一种全自动纸板加工生产线的制作方法

[0001]
本发明涉及纸板生产技术领域，特别是指一种全自动纸板加工生产线。


背景技术：

[0002]
在目前的工业生产中，纸栈板的生产都是完全依靠人工加工生产，生产效率低下，需要大量工作人员共同协作才能完成产量要求，造成重复繁杂的人工劳动和生产成本；并且产品的质量容易受工作人员的经验和实际操作影响，导致产品品质不稳定。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种全自动纸板加工生产线，能够自动完成纸栈板的生产工序，提高生产效率和质量。
[0004]
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种全自动纸板加工生产线，包括机械臂单元，环绕所述机械臂单元设置的纸板上料单元、纸板定位单元、脚墩上料单元、脚墩定位单元、脚墩粘胶单元和成品下料单元，以及电控箱和操作台；所述纸板上料单元用于放置待加工的纸板；所述纸板定位单元用于定位纸板以供所述机械臂单元精确抓取；所述脚墩上料单元用于放置待加工的脚墩；所述脚墩定位单元用于定位脚墩以供所述机械臂单元精确抓取；所述脚墩粘胶单元对所述机械臂单元抓取后的纸板和脚墩进行加工处理；所述成品下料单元用于放置加工后的成品；所述电控箱与所述机械臂单元电性连接；所述操作台与所述电控箱电性连接，用于设置工作参数。
[0005]
所述机械臂单元包括基座、机械手臂和吸取装置，所述机械手臂与所述电控箱电性连接；所述吸取装置包括与所述机械手臂连接的机架，及真空发生器、脚墩吸取组件、纸板吸取组件和激光测高传感器；所述真空发生器安装在所述机架上，且分别与所述脚墩吸取组件、纸板吸取组件的吸盘连通；所述脚墩吸取组件、纸板吸取组件分别安装在所述机架的不同表面；所述激光测高传感器安装在所述机架的上部，用于感应纸板或脚墩的高度。
[0006]
所述脚墩吸取组件包括若干第一直线导轨、悬挂支架、前后驱动气缸、上下驱动气缸、升降支架、若干脚墩吸盘和定位推动横杆；所述第一直线导轨设置在所述机架的下表面；所述悬挂支架与所述第一直线导轨滑接配合；所述前后驱动气缸安装在所述机架上，其活动端与所述悬挂支架连接，用于驱动所述悬挂支架沿所述第一直线导轨进行横向移动；所述上下驱动气缸固定在所述悬挂支架的下方，并与所述升降支架连接，用于驱动所述升降支架进行升降运动；所述升降支架沿水平方向设置；所述脚墩吸盘沿所述升降支架的轴线方向等间隔排列，并与所述真空发生器连通；所述定位推动横杆位于所述升降支架的下方，用于推动脚墩以实现平齐。
[0007]
所述纸板吸取组件包括固定座、导管、纸板吸盘、若干导向杆、接触板和弹性件；所述固定座安装在所述机架的前面；所述导管连接并贯穿所述固定座，其一端与所述纸板吸盘连接、另一端与所述真空发生器连通；所述导向杆与所述固定座伸缩配合；所述接触板连接在所述导向杆的底端，其上与所述纸板吸盘相对的位置设置有供所述纸板吸盘活动穿设
的让位孔；所述弹性件设置在所述接触板与所述固定座之间，用于推动所述接触板远离所述固定座。
[0008]
所述纸板定位单元包括第一底座、支撑平板和升降组件；所述支撑平板的下表面枢接配合在所述第一底座的顶端，其上表面设置有一对相垂直的挡条；所述升降组件的底端固定在所述第一底座上，其顶端与所述支撑平板的下表面枢接配合，所述升降组件的升降运动带动所述支撑平板旋转以调整角度。
[0009]
所述纸板定位单元还包括枢接支架，所述枢接支架沿水平横向连接在所述支撑平板的下表面，并与所述第一底座的顶端枢接配合，所述第一底座的顶端设置有供所述枢接支架装配的转轴。
[0010]
