用于包装盒防伪扣检测的全自动检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种包装盒加工设备，尤其涉及一种用于包装盒防伪扣检测的全自动检测系统。


背景技术：

2.包装盒应用非常广泛，很多包装盒为了满足应用需求，需要在包装盒的侧面板上安装防伪扣，比如瓶装酒包装盒，有些就会在侧面板上安装防伪扣，防伪扣必须安装方向正确、牢固，所以在包装盒出厂前有一道专门检测防伪扣是否安装牢固的流程。
3.包装盒防伪扣的传统检测方式是通过人工检测，需要依靠工作人员，肉眼观察期方向，用手或手动工具将防伪扣的内端向外顶，顶出则视为不合格，顶不出则视为合格，这种传统检测方式不但费时费力、效率低下，而且需要依赖工作人员对顶出力的把握和经验来判断是否合格，可能导致检测精度不够而降低产品合格率，同时难以与整个生产线配合形成自动化系统，不利于包装盒的智能化、自动化、规模化生产。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种检测准确的用于包装盒防伪扣检测的全自动检测系统。
5.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种用于包装盒防伪扣检测的全自动检测系统，包括机架和安装于所述机架上的检测台、自动机械臂、夹持气缸、吸盘安装板、夹持吸盘、推盒气缸、推盒推板、推板吸盘、顶扣装置、支撑气缸、支撑推板、控制器，能够横向移动的所述自动机械臂置于横向的所述检测台的上方，用于夹持包装盒的竖向的所述夹持气缸的上端与所述自动机械臂连接，所述夹持气缸的推杆的下端与所述吸盘安装板连接，所述吸盘安装板的下端与所述夹持吸盘连接，横向的所述推盒气缸安装于所述检测台上，所述推盒气缸的推杆与竖向的所述推盒推板连接，所述推板吸盘安装于所述推盒推板上，所述夹持吸盘和所述推板吸盘分别通过气管与气源连接，用于将防伪扣的内端向外顶的所述顶扣装置安装于所述检测台上并与所述推盒气缸分别位于所述夹持吸盘的相对两侧，所述支撑气缸安装于所述顶扣装置的旁边，所述支撑气缸的推杆与所述支撑推板连接，所述支撑推板上设有用于所述防伪扣的外端穿过的通孔，所述自动机械臂的控制输入端、所述夹持气缸的控制输入端、所述夹持吸盘的控制输入端、所述推盒气缸的控制输入端、所述推板吸盘的控制输入端、所述顶扣装置的控制输入端和所述支撑气缸的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接。
7.上述结构中，检测台为整个检测流程提供安装基础和作业平台；自动机械臂是一种能够实现自动化移动功能的类似于手臂一样的智能机械，也可以称为机械手，根据需要可以设置三轴(即相互垂直的x、y、z轴)运动机构、两轴 (即相互垂直的x、y轴)运动机构、单向直线往复运动机构、旋转机构、伸缩机构等，是一种能够由控制器控制的多向运动机械，其具体驱动部件、传动部件等都是根据实际需要而定，是一种成熟技术，在本技术方案中，
自动机械臂只需要能够实现单向直线往复运动即可；夹持气缸是用于夹持和释放包装盒的驱动气缸；吸盘安装板用于连接夹持气缸和夹持吸盘；夹持吸盘用于夹持和释放包装盒，其作用原理是利用对与吸盘连接的气管的气源控制，利用真空吸附原理实现对包装盒的吸取夹持和释放功能，其控制方式一般是在气管上安装电磁阀，也可以是直接控制气源启停，即夹持吸盘的控制输入端为其连接气管上的电磁阀的控制输入端或气源的控制输入端，具体根据实际需要而定；推盒气缸是用于推动包装盒的驱动气缸；推盒推板是用于推动包装盒的推板；推板吸盘与夹持吸盘的原理相同，只是与包装盒接触的部位不同，夹持吸盘与包装盒的侧面板外表面接触，推板吸盘与包装盒的底板外表面接触；顶扣装置是一种能够在控制器控制下对包装盒的防伪扣的内端产生由内而外的顶力的装置，其具体结构可以有多种变化；支撑气缸是用于对包装盒的外表面产生支撑的驱动气缸；支撑推板用于对包装盒的侧板外表面产生支撑作用；控制器用于将各种电子信号进行整合计算并控制各电子部件动作，实现自动化控制，采用常规控制器即可。
