纸箱包装机的包装规格自动转换装置

摘要

本发明是关于一种纸箱包装机的包装规格自动转换装置，包括装设于包装机各个机械臂的调整块，各调整块滑动设置在对应的滑槽中，并一一对应地套设并啮合于相同数量的螺杆上，所述的包装规格自动转换装置还设有多个驱动电机，每个驱动电机分别通过传动机构驱动每一根螺杆转动，并带动与各螺杆啮合的各调整块自动调整各机械臂的位置；各驱动电机的运转通过控制装置同步控制。借此，通过电控同步调整替代了传统的手动调整，不仅降低了劳动强度，还大大简化了手工调整的繁琐，而且具有调整效率高、精度高的优点。

权利要求

1.一种纸箱包装机的包装规格自动转换装置，包括装设于包装机各个机械臂的调整块，各调整块滑动设置在对应的滑槽中，并一一对应地套设并啮合于相同数量的螺杆上，其特征在于，所述的包装规格自动转换装置还设有多个驱动电机，每个驱动电机分别通过传动机构驱动每一根螺杆转动，并带动与各螺杆啮合的各调整块自动调整各机械臂的位置；

各驱动电机的运转通过控制装置同步控制。

2.根据权利要求1所述的包装规格自动转换装置，其特征在于，所述的控制装置包括与各个驱动电机电气连接、并能同步控制各个驱动电机运转的可编程控制器，以及与可编程控制器电气连接、能实时显示各机械臂位置信息、并能向可编程控制器发送控制信号的电子触摸操作屏。

3.根据权利要求1所述的包装规格自动转换装置，其特征在于，所述的传动机构包括设置于驱动电机输出轴的驱动齿轮，和啮合于该驱动齿轮、并套接固定在螺杆上的从动齿轮。

4.根据权利要求2所述的包装规格自动转换装置，其特征在于，所述的包装规格自动转换装置还在每个机械臂的调整块的两个包装规格位置端分别设有位置传感器，各位置传感器电气连接于所述的可编程控制器，当该调整块移动到与该位置传感器相接触时，位置传感器便向可编程控制器发送信号，可编程控制器控制相应驱动电机停止，并在电子触摸操作屏上显示相应机械臂调整到位的信息。

5.根据权利要求1所述的包装规格自动转换装置，其特征在于，各所述的螺杆的一端伸出包装机外侧，且分别具有一能驱动螺杆转动的摇杆头。

6.根据权利要求1所述的包装规格自动转换装置，其特征在于，各所述的驱动电机是具有过载检测功能的伺服电机。

说明书

纸箱包装机的包装规格自动转换装置

技术领域

[0001] 本发明关于一种纸箱包装设备，尤指一种纸箱包装机的包装规格转换装置。

背景技术

[0002] 包装机作为纸箱包装设备，广泛应用于各生产企业的包装流水线。在实施使用中，纸箱的初始状态是一个置于包装机上的平整展开的纸片，经包装机的多个机械臂的折叠、喷胶、压合等一系列动作，形成一个长方形的箱体。

[0003] 不同规格的纸箱因其长宽尺寸不同，一般对应着不同型号的包装机。但也有企业就尺寸相近的纸箱应用一种包装机，在切换包装尺寸时通过调整包装机的机械臂位置来折叠出不同规格的包装纸箱，以此来节省企业在纸箱包装设备上的投资成本。

[0004] 具有规格转换功能的包装机通常具有用以将纸片折叠成箱体的多个机械臂，每个机械臂设有一调整块5，各调整块5一一对应地套设并啮合于相同数量的螺杆7上；在各个调整块5的周侧还设有与螺杆7轴线平行的、用以容纳调整块5并限制调整块5随螺杆7旋转的滑槽6，各螺杆7的一端伸出包装机外侧，且分别具有一能驱动螺杆转动的摇杆头71。其中，各螺杆7、螺合于各螺杆7上的机械臂的调整块5以及各滑槽6共同构成该包装机的包装规格转换装置，如图1所示，为现有技术的一个机械臂的包装规格转换装置的示意图。

[0005] 采用这种包装规格转换装置进行不同纸箱包装的规格转换时，需要通过纯人工作业来完成。首先用一根摇把(图1中未示)固定于第一根螺杆的摇杆头上，手动旋转摇把，使其带动螺杆旋转，螺杆上的螺纹会推动(或拉动)第一根机械臂的调整块沿螺杆轴向滑动，滑槽提供调整块的滑动轨迹，并防止调整块随螺杆旋转。在第一根机械臂大致调整到位后，还要根据观察和测量进行微调。调整好后，拆下摇把，装设于第二根螺杆的摇杆头上，重复进行上述步骤以调整第二根机械臂的位置，直至最后一根机械臂调整到位，才完成人工调整过程。

[0006] 不难发现，采用上述的装置和方法进行包装规格转换，其机械臂位置的调整是一根一根先后进行的，调整效率非常低下；其次，因为是手动调节，所以包装规格转换装置的调节精度也相对较差，经常需要反复调整，才能基本达到转换包装规格后的机械臂位置要求，于是更降低了调整效率。以具有8个机械臂的包装机来计算，每次包装规格的转换最短需要30分钟，极大地降低了生产线的生产效率。

