本发明涉及自动化生产线，尤其涉及一种自动套箱机构及应用。
背景技术：
现有的汽车刹车片一般采用自动化生产线进行生产，制备完成后，需要对产品进行喷码、放合格证标签、封膜、装箱和套箱等一系列的出货准备工作。其中，套箱环节一般包括以下几个工序：(1)开箱，将大纸箱四个箱盖打开；(2)装入，往大纸箱内放入并排排列的装有成摞汽车刹车片的小纸箱；(3)封盖，将四个箱盖合拢，并封口。
现有的套箱环节一般采用人工操作，采用机械化操作后，存在以下问题：箱子来料在存储和运输环节容易发生变形，难以保证大纸箱箱口与并排排列的小纸箱对齐，导致纸箱翻转或者小纸箱无法整齐装入大纸箱内。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提出了一种高效、失误率低的自动套箱机构及应用。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种自动套箱机构，包括第一水平传送带、第二水平传送带、机械爪、第一升降机构、水平直线行走机构、第二升降机构和辅助落料机构，第一水平传送带和第二水平传送带并排设置，水平直线行走机构横跨第一水平传送带和第二水平传送带上方并连接第一升降机构，其中，
第一升降机构，连接机械爪并驱动其上下运动；
水平直线行走机构，连接第一升降机构并驱动其沿水平直线运动；
第二升降机构，设置于第二水平传送带侧面，与辅助落料机构连接并驱动其上下运动；
辅助落料机构包括一框体、四个翻转片和四个复位机构，框体水平设置且中间开设有落料空腔，框体与第一升降机构固定，四个翻转片分别呈90°旋转对称设置于框体落料空腔内并与框体铰连接，四个复位机构分别连接框体和四个翻转片并驱动翻转片绕铰连接轴转动复位。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述复位机构为扭簧，其嵌套在翻转片绕铰连接轴上且两端分别连接翻转片与框体。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述机械爪包括两夹爪、四个第一滑块、两第一滑轨、两第一螺母、一第一水平丝杆、一机械架和一第一电机，两夹爪正对设置，四个第一滑块两两一组分别与两夹爪固定，同一夹爪对应连接的两个第一滑块嵌套在两第一滑轨上，两第一滑轨水平平行固定在机械架底部，第一电机固定在机械架上并与第一水平丝杆传动连接，第一水平丝杆上分别设置有左旋丝段和右旋丝段，两第一螺母分别与两夹爪固定且分别与左旋丝段和右旋丝段螺纹连接，机械架与第一升降机构连接。进一步优选的，所述两夹爪内表面朝正对彼此的方向倾斜2～10°夹角，两夹爪内表面分别设置有摩擦纹。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括龙门架，龙门架跨越横跨第一水平传送带和第二水平传送带上方，水平直线行走机构包括两第二滑轨、一第二丝杆、一第二电机、一滑板，两第二滑轨水平平行固定在龙门架顶部，滑板嵌套在两第二滑轨上并与第二丝杆螺纹连接，第二丝杆和第二电机传动连接，滑板连接第一升降机构。进一步优选的，第二升降机构包括一第四电机、一第四丝杆和一升降块，第四丝杆沿空间铅垂方向设置并与龙门架轴承连接，第四电机与第四丝杆传动连接，升降块与第四丝杆螺纹连接并与框体固定连接。
在以上两种优选方案的基础上，进一步优选的，第一升降机构包括一第三电机、一第三丝杆、三伸缩杆和一升降板，第三丝杆分别与机械架和一升降板轴承连接，与滑板螺纹连接，三伸缩杆分别以第三丝杆为中心呈120°旋转对称设置，三伸缩杆穿过滑板且两端分别固定连接机械架和升降板，第三电机固定在滑板上并与第三丝杆传动连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二水平传送带包括若干滚轴、两限位板和固定架，若干滚轴沿水平面内平行排列并分别与固定架轴承连接，两限位板正对设置于滚轴上方且两限位板之间设置有进料通道，两限位板靠近进料侧距离较远、远离进料侧距离较近。进一步优选的，所述第二水平传送带还包括两滑竿、两第二滑块、一手柄、一第五丝杆，两限位板分别固定连接两第二滑块，两滑竿穿过两第二滑块并分别与固定架固定，第五丝杆上分别设置有左旋丝段和右旋丝段，两第二滑块分别与左旋丝段和右旋丝段螺纹连接，第五丝杆与手柄固定。
