CN115303584B - 一种用于床垫自动包装流水线的填料设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，属于家具包装自动化领域；待包装床垫先卷成圆柱状，然后经过流水线输送至本发明的填料设备，所述填料设备包括送料滚轴组件、宽度调节组件、填料组件；所述送料滚轴组件配合所述填料组件全自动地把圆柱状的待包装床垫推进纸箱中压紧，所述填料组件把待包装床垫拍打紧密；本发明的填料组件设置了伺服控制填料拍打功能，具有填料紧密，控制精准等特点；宽度调节组件等各组件可调节程度高，通用性强；本发明的填料设备工作过程无须人工干预，自动化程度高，工作效率高。
Description
技术领域
本发明属于家具包装自动化领域，尤其涉及一种用于床垫自动包装流水线的填料设备。
背景技术
在对床垫的运输与仓储等经营活动中，因其展开面积较大，常常搬运、运输与仓储的过程带来不便。
对于一些具有一定可弯曲特性的床垫，可以对床垫卷起成柱状进行包装，包装后的床垫成方形柱状，更加方便搬运、运输和仓储。
过往对床垫的包装，多采用人工包装，整个包装过程中，要人工开箱、人工装箱、人工关箱等一系列人工操作，对人工的依赖程度高，而且生产质量不可控，效率低下。
因此，在自动化生产的大趋势下，需要一种自动床垫装箱设备，实现床垫包装过程的自动化。
发明内容
基于现有技术存在上述问题，本发明提供了一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，包括机架和填料组件，以待包装的床垫靠近包装纸箱的方向为前，以待包装的床垫远离包装纸箱的方向为后，以靠近地面的方向为下，以远离地面的方向为上，以靠近待包装的床垫进料方向为左，远离待包装的床垫进料方向为右；所述填料组件通过伺服动力结构控制其相对于机架作前后平移运动，所述填料组件包括填料板，所述填料板铰接在所述填料组件上，所述填料板通过伺服动力结构控制其水平至垂直于地面之间作扇形转动。
其中，所述填料组件还包括填料基座、填料臂和伺服气缸；所述填料基座通过伺服动力结构连接着机架上；所述填料臂为类似于“L”形的板状结构并从上向前弯曲设置，所述填料臂下端与所述填料板固定连接，所述填料臂中段与所述填料基座铰接，所述填料臂上端与所述伺服气缸的气缸轴铰接，所述伺服气缸通过气缸座铰接在所述填料基座上。
其中，所述填料组件还包括基座端铰轴、气缸端铰轴，所述填料臂设置有两条并左右对称，所述填料基座包括顶板和侧板，所述侧板设置有两块并呈镜像对称垂直固定在所述顶板的下方；所述基座端铰轴穿过两条所述填料臂的中段，与两条所述填料臂旋转连接，所述基座端铰轴的两端固定在所述侧板上；所述气缸端铰轴的两端固定在两条所述填料臂的上端，所述伺服气缸的气缸轴铰接在所述气缸端铰轴上，所述伺服气缸通过气缸座铰接在所述顶板下方。
其中，两块所述侧板的下端连接有侧板固定板，所述侧板固定板上设置有缓冲垫，所述填料臂上也设置有所述缓冲垫与之相对应；两条所述填料臂的中段之间还装有填料臂固定板。
其中，所述填料组件还包括填料伺服电机、传动皮带、后传动轮、前传动轮、滑轨和皮带夹；所述后传动轮安装在所述机架的上方后侧端，所述前传动轮安装在所述机架的上方前侧端并与所述机架旋转连接，所述传动皮带环形套接安装在所述后传动轮与所述前传动轮之间，所述填料伺服电机固定安装在所述机架上，所述填料伺服电机的动力输出端与所述后传动轮固定连接，所述皮带夹固定连接着所述填料组件并夹紧在所述传动皮带的下侧，所述滑轨固定安装在所述机架上，滑轨的铺设方向与传动皮带的传动方向一致，所述滑轨上滑动连接着所述填料基座。
其中，所述机架上方的前后两端分别安装有传感器。
其中，所述机架顶端的前侧设置有突出延长梁，所述突出延长梁与所述机架顶端通过固定柱垂直固定连接，所述突出延长梁与所述固定柱之间还固定连接有加固柱，所述加固柱与所述突出延长梁和所述固定柱组成三角形的结构。
