本發(fā)明涉及一種智能紙管裝箱機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段紙管生產(chǎn)過程中，紙管生產(chǎn)出來后全部由人工進(jìn)行分揀裝箱。工人勞動強(qiáng)度大，效率低。使用本設(shè)備后可以大大減少用工人數(shù)，降低了工人勞動強(qiáng)度，提高了工作效率,降低了用戶的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種智能紙管裝箱機(jī)，起針對現(xiàn)在紙管生產(chǎn)過程中由于紙管的特殊性，生產(chǎn)出來的紙管都是平躺著，依靠人工抓取往包裝箱里擺放。本發(fā)明提供了紙管由平躺到豎立及排列、夾管、裝箱等自動化操作。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種智能紙管裝箱機(jī)，包括機(jī)架1，所述機(jī)架1上設(shè)置有用于將紙管從平躺狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成豎立狀態(tài)并推送至機(jī)架臺面1-1上的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2，用于對所述機(jī)架臺面1-1上的紙管進(jìn)行定位的紙管定位機(jī)構(gòu)3，用于抓取紙管的機(jī)械手機(jī)構(gòu)4，用于帶動機(jī)械手機(jī)構(gòu)4升降的升降機(jī)構(gòu)6，用于將所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)4移動到紙箱上方預(yù)定位置的往復(fù)行走機(jī)構(gòu)7，用于將紙管從所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)4上脫離下來裝入紙箱內(nèi)的紙管退管機(jī)構(gòu)5，以及用于將紙箱輸送到出去的輸送機(jī)構(gòu)8。

進(jìn)一步的，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2包括設(shè)置在機(jī)架1上的翻轉(zhuǎn)氣缸座2-2，所述翻轉(zhuǎn)氣缸座2-2上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)氣缸2-3，所述翻轉(zhuǎn)氣缸2-3上設(shè)置有翻板連接頭2-4，所述翻板連接頭2-4上設(shè)置有可將紙管翻轉(zhuǎn)到機(jī)架臺面1-1上的翻板2-5，所述翻板2-5一側(cè)通過翻板轉(zhuǎn)軸2-6與所述機(jī)架1連接；其中，所述翻板2-5上還設(shè)置有用于感應(yīng)紙管位置的紙管感應(yīng)開關(guān)2-11，所述翻板2-5的機(jī)架1上設(shè)置有用于根據(jù)所述紙管感應(yīng)開關(guān)2-11的感應(yīng)信號對紙管進(jìn)行限位的限位氣缸2-9，所述限位氣缸2-9通過所述限位氣缸支座2-10固定在所述機(jī)架1上。

進(jìn)一步的，所述機(jī)架臺面1-1上對稱設(shè)置有紙管擋板支座2-8，所述紙管擋板支座2-8上設(shè)置有用于對紙管進(jìn)行導(dǎo)向的紙管擋板2-7。

進(jìn)一步的，所述紙管定位機(jī)構(gòu)3包括設(shè)置在所述機(jī)架臺面1-1兩側(cè)的定位導(dǎo)桿3-2，所述定位導(dǎo)桿3-2之間在位于所述機(jī)架臺面1-1上方設(shè)置有可沿著所述定位導(dǎo)桿3-2移動用于對紙管進(jìn)行定位的活動檔桿3-3，所述活動檔桿3-3的后側(cè)設(shè)置有用于感應(yīng)所述活動檔桿3-3位置的擋桿感應(yīng)開關(guān)3-4。

進(jìn)一步的，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)4包括導(dǎo)柱4-6，所述導(dǎo)柱4-6的上端設(shè)置有與所述升降機(jī)構(gòu)6連接的安裝定位座4-7，所述導(dǎo)柱4-6的下端通過螺栓4-5固定連接有固定塊4-4,所述固定塊4-4的一側(cè)通過彈簧4-3連接有活動塊4-2，所述活動塊4-2的底部設(shè)置有與所述活動塊4-2相配合的呈錐度結(jié)構(gòu)設(shè)置的導(dǎo)向頭4-1。

進(jìn)一步的，所述紙管退管機(jī)構(gòu)包含固定座5-2，所述固定座5-2的上端兩側(cè)對稱設(shè)置有導(dǎo)桿座5-5，所述固定座5-2上端中部設(shè)置有退管氣缸5-3，所述固定座5-2下端設(shè)置有推板5-1，所述導(dǎo)桿座5-5內(nèi)設(shè)置有退管導(dǎo)桿5-4，所述退管導(dǎo)桿5-4通過所述導(dǎo)桿座5-5穿過所述固定座5-2與所述推板5-1固定連接，所述退管氣缸5-3的下端穿過所述固定座5-2與所述推板5-1固定連接。

