一种纸板自动上料机的制作方法

本实用新型属于包装输送机械技术领域，尤其涉及一种纸板自动上料机。

背景技术：

瓦楞纸板因机械强度高能抵受搬运过程中的碰撞和摔跌，被广泛用作纸箱生产的主要原料，纸箱包装是一种常见的包装形式，在纸包机中，纸板的上料方式是人工上料，人工上料的工作效率低，工作强度大，纸板难以准确的定量甚至不能定量的分批输送，并难以保证纸板码垛整齐规范，码垛质量差。

按照包装要求，如何自动化地将输送过来的整剁纸板定量的分批输送到下一个包装机，具有广阔的市场前景。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的纸板的上料方式采用人工上料的问题，本实用新型提供一种纸板自动上料机。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下，一种纸板自动上料机，包括机架、抓取机构和设置在机架上的桁架机械手，所述桁架机械手用于驱动抓取机构在X方向和Y方向移动，纸垛的堆叠方向为Y方向，所述抓取机构包括吊架，所述吊架上沿 X方向依次滑动设置有纸板挡板组件、尖钩角挡板组件和纸板托叉组件，所述尖钩角挡板组件具有尖端，所述纸板挡板组件具有挡板，所述尖端和挡板分别在尖钩角挡板组件和纸板挡板组件上沿Y方向滑动，所述尖端与纸板平行并朝向纸垛，所述纸板托叉组件具有货叉，所述货叉的朝向与尖端的朝向相同，当所述挡板抵靠在纸垛的一侧时，所述货叉从纸垛的另一侧插入。

作为优选，所述抓取机构还包括纸板压板组件，所述纸板压板组件位于纸板挡板组件和尖钩角挡板组件之间，所述纸板压板组件包括压板和固定设置在吊架上的压板气缸，所述压板与压板气缸的活塞杆固定连接，所述压板朝向纸垛的顶端并沿Y方向运动。当挡板抵靠在纸垛的一侧时，货叉从纸垛的另一侧插入后，压板气缸驱动压板抵靠在被货叉分出的纸垛顶端，有效防止纸垛在输送过程中歪斜或散落，提高该纸板自动上料机的可靠性和稳定性。

作为优选，所述抓取机构还包括吸盘组件，所述吸盘组件包括吸盘和固定设置在吊架上的吸盘气缸，所述吸盘与吸盘气缸的活塞杆固定连接，所述吸盘朝向纸垛的顶端并沿Y方向运动，所述吊架上设置有四个所述吸盘组件，四个所述吸盘组件相对于纸垛顶端的四个角均匀分布。当剩余纸板的数量不足定量的设定值时，吸盘气缸驱动吸盘向纸垛的顶端运动，通过吸盘吸取纸板，提高该纸板自动上料机的自动化程度；四个吸盘的设置提高吸盘吸取纸板的可靠性。

作为优选，所述吊架上固定设置有托叉导轨，所述尖钩角挡板组件包括叉板和叉板支撑板，所述叉板支撑板的顶端固定设置有与托叉导轨配合的叉板滑块，其底端固定设置有Y向叉板气缸，所述叉板与Y向叉板气缸的活塞杆固定连接并沿Y方向运动，若干所述尖端设置在叉板侧面，且呈锯齿形，所述吊架上固定设置有用于驱动叉板滑块滑动的X向叉板气缸。Y向叉板气缸先驱动叉板向下运动，X向叉板气缸再驱动叉板滑块滑动，使叉板的尖端插入纸垛， Y向叉板气缸再驱动叉板向上运动，使叉板将纸垛的一侧抬起，方便货叉插入纸垛，保证货叉成功插入纸垛。

作为优选，所述纸板托叉组件包括托叉支架，所述托叉支架的顶端固定设置有与托叉导轨配合的托叉滑块，所述货叉固定设置在托叉支架的底端，所述货叉的数量为两个，所述吊架上固定设置有用于驱动托叉滑块滑动的X向托叉气缸。两个货叉沿垂直于插入纸垛的方向分布，方便货叉插入纸垛，保证纸垛被货叉叉起后的稳定性，防止纸垛在货叉上摆动和歪斜。

