一种自动开箱的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种自动开箱机，包括机架，在机架中部设有输送系统，输送系统包括前输送系统和后输送系统，前输送系统和后输送系统之间的机架上设有顶升皮带机构，顶升皮带机构的前端设有能升降的阻挡器，顶升皮带机构上设有皮带输送机构-，顶升皮带机构的左右两侧的机架上设有侧压夹紧装置，顶升皮带机构的上方设有上定位机构，上定位机构的底面设有真空吸盘；机架上还设有四根立柱，该四根立柱之间通过四根直线运动模组连接组成框形直线运动支架，每个直线运动模组上装有一个切割头，每个切割头通过一个交流伺服电机驱动在各自的直线运动模组上做直线运动。设计合理、结构简单、实施容易，使用方便。
【专利说明】一种自动开箱机
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种全自动的开箱机，属于机械自动化领域。
【背景技术】
[0002]在很多产品的自动化生产流水线中，将装箱的产品从箱体里面取出，还是需要由人工来完成，人工打开箱体后，再将箱体内的东西取出，占用很多人力成本,造成浪费且效
率也不高。
[0003]随着工业自动化生产的发展，实现自动开箱成为了人们研究的方向。中国专利200910218255.4公开了一种自动开箱机，包括烟箱预定位机构、烟箱升降机构、烟箱竖切机构、烟箱横切机构、烟箱下盖张开机构、烟箱上盖张开机构、烟箱侧盖张开机构和推烟机构。该自动开箱机的烟箱横切机构和烟箱竖切机构将烟箱封胶带切割开，再通过后续烟箱上盖张开机构和烟箱下盖张开机构将烟箱张开。结构复杂，使用不便。
[0004]中国专利201020698632.7公开了一种切割刀设备及开箱机，所述切割刀设备包括刀具支架、刀具组和一弧形导向板，该弧形导向板的一端可转动的固定于所述刀具支架的一个侧面，另一端由弹簧支撑于所述侧面，所述刀具组设置于所述弧形导向板的靠近弹簧的另一端，所述刀具组的切割方向与所述刀具支架的延伸方向平行。这样的切割刀设备以及自动开箱机也是对箱体中线位置的胶带的切割，开箱动作依然需要其他仪器或者人为来完成。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单的自动开箱机，可直接将箱体的顶盖去掉，完成开箱动作。
[0006]本发明的技术方案如下:一种自动开箱机，包括机架(I )，在机架(I)中部设有输送系统(4)，所述输送系统(4)包括前输送系统和后输送系统，所述前输送系统和后输送系统之间的机架(I)上设有顶升皮带机构(2)，所述顶升皮带机构(2)的前端设有能升降的阻挡器(3)，所述阻挡器(3)包括阻挡板(3-1)和阻挡器气缸(3-2)，所述阻挡器气缸(3-2)的活塞杆与阻挡板(3-1)连接；所述顶升皮带机构(2)上设有皮带输送机构(2-3)，所述顶升皮带机构(2)的左右两侧的机架(I)上设有侧压夹紧装置(9)，所述顶升皮带机构(2)的上方设有上定位机构(5)，所述上定位机构(5)的底面设有真空吸盘(6)；
[0007]所述机架(I)上还设有四根立柱(Ia),该四根立柱(Ia)之间通过四根直线运动模组(7)连接组成框形直线运动支架，所述顶升皮带机构(2)位于该框形直线运动支架的中央，每个直线运动模组(7)上装有一个切割头(8)，所述切割头(8)位于框型直线运动支架的内侧，每个切割头(8)通过一个交流伺服电机驱动在各自的直线运动模组(7)上做直线运动。
[0008]采用上述技术方案，纸箱由前输送系统输送至顶升皮带机构上，顶升皮带机构上的皮带输送机构将纸箱输送至顶升皮带机构的前端，顶升皮带机构前端的阻挡器升起，对纸箱进行阻挡，侧压夹紧装置从纸箱的两侧将纸箱夹紧，然后顶升皮带机构完成顶升至纸箱顶面与上定位机构接触，同时阻挡器下降，纸箱的顶面被真空吸盘牢牢吸住，四把切割刀分别从纸箱的四个侧面的上部做切割动作，切割完成后，切割头回到起点，侧压夹紧装置松开，顶升皮带机构下降(此时，被切割掉的箱体的上部，后面简称箱盖，被真空吸盘吸住)，顶升皮带机构下降到位后，皮带输送机构与输送系统将纸箱下箱体输送出开箱机。待下箱体流出后，真空吸盘释放箱盖，箱盖由皮带输送机构和输送系统输送出开箱机，然后开始下一循环。该结构简单，由四个切割头从箱体的四侧直接将箱盖切掉，省去了后续的依靠设备或者人工完成开箱工作，这样，箱体进入下一流程后，可以由机械手直接将箱体内的物体抓出。自动化程度高，占地面积小，设备简单，维护方便。
[0009]在上述技术方案中:所述顶升皮带机构(2)包括安装板(2-1)，所述安装板(2-1)安装在机架(I)上，所述安装板(2-1)的位置低于输送系统(4)，所述安装板(2-1)上方装有承托板(2-2 )，所述安装板(2-1)的下表面设有顶升气缸(2-7 )，所述顶升气缸(2-7 )的活塞杆穿过安装板(2-1)与位于安装板(2-1)上方的承托板(2-2)的底板连接，在所述承托板(2-2)上安装有皮带输送机构(2-3)，该皮带输送机构(2-3)位于承托板(2-2)的底板的上方。
