一种支撑架成形装置及电动抓包机构

摘要

本发明公开了一种支撑架成形装置，该支撑架成形装置包括电动抓包机构、伸缩式翻边机构、升降平移机构，所述电动抓包机构、伸缩式翻边机构都安装在升降平移机构上，所述伸缩式翻边机构的作业端位于电动抓包机构的作业端的外部。该支撑架成形装置可以对支撑架进行弯折成形和安装操作，代替人工安装操作、实现自动化安装支撑架的功能。通过使用支撑架成形装置可以达到降低人力成本、支撑架弯折成形规整、安装精确的优点。本发明还公开了一种电动抓包机构。

权利要求

1.一种电动抓包机构，其特征在于：包括夹包机构和折边机构，所述夹包机构包括传动组件、丝杠组件和夹板(10)，所述丝杠组件设有螺杆(8)，所述螺杆(8)的两端设有方向相反的螺纹，所述螺杆(8)的两端各安装有螺母(9)，所述夹板(10)固定连接在螺母(9)上，所述夹板(10)之间平行且相对，所述传动组件与螺杆(8)连接，所述折边机构两端都设有挡板(13)，任意一端的挡板(13)之间分开，两端的挡板(13)之间平行且相对，所述挡板(13)位于夹板(10)的两侧，所述挡板(13)与夹板(10)之间形成矩形夹包区。

2.一种支撑架成形装置，该支撑架成形装置包括电动抓包机构、伸缩式翻边机构、升降平移机构，所述电动抓包机构、伸缩式翻边机构都安装在升降平移机构上，所述伸缩式翻边机构的作业端位于电动抓包机构的作业端的外部，其特征在于：所述电动抓包机构包括夹包机构和折边机构，所述夹包机构包括传动组件、丝杠组件和夹板(10)，所述丝杠组件设有螺杆(8)，所述螺杆(8)的两端设有方向相反的螺纹，所述螺杆(8)的两端各安装有螺母(9)，所述夹板(10)固定连接在螺母(9)上，所述夹板(10)之间平行且相对，所述传动组件与螺杆(8)连接，所述折边机构两端都设有挡板(13)，每块挡板呈L形，任意一端的挡板(13)之间分开，两端的挡板(13)之间平行且相对，所述挡板(13)位于夹板(10)的两侧，所述挡板(13)与夹板(10)之间形成矩形夹包区。

3.根据权利要求2所述支撑架成形装置，其特征在于：所述伸缩式翻边机构包括升降气缸Ⅰ(16)和推板(17)，所述推板(17)固定连接在升降气缸Ⅰ(16)的活塞杆上，所述推板(17)的末端设有矩形作业平面，所述升降气缸Ⅰ(16)的伸缩方向与升降平移机构的升降方向平行。

4.根据权利要求3所述支撑架成形装置，其特征在于：所述推板(17)呈矩形状排列分布，在长边处排列有两个推板(17)，在宽边处排列有一个推板(17)。

5.根据权利要求2所述支撑架成形装置，其特征在于：所述升降平移机构上还设有顶推气缸(14)，所述顶推气缸(14)位于伸缩式翻边机构外部且呈矩阵排列，所述顶推气缸(14)伸缩方向与升降平移机构的升降方向平行。

6.根据权利要求2所述支撑架成形装置，其特征在于：所述升降平移机构上还设有定位气缸(15)，所述定位气缸(15)的活塞杆朝向电动抓包机构的作业端内部，所述定位气缸(15)的伸缩方向与升降平移机构的升降方向平行。

7.根据权利要求2所述支撑架成形装置，其特征在于：所述升降平移机构上一端安装有电动抓包机构和伸缩式翻边机构，另一端也安装有电动抓包机构和伸缩式翻边机构，所述电动抓包机构之间连接同一伺服电机，所述伺服电机安装在升降平移机构上。

