一种纸箱烟包夹抱组垛设备的制作方法
【专利摘要】一种纸箱烟包夹抱组垛设备，本实用新型包括门式的机架(1)、固定在机架顶部的提升机构(4)、位于提升机构下方的由夹臂(2)构成的夹抱机构、设置在夹抱机构上的寻边机构(3)，设置在门梁下部两侧的对中机构(6)、以及固定在机架底部位于门梁之间的顶升机构(5)。本实用新型横跨在物流生产线的输送设备上，利用最小的占地面积，实现功能最大化。其结构简单实用，易于控制和维护，除了满足组垛在整个生产线上的功能需求外，还实现了结构简单实用，控制可靠，维护方便等特点。
【专利说明】一种纸箱烟包夹抱组垛设备
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及烟草行业复烤企业生产中，对纸箱烟包堆码组垛，实现物流机械 化和自动化，解决后续输送、存储的问题的【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 目前，在烟草行业，随着卷烟工业企业实现物流机械化、自动化和立体化，复烤企 业还处于老生产模式，人工操作多，占地空间大，管理粗放，跟不上烟草行业的发展需求，为 了满足卷烟生产企业的原料需求，保证卷烟企业的物流自动化，存储立体化，生产精细化， 品质上档次的要求，复烤企业现行的模式也要随之改变，保证烟箱的完好，信息的准确，烟 叶原料品质统一，最近几年国内复烤企业物流自动化生产线项目陆续启动，根据目前技术 的发展需要对原有物流生产线设备进行改进和拓展，以便适应当前复烤生产线工艺的需 求。
【发明内容】
[0003] 本实用新型横跨在物流生产线的输送设备上，利用最小的占地面积，实现功能最 大化。其结构简单实用，易于控制和维护，除了满足组垛在整个生产线上的功能需求外，还 实现了结构简单实用，控制可靠，维护方便等特点。即将在复烤物流建设项目中得到大量运 用，相信在其它同类生产线上会有广阔的市场前景。
[0004] 鉴于上述技术开发的要求，本实用新型涉及烟草行业复烤物流处理工艺段中对纸 箱烟包堆码组垛成4箱一组（两层）一垛、2包一组（两层）一垛或3包一组（三层）一垛， 减小占地空间，提高存储效率，利于后续运输、管理和立体存储的设备。夹抱组垛机将第一 组烟箱夹持对中后提升到高位，伸出寻边机构，等待第二组烟箱到位；第二组烟箱到位后， 对中机构夹紧对中，使其中心与物流中心对齐，提升机构下降，当寻边机构发现第二组烟箱 上缘时，夹抱机构打开释放第一组烟包，使两组烟包对齐，完成组垛过程，当组好垛的烟箱 输出后，可进行下一次组垛过程。
[0005] 本实用新型通过如下方案实现。
[0006] -种纸箱烟包夹抱组垛设备，本实用新型特征在于，包括门式的机架、固定在机架 顶部的提升机构、位于提升机构下方的由夹臂构成的夹抱机构、设置在夹抱机构上的寻边 机构，设置在门梁下部两侧的对中机构、以及固定在机架底部位于门梁之间的顶升机构；
[0007] 其中：
[0008] 所述提升机构包括减速电机、减速器、链轮和链条；；减速电机通过减速器与链轮 和链条连接；即减速电机通过减速器将动力传到链轮及四周的链条上，能够双向旋转，实现 提升和下降功能；
[0009] 所述夹抱机构包括安装座、设在安装座左边的左夹臂、设在安装座右边的右夹臂 和分别与左、右夹臂连接的夹紧气缸，安装座与链条相连，安装座上设有直线导轨副A，左、 右夹臂装在直线导轨副A上，左夹臂与夹紧气缸的左端相连，右夹臂与夹紧气缸的右端相 连，左右夹臂之间设有一套肘杆机构A相连，以保证两夹臂同步运动；
[0010] 所述寻边机构安装在两夹臂上，采用光电眼，由气缸带动；寻边机构包括光电开 关、与光电开关连接的拐臂、分别与拐臂连接的肘杆机构C和支架、支架上设置的气缸D;夹 臂夹持第一组烟包时，本机构处于收缩状态，当第一组烟包提升后，气缸D伸出，肘杆机构C 带动拐臂和光电开关伸到烟箱以下，当第二组烟包到位并对中后，夹抱机构随升降机构下 降，当寻边机构检测到第二组烟箱上缘时，夹臂打开，完成组垛过程。