進(jìn)一步的，所述升降機(jī)構(gòu)6包括橫梁6-1，所述橫梁6-1上設(shè)置有升降直線導(dǎo)軌座6-9，所述升降直線導(dǎo)軌座6-9上設(shè)置有與所述橫梁6-1相垂直的升降直線導(dǎo)軌6-8，所述升降直線導(dǎo)軌6-8上設(shè)置有升降臂6-7，所述升降臂6-7上設(shè)置有升降齒條6-6，所述升降齒條6-6上設(shè)置有升降齒輪6-5，所述升降齒輪6-5通過傳動軸6-4與設(shè)置在所述橫梁6-1上的升降電機(jī)6-2連接。

進(jìn)一步的，所述往復(fù)行走機(jī)構(gòu)7包括設(shè)置在機(jī)架1上部桁架1-2上的往復(fù)直線導(dǎo)軌7-1，所述往復(fù)直線導(dǎo)軌7-1上設(shè)置有往復(fù)導(dǎo)軌座7-2，所述往復(fù)導(dǎo)軌座7-2上固定有電機(jī)座7-3，所述電機(jī)座7-3上設(shè)置有行走電機(jī)7-6，所述行走電機(jī)7-6的輸出端通過行走齒輪7-5與設(shè)置在所述機(jī)架1上部桁架1-2上與所述往復(fù)直線導(dǎo)軌7-1相平行的行走齒條7-4配合連接。

進(jìn)一步的，所述紙箱輸送機(jī)構(gòu)包括機(jī)架1，所述機(jī)架1上連續(xù)設(shè)置有多個通過輸送電機(jī)8-6帶動的輸送輥8-3，所述輸送輥8-3上設(shè)置有光電開關(guān)8-7，所述光電開8-7一側(cè)設(shè)置有擋紙管的擋管氣缸8-2；其中，所述輸送輥8-3兩側(cè)的所述機(jī)架1上設(shè)置有支撐8-4，所述支撐8-4上設(shè)置有擋板8-5。

進(jìn)一步的，還包括裝箱導(dǎo)正機(jī)構(gòu)9，所述裝箱導(dǎo)正機(jī)構(gòu)9包括設(shè)置在所述機(jī)架1一側(cè)的支架9-1，所述支架9-1上設(shè)置有導(dǎo)正氣缸9-2，所述導(dǎo)正氣缸9-2上通過導(dǎo)正接頭9-3連接有固定桿9-5、所述固定桿9-5下方設(shè)置有與紙箱的裝箱口相配合的導(dǎo)向板9-4；其中，所述固定桿9-5的一端與垂直設(shè)置在所述機(jī)架1一側(cè)的導(dǎo)桿9-6活動連接。

本發(fā)明的有益效果：采用本發(fā)明的智能裝箱機(jī)后，一臺智能裝箱機(jī)可取代6個工人(poy紙管取代三個工人)，每個工人按5萬/年,可為工廠節(jié)約30萬生產(chǎn)成本(poy節(jié)約15萬)。大大減少用工人數(shù)及勞動強(qiáng)度，plc智能化系統(tǒng)使用過程中設(shè)備運(yùn)行的情況一目了然，簡化了人工操作，降低了企業(yè)生產(chǎn)管理成本。

