一种装卸料装置及打包机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及物品包装领域，特别是涉及打包机用的装卸料装置及打包机。


背景技术：

[0002]
纸箱包装机是用成型纸板来自动连续包装玻璃瓶、pet瓶、易拉罐、大口瓶等，适合于啤酒、饮料、调味品、食品等自动化生产线。现有的纸箱包装机一般由容器进口和容器分割器组成的容器组、纸板进口、包装成型装置组成。通过容器组对容器进行分列排阵，然后将容器推入或者放置在纸板上，再通过包装成型装置对纸箱进行卷边形成箱体，最后进行密封。整个打包过程流水线作业，流水线长，占地面积广，每个工序之间通过传输带进行连接，打包完成后传输带直接将货物运输至末端掉落，掉落的货物再由守在此处的工人进行整理、移动、堆砌；卸货岗位需要有人一直站岗，浪费人力。
[0003]
因此本领域技术人员致力于开发一种能够自动堆砌货物的装卸料装置。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够自动堆砌货物的装卸料装置。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供了一种装卸料装置，包括升降结构，所述升降结构包括底板，所述底板的一侧设有控制电机，所述控制电机上连接有丝杆，所述丝杆上的丝杆螺母上固定有横向滑块，所述横向滑块设于第五滑轨上，所述第五滑轨与丝杆平行设置；
[0006]
所述底板上位于所述控制电机邻侧处设有交叉梯，所述交叉梯由多组呈十字交叉连接的支杆组成，每组呈十字交叉连接的支杆的中间交叉点通过螺栓活动连接，每两组呈十字交叉连接的支杆之间通过对应位置的支杆首尾活动连接，位于底板上一组的呈十字交叉连接的支杆的两个支杆端部，一端固定连接在底板上，一端固定连接在所述横向滑块上，位于交叉梯顶端的呈十字交叉连接的支杆之间设置有放物板或者堆砌部；
[0007]
所述控制电机的控制中心可接受进料或者出料的信息。
[0008]
为了保护物品不被压损，以及满足分层对物品堆砌的要求，所述升降结构的上方设有堆砌部，所述堆砌部上设有多层置物区。
[0009]
较佳的，所述堆砌部由左右两侧的框架、支撑底板和设置在两个框架之间的多个隔板构成。
[0010]
为了给控制电机一个转动的信号，所述控制电机的控制中心的信号输入端与打包机的总控中心得信号输出端连接。
[0011]
一种打包机，包括机架，机架包括平行间隔设置的第一机箱和第二机箱，第一机箱和第二机箱之间架设有移动装置，移动装置的左侧架设有卸料装置，卸料装置的下方为出料位置，第一机箱前侧设有进料位置；
[0012]
打包机的进料位置和出料位置均设置有上述的装卸料装置，控制电机的信号输入端与打包机的总控中心的信号输出端连接。
[0013]
为了准确控制电机升降，第一机箱上对应位于进料位置或位于出料位置处的装卸料装置均设有接近开关。
[0014]
更为优选的，为了确保进料和出料的精准性，进而确定控制电机的运转圈数，进一步提升自动装卸料装置的准确性，第一机箱的外侧边上设有进料挡板，且进料挡板与装卸料装置相对应处开设有进料口，位于进料位置处的接近开关设于进料口的旁侧。
[0015]
本实用新型通过给控制电机一个升降或者下降的信号，进而控制丝杆转动，在通过丝杆螺母带动横向滑块移动，在通过横向滑块移动带动交叉梯升高或者降落，进而达到进料时堆砌物品以及出料时堆砌物品的作用，降低了人力成本。
附图说明
[0016]
图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
[0017]
图2是本实用新型带有堆砌部的立体结构示意图；