[0011] 在夹臂下降过程中，寻边机构上的光电开关检测到下部烟箱上缘，夹臂才释放上 部烟箱，保证下降时不会碰到下部烟箱，也不会过早放箱，产生过大的冲击，对设备造成损 害。
[0012] 所述顶升机构包括带托辊的托架、支撑托架的导向机构、支撑架、支撑架上的气缸 C;支撑架上的气缸C在导向机构辅助下，可以将托架顶升和下降。
[0013] 所述对中机构安装于机架下方及位于顶升机构的两侧，该对中机构支撑处与机架 相连接；设有左推杆和右推杆分别安装在直线导轨副B的滑块上并与气缸B连接，直线导轨 副B连接到机架上，设有肘杆机构B两端分别与左推杆和右推杆相连接。
[0014] 本实用新型通过输送设备将第一组烟箱输送到夹抱组垛机组垛位置时，输送设备 端部的挡料定位机构升起，将烟箱前后定位，下部顶升机构顶起，使烟箱脱离输送面，夹抱 机构上的气缸夹紧，连接左右夹臂的连杆机构随之运动，推动两烟箱同步向物流中心对齐， 当两个烟箱并拢后，就对对齐了物流中心，夹紧气缸不再运动，左右夹臂上的检测开关发出 信号，提升机构带着夹抱机构向上运动，到达工作高位时，检测机构发出信号，提升机构停 止上升，伸出寻边机构，升降机构下降；输送设备将第二组烟箱输送到夹抱组垛机组垛位 置，输送设备端部的挡料定位机构升起，将烟箱前后定位，下部升降机构顶起，使烟箱脱离 输送面，对中机构上的气缸夹紧，连接左右对中机构的连杆机构随之运动，推动两烟箱同步 向物流中心对齐，当两个烟箱并拢后，就对对齐了物流中心，对中气缸不再运动，对中机构 上的检测开关发出信号；提升机构下降至工作中位时减速，当左右夹臂上的寻边机构检测 到第二组烟箱上缘时，夹抱机构上的气缸打开，第一组烟箱释放到第二组烟箱上，完成组垛 过程，升降机构下降，下降到位后输送设备将组好的烟垛输出，到达输出工位时，检测开关 发出信号，夹臂随升降机构下降到夹抱位置，同时后续烟箱输入，开始下一轮组垛过程。
[0015] 本实用新型的有益效果是，通过以上技术方案，克服传统人工操作的精度低、效率 低的缺点；克服液压夹抱组垛机低效、污染大、功能单一的缺点；同时实现关节搬运机器人 高精度、高效率的特点，并发挥其相对廉价，易维护的优势，可以对以上几种生产模式进行 替代。本实用新型相对传统人工操作及关节搬运机器人，主要有：
[0016] 1、相对人工操作提高了组盘工作效率，提高了组盘精度。
[0017] 2、相对液压夹抱组垛机提高了效率，减少了占地空间，环保经济，并可实现多种需 求。
[0018] 3、相对关节搬运机器人简化了结构，降低了设备成本和维护费用。
[0019] 4、最大限度地降低了工人的劳动强度，改善了车间的卫生环境，完成了组垛从粗 放的人工操作到自动化、智能化的转变，为后续立体仓储提供必要优异的条件。
[0020] 本实用新型主要解决了烟草复烤行业生产线中对纸箱烟包堆码组垛的问题。可以 将烟箱按照转运存储要求自动堆码成4包一组（两层）一垛、2包一组（两层）一垛或3包 一组（三层）一垛，以取代现行人工操作夹抱叉车组垛方式，利于复烤厂实现物流机械化、 自动化。通过夹臂（2)将第一组烟包夹紧并对中，由提升机构夹抱到高位，第二组烟包输送 到位后，对中机构将其对中并拢，第一组烟箱下降，夹臂上的寻边机构检测到第二组烟包上 缘，夹臂打开，完成组垛过程。
[0021] 下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的阐述。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是本实用新型结构示意图；
[0023] 图2是夹臂的结构图；
[0024] 图3是夹臂的俯视图；
[0025] 图4是对中机构的结构图；
[0026] 图5是顶升机构的结构图；
