一种全自动开箱一体机

技术领域

本发明涉及纸箱生产技术领域，尤其涉及一种全自动开箱一体机。

背景技术

随着物流仓储行业的高速发展，纸箱作为其中极为重要的一环，因此纸箱成型效率对整个流程有着很大的影响，自动化开箱设备的引入对物流仓储行业的整体效率有着很大的提升。自动化开箱设备是将预先存放好的纸箱通过自动化将纸箱底部按一定程序折合，并用胶带密封后输送给包装线使用的专用设备。它通过程序控制和机电传输等手段，可以极大地提高纸箱的成型效率。现有开箱机因结构原因，箱规切换只能通过人工调节，因此造成无法自动化随意切换箱规。因为人工的频繁介入，造成开箱机的整体效率大大降低。

因此，有必要提供一种全自动开箱一体机解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明是提供一种全自动开箱一体机，以解决现有全自开箱一体机需要人工频繁介入切换不同规格纸箱，导致工人劳动强度大、开箱效率低等技术问题。

本发明提供的一种全自动开箱一体机，包括机架，所述机架包括左侧机架和右侧机架，所述右侧机架上设有供板状纸箱放置的箱体存储模块，所述箱体存储模块包括供板状纸箱放置的箱体存放单元以及取箱单元；所述左侧机架上设有工作台，所述工作台上设有纸箱成形单元、折盖单元、封胶带机、送料单元和电控系统；其中：

所述左机架内设有一高度调节升降架，所述高度调节升降架沿所述左机架的高度作相对于工作台的上升或下降；

所述箱体存放单元包括多个供板状纸箱放置的纸箱存放位，每个所述纸箱存放位存放的纸箱的尺寸不同，且纸箱存放位的底部设有取箱口；

所述取箱单元的输出端与取箱口连通，其输出端与工作台的入料口连通，用以从取箱口取出板状纸箱并输送至工作台的入料口；

所述送料单元包括直线导轨、第一输送组件以及第一传动装置，所述直线导轨沿所述工作台的长度设计，所述第一输送组件滑动连接在所述直线导轨上，所述第一安装座在第一驱动装置的驱动下沿所述直线导轨做横向水平移动，用以将工作台的入料口上的板状纸箱带动到指定位置；

所述纸箱成形单元用以将所述板状纸箱展开，其包括用以固定板状纸箱下表面的纸箱固定装置、用以吸附连接在板状纸箱上表面的第二吸附组件以及展开驱动机构，所述纸箱固定装置安装在工作台上，用以将板状纸箱的固定在工作台上；所述展开驱动机构滑动连接在左侧机架上；第二吸附组件固定连接在展开驱动机构上，且第二吸附组件位于纸箱固定装置的上方；所述展开驱动机构驱动所述第二吸附组件上升，使得板状纸箱的上表面被带动向上移动，实现板状纸箱拉伸展开；

所述折盖单元用以盖合纸箱的前端箱口，其包括用以翻折左折翼的左折边块、用以翻折右折翼的右折边块、用以翻折上折翼的上折边块、用以翻折下折翼的下折边块以及翻折驱动机构；所述上折边块位于所述下折边块的上方，并安装在所述高度调节升降架上；所述左折边块和所述右折边块分别位于纸箱固定装置的两侧，且所述下折边块位于所述左折边块和纸箱固定装置之间；所述右折边块、所述左折边块、所述上折边块和所述下折边块可以在所述翻折驱动机构的驱动下翻折上折翼、下折翼、左折翼和右折翼使之盖合纸箱的前端箱口；

所述封胶带机安装在左侧机架上并位于所述纸箱成形单元左侧，用以对纸箱的前端箱口进行封胶带，该封胶带机可做相对于工作台的上升或下降运动；

所述电控系统用于提供该全自动开箱一体机的系统控制功能。

优选的，所述第一输送组件包括第一真空吸盘、第一安装座和第一驱动气缸，所述第一安装座滑动连接在所述直线导轨；所述第一驱动气缸固定连接在所述第一安装座上，所述第一真空吸盘固定连接在所述第一驱动气缸的动力端，用以带动所述第一真空吸盘做上升或下降。

优选的，所述纸箱固定装置包括包括第二真空吸盘、第二安装座以及安装在第二安装座上的第二驱动气缸，工作台的一侧朝外水平延伸有凸缘，所述凸缘上设有通孔；所述第二安装位于所述凸缘的下方，并与所述工作台固定连接；所述第二真空吸盘固定连接在第二驱动气缸的动力端，用以驱动第二真空吸盘从通孔伸出所述凸缘的上表面外。