[0018]
图3是本实用新型实施例2的立体结构示意图一；
[0019]
图4是本实用新型实施例2的立体结构示意图二；
[0020]
图5是本实用新型实施例2的内部的立体结构示意图一；
[0021]
图6是本实用新型实施例2的内部的立体结构示意图二；
[0022]
图7是本实用新型实施例2中机架的立体结构示意图；
[0023]
图8是本实用新型实施例2中三轴定位龙门架的立体结构示意图；
[0024]
图9是本实用新型实施例2中夹具装置的立体结构示意图；
[0025]
图10是本实用新型实施例2中卸料装置的立体结构示意图；
[0026]
图11是图10的爆炸结构示意图；
[0027]
图12是本实用新型实施例2中定位装置的立体结构示意图；
[0028]
图13是图12的爆炸结构示意图；
[0029]
图14是本实用新型实施例2中移动装置的立体结构示意图；
[0030]
图15是本实用新型实施例2中移动装置、卸料装置、定位装置组合后的俯视结构示意图；
[0031]
图16是本实用新型实施例2中托盘结构的立体结构示意图；
[0032]
图17是图16的爆炸结构示意图；
[0033]
图18是本实用新型实施例2中进料挡板的立体结构示意图；
[0034]
图19是本实用新型实施例2中控制系统的原理框图；
[0035]
图20是本实用新型实施例2中控制系统流程图一；
[0036]
图21是本实用新型实施例2中控制系统流程图二；
[0037]
图22是本实用新型实施例2中控制系统中卸料过程的流程图（即产品打包合格后的流程图）；
[0038]
图23是本实用新型实施例2中控制系统中排出不合格产品的流程图（即产品打包不合格的流程图）；
[0039]
说明：图21的流程图中第一步与图20的流程图的最后一步衔接。
具体实施方式
[0040]
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，需注意的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0041]
实施例2
[0042]
如图1至2所示，一种装卸料装置，包括升降结构72，升降结构72包括底板725，底板725的一侧设有控制电机721，此处的控制电机可为伺服电机或者步进电机；控制电机721上连接有丝杆722，丝杆722上的丝杆螺母上固定有横向滑块723，横向滑块723设于第五滑轨724上，第五滑轨724与丝杆722平行设置；
[0043]
底板725上位于控制电机721邻侧处设有交叉梯727，交叉梯由多组呈十字交叉连接的支杆组成，每组呈十字交叉连接的支杆的中间交叉点通过螺栓活动连接，每两组呈十字交叉连接的支杆之间通过对应位置的支杆首尾活动连接，位于底板上一组的呈十字交叉连接的支杆的两个支杆端部，一端固定连接在底板上，一端固定连接在横向滑块723上，位于交叉梯顶端的呈十字交叉连接的支杆之间设置有放物板726或者堆砌部71；
[0044]
控制电机721的控制中心可接受进料或者出料的信息。
[0045]
为了防止物品被压变形，以及满足对特殊物品进行分层堆砌的要求，升降结构72的上方设有堆砌部71，堆砌部71上设有多层置物区。
[0046]
具体的，堆砌部71由左右两侧的框架711、支撑底板712和设置在两个框架711之间的多个隔板713构成。
[0047]
进一步，需要将控制电机721的控制中心的信号输入端与打包机的总控中心的信号输出端连接，让打包机根据进出料的实际情况，控制控制控制电机旋转，进而使交叉梯升起或者下降，实现自动堆砌货物的效果。
[0048]
替换性方案，也可选择在底板725上设重量传感器，重量传感器感通过信号处理器与控制电机721的控制中心的信号输入端连接，通过重力传感器给控制电机信号。
