一种卧式高速开箱机及开箱方法与流程

本发明涉及包装机械技术领域，具体涉及一种卧式高速开箱机及开箱方法。

背景技术：

目前市场开箱产品种类繁多，有各种开箱产品，但仍然是低速为主，不能适应上下生产设备的速度，限制了现有生产线的效率，市场迫切需要一种高速开箱需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种卧式高速开箱机及开箱方法，实现纸箱的侧卧姿态开箱，整个过程的高速自动化运行，尤其适用于礼品箱的开箱。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种卧式高速开箱机，包括机架部件，和设置于机架部件上的箱坯输送机、取箱机构、开箱机构、折页机构和纸箱输送装置，取箱机构的输入抓取位与箱坯输送机的输出端对接，取箱机构的输出码放位与纸箱输送装置对接，开箱机构和折页机构布置于纸箱输送装置的两侧；取箱机构用于将箱坯从箱坯输送机上抓取放置于纸箱输送装置上，纸箱输送装置将箱坯输送至开箱机构相对应的纸箱开箱成型位置，开箱机构用于将箱坯的一侧箱面拉起，使纸箱成型侧卧放置于纸箱输送装置上，形成纸箱的开口和底部朝向两侧，折页机构用于对侧卧放置的纸箱底部进行折页成型。

按照上述技术方案，取箱机构包括取箱电机减速机、小摆臂、连杆、摆臂、固定输送带轮、输送带、活动输送带轮、取箱吸箱杆和吸盘抓手组件，取箱电机减速机的输出端与小摆臂的一端连接，小摆臂的另一端与连杆的一端铰接，摆臂通过转动轴设置于机架部件上，摆臂可绕转动轴转动，固定输送带轮与机架部件连接固定，连杆的另一端与摆臂的一端铰接，活动输送带轮设置于摆臂的另一端，固定输送带轮通过输送带与活动输送带轮连接，取箱吸箱杆的一端与活动输送带轮连接，吸盘抓手组件固设于取箱吸箱杆上。

按照上述技术方案，开箱机构包括气缸、开箱摆臂和开箱吸箱杆，气缸设置于机架部件上，气缸的活塞杆与开箱摆臂的一端铰接，开箱摆臂的另一端与开箱吸箱杆连接，开箱摆臂通过销轴与机架部件连接，可绕销轴转动，开箱吸箱杆上分布有吸盘，气缸通过开箱摆臂带动开箱吸箱杆快速旋转。

按照上述技术方案，纸箱输送装置的输送带上沿长度方向依次布置有多个传动块，两个相邻传动块之间距离大于或等于纸箱的长边与宽边之和。

按照上述技术方案，折页机构包括顶箱组件，顶箱组件包括顶箱气缸和顶箱块，顶箱气缸固设于机架部件上，顶箱块与顶箱气缸的活塞杆连接。

按照上述技术方案，折页机构还包括后小折页组件、前小折页组件、上大折页组件和下大折页组件，上大折页组件和下大折页组件分别设置于纸箱开箱成型位置的上下两侧，后小折页组件和前小折页组件分别设置于纸箱开箱成型位置的左右两侧，顶箱组件倾斜设置。

按照上述技术方案，纸箱输送装置包括上纸箱输送机构和下纸箱输送机构，上纸箱输送机构设置于下纸箱输送机构的上方，上纸箱输送机构和下纸箱输送机构从上下两侧对纸箱形成夹持输送，下纸箱输送机构的输入端伸出于上纸箱输送机构外；下纸箱输送机构的输入端超出上纸箱输送机构部分作为取箱机构的输出码放位。

按照上述技术方案，箱坯输送机包括右箱输送组件、左箱输送组件和左右调节组件，右箱输送组件和左箱输送组件并排平行设置，左右调节组件与右箱输送组件和左箱输送组件连接，左右调节组件用于调节右箱输送组件和左箱输送组件之间的距离。

