一种书本堆的打包以及装箱一体设备

技术领域

本发明涉及包装技术领域，特别涉及一种书本堆的打包以及装箱一体设备。

背景技术

为了保证书本在中转和运输的过程中不会受损，并且便于在各配送环节中对书本进行统计操作，将一定数量的书本按指定数量的堆叠规格进行打包以及装箱是非常必要和重要的，书本打包完成后进行装箱后会更方便搬动，或者方便运输，在这过程中，会涉及书本的堆叠、输送、提供包装纸、包装纸打包、打包完成的装箱等步骤，现有技术上述步骤往往采用人工方式进行，人工方式带来效率低下且包装及装箱质量差，或者现有技术中某一步骤单独采用一种设备单独完成操作，要实现所有功能需要多台设备进行配合，此方式的设备功能单一，效率极低，使用不方便。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种书本堆的打包以及装箱一体设备，旨在解决现有的书本的打包以及装箱质量差、功能单一，效率低下，使用不方便的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种书本堆的打包以及装箱一体设备，包括机架；

书本堆输送机构，书本堆输送机构用于书本的打包以及装箱整个工作流程的输送操作。

书本堆的包装纸打包装置，书本堆的包装纸打包装置用于将书本堆输送机构输送过来的书本堆进行打包操作；

书本堆的装箱装置，书本堆的装箱装置用于将书本堆的包装纸打包装置打包完成的书本堆进行装箱操作；以及

纸张上料机构，纸张上料机构用于输出包装纸，纸张上料机构设置在书本堆的包装纸打包装置之前。

进一步地，还包括书本堆变向推送机构，书本堆变向推送机构用于将书本堆输送机构过来的书本堆进行推送以改变书本堆的输送方向，书本堆变向推送机构包括推件或推板以及驱动推件或推板移动的第一驱动装置。

进一步地，书本堆的装箱装置包括：

书本堆翻转机构，书本堆翻转机构包括第一承载座、第二驱动装置以及连接分别第二驱动装置和第一承载座的第一传动机构，第二驱动装置驱动第一传动机构转动时可带动第一承载座水平翻转；以及

书本堆装箱机构，书本堆装箱机构包括第二承载座、夹具、带动夹具和第二承载座朝向第一承载座水平翻转的纸箱翻转组件以及带动夹具上下移动的移动组件。

进一步地，纸箱翻转组件包括至少一连杆、连接连杆和夹具的连接座以及第三驱动装置，连接座与连杆可枢转连接，第三驱动装置的驱动端与连接座连接，第三驱动装置驱动连接座移动时可带动夹具朝向第一承载座水平翻转。

进一步地，移动组件包括调节杆、第四驱动装置以及连接第四驱动装置和调节杆的第二传动机构，调节杆设有轮齿，第四驱动装置驱动第二传动机构上下移动时可带动第二承载座沿调节杆上下移动，第四驱动装置为第四伺服电机，第二传动机构包括第二传动杆、装于第二传动杆的齿轮，第四伺服电机输出轴与第二传动杆传动连接，齿轮与轮齿齿接。

进一步地，书本堆的包装纸打包装置包括：

前折纸组件，前折纸组件用于对包装纸的前端完成翻折处理；

后折纸组件，后折纸组件用于对包装纸的后端完成翻折处理；

下折纸组件，下折纸组件用于对包装纸的下端完成翻折处理；

上折纸组件，上折纸组件用于对包装纸的上端完成翻折处理；

贴胶机构，贴胶机构用于将完成翻折的包装纸进行固定处理。

进一步地，前折纸组件包括第一移动座、用于驱动第一移动座前后移动的第五驱动装置、左右间隔设置的前推板以及用于驱动左右两个前推板朝彼此靠近或相互远离的第六驱动装置。

进一步地，后折纸组件包括第二移动座、用于驱动第二移动座前后移动的第七驱动装置、左右间隔设置的后推板以及用于驱动左右两个后推板朝彼此靠近或相互远离的第八驱动装置。

进一步地，下折纸组件包括下推板、第三移动座、与下推板连接的上下移动组件以及与下推板连接的翻板组件，翻板组件包括转轴，固定杆，用于驱动下推板朝水平预设角度翻转的第九驱动气缸，固定杆的第一端与转轴连接，固定杆的第二端下推板连接，还包括第一连接件和第二连接件，第一连接件的第一端固定安装于转轴，第一连接件的第二端与第二连接件的第一端枢接，第二连接件的第二端与第九驱动气缸的活塞杆连接。