说明书

一种支撑架成形装置及电动抓包机构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种支撑架成形装置。

背景技术

[0002] 在矩阵排列的产品包装中需要用到定位装置对产品阵列进行固定，以便使产品阵列能与包装箱之间产生间隔。现有的定位装置中以泡沫板最为常见，但是泡沫板存在存储运输不便、易断裂、不易回收等缺点，因而开始被市场逐步淘汰。目前最新的定位装置是采用纸质材料的支撑架，它质地坚韧、自然环境下易降解、厚度小，具有存储运输方便、环保、生产成本低的优点。但现有技术中无论是安装泡沫板还是新型纸质定位装置都通过人工安装的方式进行。人工安装的方式存在安装速度慢、生产成本高的缺点，尤其是人工安装新型纸质定位装置时还存在弯折成形不规整的问题，新型纸质定位装置成形偏差大。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种自动化安装新型纸质定位装置的支撑架成形装置，解决现有技术中该类新型纸质定位装置只能通过人工安装的问题。

[0004] 为解决上述技术目的，本发明采用如下技术方案：该支撑架成形装置包括电动抓包机构、伸缩式翻边机构、升降平移机构，所述电动抓包机构、伸缩式翻边机构都安装在升降平移机构上，所述伸缩式翻边机构的作业端位于电动抓包机构的作业端的外部。支撑架成形装置工作时将放置在产品阵列上的支撑架和产品阵列一同抓起，产品阵列放入包装箱的时候支撑架在该成形装置的作用下完全弯折成形。

[0005] 抓包动作是支撑架成形过程中的核心动作，需要控制抓包动作的速度、力度，以及在抓取不同产品时的可调整抓包动作的速度、力度，因此抓包动作的执行机构必须具有可控性。作为本发明的优选，所述电动抓包机构包括夹包机构和折边机构，所述夹包机构包括传动组件、丝杠组件和夹板，所述丝杠组件设有螺杆，所述螺杆的两端设有方向相反的螺纹，所述螺杆的两端各安装有螺母，所述夹板固定连接在螺母上，所述夹板之间平行且相对，所述传动组件与螺杆连接，所述折边机构两端都设有挡板，任意一端的挡板之间分开，两端的挡板之间平行且相对，所述挡板位于夹板的两侧，所述挡板与夹板之间形成矩形夹包区。丝杠结构的电动抓包机构可以通过完全实现对抓包动作的速度、力度的控制。

[0006] 作为本发明的优选，所述伸缩式翻边机构包括升降气缸Ⅰ和推板，所述推板固定连接在升降气缸Ⅰ的活塞杆上，所述推板的末端设有矩形作业平面，所述升降气缸Ⅰ的伸缩方向与升降平移机构的升降方向平行。

[0007] 进一步的，所述推板呈矩形状排列分布，在长边处排列有两个推板，在宽边处排列有一个推板。

[0008] 为了能增加该支撑架成形装置的实用性，作为本发明的优选，所述升降平移机构上还设有顶推气缸，所述顶推气缸位于伸缩式翻边机构外部且呈矩阵排列，所述顶推气缸伸缩方向与升降平移机构的升降方向平行。顶推气缸的作用在于可以将安装在产品阵列上的附件推向合适的位置。

[0009] 电动抓包机构在支撑架成形后必须与支撑架脱离，而在成形过程中需要保证支撑架与电动抓包机构之间的相对位置不变。作为本发明的优选，所述升降平移机构上还设有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆朝向电动抓包机构的作业端内部，所述定位气缸的伸缩方向与升降平移机构的升降方向平行。定位气缸工作时将支撑架顶向产品矩阵所在位置，如此保证支撑架在产品矩阵上的位置固定不变。

[0010] 成形工位越多，成形装箱效率必然越高。为到达提高生产效率的目的，作为本发明的优选，所述升降平移机构上一端安装有电动抓包机构和伸缩式翻边机构，另一端也安装有电动抓包机构和伸缩式翻边机构，所述电动抓包机构之间连接同一伺服电机，所述伺服电机安装在升降平移机构上。这样该支撑架成形装置就具有两个工位，可以同时进行两片支撑架的成形操作即能为两组产品的装箱操作。

[0011] 本发明采用上述技术方案：该支撑架成形装置可以对支撑架进行弯折成形和安装操作，代替人工安装操作、实现自动化安装支撑架的功能。通过使用支撑架成形装置可以达到降低人力成本、支撑架弯折成形规整、安装精确的优点。