[0049]
使用时，控制电机接收到打包机或者重力传感器发出的转动信号后，会根据转动信号，进行正转或者反转来控制交叉梯的升降，实现自动堆砌货物的效果。
[0050]
实施例2
[0051]
如图3至23所示，一种打包机，包括机架1，机架1包括平行间隔设置的第一机箱11a和第二机箱11b，第一机箱11a和第二机箱11b之间架设有移动装置2，移动装置2的左侧架设有卸料装置3，卸料装置的下方为出料位置，第一机箱11a前侧设有进料位置；打包机的进料位置和出料位置均设置有前述的装卸料装置7，控制电机的信号输入端与打包机的总控中心的信号输出端连接。控制电机的信号输入端与打包机的总控中心的信号输出端连接。在打包机结构中，将位于进料位置的装卸料装置为带有堆砌部的装卸料装置，位于出料位置的装卸料装置为不带有堆砌部的装卸料装置。
[0052]
为了便于及时感觉上料或者出料情况，第一机箱11a上对应位于进料位置或位于出料位置处的装卸料装置7均设有接近开关17。优选的，第一机箱11a的外侧边上设有进料
挡板16，且进料挡板16与装卸料装置7相对应处开设有进料口161，位于进料位置处的接近开关17设于进料口161的旁侧；当有纸箱上料时，接近开关触发，并将信号反馈回打包机的总控中心，然后再由打包机的总控中心接收、处理信号，再向装卸料装置7的控制电机的控制器发出转动信号，进而控制装卸料装置7上升或者下降，更为优选的，当控制电机采用进步电机时，配合使用光电开关，可以通过光电开关精确控制形成，实现电机的自动往返、回位。
[0053]
进一步，打包机的第一机箱11a和第二机箱11b之间形成空置区12；第一机箱11a和第二机箱11b之间架设有移动装置2；移动装置位于空置区的正上方；移动装置2的左侧架设有卸料装置3，右侧设有定位装置4；第一机箱11a前侧设有装卸料装置7；装卸料装置7设置在第一机箱11a的前侧面的进料位置14内；进料位置14穿过第一机箱11a与空置区12连通；第一机箱11a和第二机箱11b左右侧分别架设有支架13；支架13上设有移动的夹具装置6；具体的，移动的夹具装置6和拍摄装置10三轴定位龙门架5实现移动，其中夹具装置6固定在三轴定位龙门架z轴上，保证夹具能够在三维空间内运动。
[0054]
更为优选的，三轴定位龙门架上还设有拍摄装置，具体的，拍摄装置10固定设置在三轴定位龙门架5的x轴上，一方面保证了相机距离纸盒的距离，进而确保相机拍摄箱子的完整性，另一方面确保相机能够在箱子上方的水平面上，可对箱子进行多角度拍摄；铜鼓设置拍摄装置，可对夹具抓取瓶子、放置瓶子前纸箱状态以及纸箱的初始状态进行抓拍，并通过抓拍图像分析判断每个位置是否合格。
[0055]
移动装置2包括两个滑轨21；两个滑轨21分别相对设置在第一机箱11a和第二机箱11b的上表面的内侧边上；两个滑轨21之间设置有可滑动的托盘结构22；托盘结构22的一侧与丝杆23的丝杆螺母231固定连接；丝杆23与第二机箱11b上的滑轨21平行设置。这样托盘结构通过丝杆带动，即可在空置区上方滑动。
[0056]
更为优选的，第一机箱11a和第二机箱11b的上表面设置支撑板15；两个滑轨21分别相对设置在支撑板15的内侧；丝杆23与第二机箱11b上的滑轨21设置在同一支撑板15上；通过支撑板的过渡连接移动装置和机架，便于将移动装置从机箱上拆卸下来；进一步，丝杆23通过两个架子24设置在支撑板15上，且丝杆23的螺纹杆232设置在滑轨21的上方，更利于丝杆螺母带动托盘结构移动，使得托盘结构滑动更加顺畅。对应的支架13也可直接架设在支撑板15上，将位于支撑板左右两侧的支架分别记为第一支架13a和第二支架13b。
