一种柔性物料装箱前理料排列装置的制作方法

本发明涉及柔性物料装箱线，尤其是涉及一种柔性物料装箱前理料排列装置。

背景技术：

1、以卫生巾、纸尿裤、纸巾、湿巾等卫生用品为例，其作为柔性物料被广泛使用，生产后通常需要经过包装工序以便于运输、储存和销售。卫生用品的包装大致可分为装袋包装与装箱包装。装袋包装一般包括独立包装以及独立包装后进行大包装两种形式，例如先将多件产品进行小包装，形成一个独立的小包，以保证产品不受污染或受潮，并便于单独售卖与使用；随后再将多个小包装卫生用品进行大包装，形成一提式的大包装卫生用品，以便于整体售卖。装袋包装完成后，通常还需要进行装箱，以便后续运输。

2、在卫生用品等柔性物料的高速自动化生产中，装箱前的输送与理料是决定后续装箱效率与质量的关键环节。随着生产速度的不断提升，柔性物料在输送与理料过程中暴露出以下问题：

3、其一，输送环节。传统的带式输送装置在输送质地较软、质量较轻的柔性物料时，物料难以与输送带表面紧密贴合，在输送过程中容易因振动、气流扰动或惯性力作用而产生相对位移，影响后续工序的定位精度。特别是在需要间歇式启停的输送场景中（如理料、堆叠、包装等工位），输送带频繁启停会导致物料因惯性发生滑移或堆积，进而造成产品排列不整、挤压变形甚至损坏。

4、其二，理料环节。柔性物料在输送过程中容易因包装外形柔软、不规则或输送惯性而发生偏移、堆叠不齐等情况，若直接由机械手从输送装置上抓取进行理料或装箱，容易导致抓取位置不准确、排列不整齐，影响后续装箱质量与效率。目前，卫生用品的理料与装箱多采用机械手完成。一种常见的方式是：先通过一机械手将包装产品从输送线上抓取到理料台上进行理料，待理料完成后再通过另一机械手将理料完成的包装产品抓取到装箱线的箱体内，从而完成装箱。然而，这种理料与装箱方式需要设置理料台以及至少两台机械手，设备结构复杂，占用空间较大，且抓取、理料与再抓取的过程较为繁琐，导致理料与装箱效率较低，难以满足高速自动化生产的需求。

5、更为突出的是，现有技术中通常仅设置单一理料台对柔性物料进行理料。单一理料台在间歇式启停工况下，理料与抓取只能串行进行，即理料台在完成一批物料的理料排列后，需等待机械手将物料抓取移走，才能承接下一批物料进行理料，理料与抓取之间存在等待间隙，无法实现连续不间断作业。当上游输送线高速供料时，单一理料台的理料节奏难以与上游供料速度匹配，导致物料在输送线上积压，或上游设备被迫降速运行，严重制约了整体生产效率的提升。此外，柔性物料在理料台上仍难以保持整齐排列与压紧状态，后续机械手抓取时仍存在位置偏差与排列不齐的问题。

6、综上所述，现有柔性物料装箱前处理技术中，输送工序中柔性物料易因惯性、振动及气流扰动产生滑移与堆积；理料工序则存在设备结构复杂、机械手数量多、抓取与再抓取流程繁琐等问题，尤其是单一理料台的设置导致理料与抓取只能串行进行，理料效率较低，无法满足高速自动化生产的需求。因此，亟需一种能够实现柔性物料整齐理料排列、并便于机械手直接抓取装箱的装箱前理料排列装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种柔性物料装箱前理料排列装置。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种柔性物料装箱前理料排列装置，包括分流输送装置、两台定位输送装置及两台理料执行装置；

