CN114802923A - 一种纸杯自动装箱机及装箱方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纸杯自动装箱机及装箱方法，其中纸杯自动装箱机包括：输送单元，其包括支架及若干设置于所述支架上的滚轴，所述输送单元上依次设置进箱工位、装箱工位及出箱工位；整理单元，其对应于所述装箱工位处，并包括底座和振动机构；落杯单元，其具有落杯工位，所述落杯单元包括机架，所述机架上设置有翻板及控制所述翻板转动的驱动单元；以及进料单元，其包括输送带及进给控制单元，所述输送带与所述落杯单元对应，所述进给控制单元包括控制气缸及止挡板，所述控制气缸与所述止挡板连接。

Description

一种纸杯自动装箱机及装箱方法

技术领域

本发明涉及一种纸杯自动装箱机及装箱方法。

背景技术

目前在纸杯包装行业，纸杯通常都是按客户的要求叠成条，然后一层一层地通过人工放入指定规格的纸箱，其工作效率较低，并且通过人工将纸杯条放入纸箱时，手会接触纸杯条，可能造成纸杯的污损。

现有技术中，也有通过机械手或者智能机器人将纸杯条一条一条地放入指定的纸箱内，但是，其效率还是不能满足高速纸杯制造流水线的产能要求，并且，无论是通过机械手还是智能机器人，其投入的资金成本较大，不利于纸杯的成本控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的纸杯自动装箱机。

本发明实施例解决上述问题所采用的技术方案是：一种纸杯自动装箱机，其特征在于，包括：

输送单元，其包括支架及若干设置于所述支架上的滚轴，所述输送单元上依次设置进箱工位、装箱工位及出箱工位；

整理单元，其对应于所述装箱工位处，并包括底座和振动机构，所述振动机构包括安装板、顶板、导杆及振动气缸，所述振动气缸固定于所述底座上，所述振动气缸与安装板配合，所述导杆固定在安装板上，且所述导杆与固定在所述底座上的导套配合；

落杯单元，其具有落杯工位，所述落杯单元包括机架，所述机架上设置有翻板及控制所述翻板转动的驱动单元，所述驱动单元包括升降气缸、升降板及齿条，所述升降气缸固定至所述机架，所述升降板与所述升降气缸连接，所述齿条设置于所述升降板上，所述翻板具有一转轴，所述转轴上设置有与所述齿条啮合的齿轮；以及

进料单元，其包括输送带及进给控制单元，所述输送带与所述落杯单元对应，所述进给控制单元包括控制气缸及止挡板，所述控制气缸与所述止挡板连接。

本发明实施例所述输送单元于所述装箱工位处设置定位单元，以使进入所述装箱工位处的纸箱被定位单元定位于所述装箱工位处。

本发明实施例所述定位单元包括止挡部及与所述止挡部连接的作动单元，所述作动单元固定于所述支架上，且所述作动单元控制止挡部在一止挡位置及一收缩位置间切换，在所述止挡位置时，所述止挡部在所述输送单元的高度方向上超出滚轴，在所述收缩位置时，所述止挡部的高度不超过所述滚轴。

本发明实施例所述输送单元上设置有档条，所述档条沿纸箱的输送方向设置于所述支架的长度方向。

本发明实施例所述振动机构还包括连杆，所述顶板的一端与所述顶板固定，而所述连杆的另一端与所述安装板铰接。

本发明实施例所述翻板设置有两组，且两组所述翻板相对设置，所述落杯工位的长度方向上，两组所述翻板所占的长度为所述落杯工位的总长度的至少50％，且两组所述翻板所占的长度不超过所述落杯工位的总长度的80％。

本发明实施例所述升降板上设置有两组所述齿条，两组齿条分别与两组所述翻板的齿轮配合。

本发明实施例所述进料单元包括导向单元，所述导向单元包括导向板，所述导向板与所述输送带之间形成通道，所述通道的进入处的高度大于出口处的高度。

本发明实施例所述导向单元包括压板、导向柱和弹簧，所述导向板固定于所述导向柱上，所述导向柱与所述压板之间设置所述弹簧，以使所述导向柱通过所述弹簧而支撑于所述压板上。