其中，所述填料设备还包括送料滚轴组件，所述送料滚轴组件包括滚轴基座、滚轴伺服电机、动力齿轮、传动链条、滚轴齿轮、滚轴和电眼传感器；所述滚轴基座设置在所述机架两侧之内并与所述机架固定连接，所述滚轴伺服电机安装在所述滚轴基座的一侧，所述滚轴伺服电机的动力输出端连接有所述动力齿轮；所述滚轴互相平行的设置有多条，并垂直安装在所述滚轴基座中间且与所述滚轴基座旋转连接，每条所述滚轴上固定安装有两个所述滚轴齿轮，相邻的两条所述滚轴上的所述滚轴齿轮通过所述传动链条互相连接，所述动力齿轮通过传动链条与最前端的所述滚轴齿轮互相连接，所述电眼传感器分别设置在所述滚轴基座的最前端与最后端。
其中，所述填料设备的两侧还设置有宽度调节组件，所述宽度调节组件包括夹板、夹板臂、臂间固定板、调节丝杠、螺母套、调节盘、调节基座和调节滑轨；每侧的所述宽度调节组件的所述夹板臂为倒“L”形结构并从下向内弯曲且前后对称分布，每侧的所述夹板臂之间连接多块有所述臂间固定板，最上端的所述臂间固定板固定连接有所述夹板，最下端的所述臂间固定板固定连接有所述螺母套，所述螺母套内啮合着所述调节丝杠，所述调节丝杠与所述调节基座旋转连接，所述调节基座与所述机架固定连接，所述调节丝杠的外侧端固定连接有所述调节盘，所述调节丝杠的设置方向与所述夹板垂直；所述调节滑轨平行于所述调节丝杠并固定在所述机架上，并通过滑块与最下端的所述臂间固定板滑动连接。
本发明具有的有益效果：
1、本发明的填料设备设置有填料板、类似于“L”形的从上向前弯曲设置填料臂和伺服气缸等结构，在伺服气缸的多次反复伸缩下，填料板多次拍打把有效对纸箱内的床垫进行压紧；类似于“L”形的填料臂有效缩短填料板与箱口之间的距离，使填料板的怕打更充分，填料更紧密。
2、本发明的填料设备通过皮带配合皮带夹的方式前后传动，传动速度快，结构简单，稳定耐用而且维修方便。
3、本发明设置有宽度调节组件，实现对送料滚轴组件的有效宽度进行调节，从而适合不同规格的床垫的填料需求，而且所述宽度调节组件可实现两侧分别单独调节，可以有效对准箱口，达到更精准的控制要求。
4、本发明的送料滚轴组件通过伺服电机控制，齿轮和链条传动，使齿轮之间的传动受力比较充分，滚轴的同步效果好。
附图说明
图1，本发明的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备的立体结构示意图。
图2，本发明的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备的另一角度的立体结构示意图（连同待包装床垫）。
图3，本发明的填料设备的立体结构图。
图4，本发明的送料滚轴组件和宽度调节组件的立体结构图（隐藏部分传动链条）。
图5，本发明的送料滚轴组件和宽度调节组件的另一角度的立体结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的描述。
如图1-5所示的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，包括机架1、送料滚轴组件2和填料组件3，以待包装的床垫靠近包装纸箱的方向为前，以待包装的床垫远离包装纸箱的方向为后，以靠近地面的方向为下，以远离地面的方向为上，以靠近待包装的床垫进料方向为左，远离待包装的床垫进料方向为右；
所述机架1顶端的前侧设置有突出延长梁11，所述突出延长梁11与所述机架1顶端通过固定柱12垂直固定连接，所述突出延长梁11与所述固定柱12之间还固定连接有加固柱13，所述加固柱13与所述突出延长梁11和所述固定柱12组成三角形的结构，所述突出延长梁11、固定柱12和加固柱13均成对的分布于机架顶部内两侧；