4、所述分流输送装置架设在柔性物料输入线的输出端与两台定位输送装置的入料端的上方；分流输送装置设有分流输送座与两组投料结构，分流输送座沿其长度方向具有输入端与尾端，输入端与柔性物料输入线的输出端对应；分流输送装置在输入端与尾端之间设有第一负压输送结构，第一负压输送结构在底部设有第一负压输送面，第一负压输送结构沿长度方向间隔设有两个投料位，每一投料位与一定位输送装置的入料端对应；每一投料结构与一投料位对应设置，通过第一负压输送结构在分流输送座上运作，在输入端将柔性物料的顶部负压吸附至第一负压输送面并带动柔性物料向尾端输送，且当柔性物料被吸附输送至对应投料位时，投料结构将柔性物料从第一负压输送面推离，使其脱离负压吸附并下落至下方的入料端；

5、两台定位输送装置在分流输送装置的一侧相对设置，每一定位输送装置设有定位输送座，所述定位输送座沿长度方向设有与入料端相对的出料端，且在入料端与出料端之间设有第二负压输送结构；第二负压输送结构在顶部设有第二负压输送面，且第二负压输送面沿长度方向设有备料段与出料段，通过第二负压输送结构在定位输送装置上运作，在入料端承接柔性物料并带动柔性物料向出料端输送；

6、每一理料执行装置对应设置在一定位输送装置的一侧；理料执行装置包括理料台、平移推送结构及定位执行结构；所述理料台与对应定位输送装置的出料段并置设置，理料台在顶部具有理料面，理料面与第二负压输送面平齐，且理料面与出料段相邻的一侧边相抵接；所述理料面在远离出料段的侧边上安装有第一挡板，第一挡板与出料段平行设置；理料面在相邻入料段的端边上安装有第二挡板，第二挡板与第一挡板垂直设置，以第一挡板与第二挡板围成理料区，且理料区自靠近第一挡板的一侧向靠近出料段的一侧间隔形成有若干理料位；

7、所述平移推送结构设置在理料台与对应定位输送装置远离分流输送装置的一端之间，并位于出料段与理料区的下方；平移推送结构设有能够沿出料段与理料区往复平移的推送端，推送端上设有推送杆，推送杆位于出料段与理料区的上方，并能够与出料段上的柔性物料相抵推，以供推送杆在平移推送结构的驱动下，自出料段远离理料区的一侧向理料区方向逐次平移并复位，从而逐次将柔性物料从出料段推送至各理料位，使柔性物料在理料区上整齐排列；

8、所述定位执行结构设置在理料台上，定位执行结构设有执行推架，执行推架能够相对理料区朝向或远离第二挡板方向往复位移，且执行推架的顶部伸出于理料面；当柔性物料在理料区上排列完成后，所述执行推架在定位执行结构的驱动下朝向第二挡板方向移动，以将理料区上的柔性物料抵推压紧，使柔性物料在理料区上保持整齐排列与压紧状态，便于后续装箱机械手准确抓取并完成装箱。

9、作为本发明进一步技术方案：所述第一负压输送结构包括第一负压风箱、分流输送带及第一驱动结构；所述输入端与尾端分别可转动地安装有多根第一转轴，所述第一负压风箱安装在输入端与尾端之间，第一负压风箱的侧壁上间隔设置有若干个第一吸风接口，各第一吸风接口与第一负压风箱的内部腔体相连通，用于连接外部负压气源；所述第一负压风箱底部设有第一吸附板面，第一吸附板面上沿其长度方向设有若干个与第一负压风箱内部腔体连通的第一吸风孔；

10、所述分流输送带的两端绕设于输入端与尾端的多根第一转轴上，分流输送带下侧工作面贴合于第一负压风箱的第一吸附板面并覆盖第一吸风孔，且分流输送带上开设有若干第一气孔，各第一气孔与第一吸风孔相重叠，第一负压风箱内部的负压依次经第一吸风孔、第一气孔作用于柔性物料，以将柔性物料吸附于分流输送带的下侧面；且所述第一吸附板面上的第一吸风孔与分流输送带上的第一气孔维持重叠状态；

11、所述第一驱动结构安装在第一负压风箱的一侧，第一驱动结构的传动端设置至第一负压风箱的上方，分流输送带的上侧面绕设到第一驱动结构的传动端上，以通过第一驱动结构驱动分流输送带循环运行。

