一种柔性周转箱包装机构的制作方法

1.本实用新型涉及烟草物流条烟包装技术领域，具体地说是一种柔性周转箱包装机构。


背景技术：

2.随着国内市场对成品烟的需求不断扩大，绿色可循环包装柔性周转箱的推广与应用，柔性周转箱包装自动化设备成了各烟草物流分拣中心节约包装费用、降低成本，提高经济效益和社会效益的重要举措。其中柔性周转箱包装设备中的条烟装箱系统也得到了越来越广泛的实践应用。
3.目前市场上现有的成品条烟柔性周转箱包装设备的装箱机构一般采用单工位、拨叉机械手取箱，单工位撑板顺序套箱，一级推烟装箱的结构形式。现有的技术存在柔性周转箱取箱、套箱、推烟的速度比较慢，完成一次条烟装箱的节拍周期较长，造成包装设备整体运行效率低的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种柔性周转箱包装机构，增加了机构运动过程中的并行时间，缩短了机构间的运动行程，使取箱套箱、撑箱、推烟等工序的时间大大减少，极大地提高了装箱效率。
5.本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
6.一种柔性周转箱包装机构，包括用于输送包装后烟垛的烟垛输送线、用于输送柔性周转箱的周转箱输送线、用于抓取柔性周转箱的抓箱机构、用于撑开柔性周转箱的撑箱机构和用于将烟垛推送到柔性周转箱中的推烟机构，还包括支架，所述抓箱机构和推烟机构均安装在支架上，所述抓箱机构和所述撑箱机构均并列的设有两个；
7.所述撑箱机构包括框架和设置在框架内用于将柔性周转箱撑开的撑箱组件，所述撑箱组件并列的设有两个，还包括底板，所述框架支撑在底板上并在底板上移动，所述撑箱组件在框架内升降；
8.所述推烟机构包括固定在支架上的安装梁、设置在所述安装梁上并与安装梁之间滑动连接的推烟臂、所述推烟臂前端设有与烟垛接触的推烟板，所述安装梁上设有驱动推烟臂移动的第一驱动机构，所述推烟臂前端设有驱动推烟板移动的第二驱动机构，所述推烟板上端设有将柔性周转箱从撑开板上推下的分离块。
9.进一步地，所述抓箱机构包括设置在支架上的横梁，支撑在所述横梁上用于抓取柔性周转箱的吸盘，所述吸盘支撑在横梁上并在横梁上升降且可沿横梁移动。
10.进一步地，所述横梁上设有与横梁之间滑动连接的滑板，所述滑板上设有驱动吸盘升降的升降气缸。
11.进一步地，所述撑箱组件包括用于将柔性周转箱上下撑开的上撑箱板和下撑箱板、用于将柔性周转箱左右撑开的左撑箱板和右撑箱板。
12.进一步地，所述框架内设有上撑箱横梁、下撑箱横梁，所述上撑箱横梁和所述下撑箱横梁两端与框架之间滑动连接，框架上端设有驱动上撑箱横梁升降的第一气缸，所述上撑箱横梁上设有驱动下撑箱板下移的第一驱动机构，所述上撑箱横梁和下撑箱横梁上均设有驱动对应左撑箱板、右撑箱板张开的第二驱动机构。
13.进一步地，所述第二驱动机构包括设置在推烟臂下端的第四气缸，所述第四气缸活塞杆端与推烟板连接，所述推烟板与推烟臂之间设有导向机构。
14.进一步地，所述分离块并列的设有两个，两个所述分离块安装在推烟板上端两侧位置且相对推烟板中心对称布置。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1、本实用新型中抓箱机构和所述撑箱机构均并列的设有两个；采用双工位并联机械手取箱机构和双工位撑箱机构，增加了机构运动过程中的并行时间，缩短了机构间的运动行程，使取箱套箱、撑箱、推烟等工序的时间大大减少，极大地提高了装箱效率。
17.2、本实用新型中撑箱组件并列的设有两个，还包括底板，所述框架支撑在底板上并在底板上移动，所述撑箱组件在框架内升降；采用双工位撑箱的结构布局形式，相对现有的单工位撑箱的结构形式，提高了单位时间内撑箱的速度。相比单工位撑箱机构理论速度提升一倍，从而极大地提高了包装设备的总体工作效率。