附图说明

[0012] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步具体说明。

[0013] 图1为适用于本发明一种支撑架成形装置的支撑架的主视图；

[0014] 图2为适用于本发明一种支撑架成形装置的支撑架的立体图；

[0015] 图3为本发明一种支撑架成形装置的主视图；

[0016] 图4为本发明一种支撑架成形装置在电动抓包机构、伸缩式翻边机构处的主视图；

[0017] 图5为图4的左视图；

[0018] 图6为本发明一种支撑架成形装置在电动抓包机构、伸缩式翻边机构处的立体图；

[0019] 图7为本发明一种支撑架成形装置的电动抓包机构的主视图；

[0020] 图8图7俯视图；

[0021] 图9为本发明一种支撑架成形装置的伸缩式翻边机构的主视图；

[0022] 图10为本发明一种支撑架成形装置的伸缩式翻边机构的立体图；

[0023] 图11为本发明一种支撑架成形装置的定位气缸和顶推气缸的安装示意图Ⅰ；

[0024] 图12为本发明一种支撑架成形装置的定位气缸和顶推气缸的安装示意图Ⅱ；

[0025] 图13为本发明一种支撑架成形装置的工作示意图Ⅰ；

[0026] 图14为本发明一种支撑架成形装置的工作示意图Ⅱ；

[0027] 图15为本发明一种支撑架成形装置的工作示意图Ⅲ；

[0028] 图16为适用于本发明一种支撑架成形装置的支撑架成形后的结构示意图。

具体实施方式

[0029] 如图1、2所示，适用于本发明的一种支撑架，它采用瓦楞纸板模切而成。支撑架上设有定位部Ⅰ2、包裹部Ⅰ3和支撑部Ⅰ4，三者连为一体且三者之间通过折痕线5划界区分。定位部Ⅰ2整体呈矩形结构，相对的两侧的边长大于另一相对的两侧的边长，形成长方形形状。包裹部Ⅰ3也为矩形形状，分布于定位部Ⅰ2的四边处。支撑部Ⅰ4也为矩形形状，支撑部Ⅰ4设有两道平行的折痕线5，使得支撑部Ⅰ4为三段式结构，支撑部Ⅰ4也分布于定位部支撑部Ⅰ4的四边处。在定位部Ⅰ2在任意一侧，包裹部Ⅰ3与定位部Ⅰ2之间的折痕线5和支撑部Ⅰ4与定位部Ⅰ2之间的折痕线5位于同一直线上。

[0030] 在定位部Ⅰ2的长边处设有两个支撑部Ⅰ4和一个包裹部Ⅰ3，支撑部Ⅰ4位于两端，包裹部Ⅰ3位于两个支撑部Ⅰ4的中间，支撑架在支撑部Ⅰ4与包裹部Ⅰ3之间设有狭长的开口，使得支撑部Ⅰ4与包裹部Ⅰ3之间分离。在定位部Ⅰ2的宽边处设有一个支撑部Ⅰ4和一个包裹部Ⅰ3，包裹部Ⅰ3的宽度大于支撑部Ⅰ4的长度，包裹部Ⅰ3内部设有一个通孔，该通孔的轮廓与支撑部Ⅰ4的轮廓相同，支撑部Ⅰ4位于该通孔内，这样就使得包裹部Ⅰ3位于支撑部的三侧。通孔的轮廓尺寸大于支撑部Ⅰ4的轮廓尺寸，由此在支撑部Ⅰ4与包裹部Ⅰ3之间形成宽度较大的空隙，使得支撑部Ⅰ4与包裹部Ⅰ3之间分离。

[0031] 如图3、4、5、6所示，支撑架成形装置包括电动抓包机构、伸缩翻边机构、升降平移机构。

[0032] 升降平移机构包括主框架、平移同步带、副框架、升降同步带、伺服电机、载物板Ⅰ6、载物板Ⅱ7。平移同步带通过带轮12安装在主框架上，其中一个带轮12与伺服电机连接，该伺服电机固定在主框架上。副框架通过滑动导轨活动连接在主框架上，副框架通过夹紧件与平移同步带连接，当伺服电机工作时平移同步带转动，带动副框架在水平位置上往复运动。升降同步带为单条非闭合的开放式结构，它呈首尾不连接的条状结构。升降同步带的两端分别固定在副框架上，副框架上安装有伺服电机，升降同步带包裹在伺服电机的输出端的带轮12的一侧。副框架与滑动导轨之间也通过滑动导轨活动连接，这样伺服电机转动时带动升降同步带上下运动，进而副框架做升降运动。载物板Ⅰ6固定在副框架的一端，它随副框架做升降运动和平移运动。

