一种智能多箱型成型系统的制作方法

本发明涉及纸箱成型技术领域，特别涉及一种智能多箱型成型系统。

背景技术：

纸箱包装是目前商品最主要的包装方式之一，现有的纸箱，在未使用时为节省空间，通常为折叠状态，在使用时展开成箱体用于物品包装。目前，行业内用到的开箱机在同一时间内只能适用于一种箱型纸箱的开箱，应用于另一种箱型时，需要进行复杂的设备调整，调节时间较长且调节精度相对较差。而多种产品在同一生产线同时生产时，需要开箱机根据不同的产品实时变更纸箱的型号。因此市场上迫切需要一种可柔性化生产、适用于多种纸箱型号的开箱系统。

技术实现要素：

为解决上述现有技术在提到的现有自动开箱机难以进行不同型号纸箱切换使用的不足，本发明提供一种智能多箱型成型系统，包括纸箱上料装置、开箱机械手、底部封箱装置以及控制器；所述控制器分别与所述纸箱上料装置和所述开箱机械手电性连接；

所述纸箱上料装置用于放置折叠状态的纸箱；所述纸箱上料装置包括宽度可调的纸箱输送机构；

所述开箱机械手包括用于抓取纸箱开箱装置和用于驱动所述开箱装置运动的机械臂；所述开箱装置包括正面吸盘组件、侧面吸盘组件以及侧面吸盘驱动机构；

所述侧面吸盘驱动机构通过驱动所述侧面吸盘组件相对于所述正面吸盘组件转动，将抓取的折叠状态的纸箱打开成展开状态；打开成展开状态的纸箱由所述开箱机械手搬运至所述底部封箱装置上进行底部的封装。

进一步地，所述开箱装置还包括支架组件、活动转轴以及活动连杆机构；所述支架组件设于所述机械臂的活动端上；所述正面吸盘组件和所述侧面吸盘驱动机构固定设于所述支架组件上，所述侧面吸盘组件的一端与所述活动连杆机构的一端相连接；所述活动连杆机构的中部通过所述活动转轴与所述支架组件相铰接；所述活动连杆机构的另一端与所述侧面吸盘驱动机构相连接。

进一步地，所述正面吸盘组件还设有到位缓冲机构；所述到位缓冲机构设于所述正面吸盘组件靠近所述侧面吸盘组件的一端上；所述到位缓冲机构用于限制所述侧面吸盘组件的转动角度。

进一步地，所述正面吸盘组件和所述侧面吸盘组件上均设有多个吸盘；所述正面吸盘组件和所述侧面吸盘组件上的吸盘各自独立工作。

进一步地，所述侧面吸盘驱动机构为气缸，所述气缸的活塞端与所述活动连杆机构相连接。

进一步地，所述纸箱上料装置还包括联动推料机构、纵向调节机构、竖直调节机构、压料机构和卡料机构；所述纸箱输送机构包括多个并行设置的纸箱输送轨道，所述纵向调节机构用于调节各所述纸箱输送轨道之间的间距；所述联动推料机构设于所述纸箱输送机构上，并可沿所述纸箱输送机构运动；所述压料机构和所述卡料机构设于所述纸箱输送机构的上方；所述压料机构用于限制所述纸箱输送机构上的纸箱高度；所述卡料机构用于将纸箱输送机构上的纸箱逐一输出；所述竖直调节机构用于调节所述压料机构和所述卡料机构的竖直高度。

进一步地，所述纸箱上料装置还包括垂直于所述纸箱输送机构的龙门架；所述龙门架上设有可上下活动的横杆，所述压料机构和所述卡料机构设于所述横杆上；所述横杆与所述竖直调节机构相连接，并由所述竖直调节机构调节所处的竖直高度。

进一步地，所述底部封箱装置包括贴胶带机构和折叠导向机构，所述贴胶带机构用于将折叠好的纸箱底部用胶带粘合，所述折叠导向机构用于将展开状态的纸箱底部进行折叠；所述贴胶带机构用于向折叠好的纸箱底部贴覆胶带。

进一步地，所述折叠导向机构包括侧盖折叠构件、前盖折叠构件以及后盖折叠构件；所述侧盖折叠构件为对称设置的两根导向杆；两根所述导向杆的间距逐渐减小；所述前盖折叠构件和所述后盖折叠构件均位于所述折叠导向机构的中轴线上；所述后盖折叠构件包括与所述前盖折叠构件相铰接的后盖折叠舌，以及用于驱动所述后盖折叠舌运动的驱动气缸。

