CN109835511A - 用于盒状产品的自动化包装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于盒状产品的自动化包装设备，本设备的横梁设于框形机架中部，产品包装箱设于横梁前部，传送带设于横梁后部，平整气缸和横向气缸设于框形机架立柱，平整推杆和横向推板设于平整气缸和横向气缸的活塞端，旋转气缸设于横梁后部，转向模具设于旋转气缸的活塞端，XYZ轴滚珠丝杠导轨机构设于框形机架顶部，柔性抓持爪设于XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的Z轴滑轨底端，控制器设于框形机架顶部并且控制平整气缸、横向气缸、旋转气缸和XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的运动。本包装设备实现包装工序的全自动化作业，有效提高盒状产品的定位精度及包装作业效率，且具有柔性抓持结构，拓宽包装设备的使用范围，降低了生产成本。

Description

用于盒状产品的自动化包装设备

技术领域

本发明涉及一种用于盒状产品的自动化包装设备。

背景技术

包装设备是指能完成全部或部分产品包装工序的设备，包装工序包括充填、裹包、封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、堆码、拆卸、计量和贴标签等工序。在产品包装工序中使用包装设备可提高生产效率，减轻劳动强度，适应大规模生产的需要。

盒状产品如化妆品、药品、食品等工业成品的包装盒体，盒状产品包装是产品进入流通领域前的必要工序，而实现盒状产品的快速包装，使用包装设备无疑是最好的选择。随着自动化技术的发展，生产中开始逐渐使用自动化包装设备来完成全部或部分盒状产品的包装工序。但这些包装设备大多存在精度不高，使用范围窄的缺点，且还需要附加投入较多的人力和时间，生产成本较高。

现有的盒状产品自动化包装设备一般是使用机械结构运动代替包装过程中一些重复、笨重但相对简单的动作，对于复杂的运动仍然需要安排人工操作，自动化程度还不够高，再加上各机械结构间的配合不够流畅，降低了包装作业效率，最终导致生产成本较高；同时，定位精度较低，不能将盒状产品准确地放置到指定的位置，无法满足结构紧凑、定位要求高的盒状产品包装，另外盒状产品包装过程采用的抓持结构单一，使用范围窄，柔性化程度差，往往只能适应单一类型盒状产品的包装作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于盒状产品的自动化包装设备，本包装设备克服了传统产品包装作业的缺陷，实现包装工序的全自动化作业，有效提高盒状产品的定位精度及包装作业效率，且具有柔性抓持结构，拓宽包装设备的使用范围，降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明用于盒状产品的自动化包装设备包括框形机架、横梁、产品包装箱、传送带、平整气缸、平整推杆、横向气缸、横向推板、转向模具、旋转气缸、XYZ轴滚珠丝杠导轨机构、柔性抓持爪和控制器，所述横梁水平设于所述框形机架中部并且构成工作平台，所述产品包装箱设于所述横梁的工作平台前部，所述传送带通过支架设于所述横梁的工作平台后方，所述平整气缸和横向气缸分别设于所述框形机架立柱，所述平整推杆和横向推板分别设于所述平整气缸和横向气缸的活塞端并且位于所述传送带上方，所述旋转气缸设于所述横梁的工作平台后部并且位于所述传送带外，所述转向模具设于所述旋转气缸的活塞端并且正对所述横向推板，所述转向模具底面与所述传送带上表面齐平，所述XYZ轴滚珠丝杠导轨机构设于所述框形机架顶部，所述柔性抓持爪设于所述XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的Z轴滑轨底端，所述控制器设于所述框形机架顶部并且分别控制所述平整气缸、横向气缸、旋转气缸和XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的运动。

进一步，所述XYZ轴滚珠丝杠导轨机构包括X轴滑轨、Y轴滑轨和Z轴滑轨，所述X轴滑轨通过连接件设于所述框形机架顶部，所述Y轴滑轨通过滑台设于所述X轴滑轨并且沿X轴滑轨水平滑移，所述Z轴滑轨通过滑台设于所述Y轴滑轨并且沿Y轴滑轨垂直滑移。

