一种电气一体化翻转装盒机械装置

技术领域

本发明涉及产品装盒技术领域，更具体的说，涉及一种电气一体化翻转装盒机械装置。

背景技术

产品在包装时需要经过充填、裹包、封口等主要工序，使用机械包装产品可提高生产率，减轻劳动强度，可以适应大规模生产的需要，并满足清洁卫生的要求；其中，可快速填装的盒式包装设备应用于产品的填装工序，即可快速填装的盒式包装设备在流水线程序中将产品填装到纸质盒中；

现有技术的盒式包装的填装工序绝大部分操作是由人工完成，人工打开纸质盒，将产品人工放置入纸质盒内，然后将填装了产品的纸质盒放置到传送机构上；专利号为CN201910013304.4，专利名称为一种多工位装盒机用的移盒装置的专利，该装置通过机械运动对纸质盒进行运输，虽然省去了部分人工操作，但是其工作方式间歇时间较长，运输动作不能够过快，否则将会甩飞纸质盒，严重限制纸质盒的移动效率；现有技术的填装工序自动化程度较差，人工作业量较多，生产效率低。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种电气一体化翻转装盒机械装置，解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电气一体化翻转装盒机械装置，包括矩形底座，所述矩形底座上表面设有多工位转动机构，所述多工位转动机构一侧设有间歇送料机构，间歇送料机构上端设有装料辅助机构；

所述多工位转动机构包括矩形底座上表面支撑柱，支撑柱上端安装有水平管，水平管一端安装有固定皮带轮，水平管一端安装有滚珠轴承一，滚珠轴承一外圈安装有转动盘，转动盘侧表面开有圆形通孔，圆形通孔两端安装有滚珠轴承二，滚珠轴承二内圈安装有转动管，转动管一端安装有双槽轮一，双槽轮一设有四个，双槽轮一一侧安装有传动带一，双槽轮一与固定皮带轮之间安装有连接带二，转动管另一端安装有吸盘支架，吸盘支架一端安装有密封盒，密封盒一端安装有圆形吸盘一，圆形吸盘一设有多个，圆形吸盘一与密封盒处于互通的状态，转动管一端安装有气动旋转接头一，气动旋转接头一与密封盒之间安装有连接管一；所述水平管一端安装有滚珠轴承三，滚珠轴承三外圈安装有旋转盘，旋转盘外环处安装有固定环一，旋转盘内环处安装有固定环二，固定环一与气动旋转接头一之间安装有连接管二，固定环一与固定环二之间安装有软管一，水平管一端安装有气动旋转接头二，气动旋转接头二与固定环二之间安装有软管二，矩形底座上表面安装有真空泵一，真空泵一与气动旋转接头二之间安装有输气管一；

所述多工位转动机构还包括矩形底座一端的匚形支撑杆，匚形支撑杆上端安装有卧式轴承一，卧式轴承一一侧安装有圆形转动盒，圆形转动盒侧表面安装有传动轮一，圆形转动盒一端安装有橡胶圈，匚形支撑杆上端安装有弧形板，弧形板下端与匚形支撑杆固定连接，弧形板侧表面安装有转动辊一；所述匚形支撑杆侧表面安装有立式轴承一，立式轴承一内圈安装有传动轴一，传动轴一一端安装有与传动轮一互相啮合的传动轮二，传动轴一另一端安装有伞齿轮一，转动盘侧表面安装有与伞齿轮一互相啮合的齿环一；所述转动盘侧表面安装有齿环二，水平管上表面安装有双轴电机，双轴电机一端安装有与齿环二互相啮合的主动轮一，双轴电机另一端安装有主动轮二。

进一步的，所述间歇送料机构包括水平管上表面的三角立侧板，三角立侧板设有两个且互相平行，三角立侧板两端安装有滚珠轴承四，滚珠轴承四内圈安装有转动辊二，转动辊二侧表面安装有传送带，传送带侧表面安装有限位块一，转动辊二一端安装有伞齿轮二，伞齿轮二设有一个，伞齿轮二侧表面安装有皮带轮一，三角立侧板一端安装有限位轴承一，水平管上表面安装有限位轴承二，限位轴承一与限位轴承二之间安装有传动轴二，传动轴二上端安装有与伞齿轮二互相啮合的伞齿轮三，传动轴二下端安装有与主动轮二互相啮合的从动轮；所述水平管上表面中心处安装有匚形支架，匚形支架侧表面安装有匚形滑轨，匚形滑轨一侧安装有滑动块，滑动块与匚形滑轨滑动连接，滑动块下端开有矩形槽，矩形槽一端安装有推送板，推送板一端与矩形槽铰接；