[0010]在上述技术方案中:所述阻挡器气缸(3-2)设置在安装板(2-1)上，所述阻挡器气缸(3-2)的活塞杆伸到安装板(2-1)的上方与阻挡板(3-1)中部连接。
[0011]在上述技术方案中:所述侧压夹紧装置(9)包括相对设置的固定夹紧装置和浮动夹紧装置，所述固定夹紧装置和浮动夹紧装置均包括辊轮座(9-1)、辊轮背板(9-2)和辊轮(9-3)，所述固定夹紧装置和浮动夹紧装置的滚轮座(9-1)分别设置在顶升皮带机构(2)左、右两侧的机架(I)上，
[0012]所述固定夹紧装置的辊轮座(9-1)上安装有固定气缸(9-4)，所述固定气缸(9-4)的活塞杆伸出辊轮座(9-1)与固定夹紧装置的辊轮背板(9-2)中部连接；
[0013]所述浮动夹紧装置的辊轮座(9-1)上安装有浮动气缸(9-7)，所述浮动气缸(9-7)的活塞杆伸出浮动夹紧装置的辊轮座(9-1)与浮动夹紧装置的辊轮背板(9-2)中部连接，所述固定夹紧装置和浮动夹紧装置的辊轮背板(9-2)远离辊轮座(I)的面上分别设有至少两根辊轮(9-3)，所述固定气缸(9-4)的力度大于浮动气缸(9-7)的力度。固定气缸和浮动气缸对纸箱进行夹持定位，其中固定气缸活塞杆始终保持一定伸出长度，不进行动作；遇到不同宽度的纸箱，主要靠另一侧的浮动夹紧装置，由浮动气缸控制:通过压力阀设定的压力值，使浮动气缸活塞杆输出的夹持力始终保持在一定的数值；依靠浮动气缸来实现左右夹紧。固定气缸力量大于浮动气缸，浮动夹紧装置在后面的顶升、切割过程中，始终夹紧，以保证在切割纸箱时，纸箱始终处于一个固定的位置，保证切削精度和切削效果。
[0014]在上述技术方案中:所述切割头(8)为浮动式切割头，包括吸尘罩(8-2)、宽度调节溜板(8-4)和圆盘形切割刀(8-10)，在宽度调节溜板溜板(8-4)上固定有伺服电机(8-8)，所述伺服电机(8-8)的输出轴上套装大带轮(8-13)，所述大带轮(8-13)通过皮带(8-14)与小带轮(8-15)连接，所述小带轮(8-15)上内套有主轴(8_17)，所述主轴(8_17)的下端伸入吸尘罩(8-2)内与位于吸尘罩(8-2)内的圆盘形切割刀(8-11)的中心孔连接，所述吸尘罩(8-2)为一侧开口的框型结构，所述吸尘罩(8-2)开口端安装有一排接触辊轮(8-12)，所述圆盘形切割刀(8-11)位于接触辊轮(8-12)上方，并且所述圆盘形切割刀(8-11)部分从吸尘罩(8-2)的开口端伸出，所述吸尘罩(8-2)远离开口端的一侧设有吸尘嘴(8-3 )，所述吸尘嘴(8-3 )上连接吸尘软管(8-5 )，所述宽度调节溜板(8-4 )上设有吸尘软管支架(8-6)，所述吸尘软管(8-5)固定在吸尘软管支架(8-6)上；
[0015]所述宽度调节溜板(8-4)的下方有溜板转接板支架(8-28)，所述溜板转接板支架(8-28 )上端设有溜板转接板(8-25 )，所述溜板转接板(8-25 )上设有气缸(8_21)，所述气缸(8-21)的活塞杆固定在溜板转接板(8-25)上，所述气缸(8-21)的尾端固定在宽度调节溜板(8-4)的横向板远离竖向板的一端。
[0016]采用上述方案，接触辊轮与纸箱表面浮动接触，即使纸箱表面出现轻微凹陷与凸起，也能很好的实现切割头与纸箱表面的完全贴合，保证切割深度恒定不变。切割产生的粉尘和纸屑收集在吸尘罩内，吸尘嘴通过外加吸力收集切割时产生的纸屑和粉尘，通过吸尘软管排到切割机外，吸尘效率高。在不动作时，气缸活塞杆处于伸长状态，此时溜板转接板的前端与宽度调节溜板的竖向板之间有距离，当需要调整宽度调节溜板的位置使得圆盘形切割刀与纸箱侧面接触时，气缸活塞杆收缩，从而宽度调节溜板向前移动，从而调整切割头与纸箱表面贴合。
[0017]在上述技术方案中:所述直线运动模组包括交流伺服电机(10)、模组减速机
(11)、模组溜板(12 )、模组主动带轮(13 )、模组从动带轮(14)、模组皮带(15 )和滑块(16 )，所述溜板转接板支架(8-28)的竖向板上装模组溜板(12)，所述模组溜板(12)上安装有滑块(16)，所述滑块(16)与直线运动模组(7)滑动连接，所述模组溜板(12)的中部设有皮带卡口(12a)，所述模组主动带轮(13)和模组从动带轮(14)分别设置在直线运动模组(7)的两端，所述模组皮带(15)伸入皮带卡口( 12a)并同时套在模组主动带轮(13)和模组从动带轮(14 )上，所述靠近模组主动带轮(14 )的框形直线运动支架上设有交流伺服电机(10 )，所述交流伺服电机(10)的输出轴与模组减速机(11)的输入轴连接，所述模组减速机(11)的输出轴上套装所述模组主动带轮(13)。
[0018]在上述技术方案中:所述圆盘形切割刀(8-11)的刀刃的上表面和下表面均分布有细齿(8a)，所述刀刃上表面和下表面的细齿(8a)上通过电镀有一层CBN层(8b)。现有的圆盘形切割刀包括圆形钢板，在圆形钢板的周边固定含有金刚石粉末的粉末冶金金属圆环作为刀刃，本发明的圆盘形切割刀与之相比，加工工艺更简单，制造成本低，但是又能满足纸箱的切割要求。