8.作为优选，为了实现顶扣功能并实现对顶扣动力和移动距离的精确控制，所述顶扣装置包括顶扣气缸、传动轴、滑槽板、顶扣柱、滑动轴和顶扣柱限位机构，横向的所述顶扣气缸的推杆与横向的所述传动轴两端中的第一端连接，所述滑槽板安装于所述传动轴上靠近两端中第二端的外周上，所述滑槽板为平面板且与所述传动轴的轴向相互平行，所述滑槽板上设有条形且为通孔结构的滑槽，所述滑槽与所述传动轴的轴向之间具有10-30
°
的夹角且所述滑槽中靠近所述传动轴第二端的一端更加靠近所述传动轴，所述顶扣柱两端中的第一端设有凹槽且两侧的槽壁分别设有顶扣柱通孔，所述滑槽板的一部分置于所述凹槽内且所述滑动轴同时穿过两个所述顶扣柱通孔和所述滑槽，所述顶扣柱限位机构通过固定板与所述机架连接，所述顶扣柱限位机构设有限位内腔，所述传动轴穿过所述限位内腔且所述滑槽板置于所述限位内腔内，所述顶扣柱限位机构设有内外相通的限位通孔，所述顶扣柱两端中的第二端由内而外穿过所述限位通孔，所述顶扣柱的轴向与所述传动轴的轴向相互垂直，所述顶扣气缸的控制输入端与所述控制器的控制输出端对应连接。
9.作为优选，为了便于加工和组装，所述顶扣柱限位机构包括第一限位板、第二限位板和第三限位板，竖向的所述第一限位板、竖向的所述第二限位板和竖向的所述第三限位板均设有限位板通孔，所述第一限位板与所述固定板连接，所述第二限位板和所述第三限位板均与所述第一限位板连接，所述第二限位板置于所述第一限位板与所述第三限位板之间，所述第二限位板上靠近所述第三限位板的一侧表面设有限位凹槽，所述限位凹槽的开口侧槽壁与所述第三限位板接触形成所述限位通孔。
10.作为优选，为了在实现限位功能的同时对包装盒对应侧面板的内表面实现支撑作用，所述第二限位板的外周表面和所述第三限位板的外周表面齐平且分别设有与六边形柱体形状的所述包装盒的三个安装有所述防伪扣的侧面板对应的内撑平面，所述限位凹槽为三个且每个所述限位凹槽分别位于相邻的两个所述内撑平面之间，所述顶扣柱为三个且分别穿过三个所述限位凹槽，所述滑槽板为三个且分别与三个所述顶扣柱连接，所述支撑气缸和所述支撑推板均为三个且分别与三个所述顶扣柱对应。
11.作为优选，为了在实现连接功能的同时对包装盒的一端实现定位支撑功能，所述第一限位板上靠近所述第二限位板的一侧表面为平面且所述第一限位板的外径大于所述第二限位板的外径。
12.作为优选，为了保护传动轴和滑槽板等部件并避免减少灰尘进入限位内腔内，所述第三限位板的外侧还安装有保护罩。
13.作为优选，为了使滑动轴与滑槽之间的相对移动更加顺畅，所述滑动轴的中段套装有滚动轴承，所述滚动轴承置于所述滑槽内。
14.作为优选，为了一次动作同时实现将未检测包装盒移动至检测位置和将检测后包装盒移动至下道工序位置的功能以提高生产效率，所述夹持气缸的推杆的下端与横向的连杆的上面中部连接，所述连杆与所述推盒气缸的推杆相互垂直，两个所述吸盘安装板分别与所述连杆的两端连接且位于所述连杆的下方，两个所述夹持吸盘分别安装在两个所述吸盘安装板上。
15.作为优选，为了便于在吸住包装盒之前对包装盒进行导向定位以提高对包装盒转移位置的精确度，所述吸盘安装板上位于所述夹持吸盘两侧的位置分别设有导向件，所述导向件的下端设有呈“八”字形的导向片且该导向片的下端开口宽度大于上端开口宽度。
16.作为优选，为了与前后自动化流程进行有效衔接，所述检测台上靠近包装盒进入的一侧设有用于挡住所述包装盒的挡板，所述挡板的外侧设有用于将未检测的所述包装盒送入的第一包装盒输送带，所述检测台上位于所述推盒气缸与所述顶扣装置之间的位置设有两个平行的导向板，两个所述导向板之间的位置用于临时放置所述包装盒，所述检测台的另一侧外侧设有用于将检测后的所述包装盒送出的第二包装盒输送带。
17.本实用新型的有益效果在于：
18.本实用新型通过机械臂、夹持气缸、夹持吸盘、推盒气缸和推盒推板先将待检测的包装盒移动到检测位置，再通过顶扣装置与支撑气缸和支撑推板配合实现防伪扣检测，最后通过推盒气缸、推盒推板、推板吸盘和机械臂将检测后的包装盒移动到下一工位，整个检测过程均由机械控制，不依赖于工作人员的经验判断，提高了检测精度和产品合格率，最终显著提高了包装盒防伪扣检测的效率、精度和自动化程度；本实用新型所述用于包装盒防伪扣检测的全自动检测系统能够实现全程自动化控制，能够与整个生产线配合形成自动化系统，有利于包装盒的智能化、自动化、规模化生产。
