瓷砖自动包装设备的制作方法

本发明属于包装技术领域，尤其涉及一种瓷砖自动包装设备。

背景技术：

建陶产业在上世纪末得到迅速发展，随着生产技术的不断革新，我国现已成为世界最大的建陶生产基地。其中，瓷砖被广泛应用于建筑物上，从而促使瓷砖的需求量不断增加，瓷砖生产企业也随之不断增多。

在瓷砖包装工序中，大部分企业仍然采用传统的人工对瓷砖进行搬运与装箱的包装作业方式。然而，手工包装瓷砖对人工体力要求比较高，劳动量大，工人在长时间、高强度的劳作过程中难免会产生疲惫感，造成体力下降，难以长时间保持注意力集中，导致瓷砖的生产效率较低，并且手工包装容易损坏纸箱，导致产品包装外观一致性差。除此之外，在包装生产环境中容易产生粉尘，工人长时间处在粉尘环境中，潜在健康隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种生产效率高的瓷砖自动包装设备。

本发明是这样实现的，一种瓷砖自动包装设备，包括用于堆放折叠状态的纸箱并将纸箱固定输送的纸箱上料机构、用于将折叠状态的纸箱打开的开箱机构以及用于放置瓷砖并将瓷砖推进打开状态的纸箱中的推砖机构；所述纸箱上料机构位于所述开箱机构的一侧，所述推砖机构位于所述开箱机构的下方。

所述开箱机构包括开箱气缸、摇臂连杆机构、气缸支座、吸盘固定架以及上开箱吸盘；所述开箱气缸固定在所述气缸支座上，所述开箱气缸的活塞杆驱动所述摇臂连杆机构的一端带动其另一端转动，所述摇臂连杆机构的另一端与所述吸盘固定架铰接，所述上开箱吸盘固定在吸盘固定架上。

进一步地，所述纸箱上料机构包括用于托起折叠状态的纸箱的取纸箱机构、用于将托起的纸箱进行抬起的弹性抬升机构以及用于将托起的最下层的纸箱固定并进行输送的传送机构；所述取纸箱机构与所述传送机构位于所述弹性抬升机构的下方，所述传送机构位于所述取纸箱机构之间。

进一步地，所述取纸箱机构包括若干取纸箱吸盘、两块连接板以及两个取纸箱气缸；所述连接板固定在所述取纸箱气缸的活塞杆上，所述若干取纸箱吸盘相互间隔的固定在所述连接板上。

进一步地，所述弹性抬升机构包括若干抬起气缸、用于对折叠状态的纸箱进行抬起的若干插入装置、用于堆放折叠状态的纸箱的两块纸箱托板以及用于保证折叠状态的纸箱整齐放置的两块挡板。

所述两块纸箱托板分别位于所述取纸箱机构的两侧，所述两块挡板分别固定在所述两块纸箱托板的两侧，所述若干抬起气缸分别固定在所述两块挡板上，所述插入装置固定在所述抬起气缸的活塞杆上。

进一步地，所述插入装置包括防滑台、若干插针以及若干弹性挡片；所述防滑台固定在所述抬起气缸的活塞杆上，所述插针与所述弹性挡片均固定在所述防滑台上，所述弹性挡片位于所述插针的下方，并在受力的作用下可发生弹性变形。

进一步地，所述传送机构包括传送底座、移动纸箱装置以及移动纸箱吸盘；所述传送底座设置在所述取纸箱机构之间，所述移动纸箱装置安装在所述传送底座上，并可沿所述传送底座的长度方向移动，所述移动纸箱吸盘固定在所述移动纸箱装置上。

进一步地，所述摇臂连杆机构包括驱动杆、连接杆以及被驱动杆，所述驱动杆的一端与所述开箱气缸的活塞杆固定连接，所述连接杆的一端可转动地连接在所述驱动杆上，另一端与所述被驱动杆的一端通过轴杆固定连接，所述被驱动杆的另一端与所述吸盘固定架铰接。