[0019]在上述技术方案中:所述吸尘罩(8-2)的开口处的顶板上分布有长毛刷安装孔(8-20)，所述吸尘罩(8-2)开口处的两侧板上设有短毛刷安装孔(8-24)。在长毛刷安装孔中安装长毛刷，在短毛刷安装孔中安装短毛刷，长毛刷和短毛刷将吸尘罩的开口挡住，减少吸尘罩内的压力损耗，挡住切削粉尘从吸尘罩开口处飞散。
[0020]在上述技术方案中:所述上定位机构(5)包括上顶板(5-1)和上定位板(5-2)，所述上定位板(5-2)位于上顶板(5-1)下方,所述上顶板(5-1)的上表面设有上定位气缸(5-3)，所述上定位气缸(5-3)的活塞杆穿过上顶板(5-1)与上定位板(5-2)连接，所述真空吸盘(6)设置在上定位板(5-2)的下表面。
[0021]在上述技术方案中，本发明的具体控制流程为:所述输送系统(4)的前、后端上分别设有前机架位置传感器(17)和后机架位置传感器(18)，所述顶升皮带机构(2)、阻挡器
(3)、侧压夹紧装置(9)以及上定位机构(5)上分别设有顶升皮带机构传感器(19)、阻挡器传感器(20)、侧压夹紧装置传感器(21)和上定位机构传感器(22)，所述机架(I)上设有控制箱(23)，所述控制箱(23)内设控制单元(24)，所述前机架位置传感器(17)、后机架位置传感器(18)、顶升皮带机构传感器(19)、阻挡器传感器(20)、侧压夹紧装置传感器(21)和上定位机构传感器(22)的输出端与控制单元(24)的输入端连接，所述控制单元的输出端与顶升皮带机构(2)、阻挡器(3)、输送系统(4)、侧压夹紧装置(9)、真空吸盘(6)、切割头
(8)和交流伺服电机(10)连接；所述前机架位置传感器(17)将检测到的信号传递到控制单元(24)，所述控制单元(24)接收到前机架位置传感器(17)的信号后控制所述输送系统(4 )输送纸箱至顶升皮带机构(2 )，并控制所述阻挡器(3 )升起，纸箱输送至所述阻挡器(3 )时，所述阻挡器传感器(20)将检测信号传递到控制单元(24)，所述控制单元控制侧压夹紧装置(9)将纸箱夹紧，纸箱夹紧后，所述侧压夹紧装置(9)上的侧压夹紧装置传感器(21)检测到信号并将检测信号传递给控制单元(24)，所述控制单元(24)控制顶升皮带机构(2)顶升，同时控制阻挡器(3)下降，当顶升到位时，所述上定位传感器(22)将信号传递给控制单元(24)，所述控制单元(24)控制真空吸盘(6)将纸箱顶面吸紧，然后控制切割头(8)的气缸(8-21)调整切割头(8)的位置使之与纸箱侧面贴紧，所述伺服电机(8-8)旋转带动圆盘形切割刀(8-11)旋转开始切割，同时，所述交流伺服电机(10)驱动切割头在直线运动模组(7)上完成直线运动，切割完成后，所述控制单元(24)控制侧压夹紧装置(9)释放，同时，所述交流伺服电机(10)带动切割头(8)回位，所述顶升皮带机构(2)下降，当顶升皮带机构(2)下降到位时，所述顶升皮带机构传感器(19)检测到信号并将信号传递到控制单元(24),所述控制单元(24)控制皮带输送机构(2-3)和输送系统(4)将纸箱送出，当后机架位置传感器(17)检测到纸箱已经输出时，将信号传递到控制单元(24)，所述控制单元(24)控制真空吸盘(6)释放箱顶，然后控制皮带输送机构(2-3)和输送系统(4)将箱顶送出。
[0022]有益效果:本发明设计合理、结构简单、实施容易，使用方便，即使纸箱表面出现轻微凹陷与凸起，也能很好的实现切割头与纸箱表面的完美贴合，保证切割深度不变，无粉
/1、土。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明的外形图；
[0024]图2为图1取下罩体后的结构示意图；
[0025]图3为图1的后侧视图；
[0026]图4为图3的A-A剖视图；
[0027]图5为图3的B-B剖视图；
[0028]图6为四个切割头和直线导轨的安装结构示意图；
[0029]图7为图6的俯视图；
[0030]图8为图6的C-C剖视图；
[0031 ]图9为图7的D-D剖视图；
[0032]图10为侧压夹紧装置的结构示意图；
[0033]图11为侧压夹紧装置出于松开状态的前侧视图；
[0034]图12为顶升皮带机构的结构示意图；
[0035]图13为图12的俯视图；[0036]图14为图12的E-E剖视图；
[0037]图15为图14的F-F剖视图；
[0038]图16为图12的侧视图；
[0039]图17为图16的G-G剖视图；
[0040]图18为切割头的结构示意图；
[0041 ]图19为图18的H-H剖视图；
[0042]图20为图18的后侧视图；
[0043]图21为圆盘形切割刀的结构示意图；
[0044]图22为图21的1-1剖视图；
[0045]图23为电路图。