所述填料组件3包括填料基座32、铰接在所述填料基座32上的填料板31、连接所述填料基座32与所述填料板31的填料臂33和铰接在所述填料基座32与所述填料臂33之间的伺服气缸34；所述填料臂33为类似于“L”形的板状结构并从上向前弯曲设置；所述填料臂33设置有两个且互相平行左右对称分布，所述填料臂33下端与所述填料板31固定连接；所述填料基座32包括顶板37和侧板38；所述侧板38为梯形板状设置有两块并左右对称地以长底边固定在所述顶板37的下方，所述侧板38与所述顶板37垂直；两条所述填料臂33的中段穿过一条棒状的基座端铰轴35与两条所述填料臂33旋转连接，所述基座端铰轴35的两端固定在所述侧板38上；两条所述填料臂33的上端固定连接有一条棒状的气缸端铰轴36，所述伺服气缸34的气缸轴铰接在所述气缸端铰轴36中间上，所述伺服气缸34通过气缸座铰接在所述顶板37下方；两块所述侧板38的下端后侧连接有矩形的侧板固定板39，所述侧板固定板39垂直于水平面，所述侧板固定板上设置有两个缓冲垫40，所述填料臂33上也设置有两个所述缓冲垫40与之相对应；两条所述填料臂33的中段之间还装有填料臂固定板41，所述填料臂固定板41设置有两块互相平行的平均分布在两条所述填料臂33的中段。
所述填料组件3还包括填料伺服电机42、连接着所述伺服电机42的动力输出端的后传动轮44、旋转连接在所述突出延长梁11前端上的前传动轮45和连接着所述后传动轮44与所述前传动轮45的传动皮带43；所述后传动轮44设置在所述突出延长梁11的上方后侧端，，所述传动皮带43环形套接安装在所述后传动轮44与所述前传动轮45之间，所述填料伺服电机42固定安装在所述机架1后端的所述突出延长梁11上方，所述填料伺服电机42的动力输出端通过减速齿轮与所述后传动轮44的轮轴心固定连接，所述传动皮带43的下侧通过皮带夹47固定连接着所述填料组件3，所述突出延长梁11的下侧固定安装有两条长度等于所述后传动轮44与所述前传动轮45之间的距离的滑轨46，两条所述滑轨46的铺设方向与传动皮带43的传动方向相平行，每条所述滑轨46上通过两个滑块滑动连接着所述填料基座32；所述突出延长梁11上方的最前端与最后端位置分别安装有传感器48。
所述送料滚轴组件2包括滚轴基座20、安装在所述滚轴基座20一侧的滚轴伺服电机21、多条互相平行设置的滚轴25；所述滚轴基座20成对设置在所述机架1下部两侧之内并与所述机架1固定连接，所述滚轴25垂直安装在所述滚轴基座20中间且与所述滚轴基座20旋转连接，每条所述滚轴25两端上固定安装有两个滚轴齿轮24，相邻的两条所述滚轴25上的所述滚轴齿轮24分别通过多条传动链条23左右两端交替的互相咬合连接，所述滚轴伺服电机21的动力输出端连接有动力齿轮22，所述动力齿轮22通过最前端的第一条传动链条23与最前端的所述滚轴齿轮24咬合连接，所述滚轴基座20的最前端与最后端分别设置有一个电眼传感器26。
所述填料设备的两侧还设置有宽度调节组件4，所述宽度调节组件4左右对称分布在所述滚轴基座20的两侧；每侧的调节组件4包括一块夹板50、一个调节基座56和连接在所述夹板50与调节基座56之间的两块夹板臂51；每侧的两块所述夹板臂51为倒“L”形结构且前后平行分布并从下向内弯曲设置，每侧所述夹板臂51之间上中下阶梯状分布的连接有三块臂间固定板52，最上端的所述臂间固定板52固定连接有所述夹板50，最下端的所述臂间固定板52固定连接有一个调节用的螺母套54，所述螺母套54内啮合着调节丝杠53，所述调节丝杠53的前后两端分别通过轴承与所述调节基座56旋转连接，所述调节基座56与所述机架1固定连接，所述调节丝杠53的最外侧端固定连接有一调节盘55，所述调节丝杠53的设置方向与所述夹板50垂直；所述调节丝杠53的两侧设置有成对的调节滑轨57，所述调节滑轨57平行于所述调节丝杠53并固定在所述机架1上，每条所述调节滑轨57上滑动连接有一个滑块，两个所述滑块均固定在最下端的一块所述臂间固定板52的下方。
本发明的工作流程如下：
填料组件3的填料伺服电机42转动后传动轮44，所述后传动轮44带动传动皮带43下侧向后平移，所述填料组件3在皮带夹47的带动下移动至机架1顶上的最后端，所述填料组件3的填料伺服电机42收到传感器48反馈信号停止转动，所述填料组件3的伺服气缸34的气缸轴收缩，使填料板31处于垂直于地面状态，并与箱口位置相对应；