优选的，所述展开驱动机构包括竖板、横板以及伸展传动装置，所述竖板呈垂直于工作平台的方式固定连接在左侧机架上，沿所述竖板的高度设有第一滑轨，所述横板滑动连接在所述第一滑轨上；所述伸展传动装置安装在竖板上并与横板固接，用以驱动所述横板沿所述竖板做上下移动。

优选的，所述第二吸附组件包括第三真空吸盘和连接臂，所述连接臂具有一端固定连接在横板上的连接端，还具有一端延伸至所述凸缘的上方的自由端，所述第三真空吸盘安装在自由端上。

优选的，所述高度调节升降架包括固定架、第一横梁、第二横梁、两个升降螺杆和驱动电机，所述固定架固定连接在所述左侧机架的顶部；所述驱动电机固定在所述固定架上，驱动电机的输出轴上固定连接有主动齿轮；所述第一横梁和第二横梁的首尾均通过一升降板连接；两个所述升降螺杆均具有一与升降板固定连接的固定端，其另一端为移动端，所述移动端螺旋连接在固定架上，该移动端上套设有从动齿轮；两个升降螺杆上的从动齿轮通过第一链条传动连接；任一所述升降螺杆上还套设有副齿轮，所述副齿轮通过第二链条与主动齿轮传动连接，使得升降螺杆沿固定架做上升或下降运动。

优选的，所述取箱单元包括Y轴直线导轨、滑动连接在Y轴直线导轨上的X轴直线导轨、X轴向传动机构、Y轴向传动机构以及第四吸附组件；所述X轴直线导轨一端与送料单元的输入口连接，另一端延伸至取箱口下方；所述第四吸附组件滑动连接在X轴直线导轨上，所述X轴向传动机构驱动所述第四吸附组件沿所述X轴直线导轨滑动。

优选的，所述第四吸附组件包括滑动座和两个第四真空吸盘，两个第四真空吸盘设置在滑动座上；所述滑动座滑动连接在X轴直线导轨上，所述X轴向传动机构驱动滑动座沿X轴直线导轨横向水平移动，用以带动两个第四真空吸盘移动到任一纸箱存放位的纸箱口。

优选的，所述折盖单元还包括一个用以调节右折边块位置的横移调节机构，所述横移调节机构包括第三安装座、横移滑块、丝杆、横移驱动电机，所述丝杆转动连接在第三安装座上，第三安装座固接在左侧机架上；所述横移驱动电机安装在第三安装座上，其动力端与所述丝杆固接；所述横移滑块螺纹连接在所述丝杆上；所述横移滑块上设有一连杆机构，所述右折边块设置在所述连杆机构上，所述连杆机构带动所述右折边块做向左或向右的水平摆动。

优选的，所述连杆机构包括两个平行设置的L形连杆以及驱动两个L形连杆转动的连杆驱动气缸，两个L形连杆的一端交接在所述横移滑块的上表面，连杆驱动气缸安装在所述横移滑块上，其动力端与其中一个L形连杆固接；两个L形连杆的另一端通过一联动板连接；所述右折边块固定连接在所述联动板上。

与相关技术相比较，本发明提供的全自开箱一体机具有如下有益效果：

1、在使用时，取箱单元从箱体存放单元内取出指定规格的板状纸箱，并输送至工作台的入料口，工作台的送料单元将工作台的入料口上的板状纸箱带动到指定位置，通过纸箱成形单元对板状纸箱进行展开成形，再通过折盖单元对纸箱的前端开口进行盖合，最后通过该封胶带机对纸箱的前端箱口进行封胶带。其中，为了适用不同规格的纸箱，封胶带机通过滑动丝杆模组驱动可上下移动地设置在左侧机架上，以实现不同规格纸箱的封口工作；折盖单元中的用以翻折右折翼的右折边块通过横移调节机构调节右折边块位置；折盖单元中的上折边块固定连接在高度调节升降架上，通过高度调节升降架上调节其相对于工作台之间的距离。本申请的全自动开箱一体机自动化程度高、箱规切换无需人工的频繁介入，降低工人的劳动强度，能够适应企业大规模生产需要。