[0027] 图6是寻边机构的结构图。
[0028] 图中所示：1、机架；2、夹臂；3、寻边机构；4、提升机构；5、顶升机构；6、对中机构； 7、安装座；8、直线导轨副A ;9、左夹臂；10、气缸A ;11、肘杆机构A ;12、右夹臂；13、左推杆； 14、直线导轨副B ;15、肘杆机构B ;16、气缸B ;17、右推杆；18、托架；19、导向机构；20、气缸 C ;21、支撑架；22、肘杆机构C ;23、气缸D ;24、支架；25、拐臂；26、光电开关。
【具体实施方式】
[0029] 见图1，图2,图3,图4,图5,图6, 一种纸箱烟包夹抱组垛设备，本实用新型特征在 于，包括门式的机架1、固定在机架顶部的提升机构4、位于提升机构下方的由夹臂2构成的 夹抱机构、设置在夹抱机构上的寻边机构3,设置在门梁下部两侧的对中机构6、以及固定 在机架底部位于门梁之间的顶升机构5 ;
[0030] 其中：
[0031] 所述提升机构4包括减速电机、减速器、链轮和链条；减速电机通过减速器与链轮 和链条连接；即减速电机通过减速器将动力传到链轮及四周的链条上，能够双向旋转，实现 提升和下降功能；
[0032] 所述夹抱机构包括安装座7、设在安装座左边的左夹臂9、设在安装座右边的右夹 臂12和分别与左、右夹臂连接的夹紧气缸10,安装座7与链条相连，安装座7上设有直线导 轨副A8,左、右夹臂装在直线导轨副A8上，左夹臂与夹紧气缸的左端相连，右夹臂与夹紧气 缸的右端相连，左右夹臂之间设有一套肘杆机构All相连，以保证两夹臂同步运动；
[0033] 所述寻边机构3安装在两夹臂上，采用光电眼，由气缸带动；寻边机构3包括光电 开关26、与光电开关26连接的拐臂25、分别与拐臂25连接的肘杆机构C22和支架24、支 架24上设置的气缸D23 ;夹臂夹持第一组烟包时，本机构处于收缩状态，当第一组烟包提 升后，气缸D23伸出，肘杆机构C22带动拐臂25和光电开关26伸到烟箱以下，当第二组烟 包到位并对中后，夹抱机构随升降机构下降，当寻边机构检测到第二组烟箱上缘时，夹臂打 开，完成组垛过程。
[0034] 在夹臂下降过程中，寻边机构3上的光电开关26检测到下部烟箱上缘，夹臂才释 放上部烟箱，保证下降时不会碰到下部烟箱，也不会过早放箱，产生过大的冲击，对设备造 成损害。
[0035] 所述顶升机构5包括带托辊的托架18、支撑托架的导向机构19、支撑架21、支撑架 21上的气缸C20 ;支撑架21上的气缸C20在导向机构19辅助下，可以将托架顶升和下降。
[0036] 所述对中机构6安装于机架1下方及位于顶升机构5的两侧，该对中机构支撑处 与机架1相连接；设有左推杆13和右推杆17分别安装在直线导轨副B14的滑块上并与气 缸B16连接，直线导轨副B14连接到机架上，设有肘杆机构B15两端分别与左推杆13和右 推杆17相连接。
[0037] 如图1所示，本实用新型涉及烟草行业复烤企业生产中，对纸箱烟包堆码组垛，实 现物流机械化和自动化，解决后续输送、存储的问题的设备。夹抱组垛机的提升机构4安装 于机架1上，带动夹臂2上升和下降。当第一组烟箱输送到位后，顶升机构5升起，处于低 位的夹臂2收缩夹紧，左右夹臂分别推动烟箱向物流中心对齐，当两个烟箱对齐并拢后，夹 臂无法再运动，夹臂上的限位开关发出信号，PLC接到信号后控制提升机构4上升，同时顶 升机构5下降，烟箱被提升到高位，发出信号，输送设备将下一组烟箱输入，同时寻边机构3 伸出。当第二组烟箱输送到位后，顶升机构5升起，对中机构6收缩夹紧，左右对中推杆推 动烟箱向物流中心对齐，当两个烟箱对齐并拢后，第一组烟箱随提升机构4下降，当寻边机 构检测到第二组烟箱上缘时，下降停止，夹臂2打开，释放第一组烟箱，与第二组烟箱组成 一垛，顶升机构5下降，烟垛开始输出，当输出到一个空位后，后续烟箱开始输入，开始第二 次组垛过程。