卷成柱状的床垫从填料板31的左侧经包装流水线传入送料滚轴组件2的滚轴25上，此时，送料滚轴组件2后端的电眼传感器26发出反馈信号，滚轴伺服电机21上的动力齿轮22转动，动力齿轮22通过最前端的传动链条23带动滚轴齿轮24转动，滚轴齿轮24之间通过传动链条23带动同步转动，从而带动床垫下的滚轴25同步转动，滚轴25的转动方向为上表面向前，圆柱形的床垫在滚轴25的转动下向前推进；同时，所述填料组件3的填料伺服电机42反向转动，皮带夹47带动填料板31向前平移，推着床垫向前移动进入纸箱中；
当填料组件3的皮带夹47到达机架1顶端的最前端时，所述填料组件3的填料伺服电机42收到最前端传感器48反馈信号停止转动，同时，送料滚轴组件2前端的电眼传感器26发出反馈信号，滚轴伺服电机21停止转动，此时，床垫已被推进纸箱中。
床垫被推进纸箱中后，所述填料组件3的伺服气缸34的气缸轴伸出，使填料板31从垂直于地面状态向前旋转推进床垫进行压紧，然后，所述填料组件3的伺服气缸34的气缸轴多次反复伸缩，填料板31多次拍打把纸箱内的床垫拍紧，填料工作完成。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，包括机架(1)和填料组件(3)，以待包装的床垫靠近包装纸箱的方向为前，以待包装的床垫远离包装纸箱的方向为后，以靠近地面的方向为下，以远离地面的方向为上，以靠近待包装的床垫进料方向为左，远离待包装的床垫进料方向为右；其特征在于，所述填料组件(3)通过伺服动力结构控制其相对于机架(1)作前后平移运动，所述填料组件(3)包括填料板(31)，所述填料板(31)铰接在所述填料组件(3)上，所述填料板(31)通过伺服动力结构控制其水平至垂直于地面之间作扇形转动；所述填料组件(3)还包括填料基座(32)、填料臂(33)和伺服气缸(34)；所述填料基座(32)通过伺服动力结构连接着机架(1)上；所述填料臂(33)为类似于“L”形的板状结构并从上向前弯曲设置，所述填料臂(33)下端与所述填料板(31)固定连接，所述填料臂(33)中段与所述填料基座(32)铰接，所述填料臂(33)上端与所述伺服气缸(34)的气缸轴铰接，所述伺服气缸(34)通过气缸座铰接在所述填料基座(32)上；所述填料组件(3)还包括填料伺服电机(42)、传动皮带(43)、后传动轮(44)、前传动轮(45)、滑轨(46)和皮带夹(47)；所述后传动轮(44)安装在所述机架(1)的上方后侧端，所述前传动轮(45)安装在所述机架(1)的上方前侧端并与所述机架(1)旋转连接，所述传动皮带(43)环形套接安装在所述后传动轮(44)与所述前传动轮(45)之间，所述填料伺服电机(42)固定安装在所述机架(1)上，所述填料伺服电机(42)的动力输出端与所述后传动轮(44)固定连接，所述皮带夹(47)固定连接着所述填料组件(3)并夹紧在所述传动皮带(43)的下侧，所述滑轨(46)固定安装在所述机架(1)上，滑轨(46)的铺设方向与传动皮带(43)的传动方向一致，所述滑轨(46)上滑动连接着所述填料基座(32)。
2.根据权利要求1所述的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，其特征在于，所述填料组件(3)还包括基座端铰轴(35)、气缸端铰轴(36)，所述填料臂(33)设置有两条并左右对称，所述填料基座(32)包括顶板(37)和侧板(38)，所述侧板(38)设置有两块并左右对称垂直固定在所述顶板(37)的下方；所述基座端铰轴(35)穿过两条所述填料臂(33)的中段，与两条所述填料臂(33)旋转连接，所述基座端铰轴(35)的两端固定在所述侧板(38)上；所述气缸端铰轴(36)的两端固定在两条所述填料臂(33)的上端，所述伺服气缸(34)的气缸轴铰接在所述气缸端铰轴(36)上，所述伺服气缸(34)通过气缸座铰接在所述顶板(37)下方。
3.根据权利要求2所述的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，其特征在于，两块所述侧板(38)的下端连接有侧板固定板(39)，所述侧板固定板上设置有缓冲垫(40)，所述填料臂(33)上也设置有所述缓冲垫(40)与之相对应。
