一种高效自动堆垛盒体的装箱设备及方法与流程

本发明涉及盒体输送，具体涉及一种高效自动堆垛盒体的装箱设备及方法。

背景技术：

1、盒装类物品在日常生活中的应用场景非常广泛，如食品、日化、文创等诸多领域都随处可见不同规格的盒型产品，不同形态的盒装体适配的装箱作业逻辑也不同，如体积偏小的方形盒体，适合先在工位上规整排列成紧凑的单元组，再整体推入包装箱内完成装填；如细长条状的盒装，例如长条的礼品盒，适用成列同步抓取的装箱作业；部分带易损侧棱的盒体适合将包装箱侧开，从侧向平稳推送入箱；部分重心偏高的立式盒型，适合保持竖直姿态完成装箱，避免倾倒磕碰；通过对不同形状尺寸的盒体进行包装输送，能够减少降低包装输送过程的使用成本，同时能够提升输送环节的包装效率。

2、如中国专利申请号为201611202828.0，公告日为2017.05.31的专利文献，其公开了一种多用型盒装物品自动装箱设备包括装箱生产线，所述装箱生产线上设有侧向装箱工位和立式装箱工位；还包括装箱机器人、用于立式装箱工位的盒装物品规整组件、用于侧向装箱工位的码垛推盒组件；所述盒装物品规整组件包括皮带线、安装在所述皮带线侧边的规整平台、以及将盒装物品从皮带线拨到规整平台上的侧推组件；所述码垛推盒组件包括码垛平台，码垛平台的后侧设置有后侧推板，后侧推板可相对于码垛平台的前后方向平移。

3、上述文献是通过装箱机器人、盒装物品规整组件和码垛推盒组件，结合纸箱上料线和阻挡机构，在侧向装箱工位和立式装箱工位分别实现侧向装箱和立式装箱；但是并没有对堆垛好的整体盒体料垛进行定位整平，这样在装箱过程中容易出现盒体位置偏移而影响装箱。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种高效自动堆垛盒体的装箱设备及方法，能够实现快速顶升堆垛以形成料垛，并对料垛进行移送后实现定位整平，有效避免装箱过程中料垛的盒体出现位置偏差而影响装箱效率。

2、本发明一方面提供如下技术方案：一种高效自动堆垛盒体的装箱设备，包括进料通道、第一机座、设置在第一机座内的堆料装置、位于堆料装置上方的夹取装置、第二机座、设置在第二机座内的送料装置、撑箱装置和位于第二机座一侧的箱体输送通道，堆料装置包括两个相对设置的第一限位组件和第一支撑组件，进料通道设置在堆料装置的一侧且与限位组件之间形成的堆料通道连接，第一支撑组件向堆料通道内凸出设置且在限位组件的开口槽内转动设置，位于堆料通道下方设有顶升组件，堆料通道内且位于第一支撑组件的上方形成堆料区域，夹取装置的夹手组件通过设置在第一机座上的第一驱动组件在堆料区域与送料装置之间移动设置，送料装置包括翻转组件、推料组件、第二支撑组件和下压组件，推料组件将夹手组件中的料垛推送至翻转组件进行定位，翻转组件通过设置在第二机座上的第二驱动组件在推料组件与第二支撑组件之间移动设置，下压组件滑动设置在第二机座上并与第二支撑组件对齐后，从翻转组件的上下两侧对翻转组件中的料垛进行整平，撑箱装置设置在送料装置的一端，撑箱装置通过设置在第二机座上的第三驱动组件上下移动后将箱体输送通道上的空箱撑开，下压组件吸附整平后的料垛穿过撑箱装置后进行装箱。

3、以上设置，在两个相对设置的第一限位组件形成堆料通道后，能够通过顶升组件将进入到堆料通道内的盒体顶起至堆料区域内进行堆垛，同时使得第一支撑组件对每次顶升后堆垛的盒体层起到支撑作用，以在第一支撑组件上方堆垛形成盒体料垛，再通过夹取装置将盒体料垛夹紧并移送进入到第二机座内且位于翻转组件与推料组件之间时，便能够通过推料组件将盒体料垛沿垂直于进料通道的水平方向推送至翻转组件的储料框体内，进而能够通过位于储料框体一侧的夹紧组件对储料框体内的盒体料垛进行压紧固定，在通过第二驱动组件带动翻转组件水平移动的过程中，翻转组件同步带动储料框体转动，这样在储料框体以及储料框体内的盒体料垛移动至第二支撑组件上方时，便能够通过下压组件和第二支撑组件分别从储料框体的上下两侧对储料框体内的盒体料垛进行压合整平，再通过下压组件将压合整平后的盒体料垛吸附抽离储料框体，以移送至撑箱装置上方，并从撑箱装置的下料口下放后装入箱体输送通道，这样整个输送过程便能够实现快速顶升堆垛以形成料垛，并对料垛进行移送后实现定位整平，有效避免装箱过程中料垛的盒体出现位置偏差而影响装箱效率。