第二方面，本发明第一方面的自动套箱机构在汽车刹车片生产领域的应用。
本发明的自动套箱机构及应用相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)设置第一水平传送带、第二水平传送带、机械爪、第一升降机构、水平直线行走机构、第二升降机构和辅助落料机构，装有成摞汽车刹车片的小纸箱从第一水平传送带进入，开盖的大纸箱从第二水平传送带进入，通过机械爪抓取小纸箱，经第一升降机构提升再经水平直线行走机构传送到大纸箱上方，再通过第一升降机构下降放入大纸箱内，在此过程中，辅助落料机构上的翻转片受到小纸箱挤压转动贴近大纸箱箱口，并在箱口处形成类似漏斗的四个斜坡，方便小纸箱滑入大纸箱内，省去了精准定位大纸箱箱口的时间，失误率低；
(2)设置扭簧，便于翻转片复位，循环操作；
(3)两夹爪内表面设置2～10°倾斜和摩擦纹，对箱子的夹持更加稳固；
(4)本发明的自动套箱机构成本较低，稳定可靠，便于大规模推广应用，尤其是在汽车刹车片生产领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明自动套箱机构的结构图；
图2为本发明自动套箱机构的辅助落料机构的结构图；
图3为本发明自动套箱机构的机械爪的结构图；
图4为本发明自动套箱机构的第二水平传送带的结构图；
图5为本发明自动套箱机构的第一升降机构和水平直线行走机构的结构图；
图6为本发明自动套箱机构的第二升降机构的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的自动套箱机构，包括第一水平传送带1、第二水平传送带2、机械爪3、第一升降机构4、水平直线行走机构5、第二升降机构6、辅助落料机构7和龙门架8。
机械爪3，用于抓取小纸箱，其包括两夹爪31、四个第一滑块32、两第一滑轨33、两第一螺母34、一第一水平丝杆35、一机械架36和一第一电机37。其中，两夹爪31正对设置，二者相对运动，从而张开或者夹紧小纸箱。考虑到两夹爪31下垂设置，夹紧的小纸箱容易松动滑落，为了防止滑料，所述两夹爪31内表面朝正对彼此的方向倾斜2～10°夹角，两夹爪31内表面分别设置有摩擦纹。作为驱动部分，四个第一滑块32两两一组分别与两夹爪31固定，同一夹爪31对应连接的两个第一滑块32嵌套在两第一滑轨33上，两第一滑轨33水平平行固定在机械架36底部，从而提供导向作用；第一电机37固定在机械架36上并与第一水平丝杆35传动连接，第一水平丝杆35上分别设置有左旋丝段和右旋丝段，两第一螺母34分别与两夹爪31固定且分别与左旋丝段和右旋丝段螺纹连接。如此，通过第一电机37驱动第一水平丝杆35转动，就能驱动两夹爪31相对或者相背运动，从而夹紧或者放开小纸箱。具体的，机械架36与第一升降机构4连接。
第一升降机构4，驱动机械爪3上下运动，从而提起或者放下小纸箱。具体的，第一升降机构4包括一第三电机41、一第三丝杆42、三伸缩杆43和一升降板44。作为驱动部分，第三丝杆42分别与机械架36和一升降板44轴承连接，水平直线行走机构5包括一滑板54，第三丝杆42与滑板54螺纹连接，第三电机41固定在滑板54上并与第三丝杆42传动连接。如此，就能通过第三电机41驱动第三丝杆42转动，机械架36相对于滑板54上下运动。为了使得上下运动更加稳定，防止抖动，三伸缩杆43分别以第三丝杆42为中心呈120°旋转对称设置，三伸缩杆43穿过滑板54且两端分别固定连接机械架36和升降板44。