本发明实施例提供一种纸杯自动装箱机的装箱方法，其特征在于，包括以下步骤：

将纸箱放入所述输送单元，并输送至所述装箱工位，并被所述定位单元定位；

纸杯条通过所述进给单元进入到所述落杯单元的落杯工位，待所述落杯工位排满纸杯条时，所述进给控制单元的止挡板下降，并阻止纸杯条继续进入，控制所述翻板转动，以将整排的纸杯条落入到所述装箱工位处的纸箱内；

所述振动机构工作，使所述装箱工位处的纸箱随之振动，并使纸杯条相互之间叠放平整；

所述装箱工位处的纸箱内装满纸杯条时，所述定位单元收缩，所述装箱工位处的纸箱被输送至所述出箱工位。

本发明与现有技术相比，具有以下一条或多条优点或效果：结构简单，设计合理；通过进给单元及落杯单元可自动完成纸杯条的进料，而通过整理机构的设置，可自动将纸箱内的纸杯条整理整齐，因此，装箱效率大大提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的纸杯自动装箱机的主视结构示意图。

图2是本发明实施例中的纸杯自动装箱机的立体结构示意图。

图3是本发明实施例中的纸杯自动装箱机的使用状态图，显示纸箱的输送。

图4是图3中A处的放大图。

图5是整理单元的立体结构示意图。

图6是图5中B处的放大图。

图7是整理单元的主视结构示意图。

图8是图7的左视结构示意图。

图9是纸杯条送料机构的主视结构示意图。

图10是图9中的C处的放大图。

图11是纸杯条送料机构的俯视结构示意图。

图12是落杯单元的立体结构示意图一。

图13是落杯单元的立体结构示意图二。

图14是导向单元的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1至图14，本实施例的纸杯自动装箱机，包括输送单元1、整理单元2、进给单元3及落杯单元4。其中，输送单元1用于输送纸箱，而整理单元2用于将落入纸箱的纸杯条叠放整齐，输送单元1和整理单元2构成了本实施例中的装箱机构。进给单元3用于完成纸杯条的进给，以将纸杯条输送至落杯单元4处，而落杯单元4与输送单元1对应，以将落杯单元4处的纸杯条落入输送单元1的纸箱内，进给单元3和落杯单元4构成了本实施例中的纸杯条送料机构。

本实施例中的输送单元1包括支架11及若干设置于支架11上的滚轴12，若干滚轴12中的至少一部分滚轴12提供动力，以使滚轴12转动时，带动其上的纸箱进给，以实现纸箱的输送。例如，至少一部分滚轴12通过电机提供动力。一些实施例中，滚轴12采用橡胶材质，以增加其表面的摩擦力。一些实施例中，滚轴12表面设置粗糙表面，以增加其表面的摩擦力。一些实施例中，滚轴12表面设置摩擦层(例如橡胶层)，以增加其表面的摩擦力。本实施例中的输送单元1上依次设置有进箱工位101、装箱工位102及出箱工位103，通过滚轴12，可将纸箱从进箱工位101依次输送至装箱工位102及出箱工位103。当纸箱位于装箱工位102时，即可通过纸杯条送料机构对装箱工位102上的纸箱进行装箱。也就是说，装箱工位102是与纸杯条送料机构(落杯单元4)对准的。

本实施例中的输送单元1于装箱工位102处设置定位单元13，以使进入装箱工位102处的纸箱被定位单元3定位，以将纸箱的位置被固定于装箱工位102处。

本实施例中的定位单元13包括止挡部131及与止挡部131连接的作动单元132，作动单元132固定于支架11上。作动单元132控制止挡部131在一止挡位置及一收缩位置间切换，在止挡位置时，止挡部131在输送单元1的高度方向上超出滚轴12(装箱工位102处的滚轴12)，纸箱会被止挡部131止挡以达到定位纸箱的作用，而在收缩位置时，止挡部131的高度则不超过滚轴12(装箱工位102处的滚轴12)，此时，纸箱可从装箱工位102输送至出箱工位103。