进一步地，推砖机构包括推手、传动伺服模组以及用于放置瓷砖的滚轮传送座，所述滚动传送座固定在所述传动伺服模组的上方，所述传动伺服模组带动所述推手沿所述滚轮传送座的长度方向移动。

进一步地，所述瓷砖自动包装设备还包括便于瓷砖顺利装入纸箱内的装箱辅助机构，所述装箱辅助机构位于所述开箱机构的一侧，且位于推箱机构的上方。

进一步地，所述装箱辅助机构包括相对设置的上导向机构和下导向机构，所述上导向机构上安装有若干上导条以及位于所述上导条两侧的侧导条，所述下导向机构上安装有下导条。

进一步地，所述上导向机构包括导向固定座、第一滑动连接座以及上导向气缸，所述上导向气缸安装在导向固定座上，所述第一滑动连接座可滑动地安装在所述导向固定座上，所述上导向气缸的活塞杆与所述第一滑动连接座固定连接，所述上导条与侧导条固定在所述第一滑动连接座上。

所述下导向机构包括导轨座、第二滑动连接座以及下导向气缸，所述第二滑动连接座可滑动地安装在所述导轨座上，所述下导向气缸的活塞杆与所述第二滑动连接座固定连接，所述下导向条固定在所述第二滑动连接座上。

进一步地，所述瓷砖自动包装设备还包括用于将所述纸箱上料机构输送的纸箱传送至所述开箱机构下方的纸箱输送装置，所述纸箱输送装置上安装有用于吸取纸箱的下开箱吸盘，所述下开箱吸盘位于所述开箱机构的正下方。

进一步地，所述瓷砖自动包装设备还包括用于检测纸箱是否放反，并可将放反的纸箱进行移除的纸箱防反机构，所述纸箱防反机构位于所述纸箱上料机构与所述开箱机构之间，且位于所述纸箱输送装置的上方。

进一步地，所述纸箱防反机构包括吸盘移动组件、剔除纸箱吸盘、用于检测纸箱是否到位的到位感应器以及用于检测纸箱是否放反的正反识别元件；所述剔除纸箱吸盘安装在所述移动组件上，所述移动组件位于所述纸箱输送装置的上方，所述到位感应器及正反识别元件位于所述移动组件的一侧。

进一步地，所述吸盘移动组件包括气缸安装架、横向移动气缸、纵向移动气缸、滑动座以及吸盘架，所述滑动座固定在所述气缸安装架上，所述滑动座可滑动地安装在所述气缸安装架上，并且与所述横向移动气缸的活塞杆固定连接，所述纵向移动气缸安装在所述滑动座上，所述吸盘架固定安装在所述纵向移动气缸的活塞杆上，所述剔除纸箱吸盘安装在所述吸盘架上。

进一步地，所述瓷砖自动包装设备还包括用于在纸箱上印制生产相关信息的印制机构，所述印制机构位于所述纸箱防反机构与所述开箱机构之间，且位于所述纸箱输送装置的上方。

进一步地，所述印制机构包括印鉴、印制横向气缸、印制纵向气缸、印制固定座以及印制滑动座，所述印制横向气缸固定安装在所述印制固定座上，所述印制滑动座可滑动地安装在所述印制固定座上，并与所述印制纵向气缸固定连接，所述印鉴固定连接在所述印制纵向气缸的活塞杆上。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明通过纸箱上料机构将堆放在其上的折叠状态的纸箱固定，并将纸箱运输至开箱机构的下方，再通过开箱机构将折叠状态的纸箱打开，最后通过推砖机构将放置在其上的瓷砖推进打开状态的纸箱中，从而完成瓷砖的自动包装，其具有生产效率高的优点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的瓷砖自动包装设备整体结构示意图；

