一种箱体自动封箱、称重及堆垛一体化设备的制作方法

本专利申请涉及打包技术领域，具体涉及一种箱体自动封箱、称重及堆垛一体化设备。

背景技术：

随着制造业的发展，包装工艺的应用越来越广。对箱体封装是典型应用之一，现有的工作流程，大多采用人工封箱、人工堆垛的方式，劳动力成本高，对工人的技术操作要求较高，效率低下，不利于生产线上的流水作业。

技术实现要素：

本专利申请所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种箱体自动封箱、称重及堆垛一体化设备，本箱体自动封箱、称重及堆垛一体化设备可将箱体自动封箱，同时可将符合重量要求的箱体堆垛，工作过程中劳动力成本低，且对工作人员操作要求低，操作简单，自动化程度高，提高了工作效率，便捷高效，确保了良品率。

为实现上述技术目的，本专利申请采取的技术方案为：

一种箱体自动封箱、称重及堆垛一体化设备，包括机架、传动封箱装置、称重装置和堆垛装置，所述传动封箱装置与称重装置均设置在所述机架上且称重装置位于传动封箱装置的后端，所述堆垛装置位于称重装置的一侧且位于所述机架的后端，所述传动封箱装置用于封箱，所述称重装置用于对箱体称重从而检测装箱是否符合规格，所述堆垛装置用于箱体的传送。

作为本专利申请进一步改进的技术方案，所述传动封箱装置包括平面传动机构、宽度限位机构、高度限位机构、机芯固定架、封箱机机芯和连接板，所述平面传动机构固定连接在机架上，所述宽度限位机构和高度限位机构均连接在平面传动机构上，所述高度限位机构的上部固定连接有连接板，所述机芯固定架螺纹连接在所述连接板上，所述封箱机机芯连接在机芯固定架上且位于平面传动机构的上方。

作为本专利申请进一步改进的技术方案，所述传动封箱装置还包括两块挡板，两块所述挡板均与平面传动机构固定连接且覆盖在平面传动机构的两侧。

作为本专利申请进一步改进的技术方案，所述平面传动机构包括支架、第一辊筒安装座、第二辊筒安装座、第一辊筒、第一电机、传送带和第二辊筒；所述支架有2组且水平相对放置，2组所述支架的前端均固定连接有第一辊筒安装座，后端均固定连接有第二辊筒安装座；两个所述第一辊筒安装座之间连接有第一辊筒，所述第一辊筒包括第一筒体和第一辊筒轴，所述第一筒体套设在第一辊筒轴外部且第一辊筒轴能在第一筒体内旋转，所述第一辊筒轴的两端分别与两个所述第一辊筒安装座连接；两个所述第二辊筒安装座之间连接有第二辊筒，所述第二辊筒包括第二筒体和第二辊筒轴，所述第二筒体套设在第二辊筒轴外部且第二筒体和第二辊筒轴固定为一体结构，所述第二辊筒轴的一端通过轴承与一个第二辊筒安装座中部的o型贯通槽转动连接，所述第二辊筒轴的另一端穿过另一个第二辊筒安装座中部的o型贯通槽并与固定连接在该第二辊筒安装座侧面的第一电机的输出端连接，且该第二辊筒轴与第二辊筒安装座中部的o型贯通槽通过轴承转动连接，所述第一辊筒和第二辊筒之间设有传送带。

作为本专利申请进一步改进的技术方案，所述宽度限位机构包括宽度左限位机构和宽度右限位机构，所述宽度左限位机构与一个支架连接，宽度右限位机构与另一个支架连接，所述宽度左限位机构和宽度右限位机构的结构相同，均包括限位挡板和多个立式支撑座，多个所述立式支撑座均并排的与支架固定连接，多个所述立式支撑座的同一侧与限位挡板连接，所述宽度左限位机构内的限位挡板与宽度右限位机构内的限位挡板相对设置。

作为本专利申请进一步改进的技术方案，所述高度限位机构包括高度左限位机构和高度右限位机构，所述高度左限位机构和高度右限位机构的结构相同且分别相对设置在两个支架上；

所述高度左限位机构和高度右限位机构均包括支座、丝杆、丝杆螺母、把手和传动齿轮，所述丝杆上螺纹连接有丝杆螺母，所述丝杆位于所述支座内侧且丝杆的顶端从支座的顶部伸出并连接有把手，所述丝杆与支座的顶部转动连接，所述丝杆的底端从支座的底部伸出且连接有传动齿轮，所述支座的一侧面设有条形通槽；