2、采用第一真空吸盘、第二真空吸盘、第三真空吸盘、第四真空吸盘来完成纸箱的输送和成形，后期维护只需更换真空吸盘即可，结构简单、制造成本低和维护保养成本低。

附图说明

图1为本发明提供的整体结构示意图之一；

图2为本发明提供的整体结构示意图之二；

图3为本发明提供的右侧机架结构示意图；

图4为本发明提供的工作台安装在左侧机架上结构示意图之一；

图5为本发明提供的工作台安装在左侧机架上结构示意图之二；

图6为本发明提供的工作台与高度调节升降架的位置结构示意图；

图7为本发明提供的右折边块与横移调节机构的位置结构示意图；

图8为本发明提供的上折边块与上气缸连接的结构示意图；

图9为本发明提供的箱体存储模块结构示意图；

图10为本发明提供的送料单元结构示意图；

图11为本发明提供的展开驱动机构结构示意图；

图12为本发明提供的姿态调整机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1-11，其中，图1为本发明提供的整体结构示意图之一；图2为本发明提供的整体结构示意图之二；图3为本发明提供的右侧机架结构示意图；图4为本发明提供的工作台安装在左侧机架上结构示意图；图5为本发明提供的工作台安装在左侧机架上结构示意图；图6为本发明提供的工作台与高度调节升降架的位置结构示意图；图7为本发明提供的右折边块与横移调节机构的位置结构示意图；图8为本发明提供的上折边块与上气缸连接的结构示意图；图9为本发明提供的箱体存储模块结构示意图；图10为本发明提供的送料单元结构示意图；图11为本发明提供的展开驱动机构结构示意图。

在具体实施过程中，如图1-10所示，一种全自动开箱一体机，包括机架1，机架1包括左侧机架20和右侧机架10，右侧机架10上设有供板状纸箱100放置的箱体存储模块，箱体存储模块包括供板状纸箱100放置的箱体存放单元11以及取箱单元12；左侧机架20上设有工作台21，工作台21上设有纸箱成形单元24、折盖单元、封胶带机22、送料单元和电控系统(图中未示)，其中：

左机架1内设有一高度调节升降架25，高度调节升降架25沿左机架1的高度做相对于工作台21的上升或下降；

箱体存放单元11包括多个供板状纸箱100放置的纸箱存放位111，每一个纸箱存放位111用以放置的纸箱的尺寸是不相同的，且纸箱存放位111的底部设有取箱口112；

取箱单元12的输出端与取箱口112连通，其输出端与工作台21的入料口212连通，用以从取箱口112取出板状纸箱100并输送至工作台21的入料口212；

送料单元包括直线导轨2602、第一输送组件2601以及第一传动装置2603，直线导轨2602沿工作台21的长度设计，第一输送组件2601滑动连接在直线导轨2602上，第一输送组件2601在第一传动装置2603的驱动下沿直线导轨2602做横向水平移动，用以将工作台21的入料口212上的板状纸箱100带动到指定位置；

纸箱成形单元24用以将板状纸箱100展开，其包括用以固定板状纸箱100下表面的纸箱固定装置240、用以吸附连接在板状纸箱100上表面的第二吸附组件以及展开驱动机构23，纸箱固定装置240安装在工作台21上，用以将板状纸箱100固定在工作台21上；展开驱动机构23滑动连接在左侧机架20上；第二吸附组件固定连接在展开驱动机构23上，且第二吸附组件位于纸箱固定装置240的上方；展开驱动机构23驱动第二吸附组件上升，使得板状纸箱100的上表面被带动向上移动，实现板状纸箱100拉伸展开；

折盖单元用以盖合纸箱的前端箱口，其包括用以翻折左折翼的左折边块2102、用以翻折右折翼的右折边块32、用以翻折上折翼的上折边块2107、用以翻折下折翼的下折边块2101以及翻折驱动机构；上折边块2107位于下折边块2101的上方，并安装在高度调节升降架25上；左折边块2102和右折边块32分别位于纸箱固定装置240的两侧，且下折边块2101位于左折边块2102和纸箱固定装置240之间；右折边块32、左折边块2102、上折边块2107和下折边块2101可以在翻折驱动机构的驱动下翻折上折翼、下折翼、左折翼和右折翼使之盖合纸箱的前端箱口；如图6所示，本申请中，翻折驱动机构还包括左气缸2105、下气缸2104、上气缸2106，左气缸2105用以驱动左折边块2102旋转；下气缸2104用以驱动下折边块2101上升或下降；上气缸2106用以驱动上折边块2107上升或下降；