进一步地，所述纸箱上料装置设有多个；所述智能多箱型成型系统还对应设有与所述纸箱上料装置数量相同的下料装置。

与现有技术相比，本发明提供的智能多箱型成型系统，通过设置宽度可调的纸箱输送机构、高度可调的卡料机构以及适用于不同纸箱类型的开箱装置，经过简单的操作即可实现不同型号的纸箱的开箱作业；能够适应于需要频繁变更型号且型号变更范围较大的开箱作业，快速方便的进行不同型号的纸箱开箱，高精准度的实现不同型号之间的调节，实现柔性化生产，有效提高生产效率。

附图说明

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

图1为本发明提供的智能多箱型成型系统的结构示意图；

图2为图1中纸箱上料装置的结构示意图一；

图3为图1中纸箱上料装置的结构示意图二；

图4为图1中开箱装置的结构示意图；

图5为图1中纸箱上料装置抓取纸箱时的示意图；

图6为图1中纸箱上料装置将纸箱打开成展开状态时的示意图；

图7为图1中底部封箱装置的结构示意图一；

图8为图1中底部封箱装置的结构示意图一；

图9为本发明提供的智能多箱型成型系统的一优选实施例结构示意图。

附图标记：

10纸箱上料装置11纸箱输送机构12联动推料机构

13纵向调节机构14竖直调节机构15压料机构

16卡料机构17龙门架18横杆

20开箱机械手30底部封箱装置31贴胶带机构

40控制器50下料装置60纸箱

211正面吸盘组件212侧面吸盘组件213侧面吸盘驱动机构

214支架组件215活动转轴216活动连杆机构

217到位缓冲机构218吸盘321侧盖折叠构件

322前盖折叠构件323后盖折叠舌324驱动气缸

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用了区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

图1为本发明提供的一种智能多箱型成型系统的结构示意图；如图1所示，本发明提供的智能多箱型成型系统包括纸箱上料装置10、开箱机械手20、底部封箱装置30以及控制器40；所述控制器40分别与所述纸箱上料装置10和所述开箱机械手20电性连接；

所述纸箱上料装置10用于放置折叠状态的纸箱60；所述纸箱上料装置10包括宽度可调的纸箱输送机构11；

所述开箱机械手20包括用于抓取纸箱60开箱装置和用于驱动所述开箱装置运动的机械臂；所述开箱装置包括正面吸盘组件211、侧面吸盘组件212以及侧面吸盘驱动机构213；

所述侧面吸盘驱动机构213通过驱动所述侧面吸盘组件212相对于所述正面吸盘组件211转动，将抓取的折叠状态的纸箱60打开成展开状态；打开成展开状态的纸箱60由所述开箱机械手20搬运至所述底部封箱装置30上进行底部的封装。

具体实施时，如图1所示，本发明提供的智能多箱型成型系统包括纸箱上料装置10、开箱机械手20、底部封箱装置30以及控制器40；其中纸箱上料装置10用于放置等待进行开箱操作的纸箱60，此时的纸箱60呈折叠状态；开箱机械手20位于纸箱上料装置10以及底部封箱装置30之间，开箱机械手20包括开箱装置和机械臂，机械臂能够带着开箱装置在纸箱上料装置10与底部封箱装置30之间移动；开箱机械手20用于从纸箱上料装置10上抓取折叠状态的纸箱60，并打开成展开状态，以及将打开成展开状态的纸箱60搬运至底部封箱装置30进行纸箱60的底部折叠以及贴胶封装，最终形成顶部打开的纸箱60，用于容置待包装的物品。

具体地，如图2、图3所示，所述纸箱上料装置10包括纸箱输送机构11、联动推料机构12、纵向调节机构13、竖直调节机构14、压料机构15和卡料机构16；其中纸箱输送机构11包括多个并行设置的纸箱输送轨道，纸箱输送轨道通过滑轨安装在纸箱上料装置10的底部支架上；较佳地，纸箱输送轨道的数量为两个；在纸箱输送机构11上设有联动推料机构12，联动推料机构12能够沿所述纸箱输送机构11运动。其中联动推料机构12的运动控制可采用步进电机传动、丝杆传动、伺服电机传动、气缸传动中的任一种，优选为步进电机传动，采用步进电机作为驱动装置的联动推料机构12，具有更高的精度以及稳定性，且性价比较高。联动推料机构12用于推动纸箱输送机构11上的纸箱60，使纸箱60向前输送；