所述连接板的一端穿过高度左限位机构的支座的条形通槽且与该支座内侧的丝杆螺母固定连接，连接板的另一端穿过宽度右限位机构的支座的条形通槽且与该支座内侧的丝杆螺母固定连接，所述高度左限位机构内的传动齿轮与宽度右限位机构的传动齿轮通过链条连接；

所述高度左限位机构的支座与一个支架的外侧面通过螺栓固定连接，高度右限位机构的支座与另一个支架的外侧面通过螺栓固定连接，所述高度左限位机构的支座底部与高度右限位机构的支座底部之间连接有链条框架，所述链条位于所述链条框架内且所述链条和链条框架均位于支架的下方。

作为本专利申请进一步改进的技术方案，所述称重装置采用电子秤，所述电子秤放置在所述机架上，所述电子秤位于传送带的后端且低于传送带的平面。

作为本专利申请进一步改进的技术方案，所述堆垛装置包括两轴联动的线性模组、导向块和机械臂；所述机械臂的底部设有夹紧机构；所述机械臂一侧面连接有导轨，导向块的一侧面连接有滑块，所述滑块与导轨滑动连接从而实现机械臂与导向块的滑动连接；所述机械臂另一侧面设有齿条，所述导向块上设有第二电机、连接块一和齿轮，所述第二电机通过连接块一与导向块固定连接，所述第二电机的输出轴依次穿过连接块一的中心孔以及导向块侧面的通槽并与齿轮连接，所述齿轮与机械臂上的齿条滚动连接；所述导向块的底部与两轴联动的线性模组连接且两轴联动的线性模组用于驱动导向块在x轴和y轴方向水平移动。

作为本专利申请进一步改进的技术方案，所述夹紧机构采用夹紧气缸，所述夹紧气缸与机械臂的底部连接，所述夹紧气缸两端的导向杆均连接有连接块二，两个所述连接块二相对放置且相对面连接有垫片。

作为本专利申请进一步改进的技术方案，所述堆垛装置和称重装置的外侧设有隔离围栏，所述隔离围栏用于将称重装置和堆垛装置与传动封箱装置隔离。

本专利申请的有益效果为：

(1)本专利申请可对不同型号的箱体进行封箱，称重和堆垛，封箱过程准确高效，通过称重装置也能有效筛选符合重量规格的箱体，堆垛装置也能准确高效地实现箱体的堆码，整个操作过程安全简单，劳动力成本低，对工作人员操作要求低，操作简单，自动化程度高，便捷高效，利于流水线批量生产。

(2)本专利申请的宽度限位固定机构与高度限位机构，可以根据箱体的大小进行调整，便于传动封箱装置针对不同大小的箱体准确封箱。

(3)本专利申请的高度限位机构的底部通过链条连接，只需操作其中一侧的把手即可调整限位高度，便于封箱机机芯针对不同高度箱体进行封箱。

(4)本专利申请通过称重装置可以区分符合重量规格与不符合重量规格的箱体，即确保了箱体的良品率。

(5)本专利申请的夹紧气缸连接的连接块二于内侧设有垫片，在夹取箱体的过程中起保护箱体作用。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图。

图2为本实施例隐藏隔离围栏后的结构示意图。

图3为本实施例传动封箱装置的结构示意图。

图4为图3的正视图。

图5为图3隐藏挡板后的结构示意图。

图6为本实施例平面传动机构的结构示意图。

图7为本实施例第一辊筒安装座与第一辊筒的连接结构爆炸图。

图8为本实施例第二辊筒安装座、第二辊筒和第一电机的连接结构爆炸图。

图9为本实施例第一辊筒安装座的结构示意图。

图10为本实施例第二辊筒安装座的结构示意图。

图11为本实施例封箱机机芯的结构示意图。

图12为本实施例宽度限位机构的结构示意图。

图13为本实施例高度限位机构隐藏一个支座的结构示意图。

图14为本实施例传动封箱装置和称重装置的结构示意图。

图15为本实施例堆垛装置的结构示意图。

图16为图15的局部结构示意图。

图17为图15的局部结构正视图。

图18为本实施导向块的结构示意图。

图19为本实施夹紧机构的结构示意图。

具体实施方式

下面根据图1至图19对本专利申请的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1和图2，一种箱体自动封箱、称重及堆垛一体化设备，包括机架1、传动封箱装置2、称重装置3和堆垛装置4，所述传动封箱装置2与称重装置3均设置在所述机架1上且称重装置3位于传动封箱装置2的后端，所述堆垛装置4位于称重装置3的一侧且位于所述机架1的后端。所述传动封箱装置2用于封箱并将箱体传送至称重装置3；所述称重装置3用于对箱体称重进而判断装箱是否符合规格；所述堆垛装置4用于箱体的传送堆垛。所述堆垛装置4和称重装置3的外侧设有隔离围栏5，所述隔离围栏5用于将称重装置3和堆垛装置4与传动封箱装置2隔离。