进一步地，贴胶机构包括：

包装胶卷安装座，包装胶卷安装座用于放置包装胶卷；

切割刀具，切割刀具用于切割包装胶卷；

包装胶卷导向结构，包装胶卷导向结构用于将放置在包装胶卷安装座的包装胶卷引导至待贴位置；

第十驱动装置，第十驱动装置为气缸，气缸的活塞杆通过联接件与切割刀具连接。

本发明技术方案通过设置书本堆的包装纸打包装置、书本堆的装箱装置、纸张上料机构以及书本堆输送机构，将全部功能集于一身，整个工作过程先是通过书本堆输送机构将待包装和装箱的书本堆输送至包装纸打包装置的位置，检测装置检测至书本堆过来，纸张上料机构输出包装纸同步至书本堆的下方，圈纸机构将包装纸与书本堆一起翻转，使包装纸的首与尾两端翻转重叠，包装纸重叠后将书本堆包裹，然后书本堆输送机构继续输入将被包装纸包裹的书本堆输入至书本堆的包装纸打包装置的位置对露出书本堆左右两端的包装纸进行前、后、上、下进行翻折以及固定处理，处理完成之后继续输送至书本堆的装箱装置对其进行装箱处理，装箱处理完成之后进行下一工序进行封箱及封箱完成之后的输出处理，整个流程全部由设备自动化完成，设备功能多、打包及装箱质量好、工作效率高。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的书本堆的包装纸打包装置立体图；

图5为本发明的前折纸组件和后折纸组件立体图一；

图6为本发明的前折纸组件和后折纸组件立体图二；

图7为本发明的上折纸组件和贴胶机构示意图；

图8为本发明的下折纸组件立体图；

图9为本发明的书本堆的装箱装置立体图；

图10为本发明的书本堆翻转机构立体图；

图11为本发明的书本堆装箱机构立体图；

图12为本发明的阻挡组件立体图；

图13为本发明与封箱机构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、机架；200、书本堆输送机构；201、前段输送；202、第一输送；203、第二输送；204、第三输送；300、封箱机构；500、纸箱书本堆输送机构；600、防护纸板；1、书本堆的包装纸打包装置；11、前折纸组件；111、第一移动座；112、第五驱动装置；113、前推板；114、第六驱动装置；12、后折纸组件；121、第二移动座；122、第七驱动装置；123、后推板；124、第八驱动装置；13、下折纸组件；131、下推板；132、第三移动座；133、上下移动组件；134、翻板组件；1341、转轴；1342、固定杆；1343、第九驱动气缸；1344、第一连接件；1345、第二连接件；14、上折纸组件；15、贴胶机构；151、包装胶卷安装座；151a、包装胶卷；152、切割刀具；153、包装胶卷导向结构；154、第十驱动装置；16、圈纸机构；2、书本堆的装箱装置；21、书本堆翻转机构；211、第一承载座；212、第二驱动装置；213、第一传动机构；22、书本堆装箱机构；221、第二承载座；222、夹具；223a、连杆；223b、连接座；224a、调节杆；224b、第四驱动装置；225、轮齿，2241、第二传动杆；2242、齿轮；23、阻挡组件；231、阻挡部；232、第九移动座；233、第十三伸缩气缸；25、防护纸板传送机构；251、吸附头；253、纸板移动机构；3、纸张上料机构；4、书本堆变向推送机构；41、推件或推板；42、第一驱动装置；5、整平装置；51、整平板；52、整平气缸。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种书本堆的打包以及装箱一体设备，参见图1至13所示，包括机架100；