按照上述技术方案，箱坯输送机还包括固定机架，固定机架上还设有两个箱坯成型阻挡装置，左箱输送组件和右箱输送组件设置于固定机架上，两个箱坯成型阻挡装置分别设置于左箱输送组件和右箱输送组件的输出端，左箱输送组件和右箱输送组件的外侧设有挡板；箱坯放置于左箱输送组件和右箱输送组件上，挡板从两侧对箱坯进行限位，箱坯成型阻挡装置对左箱输送组件和右箱输送组件上的箱坯进行阻挡定位并防止箱坯超出掉落；

左箱输送组件和右箱输送组件结构相同，均包括直线导轨、箱坯推动块、箱坯气缸和同步带，同步带通过两个同步带轮布置于固定机架上，直线导轨布置于同步带的一侧，箱坯推动块设置于直线导轨上，并与同步带连接，箱坯气缸固设于固定机架上，箱坯气缸的一端与同步带连接，箱坯气缸带动同步带来回运转，同步带带动箱坯推动块沿直线导轨来回移动；箱坯放置于同步带上，箱坯推动块从后方对同步带上的箱坯进行限位。

一种采用以上所述的卧式高速开箱机的开箱方法，包括以下步骤：

1)通过箱坯输送机将竖立放置的箱坯输送至取箱机构的输入抓取位；

2)取箱机构将竖立放置的箱坯抓取后，平放至纸箱输送装置上；

3)纸箱输送装置将平放的箱坯输送至纸箱开箱成型位置，开箱机构将箱坯的一个箱面吸取后快速旋转成形，完成纸箱的开箱成型；

4)折页机构对纸箱底部的大页和小页进行折页，实现纸箱的底部成型，然后通过封胶器进行底部封底；

5)下纸箱输送机构与上纸箱输送机构从上下两侧夹持纸箱向前推的方式。

本发明具有以下有益效果：

取箱机构将箱坯输送机上竖立排列的箱坯快速抓取到纸箱输送装置的纸箱开箱成型位置，开箱机构将纸箱吸取后快速旋转成形，折页机构快速动作对纸箱进行折页封底，使纸箱底部成型或完成小页和大页的折页功能，从而实现纸箱的底部成型，纸箱输送装置实现折页功能地同时向前输送出箱；依次快速实现箱坯自动输送、抓取、开箱、成形和折页，高速自动化运行，进而实现纸箱的侧卧姿态开箱，整个过程的高速自动化运行，尤其适用于礼品箱的开箱。

附图说明

图1是本发明实施例中卧式高速开箱机的立面图；

图2是本发明实施例中箱坯输送机的立面图；

图3是本发明实施例中取箱机构的立面图；

图4是本发明实施例中开箱机构的立面图；

图5是本发明实施例中折页机构的立面图；

图6是本发明实施例中下纸箱输送机构的立面图；

图7是本发明实施例中上纸箱输送机构的立面图；

图中，101-机架部件，102-箱坯输送机，201-右箱输送组件，202-左箱输送组件，203-左右调节组件；

103-取箱机构，301-取箱电机减速机，302-小摆臂，303-连杆，304-摆臂，305-固定输送带轮，306-输送带，307-活动输送带轮，308-取箱吸箱杆，309-吸盘抓手组件；

104-开箱机构，401-气缸，402-开箱摆臂，403-开箱吸箱杆，404-吸盘；

105-折页机构，501-后小折页组件，502-下大折页组件，503-前小折页组件，504-上大折页组件，505-顶箱组件；

106-下纸箱输送机构，601-下电机，602-下输送带轮，603-下输送带，604-下传动块，605-下护栏调节，606-侧边调节；

107-上纸箱输送机构，701-上电机，702-上输送带轮，703-上护栏，704-上输送带，705-上护栏调节，706-上传动块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图7所示，本发明提供的一个实施例中的卧式高速开箱机，包括机架部件101，和设置于机架部件101上的箱坯输送机102、取箱机构103、开箱机构104、折页机构105和纸箱输送装置，取箱机构103的输入抓取位与箱坯输送机102的输出端对接，取箱机构103的输出码放位与纸箱输送装置对接，开箱机构104和折页机构105布置于纸箱输送装置的两侧；取箱机构用于将箱坯从箱坯输送机102上抓取放置于纸箱输送装置上，纸箱输送装置将箱坯输送至开箱机构104相对应的纸箱开箱成型位置，开箱机构104用于将箱坯的一侧箱面拉起，使纸箱成型侧卧放置于纸箱输送装置上，形成纸箱的开口和底部朝向两侧，折页机构105用于对侧卧放置的纸箱进行折页封底；实现自动抓取箱坯、开箱成型、纸箱封底和纸箱输送。