[0033] 在载物板Ⅰ6的两端都安装有电动抓包机构、伸缩翻边机构。电动抓包机构、伸缩翻边机构都安装在载物板Ⅱ7上，载物板Ⅱ7与载物板Ⅰ6之间通过连接柱连接。

[0034] 电动抓包机构包括夹包机构、折边机构。如图3、7、8所示，夹包机构包括传动组件、丝杠组件和夹板10。丝杠组件包括螺杆8，该螺杆8的两端设有方向相反的螺纹。螺杆8两端通过轴承活动连接在载物板Ⅱ7上，而且螺杆8的每端都安装有螺母9。在载物板Ⅱ7上还安装有两根导杆，导杆与螺杆8平行，螺母9的两侧与导杆活动连接。夹板10固定安装在螺母9上，载物板Ⅱ7上设有通孔，夹板10穿过通孔位于载物板Ⅱ7的另一面。两个夹板10之间呈平行的位置状态。任一夹板10的长度小于定位部Ⅰ2在长边处的包裹部Ⅰ3的长度，两个夹板10之间的距离稍大于定位部Ⅰ2的宽度。传动组件包括传动带11和带轮12，该带轮12固定安装在螺杆8的中部位置，传动带11一端与安装在载物板Ⅰ6上的伺服电机连接，另一端与带轮12连接。载物板Ⅰ6上设有两个工作位置，即载物板Ⅰ6的一端安装有电动抓包机构和伸缩式翻边机构，另一端也安装有电动抓包机构和伸缩式翻边机构，两个电动抓包机构上的螺杆8都连接在同一根传动带11上，两个电动抓包机构之间连接同一伺服电机。伺服电机带动螺杆8转动时，螺杆8上的两个螺母9会相向或者反向运动，由此改变两个夹板10之间的距离，起到夹紧和松开的效果。初始状态下夹板10之间的距离大于定位部Ⅰ2的宽度。折边机构包括四个呈L形的挡板13，该挡板13固定连接在载物板Ⅱ7上，与夹板10位于同一侧。挡板13分布在夹板10所在位置的两端，每端有两个挡板13固定在载物板Ⅱ7上，两个挡板13之间的距离稍大于支撑部Ⅰ4的宽度；两端挡板13之间平行且相对，两端挡板13之间的距离大于稍大于定位部Ⅰ2的长度，在挡板13的末端设有倾斜的引导面。挡板13与夹板10之间共同构成轮廓为矩形的夹包区域，该夹包区域的结构对应于定位部Ⅰ2的结构。

[0035] 如图11、12所示，在载物板Ⅱ7上还设有四个顶推气缸14和两个定位气缸15。顶推气缸14呈矩阵分布与载物板Ⅱ7上并与夹板10、挡板13位于同一侧，顶推气缸14还位于夹包区域的外部。定位气缸15的缸体安装在载物板Ⅱ7上螺杆8所在的一侧，它的活塞杆朝向夹包区域。初始状态下，顶推气缸14的活塞杆处于收缩状态，工作时活塞杆伸出；定位气缸15的活塞杆处于伸出状态，工作时活塞杆位于抓包区域内；顶推气缸14和定位气缸15的活塞杆运动方向都与升降平移机构的升降方向平行。

[0036] 如图9、10所示，伸缩翻边机构包括两个升降气缸Ⅰ16和六个推板17。两个升降气缸Ⅰ16的缸体都通过安装件固定连接在载物板Ⅱ7上，升降气缸Ⅰ16在安装件上对称分布，升降气缸Ⅰ16的活塞杆上固定安装有E形结构的连接板，连接板上固定安装有三个推板17。伸缩翻边机构的六个推板17分布在夹板10与挡板13之间、挡板13与单板之间，推板17呈矩形状排列分布，在长边处排列有两个推板17，两个推板17之间的间距大于定位部Ⅰ2在长边处的包裹部Ⅰ3的长度，在宽边处排列有一个推板17。推板17的末端设有矩形作业平面，该作业平面与支撑部Ⅰ4的三段式结构对应；六个作业平面都处于同一平面内，而且推板17的作业平面位于夹包区域的外部。两个升降气缸Ⅰ16同步运动，初始状态下升降气缸Ⅰ16收缩，推板17处于高工位；升降气缸Ⅰ16伸出后推板17随之下降，推板17处于低工位，推板17上的作业平面也处于低工位；升降气缸Ⅰ16的活塞杆伸缩方向与升降平移机构的升降方向平行。