在纸箱输送机构11的下方设有纵向调节机构13，纵向调节机构13与纸箱输送轨道相连接，通过纵向调节机构13能够调节各纸箱输送轨道之间的间距，即调节纸箱输送机构11的宽度，以适用于不同型号的纸箱60；纵向调节机构13可采用丝杆传动机构、伺服传动机构、气缸传动机构中的一种，本发明实施例中，纵向调节机构13为丝杆传动机构，如图2、图3所示，套设在丝杆上的一个螺母与一纸箱输送轨道的底部固定连接，在丝杆的一端设有手摇轮，通过手动摇动手摇轮即可使丝杆转动，进而使丝杆上的螺母移动，实现各纸箱输送轨道间距的调节。需要说明的是，也可以采用电机代替手摇轮，以实现通过控制器40对各纸箱输送轨道的间距进行调节。

如图2、图3所示，在纸箱输送机构11上方设有龙门架17；龙门架17垂直于所述纸箱输送机构11；在龙门架17上设有可上下活动的横杆18，横杆18的两端通过滑轨与龙门架17的两侧支架相连接；横杆18与纸箱输送机构11相平行；在横杆18上设有压料机构15和卡料机构16；其中压料机构15用于限制纸箱输送机构11上的纸箱60高度，使纸箱输送机构11上的纸箱60上端平整；卡料机构16为弹片或者弹簧装置，用于阻挡纸箱输送机构11输送过来的纸箱60，当机械手抓取位于纸箱输送机构11最前端的纸箱60时，被抓取的纸箱60挤开卡料机构16从纸箱上料装置10上被取下，然后卡料机构16依靠其自身的弹力恢复原状，对后续的纸箱60形成阻挡，以实现纸箱输送机构11上的纸箱60逐一输出；

在龙门架17上还设有竖直调节机构14，竖直调节机构14与横杆18相连接，用于调节横杆18所处的竖直高度，即调节压料机构15和卡料机构16的竖直高度。竖直调节机构14可采用丝杆传动机构、伺服传动机构、气缸传动机构中的一种，本发明实施例中，竖直调节机构14为丝杆传动机构，如图2、图3所示，套设在丝杆上的一个螺母与横杆18固定连接，在丝杆的一端设有手摇轮，通过手动摇动手摇轮即可使丝杆转动，进而使丝杆上的螺母移动，实现横杆18的竖直高度调节进而调节压料机构15和卡料机构16的竖直高度。需要说明的是，也可以采用电机代替手摇轮，以实现通过控制器40对横杆18的竖直高度进行调节。

如图4所示，开箱机械手20包括开箱装置和机械臂；其中开箱装置包括正面吸盘组件211、侧面吸盘组件212、侧面吸盘驱动机构213、支架组件214、活动转轴215以及活动连杆机构216；支架组件214设于机械臂的活动端上，正面吸盘组件211和侧面吸盘驱动机构213固定设于支架组件214上；侧面吸盘组件212的一端与活动连杆机构216的一端相连接，活动连杆机构216的中部通过活动转轴215与支架组件214相铰接，活动连杆机构216的另一端与侧面吸盘驱动机构213相连接；侧面吸盘驱动机构213可以采用气缸、油缸或者电动推杆；本发明实例中侧面吸盘驱动机构213为气缸，气缸的活塞端与活动连杆机构216相连接；如图6所示，活动连杆机构216在侧面吸盘驱动机构213的推动下能够绕活动转轴215转动，进而带动侧面吸盘组件212相对于正面吸盘组件211转动。

如图4-图6所示，在正面吸盘组件211和侧面吸盘组件212上均设有多个吸盘218；正面吸盘组件211和侧面吸盘组件212上的吸盘218各自独立工作，可根据需要可控制其中部分吸盘218工作，而其余吸盘218不工作；在使用开箱装置抓取折叠状态的纸箱60时，正面吸盘组件211对应位于纸箱60的正面，并通过吸盘218吸附纸箱60的正面，侧面吸盘组件212对应位于纸箱60的侧面，并通过吸盘218吸附纸箱60的侧面；之后侧面吸盘驱动机构213通过驱动侧面吸盘组件212相对于正面吸盘组件211转动，使正面吸盘组件211和侧面吸盘组件212相互垂直，此时吸附在正面吸盘组件211上的纸箱60正面和吸附在侧面吸盘组件212上的纸箱60侧面也随之打开成相互垂直的状态，进而使纸箱60的正面、背面以及两个侧面围构成四边形，实现将折叠状态的纸箱60打开成展开状态；通过可相互转动的正面吸盘组件211和侧面吸盘组件212，在抓取不同型号的纸箱60时，只要将纸箱60的正面与其中一个侧面相连接处的折痕置于正面吸盘组件211和侧面吸盘组件212之间，通过控制相应区域内的吸盘218工作，均可稳定地吸附折叠状态的纸箱60，并实现将折叠状态的纸箱60打开成展开状态。