所述升降组件为丝杆加丝套的组合机构。
[0011]
所述脚墩定位单元包括第二底座、滑槽、缺料检测装置、有料检测装置、压轮和侧推气缸；所述滑槽倾斜设置在所述第二底座上；所述缺料检测装置、有料检测装置、压轮和侧推气缸均设置在所述滑槽的下端部；所述缺料检测装置高于所述有料检测装置；所述压轮的两端分别与所述滑槽的两侧壁枢接配合，用于压住脚墩防止被所述机械臂单元带起；所述侧推气缸设置在所述滑槽的其一侧壁上，用于将脚墩推向所述滑槽的另一侧壁。
[0012]
所述滑槽的宽度由其顶端向底端方向逐渐变小。
[0013]
所述脚墩上料单元包括置料台，及与所述置料台相对设置的侧推整托整型装置；所述侧推整托整型装置包括整型推面型材、第三底座、侧推气缸、气缸支架、排气节流阀和进气节流阀；所述整型推面型材滑接配合在所述第三底座上，其前端面作为基准面；所述侧推气缸的固定端安装在所述气缸支架上，其活动端与所述整型推面型材连接，用于驱动所述整型推面型材进行水平横向移动；所述进气节流阀、排气节流阀分别与所述侧推气缸连通，用于控制所述侧推气缸的工作。
[0014]
采用上述技术方案后，本发明通过机械臂单元结合其它各类夹具治具完成纸板生产的各项工序，只需在操作台设置好工作参数后自动化完成生产线，无需人工参与，大大提高了生产效率、降低了劳动强度，节约了生产成本；由机械结构全自动生产后可以提高产品的标准化、提升产品良率。
附图说明
[0015]
图1为本发明具体实施例的结构示意图；图2为本发明具体实施例吸取装置的立体图；图3为本发明具体实施例脚墩吸取组件的立体图；图4为本发明具体实施例纸板吸取组件的立体图；图5为本发明具体实施例纸板定位单元的正面立体图；图6为本发明具体实施例纸板定位单元的背面立体图；图7为本发明具体实施例脚墩定位单元的立体图；图8为本发明具体实施例脚墩定位单元的部分结构放大图；图9为本发明具体实施例侧推整托整型装置的立体图；图10为本发明具体实施例侧推整托整型装置的侧视图；附图标号说明：
机械臂单元1；基座11；机械手臂12；吸取装置13；机架131；真空发生器132；脚墩吸取组件133；第一直线导轨1331；悬挂支架1332；前后驱动气缸1333；上下驱动气缸1334；升降支架1335；脚墩吸盘1336；定位推动横杆1337；吊架1338；定位气缸1339；导向柱1330；通孔133a；限位凸缘133b；纸板吸取组件134；固定座1341；导管1342；纸板吸盘1343；导向杆1344；接触板1345；弹性件1346；让位孔1347；挡圈1348；激光测高传感器135；纸板上料单元2；纸板定位单元3；第一底座31；支撑平板32；升降组件33；丝杆331；丝套332；挡条34；枢接支架35；转轴36；鱼眼轴承37；脚墩上料单元4；置料台41；侧推整托整型装置42；整型推面型材421；让位空间4210；外框架4211；竖向连杆4212；第三底座422；侧推气缸423；气缸支架424；排气节流阀425；进气节流阀426；第二直线导轨427；垫高型材428；脚墩定位单元5；第二底座51；滑槽52；缺料检测装置53；有料检测装置54；压轮55；侧推气缸56；脚墩粘胶单元6；成品下料单元7；电控箱8；操作台9。
具体实施方式
[0016]
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
[0017]
本发明为一种全自动纸板加工生产线，包括机械臂单元1，环绕机械臂单元1设置的纸板上料单元2、纸板定位单元3、脚墩上料单元4、脚墩定位单元5、脚墩粘胶单元6和成品下料单元7，以及电控箱8和操作台9。
[0018]
