；26_同步带；27-带轮；28_齿轮轴；29_轴承座；30_齿条；31-齿轮；32_直线导轨；33_滑块；34-支撑架；35_导向板；36_辊子；37_辊子支撑；38_框架；39_第二链轮。
具体实施方式
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本发明包括成形方法和成形装置，其中，成形方法包括奇数层成形和偶数层成形，每个纸箱进入输送装置都是长边平行于速度方向，转箱时，旋转90度，即纸箱长边垂直于速度方向，奇数层成形的特点是奇数层有12个纸箱，分为4排，第一排有4个纸箱，都需要转箱；第二排有3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第三排3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第四排2个纸箱，不需要转箱。所述偶数层成形的特点是偶数层有12个纸箱，分为4排，第一排2个纸箱，不需要转箱；第二排3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第三排3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第四排4个纸箱，都需要转箱。成形装置由输送系统、转箱系统、挡箱系统、推送系统和缓冲系统组成，其中，输送系统包括电机1、滚筒支架2、第一链轮3、链4、滚筒5、轴承6、纸箱挡板7和第二链轮39，其中第二链轮39的个数可以根据实际输送系统长度确定；转箱系统包括转箱气缸8、转箱支架9、导柱10、旋转头11和旋转辊子12 ;前挡箱系统和后挡箱系统包括挡箱气缸13、挡箱支架14、挡箱挡板15、挡箱导柱16和气缸接头17 ;推送系统包括横梁18、推送气缸19、推箱导柱20、线性轴承21、推板22、伺服电机23、减速器24、减速器安装板25、同步带26、带轮27、齿轮轴28、轴承座29、齿条30、齿轮31、直线导轨32、滑块33和支撑架34 ;缓冲系统包括导向板35、辊子36、辊子支撑37、框架38。奇数层成形 时，12个纸箱按照设定的节拍进入输送装置，电机I驱动第一链轮3，通过链4带动滚筒5转动，纸箱以设定速度向前运动，进入到所述转箱系统位置，第一排4个纸箱需要转箱，转箱气缸8伸出，旋转头11与纸箱短边接触，纸箱旋转90度后继续运动，该排不需要挡箱，当4个纸箱到达纸箱挡板处后，推送系统工作，推送气缸19伸出，将推板22放下，伺服电机23驱动减速器24，带动带轮27、同步带26，同步带26驱动齿轮轴28，齿轮轴28上的齿轮31与支撑架34上的齿条30啮合，这样伺服电机23就带着横梁18通过直线导轨32向前运动，同时推板22也将第一排纸箱推入缓冲系统，第一排纸箱全部进入缓冲系统后，伺服电机23停止并反转使横梁18回到初始位置，等待下一排纸箱的到来；第二排和第三排都是3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱，转箱系统动作，第一和第三个纸箱不需要转箱，转箱系统不工作，当第一个纸箱运动至纸箱挡板7处时，后挡箱系统工作，挡箱气缸13伸出，将挡箱挡板15顶上来固定第一个纸箱的位置，当第二个纸箱运动到挡箱挡板15位置时，前挡箱系统工作，固定第二个纸箱位置，当第三个纸箱运动到前挡箱系统挡箱挡板15位置时，推送系统工作，将该排推送至缓冲系统；第四排2个纸箱不需要转箱，转箱系统不工作，当第一个纸箱运动到纸箱挡板7处时，后挡箱系统工作，将挡箱挡板15顶起固定第一个纸箱，当第二个纸箱运动至前挡箱系统挡箱挡板15处时，前挡箱系统工作，固定第二个纸箱，推送系统工作，将第四排纸箱推送至缓冲系统，当四排都推送到所述缓冲系统时，就完成了奇数层纸箱的垛层形式。偶数层成形时，12个纸箱按照设定的节拍进入输送系统，电机I驱动链轮3，通过链4带动滚筒5转动，纸箱以设定速度向前运动，第一排2个纸箱不需要转箱，转箱系统不工作，当第一个纸箱运动到纸箱挡板7处时，后挡箱系统工作，将挡箱挡板15顶起固定第一个纸箱，当第二个纸箱运动至前挡箱系统挡箱挡板15处时，前挡箱系统工作，固定第二个纸箱，推送系统工作，将第一排纸箱推送至缓冲区；第二排和第三排都是3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱，转箱系统工作，第一和第三个纸箱不需要转箱，转箱系统不工作，当第一个纸箱运动至纸箱挡板7处时，后挡箱系统工作，挡箱气缸13伸出，将挡箱挡板15顶上来固定第一个纸箱的位置，当第二个纸箱运动到挡箱挡板15位置时，前挡箱系统工作，固定第二个纸箱位置，当第三个纸箱运动到前挡箱系统挡箱挡板15位置时，推送系统工作，将 该排推送至缓冲系统；第四排4个纸箱需要转箱，转箱系统工作，使纸箱旋转90度，当4个纸箱到达纸箱挡板处后，推送系统工作，将第四排纸箱推入缓冲系统，当四排都推送到所述缓冲系统时，就完成了偶数层纸箱的垛层形式。
权利要求
1.一种纸箱堆垛形式单层成形方法，其特征在于该成形方法包括奇数层成形和偶数层成形，所述成形方法具体步骤如下: 当纸箱进入输送系统，被输送到转箱系统的位置并且需要转箱时，转箱系统将纸箱旋转90度，被输送到转箱系统的位置并且不需要转箱时，转箱系统不工作，所述纸箱继续运动至挡箱系统的位置，需要挡箱时，所述挡箱系统中的前挡箱系统和后挡箱系统工作，阻止所述纸箱继续运动，当每排纸箱按所要求形式到位后，推送系统开始工作，将每排纸箱推送到缓冲系统，当一层纸箱的4排都被推送到所述缓冲系统时，就完成了纸箱堆垛形式单层的成形。