4、进一步的，所述堆料装置还包括与第一限位组件、第一支撑组件连接的调节组件，第一限位组件和第一支撑组件均连接在承托板的顶部，调节组件带动两个第一限位组件沿垂直于进料通道的方向移动后形成堆料通道，顶升组件在竖直方向上顶起输送至堆料通道内的盒体并移动至高于第一支撑组件的位置后，通过支撑顶升后的盒体在堆料区域进行堆垛；

5、调节组件包括双向螺旋丝杆、第一连接块、第一连接座、承托板、设置在第一机座上的第一滑轨和连接在承托板底部且与第一滑轨滑动连接的第五滑块，第一限位组件和第一支撑组件均连接在承托板的顶部，设置在第一滑轨之间的双向螺旋丝杆两端通过第一连接座与第一机座连接，双向螺旋丝杆的一端设有转动手柄，在双向螺旋丝杆的两端分别螺纹连接有第一连接块，第一连接块的另一端与承托板连接。

6、以上设置，在盒体没有进入堆料通道之前，能够先通过调节组件调整两个相对设置的第一限位组件位置，使得两个第一限位组件中的限位板间距与进料通道的宽度相匹配，从而使得两个第一限位组件之间形成堆料通道，然后盒体进入堆料通道后位于顶升组件上，从而能够通过顶升组件带动盒体向上移动，并且盒体在上升的过程中，使得盒体的两侧挤压第一支撑组件，在盒体上升至高于第一支撑组件后，第一支撑组件的第一支撑板在弹性件的作用下进行复位，从而对上升后的盒体进行支撑，接着顶升组件复位进行下一轮盒体顶升，这样能够通过多次盒体顶升并在堆料区域形成盒体堆垛，从而能够对盒体实现快速顶升堆垛并形成料垛，以方便后续料垛实现快速转移。

7、进一步的，所述第一限位组件包括限位板和压料组件，限位板连接在承托板上，限位板上设有一个以上且沿竖直方向设置的通槽，压料组件包括第二连接座、第一导杆、连接板、连接杆、下压杆和滑板，第二连接座连接在限位板的一侧，第一导杆的两端分别与第二连接座连接，滑板的两端分别套接在第一导杆上且与第一导杆滑动连接，连接板的一端连接在滑板上，连接板的另一端穿过通槽后在限位板的另一侧与连接杆的一端连接，沿竖直方向设置的连接杆另一端与下压杆连接。

8、以上设置，在顶升组件顶起进料通道内的盒体后，使得盒体的顶部与下压杆抵接，进而推动下压杆沿竖直方向上升，而在盒体堆垛完成并移走后，在连接杆、滑板以及下压杆的自身重力下，使得滑板带动连接杆和下压杆沿竖直方向下降至原始位置。

9、进一步的，所述第一支撑组件设置在限位板的一侧，限位板上设有与通槽垂直且位于通槽下方的开口槽，第一支撑组件包括支撑杆、第一支撑板、弹性件和两个连接在承托板顶部的第一支撑座，支撑杆的两端分别与第一支撑座转动连接，第一支撑板的一端通过第一固定件连接在支撑杆上，第一支撑板的另一端向进料通道内倾斜凸出设置形成倾斜部，弹性件的两端分别与第一限位组件和设置在支撑杆上的第二固定件连接，位于第一支撑座之间设有连接在承托板上的第二连接座，第二连接座上设有位于支撑杆下方的限位杆；

10、顶升组件包括第二驱动气缸、安装板、第二导杆、顶升座和传送带，第二驱动气杆连接在安装板上，安装板的两端连接在第一机座上，第二导杆的一端与顶升座连接，第二导杆的另一端穿过安装板后与安装板滑动连接，第二驱动气缸的输出端与顶升座的底部连接，传送带连接在顶升座上。

11、以上设置，在堆料通道内的盒体通过顶升组件顶起的过程中，能够使得盒体的两侧分别挤压第一支撑板的倾斜部，使得第一支撑板在开口槽内转动，当盒体被顶升的高度高于第一支撑板后，第一支撑板在弹性件的弹性作用下进行复位，使得第一支撑板的倾斜部复位至堆料通道内，从而通过第一支撑板对盒体的底部进行支撑，而限位杆则能够防止第一支撑板在复位过程中摆动的角度过大，使得第一支撑板的倾斜部在摆动复位后，能够对盒体的底部刚好实现支撑作用。