进一步地，取箱机构103包括取箱电机减速机301、小摆臂302、连杆303、摆臂304、固定输送带轮305、输送带306、活动输送带轮307、取箱吸箱杆308和吸盘抓手组件309，取箱电机减速机301的输出端与小摆臂302的一端连接，小摆臂302的另一端与连杆303的一端铰接，摆臂304通过转动轴设置于机架部件101上，摆臂304可绕转动轴转动，固定输送带轮305套设于转动轴上，与机架部件101连接固定，连杆303的另一端与摆臂304的一端铰接，活动输送带轮307设置于摆臂304的另一端，固定输送带轮305通过输送带306与活动输送带轮307连接，取箱吸箱杆308的一端与活动输送带轮307连接，吸盘抓手组件309固设于取箱吸箱杆308上；取箱电机减速机301通过小摆臂302相继带动连杆303、摆臂304和取箱吸箱杆308绕转动轴转动，活动输送带轮307随摆臂304转动过程中与固定输送带轮305形成相对移动及转动，从而通过输送带306驱动活动输送带轮307自转，活动输送带轮307通过取箱吸箱杆308带动吸盘抓手组件309快速翻转转动，使吸盘抓手组件309快速移动的同时旋转90度，实现快速取箱的功能。

进一步地，取箱电机减速机301和固定输送带轮305均固设于机架部件101上，整个取箱机构103只有一套动力，活动输送带轮307及固定输送带轮305的转动是通过连杆303的带动摆臂304绕固定输送带轮305摆动，使吸盘抓手组件309快速移动的同时进行翻转，将箱坯输送机102中竖直码放的箱坯吸取后水平放置于纸箱输送装置上，实现快速取箱的功能。

进一步地，取箱吸箱杆308套设于摆臂304的另一端，与活动输送带轮307连接，并与摆臂304成90°布置。

进一步地，开箱机构104包括气缸401、开箱摆臂402和开箱吸箱杆403，气缸401设置于机架部件101上，气缸401的活塞杆与开箱摆臂402的一端铰接，开箱摆臂402的另一端与开箱吸箱杆403连接，开箱摆臂402通过销轴与机架部件101连接，可绕销轴转动，开箱吸箱杆403上分布有吸盘404，气缸401通过开箱摆臂402带动开箱吸箱杆403快速旋转；将箱坯的一个箱面吸住后向上拉起使箱坯结合自身重力快速成形为纸箱。

进一步地，开箱摆臂402上竖向分布有多个安装孔，用于调节开箱吸箱杆403的安装位置。

进一步地，纸箱输送装置的输送带上沿长度方向依次布置有多个传动块，两个相邻传动块之间距离大于或等于纸箱的长边与宽边之和；箱坯被取箱机构103水平放置于纸箱输送装置上的两个相邻传动块之间，开箱机构104将箱坯的一个箱面吸住后向上拉起时，传动块抵住箱坯的侧后方，使纸箱更好的快速成型，并且纸箱输送装置输送纸箱时传动块可从后方推动纸箱，更好的完成纸箱输送。

进一步地，折页机构105包括顶箱组件505，顶箱组件505包括顶箱气缸和顶箱块，顶箱气缸固设于机架部件101上，顶箱块与顶箱气缸的活塞杆连接；顶箱气缸相对于开箱机构104设置于纸箱输送装置的另一侧，顶箱气缸带动顶箱块进行伸缩对自锁底成型纸箱进行封底。

进一步地，折页机构105还包括后小折页组件501、前小折页组件503、上大折页组件504和下大折页组件502，上大折页组件504和下大折页组件502分别设置于纸箱开箱成型位置的上下两侧，后小折页组件501和前小折页组件503分别设置于纸箱开箱成型位置的左右两侧，顶箱组件505倾斜设置。