参见图,3、图4和图5，所述传动封箱装置2包括平面传动机构2-1、宽度限位机构2-2、高度限位机构2-3、机芯固定架2-4、封箱机机芯2-5、连接板2-7和挡板2-6，所述平面传动机构2-1固定连接在机架1上，所述宽度限位机构2-2和高度限位机构2-3均安装在平面传动机构2-1上，所述高度限位机构2-3的上部固定连接有连接板2-7，所述机芯固定架2-4通过螺钉螺纹连接在所述连接板2-7的中部，所述封箱机机芯2-5通过螺钉安装在机芯固定架2-4上且位于平面传动机构2-1的上方。两块所述挡板2-6均与平面传动机构2-1固定连接且覆盖在平面传动机构2-1的两侧。

参见图6、图7和图8，所述平面传动机构2-1包括支架2-1-1、第一辊筒安装座2-1-2、第二辊筒安装座2-1-3、第一辊筒2-1-4、第一电机2-1-5、传送带2-1-6和第二辊筒2-1-7。所述支架2-1-1有2组且水平相对放置，支架2-1-1采用铝型材。两块所述挡板2-6分别与2组支架2-1-1固定板连接。2组所述支架2-1-1的前端均固定连接有第一辊筒安装座2-1-2，后端均固定连接有第二辊筒安装座2-1-3。两个所述第一辊筒安装座2-1-2之间连接有第一辊筒2-1-4，第一辊筒2-1-4的结构如图7所示，包括第一筒体2-1-4-1和第一辊筒轴2-1-4-2，所述第一筒体2-1-4-1套设在第一辊筒轴2-1-4-2外部且第一辊筒轴2-1-4-2能在第一筒体2-1-4-1内旋转，所述第一辊筒轴2-1-4-2的两端分别与两个所述第一辊筒安装座2-1-2连接。两个所述第二辊筒安装座2-1-3之间连接有第二辊筒2-1-7，第二辊筒2-1-7的结构如图8所示，包括第二筒体2-1-7-1和第二辊筒轴2-1-7-2，所述第二筒体2-1-7-1套设在第二辊筒轴2-1-7-2外部且第二筒体2-1-7-1和第二辊筒轴2-1-7-2固定为一体结构，所述第二辊筒轴2-1-7-2的一端通过轴承2-1-8与一个第二辊筒安装座2-1-3中部的o型贯通槽2-1-3-1转动连接，所述第二辊筒轴2-1-7-2的另一端穿过另一个第二辊筒安装座2-1-3中部的o型贯通槽2-1-3-1并与固定连接在该第二辊筒安装座2-1-3侧面的第一电机2-1-5的输出端连接，且该第二辊筒轴2-1-7-2与该第二辊筒安装座2-1-3中部的o型贯通槽2-1-3-1也通过轴承2-1-8转动连接。如图6所示，所述第一辊筒2-1-4和第二辊筒2-1-7之间设有传送带2-1-6。本实施例的第一电机2-1-5上电后，第一电机2-1-5驱动第二辊筒2-1-7旋转，第二辊筒2-1-7通过传送带2-1-6带动第一辊筒2-1-4的第一筒体2-1-4-1旋转，此时传送带2-1-6可带动箱体移动。

参见图9，所述第一辊筒安装座2-1-2的侧面设有第一贯通孔2-1-2-2和两个第二贯通孔2-1-2-3，另一侧面中部设有贯通的u型功能槽2-1-2-1。其中两个第二贯通孔2-1-2-3用于通过螺栓与支架2-1-1的前端固定连接。第一辊筒2-1-4的第一辊筒轴2-1-4-2的端部用于插入第一辊筒安装座2-1-2的u型功能槽2-1-2-1内并通过螺栓依次旋入第一贯通孔2-1-2-2以及第一辊筒轴2-1-4-2端部的螺纹孔，进而实现第一辊筒安装座2-1-2与第一辊筒轴2-1-4-2的螺纹连接。