18.3、本实用新型中上撑箱板、下撑箱板、左撑箱板、右撑箱板的运动形式为同时触发的并行运动，相互之间无需等待，大幅降低了撑箱的时间，从而再次提升了撑箱的工作效率
19.4、本实用新型中推烟机构包括安装梁、设置在所述安装梁上并与安装梁之间滑动连接的推烟臂、所述推烟臂前端设有与烟垛接触的推烟板。当烟垛和柔性周转箱都就位后，第一驱动机构和第二驱动机构同时启动，驱动推烟板快速向前运动将烟垛推入柔性周转箱内，同时推烟板上部的分离块将柔性周转箱与撑箱板可靠脱离，完成推烟；推烟到位后，第一驱动机构和第二驱动机构同时启动将推烟板收回，驱动推烟板快速返回原位，如此循环往复。通过两级驱动机构驱动推烟板往复直线运动，产生倍速效果，大幅提高了推烟的工作效率。
20.5、本实用新型在推烟板上端设有将柔性周转箱从撑开板上推下的分离块，采用双行程推烟装箱的结构形式，相对现有的单行程推烟装箱的结构形式，减小了推烟行程，结构更加紧凑，占用空间小，提高了空间利用率。
21.6、本实用新型中分离块并列的设有两个，两个所述分离块安装在推烟板上端两侧位置且相对推烟板中心对称布置，相对现有的柔性周转箱烟箱分离装置居中布置的技术方案，对称设置的分离块使得柔性周转箱脱离撑箱板受力均匀，更加稳定可靠，能有效解决柔性周转箱烟箱分离故障率高的问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型结构示意图；
24.图2为本实用新型工作状态示意图；
25.图3为本实用新型抓箱机构结构示意图；
26.图4为本实用新型撑箱机构结构示意图；
27.图5为本实用新型推烟机构结构示意图。
28.图中：烟垛输送线1，周转箱输送线2，支架3，横梁4，滑板5，吸盘6，升降气缸7，框架8，底板9，上撑箱板10，下撑箱板11，左撑箱板12，右撑箱板13，上撑箱横梁14，下撑箱横梁15，第一气缸16，第二气缸17，第三气缸18，安装梁19，推烟臂20，推烟板21，分离块22，第四气缸23。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
30.如图1所示，一种柔性周转箱包装机构，包括用于输送包装后烟垛的烟垛输送线1、用于输送柔性周转箱的周转箱输送线2、用于抓取柔性周转箱的抓箱机构、用于撑开柔性周转箱的撑箱机构和用于将烟垛推送到柔性周转箱中的推烟机构，所述周转箱输送线2位于烟垛输送线1前方，在烟垛输送线1后方还设有用于输送未包装烟垛的烟垛输送线，还包括支架3，所述抓箱机构和推烟机构均安装在支架3上，抓箱机构安装在支架3上方，用于将周转箱输送线2上的周转箱抓取，并移动到支架3后端的撑箱机构处进行撑开，之后推烟机构将烟垛推送到撑开的柔性周转箱内，并继续推送至烟垛输送线1上输出，烟垛输送线1和周转箱输送线2采用皮带输送的方式，此为现有技术，在此不做过多赘述，所述抓箱机构和所述撑箱机构均并列的设有两个；采用双工位并联机械手取箱机构和双工位撑箱机构，增加了机构运动过程中的并行时间，缩短了机构间的运动行程，使取箱套箱、撑箱、推烟等工序的时间大大减少，极大地提高了装箱效率。
31.如图3所示，所述抓箱机构包括设置在支架3上的横梁4，支撑在所述横梁4上用于抓取柔性周转箱的吸盘6，所述吸盘6支撑在横梁4上并在横梁4上升降且可沿横梁4移动。
32.如图3所示，所述横梁4上设有与横梁4之间通过导轨滑块副滑动连接的滑板5，滑板5通过皮带驱动，此为现有技术，在此不做过多赘述，所述滑板5 上设有驱动吸盘6升降的升降气缸7，所述升降气缸7缸体端固定在滑板5上，升降气缸7活塞杆端与吸盘6的安装板连接，通过升降气缸7活塞杆的伸缩，进而驱动吸盘的升降，吸盘6的安装板上设有导向杆，导向杆上端穿过滑板5 上的套筒，并与套筒之间滑动连接。
33.滑板5前后移动，并配合升降气缸7，驱动吸盘6前后移动且升降，从而实现柔性周转箱的抓取工作。