所述间歇送料机构还包括三角立侧板上表面的竖直板，竖直板上端安装有卧式轴承二，卧式轴承二内圈安装有转动轴，转动轴一端安装有双槽轮二，双槽轮二与皮带轮一之间安装有三角带一，转动轴一端安装有转动轮一，转动轮一侧表面安装有销轴，销轴一端安装有实心杆，实心杆与销轴铰接，滑动块一侧安装有空心管，空心管与滑动块铰接，实心杆与空心管滑动连接，实心杆与空心管之间安装有压缩弹簧二；所述匚形滑轨一端安装有水平板，水平板上表面安装有L型支架，L型支架上端安装有滚珠轴承五，滚珠轴承五外圈安装有转动套，转动套一端安装有凸轮，转动套另一端安装有单槽轮，单槽轮与双槽轮二之间安装有三角带二，水平板上表面安装有滑道，滑道一侧安装有滑动杆，滑动杆侧表面安装有干涉轴，干涉轴与滑道之间安装有压缩弹簧三。

进一步的，所述装料辅助机构包括匚形支架上端的直线电机，直线电机伸缩端安装有圆形吸盘二，匚形支架上表面安装有真空泵二，真空泵二与圆形吸盘二之间安装有输气管二。

进一步的，所述矩形底座一端安装有支撑架，支撑架上端安装有包装盒槽，包装盒槽一端开有圆形孔，圆形孔内圈安装有滑动轴二，滑动轴二与包装盒槽之间安装有拉伸弹簧，滑动轴二一端安装有矩形板，包装盒槽内设有纸质盒。

进一步的，矩形底座上表面安装有皮带输送机。

进一步的，矩形底座一端安装有矩形支架，矩形支架上端安装有光电开关，矩形支架上端安装有激光喷码器。

进一步的，水平管一侧安装有弧形挡板，匚形支架侧表面安装有连接板。

进一步的，推送板一端安装有限位块二。

本发明的有益效果是：通过多工位转动机构的作用可以快速、稳定的将纸质盒移动到相应的工位，配合间歇送料机构的工作可以快速完成填装操作，提高装盒效率的同时，减少人工手动的操作。

附图说明

图1是本发明所述一种电气一体化翻转装盒机械装置的结构示意图；

图2是多工位转动机构的侧视示意图；

图3是多工位转动机构的局部示意图；

图4是间歇送料机构的示意图；

图5是间歇送料机构的局部示意图；

图6是滑道的横截面示意图；

图7是匚形滑轨的放大示意图；

图8是空心管的放大示意图；

图9是包装盒槽的俯视示意图；

图10是转动轮一的侧视示意图；

图11是弧形板的示意图；

图12是匚形滑轨的俯视示意图；

图13是弧形挡板的示意图；

图14是伞齿轮二的示意图；

图15是旋转盘的局部示意图；

图16是三角立侧板的俯视示意图；

图中，1、矩形底座；2、支撑柱；3、水平管；4、固定皮带轮；5、滚珠轴承一；6、转动盘；7、圆形通孔；8、滚珠轴承二；9、转动管；10、双槽轮一；11、传动带一；12、连接带二；13、吸盘支架；14、密封盒；15、圆形吸盘一；16、气动旋转接头一；17、连接管一；18、滚珠轴承三；19、旋转盘；20、固定环一；21、固定环二；22、连接管二；23、软管一；24、气动旋转接头二；25、软管二；26、真空泵一；27、输气管一；28、匚形支撑杆；29、卧式轴承一；30、圆形转动盒；31、传动轮一；32、橡胶圈；33、弧形板；34、转动辊一；35、立式轴承一；36、传动轴一；37、传动轮二；38、伞齿轮一；39、齿环一；40、齿环二；41、双轴电机；42、主动轮一；43、主动轮二；44、三角立侧板；45、滚珠轴承四；46、转动辊二；47、传送带；48、限位块一；49、伞齿轮二；50、皮带轮一；51、限位轴承一；52、限位轴承二；53、传动轴二；54、伞齿轮三；55、从动轮；56、匚形支架；57、匚形滑轨；58、滑动块；59、矩形槽；60、推送板；61、竖直板；62、卧式轴承二；63、转动轴；64、双槽轮二；65、三角带一；66、转动轮一；67、销轴；68、实心杆；69、空心管；70、压缩弹簧二；71、水平板；72、L型支架；73、滚珠轴承五；74、转动套；75、凸轮；76、单槽轮；77、三角带二；78、滑道；79、滑动杆；80、干涉轴；81、压缩弹簧三；82、直线电机；83、圆形吸盘二；84、真空泵二；85、输气管二；86、支撑架；87、包装盒槽；88、圆形孔；89、滑动轴二；90、拉伸弹簧；91、矩形板；92、纸质盒；93、皮带输送机；94、矩形支架；95、光电开关；96、激光喷码器；97、弧形挡板；98、连接板；99、限位块二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-16所示，一种电气一体化翻转装盒机械装置，包括矩形底座，矩形底座1上表面设有多工位转动机构，多工位转动机构一侧设有间歇送料机构，间歇送料机构上端设有装料辅助机构；