本实施例中，作动单元132包括气缸，气缸的活塞杆与止挡部131连接。通过气缸控制止挡部131的升降，以使止挡部131在止挡位置及收缩位置间切换。

一些实施例中，作动单元132包括电机，电机的输出轴与止挡部131连接。通过电机的输出轴控制止挡部转动，以使止挡部131在止挡位置及收缩位置间切换。

本实施例中的输送单元1上设置有档条14，档条14沿纸箱的输送方向设置于支架11的长度方向。档条14的设置可限定纸箱在支架11的宽度方向上的位置。当纸箱位于装箱工位102时，通过定位单元13和档条14的配合，可精确定位纸箱于支架11宽度方向上的位置，确保纸箱的位置与纸杯条送料机构对准，并且上述的结构简单，成本较低。

本实施例中的档条14设置有两组，且两组档条14固定于支架11上，这两组档条14位于滚轴12轴向的两侧。一些实施例中，每组档条14均横跨进箱工位101、装箱工位102及出箱工位103，且档条14为一整体式结构构成。一些实施例中，每组档条14为多段式结构构成，每段之间可具有一定间距。

一些实施例中，档条14可设置于滚轴12上(图未示)。

本实施例中的整理单元2对应于装箱工位102处，并包括底座21和振动机构22，振动机构22设置于底座21上，且振动机构22配置为使装箱工位102处的纸箱振动，以使纸箱内的纸杯条自动整理叠放整齐。

本实施例中的振动机构22包括顶板222及动力装置，动力装置控制顶板222作动，以使纸箱振动。具体的，振动机构22包括安装板221、顶板222、导杆223及振动气缸224，振动气缸224固定于底座21上，且振动气缸224(气缸的活塞)与安装板221配合，即振动气缸224顶在安装板221上。导杆223固定在安装板221上，且导杆223与固定在底座21上的导套211配合。顶板222设置于安装板221上。通过振动气缸224顶起或放下安装板221，可使顶板222摆动，从而使纸箱振动。

本实施例中的安装板221设置有两组，顶板222的两端分别设置于两组安装板221上。顶板222沿平行于滚轴12的轴向方向延伸设置。且顶板222设置有多组，且顶板222之间间隔设置，该间隔处容置滚轴12。整理单元2工作时，顶板222可从相邻的滚轴12间穿出，以作用于装箱工位102处的纸箱。振动气缸224设置有两组，且分别与两组安装板221配合。

本实施例中的振动机构22还包括连杆225，顶板222通过连杆225与安装板221连接。具体的，连杆225的一端与顶板222固定(例如通过螺栓进行连接)，而连杆225的另一端与安装板221铰接。以此，顶板222与安装板221之间是可活动的，可增加振动的幅度，从而提升整理的效果。

本实施例中的安装板221上设置铰链2211，而连杆225通过铰链轴2212与铰链2211实现铰接。

本实施例中的底座21包括高度调节单元212，高度调节单元212配置为调节底座21的高度，以使振动机构22更好的与纸箱配合。高度调节单元212可通过现有技术中的螺纹结构进行调节，此处不再赘述。

本实施例中的振动机构22通过控制两个振动气缸224的运动顺序和频率来产生所需要的振型，以实现最佳的振动效果。

本实施例中的落杯单元4具有与装箱工位102对应的落杯工位401。落杯单元4包括机架41，机架41上设置有翻板411及控制翻板411转动的驱动单元412。翻板411设置于落杯工位401处，驱动单元412控制翻板411转动时，可使翻板411上的纸杯条落下，并落入到装箱工位102处的纸箱内。本实施例中的机架41可固定到支架11上。

本实施例中的翻板411设置有两组，且两组翻板411相对设置，每组或两组翻板411由一组驱动单元412控制。纸杯条的轴向的两端分别支撑于两组翻板411上。

翻板411具有一转轴4111，驱动单元412通过控制转轴4111的转动而控制翻板411。具体的，转轴4111的一端设置有齿轮4112。驱动单元412包括升降气缸4121、升降板4122及齿条4123，升降气缸4121固定至机架41，升降板4122与升降气缸4121连接，并由升降气缸4121控制升降，齿条4123固定于升降板4122上并与齿轮啮合，升降板4122升降时，齿条4123随之动作，由此便可控制与之相配的齿轮4112转动，并最终实现翻板411的转动。

本实施例中，升降板4122上设置有两组齿条4123，以此可同时与两组翻板411的齿轮4112配合。因此，通过一个动力单元，即可同时控制两组翻板411的转动，结构更加简单，成本降低。