书本堆的包装纸打包装置1，书本堆的包装纸打包装置1用于将书本堆输送机构200输送过来的书本堆进行打包操作；

书本堆的装箱装置2，书本堆的装箱装置2用于将书本堆的包装纸打包装置1打包完成的书本堆进行装箱操作；

纸张上料机构3，纸张上料机构3用于输出包装纸，纸张上料机构3设置在书本堆的包装纸打包装置1之前；以及

书本堆输送机构200，书本堆输送机构200用于书本的打包以及装箱整个工作流程的输送操作。

还包括书本堆变向推送机构4，书本堆变向推送机构4用于将书本堆输送机构200过来的书本堆进行推送以改变书本堆的输送方向，书本堆变向推送机构4包括推件或推板41以及驱动推件或推板41移动的第一驱动装置42。

还包括书本堆变向推送机构4整平装置5，整平装置5包括整平板51以及驱动整平板51移动的整平气缸52。

书本堆的装箱装置2包括：

书本堆翻转机构21，书本堆翻转机构21包括第一承载座211、第二驱动装置212以及连接分别第二驱动装置212和第一承载座211的第一传动机构213，第二驱动装置212驱动第一传动机构213转动时可带动第一承载座211水平翻转；以及

书本堆装箱机构22，书本堆装箱机构22包括第二承载座221、夹具223a、带动夹具223a和第二承载座221朝向第一承载座211水平翻转的纸箱翻转组件以及带动夹具223a上下移动的移动组件。

纸箱翻转组件包括至少一连杆223a、连接连杆223a和夹具223a的连接座223b以及第三驱动装置(未图示)，连接座223b与连杆223a可枢转连接，第三驱动装置的驱动端与连接座223b连接，第三驱动装置驱动连接座223b移动时可带动夹具223a朝向第一承载座211水平翻转。

移动组件包括调节杆224a、第四驱动装置224b以及连接第四驱动装置224b和调节杆224a的第二传动机构，调节杆224a设有轮齿225，第四驱动装置224b驱动第二传动机构上下移动时可带动第二承载座221沿调节杆224a上下移动，第四驱动装置224b为第四伺服电机，第二传动机构包括第二传动杆2241、装于第二传动杆2241的齿轮2242，第四伺服电机输出轴与第二传动杆2241传动连接，齿轮2242与轮齿225齿接。

书本堆的装箱装置2还包括阻挡组件23，阻挡组件23包括阻挡部231、阻挡部231采用多条间隔设置的圆管组成，各圆管之间设有间距，第九移动座232以及安装于第九移动座232并可调节阻挡部231上下移动的阻挡调节机构，阻挡调节机构包括滑动部以及第十三伸缩气缸233、所述第十三伸缩气缸233的驱动端与第九移动座232连接，第十三伸缩气缸233驱动第九移动座232上下移动时可带动阻挡部231上下移动。

书本堆的装箱装置2还包括防护纸板传送机构25，防护纸板传送机构25包括吸附头251、吸附气缸(未图示)以及纸板移动机构253，吸附头251通过纸板移动机构253将第一位置的防护纸板吸附后放置到第一承载座211的位置，防护纸板用于在用刀具对装箱并包装纸封好口的纸箱进行开箱时，防止刀具划伤里面的书本。

书本堆的包装纸打包装置1包括：

前折纸组件11，前折纸组件11用于对包装纸的前端完成翻折处理；

后折纸组件12，后折纸组件12用于对包装纸的后端完成翻折处理；

下折纸组件13，下折纸组件13用于对包装纸的下端完成翻折处理；

上折纸组件14，上折纸组件14用于对包装纸的上端完成翻折处理；

贴胶机构15，贴胶机构15用于将完成翻折的包装纸进行固定处理。

书本堆的包装纸打包装置1，还包括圈纸机构16，圈纸机构16用于对包装纸首与尾两端完成翻转重叠并将书本堆包裹其内。

前折纸组件11包括第一移动座111、用于驱动第一移动座111前后移动的第五驱动装置112、左右间隔设置的前推板113以及用于驱动左右两个前推板113朝彼此靠近或相互远离的第六驱动装置114。