多工位转动机构包括矩形底座1上表面支撑柱2，支撑柱2上端安装有水平管3，水平管3一端安装有固定皮带轮4，水平管3一端安装有滚珠轴承一5，滚珠轴承一5外圈安装有转动盘6，转动盘6侧表面开有圆形通孔7，圆形通孔7两端安装有滚珠轴承二8，滚珠轴承二8内圈安装有转动管9，转动管9一端安装有双槽轮一10，双槽轮一10设有四个，双槽轮一10一侧安装有传动带一11，双槽轮一10与固定皮带轮4之间安装有连接带二12，转动管9另一端安装有吸盘支架13，吸盘支架13一端安装有密封盒14，密封盒14一端安装有圆形吸盘一15，圆形吸盘一15设有多个，圆形吸盘一15与密封盒14处于互通的状态，转动管9一端安装有气动旋转接头一16，气动旋转接头一16与密封盒14之间安装有连接管一17；水平管3一端安装有滚珠轴承三18，滚珠轴承三18外圈安装有旋转盘19，旋转盘19外环处安装有固定环一20，旋转盘19内环处安装有固定环二21，固定环一20与气动旋转接头一16之间安装有连接管二22，固定环一20与固定环二21之间安装有软管一23，水平管3一端安装有气动旋转接头二24，气动旋转接头二24与固定环二21之间安装有软管二25，矩形底座1上表面安装有真空泵一26，真空泵一26与气动旋转接头二24之间安装有输气管一27；

多工位转动机构还包括矩形底座1一端的匚形支撑杆28，匚形支撑杆28上端安装有卧式轴承一29，卧式轴承一29一侧安装有圆形转动盒30，圆形转动盒30侧表面安装有传动轮一31，圆形转动盒30一端安装有橡胶圈32，匚形支撑杆28上端安装有弧形板33，弧形板33下端与匚形支撑杆28固定连接，弧形板33侧表面安装有转动辊一34；匚形支撑杆28侧表面安装有立式轴承一35，立式轴承一35内圈安装有传动轴一36，传动轴一36一端安装有与传动轮一31互相啮合的传动轮二37，传动轴一36另一端安装有伞齿轮一38，转动盘6侧表面安装有与伞齿轮一38互相啮合的齿环一39；转动盘6侧表面安装有齿环二40，水平管3上表面安装有双轴电机41，双轴电机41一端安装有与齿环二40互相啮合的主动轮一42，双轴电机41另一端安装有主动轮二43；通过双轴电机41转动带动转动盘6逆时针转动，转动盘6的转动带动直双槽轮一10与固定皮带轮4之间发生相对运动，通过传动带一11、连接带二12的传动可以使双槽轮一10逆时针公转的同时，顺时针自转，可以实现转动管9每逆时针公转90度转动管9顺时针自转270度；通过真空泵一26的工作使圆形吸盘一15一端产生负压，当圆形吸盘一15移动到最右端时，可以将纸质盒92吸住，随着圆形吸盘一15的转动，可以将纸质盒89扯下来，随着转动盘6逆时针转动90度，纸质盒89移动到转动盘6的最上端；同时控制器控制直线电机82伸长，带动圆形吸盘二83向下移动，当移动到最下端时控制器控制真空泵二84工作，真空泵二84的工作使圆形吸盘二83一端产生负压，使圆形吸盘二83吸住纸质盒92的上表面，之后直线电机82缩短，带动圆形吸盘二83上移，实现将纸质盒92撑开的目的。