12、作为本发明进一步技术方案：所述分流输送装置包括支撑架；所述支撑架设置在分流输送座的一侧，其在朝向分流输送座的一面设有第一升降驱动结构，第一升降驱动结构与分流输送座传动连接，以带动分流输送座相对柔性物料输入线（40）的输出端与两台定位输送装置的入料端升降。

13、作为本发明进一步技术方案：所述分流输送座包括主座、设置在主座一侧的侧座及间隔设置主座与侧座之间的若干根连接杆，以若干根连接杆将主座与侧座连接；所述主座上设有所述第一负压输送结构，所述侧座与第一升降驱动结构传动连接。

14、作为本发明进一步技术方案：所述投料结构包括投料装配板、投料驱动电机、升降牵引组件及投料执行架；所述投料装配板安装到侧座朝向投料位的一面上，投料装配板的顶部延伸到侧座的上方，且在背向投料位的一面上设有所述投料驱动电机；投料驱动电机的驱动轴穿过投料装配板伸入到投料装配板朝向投料位的一面；所述升降牵引组件设置在投料驱动电机的驱动轴与投料执行架的传动端之间，用于将投料驱动电机驱动轴的旋转运动转换为投料执行架的升降运动，以带动投料执行架升降；所述投料执行架设有与传动端垂直连接的推料端，推料端伸出到负压风箱的上方，推料端沿高度方向设有容纳第一负压风箱的穿口及在穿口的两侧相对设有将柔性物料从输送带下侧面推离的两段推料支架。

15、作为本发明进一步技术方案：所述入料端与出料端分别可转动地安装有一第二转轴；所述第二负压输送结构包括第二负压风箱、两组第一输送带组件、第二输送带组件及用于驱动至少一根第二转轴转动的第二驱动结构；所述第二负压风箱安装在入料端与出料端之间，第二负压风箱的侧壁上间隔设置有若干对第二负压风箱内部吸风的第二吸风接口，各第二吸风接口与第二负压风箱的内部腔体相连通，用于连接外部负压气源；所述第二负压风箱在顶部的中段沿长度方向设有第二吸附板面及在第二吸附板面的两侧相对设有两段承载面，第二吸附板面上沿其长度方向设有若干个与第二负压风箱内部腔体连通的第二吸风孔；

16、每一第一输送带组件与一承载面对应的安装到两根第二转轴之间；所述第二输送带组件与第二吸附板面对应的安装到两根第二转轴之间；第一输送带组件与第二输送带组件的输送带分别绕设在两根第二转轴上，且输送带的上侧工作面贴合于第二负压风箱的顶部并覆盖对应的承载面或第二吸附板面；

17、第二输送带组件的输送带上开设有若干第二气孔，当该输送带运动至第二吸附板面时，第二气孔与第二吸风孔相重叠，第二负压风箱内部的负压通过第二气孔作用于柔性物料，以将柔性物料吸附于该输送带的表面。

18、作为本发明进一步技术方案：两组第一输送带组件与第二输送带组件的输送带上沿输送方向间隔设置有若干根抵条，各抵条的两端分别与对应的第一输送带组件的输送带的外表面固定连接；各抵条的中段横跨于第二输送带组件的输送带的上方，且抵贴该输送带的外表面。

19、作为本发明进一步技术方案：所述平移推送结构包括平移驱动模块及推送执行模块；所述平移驱动模块设置在理料台与对应定位输送装置远离分流输送装置的一端之间，并位于出料段与理料区的下方，平移驱动模块设有所述推送端，推送端能够沿出料段与理料区往复平移；所述推送执行模块安装在推送端上，推送执行模块设有所述推送杆。

20、作为本发明进一步技术方案：所述推送执行模块包括安装板、升降座及升降驱动件；所述安装板安装在平移驱动模块的推送端上，所述升降座能够沿高度方向相对安装板升降地设置在安装板背向推送端的一面上，所述升降驱动件设置在安装板上并用于驱动所述升降座升降；所述推送杆的一端固定连接于所述升降座上，另一端向出料段方向延伸并位于出料段的上方；所述升降座沿高度方向升降，以调节所述推送杆的设置高度。