进一步地，所述吊架上固定设置有挡板导轨，所述纸板挡板组件包括挡板支撑板，所述挡板支撑板的顶端固定设置有与挡板导轨配合的挡板滑块，其底端固定设置有Y向挡板气缸，所述挡板与 Y向挡板气缸的活塞杆固定连接并沿Y方向运动，所述吊架上固定设置有用于驱动挡板滑块滑动的X向挡板气缸，当所述挡板靠近纸垛运动时，挡板的侧面与纸垛的侧面接触。当挡板抵靠在纸垛的一侧，尖端或货叉在纸垛的另一侧插入纸垛时，挡板的设置避免纸垛偏斜，提高该纸板自动上料机的可靠性。

进一步地，所述桁架机械手包括X向导轨、Y向导轨和驱动组件，所述X向导轨固定设置在机架上，所述驱动组件包括安装板、 X向驱动装置和Y向驱动装置，所述安装板滑动设置在X向导轨上并由X向驱动装置驱动滑动，所述Y向导轨滑动设置在安装板上并由Y向驱动装置驱动滑动，所述Y向导轨沿纸垛的堆叠方向滑动，所述吊架与Y向导轨的底端固定连接。吊架在桁架机械手的驱动下在X方向和Y方向移动，桁架机械手的结构简单可靠，成本较低。

进一步地，所述X向驱动装置和Y向驱动装置分别选用X向减速机和Y向减速机，所述X向减速机和Y向减速机均固定在安装板上，所述X向减速机的输出端上固定有与X向导轨配合的齿轮，所述Y向减速机的输出端上也固定有与Y向导轨配合的齿轮，所述安装板上设置有与X向导轨配合的X向滑块和与Y向导轨配合的Y向滑块。

进一步地，该纸板自动上料机还包括设置在纸垛侧方的输送机构，所述输送机构包括输送框架和设置在输送框架上的皮带组，所述输送框架的两侧均固定设置有推板气缸，所述输送框架上位于皮带组的起始端也固定设置有推板气缸，所述推板气缸的活塞杆上固定设置有推板，三个所述推板分别与纸板的三个侧面接触。桁架机械手带动抓取机构移动到输送机构的上方，将抓取的纸垛放置在皮带上，通过三个推板的整理后纸垛整齐规范，再经输送机构输送至下一设备，提高该纸板自动上料机的整理精度。

有益效果：本实用新型的纸板自动上料机将整剁纸板定量的分批输送到下一个包装机，抓取机构的纸板挡板组件、尖钩角挡板组件、纸板托叉组件和纸板压板组件的配合使抓取机构稳定可靠的抓取定量的纸板；在桁架机械手驱动抓取机构输送纸板的过程中，纸板托叉组件和纸板压板组件有效防止纸板的歪斜或散落，抓取机构输送纸板的过程稳定可靠；输送机构的推板将纸垛规整，提高该纸板自动上料机构的码垛整齐度和码垛质量；当剩余纸板的数量不足定量的设定值时，吸盘气缸驱动吸盘向纸垛的顶端运动，通过吸盘吸取纸板，提高该纸板自动上料机的自动化程度；本实用新型的纸板自动上料机提高整剁纸板定量分批输送的工作效率，降低人力和工时成本，提高产量，提高纸板定量分批的精度和码垛的质量。