一些实施例中，驱动单元412可包括电机，通过电机的输出轴直接或间接的与翻板411的转轴连接，以此控制翻板411转动。

一些实施例中，也可以用连杆机构将驱动单元412的运动传递到与翻板411的转轴，以此控制翻板411转动。

本实施例中的升降板4122上设置有导套41221，而机架41上设置有导杆4101，导套41221与导杆4101配合。通过导套41221与导杆4101的配合，可提升升降板4122运行的稳定性。

本实施例中的翻板411上设置有限位挡板4113，以限位纸杯条。限位挡板4113可通过翻板411折弯而直接形成。

本实施例中的落杯工位401的长度方向上(即纸杯条的轴向方向上)，两组翻板411所占的长度为落杯工位401的总长度的至少50％，以对纸杯条提供足够的支撑，同时，翻板411翻转后，可深入到纸箱翻盖的内部，以打开纸箱的翻盖，保证纸杯条落入纸箱中。落杯工位401的长度方向上(即纸杯条的轴向方向上)，两组翻板411所占的长度不超过落杯工位401的总长度的80％，以节省材料。

本实施例中的翻板411的一侧具有挡板，两组翻板411的挡板分别限制纸杯条轴向的两侧。

本实施例中的进给单元3配置为用于进料，即将纸杯条输送至落杯单元4的落杯工位401处。

本实施例中的进料单元3包括输送带31，而输送带31与落杯单元4对应。具体的，纸杯条进入输送带31后，可通过输送带31而传输至落杯单元4的落杯工位401。输送带31可通过电机驱动，此处不再赘述。

本实施例中的进料单元3可进一步包括进给控制单元32，进给控制单元32配置为限制输送带31上的纸杯条继续进入落杯工位401。进给控制单元32包括控制气缸321及止挡板322，控制气缸321与止挡板322连接。当控制气缸321控制止挡板322下降时，可阻挡纸杯条继续进给。本实施例中，当落杯工位401处的纸杯条装满时，控制气缸321控制止挡板322下降，以阻止纸杯条的继续进入，此时，通过翻板411转动，而使整板的纸杯条落入纸箱，该整板的纸杯条正好填充纸箱内的一层的空间。也就是说，通过进给控制单元32，可防止落杯时，零散的纸杯条落入纸箱。

本实施例中，限位挡板4113至止挡板322的距离尺寸与纸箱的宽度尺寸相匹配，以使限位挡板4113与止挡板322容纳的纸杯条正好填充纸箱内的空间。

本实施例中的进料单元3可进一步包括导向单元33，导向单元33包括导向板331，导向板331与输送带31之间形成一通道，该通道在其高度方向上限定仅一组纸杯条可通过。通道的进入处的高度大于出口处的高度，以方便纸杯条进入。

本实施例中的导向单元33还包括压板332、导向柱333和弹簧334，导向板331固定于导向柱333上，导向柱333与压板332之间设置弹簧334，以使导向柱333通过弹簧334而支撑于压板332上。通过上述设置，通道的高度可具有自动调节的空间，以便于纸杯条顺利通过。

本实施例中的输送带31的两侧分别设置档位条311，以限定纸杯条进给的方向。两条档位条311之间形成的入口处的宽度大于出口处的宽度。

本实施例中的纸杯自动装箱机的控制原理装箱方法如下：

将纸箱放入输送单元1，并输送至装箱工位102，并被定位单元13定位；

纸杯条通过进给单元3进入到落杯单元4的落杯工位401，待落杯工位401排满纸杯条时，控制翻板411转动，以将整排的纸杯条落入到装箱工位102处的纸箱内；

振动机构22工作，使装箱工位102处的纸箱随之振动，并使纸杯条相互之间叠放平整；

装箱工位102处的纸箱内装满纸杯条时，定位单元13收缩，装箱工位102处的纸箱被输送至出箱工位103。

上述的控制原理或控制逻辑本身为现有技术，此处不再赘述。

本实施例中，当落杯工位401处，落杯的次数达到预先设置的次数后，翻板411被锁定。装箱工位102处的纸箱自动离开装箱工位102。而当下一个纸箱输送至装箱工位102时，翻板411被解除锁定，并重复上述步骤。