纸板上料单元2用于放置待加工的纸板；纸板定位单元3用于定位纸板以供机械臂单元1精确抓取；脚墩上料单元4用于放置待加工的脚墩；脚墩定位单元5用于定位脚墩以供机械臂单元1精确抓取；脚墩粘胶单元6对机械臂单元1抓取后的纸板和脚墩进行加工处理；成品下料单元7用于放置加工后的成品；电控箱8与机械臂单元1电性连接；操作台9与电控箱8电性连接，用于设置工作参数。
[0019]
参考图1至图10所示，示出了本发明的具体实施例。
[0020]
上述机械臂单元1包括基座11、机械手臂12和吸取装置13，机械手臂12与电控箱8电性连接。
[0021]
参考图2至图4所示，为本发明的吸取装置13，包括与机械手臂12连接的机架131、真空发生器132、脚墩吸取组件133、纸板吸取组件134和激光测高传感器135。真空发生器132安装在机架131上，且分别与脚墩吸取组件133、纸板吸取组件134的吸盘连通；脚墩吸取组件133、纸板吸取组件134分别安装在机架131的不同表面；激光测高传感器135安装在机架131的上部，用于感应纸板或脚墩的高度。通过真空发生器132、脚墩吸取组件133和纸板吸取组件134的组合，在同一个机构内既能完成纸板上料，又能完成脚墩上料，同时通过机械手臂12带动机架131移动，还可以完成成品下料，整体机构功能高、兼容性高，实现纸板生产的机械化搬运流程，提高了生产效率、减少了工人的劳动强度。
[0022]
参考图3所示，上述脚墩吸取组件133包括若干第一直线导轨1331、悬挂支架1332、前后驱动气缸1333、上下驱动气缸1334、升降支架1335、若干脚墩吸盘1336和定位推动横杆
1337。第一直线导轨1331设置在机架131的下表面；悬挂支架1332与第一直线导轨1331滑接配合；前后驱动气缸1333安装在机架131上，其活动端与悬挂支架1332连接，用于驱动悬挂支架1332沿第一直线导轨1331进行横向移动；上下驱动气缸1334固定在悬挂支架1332的下方，并与升降支架1335连接，用于驱动升降支架1335进行升降运动；升降支架1335沿水平方向设置；脚墩吸盘1336沿升降支架1335的轴线方向等间隔排列，并与真空发生器132连通；定位推动横杆1337位于升降支架1335的下方，用于推动脚墩以实现平齐。
[0023]
上述悬挂支架1332的两端均设置有向下延伸的吊架1338，定位推动横杆1337的两端分别连接在两吊架1338的底端内侧。
[0024]
上述脚墩吸取组件133还包括定位气缸1339，定位气缸1339设置在吊架1338的底端外侧，用于沿定位推动横杆1337的轴向推动脚墩以对准脚墩吸盘1336。
[0025]
上述脚墩吸取组件133还包括导向柱1330，导向柱1330垂直设置在升降支架1335的上表面，并贯穿悬挂支架1332；悬挂支架1332设置有供导向柱1330穿设的通孔133a。导向柱1330对升降支架1335的运动起导向作用，并可辅助悬吊升降支架1335，避免升降支架1335的重力全部集中在上下驱动气缸1334上。本实施例中，导向柱1330的数量设置有两个，分别位于上下驱动气缸1334的两侧，保证升降支架1335的工作更加稳定。
[0026]
上述导向柱1330的顶端设置有沿其径向凸出的限位凸缘133b，限位凸缘133b的半径大于通孔133a，可避免导向柱1330向下掉出通孔133a，以限制升降支架1335（及脚墩吸盘1336）的最低高度。
[0027]
上述脚墩吸取组件133通过设置定位推动横杆1337，在脚墩吸盘1336进行工作前，可将多个脚墩推动平齐实现定位，便于升降支架1335上的多个脚墩吸盘1336进行多个脚墩一次性抓取，自动化程度高，极大提高生产效率；而上下驱动气缸1334、前后驱动气缸1333分别输出动力最终实现脚墩的升降和横移，以搬运至目的位置。