后折纸组件12包括第二移动座121、用于驱动第二移动座121前后移动的第七驱动装置122、左右间隔设置的后推板123以及用于驱动左右两个后推板123朝彼此靠近或相互远离的第八驱动装置124。

下折纸组件13包括下推板131、第三移动座132、与下推板131连接的上下移动组件133以及与下推板131连接的翻板组件134，翻板组件134包括转轴1341，固定杆1342，用于驱动下推板131朝水平预设角度翻转的第九驱动气缸1343，固定杆1342的第一端与转轴1341连接，固定杆1342的第二端下推板131连接，还包括第一连接件1344和第二连接件1345，第一连接件1344的第一端固定安装于转轴1341，第一连接件1344的第二端与第二连接件1345的第一端枢接，第二连接件1345的第二端与第九驱动气缸1343的活塞杆连接。

具体地，上下移动组件133包括用于驱动第六移动座(未图示)上下移动的第十一驱动气缸(未图示)、第二导轨(未图示)以及可滑动装于第二导轨的第二滑动座(未图示)，驱动气缸驱动第六移动座移动时，第六移动座通过第二滑动座可在第二导轨中上下移动。

贴胶机构15包括：

包装胶卷安装座151，包装胶卷安装座151用于放置包装胶卷151a；

切割刀具152，切割刀具152用于切割包装胶卷151a，刀具的刀头采用多个间隔分的刀齿；

包装胶卷导向结构153，包装胶卷导向结构153用于将放置在包装胶卷安装座151的包装胶卷151a引导至待贴位置；

第十驱动装置154，第十驱动装置154为气缸，气缸的活塞杆通过联接件与切割刀具152连接。

贴胶机构15还包括第八移动座以及用于驱动第八移动座上下移动的第十二驱动装置。

需要说明的，包装纸优选采用牛皮包装纸，当然还可以选择包括鸡皮纸、纸袋纸、羊皮纸、玻璃纸、柏油纸、防潮纸、火药包装纸、中性包装纸、半透明纸、防锈纸、防油纸、食品包装纸、石蜡纸、茶叶袋纸、红电光炮纸、真空镀铝纸、复合纸等包装纸中适合用于包装的任意一种。

本发明的完整工作原理进行如下说明：

1、经过堆叠操作完成的书本堆进行包装纸的第一次包装处理，第一次包装处理，完成第一次包装处理要经过输送机构200的其中三个输送段完成，堆叠操作完成的书本堆通过前段输送201输送至纸张上料机构(未图示)的上方，纸张上料机构位于前段输送201的下方，光电检测机构检测到后，控制系统控制纸张上料机构的导向板将包装纸由前段输送201与第一输送202之间的间隙进入第一输送202，书本堆由前段输送201进入第一输送202，使得包装纸位于书本堆下方并在第一输送202的输送带上运动，此时，包装纸的尾部长于书本的部分，由圈纸机构16通过前段输送201与第一输送202之间的间隙升起，围绕书本堆运动使得包装纸包裹书本堆，圈纸机构16的通过第一输送202与第二输送203之间的间隙下降，使得包装纸伸出书本堆的部分尾部随圈纸机构16进入第一输送202与第二输送203之间的间隙，之后，书本堆与包装纸由第一输送202进入第二输送203，包装纸尾部伸出书本堆的部分会在书本堆前端折于书本堆的底部，然后由第一输送202进入第二输送203的速度差，使包装纸包紧书本堆，而两侧露出书本堆外的包装纸进入书本堆的包装纸打包装置1进行打包；

2、由第二输送203进入第三输送204，通过第三输送204将上述工序处理的书本堆输送至书本堆的包装纸打包装置1的位置并停留直至后续的打包完成，此时被光电检测机构(未图示)检测到后，控制系统首先控制前折纸组件11将包装纸的两侧的前端完成翻折，工作过程是，此时，左右两个前推板113处于初始位置，初始位置时左右两个前推板113的间距略大于书本的横向宽度，书本堆输送机构200将书本堆输送至左右两个前推板113的位置，依靠惯性，左右两个前推板113先将两侧露出书本外的包装纸的前端向后抵折，之后，第六驱动装置114驱动左右两个前推板113朝彼此靠近位置移动将抵折完成的前端两侧包装纸夹紧，包装纸的两侧的前端翻折完成，之后第五驱动装置112驱动第一移动座111向后移动，移动至预定位置后，第六驱动装置114驱动左右两个前推板113朝彼此相互远离的位置移动恢复至初始位置；