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0047]如图1-23所示，本发明的自动开箱机主要由机架1、顶升皮带机构2、阻挡器3、输送系统4、上定位机构5、真空吸盘6、直线运动模组7、切割头8、侧压夹紧装置9、交流伺服伺服电机10、模组减速机11、模组溜板12、模组主动带轮13、模组从动带轮14、模组皮带15、滑块16、前机架位置传感器17、后机架位置传感器18、顶升皮带机构传感器19、阻挡器传感器20、侧压夹紧装置传感器21、上定位机构传感器22、控制箱23、设控制单元24、纸箱25等部件组成。
[0048]所述机架I包括下箱体和设在下箱体顶板上的罩体，所述罩体的前侧开口，其后侧设有供输送系统4伸出的孔，所述罩体的左右侧开有窗户，所述罩体上安装控制箱23以及报警器等。所述输送系统4安装于下箱体的顶板的中部，所述输送系统4由多根输送辊组成，所述输送系统4由电机控制,所述输送系统4包括前输送系统和后输送系统,在前输送系统和后输送系统之间的下箱体上设有顶升皮带机构2.[0049]所述顶升皮带机构2由安装板2-1、承托板2-2、皮带输送机构2_3、导向光杆2_4、导向光杆轴套2-5、气缸座2-6、顶升气缸2-7等部件组成。
[0050]所述安装板2-1安装在下箱体顶板的下方，所述安装板2-1上设有一个大的通孔，所述安装板2-1的下表面装有顶升气缸2-7，所述顶升气缸2-7的活塞杆伸到安装板I的上方。
[0051]所述安装板2-1的上方装有承托板2-2，所述承托板2-2呈开口向上的U形板，所述承托板2-2的两个侧板2-2a分别位于承托板2-2的左右两端，所述承托板2_2的底板上开有通孔，所述承托板2-2的底板上设有上端开口的下框体2-2b，所述下框体2-2b上端与承托板2-2底板上的通孔对接，所述框体2-2b下端从安装板2-1的大通孔伸到安装板2-1下方。
[0052]所述承托板2-2的底板的两端分别设有承托板导向光杆2-4，所述安装板2_1上对应导向光杆2-4的位置开有通孔，在该通孔中装有导向光杆套轴套2-5，所述承托板导向光杆2-4的上端穿过导向光杆轴套2-5后固定在承托板2-2的底板上。
[0053]所述承托板2-2的底板的中部设有气缸座2-6，所述顶升气缸2_7的活塞杆与该气缸座2-6连接。[0054]所述皮带输送机构2-3包括输送皮带2-3-1、张紧辊轮2-3-2、从动张紧辊轮2-3-3、主动辊轮2-3-4、两个无动力辊轮2-3-5、皮带输送电机2_3_6、减速器2_3_7、同步带主动棍轮2_3_8、同步带从动棍轮2_3_9和同步带2-3-10,所述从动张紧棍轮2_3_3和张紧辊轮2-3-2分别通过辊轮轴固定在承托板2-2的两侧板2-2a之间，其中从动张紧辊轮2-3-3位于承托板2-2的前端，所述张紧辊轮2-3-2位于承托板2_2的后端；所述辊轮轴的两端分别固定在承托板2-2的两侧板2-2a上，所述从动张紧辊轮2-3-3和张紧辊轮2_3_2活套在棍轮轴上；
[0055]所述两个无动力辊轮2-3-5分别固定在靠近下框体2_2b的两侧板2_2a上，所述主动辊轮2-3-4位于下框体2-2b的下部，所述输送皮带2-3-1同时套在所述张紧辊轮
2-3_2、从动张紧棍轮2_3_3、主动棍轮2_3_4上，所述两个无动力棍轮2_3_5张紧在主动棍轮2-3-4上方的输送皮带2-3-1外侧，使输送皮带2-3-1构成T形；
[0056]所述皮带输送电机2-3-6安装在下框体2_2b的下部，且位于主动辊轮2_3_4旁边，所述皮带输送电机2-3-6的输出轴与减速器2-3-7的输入轴连接，所述减速器2-3-7的输出轴上套装同步带主动辊轮2-3-8，所述同步带主动辊轮2-3-8和同步带从动辊轮2-3-9之间连接同步带2-3-10，所述同步带从动辊轮2-3-9通过连接轴与主动辊轮2-3-4连接。所述顶升皮带机构2的安装板2-1上设有至少一个顶升皮带机构传感器19。
[0057]所述安装板2-1的前端设有阻挡器3，所述阻挡器3包括阻挡板3-1和设置在安装板2-1上的阻挡器气缸3-2，所述阻挡器气缸3-2的活塞杆伸到安装板2-1的上方与阻挡板
3-1中部连接。所述阻挡板3-1的左右两端设有阻挡板导向光杆3-3，所述安装板2-1上对应阻挡板导向光杆3-3的位置开有通孔，在该通孔中装有导向光杆轴套2-5，所述阻挡板导向光杆3-3的上端装在阻挡板3-1上，下端套装在导向光杆轴套2-5内。
[0058]所述侧压夹紧装置9由相对设置的固定夹紧装置和浮动夹紧装置组成，所述固定夹紧装置和浮动夹紧装置均包括辊轮座9-1、辊轮背板9-2和辊轮9-3 ；
[0059]所述固定夹紧装置和浮动夹紧装置的滚轮座9-1分别装顶升皮带机构2的左右两侧的下箱体的顶板上，所述辊轮背板9-2呈框型，其开口端远离辊轮座9-1，所述辊轮背板9-2的两侧板9-2a之间从上到下设置有辊轮轴，这里选择六根，所述辊轮轴的两端分别固定在辊轮背板9-2的两侧板9-2a上，所述辊轮9-3活套在辊轮轴上，所述辊轮背板9_2的封闭端的中部设有气缸座9-9。
[0060]所述固定夹紧装置的辊轮座9-1上安装有固定气缸9-4，所述固定气缸9-4的活塞杆伸出滚轮座9-1与辊轮背板9-2的气缸座9-9连接，所述辊轮背板9-2的封闭端的两头设有导向光杆9-5，所述导向光杆9-5的一端固定在辊轮背板9-2上，另一端穿过辊轮轴套