水平直线行走机构5，驱动第一升降机构4整体在第一水平传送带1和第二水平传送带2之间来回行走，搬运物料。其包括两第二滑轨51、一第二丝杆52、一第二电机53和一滑板54。其中，作为支撑受力部件，龙门架8跨越横跨第一水平传送带1和第二水平传送带2上方。作为导向部分，两第二滑轨51水平平行固定在龙门架8顶部，滑板54嵌套在两第二滑轨51上；作为驱动部分，第二丝杆52与滑板54螺纹连接、与第二电机53传动连接。如此，通过第二电机53，就能驱动滑板54沿第二滑轨51来回运动，从而驱动第一升降机构4整体在第一水平传送带1和第二水平传送带2之间来回行走，搬运物料。
辅助落料机构7，对大纸箱进行扩口，方便小纸箱放入。其包括一框体71、四个翻转片72和四个复位机构73，其中，框体71水平设置且中间开设有落料空腔，框体71与第一升降机构4固定，四个翻转片72分别呈90°旋转对称设置于框体71落料空腔内并与框体71铰连接，四个复位机构73分别连接框体(71)和四个翻转片72并驱动翻转片72绕铰连接轴转动复位。如此，在下料过程中，翻转片72受到小纸箱挤压转动贴近大纸箱箱口，并在箱口处形成类似漏斗的四个斜坡，方便小纸箱滑入大纸箱内，省去了精准定位大纸箱箱口的时间，失误率低，能适应不同开口尺寸的大纸箱。具体的，所述复位机构73为扭簧，其嵌套在翻转片72绕铰连接轴上且两端分别连接翻转片72与框体71。
第二升降机构6，驱动辅助落料机构7上下运动，从而适应不同高度的大纸箱来料。其包括一第四电机61、一第四丝杆62和一升降块63，第四丝杆62沿空间铅垂方向设置并与龙门架8轴承连接，第四电机61与第四丝杆62传动连接，升降块63与第四丝杆62螺纹连接并与框体71固定连接。如此，通过第四电机61驱动第四丝杆62转动，就能使辅助落料机构7上下运动，适应不同高度的大纸箱来料。
作为进出料机构部分，第一水平传送带1用于传送小纸箱。第二水平传送带2用于传送大纸箱，为了适应不同宽度的大纸箱来料，所述第二水平传送带2包括若干滚轴21、两限位板22和固定架25。若干滚轴21沿水平面内平行排列并分别与固定架25轴承连接，通过外界动力驱动滚轴21转动，从而使得大纸箱来料水平直线运动。两限位板22正对设置于滚轴21上方且两限位板22之间设置有进料通道，两限位板22靠近进料侧距离较远、远离进料侧距离较近。如此，可调节大纸箱保持在滚轴21的中间位置，便于精准对齐。为了调节两限位板22之间的间距，从而适应不同宽度的大纸箱来料，所述第二水平传送带2还包括两滑竿23、两第二滑块27、一手柄24、一第五丝杆26，两限位板22分别固定连接两第二滑块27，两滑竿23穿过两第二滑块27并分别与固定架25固定，第五丝杆26上分别设置有左旋丝段和右旋丝段，两第二滑块27分别与左旋丝段和右旋丝段螺纹连接，第五丝杆26与手柄24固定。如此，转动手柄24，带动第五丝杆26转动，驱动两限位板22相对或者相背运动，调节二者之间的间距。
本发明的自动套箱机构作业方式如下：
首先，根据大纸箱的宽度和高度，调节手柄24和第四电机61；
其次，小纸箱从第一水平传送带1进入，大纸箱从第二水平传送带2进入，通过第一升降机构4驱动机械爪3下降并抓取小纸箱，再上升；
接着，经水平直线行走机构5驱动第一升降机构4和机械爪3水平位移到大纸箱上方；
然后，再通过第一升降机构4驱动机械爪3下降，驱动翻转片72翻转，机械爪3贴着翻转片72伸入大纸箱内，完成套箱；
最后，松开机械爪3，第一升降机构4驱动机械爪3上升，再原路返回到第一水平传送带1上方，准备抓取下一个小纸箱。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。