进一步地，后小折页组件501、前小折页组件503、上大折页组件504和下大折页组件502均包括折页气缸和折页板，折页板通过转轴固设于机架部件101上，可绕转轴转动，折页气缸的活塞杆与折页板的一端连接，折页气缸伸缩带动折页板绕转轴翻转，对纸箱的两对大页和两对小页进行折页封底，特点是每个折页都是单独的动力，实现快速顶箱或折页的功能。

进一步地，也可将折页气缸替换为折页电机，折页电机通过连接杆与折页板连接，带动折页板翻转。

进一步地，折页机构105分为两套配置，一种针对底部为自锁底成型纸箱，只配置有顶箱组件505，另外一种针对普通纸箱，需要配置后小折页组件501、前小折页组件503、上大折页组件504和下大折页组件502；

进一步地，吸盘抓手组件309包括横梁和多个抓手组，多个抓手组沿横梁的长度方向分布，每个抓手组的上端与横梁连接，每个抓手组均包括吸取式抓手。

进一步地，卧式高速开箱机还包括封胶器，折页机构105和封胶器沿输送方向依次设置于下纸箱输送机构106的一侧。

进一步地，纸箱输送装置包括上纸箱输送机构107和下纸箱输送机构106，上纸箱输送机构107设置于下纸箱输送机构106的上方，上纸箱输送机构107和下纸箱输送机构106从上下两侧对纸箱形成夹持输送，下纸箱输送机构106的输入端伸出于上纸箱输送机构107外；下纸箱输送机构106的输入端超出上纸箱输送机构107部分作为取箱机构103的输出码放位。

进一步地，上纸箱输送机构107和/或下纸箱输送机构106的输送带上沿长度方向均设有传动块，两个相邻传动块之间距离大于或等于纸箱的长边与宽边之和；箱坯被取箱机构103水平放置于纸箱输送装置上的两个相邻传动块之间，开箱机构104将箱坯的一个箱面拉起时，传动块抵住即将成型纸箱的下箱面，使纸箱更好的快速成型。

进一步地，下纸箱输送机构106包括下电机601、下输送带轮602、下输送带603、下传动块604、下护栏调节605、侧边调节606和两个下侧板，下侧板的两端均布置有下输送带轮602，两个下输送带轮602之间通过下输送带603连接，下输送带603上沿长度方向分布有多个下传动块604，侧边调节606通过丝杆分别与两个下侧板连接，侧边调节606包括下调节轮，下调节轮设置于丝杆的一端，丝杆上套设有两个螺纹块，两个螺纹块分别与两个下护栏连接，下侧板调节驱动丝杆转动通过螺纹块使两个下侧板之间相向移动，用于调节两个下侧板之间的距离，从而适用于不同规格的纸箱；两个下侧板的外侧均设有下护栏，下护栏调节605通过丝杆分别与两个下护栏连接，丝杠通过其上套设的螺纹块与下护栏连接，下护栏调节605驱动丝杆转动，使两个下护栏相向移动，用于调节两个下护栏之间的距离。上纸箱输送机构107包括上电机701、上输送带轮702、上护栏703、上输送带704、上护栏调节705、传动块和上侧板，上侧板的两端均布置有上输送带轮702，两个上输送带轮702之间通过上输送带704连接，上输送带704上沿长度方向分布有多个上传动块706，两个上侧板的外侧均设有上护栏703，上护栏调节705通过丝杆分别与两个上护栏703连接，丝杠通过其上套设的螺纹块与上护栏703连接，上护栏调节705驱动丝杆转动，使两个上护栏703相向移动，用于调节两个上护栏703之间的距离。

进一步地，吸盘抓手组件309包括横梁和多个抓手组，多个抓手组沿横梁的长度方向分布，每个抓手组的上端与横梁连接，每个抓手组均包括吸取式抓手。

进一步地，箱坯输送机102包括右箱输送组件201、左箱输送组件202和左右调节组件203，右箱输送组件201和左箱输送组件202并排平行设置，左右调节组件203与右箱输送组件201和左箱输送组件202连接，左右调节组件203用于调节右箱输送组件201和左箱输送组件202之间的距离。