[0037] 使用时，支撑架成形装置置于输送矩阵排列的物品的输送带和输送包装箱的输送带的上方。初始状态下，升降平移机构将电动抓包机构置于输送产品阵列的输送带上方。在输送方向上两组产品阵列之间的间距与两个电动抓包机构之间的间距相同。如图13、14、15所示，为了保持产品阵列的矩阵放置状态，可以在产品阵列外侧的中间部位预先加装起固定作用的附件，该附件呈环状。支撑架1放置在产品阵列顶部，该产品阵列的长宽尺寸与定位部Ⅰ2的长宽尺寸相同，当产品阵列运动到支撑架成形装置所在位置时升降平移机构做下降运动，运动到一定高度时升降平移机构暂停工作。此时，推板17的作业平面刚好正对支撑部Ⅰ4的中间位置；定位气缸15的活塞杆伸出，活塞杆顶向支撑架1，使得支撑架1紧压在产品阵列的顶部；挡板13推动定位部Ⅰ2在宽边处的包裹部Ⅰ3向产品阵列弯折并且使得包裹部Ⅰ3紧压在产品阵列上；夹板10推动定位部Ⅰ2在长边处的包裹部Ⅰ3向产品阵列弯折，但此时包裹部Ⅰ3未紧压在产品阵列上；顶推气缸14的活塞杆朝向附件的四个边角位置；支撑架1上，支撑部Ⅰ4仍处于与定位部Ⅰ2处于同一平面的状态。

[0038] 接着，电动抓包机构工作，安装在载物板Ⅰ6上的伺服电机转动，通过传动带11将动力传递给螺杆8，夹板10之间距离逐渐缩小，直至夹板10隔着定位部Ⅰ2在长边处的包裹部Ⅰ3夹紧产品阵列时该伺服电机停止工作；夹板10夹紧支撑架1的同时夹紧附件。升降平移机构工作，将抓有产品阵列的电动抓包机构提升至高工位；然后，平移运动，将产品阵列置于包装箱的正上方，接着，将产品阵列放入包装箱内。

[0039] 产品阵列置于包装箱后，支撑部Ⅰ4的一端被包装箱挡住。伸缩式翻边机构动作，升降气缸Ⅰ16的活塞杆伸出，推板17向支撑部Ⅰ4所在位置运动。推板17的矩形作业平面与支撑部Ⅰ4的中间部位接触，该中间部位即两道折痕线5之间的区域。在推板17的作用下支撑部Ⅰ4弯折，弯折造成支撑部Ⅰ4相对定位部Ⅰ2的弯折方向与包裹部Ⅰ3相对定位部Ⅰ2的弯折方向相同，但是，支撑部自身的弯折方向与前述的方向相反，进而支撑部Ⅰ4呈U形结构，如图16所示。弯折后的支撑部Ⅰ4的一侧压向产品阵列，另一侧压向包装箱。与此同时，顶推气缸14的活塞杆伸出，它将附件推向产品阵列的底部。这样在产品阵列的上部受到支撑架1的限制，下部受到附件的限制。装箱成功后，夹板10松开，顶推气缸14、升降气缸Ⅰ16收缩，定位气缸15保持伸出状态。升降平移机构提升电动抓包机构、伸缩式翻边机构，与此同时，定位气缸15向外伸出，直至完全伸出。

[0040] 本发明除上述实施例外也可以将夹板10长度设置成定位部Ⅰ2在长边处的包裹部Ⅰ3的长度，同一端的挡板13之间的间距为支撑部Ⅰ4的宽度，只要充分保证包裹部Ⅰ3受到夹板10的推动作用以及支撑部Ⅰ4能在自身弯折前保持平板状结构即可。根据实际需要成形工位也可以设置成单独一个，载物板Ⅰ6上的伺服电机只为一组电动抓包机构提供动力。