[0038] 如图1及图2、图3所示，夹臂2与提升机构4相连，由减速电机驱动链条，可双向 旋转实现上升和下降。安装座7两端与提升机构4相连，直线导轨副A8安装在安装座7的 下方，左夹臂9和右夹臂12分别固定在直线导轨副A8两端的滑块上，使夹臂2可以在直线 导轨副A8上移动，气缸10两端分别与左夹臂9和右夹臂12相连，气缸A10伸缩带动左夹 臂9和右夹臂12运动，为保证左夹臂9和右夹臂12同时、等量运动，用肘杆机构All两端 分别与左夹臂9和右夹臂12相连，中点固定在机器中心线上，夹臂推动烟箱运动时就可以 使其与机器中心对中，实现上层烟箱夹紧的同时达到对中要求。
[0039] 如图1及图4所示，对中机构6安装于机架1下方及位于顶升机构5两侧，支撑处 与机架1相连。左推杆13和右推杆17分别安装在直线导轨副B14的滑块上，直线导轨副 B14连接到机架连接板上，当气缸B16带动左推杆13和右推杆17运动时，为保证左推杆13 和右推杆17同时、等量运动，用肘杆机构B15两端分别与左推杆13和右推杆17相连，中点 固定在机器中心线上，推杆推动烟箱运动时就可以使其与机器中心对中，达到下层烟箱对 中的目的。
[0040] 如图1及图5所示，顶升机构6安装于机架1下方及位于物流线中心，气缸C20安 装在支撑架21上，气缸C20杆连接板与托架18相连，导向机构19两端分别与支撑架和托 架相连，在气缸顶升和下降时起支撑和导向的目的。
[0041] 如图1及图6所示，寻边机构3安装于夹臂2两侧，其支架24与夹臂2相连，当气 缸23D收缩时，肘杆结构22弯曲，肘杆机构C22 -端连接的拐臂25处于回收状态，当气缸 23D伸长时，肘杆结构22伸直，推动拐臂25打开向下旋转，安装在拐臂25上的光电开关26 随之伸出，达到检测烟箱的相应位置的目的。
【权利要求】
1. 一种纸箱烟包夹抱组垛设备，其特征在于，包括门式的机架（1)、固定在机架顶部的 提升机构（4)、位于提升机构下方的由夹臂（2)构成的夹抱机构、设置在夹抱机构上的寻边 机构（3)，设置在门梁下部两侧的对中机构（6)、以及固定在机架底部位于门梁之间的顶升 机构（5); 其中： 所述提升机构（4)包括减速电机、减速器、链轮和链条；减速电机通过减速器与链轮和 链条连接； 所述夹抱机构包括安装座（7)、设在安装座左边的左夹臂（9)、设在安装座右边的右夹 臂（12)和分别与左、右夹臂连接的夹紧气缸（10)，安装座（7)与链条相连，安装座（7)上设 有直线导轨副A(8)，左、右夹臂装在直线导轨副A(8)上，左夹臂与夹紧气缸的左端相连，右 夹臂与夹紧气缸的右端相连，左右夹臂之间设有一套肘杆机构A(ll)相连，以保证两夹臂 同步运动； 所述寻边机构（3)安装在两夹臂上，采用光电眼，由气缸带动；寻边机构（3)包括光电 开关（26)、与光电开关（26)连接的拐臂（25)、分别与拐臂（25)连接的肘杆机构C(22)和 支架（24)、支架（24)上设置的气缸D (23); 所述顶升机构（5)包括带托辊的托架（18)、支撑托架的导向机构（19)、支撑架（21)、支 撑架（21)上的气缸C (20); 所述对中机构（6)安装于机架（1)下方及位于顶升机构（5)的两侧，该对中机构支撑 处与机架⑴相连接；设有左推杆（13)和右推杆（17)分别安装在直线导轨副B (14)的滑 块上并与气缸B (16)连接，直线导轨副B (14)连接到机架上，设有肘杆机构B (15)两端分别 与左推杆（13)和右推杆（17)相连接。
【文档编号】B65G61/00GK203877521SQ201420197447
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】张俊荣, 李艳华, 普元成, 高建亮, 杨芳, 翟兴, 蔡磊, 邓声怀, 王渊敏, 李凯, 陆劲旭, 徐春梅, 刘祥 申请人:云南昆船设计研究院