附图说明

图1是本实用新型纸板自动上料机的主视示意图；

图2是本实用新型纸板自动上料机的侧视示意图；

图3是本实用新型纸板自动上料机的桁架机械手的立体结构示意图；

图4是本实用新型纸板自动上料机的桁架机械手的主视示意图；

图5是本实用新型纸板自动上料机的桁架机械手的侧视示意图；

图6是本实用新型纸板自动上料机的桁架机械手的俯视示意图；

图7是本实用新型纸板自动上料机的抓取机构的立体结构示意图；

图8是本实用新型纸板自动上料机的抓取机构的主视示意图；

图9是本实用新型纸板自动上料机的抓取机构的主视示意图；

图10是本实用新型纸板自动上料机的抓取机构的侧视示意图；

图11是本实用新型纸板自动上料机的抓取机构的俯视示意图；

图12是本实用新型纸板自动上料机的输送机构的立体结构示意图；

图13是本实用新型纸板自动上料机的输送机构的主视示意图；

图14是本实用新型纸板自动上料机的输送机构的侧视示意图；

图15是本实用新型纸板自动上料机的输送机构的俯视示意图；

图中1、机架，2、抓取机构，21、吊架，211、托叉导轨， 212、挡板导轨，22、纸板挡板组件，221、挡板，222、挡板支撑板， 223、挡板滑块，224、Y向挡板气缸，225、X向挡板气缸，23、尖钩角挡板组件，231、叉板，232、尖端，234、叉板支撑板，235、叉板滑块，236、Y向叉板气缸，237、X向叉板气缸，24、纸板托叉组件，241、货叉，242、托叉支架，243、托叉滑块，244、X向托叉气缸，25、纸板压板组件，251、压板，252、压板气缸，26、吸盘组件，261、吸盘，262、吸盘气缸，3、桁架机械手，31、X向导轨，32、Y向导轨，331、安装板，332、X向减速机，333、Y向减速机，334、齿轮，335、X向滑块，336、Y向滑块，4、输送机构， 41、输送框架，42、皮带组，421、皮带轮，422、皮带，423、皮带电机，43、推板气缸，44、推板，5、纸垛。

具体实施方式

实施例

如图1～11所示，一种纸板自动上料机，包括机架1、抓取机构 2和设置在机架1上的桁架机械手3，所述桁架机械手3用于驱动抓取机构2在X方向和Y方向移动，待定量分批的纸垛5位于抓取机构2的下方，纸垛5的堆叠方向为Y方向，X方向与Y方向垂直，所述抓取机构2包括吊架21，所述吊架21上沿X方向依次滑动设置有纸板挡板组件22、尖钩角挡板组件23和纸板托叉组件24，所述尖钩角挡板组件23具有尖端232，所述纸板挡板组件22具有挡板221，所述尖端232和挡板221分别在尖钩角挡板组件23和纸板挡板组件22上沿Y方向滑动，所述尖端232与纸板平行并朝向纸垛 5，所述纸板托叉组件24具有货叉241，所述货叉241的朝向与尖端232的朝向相同，当所述挡板221抵靠在纸垛5的一侧时，所述货叉241从纸垛5的另一侧插入。如图1、2、12、13、14和15所示，该纸板自动上料机还包括设置在纸垛5侧方的输送机构4，所述输送机构4包括输送框架41和设置在输送框架41上的皮带组 42，皮带组42包括转动设置在输送框架41上的皮带轮421和与皮带轮421配合的皮带422，皮带轮421由皮带电机423驱动转动，所述输送框架41的两侧均固定设置有推板气缸43，所述输送框架 41上位于皮带组42的起始端也固定设置有推板气缸43，所述推板气缸43的活塞杆上固定设置有推板44，三个所述推板44分别与纸板的三个侧面接触。

如图7～11所示，为了纸垛5输送过程中不歪斜和不散落，所述抓取机构2还包括纸板压板组件25，所述纸板压板组件25位于纸板挡板组件22和尖钩角挡板组件23之间，所述纸板压板组件25包括压板251和固定设置在吊架21上的压板气缸252，所述压板 251与压板气缸252的活塞杆固定连接，所述压板251朝向纸垛 5的顶端并沿Y方向运动；为了实现自动化运输剩余的不定量值的纸板，所述抓取机构2还包括吸盘组件26，所述吸盘组件26包括吸盘261和固定设置在吊架21上的吸盘气缸262，所述吸盘261与吸盘气缸262的活塞杆固定连接，所述吸盘261朝向纸垛5的顶端并沿Y方向运动，吸盘261为真空吸盘261，所述吊架21上设置有四个所述吸盘组件26，四个所述吸盘组件26相对于纸垛5顶端的四个角均匀分布；为了方便货叉241插入纸垛5，所述吊架21上固定设置有托叉导轨211，所述尖钩角挡板组件23包括叉板231和叉板支撑板234，所述叉板支撑板234的顶端固定设置有与托叉导轨 211配合的叉板滑块235，其底端固定设置有Y向叉板气缸236，所述叉板231与Y向叉板气缸236的活塞杆固定连接并沿Y方向运动，若干所述尖端232设置在叉板231侧面，且呈锯齿形，所述吊架21上固定设置有用于驱动叉板滑块235滑动的X向叉板气缸237；所述纸板托叉组件24包括托叉支架242，所述托叉支架242的顶端固定设置有与托叉导轨211配合的托叉滑块243，所述货叉241固定设置在托叉支架242的底端，所述货叉241的数量为两个，两个货叉241沿垂直于插入纸垛5的方向分布，所述吊架21上固定设置有用于驱动托叉滑块243滑动的X向托叉气缸244。所述吊架21上固定设置有挡板导轨212，所述纸板挡板组件22包括挡板支撑板 222，所述挡板支撑板222的顶端固定设置有与挡板导轨212配合的挡板滑块223，其底端固定设置有Y向挡板气缸224，所述挡板 221与Y向挡板气缸224的活塞杆固定连接并沿Y方向运动，所述吊架21上固定设置有用于驱动挡板滑块223滑动的X向挡板气缸 225，当所述挡板221靠近纸垛5运动时，挡板221的侧面与纸垛 5的侧面接触。