34.本实施例中，真空抓具各自上面呈矩形布置有4组真空吸盘，增大了吸取柔性周转箱的面积，使其不易掉落，相比机械拨叉夹爪机构，取箱套箱过程更加牢固，稳定性更高。
35.如图4所示，所述撑箱机构包括框架8和设置在框架8内用于将柔性周转箱撑开的撑箱组件，所述撑箱组件并列的设有两个，还包括底板9，所述框架8 支撑在底板9上并在底板9上移动，所述撑箱组件在框架8内升降；所述撑箱组件包括用于将柔性周转箱上下撑开
的上撑箱板10和下撑箱板11、用于将柔性周转箱左右撑开的左撑箱板12和右撑箱板13，所述上撑箱板10、下撑箱板11 分别对应一套左撑箱板12、右撑箱板13。
36.位于中间的位置的撑箱组件位于推烟工位，推烟工位两侧为撑箱工位。工作时，人首先将柔性周转箱套设在撑箱工位的上撑箱板10和下撑箱板11上，第一驱动机构驱动下撑箱板11下移，将柔性周转箱上下撑开，同时第二驱动机构驱动左撑箱板12、右撑箱板13同步反向移动，将柔性周转箱左右撑开。框架 8移动到底板9中间位置的推烟工位，将烟垛推送到撑开的柔性周转箱中。此时上一推烟完成的撑箱组件位于撑箱工位，重复套箱撑开动作。采用双工位撑箱的结构布局形式，相对现有的单工位撑箱的结构形式，提高了单位时间内撑箱的速度。相比单工位撑箱机构理论速度提升一倍，从而极大地提高了包装设备的总体工作效率。
37.上撑箱板10、下撑箱板11、左撑箱板12、右撑箱板13的运动形式为同时触发的并行运动，相互之间无需等待，大幅降低了撑箱的时间，从而再次提升了撑箱的工作效率。
38.如图4所示，所述框架8底部与底板9之间通过导轨滑轨副滑动连接，所述底板9内设有带动框架8移动的皮带，底板9两端设有皮带轮，皮带轮支撑在底板上并底板上转动，皮带两端绕过对应的皮带轮，底板9端部设有驱动对应皮带轮转动的电机，此为现有技术，在此不做过多赘述。通过电机皮带带动框架8左右移动，实现了推烟工位和撑箱工位的调换，同时也使得张开的柔性周转箱在水平方向正对烟垛。
39.如图3所示，所述框架8内设有上撑箱横梁14、下撑箱横梁15，所述上撑箱横梁14和所述下撑箱横梁15两端与框架8之间通过导轨滑块副滑动连接，框架8上端设有驱动上撑箱横梁14升降的第一气缸16。第一气缸16活塞杆伸缩，进而带动上撑箱横梁14、下撑箱横梁15升降，使得撑开后的柔性周转箱在竖直方向正对烟垛，所述上撑箱横梁14上设有驱动下撑箱板11下移的第一驱动机构，所述上撑箱横梁14和下撑箱横梁15上均设有驱动对应左撑箱板12、右撑箱板13张开的第二驱动机构
40.所述上撑箱板10固定安装在上撑箱横梁14上，所述下撑箱板11安装在下撑箱横梁15上；上撑箱板10后端和下撑箱板11后端均设有安装板，通过安装板与对应的横梁连接。
41.所述左撑箱板12和所述右撑箱板13均安装在对应的横梁上并与对应的横梁之间滑动连接。所述左撑箱板12和所述右撑箱板13后端均设有滑块，滑块与对应的横梁滑动连接。
42.所述第一驱动机构包括第二气缸17，所述第二气缸17对称的设置在上撑箱横梁14两端，第二气缸17缸体端固定在上撑箱横梁14上，第二气缸17活塞杆端与下撑箱横梁15连接。
43.所述第二驱动机构包括第三气缸18，所述第三气缸18对称的设置在对应的横梁上，第三气缸18缸体端固定在对应的横梁上，第三气缸18活塞杆端与对应的撑箱板连接。
44.还需要说明的是，上述的第一气缸16、第二气缸17、第三气缸18还可以采用液压缸或者电动伸缩杆进行等效的替换，对此本技术不做具体的限定，可根据实际使用情况做最佳选择。
45.当一侧的撑箱机构位于套箱工位时，另一侧的撑箱组件位于推烟工位，位于套箱工位的上下撑箱板处于闭合状态，柔性周转箱完成套箱工序，此刻撑箱组件升降气缸、第一气缸、第二气缸同时启动，底板9种的伺服电机也一起启动，使柔性周转箱一边撑开，一边随
皮带带动撑箱组件向推烟工位运动，在此运动过程中柔性周转箱被上下左右撑开并运动到推烟工位，与此刚刚完成推烟动作的撑箱组件移动到另一侧的套箱工位处，进行套箱，如此循环往复。