[0007] 于是，本发明鉴于上述缺点，以提供一种包装机的包装规格自动转换装置，期望通过将手动调节转换为自动调节，将多个机械臂逐一调整转换为同步调整，以提高包装规格转换的效率和精度。

发明内容

[0008] 本发明的目的，即是提供一种纸箱包装机的包装规格自动转换装置，这种包装规格自动转换装置通过多部电机控制多个螺杆同时转动，替代了传统的手动调整螺杆方式，不仅降低了劳动强度，还大大简化了手工调整的繁琐，而且具有调整效率高、精度高的优点，克服了背景技术所述的缺陷。

[0009] 上述本发明的目的，是由以下的技术方案所实现的：

[0010] 本发明提供一种纸箱包装机的包装规格自动转换装置，包括装设于包装机各个机械臂的调整块，各调整块滑动设置在对应的滑槽中，并一一对应地套设并啮合于相同数量的螺杆上，所述的包装规格自动转换装置还设有多个驱动电机，每个驱动电机分别通过传动机构驱动每一根螺杆转动，并带动与各螺杆啮合的各调整块自动调整各机械臂的位置；各驱动电机的运转通过控制装置同步控制。

[0011] 如上所述的包装规格自动转换装置，所述的控制装置包括与各个驱动电机电气连接、并能同步控制各个驱动电机运转的可编程控制器，以及与可编程控制器电气连接、能实时显示各机械臂位置信息、并能向可编程控制器发送控制信号的电子触摸操作屏。

[0012] 如上所述的包装规格自动转换装置，所述的传动机构包括设置于驱动电机输出轴的驱动齿轮，和啮合于该驱动齿轮、并套接固定在螺杆上的从动齿轮。

[0013] 如上所述的包装规格自动转换装置，所述的包装规格自动转换装置还在每个机械臂的调整块的两个包装规格位置端分别设有位置传感器，各位置传感器电气连接于所述的可编程控制器，当该调整块移动到与该位置传感器相接触时，位置传感器便向可编程控制器发送信号，可编程控制器控制相应驱动电机停止，并在电子触摸操作屏上显示相应机械臂调整到位的信息。

[0014] 如上所述的包装规格自动转换装置，各所述的螺杆的一端伸出包装机外侧，且分别具有一能驱动螺杆转动的摇杆头。

[0015] 如上所述的包装规格自动转换装置，各所述的驱动电机是具有过载检测功能的伺服电机。

[0016] 借由以上技术方案，本发明的优点在于：

[0017] 1.通过控制装置同步控制各驱动电机运转，以驱动各个螺杆同时旋转，使各个机械臂经由调整块的移动而同时调整位置，相比现有技术中螺杆逐一手动调节的方式，本发明的包装规格自动转换装置的规格转换效率大幅提高；

[0018] 2.通过控制装置输入电机运转参数，可以按预定位置来调整机械臂的位移量，无需人工反复测量，在规格转换效率进一步提高的基础上，还保证了机械臂的位置精度；

[0019] 3.通过在各个调整块的两个包装规格位置端设置位置传感器，能够将各个机械臂的位置状态通过电子触摸操作屏一并反应给操作者，无需操作者观察和手动测量每根机械臂的位置，节省了人力和时间；

[0020] 4.各个驱动电机具有过载检测功能，当规格转换调节过程中出现卡堵现象时，驱动电机会自动停机，并将卡堵信息通过过电子触摸操作屏反应给操作者，以利于操作者的及时检修，也保护了驱动电机免受过大的抵抗扭力。

[0021] 为令本发明的目的、技术手段及技术效果有更完整及清楚的揭露，以下进行详细说明，并请一并参阅附图及部件标号。

附图说明

[0022] 图1为现有技术的一个机械臂的包装规格转换装置的示意图；

[0023] 图2为本发明的一个机械臂的包装规格自动转换装置的示意图；

[0024] 图3为本发明的原理框图；

[0025] 图4为本发明的电路连接关系简图。

[0026] 主要元件标号说明：

[0027] 1 驱动电机 2 传动机构

[0028] 21 驱动齿轮 22 传动齿轮

[0029] 221 销键

[0030] 3 控制装置 31 可编程控制器

[0031] 32 电子触摸操作屏 4 位置传感器

[0032] 5 调整块 6 滑槽

[0033] 7 螺杆 71 摇杆头

具体实施方式

[0034] 请参阅图2所示，本发明提供一种纸箱包装机的包装规格自动转换装置，包括装设于包装机各个机械臂(图中未示)的调整块5，各调整块5滑动设置在对应的滑槽6中，并一一对应地套设并啮合于相同数量的螺杆7上，所述的包装规格自动转换装置还设有多个驱动电机1，每个驱动电机1分别通过传动机构2驱动每一根螺杆7转动，并带动与各螺杆7啮合的各调整块5自动调整各机械臂的位置；各驱动电机1的运转通过控制装置3同步控制。