4.根据权利要求2所述的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，其特征在于，两条所述填料臂(33)的中段之间还装有填料臂固定板(41)。
5.根据权利要求1所述的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，其特征在于，所述机架(1)上方的前后两端分别安装有传感器(48)。
6.根据权利要求1所述的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，其特征在于，所述机架(1)顶端的前侧设置有突出延长梁(11)，所述突出延长梁(11)与所述机架(1)顶端通过固定柱(12)垂直固定连接，所述突出延长梁(11)与所述固定柱(12)之间还固定连接有加固柱(13)，所述加固柱(13)与所述突出延长梁(11)和所述固定柱(12)组成三角形的结构。
7.根据权利要求1所述的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，其特征在于，所述填料设备还包括送料滚轴组件(2)，所述送料滚轴组件(2)包括滚轴基座(20)、滚轴伺服电机(21)、动力齿轮(22)、传动链条(23)、滚轴齿轮(24)、滚轴(25)和电眼传感器(26)；所述滚轴基座(20)设置在所述机架(1)两侧之内并与所述机架(1)固定连接，所述滚轴伺服电机(21)安装在所述滚轴基座(20)的一侧，所述滚轴伺服电机(21)的动力输出端连接有所述动力齿轮(22)；所述滚轴(25)互相平行的设置有多条，并垂直安装在所述滚轴基座(20)中间且与所述滚轴基座(20)旋转连接，每条所述滚轴(25)上固定安装有两个所述滚轴齿轮(24)，相邻的两条所述滚轴(25)上的所述滚轴齿轮(24)通过所述传动链条(23)互相连接，所述动力齿轮(22)通过传动链条(23)与最前端的所述滚轴齿轮(24)互相连接，所述电眼传感器(26)分别设置在所述滚轴基座(20)的最前端与最后端。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种用于床垫自动包装流水线的填料设备，其特征在于，所述填料设备的两侧还设置有宽度调节组件(4)，所述宽度调节组件(4)左右两侧对称分布，每侧的所述宽度调节组件(4)包含夹板(50)、至少两块夹板臂(51)、至少两块臂间固定板(52)、调节丝杠(53)、螺母套(54)、调节盘(55)、调节基座(56)和调节滑轨(57)；每侧所述夹板臂(51)为倒“L”形结构并从下向内弯曲且前后平行对称分布，每侧所述夹板臂(51)之间连接多块有所述臂间固定板(52)，最上端的所述臂间固定板(52)固定连接有所述夹板(50)，最下端的所述臂间固定板(52)固定连接有所述螺母套(54)，所述螺母套(54)内啮合着所述调节丝杠(53)，所述调节丝杠(53)与所述调节基座(56)旋转连接，所述调节基座(56)与所述机架(1)固定连接，所述调节丝杠(53)的外侧端固定连接有所述调节盘(55)，所述调节丝杠(53)的设置方向与所述夹板(50)垂直；所述调节滑轨(57)平行于所述调节丝杠(53)并固定在所述机架(1)上，并通过滑块与最下端的所述臂间固定板(52)滑动连接。
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Citations (8)
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2022
- 2022-09-07 CN CN202211087043.9A patent/CN115303584B/zh active Active
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