46.如图5所示，所述推烟机构包括安装梁19、设置在所述安装梁19上并与安装梁19之间滑动连接的推烟臂20、所述推烟臂20前端设有与烟垛接触的推烟板21，所述安装梁19上设有驱动推烟臂20移动的第一驱动机构，所述推烟臂 20前端设有驱动推烟板21移动的第二驱动机构，所述推烟板21上端设有将柔性周转箱从撑开板上推下的分离块22，所述推烟臂20为自上而下向前倾斜的弧形，安装梁19固定在推烟设备的支架上。
47.当烟垛和柔性周转箱都就位后，第一驱动机构和第二驱动机构同时启动，驱动推烟板21快速向前运动将烟垛推入柔性周转箱内，同时推烟板上部的分离块22将柔性周转箱与撑箱板可靠脱离，完成推烟；推烟到位后，第一驱动机构和第二驱动机构同时启动将推烟板21收回，驱动推烟板快速返回原位，如此循环往复。通过两级驱动机构驱动推烟板往复直线运动，产生倍速效果，大幅提高了推烟的工作效率。
48.采用双行程推烟装箱的结构形式，相对现有的单行程推烟装箱的结构形式，减小了推烟行程，结构更加紧凑，占用空间小，提高了空间利用率。
49.如图5所示，所述推烟臂20上端与安装梁19之间通过导轨滑块副滑动连接，所述第一驱动机构包括设置在安装梁19下端用于带动推烟臂20移动的皮带、设置在安装梁19后端用于驱动皮带运转的伺服电机，安装梁19两端设有皮带轮，皮带两端与皮带轮配合，伺服电机输出轴与后端的皮带轮转轴连接，此为现有技术，在此不做过多赘述。
50.所述第二驱动机构包括设置在推烟臂20下端的第四气缸23，所述第四气缸 23活塞杆端与推烟板21连接，所述推烟板21与推烟臂20之间设有导向机构。所述导向机构对称的设置在第四气缸23两侧，导向机构包括固定在推烟板21 上的导向杆，所述推烟臂20下端与导向杆对应的位置设有导向套，所述导向杆后端穿过导向套并与导向套之间滑动连接。通过第四气缸23活塞杆的伸缩，进而带动推烟板21沿导向杆和导向套移动。
51.如图5所示，所述分离块22并列的设有两个，柔性周转箱的撑开机构包括将柔性周转箱上下撑开的上下撑开板，以及设置在上下撑开板两端的左右撑开板，既上撑开板对应一套左右撑开板，下撑开板对应一套左右撑开板，当柔性周转箱撑开后，此时左右撑开板与对应的上下撑箱板支架存在间隙，分离块22 穿过间隙处，将柔性周转箱从撑箱板上推下。两个所述分离块22安装在推烟板 21上端两侧位置且相对推烟板21中心对称布置，相对现有的柔性周转箱烟箱分离装置居中布置的技术方案，对称设置的分离块22使得柔性周转箱脱离撑箱板受力均匀，更加稳定可靠，能有效解决柔性周转箱烟箱分离故障率高的问题。
52.所述推烟臂20上设有减重孔，从而降低推烟臂20的重量。
53.如图1和图2所示，周转箱输送线2上的周转箱堆垛与抓箱机构一一对应，推烟机构位于两抓箱机构之间，抓箱机构循环抓取柔性周转箱，当左侧的撑箱机构位于两抓箱机构之间时，右侧的撑箱机构对应右侧的抓箱机构，右侧的抓箱机构将柔性周转箱抓取到的柔性周转箱并移动到右侧的撑箱机构处，将右侧的柔性周转箱撑开；移动架向左移动，此时左侧的撑箱机构与左侧的抓箱机构对应，左侧的抓箱机构将柔性周转箱抓取到左侧的撑箱机构上，并将柔性周转箱撑开，右侧存有撑开后柔性周转箱的撑箱机构与推烟机构对应，推烟机构将烟垛推送到柔性周转箱中，并继续推送包装后的烟垛至烟垛输送线1上，将烟垛输
出。重复上述步骤，采用双工位并联机械手取箱机构、双工位撑箱机构、双行程推烟机构，增加了机构运动过程中的并行时间，缩短了机构间的运动行程，使取箱套箱、撑箱、推烟等工序的时间大大减少，极大地提高了装箱效率。
54.在对本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
55.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。