3、控制系统继续控制后折纸组件12将包装纸两侧的后端完成翻折，工作过程是，此时，左右两个后推板123处于初始位置，初始位置时左右两个后推板123的间距略大于书本的横向宽度，第七驱动装置122驱动第二移动座121向前移动，左右两个推板先将两侧露出书本外的包装纸的后端向前推折，之后，第八驱动装置124驱动左右两个后推板123朝彼此靠近位置移动将后端两侧包装纸夹紧，包装纸两侧的后端翻折完成，之后，第七驱动装置122驱动第二移动座121向后移动，移动至预定位置后，第八驱动装置124驱动左右两个后推板123朝彼此相互远离的位置移动恢复至初始位置；

4、控制系统继续控制下折纸组件13将包装纸两侧的下端完成翻折，工作过程是，第五驱动气缸驱动第三移动座132向上移动至对应书本堆下端的位置，向上移动的过程中，下推板131将两侧露出书本外包装纸的下端向上推折，之后，第九驱动气缸1343驱动下推板131朝靠近书本堆位置翻转对包装纸两侧的下端相抵接完成下端翻折，此时下推板131保持相抵接动作不恢复初始位置；

5、上折驱动装置驱动活动滚轮摆动至对包装纸两侧的上端待翻折位置，第八驱动装置124驱动第四移动座向下移动带动滚轮对包装纸两侧的上端进行翻折，完成翻折的同时带动包装胶卷151a将打包好的包装纸进行固定处理，完成固定处理后，第七驱动装置122驱动切割刀具152将完成固定处理的包装胶卷151a切断。

6、第九驱动气缸1343驱动下推板131朝远离书本堆位置翻转恢复至初始位置，第十二驱动装置驱动第八移动座向上移动恢复至初始位置。

7、上述工作步骤是连续进行的，继过上述连续打包完成的两堆书本堆，依次通过书本堆输送机构200的相关输送段连续输送至书本堆变向推送机构4的位置进行换向(将两堆打包完成的书本堆进行推送以改变书本堆的输送方向，由纵向输送转换成横向输送)。

8、经过书本堆变向推送机构4进行换向完成的两堆书本堆，两堆书本堆并排通过书本堆输送机构200的相关输送段继续输送至书本堆的装箱装置2进行装箱处理，两堆书本堆共装一个箱子。

9、在书本堆的装箱装置2进行装箱处理时，防护纸板传送机构25的吸附头251将防护纸板输送机构输送过来的防护纸板600通过吸附头251吸取后，之后纸板移动机构253带动防护纸板放置到第一承载座211的位置；

10、通过书本堆输入机构将完成打包后的书本堆输送至本发明的第一承载座211位于防护纸板的上面；

11、防护纸板传送机构25吸附头251将防护纸板输送过来的防护纸板通过吸附头251吸取，之后纸板移动机构253带动防护纸板放置到书本堆的上面位置；

12、第十四伸缩气缸(未图示)驱动第五移动座(未图示)向下移动同时带动阻挡部231向下移动；

13、夹具223a将纸箱书本堆输送机构500输送到第二承载座221的纸箱夹持后，纸箱翻转组件将夹具223a朝向第一承载座211水平翻转180度到达第一承载座211的上方并对准待装箱的书本堆；

14、移动组件的第四驱动装置224b驱动第二传动机构上下移动并带动第一承载座211沿调节杆224a向下移动，直至将纸箱完全插入书本堆；

15、之后纸箱翻转组件和书本堆翻转机构21同时翻转将完成装箱的书本堆水平翻转180度到达第二承载座221后等待书本堆输送机构200将输入纸箱至本发明外的下一工序中的封箱机构300进行封箱处理。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关/相近的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。