高速纸杯装箱机的制作方法

1.本发明涉及纸杯装箱领域，具体涉及一种高速纸杯装箱机。


背景技术：

2.纸杯在生产后，需要将多个纸杯条（多个纸杯叠加形成纸杯条）进行装箱，通过对纸杯条的装箱，不仅便于纸杯条的运输和储藏，而且进一步对纸杯进行保护，有效防止撞击等对纸杯造成的损害。
3.目前，通过侧推式装箱机对纸杯条进行装箱，其流程为：（1）纸杯输送机依次将纸杯条输送至中转输送带上：（2）通过中转输送带，将多条纸杯条码放成单层；（3）通过第一推送机构，将码放成单层的纸杯条推送至码放板上，同时在推送单层的纸杯条时，通过限位气缸等驱动件驱动限位板对纸杯输送机进行限位，避免纸杯条落地；（4）每当第一推送机构推送一次单层纸杯条后，升降气缸等驱动件控制码放板下降一定的高度（具体位移量为纸杯直径），使得码放板上码放有多层的纸杯条，当码放至预设层数后，通过第二推送机构，将多层纸杯条推送至纸箱输送机上纸箱内；（5）之后，通过纸箱输送机上的翻转机构，将纸箱翻转90
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，再将纸箱输送至封箱机构处进行封箱。
4.上述侧推式装箱机还存在一下不足：先将多条纸杯条码放至单层，再将单层多层纸码放多层，其不仅效率低，而且需要多个机构配合，从而增加整个装箱机的成本。


技术实现要素：

5.解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种高速纸杯装箱机，能够有效地解决现有技术结构复杂，装箱机的成本高的问题。
6.技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高速纸杯装箱机，包括纸杯条输送单元和纸箱输送单元，还包括设置在纸杯条输送单元和纸箱输送单元之间的装箱单元和驱动机构，所述装箱单元包括移动机构、预装箱机构和限位机构，所述移动机构包括滑架，所述滑架上设置有驱使预装箱机构沿纵向移动的装箱驱动件，所述预装箱机构包括滑动在滑架上且上下通透的箱框，所述箱框内通过多组隔板分隔有多个纵向的纸杯条槽，所述限位机构包括滑动在箱框内的爪架，所述爪架包括多根且分别用于限制纸杯条从纸杯条槽落出的爪杆；其中，驱动机构驱使装箱单元沿纸杯条输送单元输送方向移动，使得纸杯条依次落入纸杯条槽内，装箱驱动件驱使箱框进入位于纸箱输送单元上的纸箱内，再移动爪架以解除对纸杯条的限制，装箱驱动件再驱使箱框复位，则使得纸杯条装入纸箱内。
7.更进一步地，所述箱框与爪架之间设置有第一弹性件，所述限位机构还包括固定在爪架上的把架，所述装箱单元还包括固定在滑架上的导向机构和滑动在箱框上的弹性扣
机构，所述导向机构分别对把架和弹性扣机构进行导向，使箱框进入纸箱内后，不仅驱使爪架移动以解除对纸杯条的限制，同时使弹性扣机构与把架限位配合，使箱框复位过程中，保持爪架对纸杯条解除限制的状态，且当箱框复位后，自动解除弹性扣机构与把架的限位配合。
8.更进一步地，所述导向机构包括楔形块，所述把架上设置有与楔形块配合的配合部。
9.更进一步地，所述导向机构还包括导架，所述弹性扣机构包括第一滑板、第二滑板和设置在第一滑板与第二滑板之间的第二弹性件，所述第一滑板可与把架卡接配合，第一滑板上固定连接有支杆，所述支杆端部固定连接有对第二滑板进行限位的限位部，所述第二滑板分别与导架和支杆滑动配合，使得箱框纵向移动时，第二滑板沿支杆轴向进行移动。
10.更进一步地，所述把架上开设有限位孔，所述第一滑板上固定连接可与限位孔卡接配合的限位杆。
11.更进一步地，所述导架侧壁开设有导槽，所述导槽包括倾斜段和纵向段，所述第二滑板上设置有滑动在导槽内的第一滑杆。
12.更进一步地，所述纸杯条输送单元包括纸杯条输送机，所述纸杯条输送机端部设置有用于将纸杯条导入纸杯条槽内的导杯机构，所述导杯机构包括纵向设置的限杯板和倾斜设置的导杯板。
13.更进一步地，所述纸杯条输送机端部还设置有用于限制纸杯条移出纸杯条输送机的限杯机构，所述限杯机构包括转动在纸杯条输送机端部的挡板和与挡板共轴的第一齿轮，所述挡板与纸杯条输送机端部之间还设置有第三弹性件，所述滑架上还固定有分别能与第一齿轮啮合的齿条组件，使得箱框完全移出或移至纸杯条输送机下方后，通过齿条组件与第一齿轮配合，使挡板转动至与纸杯条输送机垂直。