9-6。
[0061]所述浮动夹紧装置的辊轮座9-1上安装有浮动气缸9-7，所述浮动气缸9-7的活塞杆伸出滚轮座9-1外与辊轮背板9-2封闭端的气缸座9-9连接，所述浮动夹紧装置的辊轮背板9-2的封闭端上也设有导向光杆9-5,所述导向光杆9-5的一端固定在棍轮背板9-2上，另一端穿过辊轮轴套9-6。固定气缸9-4和浮动气缸9-7对纸箱25进行夹持定位，其中固定气缸9-4活塞杆始终保持一定伸出长度，不进行动作；遇到不同宽度的纸箱，主要靠另一侧的浮动夹紧装置，由浮动气缸9-7控制:通过压力阀设定的压力值，使浮动气缸9-7活塞杆输出的夹持力始终保持在一定的数值；依靠浮动气缸9-7来实现左右夹紧。固定气缸力9-4量大于浮动气缸9-7，浮动夹紧装置在后面的顶升、切割过程中，始终夹紧，以保证在切割纸箱25时，纸箱25始终处于一个固定的位置，保证切削精度和切削效果。
[0062]所述浮动夹紧装置的辊轮背板9-2上安装有至少一个侧压夹紧装置传感器21，这里选择两个，侧压夹紧装置传感器21位于两根辊轮9-3之间。
[0063]所述顶升皮带机构2的上方装有上定位机构5，所述上定位机构5包括上顶板5-1和上定位板5-2，所述上定位板5-2安装在上顶板5-1下方，所述上顶板5-1的上表面设有上定位气缸5-3，所述上定位气缸5-3的活塞杆穿过上顶板5-1与上定位板5-2中部连接，所述真空吸盘6设置在上定位板5-2的下表面。所述上定位板5-2的上表面设有上定位板导向光杆，所述上顶板5-1上对应上定位板导向光杆设有轴套,所述上定位导向光杆的下端穿过轴套后固定在上定位板5-2上，所述上定位板5-2的下表面的四个角上分别设有一个真空吸盘6。所述上定位机构5固定在罩体的顶板上，平时所述上定位机构5不动作。
[0064]所述机架I上还设有四根立柱la，该四根立柱Ia之间通过四根直线运动模组7连接组成框形直线运动支架，所述顶升皮带机构2位于该框形直线运动支架的中央，每个直线运动模组7上装有一个切割头8，所述切割头8位于框型直线运动支架的内侧，每个切割头8通过一个交流伺服电机驱动在各自的直线运动模组7上做直线运动。
[0065]所述切割头8为浮动式切割头，主要由8-1主轴座、8-2吸尘罩、8_3吸尘嘴、8_4宽度调节溜板、8-5吸尘软管、8-6吸尘管支架、8-7伺服电机安装座、8-8伺服电机、8_9皮带罩、8-10检修盖板、8-11圆盘形切割刀、8-12接触滚轮、8-13大带轮、8_14皮带、8_15小带轮、8-16上主轴轴承、8-17主轴、8-18下主轴轴承、8_19切割刀压盖、8_20长毛刷安装孔、8-21气缸、8-22拉扣、8-23气缸后支架、8_24短毛刷安装孔、8_25溜板转接板、8_26气缸前顶件、8-27气缸连接轴、溜板转接板支架8-28等部件组成。
[0066]所述宽度调节溜板8-4呈倒置的L形，其竖向板的两侧设有侧板，侧板的上端与横向板连接，所述宽度调节溜板8-4的上表面远离竖向板的一端通过伺服电机安装座8-7安装伺服电机8-8，所述伺服电机安装座8-7周围分布有条形孔，所述宽度调节溜板8-4上也分布有条形孔，所述伺服电机安装座8-7通过销子固定在宽度调节溜板8-4上。所述宽度调节溜板8-4的横向板的上表面还设有皮带罩8-9，所述皮带罩8-9的一端固定在宽度调节溜板8-4上，另一端伸出宽度调节溜板8-4外，所述皮带罩8-9的伸出端上安装有主轴座8-1，所述主轴座8-1位于靠近宽度调节溜板8-4竖向板的位置，所述主轴座8-1的上端固定在皮带罩8-9上，下端固定在吸尘罩8-2的顶板上。所述宽度调节溜板8-4上还设有吸尘管支架8-6。所述伺服电机8-8的输出轴上套装有大带轮8-13，所述大带轮8-13通过皮带8-14与小带轮8-15连接，所述主轴8-17的上端套装在小带轮8_15内，所述主轴8_17的下端伸入吸尘罩8-2内与圆盘形切割刀8-11的中心孔连接，所述圆盘形切割刀8-11套装在主轴8-17的下端，所述大带轮8-13位于伺服电机安装座8-7内，所述小带轮8_15和皮带8-14位于皮带罩8-9下，所述主轴8-17位于主轴座8_1内，所述主轴座8_1上设有检修盖板8-10，所述主轴8-17的上部与主轴座I之间装有上主轴轴承16，所述主轴17的下部与主轴座I之间装有下主轴轴承8-18。所述伺服电机8-8旋转，输出轴带动大带轮8-13旋转，大带轮8-13带动小带轮8-15旋转，小带轮8-15旋转带动主轴8_17旋转，圆盘形切割刀8-11跟着旋转，实现切割。