如图3～6所示，所述桁架机械手3包括X向导轨31、Y向导轨 32和驱动组件，所述X向导轨31固定设置在机架1上，所述驱动组件包括安装板331、X向驱动装置和Y向驱动装置，所述安装板 331滑动设置在X向导轨31上并由X向驱动装置驱动滑动，所述 Y向导轨32滑动设置在安装板331上并由Y向驱动装置驱动滑动，所述Y向导轨32沿纸垛5的堆叠方向滑动，所述吊架21与Y向导轨32的底端固定连接。所述X向驱动装置和Y向驱动装置分别选用 X向减速机332和Y向减速机333，所述X向减速机332和Y向减速机333均固定在安装板331上，所述X向减速机332的输出端上固定有与X向导轨31配合的齿轮334，所述Y向减速机333的输出端上也固定有与Y向导轨32配合的齿轮334，所述安装板331上设置有与X向导轨31配合的X向滑块335和与Y向导轨32配合的Y向滑块336。

工作原理如下：

待定量分批的纸垛5到达抓取机构2下方的指定位置后，Y向减速机333驱动Y向导轨32向下运动，当Y向导轨32带动纸板抓取机构2到达纸垛5位置时，Y向气缸驱动叉板231下移至尖端 232以上的纸板数量为定量值时，Y向挡板气缸224驱动挡板221下移使挡板221与叉板231相对，X向挡板气缸225再驱动挡板 221抵靠在纸垛5的侧面，X向叉板气缸237驱动叉板231使叉板 231的尖端232插入纸垛5后，Y向气缸再驱动叉板231上移使叉板 231向上抬起定量纸板的一侧，此时X向托叉气缸244驱动货叉 241插入抬起的定量纸板的底端，X向叉板气缸237再驱动叉板 231使叉板231移出纸垛5，此时压板气缸252驱动压板251向下运动使压板251压住货叉241上的定量纸板，此时抓取动作完成；

纸板抓取机构2抓取纸板后，Y向减速机333驱动Y向导轨 32上移，X向减速机332再驱动安装板331带动Y向导轨32向输送机构4方向移动，到达指定点上方，Y向减速机333驱动Y向导轨 32下移后，压板气缸252驱动压板251向上移动脱离纸板，X向托叉气缸244驱动货叉241使货叉241移出纸垛5，纸垛5被放置在皮带422上，桁架机械手3驱动纸板抓取机构2复位，三个推板气缸43分别驱动推板44使三个推板44与纸垛5的三侧面接触，将纸垛5规整，规整好的纸板经皮带422输送至下一设备；

重复上述动作，当待定量分批的纸垛5剩余几张纸板不足定量值时，吸盘气缸262驱动吸盘261下移吸取纸板，Y向减速机 333驱动Y向导轨32上移，X向减速机332再驱动安装板331带动 Y向导轨32向输送机构4方向移动，到达指定点上方，Y向减速机 333驱动Y向导轨32下移后，吸盘261停止吸附纸板，纸垛5被放置在皮带422上，吸盘气缸262驱动吸盘261向上移动脱离纸板，桁架机械手3驱动纸板抓取机构2复位。