14.更进一步地，所述纸箱输送单元包括纸箱输送机，所述纸箱输送机上还设置有用于阻挡纸箱移动至预装箱机构处的第一限箱机构，所述第一限箱机构包括滑动在纸箱输送机上的阻隔板和架设在纸箱输送机上并驱使阻隔板纵向移动的第一限箱驱动件。
15.更进一步地，所述移动机构还包括两组第二限箱组件，两组所述第二限箱组件沿纸箱输送单元输送方向对称设置在滑架上，所述第二限箱组件包括两组滑动在滑架上的限箱架和驱使两组限箱架相向或背向移动的第二限箱驱动件。
16.有益效果采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：1、本发明通过驱动机构驱使装箱单元沿纸杯条输送单元输送方向移动，纸杯条依次落入纸杯条槽内，实现纸杯条整齐码放在箱框内的预装箱操作，再将箱框内向下移入纸箱内，并在解除纸杯条的限制后，通过箱框向上复位，即可实现纸杯条的纵向装箱，不仅整体结构简单，继而降低整个装置的成本，且装箱效率高。
17.2、本发明通过导向机构分别对把架和弹性扣机构的导向，使得箱框进入纸箱内后，实现自动解除爪架对纸杯条的限制，同时当箱框上移复位后，在第一弹性件作用下，使得爪架能自动复位，进而便于下一组的预装箱。
附图说明
18.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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的整体立体第一视角结构示意图；图2为本发明的整体立体第二视角结构示意图；图3为本发明的纸杯条输送单元结构示意图；图4为本发明的装箱单元结构示意图；图5为本发明的图4中a处放大构示意图；图6为本发明的预装箱机构、限位机构、导向机构和弹性扣机构连接时的结构示意图；图7为本发明的移动机构结构示意图；图8为本发明的预装箱机构结构示意图；图9为本发明的限位机构结构示意图；图10为本发明的导向机构结构示意图；图11为本发明的弹性扣机构结构示意图；图中的标号分别代表：1、纸杯条输送单元；101、纸杯条输送机；102、限杯板；103、导杯板；104、挡板；105、第一齿轮；106、第三弹性件；107、机板；2、纸箱输送单元；201、纸箱输送机；202、阻隔板；203、第一限箱驱动件；3、装箱单元；4、移动机构；401、滑架；402、装箱驱动件；403、限箱架；404、第二限箱驱动件；405、连接架；406、连接板；407、上齿条；408、下齿条；409、第二齿轮；410、杆齿条；5、预装箱机构；501、箱框；502、隔板；503、纸杯条槽；504、第一弹性件；505、横槽；506、纵槽；507、支架；6、限位机构；601、爪杆；602、把架；603、配合部；604、限位孔；605、限位槽；606、横架；607、纵架；608、滑孔；7、驱动机构；701、导轨；702、滚珠丝杆滑台模组；8、导向机构；801、楔形块；802、导架；8021、倾斜段；8022、纵向段；803、安装板；9、弹性扣机构；901、第一滑板；902、第二滑板；903、第二弹性件；904、支杆；905、限位部；906、限位杆；907、第一滑杆；908、导杆；909、第二滑杆；910、第三滑杆；10、纸箱；11、纸杯条。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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作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。
21.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例
22.本实施例的一种高速纸杯装箱机，参照图1-11：包括纸杯条输送单元1和纸箱输送单元2，还包括设置在纸杯条输送单元1和纸箱输送单元2之间的装箱单元3和驱动机构7；其
中，纸杯条输送单元1和纸箱输送单元2分别位于装箱单元3的上方和下方（以图1为参考方向，下同），纸杯条输送单元1包括纸杯条输送机101，用于将纸杯条11依次向右输送，纸箱输送单元2包括纸箱输送机201，用于将空纸箱10输送至装箱单元3下方，以及将装有多条纸杯条的纸箱10输送至封箱单元（图未示出），驱动机构7驱动装箱单元3左右移动，使得纸杯条11从纸杯条输送机101落下至装箱单元3中进行预装箱，再通过装箱单元3将纸杯条装入纸箱10内。