图2是图1中的纸箱上料机构示意图；

图3是图2中的插入装置安装在抬起气缸上的示意图；

图4是图2中的取纸箱机构示意图；

图5是图2中的传送机构示意图；

图6是图1中的纸箱输送装置示意图；

图7是图1中的纸箱防反机构与印制机构示意图；

图8是图1中的开箱机构示意图；

图9是图1中的装箱辅助机构示意图；

图10是图1中的推砖机构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明实施例提供的瓷砖自动包装设备的一较佳实施例，该瓷砖自动包装设备包括用于堆放折叠状态的纸箱A并将纸箱A固定输送的纸箱上料机构1、用于将纸箱上料机构1输送过来的纸箱A传送至开箱机构5下方的纸箱输送装置2、用于检测纸箱A是否放反并可将放反的纸箱A进行移除的纸箱防反机构3、用于在纸箱A上印制生产相关信息的印制机构4、用于将折叠状态的纸箱A打开的开箱机构5、便于瓷砖B顺利装入纸箱A内的装箱辅助机构6以及用于放置瓷砖B并将瓷砖B推进打开状态的纸箱A中的推砖机构7。其中，纸箱上料机构1、纸箱防反机构3、印制机构4均位于开箱机构5的一侧，印制机构3靠近开箱机构5，纸箱防反机构3位于纸箱上料机构1与印制机构4之间。装箱辅助机构6位于开箱机构5的另外一侧，推砖机构7位于开箱机构5与装箱辅助机构6的下方。纸箱防反机构3、印制机构4、开箱机构5均位于纸箱输送装置2的上方，纸箱上料机构1位于纸箱输送装置2的一端。

请一同参阅图2所示，本发明实施例的纸箱上料机构1包括用于托起折叠状态的纸箱A的取纸箱机构10、用于将托起的纸箱A进行抬起的弹性抬升机构20以及用于将托起的最下层的纸箱A固定并进行输送的传送机构30。取纸箱机构10与传送机构30位于弹性抬升机构20的下方，传送机构30位于取纸箱机构10之间。

请一同参阅图3所示，本发明实施例的弹性抬升机构20包括若干抬起气缸21、用于对折叠状态的纸箱A进行抬起的若干插入装置22、用于堆放折叠状态的纸箱A的两块纸箱托板23以及用于保证折叠状态的纸箱A整齐放置的两块挡板24。两块纸箱托板23相互平行，其分别位于取纸箱机构10的两侧，两块挡板24相互平行设置，其分别固定在两块纸箱托板23的两侧，从而可将一叠纸箱A放置在两块纸箱托板23上，并通过两块挡板24的限位作用可将该叠纸箱A整齐堆放。若干抬起气缸21通过支撑座25分别固定在两块挡板24上，插入装置22固定在抬起气缸21的活塞杆上，插入装置22由抬起气缸21推动，向两块挡板24之间进行横向移动。在本实施例中，每一块挡板23上分布有两个相互间隔的插入装置22。

上述实施例中，插入装置22包括防滑台221、若干插针222以及若干弹性挡片223。防滑台221固定在抬起气缸21的活塞杆上，由抬起气缸21控制进行横向移动。插针222与弹性挡片223均固定在防滑台221上，由防滑台221带动插针222与弹性挡片223进行横向移动从纸箱A的两侧插入，防滑台221对纸箱A起到一定的固定作用。弹性挡片223位于插针222的下方，弹性挡片223在受力的作用下可发生弹性变形。

请一同参阅图4所示，本发明实施例的取纸箱机构10包括若干取纸箱吸盘11、两块连接板12以及两个取纸箱气缸13。连接板12的中部固定在取纸箱气缸13的活塞杆上，由取纸箱气缸13带动连接板12上下移动。若干取纸箱吸盘11相互间隔的固定在连接板12上，若干取纸箱吸盘11均匀地分布在连接板12上。从而可通过取纸箱气缸13驱动连接板12，连接板12带动取纸箱吸盘11向上移动，从而吸住放置在两块纸箱托板23上的一叠纸箱A中的最底层纸箱A，并可托举该叠纸箱A继续向上移动，以移动至与插入装置22高度相当的位置。该叠纸箱A在向上移动的过程中，通过位于两块纸箱托板23两侧的两块挡板24能够很好地保证该叠纸箱A的移动平稳。