如图7、图8所示，底部封箱装置30包括贴胶带机构31和折叠导向机构，其中折叠导向机构用于将展开状态的纸箱60底部进行折叠，贴胶带机构31设于折叠导向机构的后方，用于向折叠好的纸箱60底部贴覆胶带。折叠导向机构包括侧盖折叠构件321、前盖折叠构件322以及后盖折叠构件；侧盖折叠构件321为对称设置的两根导向杆；两根导向杆的间距沿纸箱60前进方向逐渐减小；前盖折叠构件322和后盖折叠构件均位于折叠导向机构的中轴线上；后盖折叠构件包括与前盖折叠构件322相铰接的后盖折叠舌323，以及用于驱动后盖折叠舌323运动的驱动气缸324。

底部封箱装置30在实际工作时，驱动气缸324驱动后盖折叠舌323向上翘起，开箱机械手20将打开状态的纸箱60放置在后盖折叠舌323与前盖折叠构件322之间，然后开箱机械手20带着纸箱60向贴胶带机构31方向移动一定距离，使纸箱60底部的前盖在前盖折叠构件322的作用下向后盖方向翻折，同时驱动气缸324驱动后盖折叠舌323向下回落，使纸箱60底部的后盖向前盖方向翻折；之后开箱机械手20带着纸箱60继续向着贴胶带机构31方向移动，纸箱60底部的两个侧盖在侧盖折叠构件321的引导下向内翻折，直至纸箱60运动至贴胶带机构31，此时纸箱60底部的前盖、后盖以及两个侧盖已按需要完成折叠；之后机械手带着纸箱60继续运动，使已经折叠好的纸箱60底部从贴胶带机构31的上方经过，通过贴胶带机构31为纸箱60的底部贴上胶带，完成纸箱60底部的封装。

本发明提供的智能多箱型成型系统，在实际工作时，将待进行开箱作业的折叠状态的纸箱60竖直堆放在纸箱上料装置10上，通过竖直调节机构14和纵向调节机构13，调节纸箱输送机构11的宽度以及卡料机构16的高度，以适用于不同型号的纸箱60；通过开箱机械手20的从纸箱上料装置10上抓取一个折叠状态的纸箱60，通过开箱装置将抓取的折叠状态的纸箱60打开成展开状态，之后展开状态的纸箱60由开箱机械手20带着移动至底部封装装置上，经底部封装装置对展开状态的纸箱60的底部进行折叠封装，形成顶部打开的纸箱60，由开箱机械手20搬运至下一工序。

与现有技术相比，本发明提供的智能多箱型成型系统，通过设置宽度可调的纸箱输送机构、高度可调的卡料机构以及适用于不同纸箱类型的开箱装置，经过简单的操作即可实现不同型号的纸箱的开箱作业；能够适应于需要频繁变更型号且型号变更范围较大的开箱作业，快速方便的进行不同型号的纸箱开箱，高精准度的实现不同型号之间的调节，实现柔性化生产，有效提高生产效率。

优选地，所述正面吸盘组件211还设有到位缓冲机构217；所述到位缓冲机构217设于所述正面吸盘组件211靠近所述侧面吸盘组件212的一端上；所述到位缓冲机构217用于限制所述侧面吸盘组件212的转动角度。具体实施时，如图4所示，在正面吸盘组件211靠近侧面吸盘组件212的一端上设有到位缓冲机构217，到位缓冲机构217为弹簧、橡胶等弹性件，当侧面吸盘组件212转动一定角度，将与到位缓冲机构217相接触；到位缓冲机构217能够限制侧面吸盘组件212的转动角度，使其停留在指定角度位置，同时还能够起到缓冲的作用。

优选地，所述纸箱上料装置10设有多个；所述智能多箱型成型系统还对应设有与所述纸箱上料装置10数量相同的下料装置50。具体实施时，如图9所示，可以设置多个纸箱上料装置10，当其中一个纸箱上料装置10上的折叠状态纸箱60输出完毕，可由另一个放置有折叠状态纸箱60的纸箱上料装置10输出纸箱60，器件工作人员可以为输出完纸箱60的纸箱上料装置10的重新补给折叠状态的纸箱60，以实现不间断的连续化生产；较佳地，还可以设置与纸箱上料装置10数量相同的下料装置50，用于开箱完成的纸箱60的输出。同时，设置多个纸箱上料装置10和下料装置50，在不同纸箱上料装置10上放置不同型号的纸箱60，然后根据需要选用不同型号的纸箱60进行开箱，实现不同型号纸箱60的同时开箱作业。

尽管本文中较多的使用了诸如纸箱上料装置、纸箱输送机构、联动推料机构、纵向调节机构、竖直调节机构、压料机构、卡料机构、龙门架、横杆、开箱机械手、底部封箱装置、贴胶带机构等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。