[0028]
参考图4所示，为本发明的纸板吸取组件134，包括固定座1341、导管1342、纸板吸盘1343、若干导向杆1344、接触板1345和弹性件1346。固定座1341安装在机架131的前面；导管1342连接并贯穿固定座1341，其一端与纸板吸盘1343连接、另一端与真空发生器132连通；导向杆1344与固定座1341伸缩配合；接触板1345连接在导向杆1344的底端，其上与纸板吸盘1343相对的位置设置有供纸板吸盘1343活动穿设的让位孔1347；弹性件1346设置在接触板1345与固定座1341之间，用于推动接触板1345远离固定座1341。
[0029]
上述导向杆1344的数量设置有4个，分别设置在固定座1341的四角位置，以便较稳固地固定住接触板1345，对应的弹性件1346的数量也是4个。
[0030]
上述导向杆1344的设置方向与导管1342相平行，则接触板1345常态下与导管1342相垂直，以便推动接触板1345顶紧纸板吸盘1343吸住的纸板。
[0031]
上述弹性件1346为套置在导向杆1344上的弹簧。
[0032]
上述固定座1341上设置有用于限制导向杆1344伸缩位置的挡圈1348。
[0033]
上述纸板吸取组件134通过设置导向杆1344、接触板1345和弹性件1346，形成一个具有弹性缓冲功能的机构，当纸板变形时使得纸板吸盘1343无论纸板是否凹陷都能够吸取，更适用于吸取面积较大的纸板；并且在搬运途中弹性件1346顶出接触板1345紧贴纸板而防止其晃动，包装搬运过程的稳定性。
[0034]
参考图5和图6所示，为本发明的纸板定位单元3。
[0035]
上述纸板定位单元3包括第一底座31、支撑平板32和升降组件33。支撑平板32的下表面枢接配合在第一底座31的顶端，其上表面设置有一对相垂直的挡条34；升降组件33的底端固定在第一底座31上，其顶端与支撑平板32的下表面枢接配合，升降组件33的升降运动带动支撑平板32旋转以调整角度。
[0036]
上述挡条34设置在支撑平板32的相临边上，以充分利用支撑平板32的表面积。
[0037]
上述纸板定位单元3还包括枢接支架35，枢接支架35沿水平横向连接在支撑平板32的下表面，并与第一底座31的顶端枢接配合，第一底座31的顶端设置有供枢接支架35装配的转轴36，则支撑平板32调整角度时是以一条线为轴，结构更加稳定。本实施例中，枢接支架35与支撑平板32的对角线相平行，以保证支撑平板32调整角度时受力更加均匀，提高结构的稳定性。
[0038]
上述升降组件33与支撑平板32的枢接点高于第一底座31的顶端，则在进行板材定位时，升降组件33只负责调整支撑平板32的角度和少量承重，而由第一底座31、挡条34进行主要的承重，避免进行板材定位时大量的重力都集中在升降组件33的顶端而压坏升降组件33。
[0039]
上述升降组件33的顶端通过一鱼眼轴承37与支撑平板32的下表面枢接配合。
[0040]
上述升降组件33为丝杆331加丝套332的组合机构。
[0041]
上述纸板定位单元3通过将支撑平板32枢接配合在第一底座31上，并由升降组件33驱动以进行角度调整，可以实现支撑平板32任意角度的倾斜设置，在进行板材定位时，板材可以依靠自重沿支撑平板32下滑并抵在两挡条34上，完成自动定位，既可以节省定位时间，又可以降低设备成本。
[0042]
参考图7和图8所示，为本发明的脚墩定位单元5。
[0043]