请一同参阅图5所示，本发明实施例的传送机构30包括传送底座31、移动纸箱装置32以及移动纸箱吸盘33。传送底座31设置在取纸箱机构10之间，移动纸箱装置32安装在传送底座31上，并可沿传送底座31的长度方向移动，移动纸箱吸盘33固定在移动纸箱装置32上。在本实施例中的移动纸箱装置32包括驱动电机322、传送带323、移动底座324、移动纸箱气缸325以及吸盘托架326。移动纸箱吸盘325安装在吸盘托架326上，吸盘托架326固定在移动纸箱气缸325的活塞杆上，移动纸箱气缸325固定在移动底座324上，移动底座324可滑动地安装在传送底座31上，驱动电机322固定安装在传送底座31上，驱动电机322带动传送带323在传送底座31上运行，移动底座324与传送带323固定连接，从而传送带323可带动移动底座324在传送底座31上移动。在其他实施方式中，驱动电机322驱动传送带323来带动移动底座324的方式也可通过丝杆滑轨机构驱动移动底座324来代替。

综上所述，上述的纸箱上料机构1工作原理如下：通过人工将一叠纸箱A放置在纸箱托板23上，取纸箱气缸13的活塞杆伸长驱动连接板12带动取纸箱吸盘11向上移动吸住最下层纸箱A的底部，并将该叠纸箱A顶起向上移动，使其离开纸箱托板23。当该叠纸箱A最底层的1-2个纸箱A的高度到达插针222与弹性挡片223之间时，取纸箱气缸13停止驱动连接板12向上移动，此时，抬起气缸21驱动防滑台221进行横向移动，带动若干插针222及若干弹性挡片223从该叠纸箱A的两侧插入。这样，插针222与弹性挡片223之间插接有1-2个纸箱A，待插针222将上层的纸箱A托起后，取纸箱气缸13的活塞杆收缩带动连接板12向下移动，从而使取纸箱吸盘11将吸住的最下层的一个纸箱A向下移动，最下层的一个纸箱A在向下移动过程中，弹性挡片223受到最下层的一个纸箱A向下移动的作用力之后发生弹性形变，使该纸箱A能够顺利地向下移动，在该纸箱A移动至弹性挡片223的下方后，弹性挡片223恢复弹性形变，将该纸箱A上方的纸箱A接住，弹性挡片223保证了每次只有最下层的一张纸箱A被取纸箱吸盘11吸走。取纸箱吸盘11将最下层的纸箱A放置在纸箱托板23上后，移动纸箱气缸325驱动移动纸箱吸盘33向上移动吸住放置在纸箱托板23上的纸箱A，并将其移动至纸箱输送装置2上，由纸箱输送装置2进行输送。

请一同参阅图6所示，本发明实施例的纸箱输送装置2上安装有用于吸取纸箱A的下开箱吸盘(图中未示出)，下开箱吸盘位于开箱机构5的正下方。本发明实施例中的纸箱输送装置2包括输送电机201、输送架202以及防滑皮带203。输送电机201固定在输送架202上，输送电机201驱动防滑皮带203在输送架202上运行，防滑皮带203用于输送折叠状态的纸箱A以及将装入瓷砖B的纸箱A输送至下一道工序。在输送架202的相对两侧设置有用于引导纸箱A平行移动的导向档条204，使纸箱A能够在防滑皮带203上稳定输送。当折叠状态的纸箱A运输至开箱机构5的下方时，下开箱吸盘将纸箱A吸住，配合开箱机构5将折叠状态的纸箱A打开。