本实施例中，纸杯条每下落一次，整理单元2工作一次。其他实施例中，纸杯条下落两次或以上，整理单元2工作一次。

本实施例中，在翻板411转动前，进给控制单元32的止挡板322下降，并阻止纸杯条继续进入。而再翻板411复原时，进给控制单元32的止挡板322上升，以使纸杯条继续进给至落杯工位401。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种纸杯自动装箱机，其特征在于，包括：

输送单元，其包括支架及若干设置于所述支架上的滚轴，所述输送单元上依次设置进箱工位、装箱工位及出箱工位；

整理单元，其对应于所述装箱工位处，并包括底座和振动机构，所述振动机构包括安装板、顶板、导杆及振动气缸，所述振动气缸固定于所述底座上，所述振动气缸与安装板配合，所述导杆固定在安装板上，且所述导杆与固定在所述底座上的导套配合；

落杯单元，其具有落杯工位，所述落杯单元包括机架，所述机架上设置有翻板及控制所述翻板转动的驱动单元，所述驱动单元包括升降气缸、升降板及齿条，所述升降气缸固定至所述机架，所述升降板与所述升降气缸连接，所述齿条设置于所述升降板上，所述翻板具有一转轴，所述转轴上设置有与所述齿条啮合的齿轮；以及

进料单元，其包括输送带及进给控制单元，所述输送带与所述落杯单元对应，所述进给控制单元包括控制气缸及止挡板，所述控制气缸与所述止挡板连接。

2.根据权利要求1所述的纸杯自动装箱机，其特征在于：所述输送单元于所述装箱工位处设置定位单元，以使进入所述装箱工位处的纸箱被定位单元定位于所述装箱工位处。

3.根据权利要求2所述的纸杯自动装箱机，其特征在于：所述定位单元包括止挡部及与所述止挡部连接的作动单元，所述作动单元固定于所述支架上，且所述作动单元控制止挡部在一止挡位置及一收缩位置间切换，在所述止挡位置时，所述止挡部在所述输送单元的高度方向上超出滚轴，在所述收缩位置时，所述止挡部的高度不超过所述滚轴。

4.根据权利要求1所述的纸杯自动装箱机，其特征在于：所述输送单元上设置有档条，所述档条沿纸箱的输送方向设置于所述支架的长度方向。

5.根据权利要求1所述的纸杯自动装箱机，其特征在于：所述振动机构还包括连杆，所述顶板的一端与所述顶板固定，而所述连杆的另一端与所述安装板铰接。

6.根据权利要求1所述的纸杯自动装箱机，其特征在于：所述翻板设置有两组，且两组所述翻板相对设置，所述落杯工位的长度方向上，两组所述翻板所占的长度为所述落杯工位的总长度的至少50％，且两组所述翻板所占的长度不超过所述落杯工位的总长度的80％。

7.根据权利要求6所述的纸杯自动装箱机，其特征在于：所述升降板上设置有两组所述齿条，两组齿条分别与两组所述翻板的齿轮配合。

8.根据权利要求1所述的纸杯自动装箱机，其特征在于：所述进料单元包括导向单元，所述导向单元包括导向板，所述导向板与所述输送带之间形成通道，所述通道的进入处的高度大于出口处的高度。

9.根据权利要求8所述的纸杯自动装箱机，其特征在于：所述导向单元包括压板、导向柱和弹簧，所述导向板固定于所述导向柱上，所述导向柱与所述压板之间设置所述弹簧，以使所述导向柱通过所述弹簧而支撑于所述压板上。

10.一种如权利要求1至9任一所述的纸杯自动装箱机的装箱方法，其特征在于，包括以下步骤：

将纸箱放入所述输送单元，并输送至所述装箱工位，并被所述定位单元定位；

纸杯条通过所述进给单元进入到所述落杯单元的落杯工位，待所述落杯工位排满纸杯条时，所述进给控制单元的止挡板下降，并阻止纸杯条继续进入，控制所述翻板转动，以将整排的纸杯条落入到所述装箱工位处的纸箱内；

所述振动机构工作，使所述装箱工位处的纸箱随之振动，并使纸杯条相互之间叠放平整；

所述装箱工位处的纸箱内装满纸杯条时，所述定位单元收缩，所述装箱工位处的纸箱被输送至所述出箱工位。

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