封胶带机22安装在左侧机架上并位于所述纸箱成形单元24的左侧，用以对纸箱的前端箱口进行封胶带，该封胶带机22可做相对于工作台21的上升或下降运动；

电控系统(图中未示)用于提供该全自动开箱一体机的系统控制功能。

进一步地，如图4和图10所示，第一输送组件2601包括第一真空吸盘2611、第一安装座2612和第一驱动气缸2613，第一安装座2612与第一传动装置2603固定连接，其底部与直线导轨2602滑动连接；第一驱动气缸2613固定连接在第一安装座2612上，第一真空吸盘2611固定连接在第一驱动气缸2613的动力端，用以带动第一真空吸盘2611做上升或下降。本申请中，第一传动装置2603为同步带传动装置，同步带传动不易打滑，使得输送过程更稳定。

进一步地，如图5所示，纸箱固定装置240包括第二真空吸盘2402、第二安装座2403以及安装在第二安装座2403上的第二驱动气缸2401，工作台21的一侧朝外水平延伸有凸缘2101，凸缘2101上设有通孔；第二安装位于凸缘2101的下方，并与工作台21固定连接；第二真空吸盘2402固定连接在第二驱动气缸2401的动力端，用以驱动第二真空吸盘2402从通孔伸出凸缘2101的上表面外，并与板状纸箱100的下表面吸附连接。据此，能把纸箱固定在工作上，不易移位。

进一步地，如图11所示，展开驱动机构23包括竖板2301、横板2302以及伸展传动装置2304，竖板2301呈垂直于工作平台的方式固定连接在左侧机架20上，沿竖板2301的高度设有第一滑轨，横板2302滑动连接在第一滑轨上；伸展传动装置2304安装在竖板2301上并与横板2302固接，用以驱动横板2302沿竖板2301做上下移动，本申请中伸展传动装置为同步带传动，详细而言：

第二吸附组件包括第三真空吸盘2304和连接臂2303，连接臂2303具有一滑动连接在横板2302上的连接端，还具有一延伸至凸缘2101的上方的自由端2305，第三真空吸盘2304安装在自由端2305上。据此，为提高全自开箱一体机的自动化程度，使之能适用不同规格的纸箱，本申请中连接臂2303可沿横板2302做水平横向移动，调节其在横板2302上的位置。

进一步地，如图6所示，高度调节升降架25包括固定架2501、第一横梁2502、第二横梁2503、两个升降螺杆2504和驱动电机2507，固定架2501固定连接在左侧机架20的顶部；驱动电机2507固定在固定架2501上，驱动电机2507的输出轴上固定连接有主动齿轮；第一横梁2502和第二横梁2503的首尾均通过一升降板2506连接；两个升降螺杆2504均具有一与升降板2506固定连接的固定端，其另一端为移动端，移动端螺旋连接在固定架2501上，该移动端上套设有从动齿轮2512；两个升降螺杆2504上的从动齿轮2512通过第一链条传动连接；任一升降螺杆2504上还套设有副齿轮2513，副齿轮通过第二链条2514与主动齿轮传动连接，使得升降螺杆2504沿固定架2501做上升或下降运动。

进一步地，如图9所示，取箱单元12包括Y轴直线导轨121、滑动连接在Y轴直线导轨121上的X轴直线导轨122、X轴向传动机构1233、Y轴向传动机构1234以及第四吸附组件123；X轴直线导轨122一端与送料单元的输入口连接，另一端延伸至取箱口112下方；第四吸附组件123滑动连接在通过X轴向传动机构1233滑动连接在X轴直线导轨122上。本申请中X轴向传动机构1233和Y轴向传动机构1234均为同步带传动；

进一步地，第四吸附组件123包括滑动座1231和两个第四真空吸盘1232，两个第四真空吸盘1232设置在滑动座1231上；滑动座1231滑动连接在X轴直线导轨122上，X轴向传动机构1233驱动滑动座1231沿X轴直线导轨122横向水平移动，用以带动两个第四真空吸盘1232移动到任一纸箱存放位111的纸箱口112。

进一步地，如图7所示，折盖单元还包括一个用以调节右折边块32位置的横移调节机构30，横移调节机构30包括第三安装座31、横移滑块34、丝杆33、横移驱动电机37，丝杆33转动连接在第三安装座31上，第三安装座31固接在左侧机架20上；横移驱动电机37安装在第三安装座31上，其动力端与丝杆33固接；横移滑块34螺纹连接在丝杆33上；横移滑块34上设有一连杆机构36，右折边块32设置在连杆机构36上，连杆机构36带动右折边块32做向左或向右的水平摆动。据此，右折边块32可以通过调节其在工作台上的位置，以适用翻折不同尺寸的纸箱的右折翼。