附图说明
19.图1是本实用新型所述用于包装盒防伪扣检测的全自动检测系统的立体结构示意图；
20.图2是本实用新型所述用于包装盒防伪扣检测的全自动检测系统的顶扣装置的立体结构示意图，图中未示出固定板；
21.图3是本实用新型所述用于包装盒防伪扣检测的全自动检测系统的顶扣装置的立体爆炸结构示意图，图中未示出防护罩。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
23.如图1-图3所示，本实用新型所述用于包装盒防伪扣检测的全自动检测系统包括机架19和安装于机架19上的检测台13、自动机械臂1、夹持气缸6、吸盘安装板8、夹持吸盘9、推盒气缸3、推盒推板2、推板吸盘(图中不可视)、顶扣装置15、支撑气缸18、支撑推板17、控
制器(图中未示出)，能够横向移动的自动机械臂1置于横向的检测台13的上方，用于夹持包装盒4的竖向的夹持气缸6的上端与自动机械臂1连接，夹持气缸6的推杆的下端与吸盘安装板8 连接，吸盘安装板8的下端与夹持吸盘9连接，横向的推盒气缸3安装于检测台13上，推盒气缸3的推杆与竖向的推盒推板2连接，所述推板吸盘安装于推盒推板2上，夹持吸盘9和所述推板吸盘分别通过气管与气源(图中未示出) 连接，用于将防伪扣14的内端向外顶的顶扣装置15安装于检测台13上并与推盒气缸3分别位于夹持吸盘9的相对两侧，支撑气缸18安装于顶扣装置15的旁边，支撑气缸18的推杆与支撑推板17连接，支撑推板17上设有用于防伪扣 14的外端穿过的通孔16，自动机械臂1的控制输入端、夹持气缸6的控制输入端、夹持吸盘9的控制输入端、推盒气缸3的控制输入端、所述推板吸盘的控制输入端、顶扣装置15的控制输入端和支撑气缸18的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接。
24.如图1-图3所示，本实用新型还公开了以下多种更加优化的具体结构，根据实际需要可以将上述结构与下述一种或多种结构进行叠加组合形成更加优化的技术方案。
25.为了实现顶扣功能并实现对顶扣动力和移动距离的精确控制，顶扣装置15 包括顶扣气缸22、传动轴23、滑槽板30、顶扣柱26、滑动轴33和顶扣柱限位机构，横向的顶扣气缸22的推杆与横向的传动轴23两端中的第一端连接，滑槽板30安装于传动轴23上靠近两端中第二端的外周上，滑槽板30为平面板且与传动轴23的轴向相互平行，滑槽板30上设有条形且为通孔结构的滑槽31，滑槽31与传动轴23的轴向之间具有10-30
°
的夹角且滑槽31中靠近传动轴23 第二端的一端更加靠近传动轴23，顶扣柱26两端中的第一端设有凹槽32且两侧的槽壁分别设有顶扣柱通孔，滑槽板30的一部分置于凹槽32内且滑动轴33 同时穿过两个所述顶扣柱通孔和滑槽31，所述顶扣柱限位机构通过固定板29与机架19连接，所述顶扣柱限位机构设有限位内腔(图中未标记)，传动轴23穿过所述限位内腔且滑槽板30置于所述限位内腔内，所述顶扣柱限位机构设有内外相通的限位通孔(图中未标记，参考限位凹槽34)，顶扣柱26两端中的第二端由内而外穿过所述限位通孔，顶扣柱26的轴向与传动轴23的轴向相互垂直，顶扣气缸22的控制输入端与所述控制器的控制输出端对应连接。
26.为了便于加工和组装，所述顶扣柱限位机构包括第一限位板24、第二限位板25和第三限位板27，竖向的第一限位板24、竖向的第二限位板25和竖向的第三限位板27均设有限位板通孔(图中未标记)，第一限位板24与固定板29 连接，第二限位板25和第三限位板27均与第一限位板24连接，第二限位板25 置于第一限位板24与第三限位板27之间，第二限位板25上靠近第三限位板27 的一侧表面设有限位凹槽34，限位凹槽34的开口侧槽壁与第三限位板27接触形成所述限位通孔。
27.为了在实现限位功能的同时对包装盒4的对应侧面板的内表面实现支撑作用，第二限位板25的外周表面和第三限位板27的外周表面齐平且分别设有与六边形柱体形状的包装盒4的三个安装有防伪扣14的侧面板对应的内撑平面 (图中未标记)，限位凹槽34为三个且每个限位凹槽34分别位于相邻的两个所述内撑平面之间，顶扣柱26为三个且分别穿过三个限位凹槽34，滑槽板30为三个且分别与三个顶扣柱26连接，支撑气缸18和支撑推板17均为三个且分别与三个顶扣柱26对应。