21、作为本发明进一步技术方案：所述定位执行结构包括定位驱动模块与所述执行推架；所述定位驱动模块安装在理料台上，其驱动方向与出料段垂直设置，定位驱动模块设有能够朝向或远离第二挡板往复位移的驱动端；所述执行推架安装在驱动端上，执行推架的顶部伸出于理料面，且执行推架顶部的高度低于推送杆的高度。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出一种柔性物料装箱前理料排列装置通过分流输送装置、两台定位输送装置及两台理料执行装置之间的配合，实现了柔性物料装箱前的高速分流、稳定输送与整齐理料排列，具体有益效果如下：

23、其一，分流输送稳定，落点准确。 分流输送装置采用第一负压输送结构，在底部第一负压输送面上产生负压，将柔性物料的顶部负压吸附至第一负压输送面并带动其向尾端输送。由于柔性物料在输送过程中始终被负压吸附固定，与输送面之间保持稳定的相对位置，有效避免了因振动、气流扰动或惯性力作用而产生的相对位移。当柔性物料被吸附输送至对应投料位时，投料结构将柔性物料从第一负压输送面推离，使其脱离负压吸附并下落至下方定位输送装置的入料端，落点准确，分流精度高，克服了传统机械推挡式分流易导致柔性物料偏转、折叠或位置漂移的问题。

24、其二，双通道并行理料，效率显著提升。 分流输送装置设有两个投料位，分别对应两台定位输送装置，两台定位输送装置在分流输送装置的一侧相对设置，每一理料执行装置对应设置在一定位输送装置的一侧，形成双通道并行理料结构。相较于现有技术中单一理料台的设置方式，本发明能够同时对接两条理料通道，分流与理料同步进行，避免了单一理料台在间歇式启停工况下理料与抓取只能串行进行、存在等待间隙的问题，使理料节奏与上游供料速度相匹配，有效提升了整体生产效率，满足高速自动化生产的需求。

25、其三，定位输送稳定，物料姿态可控。 定位输送装置采用第二负压输送结构，在顶部第二负压输送面上产生负压，将柔性物料吸附于第二负压输送面上并带动其自入料端向出料端输送。柔性物料在备料段与出料段上始终保持被吸附固定状态，避免了间歇式启停工况下物料因惯性发生滑移或堆积的问题，保证了物料在出料段上的定位精度与姿态一致性，为后续逐次推送理料提供了稳定的物料供给。

26、其四，逐次推送理料，排列整齐。 平移推送结构的平移驱动模块驱动推送端沿出料段与理料区往复平移，推送执行模块的推送杆与出料段上的柔性物料相抵推，自出料段远离理料区的一侧向理料区方向逐次平移并复位，逐次将柔性物料从出料段推送至理料区的各理料位，使柔性物料在理料区上自靠近出料段的一侧向靠近第一挡板的一侧依次整齐排列。由于推送杆每次推送一个物料至一个理料位，推送位置精确可控，避免了多个物料同时推送导致的排列不整或相互挤压，保证了理料区上物料的整齐排列。

27、其五，定位压紧，便于机械手准确抓取。 定位执行结构的定位驱动模块驱动执行推架朝向第二挡板方向移动，执行推架的顶部伸出于理料面并抵推理料区上的柔性物料，将柔性物料朝向第二挡板方向抵推压紧，使柔性物料在理料区上保持整齐排列与压紧状态。由于柔性物料在理料区上被压紧定位，后续装箱机械手抓取时位置准确、排列整齐，避免了因物料松散、偏移而导致的抓取位置偏差与排列不齐问题，有效提升了装箱质量与效率。

28、其六，结构紧凑，减少机械手数量。 本发明通过分流输送装置、定位输送装置与理料执行装置的配合，将分流、输送、理料、排列、压紧等功能集成于一体，理料完成后的柔性物料可直接由装箱机械手从理料区抓取装箱，无需设置额外的理料台，也无需通过一台机械手先抓取到理料台理料、再由另一台机械手抓取装箱，减少了机械手数量与设备占用空间，简化了理料与装箱流程，进一步提升了装箱效率。