进一步，所述柔性抓持爪是气动吸盘、电磁吸盘或柔性机械手，并且分别采用气动或电动驱动。

进一步，所述控制器是数控编程控制器，对所述平整气缸、横向气缸、旋转气缸和XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的运动进行编程联动控制。

进一步，本设备还包括若干隔板，所述若干隔板间隔垂直设于所述传送带表面。

进一步，本设备还包括盒体纵横分隔框，所述盒体纵横分隔框设于所述产品包装箱内。

由于本发明用于盒状产品的自动化包装设备采用了上述技术方案，即本设备的横梁设于框形机架中部，产品包装箱设于横梁前部，传送带设于横梁后部，平整气缸和横向气缸设于框形机架立柱，平整推杆和横向推板设于平整气缸和横向气缸的活塞端，旋转气缸设于横梁后部，转向模具设于旋转气缸的活塞端，XYZ轴滚珠丝杠导轨机构设于框形机架顶部，柔性抓持爪设于XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的Z轴滑轨底端，控制器设于框形机架顶部并且控制平整气缸、横向气缸、旋转气缸和XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的运动。本包装设备克服了传统产品包装作业的缺陷，实现包装工序的全自动化作业，有效提高盒状产品的定位精度及包装作业效率，且具有柔性抓持结构，拓宽包装设备的使用范围，降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明用于盒状产品的自动化包装设备结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本包装设备中XYZ轴滚珠丝杠导轨机构示意图；

图4为本包装设备中传送带结构示意图

图5为本包装设备中盒体纵横分隔框结构示意图。

具体实施方式

实施例如图1和图2所示，本发明用于盒状产品的自动化包装设备包括框形机架1、横梁2、产品包装箱3、传送带4、平整气缸6、平整推杆7、横向气缸8、横向推板9、转向模具10、旋转气缸11、XYZ轴滚珠丝杠导轨机构12、柔性抓持爪13和控制器14，所述横梁水平2设于所述框形机架1中部并且构成工作平台，所述产品包装箱3设于所述横梁2的工作平台前部，所述传送带4通过支架5设于所述横梁2的工作平台后方，所述平整气缸6和横向气缸8分别设于所述框形机架1立柱，所述平整推杆7和横向推板9分别设于所述平整气缸6和横向气缸8的活塞端并且位于所述传送带4上方，所述旋转气缸11设于所述横梁2的工作平台后部并且位于所述传送带4外，所述转向模具10设于所述旋转气缸11的活塞端并且正对所述横向推板9，所述转向模具10底面与所述传送带4上表面齐平，所述XYZ轴滚珠丝杠导轨机构12设于所述框形机架1顶部，所述柔性抓持爪13设于所述XYZ轴滚珠丝杠导轨机构12的Z轴滑轨底端，所述控制器14设于所述框形机架1顶部并且分别控制所述平整气缸6、横向气缸8、旋转气缸11和XYZ轴滚珠丝杠导轨机构12的运动。

如图3所示，优选的，所述XYZ轴滚珠丝杠导轨机构12包括X轴滑轨121、Y轴滑轨122和Z轴滑轨123，所述X轴滑轨121通过连接件设于所述框形机架1顶部，所述Y轴滑轨122通过滑台124设于所述X轴滑轨121并且沿X轴滑轨121水平滑移，所述Z轴滑轨123通过滑台125设于所述Y轴滑轨122并且沿Y轴滑轨122垂直滑移。

优选的，所述柔性抓持爪13是气动吸盘、电磁吸盘或柔性机械手，并且分别采用气动或电动驱动。

优选的，所述控制器14是数控编程控制器，对所述平整气缸6、横向气缸8、旋转气缸11和XYZ轴滚珠丝杠导轨机构12的运动进行编程联动控制。

如图4所示，优选的，本设备还包括若干隔板41，所述若干隔板41间隔垂直设于所述传送带4表面。若干隔板用于将位于传送带的盒状产品进行分隔，实现有序传输，且便于对盒状产品进行平整。

