一种石材切割刀具的自动包装设备的制作方法

1.本发明涉及自动化包装设备技术领域，具体涉及一种石材切割刀具的自动包装设备。


背景技术：

2.石材切割机械也叫石材切石机械是一种由切割刀组、石料输送台、定位导板及机架组成的多刀多级石材切割机。切割刀组在石料输送台上部并置于机架上，切割刀组之间固定定位导板，切割刀组由电动机、皮带、刀轮轴、切割刀具组成，切割刀具固定在刀轮轴上。切割刀具由钢材制成，且呈中心具有轴孔的圆环状。
3.在进行石材切割的过程中，对于不同大小的石材，不仅需要调整切割刀组的参数，且需要更换相对应尺寸的切割刀具，因为，石材切割机械通常配套有多个切割刀具。
4.目前，在对切割刀具尤其是成套切割刀具进行包装时，需要将多个切割刀具放置到包装盒中对应的刀具固定孔位上，难以通过自动化设备实现，因为，通常采用人工将多个切割刀具放置到包装盒中的方式进行包装，导致包装效率低下。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种石材切割刀具的自动包装设备，以解决现有技术中包装效率低下的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种石材切割刀具的自动包装设备，包括：输送通道，用于逐个输出至少一种尺寸的刀具，所述输送通道以末端向下的方式倾斜设置；排列装置，设置在所述输送通道的末端，所述排列装置用于将所述输送通道输出的多个刀具按照成套刀具标准中各个刀具的相对位置排列成待包装的成套刀具；同步封装装置，设置在所述排列装置的末端，所述同步封装装置用于对所述排列装置输出的所述成套刀具进行包装。
7.作为本发明的一种优选方案，所述排列装置包括排列平台和排列机器人，所述同步封装装置设置在所述排列平台的末端，所述排列平台上具有与所述成套刀具中多个刀具一一对应的多个排列位，多个所述排列位之间的相对位置关系与所述成套刀具中多个刀具之间的相对位置关系相同；所述排列机器人包括升降驱动机构、平面驱动机构，以及用于从所述输送通道接收刀具的机械手，所述机械手通过所述平面驱动机构设置在所述升降驱动机构上，所述平面驱动机构用于驱动所述机械手向所述输送通道的末端进行运动，并驱动所述机械手将从所述输送通道接收的刀具与所述排列平台上对应的所述排列位进行对齐，且所述平面驱动机构在所述升降驱动机构的驱动下带动所述机械手下降，以使所述机械手接收的刀具被放置到对应的所述排列位上。
8.作为本发明的一种优选方案，所述平面驱动机构包括矩形框架和滑动安装在所述矩形框架上的动轨总成，所述矩形框架水平设置并安装在所述升降驱动机构上，所述动轨总成滑动安装在所述矩形框架的相互平行的两侧框体上，所述动轨总成上滑动安装有滑动平台，所述滑动平台的滑动方向与所述动轨总成的滑动方向呈相互垂直关系，所述机械手安装在所述滑动平台上。
9.作为本发明的一种优选方案，还包括安装在所述矩形框架上的加固板，所述加固板位于所述排列平台上的正上方，所述加固板的朝向所述排列平台的底部安装有多个定位柱，多个所述定位柱与所述排列平台上的多个所述排列位一一对应并对齐，且所述加固板上安装有吸附组件，所述机械手将从所述输送通道接收的刀具套设在所述定位柱上，所述吸附组件用于对套设在所述定位柱上的刀具进行吸附和释放；所述排列平台的相对于所述同步封装装置的前端贯穿开设有避让长孔，所述避让长孔用于在所述升降驱动机构驱动所述矩形框架时，供所述动轨总成和所述滑动平台避让所述排列平台。
10.作为本发明的一种优选方案，所述输送通道设置有多个，多个所述输送通道的末端在水平方向上间隔分布，多个所述输送通道均位于所述矩形框架的同一侧，每个所述输送通道均输送同一尺寸的刀具，所述输送通道的末端设置有呈半圆形的弧形挡板，且所述输送通道的末端设置有开设有开口向下的下料孔，所述弧形挡板的内周壁所在的圆的直径与所述输送通道输送的刀具的外径相同，所述下料孔的孔径不小于所述输送通道输送的刀具的外径，所述机械手具有用于插入刀具的轴孔中的固定机械指。
11.作为本发明的一种优选方案，所述机械手包括机械臂、固定机械指和顶升气缸，所述机械臂的一端安装在所述滑动平台上且另一端安装有所述固定机械指，所述固定机械指竖向安装在所述机械臂上，所述顶升气缸安装在机械臂上，所述顶升气缸与所述固定机械指相邻设置，固定机械指在所述动轨总成和所述滑块的驱动下与所述下料孔的轴心对齐。
12.作为本发明的一种优选方案，所述下料孔内滑动安装有与所述下料孔同轴设置的接料盘，所述输送通道上安装有连接所述接料盘的竖向驱动组件，所述接料盘开设有贯穿顶部和底部的径向通槽和中心孔，所述中心孔与所述接料盘同轴设置；所述径向通槽沿所述接料盘的径向设置且连通所述中心孔，所述中心孔的孔径不小于所述输送通道输送的刀具上的轴孔的孔径，所述径向通槽贯穿所述接料盘的朝向所述矩形框架的一侧。
13.作为本发明的一种优选方案，所述顶升气缸设置有三个，三个所述顶升气缸围绕所述固定机械指等间隔设置，所述顶升气缸的活塞杆的端部安装有缓冲胶垫。
14.作为本发明的一种优选方案，所述吸附组件包括套设在所述定位柱外的电磁线圈、环形底座和弹簧，所述电磁线圈通过所述环形底座吊装在所述加固板的底部，所述弹簧安装在所述加固板的底部并与所述环形底座插接配合，所述弹簧的底部所在平面位于所述电磁线圈的底部所在平面的下方。