[0057]
更为优选的，托盘结构22包括底板221和摆动板222；摆动板222可相对底板221摆动，使摆动板与底板之间形成夹角，摆动板相对底板倾斜；具体的，摆动板222的一侧边与底板221的一侧边通过铰链连接，即可使得摆动板相对底板221滑动，摆动板222侧边与竖直设置的第一气缸224的推杆固定连接。这样当物品放在托盘结构上之后，通过第一气缸的推杆带动摆动板向上运动，进而使得摆动板相对底板呈倾斜状；倾斜状的摆动板便于打包物品，特别是瓶装物品，可以利用重力的作用，有效防止小型瓶装物品在打包盒内倾倒的情况。
[0058]
摆动板222的前端面设有第一挡板225，第一挡板225与丝杆同侧，第一挡板上设有第一位置感应器226；以便于检测纸箱位置，对纸箱进行前后定位。
[0059]
卸料装置3包括卸料板31；卸料板31与第二气缸33的推杆固定连接，且卸料板31滑动连接在第二滑轨34；第二气缸33和第二滑轨34竖直固定设置在第四支架35上；第四支架35架设在移动装置2的左侧；第四支架35的横向支杆351中部设有固定组件352；具体的，固
定组件352有两根短支杆和一横向支板组成，所述两根短支杆和横向支板与第四支架35之间形成井字形框架，供第二气缸33和第二滑轨34竖直安装，本发明中第二气缸33和第二滑轨34均固定在横向支板上；第二气缸33和第二滑轨34竖直设置在固定组件352上，确保第二气缸33带动卸料板上下运动。使用时，由第四气缸带动卸料板相对第二滑轨上下滑动，当需要卸料时，第四气缸带动卸料板向上运动，丝杆螺母会带动托盘结构往卸料装置方向运动，当托盘结构运动到卸料板的左侧后，第四气缸带动卸料板向下运动，同时丝杆回位，打包好的纸箱将被卸料板挡在左侧，实现卸料。
[0060]
更为优选的，卸料板31通过以第二连接板32连接在第二气缸33和第二滑轨34上；这样便于卸料板从整个卸料装置上换取下来，便于维修和更换卸料板；具体的，第二连接板32由第一滑动板321和第一固定板322构成；第一固定板322的下方与卸料板31固定；第一固定板322的背面与第一滑动板321固定，第一滑动板321的背面设有与第二滑轨34配合的滑槽；第二气缸33的气缸推杆上设有第一连接块36；第一连接块36穿过第一滑动板321的下方与第一固定板322固定连接，或者第一滑动板321上对应第一连接块36开设让位口，使第一连接块穿过让位口与第一固定板322连接；卸料板31位于第四支架35的中间位置；有利于卸料板推箱子时，卸料板在推箱子时，作用力位于箱子的中间，使得受力更为均匀，确保卸料过程的稳定性，防止卸料动作造成箱内物品破碎或移位。
[0061]
移动装置2的右侧架设有定位装置4，可通过定位装置对箱子进行定位。
[0062]
定位装置4包括推块41；推块41固定连接在第五支架45的横梁451上，且推块41的底面邻接于托盘结构22的上表面；横梁451滑动连接在第五支架45上，具体的，横梁通过滑块连接在第五支架的支座452上方的第四滑轨453上；且横梁451的右侧与第四气缸46连接。这样，当打包箱通过装卸料装置7进入托盘结构后，第四气缸通过吊架固定在支架13上，第四气缸可控制横梁在第五支架上移动，进而带动推块推动打包箱移动，对打包箱进行左右定位，同时还可通过第四气缸拉回横梁，使其复位。
[0063]
控制横梁回位的替换方案，可在横梁与支座452之间设置弹簧，这样第四气缸就可以不用与横梁固定连接，只要满足第四气缸的推杆与横梁在在同一水平面即可。当第四气缸推动横梁后，第四气缸收回，弹簧拉动横梁回位。
[0064]