12、进一步的，所述夹取装置与第一驱动组件连接，第一驱动组件带动夹取装置沿平行于进料通道的方向在堆料区域与推料组件之间移动，夹取装置包括第四连接座、设置在第四连接座上的第二滑轨、第五驱动气缸、与第二滑轨滑动连接的第四滑块和夹手组件，夹手组件包括固定臂、第一夹臂、第二夹臂、双轴气缸和无杆气缸，固定臂的一端分别与第四滑块和第五驱动气缸的输出端连接，第一夹臂连接在固定臂上，无杆气缸设置在固定臂上，无杆气缸的气缸滑块与固定臂滑动连接，双轴气缸与无杆气缸之间通过连接臂连接，第二夹臂与双轴气缸的输出端连接。

13、以上设置，能够通过第五驱动气缸带动夹手组件沿竖直方向升降以调整位置，以便于使得夹手组件夹取堆料区域内的盒体料垛，而无杆气缸的气缸滑块在固定臂上移动后，便能够通过连接臂和双轴气缸带动第二夹臂移动，从而使得第一夹臂与第二夹臂之间的间距大于盒体料垛的长度，然后无杆气缸反向移动，带动第二夹臂移动，通过第二夹臂和第一夹臂对盒体料垛进行夹持，然后通过双轴气缸带动第二夹臂运动对盒体料垛进行进一步夹持固定，提高对盒体料垛的夹持可靠性。

14、进一步的，所述翻转组件与设置在机座上的第一驱动组件输出端连接后，沿与进料通道垂直的水平方向滑动设置在第二机座上，第二机座内设有两个沿垂直于料通道垂直方向且平行设置的第一滑杆，第一滑杆上套接有与第一滑杆滑动连接的第一滑块，第一滑块与翻转组件连接形成一体；

15、第二驱动组件包括第一驱动电机、第一主动轮、第一从动轮和第一传动带，第一驱动电机连接在第二机座的安装座上，第一驱动电机的输出端通过减速箱与第一主动轮连接，第一传动带套接在第一主动轮与第一从动轮之间，第一主动轮与第一从动轮之间通过第一传动带进行传动连接，第一传动带与翻转组件连接。

16、以上设置，能够通过第一驱动电机带动第一传动带传动，进而能够带动翻转组件通过第一滑块与第一滑轨的滑动连接实现水平方向移动。

17、进一步的，所述翻转组件包括旋转电机、第一固定板和储料框体，旋转电机设置在第一固定板的一侧，储料框体设置在第一固定板的另一侧，储料框体内部为中空结构，第一固定板的下端凸出形成有固定块，固定块通过夹板与锁紧件配合后与第一传动带连接，第一固定板的一侧与第一滑块连接，旋转电机的输出端从第一固定板的一侧穿过第一固定板的另一侧后与储料框体连接，储料框体上与旋转电机相对的一侧设有夹紧组件；

18、夹紧组件包括第一驱动气缸、第一固定座和压板，第一固定座连接在储料框体上且与旋转电机相对的一侧，第一驱动气缸连接在第一固定座上，第一驱动气缸的输出端贯穿储料框体侧壁后与设置在储料框体内的压板连接。

19、以上设置，在推料组件将夹取装置上的盒体料垛推入储料框体后，便能够通过第一驱动气缸带动压板移动，进而将盒体料垛压紧固定在储料框体内，防止后续在翻转过程中盒体料垛发生松动而掉落，再通过旋转电机带动夹紧组件、储料框体以及储料框体内的盒体料垛形成的整体实现转动，以将储料框体翻转预设角度，进而方便后续从储料框体的上下两侧对储料框体内的盒体料垛进行整平。

20、进一步的，所述推料组件包括第二固定座、第二驱动气缸和推料板，第二固定座连接在第二机座上，第二驱动气缸连接在第二固定座上，第二驱动气缸的输出端与推料板连接，第二驱动气缸带动推料板沿平行于第一滑杆的方向移动，推料板与储料框体相对设置，移动伸缩复位后的推料板与储料框体之间的间距与进料通道的宽度相匹配；

21、下压组件包括第三驱动组件、第四驱动组件、滑动座、连杆体和下压块，下压块设有吸盘，第四驱动组件设置在第二机座上，滑动座通过第四驱动组件沿水平方向滑动设置在第二机座上，第三驱动组件设置在滑动座上，连杆体的一侧设有齿条，设置在连杆体另一侧的第二滑杆与设置在滑动座上的第二滑块滑动连接，沿竖直方向设置的连杆体穿过滑动座后与下压块连接形成一体，第三驱动组件的转动轴上连接有与齿条相匹配啮合传动的齿轮；