[0067]所述圆盘形切割刀8-11上设有切割刀压盖8-19。[0068]所述吸尘罩8-2为由顶板、底板、两侧板以及背板围成的一侧开口的框型罩，其开口端朝向框型框形直线运动支架的内侧，所述吸尘罩8-2开口端安装有一排接触辊轮8-12，本实施例由7个接触辊轮8-12组成一排。所述接触辊轮8-12位于圆盘形切割刀8_11的下方，圆盘形切割刀8-11部分伸出吸尘罩8-2外。这样，切割时，所述接触辊轮8-12与纸箱表面实现浮动接触，即使纸箱表面出现轻微凹陷，也能实现很好的贴合，保证切割深度不变。所述吸尘罩8-2的背板上设有吸尘嘴8-3，所述吸尘嘴8-3上连接有吸尘软管8-5，所述吸尘软管8-5另一端固定在吸尘管支架8-6上。切割时，可以通过外加吸力，将切割产生的粉尘吸走。所述吸尘罩8-2的侧板上靠近底板的位置设有拉扣锁8-22。拉扣锁8-22将侧板和底板锁紧，当需要更换和检修圆盘形切割刀8-11时，所述拉扣锁8-22打开。所述所述吸尘罩8-2的开口处的顶板上分布有长毛刷安装孔8-20，所述吸尘罩8-2开口处的两侧板上设有短毛刷安装孔8-24。在长毛刷安装孔8-20中安装长毛刷，在短毛刷安装孔8-24中安装短毛刷，长毛刷和短毛刷将吸尘罩8-2的开口挡住，减少吸尘罩8-2内的压力损耗，挡住切削粉尘从吸尘罩8-2开口处飞散。
[0069]所述宽度调节溜板8-4的下方装有溜板转接板支架8-28，所述溜板转接板支架8-28上端安装溜板转接板8-25，所述溜板转接板8-25位于宽度调节溜板8_4的下方，所述溜板转接板8-25与宽度调节溜板8-4的竖向板之间有距离，所述溜板转接板8-25靠近宽度调节溜板8-4竖向板的一端设有气缸前顶件8-26，所述气缸前顶件8-26通过螺栓固定在溜板转接板8-25上，所述溜板转接板8-25上设有气缸8-21，所述气缸8_21为圆气缸，所述气缸8-21的活塞杆的端部与气缸前顶件8-26通过螺纹连接，所述宽度调节溜板8-4的后端(远离竖向板的一端)设有气缸后支架8-23，所述气缸8-21尾端扁舌内的安装孔通过气缸连接轴8-27固定在气缸后支架8-23上。在不动作时，气缸8-21的活塞杆处于伸长状态，当需要动作宽度调节溜板8-4时，气缸8-21活塞杆收缩，从而宽度调节溜板8-4相对于溜板转接板8-25向前移动，从而实现调整圆盘形切割刀8-11的位置，使之与纸箱表面贴合。
[0070]所述圆盘形切割刀8-11的刀刃的上表面和下表面均分布有细齿8a，所述刀刃上表面和下表面的细齿8a上通过电镀有一层CBN层8b。所述CBN层8b的厚度为0.l_2mm。所述圆盘形切割刀8-11的厚度为0.1-0.3mm。
[0071]所述直线运动模组包括交流伺服电机10、模组减速机11、模组溜板12、模组主动辊轮13、模组从动辊轮14、模组皮带15和滑块16，溜板转接板支架8-28的竖向板上装模组溜板12，所述模组溜板12上安装有两块滑块16，两块滑块16与直线导轨7滑动连接，所述模组溜板12的中部设有皮带卡口 12a，所述模组主动辊轮13和模组从动辊轮14分别设置在直线导轨7的两端，所述模组皮带15伸入皮带卡口 12a并同时套在模组主动辊轮13和模组从动辊轮14上，所述靠近模组主动辊轮14的框形直线运动支架上设有交流伺服电机10，所述交流伺服电机10的输出轴与模组减速机11的输入轴连接，所述模组减速机11的输出轴上套装所述模组主动辊轮13。
[0072]所述输送系统4的前、后端的机架I上分别设有至少一个前机架位置传感器17和至少一个后机架位置传感器18，为避免因纸箱25变形导致不能很好的检测到纸箱25，所述位置传感器采用多点布局，即同时在不同位置设置位置传感器的方式。同时所述顶升皮带机构2、阻挡器3、侧压夹紧装置9以及上定位机构5上分别设有至少一个顶升皮带机构传感器19、至少一个阻挡器传感器20、至少一个侧压夹紧装置传感器21和至少一个上定位机构传感器22，所述顶升皮带机构传感器19位于安装板2-1上，所述阻挡器传感器20位于阻挡板3-1上，上定位机构传感器22位于上定位板5-2的下表面，所述机架I上的控制箱23内设控制单元24，所述前机架位置传感器17、后机架位置传感器18、顶升皮带机构传感器19、阻挡器传感器20、侧压夹紧装置传感器21和上定位机构传感器22的输出端与控制单元24的输入端连接，所述控制单元的输出端与顶升皮带机构2、阻挡器3、输送系统4、侧压夹紧装置9、真空吸盘6、切割头8和直线运动伺服电机10连接；所述前机架位置传感器17将检测到的信号传递到控制单元24，所述控制单元24接收到前机架位置传感器17的信号后控制所述输送系统4输送纸箱25至顶升皮带机构2，当纸箱25到达顶升皮带机构2的前端，所述阻挡器3的阻挡器气缸3-2将阻挡板3-1的升起，所述阻挡器传感器20将检测信号传递到控制单元24，所述控制单元控制侧压夹紧装置9的浮动气缸9-7将纸箱25夹紧，纸箱25夹紧后，所述侧压夹紧装置9上的侧压夹紧装置传感器21检测到信号并将检测信号传递给控制单元24，所述控制单元24控制顶升皮带机构2的顶升气缸2-7将顶升皮带机构2顶升，同时控制阻挡器3下降，当顶升到位时，所述上定位传感器22将信号传递给控制单元24，所述控制单元24控制真空吸盘6将纸箱25顶面吸紧，切割头8的气缸8_21动作，调整切割头8的位置使之与纸箱25侧面贴紧，然后所述伺服电机8-8旋转，带动圆盘形切割刀8-11旋转，开始切割，同时直线运动伺服电机10动作，带动切割头8在直线导轨7上做直线运动完成切割行程，当切割完成后，所述控制单元24控制侧压夹紧装置9释放，同时，直线运动伺服电机10带动所述切割头8回位，所述顶升皮带机构2下降，当顶升皮带机构2下降到位时，所述顶升皮带机构传感器19检测到信号并将信号传递到控制单元24，所述控制单元24控制皮带输送机构2-3和输送系统4将纸箱25送出，当后机架位置传感器17检测到纸箱25已经输出时，将信号传递到控制单元24，所述控制单元24控制真空吸盘6释放箱顶，然后控制皮带输送机构2-3和输送系统4将箱顶送出。