如图5所示，优选的，本设备还包括盒体纵横分隔框15，所述盒体纵横分隔框15设于所述产品包装箱3内。

如图1和图2所示，在盒状产品16包装作业时，首先盒状产品16经传送带4进行传输，传送带4上可设置若干隔板41，将盒状产品16分隔成特定数量的集合，盒状产品16在传送带4上传输过程中，平整推杆7在平整气缸6的驱动下对盒状产品16作平整处理，然后，横向推板9在横向气缸8的驱动下将经过平整处理的盒状产品16推进转向模具10，转向模具10在旋转气缸11的驱动下转动90°角，从而将盒状产品16移出传送带4，最后，柔性抓持爪13抓起转向模具10内的盒状产品16，并在XYZ轴滚珠丝杠导轨机构12的驱动下移动到产品包装箱3上的指定位置，将盒状产品16放入产品包装箱3内，依次进行盒状产品16集合的包装过程，完成盒状产品16的包装作业。整个包装过程的所有动作皆由控制器14通过数控编程联动控制，整个过程高效，精确且完全自动化。

为了提高柔性抓持爪抓取和投放盒状产品的精度，本设备采用XYZ轴滚珠丝杠导轨机构作为主要的运动构件，另外通过数控编程联动控制对柔性抓持爪的运动进行精确控制，柔性抓持爪可根据盒状产品的类型进行更换，可采用气动吸盘、电磁吸盘或柔性机械手等柔性结构经气动或电动控制，以提高本包装设备的工作柔性。此外，为了确保盒状产品在产品包装箱内的投放位置，产品包装箱内配备尺寸可调的盒体纵横分隔框，使得盒状产品可整齐地堆码于产品包装箱内。

本包装设备有效节省包装作业的人力和时间，提高包装作业效率，实现自动化的包装过程，且具有低成本、高效、清洁、连续生产等特点，拓宽包装设备的应用范围，具有广阔的应用前景。

Claims (6)

1.一种用于盒状产品的自动化包装设备，其特征在于：本设备包括框形机架、横梁、产品包装箱、传送带、平整气缸、平整推杆、横向气缸、横向推板、转向模具、旋转气缸、XYZ轴滚珠丝杠导轨机构、柔性抓持爪和控制器，所述横梁水平设于所述框形机架中部并且构成工作平台，所述产品包装箱设于所述横梁的工作平台前部，所述传送带通过支架设于所述横梁的工作平台后方，所述平整气缸和横向气缸分别设于所述框形机架立柱，所述平整推杆和横向推板分别设于所述平整气缸和横向气缸的活塞端并且位于所述传送带上方，所述旋转气缸设于所述横梁的工作平台后部并且位于所述传送带外，所述转向模具设于所述旋转气缸的活塞端并且正对所述横向推板，所述转向模具底面与所述传送带上表面齐平，所述XYZ轴滚珠丝杠导轨机构设于所述框形机架顶部，所述柔性抓持爪设于所述XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的Z轴滑轨底端，所述控制器设于所述框形机架顶部并且分别控制所述平整气缸、横向气缸、旋转气缸和XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的运动。

2.根据权利要求1所述的用于盒状产品的自动化包装设备，其特征在于：所述XYZ轴滚珠丝杠导轨机构包括X轴滑轨、Y轴滑轨和Z轴滑轨，所述X轴滑轨通过连接件设于所述框形机架顶部，所述Y轴滑轨通过滑台设于所述X轴滑轨并且沿X轴滑轨水平滑移，所述Z轴滑轨通过滑台设于所述Y轴滑轨并且沿Y轴滑轨垂直滑移。

3.根据权利要求1或2所述的用于盒状产品的自动化包装设备，其特征在于：所述柔性抓持爪是气动吸盘、电磁吸盘或柔性机械手，并且分别采用气动或电动驱动。

4.根据权利要求3所述的用于盒状产品的自动化包装设备，其特征在于：所述控制器是数控编程控制器，对所述平整气缸、横向气缸、旋转气缸和XYZ轴滚珠丝杠导轨机构的运动进行编程联动控制。

5.根据权利要求3所述的用于盒状产品的自动化包装设备，其特征在于：本设备还包括若干隔板，所述若干隔板间隔垂直设于所述传送带表面。

6.根据权利要求3所述的用于盒状产品的自动化包装设备，其特征在于：本设备还包括盒体纵横分隔框，所述盒体纵横分隔框设于所述产品包装箱内。