进一步地，箱坯输送机102还包括固定机架，固定机架上还设有两个箱坯成型阻挡装置，左箱输送组件202和右箱输送组件201设置于固定机架上，两个箱坯成型阻挡装置分别设置于左箱输送组件202和右箱输送组件201的输出端，左箱输送组件202和右箱输送组件201的外侧设有挡板；箱坯放置于左箱输送组件202和右箱输送组件201上，挡板从两侧对箱坯进行限位，箱坯成型阻挡装置对左箱输送组件202和右箱输送组件201上的箱坯进行阻挡定位并防止箱坯超出掉落；

左箱输送组件202和右箱输送组件201结构相同，均包括直线导轨、箱坯推动块、箱坯气缸和同步带，同步带通过两个同步带轮布置于固定机架上，直线导轨布置于同步带的一侧，箱坯推动块设置于直线导轨上，并与同步带连接，箱坯气缸固设于固定机架上，箱坯气缸的一端与同步带连接，箱坯气缸带动同步带来回运转，同步带带动箱坯推动块沿直线导轨来回移动；箱坯放置于同步带上，箱坯推动块从后方对同步带上的箱坯进行限位。

一种采用以上所述的卧式高速开箱机的开箱方法，包括以下步骤：

1)通过箱坯输送机102将竖立放置的箱坯输送至取箱机构103的输入抓取位；

2)取箱机构103通过吸盘抓手组件309将侧立放置的箱坯抓取，平放至下纸箱输送机构106上；

3)下纸箱输送机构106将平放的箱坯输送至纸箱开箱成型位置上，开箱机构104通过吸盘将箱坯的一个箱面吸取后快速旋转成形，完成纸箱的开箱成型；

4)折页机构105通过气缸的快速动作，带动顶箱块或折页板快速运动，使自锁底成型纸箱底部成型或完成小页和大页的折页功能，从而实现纸箱的底部成型，然后通过封胶器进行底部封底；

5)下纸箱输送机构106与上纸箱输送机构107的上输送带704和下输送带603夹持纸箱向前推的方式，实现折页功能地同时向前输送。

本发明的工作原理：

参照图1～图7所示，本发明提供的一个实施例中的卧式高速开箱机，包括机架部件101，和设置于机架部件101上的箱坯输送机102、取箱机构103、开箱机构104、折页机构105、下纸箱输送机构106和上纸箱输送机构107，箱坯输送机102的输出端设置于取箱机构103的一侧，上纸箱输送机构107设置于下纸箱输送机构106的上方，上纸箱输送机构107设置于上输送升降机构的下方，上输送升降机构设置于机架部件101的顶部，取箱机构103上设有吸盘抓手组件309，取箱机构103的输入抓取位与箱坯输送机102的输出端对接，取箱机构103的输出码放位与下纸箱输送机构106对接；

箱坯输送机102通过输送带将侧立放置排列的箱坯输送到取箱机构103的输入抓取位，取箱机构103通过吸盘抓手组件309将侧立放置的箱坯抓取，平放至下纸箱输送机构106的开箱位，开箱机构104通过吸盘将纸箱吸取后旋转成形，完成开箱，折页机构105通过气缸的动作，带动顶箱块或折页板运动，使自锁底成型纸箱底部成型或完成小页和大页的折页功能，从而实现纸箱的底部成型，然后通过封胶器进行底部封底，下纸箱输送机构106与上纸箱输送机构107的上输送带704和下输送带603夹持纸箱向前推的方式，实现折页功能地同时向前输送。

进一步地，取箱机构103通过控制电机301的旋转，驱动小摆杆302运动，使连杆303进行快速往复运动，从而带动摆臂304高速在输入抓取位与输出放置位之间来回运动，同时固定输送带轮305带动输送带306使得活动输送带轮307作高速90度旋转运动，与输送带轮307相连的吸箱杆308一起高速作旋转运动，从而吸箱杆308的吸盘抓手组件309也高速旋转90度，实现取箱机构103的高速90度旋转取箱的功能。