本发明不局限于具体实施例，所述直线运动模组还可以采用交流伺服电机10加丝杆的传动方式控制切割头8运动，也可以采用气缸代替。总之，只要采用本发明的宗旨均落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种自动开箱机，包括机架(1)，在机架(1)中部设有输送系统(4),所述输送系统(4)包括前输送系统和后输送系统，所述前输送系统和后输送系统之间的机架(1)上设有顶升皮带机构(2)，所述顶升皮带机构(2)的前端设有能升降的阻挡器(3)，所述阻挡器(3)包括阻挡板(3-1)和阻挡器气缸(3-2)，所述阻挡器气缸(3-2)的活塞杆与阻挡板(3-1)连接；所述顶升皮带机构(2 )上设有皮带输送机构(2-3 )，所述顶升皮带机构(2 )的左右两侧的机架(1)上设有侧压夹紧装置(9)，所述顶升皮带机构(2)的上方设有上定位机构(5)，所述上定位机构(5)的底面设有真空吸盘(6)； 所述机架(1)上还设有四根立柱(la)，该四根立柱(Ia)之间通过四根直线运动模组(7 )连接组成框形直线运动支架，所述顶升皮带机构(2 )位于该框形直线运动支架的中央，每个直线运动模组(7)上装有一个切割头(8)，所述切割头(8)位于框型直线运动支架的内侧，每个切割头(8 )通过一个交流伺服电机驱动在各自的直线运动模组(7 )上做直线运动。
2.根据权利要求1所述一种自动开箱机，其特征在于:所述顶升皮带机构(2)包括安装板(2-1)，所述安装板(2-1)安装在机架(1)上，所述安装板(2-1)的位置低于输送系统(4)，所述安装板(2-1)上方装有承托板(2-2 )，所述安装板(2-1)的下表面设有顶升气缸(2-7 )，所述顶升气缸(2-7)的活塞杆穿过安装板(2-1)与位于安装板(2-1)上方的承托板(2-2)的底板连接，在所述承托板(2-2)上安装有皮带输送机构(2-3)，该皮带输送机构(2-3)位于承托板(2-2)的底板的上方。
3.根据权利要求2所述一种自动开箱机，其特征在于:所述阻挡器气缸(3-2)设置在安装板(2-1)上，所述阻挡器气缸(3-2)的活塞杆伸到安装板(2-1)的上方与阻挡板(3-1)中部连接。
4.根据权利要求1或2或3所述一种自动开箱机，其特征在于:所述侧压夹紧装置(9)包括相对设置的固定夹紧装置和浮动夹紧装置，所述固定夹紧装置和浮动夹紧装置均包括辊轮座(9-1)、辊轮背板(9-2)和辊轮(9-3)，所述固定夹紧装置和浮动夹紧装置的滚轮座(9-1)分别设置在顶升皮带机构(2`)左、右两侧的机架(1)上， 所述固定夹紧装置的辊轮座(9-1)上安装有固定气缸(9-4)，所述固定气缸(9-4)的活塞杆伸出辊轮座(9-1)与固定夹紧装置的辊轮背板(9-2)中部连接； 所述浮动夹紧装置的辊轮座(9-1)上安装有浮动气缸(9-7)，所述浮动气缸(9-7)的活塞杆伸出浮动夹紧装置的辊轮座(9-1)与浮动夹紧装置的辊轮背板(9-2)中部连接，所述固定夹紧装置和浮动夹紧装置的辊轮背板(9-2)远离辊轮座(1)的背面上分别设有至少两根辊轮(9-3)，所述固定气缸(9-4)的力度大于浮动气缸(9-7)的力度。
5.根据权利要求1所述一种自动开箱机，其特征在于:所述切割头(8)为浮动式切割头，包括吸尘罩(8-2)、宽度调节溜板(8-4)和圆盘形切割刀(8-11)，在宽度调节溜板溜板(8-4)上固定有伺服电机(8-8)，所述伺服电机(8-8)的输出轴上套装大带轮(8-13)，所述大带轮(8-13)通过皮带(8-14)与小带轮(8-15)连接，所述小带轮(8_15)套装在主轴(8-17)上，所述主轴(8-17)的下端伸入吸尘罩(8-2)内与位于吸尘罩(8_2)内的圆盘形切割刀(8-11)的中心孔连接，所述吸尘罩(8-2)为一侧开口的框型结构，所述吸尘罩(8-2)的开口端朝向框型框形直线运动支架的内侧，所述吸尘罩(8-2)开口端安装有一排接触辊轮(8-12)，所述圆盘形切割刀(8-11)位于接触辊轮(8-12)上方，并且所述圆盘形切割刀(8-11)部分从吸尘罩(8-2 )的开口端伸出，所述吸尘罩(8-2 )远离开口端的一侧设有吸尘嘴(8-3 )，所述吸尘嘴(8-3 )上连接吸尘软管(8-5 )，所述宽度调节溜板(8-4 )上设有吸尘软管支架(8-6)，所述吸尘软管(8-5)固定在吸尘软管支架(8-6)上； 所述宽度调节溜板(8-4)的下方安装有溜板转接板支架(8-28)，所述溜板转接板支架(8-28 )上端设有溜板转接板(8-25 )，所述溜板转接板(8-25 )上设有气缸(8_21)，所述气缸(8-21)的活塞杆固定在溜板转接板(8-25)上，所述气缸(8-21)的尾端固定在宽度调节溜板(8-4)的横向板远离竖向板的一端。