推块41与第三气缸43的推杆固定连接，且推块41滑动连接在第三滑轨44；第三气缸43和第三滑轨44固定在第五支架45的横梁451上。使得推块能够进行上下运动，也可以利用卸料装置的原理，将不合格的纸箱从定位装置这一侧卸载，若配合定位结构，还可实现快速卸掉报废纸箱的效果。优选的，推块41可设置在第三连接板42上，通过第三连接板42与第三气缸43和第三滑轨44连接；具体的，第三连接板42包括第二滑动板421和底板422；推块41固定在底板422的左端；第三气缸43通过第二连接块连接在底板422上；第二滑动板421竖直设置在底板422上；第二滑动板421上设有与第三滑轨44相匹配的滑槽；这样便于将推块从定位装置上卸载、更换；底板422上开设有多个条形卡槽；第二连接块和第二滑动板421均通过条形卡槽固定在底板422上，便于调整推块在水平方向的位置，以适应更多尺寸的纸箱。
[0065]
夹具装置6包括两个夹板61；两个夹板6的上方与气动手指气缸66连接，通过气动手指气缸66控制夹板夹紧或松开；任意一个夹板上设有拨片组件65，所述拨片组件65可设置在夹板外侧面或者上表面；拨片组件65由拨片651和摆动气缸652构成，拨片651设置在摆动气缸的卡盘上；这样可以控制拨片旋转，进而去拨动纸箱，使得纸箱的四边正位，以防止
纸箱的侧边不正，而影响夹具装置妨碍打包物品。
[0066]
具体的，两个夹板中只有一个夹板上设有橡胶垫；且橡胶垫为橡胶圆带，夹板61上对应橡胶圆带设有安装槽62；通过橡胶圆带的形变，夹具可以适应小瓶子物品的误差，有效防止小瓶子物品在夹持过程中滑落。
[0067]
拨片651包括连接部651b和拨条部651a；连接部上方与摆动气缸652连接，下方与拨条部连接，拨条部由两根拨条组成，且两根拨条分别设于连接部的旁侧，拨片651与装卸料装置同侧，因此可以控制拨片从装卸料装置上拉去纸箱，实现自动上纸箱。
[0068]
更为优选的，夹板61上设有可拆卸的第二挡板63，具体的，第二挡板通过螺栓连接的方式设置在夹板上，即可方便的拆卸第二挡板，通过更换不同的第二挡板，可以通过调节第二挡板的宽度使夹具可以适应不同直径的瓶子。第二挡板63的下表面设有软垫64，具体的，该软垫可为泡沫；由于大部分的药品都为小型玻璃瓶，为了防止玻璃瓶直接与第二挡板接触，因此在两者接触之间设置软垫缓冲，达到保护玻璃瓶的效果。
[0069]
对应的，第一机箱11a的外侧边上设有进料挡板16，进料挡板16与摆动气缸652同侧，且进料挡板16与装卸料装置7相对应处开设有进料口161；进料口161分为上部161a和下部161b；上部的宽度大于拨片组件65的宽度，小于隔板713的宽度，进而小于纸箱的宽度，高度大于拨片组件65的高度；下部的宽度大于或等于隔板的宽度，进而大于纸箱的宽度，高度小于两个隔板之间的高度。可以使得拨片拨拉纸箱更加准确，且依次只能拉去一个纸箱。
[0070]
机架1外套设有机罩9；起到防止灰尘和提高运作安全性的作用。
[0071]
更为进一步，机罩9的侧面设有人机交互机91，用于人工操作本装置；同时机罩9的上表面上设有三色警示灯92，用于提示系统故障。
[0072]
本发明还涉及对应的控制系统，控制系统包括系统控制中心，所述系统控制中心的信号输出端分别与三轴定位龙门架各轴电机的控制器、丝杆电机控制器、控制夹具转动的电机控制器、控制夹具夹紧或者松开的气动手指气缸、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸以及三色指示灯连接；所述系统控制中心的信号输入端分别与人机交互机、装卸料装置的升降电机、第一磁感应器以及拍摄装置的信号输出端；拍摄装置通过图片处理器与系统控制中心连接。
[0073]
人机交互机用于向本发明输入信号，包括启动、手动停止、以及设置参数等；同时系统控制中心会反馈数据给人机交互机，供使用者了解本装置的参数。