上述脚墩定位单元5包括第二底座51、滑槽52、缺料检测装置53、有料检测装置54、压轮55和侧推气缸56。滑槽52倾斜设置在第二底座51上；缺料检测装置53、有料检测装置54、压轮55和侧推气缸56均设置在滑槽52的下端部；缺料检测装置53高于有料检测装置54；压轮55的两端分别与滑槽52的两侧壁枢接配合，用于压住脚墩防止被机械臂单元1带起；侧推气缸56设置在滑槽52的其一侧壁上，用于将脚墩推向滑槽52的另一侧壁。
[0044]
上述滑槽52的宽度由其顶端向底端方向逐渐变小，则更为宽大的滑槽52上端部方便直接放置脚墩，更为窄小的滑槽52下端部方便脚墩定位时侧推气缸56推动脚墩以贴壁，减少侧推气缸56的行程。
[0045]
上述缺料检测装置53的高度对应脚墩定位时滑槽52底部第一个脚墩与第三个脚墩之间。则缺料检测装置53检测到滑槽52内不多于一个脚墩的时候就发出警报。
[0046]
上述有料检测装置54的高度对应脚墩定位时滑槽52底部的脚墩。
[0047]
上述缺料检测装置53、有料检测装置54均为红外感应开关。
[0048]
上述脚墩定位单元5通过设置倾斜的滑槽52引导脚墩的向下滑动，脚墩依靠自重向下滑落至指定的位置，并由侧推气缸56将脚墩推动横移并贴壁，完成最终的定位，整个过程操作少、定位块，既节省时间又可以降低设备成本；缺料检测装置53、有料检测装置54用于检测滑槽52内的脚墩数量情况，以提高设备的工作稳定性。
[0049]
此外，上述脚墩上料单元4包括置料台41，及与置料台41相对设置的侧推整托整型装置42。侧推整托整型装置42包括整型推面型材421、第三底座422、侧推气缸423、气缸支架
424、排气节流阀425和进气节流阀426。整型推面型材421滑接配合在第三底座422上，其前端面作为基准面；侧推气缸423的固定端安装在气缸支架424上，其活动端与整型推面型材421连接，用于驱动整型推面型材421进行水平横向移动；进气节流阀426、排气节流阀425分别与侧推气缸423连通，用于控制侧推气缸423的工作。
[0050]
上述第三底座422上设置有供整型推面型材421滑接配合的第二直线导轨427。本实施例中，第二直线导轨427通过垫高型材428安装在第三底座422上，使用不同高度的垫高型材428可以调整第二直线导轨427的高度，以适配不同的规格要求。
[0051]
上述气缸支架424安装在第三底座422上，以实现两者的相对固定。本实施例中，整型推面型材421的后端面设置有供侧推气缸423和气缸支架424配合的让位空间4210，则整型推面型材421在缩回、为置料台41作出避让的时候，气缸支架424及其上的侧推气缸423插入整型推面型材421内，整体占据的空间更小。
[0052]
上述整型推面型材421包括外框架4211，以及连接在外框架4211前端面的若干竖向连杆4212。
[0053]
上述侧推整托整型装置42通过整型推面型材421与第三底座422滑接配合，并由侧推气缸423进行推动整型推面型材421相对于第三底座422进行伸缩，在生产流水线中，在托盘进料时侧推气缸423可以带动整型推面型材421缩回以作出避让，而当脚墩需要定位时侧推气缸423可以带动整型推面形成伸出，其前端面作为基准面，并且伸出位置可以随意调节。
[0054]
通过上述方案，本发明通过机械臂单元1结合其它各类夹具治具完成纸板生产的各项工序，只需在操作台9设置好工作参数后自动化完成生产线，无需人工参与，大大提高了生产效率、降低了劳动强度，节约了生产成本；由机械结构全自动生产后可以提高产品的标准化、提升产品良率。
[0055]
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。