参见图10，第二辊筒安装座2-1-3的侧面设有两个第三贯通孔2-1-3-2，另一侧面中部设有o型贯通槽2-1-3-1。其中两个第三贯通孔2-1-3-2用于通过螺栓与支架2-1-1的后端固定连接。o型贯通槽2-1-3-1内部为阶梯状，用于安装轴承2-1-8。第二辊筒2-1-7的第二辊筒轴2-1-7-2通过轴承2-1-8与o型贯通槽2-1-3-1旋转连接。

本实施例的第一辊筒安装座2-1-2与第二辊筒安装座2-1-3配合可调节传动带2-1-6的松紧。即本实施例的u型功能槽2-1-2-1的长度大于第一辊筒轴2-1-4-2的宽度，因此调节第一辊筒轴2-1-4-2在u型功能槽2-1-2-1内的安装位置即可调节传动带2-1-6的松紧。

本实施例的待封箱箱体放置于传动带2-1-6的前端，调节宽度限位机构2-2，确保箱体待封箱位置能对齐封箱机机芯2-5的工作位置，调节高度限位机构2-3，确保封箱机机芯2-5的工作位置与箱体高度适应，确保箱体能准确封箱。本实施例的封箱机机芯2-5的结构如图11所示，封箱机机芯2-5的结构采用现有的封箱机机芯。

其中宽度限位机构2-2包括宽度左限位机构和宽度右限位机构，宽度左限位机构和宽度右限位机构分别安装在平面传动机构2-1的两侧，即宽度左限位机构与一个支架2-1-1连接，宽度右限位机构与另一个支架2-1-1连接。宽度左限位机构和宽度右限位机构的结构相同并相对设置在两个支架2-1-1上，结构如图12所示，均包括限位挡板2-2-1和2个立式支撑座2-2-2，2个所述立式支撑座2-2-2并排的与支架2-1-1固定连接，2个所述立式支撑座2-2-2的同一侧与限位挡板2-2-1侧面的连接轴通过螺栓连接(即限位挡板2-2-1侧面的连接轴可穿过立式支撑座2-2-2的中心孔并通过螺栓将连接轴与中心孔固定)，调节限位挡板2-2-1侧面的连接轴与中心孔的固定位置即可调节两个限位挡板2-2-1之间的间距。

其中高度限位机构2-3包括高度左限位机构和高度右限位机构，所述高度左限位机构和高度右限位机构的结构相同且分别相对设置在两个支架2-1-1上。图13为高度左限位机构和高度右限位机构的结构，其中高度左限位机构隐藏了支座2-3-1。高度左限位机构和高度右限位机构结构相同，均包括支座2-3-1、丝杆2-3-2、丝杆螺母2-3-3、把手2-3-4和传动齿轮2-3-5，丝杆2-3-2上螺纹连接有丝杆螺母2-3-3，丝杆2-3-2位于所述支座2-3-1内侧且丝杆2-3-2的顶端从支座2-3-1的顶部伸出并连接有把手2-3-4，所述丝杆2-3-2与支座2-3-1的顶部转动连接，所述丝杆2-3-2的底端从支座2-3-1的底部伸出且连接有传动齿轮2-3-5，所述支座2-3-1的一侧面设有条形通槽2-3-1-1。其中连接板2-7的一端穿过高度左限位机构的支座2-3-1的条形通槽2-3-1-1且与该支座2-3-1内侧的丝杆螺母2-3-3固定连接，连接板2-7的另一端穿过宽度右限位机构的支座2-3-1的条形通槽2-3-1-1且与该支座2-3-1内侧的丝杆螺母2-3-3固定连接，所述高度左限位机构内的传动齿轮2-3-5与宽度右限位机构的传动齿轮2-3-5通过链条连接。高度左限位机构的支座2-3-1底部与高度右限位机构的支座2-3-1底部之间连接有链条框架2-3-6，链条位于链条框架2-3-6内且链条和链条框架2-3-6均位于支架2-1-1的下方。

本实施例的高度左限位机构和高度右限位机构分别安装在平面传动机构2-1的两侧，即高度左限位机构的支座2-3-1与一个支架2-1-1的外侧面通过螺栓固定连接，高度右限位机构的支座2-3-1与另一个支架2-1-1的外侧面通过螺栓固定连接。

本实施例的高度限位机构2-3调节时，需手动旋转任意一个把手2-3-4，把手2-3-4调动与其连接的丝杆2-3-2旋转，丝杆2-3-2通过与其连接的传动齿轮2-3-5和链条带动另一个丝杆2-3-2旋转，两个丝杆2-3-2同步旋转，因此两个丝杆螺母2-3-3会带动连接板2-7沿着支座2-3-1的条形通槽2-3-1-1上下移动，实现连接板2-7高度调节，进而调节了封箱机机芯2-5的高度。