28.为了在实现连接功能的同时对包装盒4的一端实现定位支撑功能，第一限位板24上靠近第二限位板25的一侧表面为平面且第一限位板24的外径大于第二限位板25的外径。
29.为了保护传动轴23和滑槽板30等部件并避免减少灰尘进入限位内腔内，第三限位
板27的外侧还安装有保护罩28。
30.为了使滑动轴33与滑槽31之间的相对移动更加顺畅，滑动轴33的中段套装有滚动轴承(图中不可视)，所述滚动轴承置于滑槽31内。
31.为了一次动作同时实现将未检测的包装盒4移动至检测位置和将检测后的包装盒4移动至下道工序位置的功能以提高生产效率，夹持气缸6的推杆的下端与横向的连杆7的上面中部连接，连杆7与推盒气缸3的推杆相互垂直，两个吸盘安装板8分别与连杆7的两端连接且位于连杆7的下方，两个夹持吸盘9 分别安装在两个吸盘安装板8上。
32.为了便于在吸住包装盒4之前对包装盒4进行导向定位以提高对包装盒4 转移位置的精确度，吸盘安装板8上位于夹持吸盘9两侧的位置分别设有导向件10，导向件10的下端设有呈“八”字形的导向片且该导向片的下端开口宽度大于上端开口宽度。
33.为了与前后自动化流程进行有效衔接，检测台13上靠近包装盒4进入的一侧设有用于挡住包装盒4的挡板11，挡板11的外侧设有用于将未检测的包装盒 4送入的第一包装盒输送带(图中未示出但易于理解)，检测台13上位于推盒气缸3与顶扣装置15之间的位置设有两个平行的导向板12，两个导向板12之间的位置用于临时放置包装盒4，检测台13的另一侧外侧设有用于将检测后的包装盒4送出的第二包装盒输送带(图中未示出但易于理解)。
34.图1中还示出了控制柜5，所述控制器置于该控制柜5内，图2中还示出了与机架19连接的安装支架21，顶扣气缸22通过调节螺栓20与安装支架21连接，通过调节螺栓20可以调节顶扣气缸22的位置，从而调节顶扣气缸22动作时带动顶扣柱26移动的距离大小以及对防伪扣14的内端形成的压力大小，从而实现更好的检测精度控制并具有更强的适应性。
35.如图1-图3所示，使用时，待检测的包装盒4被挡板11挡住，自动机械臂 1向靠近挡板11的方向移动至极限位置，夹持气缸6动作，其推杆带动夹持吸盘9向下移动，夹持吸盘9的负压气源开启产生吸力，当夹持吸盘9与包装盒4 的外表面接触后，包装盒4被夹持吸盘9吸住，然后夹持气缸6动作，其推杆带动夹持吸盘9向上移动，移动到位后自动机械臂1向远离挡板11的方向移动至中间位置，夹持气缸6动作，其推杆带动夹持吸盘9向下移动，直到包装盒4 置于检测台13上，夹持吸盘9的负压气源关闭，吸力消失，释放包装盒4，然后夹持气缸6动作，其推杆带动夹持吸盘9向上移动到位；然后，推盒气缸3 动作，带动推盒推板2推动包装盒4向靠近顶扣装置15的方向移动，直到包装盒4的开口端套装在第二限位板25、第三限位板27和保护罩28外并被第一限位板24挡住，然后支撑气缸18动作，带动支撑推板17移动直到顶在包装盒4 的对应侧面板外侧，防伪扣14的外端穿过通孔16，然后顶扣气缸22动作，带动传动轴23向靠近保护罩28的方向移动，由于顶扣柱26不能在传动轴23的轴向移动，所以在滑槽31的导向作用下，顶扣柱26会向远离传动轴23的外周方向伸出并顶住防伪扣14的内端，对防伪扣14施加压力，如果该压力将防伪扣14顶出脱离防伪扣基座，则说明该防伪扣14没有安装到位或本身质量不合格，否则判断为合格，实现检测目的；然后顶扣气缸22动作带动传动轴23收回，支撑气缸18动作带动支撑推板17收回，推板吸盘的负压气源开启产生吸力，吸住包装盒4，推盒气缸3动作，带动推盒推板2和包装盒4向靠近推盒气缸3的方向移动到位，推板吸盘的负压气源关闭，吸力消失，夹持气缸6动作，其推杆带动夹持吸盘9向下移动并吸住包装盒4，然后夹持气缸6动作带动夹持吸盘9向上移动到位，然后自动机械臂1向远离挡板11的方向移动至极限位置，夹持气缸6动作，其推杆带动夹持吸盘9向下移动并
释放包装盒4，如此完成整个检测流程。
36.上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。