请一同参阅图7所示，本发明实施例的纸箱防反机构3包括吸盘移动组件301、剔除纸箱吸盘302、用于检测纸箱A是否到位的到位感应器303以及用于检测纸箱A是否放反的正反识别元件304。剔除纸箱吸盘302安装在移动组件301上，移动组件301位于纸箱输送装置2的上方，到位感应器303及正反识别元件304位于移动组件301的一侧。其中，吸盘移动组件301包括气缸安装架3011、横向移动气缸3012、纵向移动气缸3013、滑动座3014以及吸盘架3015。滑动座3014固定在气缸安装架3015上，滑动座3014可滑动地安装在气缸安装架3015上，并且与横向移动气缸3012的活塞杆固定连接，纵向移动气缸3013安装在滑动座3014上，吸盘架3015固定安装在纵向移动气缸3013的活塞杆上，剔除纸箱吸盘302安装在吸盘架3015上。

在本实施例中，正反识别元件304为防反感应器，到位感应器303与防反感应器相互配合工作，到位感应器303在检测纸箱A到位的同时，防反感应器检测纸箱A是否放反，以保证下一道工序的正常进行。当检测到纸箱A放反时，通过横向移动气缸3012与纵向移动气缸3013带动剔除纸箱吸盘302将放反的纸箱A移走。在其他实施方式中，防反感应器检测正反可替换成视觉识别正反或者条码扫描检测正反。

上述实施例中，印制机构4包括印鉴41、印制横向气缸42、印制纵向气缸43、印制固定座44以及印制滑动座45。印制横向气缸42固定安装在印制固定座44上，印制滑动座45可滑动地安装在印制固定座44上，并与印制纵向气缸43固定连接，印鉴41固定连接在印制纵向气缸43的活塞杆上。这样，当正反识别元件304检测到合格的纸箱A后，印制横向气缸42与印制纵向气缸43带动印鉴41在合格的纸箱A上印制日期等生产相关信息。之后，纸箱输送装置2将印制完成的纸箱A输送至开箱机构5的下方，并通过下开箱吸盘将纸箱A吸住固定。

请一同参阅图8所示，本发明实施例的开箱机构5包括开箱气缸51、摇臂连杆机构52、气缸支座53、吸盘固定架54以及上开箱吸盘55。开箱气缸51固定在气缸支座53上，通过开箱气缸51的活塞杆驱动摇臂连杆机构52的一端带动其另一端转动，摇臂连杆机构52的另一端与吸盘固定架54铰接，从而可驱动吸盘固定架54运动。上开箱吸盘55固定在吸盘固定架54上，吸盘固定架54带动上开箱吸盘55运动，用于吸住纸箱A的上表面。具体地，摇臂连杆机构52包括驱动杆521、连接杆522以及被驱动杆523，驱动杆521的一端与开箱气缸51的活塞杆固定连接，连接杆522的一端可转动地连接在驱动杆521上，另一端与被驱动杆523的一端通过轴杆(图中未示出)固定连接，轴杆穿设在气缸支座53上，被驱动杆523的另一端与吸盘固定架54铰接。

上述的开箱机构5工作原理如下：当控制开箱气缸51的活塞杆伸出时，驱动杆521驱动连接杆522的一端转动，从而使轴杆能够带动被驱动杆523转动，进而能够使吸盘固定架54带动上开箱吸盘55向下移动，并同时往前移；上开箱吸盘55将固定在纸箱输送装置2上的纸箱A上表面吸住之后，控制开箱气缸51的活塞杆缩回，驱动杆521驱动被驱动杆523沿反方向转动，从而使吸盘固定架54带动上开箱吸盘44向上移动，并同时往后移，进而打开纸箱A，待瓷砖B从纸箱A的开口装入纸箱A内。