附圖說明

圖1本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)第一示意圖；

圖2本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)第二示意圖；

圖3本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)第一示意圖；

圖4本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)第二示意圖；

圖5本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)第三示意圖；

圖6本發(fā)明的紙管定位機(jī)構(gòu)第一示意圖；

圖7本發(fā)明的紙管定位機(jī)構(gòu)第二示意圖；

圖8本發(fā)明的機(jī)械手機(jī)構(gòu)第一示意圖；

圖9本發(fā)明的機(jī)械手機(jī)構(gòu)第二示意圖；

圖10本發(fā)明的紙管退管機(jī)構(gòu)第一示意圖；

圖11本發(fā)明的紙管退管機(jī)構(gòu)第二示意圖；

圖12本發(fā)明的升降機(jī)構(gòu)第一示意圖；

圖13本發(fā)明的升降機(jī)構(gòu)第二示意圖；

圖14本發(fā)明的往復(fù)行走機(jī)構(gòu)第一示意圖；

圖15本發(fā)明的往復(fù)行走機(jī)構(gòu)第二示意圖；

圖16本發(fā)明的輸送機(jī)構(gòu)第一示意圖；

圖17本發(fā)明的輸送機(jī)構(gòu)第二示意圖；

圖18本發(fā)明的裝箱導(dǎo)正機(jī)構(gòu)第一示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1至圖2所示，涉及一種智能紙管裝箱機(jī)，包括機(jī)架1，所述機(jī)架1上設(shè)置有用于將紙管a從平躺狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成豎立狀態(tài)并推送至機(jī)架臺面1-1上的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2，用于對所述機(jī)架臺面1-1上的紙管進(jìn)行定位的紙管定位機(jī)構(gòu)3，用于抓取紙管的機(jī)械手機(jī)構(gòu)4，用于帶動機(jī)械手機(jī)構(gòu)4升降的升降機(jī)構(gòu)6，用于將所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)4移動到紙箱上方預(yù)定位置的往復(fù)行走機(jī)構(gòu)7，用于將紙管a從所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)4上脫離下來裝入紙箱b內(nèi)的紙管退管機(jī)構(gòu)5，以及用于將紙箱b輸送到出去的輸送機(jī)構(gòu)8。

其工作原理為：紙管通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2由平躺翻轉(zhuǎn)成豎立，通過紙管定位機(jī)構(gòu)3上的光電開關(guān)發(fā)送信號給升降機(jī)構(gòu)6帶動機(jī)械手機(jī)構(gòu)4抓取紙管，經(jīng)過plc設(shè)定的往復(fù)行走機(jī)構(gòu)7帶動機(jī)械手機(jī)構(gòu)4工作，移動到輸送機(jī)構(gòu)8上方的紙箱b上方，裝箱導(dǎo)正機(jī)構(gòu)9開始壓下使空箱位置與機(jī)械手機(jī)構(gòu)4的位置一致。升降機(jī)構(gòu)6把紙管插入空紙箱中，紙管退管機(jī)構(gòu)5與升降機(jī)構(gòu)6同時工作，把機(jī)械手機(jī)構(gòu)4上的紙管固定排放于紙箱中，升降機(jī)構(gòu)6及機(jī)械手機(jī)構(gòu)4復(fù)位，由往復(fù)行走機(jī)構(gòu)7帶到抓管位置，并準(zhǔn)備下一個循環(huán)。裝箱導(dǎo)正機(jī)構(gòu)9上升，裝滿紙管a的紙箱b由輸送機(jī)構(gòu)8輸送出去。由于紙管通過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2由平躺翻轉(zhuǎn)成豎立，解決了人工單獨(dú)擺放的問題。機(jī)械手機(jī)構(gòu)4與升降機(jī)構(gòu)6連接，可由plc控制升降距離與循環(huán)次數(shù)，可以一次抓取多個紙管。由往復(fù)行走機(jī)構(gòu)7帶動機(jī)械手機(jī)構(gòu)4及升降機(jī)構(gòu)6一起移動到裝箱位置裝箱，提高了裝箱效率。

圖3至圖5所示，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的具體結(jié)構(gòu)如下：其包括設(shè)置在機(jī)架1上的翻轉(zhuǎn)氣缸座2-2，所述翻轉(zhuǎn)氣缸座2-2上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)氣缸2-3，所述翻轉(zhuǎn)氣缸2-3上設(shè)置有翻板連接頭2-4，所述翻板連接頭2-4上設(shè)置有可將紙管翻轉(zhuǎn)到機(jī)架臺面1-1上的翻板2-5，所述翻板2-5一側(cè)通過翻板轉(zhuǎn)軸2-6與所述機(jī)架1連接；其中，所述翻板2-5上還設(shè)置有用于感應(yīng)紙管位置的紙管感應(yīng)開關(guān)2-11，所述翻板2-5的機(jī)架1上設(shè)置有用于根據(jù)所述紙管感應(yīng)開關(guān)2-11的感應(yīng)信號對紙管進(jìn)行限位的限位氣缸2-9，所述限位氣缸2-9通過所述限位氣缸支座2-10固定在所述機(jī)架1上。其中，所述機(jī)架臺面1-1上對稱設(shè)置有紙管擋板支座2-8，所述紙管擋板支座2-8上設(shè)置有用于對紙管進(jìn)行導(dǎo)向的紙管擋板2-7。