23.具体的，驱动机构7包括导轨701和架设在导轨701上并驱动装箱单元3左右移动的驱动件，具体可选择滚珠丝杆滑台模组702；其中，纸杯条输送机101、纸箱输送机201和导轨701分别通过支撑架（图未示出）架设固定在工作地面上。
24.装箱单元3包括移动机构4、预装箱机构5和限位机构6；具体的，移动机构4包括滑动在导轨701上的滑架401，滚珠丝杆滑台模组702驱动滑架401沿导轨701左右移动。
25.预装箱机构5包括滑动在滑架401上且上下通透的箱框501，箱框501尺寸与纸箱内尺寸匹配，其内通过多组隔板502分隔有多个纵向的纸杯条槽503，每个纸杯条槽503可纵向放置多条纸杯条11。
26.其中，滑架401上还架设有驱使箱框501上下移动的装箱驱动件402；具体的，装箱驱动件402选择气缸，其气缸输出杆端通过连接架405与箱框501前侧顶部固定连接。
27.限位机构6包括滑动在箱框501内的爪架；具体的，箱框501内侧壁开设有纵槽506和与纵槽506垂直且相通的横槽505，爪架包括滑动在纵槽506内的纵架607和垂直固定在纵架607底端且滑动在横槽505内的横架606，横架上固定有多根爪杆601，爪杆601与纸杯条槽503一一对应；其中，隔板502底部与箱框501底部之间留有空间，使得爪杆601在此空间移动，当爪杆601位于纸杯条槽503底侧中部时，对纸杯条11进行限位，从而限制纸杯条11从纸杯条槽503落出，当移动爪架，使得爪杆601分别移动至隔板502底侧，爪杆601影藏在隔板502底侧，进而纸杯条11可从纸杯条槽503落出。
28.如图1和2，此时箱框501左侧位于纸杯条输送机101右端的右下方，爪杆601处于限位状态；当通过驱动机构7，带动滑架401向左移动，使得箱框501最左侧的纸杯条槽503位于纸杯条输送机101右端下方，则纸杯条11依次落入最左侧的纸杯条槽503内，并通过纸杯条输送机101右端处的计数传感器（图未示出），控制落入最左侧的纸杯条槽503内纸杯条11的条数，当最左侧的纸杯条槽503达到预定纸杯条11的条数后，再控制驱动机构7带动滑架401向左移动，使得箱框501向左移动一个纸杯条槽503宽度的距离，再次使得纸杯条11依次落入第二个纸杯条槽503内，从而通过驱动机构7带动箱框501的移动，使得纸杯条11依次落入纸杯条槽503内，实现多条纸杯条11整齐码放在箱框501内，即实现纸杯条11的预装箱当全部的纸杯条槽503内装满纸杯条11后，再控制装箱驱动件402带动箱框501向下移动，箱框501进入位于纸箱输送机201上的空纸箱10内，并当箱框501底部到达空纸箱10底侧后，移动爪架，使爪杆601影藏在隔板502底侧，再控制装箱驱动件402带动箱框501上移复位，从而使得纸杯条11整齐码放在纸箱10内，即实现纸杯条11的装箱。
29.同理，当箱框501上移复位后，可再次控制驱动机构7带动箱框501向左依次移动，再次使得纸杯条11落入箱框501内的纸杯条槽503内，从而不需箱框501右移复位后再开始预装箱，缩减整个装箱的时间，提高装箱效率。
30.同时，本技术方案通过将整齐码放在箱框501内的纸杯条11直接放入纵向放置的
纸箱10内，从而不需要纸箱10先翻转侧卧并在装箱后再翻转复位，进一步缩减整个装箱的时间，提高装箱效率，且不需翻转机构等装置，降低该装置的成本。
31.该装置通过驱动机构7驱使装箱单元3沿纸杯条输送单元1输送方向移动，纸杯条11依次落入纸杯条槽503内，实现纸杯条11整齐码放在箱框501内的预装箱操作，再将箱框501内向下移入纸箱10内，并在解除纸杯条11的限制后，通过箱框501向上复位，即可实现纸杯条11的纵向装箱，不仅整体结构简单，继而降低整个装置的成本，且装箱效率高。
32.本技术方案中，纸杯条输送机101上侧设置有用于导向的机板107，使得纸杯条11沿着纸杯条输送机101向右移动。
33.为使纸杯条11准确落入纸杯条槽503内，在纸杯条输送机101右端设置有用于将纸杯条导入纸杯条槽503内的导杯机构；具体的，导杯机构包括纵向固定连接在两组机板107右端之间的限杯板102和倾斜固定在纸杯条输送机101右端底侧的导杯板103，使得纸杯条11只能沿着限杯板102与导杯板103之间下落，从而当纸杯条槽503内移动至限杯板102与导杯板103之间下方时，避免纸杯条11落在其它的纸杯条槽503内。