6.根据权利要求5所述一种自动开箱机，其特征在于:所述直线运动模组包括交流伺服电机(10 )、模组减速机(11)、模组溜板(12 )、模组主动轮(13 )、模组从动带轮(14 )、模组皮带(15)和滑块(16)，所述溜板转接板支架(8-28)远离主轴(8-17)的竖向板上设有模组溜板(12)，所述模组溜板(12)上安装有滑块(16)，所述滑块(16)与直线运动模组(7)滑动连接，所述模组溜板(12)的中部设有皮带卡口(12a)，所述模组主动带轮(13)和模组从动带轮(14)分别设置在直线运动模组(7)的两端，所述模组皮带(15)伸入皮带卡口( 12a)并同时套在模组主动带轮(13)和模组从动带轮(14)上，所述靠近模组主动带轮(14)的框形直线运动支架上设有交流伺服电机(10)，所述交流伺服电机(10)的输出轴与模组减速机(11)的输入轴连接，所述模组减速机(11)的输出轴上套装所述模组主动带轮(13)。
7. 根据权利要求5或6所述一种自动开箱机，其特征在于:所述圆盘形切割刀(8-11)的刀刃的上表面和下表面均分布有细齿(8a)，所述刀刃上表面和下表面的细齿(8a)上电镀有CBN层(8b)。
8.根据权利要求5所述一种自动开箱机，其特征在于:所述吸尘罩(8-2)的开口处的顶板上分布有长毛刷安装孔(8-20)，所述吸尘罩(8-2)开口处的两侧板上设有短毛刷安装孔(8-24)。
9.根据权利要求1所述一种自动开箱机，其特征在于:所述上定位机构(5)包括上顶板(5-1)和上定位板(5-2)，所述上定位板(5-2)安装在上顶板(5-1)下方，所述上顶板(5-1)的上表面设有上定位气缸(5-3),所述上定位气缸(5-3)的活塞杆穿过上顶板(5-1)与上定位板(5-2)中部连接，所述真空吸盘(6)设置在上定位板(5-2)的下表面。
10.根据权利要求1所述一种自动开箱机，其特征在于:所述输送系统(4)的前、后端上分别设有前机架位置传感器(17)和后机架位置传感器(18)，所述顶升皮带机构(2)、阻挡器(3)、侧压夹紧装置(9)以及上定位机构(5)上分别设有顶升皮带机构传感器(19)、阻挡器传感器(20)、侧压夹紧装置传感器(21)和上定位机构传感器(22)，所述机架(1)上设有控制箱(23)，所述控制箱(23)内设控制单元(24)，所述前机架位置传感器(17)、后机架位置传感器(18)、顶升皮带机构传感器(19)、阻挡器传感器(20)、侧压夹紧装置传感器(21)和上定位机构传感器(22)的输出端与控制单元(24)的输入端连接，所述控制单元的输出端与顶升皮带机构(2)、阻挡器(3)、输送系统(4)、侧压夹紧装置(9)、真空吸盘(6)、切割头(8)和交流伺服电机(10)连接；所述前机架位置传感器(17)将检测到的信号传递到控制单元(24)，所述控制单元(24)接收到前机架位置传感器(17)的信号后控制所述输送系统(4 )输送纸箱至顶升皮带机构(2 )，并控制所述阻挡器(3 )升起，纸箱输送至所述阻挡器(3 )时，所述阻挡器传感器(20)将检测信号传递到控制单元(24)，所述控制单元控制侧压夹紧装置(9)将纸箱夹紧，纸箱夹紧后，所述侧压夹紧装置(9)上的侧压夹紧装置传感器(21)检测到信号并将检测信号传递给控制单元(24)，所述控制单元(24)控制顶升皮带机构(2)顶升，同时控制阻挡器(3)下降，当顶升到位时，所述上定位传感器(22)将信号传递给控制单元(24)，所述控制单元(24)控制真空吸盘(6)将纸箱顶面吸紧，然后控制切割头(8)的气缸(8-21)调整切割头(8)的位置使之与纸箱侧面贴紧，所述交流伺服电机(8-8)旋转带动圆盘形切割刀(8-11)旋转开始切割，同时，所述交流伺服电机(10)驱动切割头在直线运动模组(7)上完成直线运动，切割完成后，所述控制单元(24)控制气缸(8-21)的活塞杆伸出，带动宽度调节溜板(8-4)后退，同时带动及侧压夹紧装置(9)释放，同时，所述交流伺服电机(10)带动切割头(8)回位，所述顶升皮带机构(2)下降，当顶升皮带机构(2)下降到位时，所述顶升皮带机构传感器(19)检测到信号并将信号传递到控制单元(24)，所述控制单元(24)控制皮带输送机构(2-3)和输送系统(4)将纸箱下箱体送出，当后机架位置传感器(17)检测到纸箱已经输出时，将信号传递到控制单元(24)，所述控制单元(24)控制真空吸盘(6)释放箱顶, 然后控制皮带输送机构(2-3)和输送系统(4)将箱盖送出。
【文档编号】B65B69/00GK103482155SQ201310454877
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】单朝兰, 彭榜盈, 胡涵清, 于今, 杨金华, 杨昌林 申请人:普天物流技术有限公司, 重庆朗正科技有限公司