间歇送料机构包括水平管3上表面的三角立侧板44，三角立侧板44设有两个且互相平行，三角立侧板44两端安装有滚珠轴承四45，滚珠轴承四45内圈安装有转动辊二46，转动辊二46侧表面安装有传送带47，传送带47侧表面安装有限位块一48，转动辊二46一端安装有伞齿轮二49，伞齿轮二49设有一个，伞齿轮二49侧表面安装有皮带轮一50，三角立侧板44一端安装有限位轴承一51，水平管3上表面安装有限位轴承二52，限位轴承一51与限位轴承二52之间安装有传动轴二53，传动轴二53上端安装有与伞齿轮二49互相啮合的伞齿轮三54，传动轴二53下端安装有与主动轮二43互相啮合的从动轮55；水平管3上表面中心处安装有匚形支架56，匚形支架56侧表面安装有匚形滑轨57，匚形滑轨57一侧安装有滑动块58，滑动块58与匚形滑轨57滑动连接，滑动块58下端开有矩形槽59，矩形槽59一端安装有推送板60，推送板60一端与矩形槽59铰接；

间歇送料机构还包括三角立侧板44上表面的竖直板61，竖直板61上端安装有卧式轴承二62，卧式轴承二62内圈安装有转动轴63，转动轴63一端安装有双槽轮二64，双槽轮二64与皮带轮一50之间安装有三角带一65，转动轴63一端安装有转动轮一66，转动轮一66侧表面安装有销轴67，销轴67一端安装有实心杆68，实心杆68与销轴67铰接，滑动块58一侧安装有空心管69，空心管69与滑动块58铰接，实心杆68与空心管69滑动连接，实心杆68与空心管69之间安装有压缩弹簧二70；匚形滑轨57一端安装有水平板71，水平板71上表面安装有L型支架72，L型支架72上端安装有滚珠轴承五73，滚珠轴承五73外圈安装有转动套74，转动套74一端安装有凸轮75，转动套74另一端安装有单槽轮76，单槽轮76与双槽轮二64之间安装有三角带二77，水平板71上表面安装有滑道78，滑道78一侧安装有滑动杆79，滑动杆79侧表面安装有干涉轴80，干涉轴80与滑道78之间安装有压缩弹簧三81；通过双轴电机41的转动，带动主动轮二43转动，主动轮二43间接传送带47传送，传送带47可以将需要装盒的香皂持续的移动到连接板98上表面；伞齿轮二49的转动还带动皮带轮一50转动，皮带轮一50通过三角带一65的传动带动双槽轮二64转动，双槽轮二64的转动带动转动轴63、转动轮一66转动，转动轮一66带动销轴67公转，此时销轴67的公转可以使实心杆68渐渐插入空心管69，此时压缩弹簧二70被压缩，当销轴67转动到最接近滑动块58的时候，双槽轮二64的转动带动向上滑动杆79滑动，滑动杆79下端与滑动块58分离，利用压缩弹簧二70的弹力可以使空心管69推动滑动块58向左侧滑动，滑动块58的移动带动推送板60推动香皂移动，将香皂移动到纸质盒92内，实现装盒的目的。

装料辅助机构包括匚形支架56上端的直线电机82，直线电机82伸缩端安装有圆形吸盘二83，匚形支架56上表面安装有真空泵二84，真空泵二84与圆形吸盘二83之间安装有输气管二85。

矩形底座1一端安装有支撑架86，支撑架86上端安装有包装盒槽87，包装盒槽87一端开有圆形孔88，圆形孔88内圈安装有滑动轴二89，滑动轴二89与包装盒槽87之间安装有拉伸弹簧90，滑动轴二89一端安装有矩形板91，包装盒槽87内设有纸质盒92。

矩形底座1上表面安装有皮带输送机93。

矩形底座1一端安装有矩形支架94，矩形支架94上端安装有光电开关95，矩形支架94上端安装有激光喷码器96。

水平管3一侧安装有弧形挡板97，匚形支架56侧表面安装有连接板98。

推送板60一端安装有限位块二99。

在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，该设备的用电器由外接控制器进行控制，该装置中提到皮带输送机93，皮带输送机93属于现有技术，故不做详细描述，例如专利号为CN201821481753.9的专利，皮带输送机93配有独立的动力源，该装置可以完成产品装盒的移动功能，以下用香皂装盒举例，使用前手动将多个纸质盒92竖直放置在包装盒槽87内，通过拉伸弹簧90的作用可以拉动滑动轴二79、矩形板81向左侧移动，如图2所示，包装盒槽87左端设有挡板，避免纸质盒92直接向左侧掉落，纸质盒92可以进行一定程度的变形，属于硬质的材质，具有一定的结构强度；之后控制器控制双轴电机41转动，双轴电机41的转动带动主动轮一42转动，主动轮一42的转动带动转动盘6逆时针转动，转动盘6的转动带动直双槽轮一10与固定皮带轮4之间发生相对运动（固定皮带轮4不转动），