2.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于所述奇数层成形的具体内容是:所述奇数层有12个纸箱，分为4排，第一排有4个纸箱，都需要转箱；第二排有3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第三排3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第四排2个纸箱，不需要转箱。
3.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于所述偶数层成形的具体内容是:所述偶数层有12个纸箱，分为4排，第一排2个纸箱，不需要转箱；第二排3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第三排3个纸箱，其中第二个纸箱需要转箱；第四排4个纸箱，都需要转箱。
4.一种实现权利要求1所述成形方法的装置，其特征在于该装置由输送系统、转箱系统、前挡箱系统和后挡箱系统、推送系统以及缓冲系统组成。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述输送系统包括电机(I)、滚筒支架(2)、第一链轮(3)、链(4)、滚筒(5)、轴承(6)、第二链轮(39)和纸箱挡板(7)，所述电机(I)通过键与所述第一链轮(3)连接，所述第二链轮(390与所述滚筒(5)固接，所述电机(I)、所述纸箱挡板(7)固接在所述滚筒支架(2)上，所述轴承(6)与所述滚筒支架(2)固接，所述电机(I)驱动所述第一链轮(3)，所述第一链轮(3)通过所述链(4)带动所述滚筒(5)转动。
6.根据权利要 求4所述的装置，其特征在于所述转箱系统包括转箱气缸(8)、转箱支架(9)、旋转导柱(10)、旋转头(11)和旋转辊子(12)，所述转箱气缸(8)与所述转箱支架(9)固接，所述转箱支架(9)与所述滚筒支架(2)固接，所述转箱气缸(8)的缸杆与所述旋转头(11)固接，所述旋转辊子(12)的轴与所述旋转头(11)固接，所述旋转导柱(10)与所述旋转头(11)固接，所述转箱气缸(8)通过缸杆伸缩带动所述旋转头(11)前后运动。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述前挡箱系统和后挡箱系统包括挡箱气缸(13)、挡箱支架(14)、挡箱挡板(15)、挡箱导柱(16)以及气缸接头(17)，所述挡箱气缸(13)的缸杆与所述气缸接头(17)固接，所述气缸接头(17)与所述挡箱挡板(15)铰接，所述挡箱气缸(13)与所述挡箱支架(14)固接，所述挡箱支架(14)与所述滚筒支架(2)固接，所述挡箱导柱(16)与所述挡箱挡板(15)固接，所述挡箱气缸(13)通过缸杆的伸缩带动所述挡箱挡板(15)上下运动。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述推送系统包括横梁(18)、推送气缸(19)、推箱导柱(20)、线性轴承(21)、推板(22)、伺服电机(23)、减速器(24)、减速器安装板(25)、同步带(26)、带轮(27)、齿轮轴(28)、轴承座(29)、齿条(30)、齿轮(31)、直线导轨(32)、滑块(33)和支撑架(34)，其中所述推送气缸(19)的缸杆与所述推板(22)固接，所述推箱导柱(20)与所述推板(22)固接，所述推送气缸(19)与所述横梁(18)固接，所述减速器(24)与所述减速器安装板(25)固接，所述减速器安装板(25)与所述横梁(18)固接，所述齿轮轴(28 )通过所述轴承座(29 )安装在所述横梁(18 )的底部，所述带轮(27 )通过键与所述减速器(24)的轴连接，所述带轮(27)通过所述同步带(26)驱动所述齿轮轴(28)，所述齿轮(31)通过键与所述齿轮轴(28 )连接，所述齿轮轴(28 )通过所述齿轮(31)与所述齿条(30)啮合传递转矩，所述横梁(18)与所述滑块(33)固接，所述滑块(33)能够在所述直线导轨(32)上滑动，所述直线导轨(32)和所述齿条(30)固接在所述支撑架(34)上，所述直线导轨(32)和所述齿条(30)以对称形式位于所述支撑架(34)的两侧。
9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述缓冲系统包括导向板(35)、辊子(36)、辊子支撑(37)、框架(38)，所述导向板(35)与所述框架(38)固接，所述辊子支撑(37)与所述框架(38)固接，所述辊子(36)的轴与所述辊子支撑(37)固接。
全文摘要
本发明公开一种纸箱堆垛形式单层成形方法及其装置，属于物流技术领域。本发明所提供的一种纸箱堆垛形式单层成形方法包括奇数层成形和偶数层成形，本发明所提供的一种纸箱堆垛形式单层成形装置由输送系统、转箱系统、前挡箱系统和后挡箱系统、推送系统以及缓冲区系统组成。本发明所提供的纸箱成形方法操作简单实用缩短了成形时间，提高了设备利用率，所提供的成形装置结构紧凑，使用了气缸和伺服电机，重复定位精度高，垛层形状整齐稳定，保证了码垛垛体的稳定性，提高了码垛效率，适于高速重载码垛。
文档编号B65G57/32GK103213850SQ20131015168
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者张良安, 解安东, 单家正, 王鹏, 万俊 申请人:安徽工业大学