34.纸杯条输送机101右端还设置有用于限制纸杯条移出纸杯条输送机101的限杯机构；具体的，限杯机构包括转动连接在纸杯条输送机101端部的挡板104和与挡板104共轴的第一齿轮105，挡板104与纸杯条输送机101端部之间还设置有第三弹性件106，滑架401上还固定有分别能与第一齿轮105啮合的齿条组件，使得箱框501完全移出或移至纸杯条输送机101下方后，通过齿条组件与第一齿轮105配合，使挡板104转动至与纸杯条输送机101垂直。
35.其中，第三弹性件106可选择扭簧，齿条组件包括上齿条407和下齿条408，上齿条407和下齿条408通过连接板406固定在滑架401上。
36.当箱框501向右方向移动，并当全部的纸杯条槽503内装满纸杯条11后，控制驱动机构滑架401向右移动，使得上齿条407与第一齿轮105啮合，带动挡板104向下转动，使得挡板104垂直在纸杯条输送机101右端，如图1或2，从而实现阻挡纸杯条11向右落出，使得再进行装箱过程中，避免纸杯条输送机101上的纸杯条11继续下落。
37.当再次进行预装箱时，即驱动机构7带动滑架401向左移动，通过上齿条407与第一齿轮105啮合，使得挡板104向上转动，且通过第三弹性件106，使得挡板104保持向上的状态，从而可使得纸杯条11继续从纸杯条输送机101下落。
38.同理，当箱框501向左移动，并当全部的纸杯条槽503内装满纸杯条11后，可再次控制驱动机构滑架401向左移动，使得下齿条408与第一齿轮105啮合，即可使得挡板104向下转动。
39.本技术方案，纸箱输送机201选择辊筒输送机，具体为l型动力辊筒输送机，并在纸箱输送机201上还设置有用于阻挡纸箱移动至预装箱机构5处的第一限箱机构。
40.具体的，第一限箱机构包括滑动在纸箱输送机201上的阻隔板202和架设在纸箱输送机201上并驱使阻隔板202纵向移动的第一限箱驱动件203；通过控制第一限箱驱动件203，将阻隔板202升起，实现将纸箱10阻挡在待装箱的纸箱10一侧。
41.为便于箱框501准确进入空的纸箱10内，移动机构4还包括第二限箱组件；具体的，第二限箱组件包括两组滑动在滑架401上的限箱架403和驱使两组限箱架403相向或背向移动的第二限箱驱动件404。
42.其中，第二限箱组件设置在滑架401右侧，在滑架401上侧滑动有上下两组杆齿条
410，限箱架403为l型板体，其分别通过固定架固定连接在杆齿条410的端部，滑架401上侧还转动连接有位于两组杆齿条410之间并与杆齿条410啮合的第二齿轮409。
43.本技术方案中，第二限箱驱动件404选择旋转气缸，其驱动第二齿轮409转动，从而使得两组限箱架403能相向移动，将纸箱10限位在两组限箱架403之间，阻止纸箱10继续向右移动，从而不仅确保箱框501准确进入空的纸箱10内，而且使得空的纸箱10能随滑架401的移动而移动，从而在两个不同的工位，使得箱框501都能进入空的纸箱10内。
44.当控制第二齿轮409反向转动，即可使得两组限箱架403背向移动，从而解除对纸箱10的限制，使得纸箱10通过纸箱输送机201向封箱单元方向移动。
45.为进一步提高箱框501进入纸箱10内的精确度，在滑架401左侧还设置一组第二限箱组件，从而实现对纸箱10的四拐角限位，提高纸箱10正对箱框501的精度。
46.为实现爪架自动解除对纸杯条11的限制，限位机构6还包括固定在爪架上的把架602，装箱单元3还包括固定在滑架401上的导向机构8和滑动在箱框501上的弹性扣机构9，导向机构8分别对把架602和弹性扣机构9进行导向，使箱框501进入纸箱内后，不仅驱使爪架移动以解除对纸杯条的限制，同时使弹性扣机构9与把架602限位配合，使箱框501复位过程中，保持爪架对纸杯条解除限制的状态，且当箱框501复位后，在第一弹性件504的作用下，自动解除弹性扣机构9与把架602的限位配合。
47.具体的，箱框501后侧壁开设有箱口，在箱口内固定安装有第四滑杆，在横架606侧壁设置有与第四滑杆滑动配合的滑孔608，从而实现对爪架移动的导向；其中，本技术方案，第一弹性件504选择弹簧，其分别套设在第四滑杆外侧，且其两端分别与箱口侧壁和横架606侧壁接触，从而实现对爪架的弹性作用。