22、第二支撑组件包括第三固定座、第三驱动气缸和第二支撑板，第三固定座连接在第二机座上，第三驱动气缸连接在第三固定座上，第三驱动气缸的输出端与第二支撑板连接，第三驱动气缸带动第二支撑板沿竖直方向移动，第二支撑板与转动预设角度后的储料框体对齐设置。

23、以上设置，便于通过推料板将通过夹取装置夹持且输送至推料板与储料框体之间的盒体料垛沿垂直于进料通道的方向推送至储料框体内，从而完成快速接料，在翻转组件带动翻转后的盒体料垛位于第二支撑组件与下压块之间时，能够通过第三驱动气缸带动第二支撑板移动抵接在储料框体底部，从而对储料框体内的盒体料垛进行支撑，，同时通过第三驱动组件带动齿轮与齿条进行啮合传动，进而使得下压块在竖直方向上升降，从而与第二支撑组件配合，从储料框体的上下两侧对盒体料垛进行整平。

24、进一步的，所述撑箱装置包括连接架、两个以上且设置在第二机座上的第四固定座、设置在第四固定座上的第四驱动气缸、第二固定板和连接在第二固定板上的第三导杆，第四驱动气缸的输出端与第二固定板连接，位于第二固定板两端的第三导杆穿过第四固定座上的套筒后与第四固定座滑动设置，第二固定板的两端分别与连接架上的第四导杆连接，连接架的中部设有下料口，连接架上且位于下料口的下方设有倾斜设置的导向板。

25、以上设置，这样便能够第四驱动气缸带动第二固定板上下升降，进而带动连接架升降，从而能够使得导向板插入位于连接架下方的空箱口，以便于后续整平后的盒体料垛通过下料口快速精准装入空箱内。

26、本发明另一方面提供如下技术方案：一种高效自动堆垛盒体的装箱的工作方法，包括以下步骤：

27、s1、通过顶升组件将输送至堆料通道内的盒体层沿竖直方向顶起，同时通过位于顶升组件与进料通道之间阻挡组件阻挡进料通道的盒体继续输送进入堆料通道内，当盒体层被顶升至高于第一支撑组件后，第一支撑组件的第一支撑板在弹性件的作用下复位并凸出堆料通道内从盒体层的底部对盒体层进行支撑，同时压料组件压合在盒体层的顶部；

28、s2、重复步骤s1，直到盒体层在堆料区域内堆垛达到预设层数并形成盒体料垛后，通过第一驱动组件带动夹取装置移动至盒体料垛上方，并通过夹手组件夹紧盒体料垛，然后通过第一驱动组件将夹紧的第一驱动组件移出堆料区域并移动到推料组件与翻转组件之间；

29、s3、通过推料组件将盒体料垛沿垂直于夹取装置移动的方向推送至翻转组件储料框体内，夹取装置复位，然后通过夹紧组件对储料框体内的盒体料垛压紧固定，接着通过第二驱动组件带动翻转组件移动至下压组件与第二支撑组件之间，同时在翻转组件的移动过程中，通过翻转组件的旋转电机带动储料框体转动至预设角度；

30、s4、通过第二支撑组件抵接在转动预设角度后的储料框体底部，对储料框体的盒体料垛进行支撑，然后通过下压组件从储料框体的上方下降并抵接在盒体料垛顶部，通过第二支撑组件与下压组件的配合从盒体料垛的上下两侧对压紧在储料框体内的盒体料垛进行整平，接着通过下压组件吸附整平后盒体料垛移动至撑箱装置上方；

31、s5、通过箱体输送通道上的定位组件阻挡空箱停留在撑箱装置的下方后，然后通过第四驱动气缸带动撑箱装置的连接架下降后，使得连接架上的导向板插入位于连接架下方的空箱口，下压组件吸附整平后的盒体料垛从连接架的上方穿过连接架的下料口后装入空箱内。

32、以上方法，通过堆料装置的第一限位组件、第一支撑组件以及顶升组件的配合，能够快速精准地将输送至堆料通道内的盒体层顶起至堆料区域内进行堆垛，以形成盒体料垛，进而通过夹取装置夹紧盒体料垛移送至送料装置，并通过送料装置的翻转组件、推料组件、第二支撑组件和下压组件的配合，能够将盒体料垛进行定位、翻转并进行整平，最后将整平后的盒体料垛从撑箱装置的下料口精准下放至箱体输送通道上的空箱内，以完成装箱。