其工作原理為：紙管通過紙管感應(yīng)開關(guān)2-11時，固定在限位氣缸支座2-10上的限位氣缸2-9伸出擋住紙管。當(dāng)設(shè)置的紙管感應(yīng)開關(guān)2-11工作時，固定在翻轉(zhuǎn)氣缸座2-2上的翻轉(zhuǎn)氣缸2-3通過翻板連接頭2-4推動翻板2-5繞轉(zhuǎn)軸2-6做圓周運(yùn)動，紙管端面沿床身2-1邊緣由平躺變成豎立，同時推動豎立的紙管沿固定在紙管擋板支座2-8上的紙管擋板2-7移動。當(dāng)紙管豎立后，翻轉(zhuǎn)氣缸2-3通過翻板連接頭2-4帶動動翻板2-5繞轉(zhuǎn)軸2-6做反向圓周運(yùn)動，翻板2-5由豎立變成平躺，同時限位氣缸2-9復(fù)位，并準(zhǔn)備下一個工作循環(huán)。

使用時，紙管通過翻轉(zhuǎn)氣缸2-3推動翻板2-5，翻板2-5繞轉(zhuǎn)軸2-6做圓周運(yùn)動，使紙管由平躺變成豎立，并推動豎立的紙管沿紙管擋板2-7移動，由于紙管擋板2-7的導(dǎo)向，紙管不會出現(xiàn)排列不齊的問題。紙管的自動翻轉(zhuǎn)換向及均勻排列替代了原來的人工手動操作。

圖6至圖7所示，所述紙管定位機(jī)構(gòu)3的具體結(jié)構(gòu)如下：其包括設(shè)置在所述機(jī)架臺面1-1兩側(cè)的定位導(dǎo)桿3-2，所述定位導(dǎo)桿3-2之間在位于所述機(jī)架臺面1-1上方設(shè)置有可沿著所述定位導(dǎo)桿3-2移動用于對紙管進(jìn)行定位的活動檔桿3-3，所述活動檔桿3-3的后側(cè)設(shè)置有用于感應(yīng)所述活動檔桿3-3位置的擋桿感應(yīng)開關(guān)3-4。

使用時，紙管在機(jī)架臺面1-1上推動活動檔桿3-3在定位導(dǎo)桿3-2上沿箭頭方向運(yùn)動，當(dāng)當(dāng)活動檔桿3-3移動到擋桿感應(yīng)開關(guān)3-4位置時，擋桿感應(yīng)開關(guān)3-4發(fā)送信號給設(shè)備做下一個動作，活動檔桿3-3依靠自重復(fù)位。

圖8至圖9所示，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)4的具體結(jié)構(gòu)如下：其包括導(dǎo)柱4-6，所述導(dǎo)柱4-6的上端設(shè)置有與所述升降機(jī)構(gòu)6連接的安裝定位座4-7，所述導(dǎo)柱4-6的下端通過螺栓4-5固定連接有固定塊4-4,所述固定塊4-4的一側(cè)通過彈簧4-3連接有活動塊4-2，所述活動塊4-2的底部設(shè)置有與所述活動塊4-2相配合的呈錐度結(jié)構(gòu)設(shè)置的導(dǎo)向頭4-1。

其工作原理為：機(jī)械手插入紙管的內(nèi)孔時，紙管不一定垂直于機(jī)械手的中心，依靠導(dǎo)向頭4-1前端的錐度沿紙管內(nèi)孔插入，使紙管與機(jī)械手同心，使紙管順利的套入導(dǎo)柱4-6上。插入紙管內(nèi)孔時，在彈簧4-3的作用下活動塊4-2與紙管內(nèi)壁摩擦，活動塊4-2支撐住紙管內(nèi)孔，隨著機(jī)械手的升降紙管不會自由的移動。

使用時，活動塊4-2通過彈簧4-3漲緊紙管內(nèi)孔，使紙管固定在導(dǎo)柱4-6上。導(dǎo)向頭4-1與活動塊4-2、彈簧4-3、及固定塊4-4通過螺栓4-5與導(dǎo)柱4-6連接，機(jī)械手結(jié)構(gòu)緊湊，活動塊4-2的張力依靠彈簧4-3調(diào)整，保證了抓取時不破壞紙管的內(nèi)壁，還可以根據(jù)一次抓取紙管的數(shù)量增減機(jī)械手的數(shù)量。其中，活動塊4-2的活動方式除彈簧4-3的方法外，可以用氣動、液壓、電動方式替代。

圖10至圖11所示，所述紙管退管機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)如下：其包含固定座5-2，所述固定座5-2的上端兩側(cè)對稱設(shè)置有導(dǎo)桿座5-5，所述固定座5-2上端中部設(shè)置有退管氣缸5-3，所述固定座5-2下端設(shè)置有推板5-1，所述導(dǎo)桿座5-5內(nèi)設(shè)置有退管導(dǎo)桿5-4，所述退管導(dǎo)桿5-4通過所述導(dǎo)桿座5-5穿過所述固定座5-2與所述推板5-1固定連接，所述退管氣缸5-3的下端穿過所述固定座5-2與所述推板5-1固定連接。