48.导向机构8包括楔形块801和导架802，其均通过安装板803固定连接在滑架401上；其中，楔形块801设置在滑架401底侧。
49.把架602上设置有与楔形块801配合的配合部603，配合部603具体为转动在把架602上的滚轮，从而当箱框501向下移动至纸箱10内时，通过配合部603与楔形块801的配合，使得爪架的横向移动，从而自动解除对纸杯条11的限制。
50.弹性扣机构9包括第一滑板901、第二滑板902和设置在第一滑板901与第二滑板902之间的第二弹性件903，第一滑板901滑动连接在箱框501上。
51.具体的，第一滑板901为圆形板体，其圆周侧壁对称固定有多组第三滑杆910，在箱框501后侧顶部固定安装有与第三滑杆910滑动配合的支架507，从而实现第一滑板901滑动在箱框501上。
52.第一滑板901可与把架602卡接配合；具体的，在把架602上开设有限位孔604，第一滑板901上固定连接可与限位孔604卡接配合的限位杆906。
53.第一滑板901上固定连接有支杆904，支杆904后端固定连接有对第二滑板902进行限位的限位部905，限位部905具体为螺母，支杆904穿过并穿出第二滑板902，使得第二滑板902沿支杆904轴线滑动，并通过限位部905，防止第二滑板902脱离支杆904。
54.第二滑板902还能与导架802滑动配合；具体的，导架802为凹型横截面的条架，其侧壁开设有导槽，导槽包括倾斜段8021和纵向段8022，第二滑板902后侧壁固定连接有导杆908，导杆908杆端转动连接有能与导槽滑动的第一滑杆907；其中，倾斜段8021从上向下逐渐向箱框501靠近。
55.本技术方案中，第二弹性件903选择弹簧，在第二滑板902前侧还固定有与限位杆906同轴的第二滑杆909，限位杆906上开设有与之同轴的轴槽，第二滑杆909前端穿入轴槽内，且第二弹性件903套设在第二滑杆909外侧，且第二弹性件903两端分别与第一滑板901和第二滑板902接触。
56.当箱框501向下移动时，第一滑杆907沿倾斜段8021向纵向段8022移动，从而使得第二滑板902向箱框501方向移动，此时通过第二弹性件903，使得第一滑板901向箱框501方向移动，使得限位杆906顶在把架602侧壁；当第一滑杆907移动至纵向段8022后，保持限位杆906顶在把架602侧壁的状态。
57.当箱框501下移至纸箱10内后，且箱框501底侧接近纸箱10底部内壁时，配合部603与楔形块801接触，从而随箱框501继续下移，则使得爪架横移，并使得把架602相对于限位杆906横移，且当把架602的限位孔604移动至与限位杆906同轴时，此时爪杆601影藏在隔板502底侧，解除对纸杯条11的限制，与此同时，在第二弹性件903的作用下，将第一滑板901向箱框501移动，进而使得限位杆906卡入限位孔604内，从而实现对爪架的卡接，爪架相对箱框501固定。
58.当箱框501上移复位时，此时限位杆906还与限位孔604卡接，则确保爪架不会对纸杯条11进行限制，从而箱框501上移，使纸杯条11整齐码放在纸箱10内。
59.当箱框501上移复位过程中使第一滑杆907由纵向段8022移动至倾斜段8021，随着第一滑杆907继续沿倾斜段8021向上移动，使得第二滑板902向远离箱框501方向移动，并当移动至使第二弹性件903不会对第一滑板901进行弹性作用时，此时第二滑板902与限位部905接触，从而随着第一滑杆907继续沿倾斜段8021向上移动时，带动第一滑板901向远离箱框501方向移动，从而使得限位杆906移出限位孔604，则在第一弹性件504作用下，使得爪架复位，从而实现爪架的自动复位，便于下一组的预装箱。
60.为便于把架602相对限位杆906横移，在把架602上开设有与限位孔604相通的限位槽605，限位杆906端部可沿限位槽605滑动，从而当限位杆906顶在限位槽605内后，减少把架602与限位杆906端部的摩擦力，进而便于把架602相对限位杆906横移。
61.该装置通过导向机构8分别对把架602和弹性扣机构9的导向，使得箱框501进入纸箱10内后，实现自动解除爪架对纸杯条11的限制，同时当箱框501上移复位后，在第一弹性件504作用下，使得爪架能自动复位，进而便于下一组的预装箱。
62.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。