[0074]
系统控制中心内包括图片筛选模块、不合格子程序模块以及合格子程序模块；
[0075]
其中，图片筛选模块用于判断瓶子是否倾倒或者歪斜以及纸箱四边是否正位。若有瓶子倾斜或者纸箱周边不正位的情况，则为不合格，反之则合格；当判断结果为不合格时，不合格子程序模块就会启动，不合格子程序模块将会控制定位装置上的第三气缸伸缩再配合丝杆控制托盘结构运动，即可将不合格的纸箱排除；若判断结果为合格，则三轴定位龙门架配合夹具装置继续抓取瓶子，再夹具装置回到放置瓶子的位置过程中，拍摄装置再次拍照，反馈数据给系统控制中心，重复前述数据处理过程，直至夹具装置夹取最后一排瓶子后，回到放置位置处时，图片筛选模块除了判断瓶子状态外，还会判断纸箱侧边的情况，若有弯折，则向三轴定位龙门架各模组的电机、拨片组件的电机以及控制夹具旋转的电机发出信号，使三者互相配合，将纸箱侧边拨正，待拨正后，再将最后一排瓶子放入纸箱中，完成打包，然后调用合格子程序模块，合格子程序模块将会控制卸料装置的第二气缸伸缩，并
配合丝杆运动，完成卸料。
[0076]
使用时，本装置的操作步骤如下：
[0077]
步骤1：先通过控制三轴定位龙门架5运动带动拨片运动，并控制拨片从装卸料装置上7上拉取纸箱至托盘结构；
[0078]
步骤2：当摆动板上的第一位置感应器226感应到纸箱后，说明纸箱前后位置定位准确，并将该信号反馈至系统控制中心，数据处理器向第四气缸发出信号，第四气缸控制推块向卸料装置侧移动，待第四气缸到达指定位置后，并将该信号反馈给系统控制中心，对纸箱左右定位完成；
[0079]
步骤3：系统控制中心向第一气缸发出信号，与摆动板222侧边连接的第一气缸224伸出，推动摆动板222相对底板221倾斜，伸出到位，反馈信号给系统控制中心；然后系统控制中心控制三轴定位龙门架和夹具装置抓取瓶子，并对纸箱进行拍照。
[0080]
进一步，在步骤3内还包括如下步骤：
[0081]
1）移动的夹具装置到抓取瓶子的位置，抓取瓶子，然后通过三轴定位龙门架移动至放置瓶子的位置；
[0082]
2）夹具装置到放瓶位置过程中，拍摄装置拍照，判断上一次瓶子放置是否合格，如果合格，则三轴定位龙门架控制夹具装置下降，放置瓶子；如此重复，直至夹具装置夹取最后一排瓶子；
[0083]
步骤4：当夹具装置放置最后一排瓶子前，拍摄装置再次对纸箱进行拍照分析，判断纸箱的侧边是否倾斜或者弯折，若是，则控制夹具装置移动，并利用夹具装置上的瓶子将其拨正，若不是，则可控制夹具装置夹取最后一排瓶子直接放入纸箱中；
[0084]
详细过程如下：当夹具装置夹取最后一排瓶子至纸箱上方时，拍摄装置拍摄，并判断纸箱的侧边有无弯折阻碍最后一排瓶子放入纸箱；若有，则夹具装置下降过程中，转动拨片向下；通过三轴定位龙门架控制夹具装置上的瓶子去拨正纸箱的侧边；待夹具装置拨动纸箱到放瓶位置后顺势将瓶子放入箱内，完成装箱。
[0085]
替换性方案，本发明装置也可通过控制拨片组件，去拨正纸箱侧边。
[0086]
若本发明装置中未设有拨片组件，可以直接用夹持瓶子的夹具装置代替拨片组件去拨正纸箱侧边。
[0087]
在步骤3至步骤4的任何一个位置无法完成时，系统将立即停止设备动作，并报警提示。
[0088]
步骤5：待打包完成后，第一气缸下降回位，摆动板恢复水平位；
[0089]
步骤6：丝杆控制纸箱向左侧的卸料装置运动，卸料装置上的气缸控制卸料板向上运动，待纸箱运动到卸料装置的外侧后，卸料装置上的气缸控制卸料板向下运动，然后丝杆回位，卸料板挡住纸箱，完成卸料工作。
[0090]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。