工作時，退管氣缸5-3推動推板5-1沿箭頭方向運(yùn)動，使紙管從機(jī)械手上脫離，退管導(dǎo)桿5-4在這個過程中起到導(dǎo)正的作用。

圖12至圖13所示，所述升降機(jī)構(gòu)6的具體結(jié)構(gòu)如下：其包括橫梁6-1，所述橫梁6-1上設(shè)置有升降直線導(dǎo)軌座6-9，所述升降直線導(dǎo)軌座6-9上設(shè)置有與所述橫梁6-1相垂直的升降直線導(dǎo)軌6-8，所述升降直線導(dǎo)軌6-8上設(shè)置有升降臂6-7，所述升降臂6-7上設(shè)置有升降齒條6-6，所述升降齒條6-6上設(shè)置有升降齒輪6-5，所述升降齒輪6-5通過傳動軸6-4與設(shè)置在所述橫梁6-1上的升降電機(jī)6-2連接。

工作時，升降電機(jī)6-2通過傳動軸6-4帶動升降齒輪6-5轉(zhuǎn)動，由于升降齒條6-6安裝在升降臂6-7上，升降齒輪6-5轉(zhuǎn)動時帶動升降齒條6-6的上下運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)了升降臂6-7升降。

圖14至圖15所示，所述往復(fù)行走機(jī)構(gòu)7的具體結(jié)構(gòu)如下：其包括設(shè)置在機(jī)架1上部桁架1-2上的往復(fù)直線導(dǎo)軌7-1，所述往復(fù)直線導(dǎo)軌7-1上設(shè)置有往復(fù)導(dǎo)軌座7-2，所述往復(fù)導(dǎo)軌座7-2上固定有電機(jī)座7-3，所述電機(jī)座7-3上設(shè)置有行走電機(jī)7-6，所述行走電機(jī)7-6的輸出端通過行走齒輪7-5與設(shè)置在所述機(jī)架1上部桁架1-2上與所述往復(fù)直線導(dǎo)軌7-1相平行的行走齒條7-4配合連接。

工作時，行走電機(jī)7-6帶動行走齒輪7-5沿行走齒條7-4轉(zhuǎn)動，通過行走電機(jī)7-6的正反轉(zhuǎn)帶動固定在導(dǎo)軌座7-2上的電機(jī)座7-3往復(fù)移動。

圖16至圖17所示，所述紙箱輸送機(jī)構(gòu)包括機(jī)架1，所述機(jī)架1上連續(xù)設(shè)置有多個通過輸送電機(jī)8-6帶動的輸送輥8-3，所述輸送輥8-3上設(shè)置有光電開關(guān)8-7，所述光電開8-7一側(cè)設(shè)置有擋紙管的擋管氣缸8-2；其中，所述輸送輥8-3兩側(cè)的所述機(jī)架1上設(shè)置有支撐8-4，所述支撐8-4上設(shè)置有擋板8-5。

輸送電機(jī)8-6通過鏈輪帶動輸送輥8-3轉(zhuǎn)動，把紙箱按箭頭方向輸送，紙箱兩邊由固定在支撐8-4上的擋板8-5限制紙箱的平行位置。當(dāng)紙箱經(jīng)過光電開關(guān)8-7時，擋管氣缸8-2伸出固定住紙箱后進(jìn)行裝箱。當(dāng)紙箱裝好時，擋管氣缸8-2復(fù)位，輸送電機(jī)8-6帶動輸送輥8-3把紙箱繼續(xù)按箭頭方向輸送出，完成一次裝箱。

圖18所示，本發(fā)明中還設(shè)置有裝箱導(dǎo)正機(jī)構(gòu)9，所述裝箱導(dǎo)正機(jī)構(gòu)9包括設(shè)置在所述機(jī)架1一側(cè)的支架9-1，所述支架9-1上設(shè)置有導(dǎo)正氣缸9-2，所述導(dǎo)正氣缸9-2上通過導(dǎo)正接頭9-3連接有固定桿9-5、所述固定桿9-5下方設(shè)置有與紙箱的裝箱口相配合的導(dǎo)向板9-4；其中，所述固定桿9-5的一端與垂直設(shè)置在所述機(jī)架1一側(cè)的導(dǎo)桿9-6活動連接。

工作時，導(dǎo)正氣缸9-2通過導(dǎo)正接頭9-3帶動固定桿9-5及導(dǎo)向板9-4沿導(dǎo)桿9-6上下移動，使導(dǎo)向板9-4插入或離開紙箱從而達(dá)到導(dǎo)正紙箱的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。