来源:网络转载更新时间:2020-05-28 11:36:36点击次数:2255次
工业技术的变革,促进了社会商品流通发展。在商品需求量不断增加前提下商品供应量持续加大。因此高效的商品生产需求带动了自动化生产技术。同时,高效的包装技术也应时得到发展,和基础包装设备相比,包装机属于一种现代科技产物,包装自动化是其设计与制造的主导思想及核心技术。顾客手中的商品没有任何一件是未经包装而获得的,也就是说,商品包装需求量巨大,因此包装设备必需更加简单、便捷才能满足日益增长的商品包装需求。 包装机能将商品包装效率显著提升,从而缩短商品运输时间,实现企业核心竞争力提升目标。在减少用工量的同时, 实现用工成本节约,降低包括工人的劳动强度。完善包装业发展,促进我国智能设备发展,助力国内高、精、尖技术进步,增强中国在全球范围内的整体竞争力,为我国赢得更多核心技术主导权,所以研究设计包装机具有更充分的现实意义[1]。
本机械采用模块化设计思想,分别设计了自动开盒机构,灯泡进盒机构,运输机构,灯泡自动进箱机构,并将机械在空间上划分为 A 工位(自动开盒机构),B 工位(灯泡进盒机构), 工位(纸盒封口机构), 工位(灯泡进构),工位(纸箱封口、打包机构).
此自动包装机四个机构的空间关系是在一平面内成行排列的,开盒机构与灯泡进盒机构以及封盒机构通过运
表 1 组件功能划分表
机构名称 |
包含元件 |
包含工位 |
功能 |
运输机构 |
传送带,步进电机,特制链条等 |
ABCD |
将目标送到指定位置 |
开盒机构 |
滑块,气缸,特制链条等 |
A |
打开纸盒 |
灯泡进盒机构 |
滑块,气缸,时间继电器等 |
B |
将灯泡送进纸盒 |
封盒机构 |
滑块,气缸,大压舌片, 小压舌片等 |
C |
开口纸盒封闭 |
进箱机构 |
传送带,机械手,气缸等 |
D |
装盒后灯泡进箱 |
纸箱封口打包机构 |
丝杆,折盖机构,气缸, 粘胶带机构等 |
E |
封箱,打包 |
输机构相连,进箱机构与其通过一个有倾角的滑道链接, 笔者以 SolidWorks 软件设计了该包装设备中的各个模块
灯泡包装机中的运输机构功能主要表现在纸箱传递、
纸盒运输这两个环节。其运输组件的核心构件则包括行程开关、步进电机、特制链条及传送带等,如图 是箱体的传送机构,构成部分包括步进电机、特制链条,链条齿之间的距离接近于纸盒宽度,在步进电机的带动下可以稳定运输纸盒,以达到指定的位置。本文所用到的特殊的链条有别于普通的传送带,它能更加的稳定的卡住需要运输的纸盒,以防止在传送带上由于潮湿等环境因素,影响摩擦力易导致无法运输的问题。这种运输方法在保持成本不增加前提下实现了结构简单化目标,且可以更准确、牢靠的控制纸盒运行,明显不同于传统设备。
开盒机构和灯泡进盒机构是包装机的核心结构,两机构主要是完成开盒以及灯泡进盒功能,未开启纸盒放入后 撞块在气缸的作用下对盒子进行小力的冲撞,在这些动作 的配合下使纸盒成型,当完成开盒后,压小舌杆现将小舌 压至固定位置,大舌弯曲机构将大舌压弯到 45 度之后压小舌杆撤去,然后将大舌压至盒体,一侧的盒子完成封盒, 定时器定时结束,步进电机转动以带动成型后的盒子,运输到灯泡进盒的位置后,在气缸盒推杆的作用下,灯泡被推进纸盒,因为一侧纸盒完成封盒,以保证灯泡可以安全入盒,不会使灯泡因为过大的加速度滑出纸盒,在进行另一侧纸盒包装,从而完成灯泡的单个包装。此机构与传统的“气动推杆”结构相比结构和运动过程更加简单,且适用于不同型号的产品,扩大适用范围。
进箱机构主要实现进盒灯泡的入箱过程,其中整体的机构是由机械手组件和传送机构组成,因为纸箱质量较大所以用普通的传送带即可满足运输要求,在灯泡装盒封盒完成后,进入装箱装置的传送带,到达搬运机械手的位置时,机械手开始工作,机械手每个工作臂上都有上、下限位和左、右限位开关,而其夹持装置不带限位开关。一旦夹持开始,定时器便会启动,定时器结束,夹持动作随即完成, 机械手到达放置点后,将工件松开的时间也是由定时器控制的,定时器结束时,表示被抓工件已松开。机械手起始位置在盒子正上方的位置,同时通过伸缩杆的作用,机械手竖直向下运动到达可抓住盒子的位置时接通下限位开关定时 1 秒后夹持装置开始工作,夹紧盒子,定时 1s 后机械臂竖直向上运动到达相应位置后触动上限位开关,停止上升,右移机械手,在将右限位开关触动时停止右移;机械手开始下降,触底条件下将下极限开关触动,就此停止下降; 定时器接通开始工作,机械手开始放松工件,1s 定时结束,将工件松开,随之进入提升状态,上升到顶部,触动上极限开关,上升停止;左移至原点的机械手在将左限位开关触动后,终止继续左移,装箱就此结束[3]。
封箱打包机构是包装机的最后环节,其主要是完成装箱后的箱体的封口和胶带密封,封口机构是通过气缸驱动带动齿条运动,齿条和齿轮啮合带动齿轮转动,这样与齿轮连接的转轴转动,转轴另一端连接的气缸摆臂也同时摆动,这样就完成了封口的动作。纸箱被推箱机构推入纸箱轨道中后,纸箱在向前运动,因为封箱机构上方有一个装置,该装置可以使纸箱在牢固的同时,也能把前单向胶轮压低,使其发生转动。胶带的顶端在前单向胶轮上,当纸箱从前单向胶轮压过时,前单向胶轮上的胶带就会粘贴在纸箱上。纸箱在皮带摩擦力的作用下继续向前,与此同时前单向胶轮通过曲柄带动后单向胶轮,两个单向胶轮同时发生转动,后单向胶轮连接的弹簧被拉伸。纸箱在前进过程中的同时将刀片和刀片上的挡板压低。与刀片和刀片的挡板连接的弹簧被拉伸。当纸箱越过刀片和刀片挡板的时候, 刀片和刀片挡板在弹簧的作用下沿下压的路径反向转动, 从而可以切断胶带。当纸箱继续前进,越过后单向胶轮时, 连接后单向胶轮的弹簧要恢复原来的形状,因此连接后单向胶轮的弹簧会发生收缩,从而带动给后单向胶轮沿下压的路径反向转动,因此纸箱底部胶带的后半部分被粘贴好。 同时后单向胶轮通过曲柄带动前单向胶轮转动,所以当纸箱穿过纸箱轨道封好胶带后,折前盖及封箱装置自动还原。
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