请一同参阅图9所示，本发明实施例的装箱辅助机构6包括相对设置的上导向机构61和下导向机构62，上导向机构61上安装有若干上导条63以及位于上导条两侧的侧导条64，下导向机构62上安装有下导条65。具体地，上导向机构61包括导向固定座611、第一滑动连接座612以及上导向气缸613。上导向气缸613安装在导向固定座611上，第一滑动连接座612可滑动地安装在导向固定座611上，上导向气缸613的活塞杆与第一滑动连接座612固定连接，上导条63与侧导条64固定在第一滑动连接座612上。下导向机构62包括导轨座621、第二滑动连接座622以及下导向气缸623。第二滑动连接座622可滑动地安装在导轨座621上，下导向气缸623的活塞杆与第二滑动连接座622固定连接，下导向条65固定在第二滑动连接座622上。这样，在瓷砖B被推进纸箱A内前，通过上导向气缸613驱动第一滑动连接座612移动及下导向气缸623驱动第二滑动连接座622移动，从而能够使上导条63、下导条65及侧导条64进入纸箱A内，其中，上导条63、下导条65及侧导条64均沿纸箱A开口的中部倾斜，并在受力作用下可发生弹性形变，以便瓷砖B能进入纸箱A内。该装箱辅助机构6能够有效地防止瓷砖B推进纸箱A内时，纸箱A内的上部、下部及侧部被瓷砖B刮伤，保证了产品包装外观的一致性，使产品外观整洁。

请一同参阅图10所示，本发明实施例的推砖机构7包括推手71、传动伺服模组72以及用于放置瓷砖B的滚轮传送座73。滚动传送座73固定在传动伺服模组72的上方，瓷砖B在受力的作用下可在滚轮传送座73上滚动。传动伺服模组72带动推手71沿滚轮传送座73的长度方向移动，从而可将放置在滚轮传送座73上的瓷砖B推进打开状态的纸箱A内，进而完成瓷砖B的自动包装。

本发明实施例还提供了一种上述的瓷砖自动包装设备的包装方法，该包装方法包括以下步骤：

A、纸箱上料机构1将放置其上的折叠状态的纸箱A固定输送至开箱机构5的下方。

B、开箱机构5将下方的折叠状态的纸箱A打开。

C、推砖机构7将瓷砖B推进打开状态的纸箱A中。

上述实施例中，在步骤A与步骤B之间，纸箱上料机构1将折叠状态的纸箱A传送至纸箱输送装置2上，纸箱输送装置2将纸箱输送至纸箱防反机构3与印制机构4的下方，纸箱防反机构3检测纸箱A是否放反。当检测到纸箱A放反时，纸箱防反机构3将放反的纸箱A进行移除，当检测到纸箱A放置正确时，通过印制机构4在纸箱A上印制生产相关信息之后，由纸箱输送装置2运输至开箱机构5的下方，并通过下开箱吸盘吸住纸箱A的下部。

上述实施例中，在步骤B与步骤C之间，装箱辅助机构6的一端进入打开状态的纸箱A中，推砖机构7再将瓷砖B推入打开状态的纸箱A中，防止瓷砖刮伤纸箱A。

综上所述，本发明实施例的瓷砖自动包装设备整个工作过程大致如下：将一叠纸箱A放置于纸箱托板23上，通过取纸箱机构10将纸箱A向上顶起至弹性抬升机构20附近；弹性抬升机构20将纸箱A抬起之后，取纸箱机构10吸取最底下的一个纸箱A放置在纸箱托板23上，通过传送机构30吸住并传送至纸箱输送装置2上。纸箱输送装置2将纸箱A输送至纸箱防反机构3与印制机构4的下方，通过纸箱防反机构3检测纸箱A的放置合格后，通过印制机构4在纸箱A上印制日期等生产相关信息，纸箱输送装置2再将纸箱A输送至开箱机构5的下方，并由下开箱吸盘将折叠状态的纸箱A底部吸住固定，再通过开箱机构5将折叠状态的纸箱A上表面吸住固定并向上移动，且往后移动，从而把折叠状态的纸箱A打开。在纸箱A打开之后，装箱辅助机构6上的上导条63、下导条65及侧导条64进入纸箱A内，最后通过推砖机构7将放置在其上的瓷砖B推进打开状态的纸箱A中，从而完成瓷砖B自动包装。

本发明实施例的瓷砖自动包装设备具有如下优点：1)生产效率高，减少了劳动强度，降低生产成本；2)包装产品外观一致性好，产品外观整洁。3)适应粉尘环境下工作，避免了人工操作可能引起的健康隐患。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。