通过三个传动带一11的联动，可以使四个双槽轮一10同步转动，通过连接带二12的传动可以使双槽轮一10逆时针公转的同时，顺时针自转，通过滚珠轴承二8的作用可以使转动管9稳定的转动，通过改变固定皮带轮4、双槽轮一10的传动比，可以实现转动管9每逆时针公转90度转动管9顺时针自转270度，转动管9转动带动圆形吸盘一15转动，圆形吸盘一15的移动轨迹为弧形；

同时控制器控制真空泵一26工作，真空泵一26的工作使圆形吸盘一15一端产生负压，当圆形吸盘一15移动到最右端的时候（如图2所示），可以将纸质盒92吸住，随着圆形吸盘一15的转动，可以将纸质盒89扯下来，随着转动盘6逆时针转动90度，纸质盒89移动到转动盘6的最上端，进行短暂的停留；同时控制器控制直线电机82伸长，带动圆形吸盘二83向下移动，当移动到最下端时控制器控制真空泵二84工作，真空泵二84的工作使圆形吸盘二83一端产生负压，使圆形吸盘二83吸住纸质盒92的上表面，之后直线电机82缩短，带动圆形吸盘二83上移，可以将纸质盒92撑开，便于后期的填装；

转动盘6转动的同时，双轴电机41还带动主动轮二43转动，主动轮二43的转动带动从动轮55转动，从动轮55带动传动轴二53、伞齿轮三54转动，通过限位轴承一51、限位轴承二52的作用可以使传动轴二53稳定的转动，伞齿轮三54带动伞齿轮二49转动，伞齿轮二49的转动带动转动辊二46转动，转动辊二46带动传送带47传动，传送带47可以将需要装盒的香皂持续的移动到连接板98上表面；伞齿轮二49的转动还带动皮带轮一50转动，皮带轮一50通过三角带一65的传动带动双槽轮二64转动，双槽轮二64的转动带动转动轴63、转动轮一66转动，通过竖直板61、卧式轴承二62的作用可以使转动轴63稳定的转动，转动轮一66带动销轴67公转，如图4所示，此时销轴67的公转可以使实心杆68渐渐插入空心管69，此时压缩弹簧二70被压缩，当销轴67转动到最接近滑动块58的时候，也就是圆形吸盘二83撑开纸质盒92之后，双槽轮二64的转动通过三角带二77带动单槽轮76转动，通过滚珠轴承五73、转动套74的作用可以使凸轮75转动，凸轮75凸起的部位与干涉轴80接触，将干涉轴80顶起，干涉轴80带动滑动杆79在滑道78内滑动，滑动杆79下端与滑动块58分离，此时压缩弹簧二70的弹力可以使空心管69推动滑动块58向左侧滑动，通过空心管69和实心杆68之间的阻尼力，可以避免滑动块58过快的移动，滑动块58的移动带动推送板60推动香皂移动，将香皂移动到纸质盒92内，圆形吸盘一15进行短暂的停顿，装好香皂之后，随着直线电机82收缩、真空泵二84停止工作，可以使圆形吸盘二83一端释放纸质盒92，转动轮一66的持续转动可以使滑动块58复位，之后滑动杆79复位，为下次输送做准备；

由于圆形吸盘一15的移动轨迹为弧形，避免香皂从纸质盒92掉出，设置了一个与纸质盒92移动轨迹相同的弧形挡板97，随着转动盘6的继续转动，纸质盒92移动到最左端，此时通过光电开关95的工作可以感知到纸质盒92移动到此处，之后控制器控制激光喷码器96进行喷码，之后随着转动盘6的转动，纸质盒92移动到最下端，此时圆形吸盘一15释放纸质盒92，纸质盒92落在皮带输送机93上，通过皮带输送机93的工作可以运送到下个工序上；

通过弧形板上的转动辊一34，,可以压紧橡胶圈32，橡胶圈32可以压紧或者松开软管一23，压紧时圆形吸盘一15不通气从而无法工作，实现控制圆形吸盘一15开启或者关闭的目的，圆形吸盘一15从转动盘6的最下端移动到转动盘6的最右端此时圆形吸盘一15不需要通气，所以在此过程中需要将软管一23压紧；转动盘6的转动的转动可以带动齿环一39转动，齿环一39的转动带动伞齿轮一38、传动轴一36、传动轮二37转动，传动轮二37带动传动轮一31转动，传动轮一31驱动圆形转动盒30转动，圆形转动盒30带动橡胶圈32转动，当橡胶圈32移动到弧形板33、转动辊一34位置时，可以使橡胶圈32压紧软管一23，通过橡胶圈32和旋转盘19的转动，避免软管一23与橡胶圈32和旋转盘19之间发生摩擦。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。