进一步地，如图7所示，连杆机构36包括两个平行设置的L形连杆以及驱动两个L形连杆转动的连杆驱动气缸，两个L形连杆的一端交接在横移滑块的上表面，连杆驱动气缸安装在横移滑块34上，其动力端与其中一个L形连杆固接；两个L形连杆的另一端通过一联动板连接；右折边块固定连接在联动板上。工作时，连杆驱动气缸的动力端伸出，带动两个L形连杆向左转动，进而带动右折边块向左摆动，接触并翻折纸箱的右折翼。

如图12所示，作为本发明的另一实施例，其具有上述实施例的内容，此处不作详述，而本实施例与上述实施例的区别在于：工作台21上个还设有一用以调整板状纸箱位置的姿态调整机构，所述姿态调整机构包括底座204、顶推电机203、顶推滑座202和滑座驱动丝杠201，底座204安装在所述工作台21靠近所述入料口212的一端上，所述顶推电机203和所述滑座驱动丝杠201连接在底座204上；所述顶推滑座202传动装配在所述滑座驱动丝杠201上，所述顶推电机203的动力输出轴传动连接到所述滑座驱动丝杠201，所述顶推块200紧固在所述顶推滑座202上，作业时，所述顶推块200能够在所述顶推电机203的驱动下靠近位于进料口212处纸板箱体并起到推挡板状纸箱防止其位置偏移，以实现调整板状纸箱100进入入料口212时的位置，方便送料单元准确输送。据此，作业更顺畅、提高自动开箱一体机的工作效率和工作质量。

工作原理如下：

使用时，电控系统(图中未示)控制右折边块32通过横移调节机构30调节右折边块32位置；并控制高度调节升降架25的高度，调节折盖单元中上折边块2107相对于工作台21之间的距离，以适用对应规格的纸箱；

然后，电控系统(图中未示)控制取箱单元12的X轴直线导轨122沿Y轴直线导轨121滑动到对应的一个纸箱存放位111上，X轴直线导轨122上的第四真空吸盘1232沿X轴直线导轨122移动到该纸箱存放位111的纸箱口112下方，纸箱存放位111的下端开口113，第四真空吸盘1232从该开口113伸入纸箱存放位111内并吸附位于底层的一个板状纸箱100，然后第四真空吸盘1232沿X轴直线导轨122向左侧机架20方向移动，带动板状纸箱100从纸箱口112平移取出并带动至工作台21的入料口212。

送料单元的直线导轨2602延伸至入料口212，第一输送组件2601通过直线导轨2602移动到入料口212，第一输送组件2601上的第一真空吸盘2611吸取入料口212的板状纸箱100，并将该纸箱带动至工作台21的纸箱成形单元24上；

纸箱成形单元24上的箱固定装置起到固定板状纸箱100的下表面的作用，然后第二吸附组件上的第三真空吸盘2304在展开驱动机构23的作用下，沿展开驱动机构23上的竖板2301做下降运动，并吸附连接在板状纸箱100体的上表面，再通过展开驱动机构23的作用下第三真空吸盘2304带动板状纸箱100体的上表面的一侧上升，由于箱固定装置上的第二真空吸盘2402吸附连接板状纸箱100的下表面形成一个下拉的力，所以第三真空吸盘2304带动板状纸箱100体的上表面的一侧上升形成一个向上的拉力，实现展开折叠成板状的纸箱，且纸箱的前端箱口是面向折盖单元的；

展开后的纸箱仍然被箱固定装置固定在工作台21上，此时，位于箱体固定装置两侧的右折边块32和左折边块2102在翻折驱动机构的作用下，顶推并翻折左折翼和右折翼，位于右折边块32和左折边块2102之间的下折边块2101以及位于下折边块2101上方的上折边块2107在驱动机构的作用下顶推并翻折上折翼、下折翼，盖合纸箱的前端开口113；

最后送料单元带动前端开口113盖合后的纸箱移动到封胶带机22上，通过该封胶带机22对纸箱的前端箱口进行封胶带。

需要说明的是，本发明中涉及的封胶带机22、电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

由上述可知，本申请的全自动开箱一体机能在对纸箱进行折边时，工作台21上的纸箱成形单元24、折盖单元、封胶带机22能自动调整至对应纸箱尺寸，在多规格纸箱间的随意切换，又不会对整体的折箱效率有太大影响，能够适应企业大规模生产需要。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。