进一步地，开箱机构104的气缸401通过摆臂402带动吸箱杆403快速旋转，实现吸盘404快速开箱的功能。

进一步地，折页机构105分为两套配置，一种为自锁底成型箱坯配置，另一种为底部封胶箱坯配置；对应自锁底成型箱坯配置，只需顶箱组件505即可完成自锁底纸箱的成型；对于底部封胶箱坯配置，则需要后小折页组件501、下大折页组件502、前小折页组件503和上大折页组件504共同作用，才能完成底部折页成型。

进一步地，下纸箱输送机构106与上纸箱输送机构107的上下输送带603、704级输送带上的传动块604、706夹持着纸箱向前推，实现折页功能地同时向前输送，体现高速折页与输送。

进一步地，所述的卧式高速开箱机还包括真空系统，真空系统与吸盘抓手组件309连接，为吸盘抓手组件309提供真空吸力。

一种采用以上所述的卧式高速开箱机的开箱过程，包括以下步骤：

1)箱坯输送机102通过输送带将侧立放置排列的箱坯输送到取箱机构103的输入抓取位；

2)取箱机构103通过控制电机301的旋转，驱动小摆杆302运动，使连杆303进行快速往复运动，从而带动摆臂304高速在输入抓取位与输出放置位之间来回运动，同时固定输送带轮305带动输送带306使得活动输送带轮307作高速90度旋转运动，与输送带轮307相连的吸箱杆308一起高速作旋转运动，从而吸箱杆308的吸盘抓手组件309也高速旋转90度，实现取箱机构103的高速90度旋转取箱的功能；

3)开箱机构104的气缸401通过摆臂402带动吸箱杆403快速旋转，实现吸盘404快速开箱的功能；

4)折页机构105分为两套配置，一种为自锁底成型箱坯配置，另一种为底部封胶箱坯配置；对应自锁底成型箱坯配置，只需顶箱组件505即可完成自锁底纸箱的成型；对于底部封胶箱坯配置，则需要后小折页组件501、下大折页组件502、前小折页组件503和上大折页组件504共同作用，才能完成底部折页成型；

5)下纸箱输送机构106与上纸箱输送机构107的上下输送带603、704级输送带上的传动块604、706夹持着纸箱向前推，实现折页功能地同时向前输送，体现高速折页与输送。

本发明的工作流程是：箱坯输送机102通过输送带将侧立放置排列的箱坯输送到取箱机构103的输入抓取位；取箱机构103通过控制电机301的旋转，驱动小摆杆302运动，使连杆303进行快速往复运动，从而带动摆臂304高速在输入抓取位与输出放置位之间来回运动，同时固定输送带轮305带动输送带306使得活动输送带轮307作高速90度旋转运动，与输送带轮307相连的吸箱杆308一起高速作旋转运动，从而吸箱杆308的吸盘抓手组件309也高速旋转90度，实现取箱机构103的高速90度旋转取箱的功能；开箱机构104的气缸401通过摆臂402带动吸箱杆403快速旋转，实现吸盘404快速开箱的功能；折页机构105通过顶箱组件505或后小折页组件501、下大折页组件502、前小折页组件503和上大折页组件504共同作用，完成底部自锁或底部折页成型；下纸箱输送机构106与上纸箱输送机构107的上下输送带603、704级输送带上的传动块604、706夹持着纸箱向前推，实现折页功能地同时向前输送，体现高速折页与输送。

综上所述，取箱机构103通过吸盘抓手组件309将箱坯输送机102上侧立排列的箱坯快速抓取到下纸箱输送机构106的开箱位，开箱机构104通过吸盘将纸箱吸取后快速旋转成形，折页机构105通过气缸的快速动作，带动顶箱块或折页板快速运动，使自锁底成型纸箱底部成型或完成小页和大页的折页功能，从而实现纸箱的底部成型，然后通过封胶器进行底部封底，下纸箱输送机构106与上纸箱输送机构107的上输送带704和下输送带603夹持纸箱向前推的方式，实现折页功能地同时向前输送出箱；依次快速实现箱坯自动输送、抓取、开箱、成形、折页和封胶，高速自动化运行，进而实现纸箱的侧卧姿态开箱，整个过程的高速自动化运行，尤其适用于礼品箱的开箱。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。