参见图14，本实施例的称重装置3采用电子秤3-1，所述电子秤3-1固定放置在所述机架1上，所述电子秤3-1位于传送带2-1-6的后端且低于传送带2-1-6的平面。箱体封箱后经传动带2-1-6运送至电子秤3-1上，通过检测箱体重量筛选出符合规格的箱体进行后续工序。本实施例可采用多种筛选操作，具体筛选操作不在本实施例的保护范围内，重量的筛选可通过人工去读数或者通过控制器读取电子秤3-1的重量数据并将该重量数据与预设的重量数据对比，进而筛选出符合规格的箱体。

参见图15，本实施例的堆垛装置4包括两轴联动的线性模组4-1、导向块4-2和机械臂4-3。其中两轴联动的线性模组4-1采用现有的两轴线性模组，即实现x轴和y轴联动功能的两轴线性模组。所述机械臂4-3的底部设有夹紧机构4-3-2。参见图16和图17，所述机械臂4-3一侧面连接有导轨4-3-1，导向块4-2的一侧面连接有滑块4-2-4，所述滑块4-2-4与导轨4-3-1滑动连接从而实现机械臂4-3与导向块4-2的滑动连接；所述机械臂4-3另一侧面设有齿条4-3-3；参见图18，所述导向块4-2上设有第二电机4-2-1、连接块一4-2-2和齿轮4-2-3，所述导向块4-2侧面设有通槽，所述连接块一4-2-2通过螺栓连接在导向块4-2且位于通槽的一侧，所述第二电机4-2-1与连接块一4-2-2螺纹连接，所述第二电机4-2-1的输出轴依次穿过连接块一4-2-2的中心孔以及导向块4-2侧面的通槽并与通槽另一侧的齿轮4-2-3连接，所述齿轮4-2-3与机械臂4-3上的齿条4-3-3滚动连接；所述导向块4-2的底部与两轴联动的线性模组4-1连接且两轴联动的线性模组4-1用于驱动导向块4-2在x轴和y轴方向水平移动。本实施例的两轴联动的线性模组4-1上电后，可驱动导向块4-2在x轴和y轴方向水平移动。第二电机4-2-1上电后，可驱动齿轮4-2-3旋转，齿轮4-2-3在齿条4-3-3上滚动，从而带动机械臂4-3在z轴方向移动。本实施例的夹紧机构4-3-2在机械臂4-3以及两轴联动的线性模组4-1的带动下可实现x-y-z三轴联动。x-y-z三轴联动的具体控制系统以及控制过程均采用现有技术，可根据实际需求进行设置。

参见图19，本实施例的夹紧机构4-3-2采用夹紧气缸4-3-2-1，所述夹紧气缸4-3-2-1的顶部与机械臂4-3的底部连接，所述夹紧气缸4-3-2-1两端的导向杆均连接有连接块二4-3-2-2，两个所述连接块二4-3-2-2相对放置且相对面连接有垫片4-3-2-3。所述的夹紧气缸4-3-2-1用于夹取符合规格的箱体并运送至料车内完成堆垛，对不合规格的箱体可运送至电子秤3-1一侧的物料箱内。

本实施例的工作原理为：将待封箱的箱体放置于传动封箱装置2的前端即传送带2-1-6上，通过调节宽度限位机构2-2与高度限位机构2-3，确保封箱机机芯2-5对箱体开口处的准确封箱，封箱机机芯2-5封箱后，传动带2-1-6将已封箱的箱体再次送至称重装置3上，可通过电子秤3-1检测出箱体的重量，从而判断箱体是否符合重量规格；符合重量规格的箱体可通过堆垛装置4运输至料车处，实现箱体在料车内的堆垛。不符合重量规格的箱体可经堆垛装置4运输至称重装置3一侧的物料箱内。堆垛完成，所有机构复位，继续堆下个待封箱的箱体。本实施例传动封箱装置2内的第一电机2-1-5、封箱机机芯2-5、电子秤3-1、堆垛装置4内的第二电机4-2-1、两轴联动的线性模组4-1等均连接有供电电源，且上述装置的具体控制过程均采用现有技术，不在本实施例的保护范围内。本实施例不限于以上工作原理，以上工作原理仅仅是对本实施例结构的解释说明。

本专利申请的保护范围包括但不限于以上实施方式，本专利申请的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本专利申请的保护范围。