[0035] 请参阅图3，控制装置3包括与各个驱动电机1电气连接、并能同步控制各个驱动电机1运转的可编程控制器31，以及与可编程控制器31电气连接、能实时显示各机械臂位置信息、并能向可编程控制器31发送控制信号的电子触摸操作屏32。各驱动电机1是具有过载检测功能的伺服电机。

[0036] 请再参阅图2，传动机构2包括设置于驱动电机1输出轴的驱动齿轮21，和啮合于该驱动齿轮21、并套接固定在螺杆7上的从动齿轮22。较佳地，从动齿轮22通过一销键221套固与螺杆7上。

[0037] 请一并参阅图2和图3，在本发明的较佳实施例中，包装规格自动转换装置还在每个机械臂的调整块5的两个包装规格位置端分别设有位置传感器4，各位置传感器4电气连接于所述的可编程控制器31，当该调整块5移动到与该位置传感器4相接触时，位置传感器4便向可编程控制器31发送信号，可编程控制器31控制相应的驱动电机1停止，并在电子触摸操作屏32上显示相应机械臂调整到位的信息。本发明所采用的位置传感器是欧姆龙生产的E2F型接触式传感器。

[0038] 上述自动化设备的电路图请参阅图4。在图4中，220V交流电经过DC24V电源的变压成为24V直流电供给PLC可编程控制器31，操作者将指令输入电子触摸屏32，电子触摸屏32通过数据线将指令传递到可编程控制器31。可编程控制器31的内部程序开始运行，并将指令传递给同样靠DV24V电源供电的电机控制卡，从而驱动伺服电机，再带动机械臂调整位置。当机械臂的调整块5运动到触发位置传感器4的位置时，位置传感器4通过反馈线将信号传递给PLC可编程控制器31。

[0039] 在本发明的较佳实施例中，各螺杆7的一端伸出包装机外侧，且分别具有一能驱动螺杆7转动的摇杆头71。手动操作的摇杆头71依然保留的设计，是为了便于自动化设备出现故障时，伺服电机断电后，人工依然可以使用摇把通过手动旋转来调节螺杆7。

[0040] 实际操作时，电子触摸操作屏上有规格A、规格B和复位键三个按键。每个按键在触碰后会有相应的界而弹出，进行人机对话，操作者按下发布命令，电气柜中的PLC可编程控制器会根据先前编写好的控制程序，发出驱动信号，实现伺服电机的旋转。而先前编写好的控制程序，是指根据调整块在移动调整时的位移行程值来编写各位置的驱动程序。驱动程序控制着电机旋转的时间、角度和速度值。本发明所使用的包装机具有8个机械臂，而8个机械臂的位置有各自不同的调整值，在PLC中控制程序的编写也是针对这8个不同位置具有不同的电机驱动程序，而发出不同的驱动信号。原来由人工旋转螺杆改变位置的部件，将由于伺服电机的定位旋转而自动到达要求位置。同时在达到要求位置后，触摸屏的界而上会发出微调对话框，轻点“+”、“-”就会使可调部件前后微动，直至达到操作人员的要求为止。

[0041] 在本发明的较佳实施例中，所选伺服电机具有过载检测功能，在自动调节过程中，机械臂可能因触碰异物出现卡堵现象，从而使调整块受力无法产生位移，导致螺杆受扭力不能旋转，螺杆所受扭力会通过传动机构传递给伺服电机，此时伺服电机会由于过载而自动停机，并将过载信号传给PLC，PLC再传递信号给电子触摸操作屏，在操作屏上显示故障单元的具体位置。通过人工排出故障后，在操作屏上按复位键，电机则继续运行，将调整块送到要求位置。8个位置都调整完毕后，PLC会发出确认程序进入生产阶段。

[0042] 本发明的包装规格自动转换装置的操作步骤如下：

[0043] 1、按下电子触摸操作屏的规格按钮，信号传输到PLC，PLC发指令到各个伺服电机，各伺服电机带动主动齿轮转动，主动齿轮又带动被动齿轮转动，被动齿轮再通过销键带动螺杆转动，螺杆通过螺纹旋转作用于调整块，使调整块产生轴向的位移；

[0044] 2、各调整块位移到预设位置后触发相应的位置传感器，位置传感器传送到位信号给PLC，PLC收到各个调整块的到位信息，并没有收到各电机报警信息后，在电子触摸操作屏上显示包装规格调整完毕的信息并可进入正常生产。

[0045] 3、如果包装规格的自动调节过程中无论任何一个位置发生卡、堵故障时，相应的电机停转，并发送报警信号给PLC，PLC将报警信号以及故障所在的电机位置显示在电子触摸操作屏上；操作员根据信息处理故障完毕后，在操作屏上按“复位”键控制PLC解除故障状态，并按“继续”键控制PLC继续完成故障前未完成的位置调整。

[0046] 4、当伺服电机的驱动程序执行完毕后，电机停止运转，如果此时调整块没有被所在位置的位置传感器感知，PLC也会产生报警并将出错位置显示在操作屏上，用以提示操作者及时处理相应位置调整块未移动到位的故障。

[0047] 以上所举仅为本发明示意性的部分实施例，并非用以限制本发明的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应包括在本专利保护范围之内。