15.作为本发明的一种优选方案，所述环形底座的底部开设有环形槽，所述电磁线圈嵌入安装在所述环形槽中，且所述环形槽中还嵌入安装有环形衔铁。
16.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明通过排列装置将成套的多个刀具按照包装要求进行排列后再由同步封装
装置进行包装，实现了同步封装装置同时对多个刀具进行包装，不仅提高了包装效率，且方便根据包装盒的类型、包装盒的大小等包装要求来调整多个刀具的布局排列方式，提高了自动包装设备的适应性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
18.图1为本发明实施例的整体结构示意图；图2为本发明实施例的平面驱动机构的结构示意图；图3为本发明实施例的机械手的结构示意图；图4为本发明实施例的接料盘的示意图；图5为本发明实施例的弧形挡板的示意图；图6为本发明实施例的吸附组件的结构示意图。
19.图中的标号分别表示如下：1
‑
输送通道；2
‑
排列装置；3
‑
同步封装装置；4
‑
排列位；5
‑
加固板；6
‑
定位柱；7
‑
吸附组件；8
‑
弧形挡板；9
‑
下料孔；10
‑
接料盘；11
‑
竖向驱动组件；12
‑
环形衔铁；13
‑
避让长孔；14
‑
缓冲脚垫；201
‑
排列平台；202
‑
排列机器人；2021
‑
升降驱动机构；2022
‑
平面驱动机构；2023
‑
机械手；20221
‑
矩形框架；20222
‑
动轨总成；20223
‑
滑动平台；20231
‑
固定机械指；20232
‑
机械臂；20233
‑
顶升气缸；701
‑
电磁线圈；702
‑
环形底座；703
‑
弹簧；7021
‑
环形槽；1001
‑
径向通槽；1002
‑
中心孔。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.如图1至图6所示，本发明提供了一种石材切割刀具的自动包装设备，包括：输送通道1，用于逐个输出至少一种尺寸的刀具，输送通道1以末端向下的方式倾斜设置；排列装置2，设置在输送通道1的末端，排列装置2用于将输送通道1输出的多个刀具按照成套刀具标准中各个刀具的相对位置排列成待包装的成套刀具；同步封装装置3，设置在排列装置2的末端，同步封装装置3用于对排列装置2输出的成套刀具进行包装。
22.其中，成套刀具标准包括包装盒中刀具的规格和数量。
23.具体的，在输送通道1的前端，钢制的中心具有轴孔的刀具通过人工或自动化送料设备放入输送通道1中，输送通道1一般性的为末端向下倾斜设置，以实现输送通道1对刀具的无动力输送。
24.当刀具由输送通道1的末端输出后被排列装置2接收，排列装置2根据包装，将输送通道1输出的多个刀具以叠加、平铺的方式进行排列摆放，而排列摆放后的成套刀具则被同步封装装置3直接包装，或被输送至同步封装装置3进行包装。
25.在上述实施例中，成套刀具排列在具有多个刀具固定孔位的包装盒上，包装盒被送至同步封装装置3进行进一步的塑封，或者，成套刀具被排列在下膜上，随后，同步封装装置3将上膜与排列有成套刀具的上膜进行复合后，对被上膜与下膜包裹的成套刀具进行真空塑封包装，同步封装装置3具体采用的包装方式根据实际包装需要进行选择。本发明实施例旨在通过排列装置2对多个待包装的刀具进行排列，以方便同步封装装置3对多个刀具进行同步包装，从而达到提高包装效率的目的，且能够匹配适应现有的如真空包装、盒装的自动化包装生产线，利于现有自动化包装生产线以较低成本实现效能的提高。
26.其中，成套刀具中多个刀具的排列方式有，多个刀具均叠加排列、多个刀具均平铺排列，以及在平铺排列的某个或多个刀具上再叠加排列刀具。并且，优选的采用直径较大的刀具在下而直径较小的刀具在上的方式进行叠加排列，而平铺排列的多个刀具的布局方式，根据包装要求进行选择，例如，按照刀具尺寸由大到小排列在同一列上，或者多个刀具的被排成多列，相邻两列的刀具的排列方向相反，即一列刀具按照刀具尺寸由大到小排列，而另一列刀具按照刀具尺寸由小到大排列，以充分利用包装的空间。
27.本发明通过排列装置2将成套的多个刀具按照包装要求进行排列后再由同步封装装置3进行包装，实现了同步封装装置3同时对多个刀具进行包装，不仅提高了包装效率，且方便根据包装盒的类型、包装盒的大小等包装要求来调整多个刀具的布局排列方式，提高了自动包装设备的适应性。
28.其中，排列装置2包括排列平台201和排列机器人202，同步封装装置3设置在排列平台201的末端，排列平台201上具有与成套刀具中多个刀具一一对应的多个排列位4，多个排列位4的相对位置关系与成套刀具中多个刀具的相对位置关系相同；排列机器人202包括升降驱动机构2021、平面驱动机构2022，以及用于从输送通道1接收刀具的机械手2023，机械手2023通过平面驱动机构2022设置在升降驱动机构2021上，平面驱动机构2022用于驱动机械手2023向输送通道1的末端进行运动，并驱动机械手2023将从输送通道1接收的刀具与排列平台201上对应的排列位4进行对齐，且平面驱动机构2022在升降驱动机构2021的驱动下带动机械手2023下降，以使机械手2023接收的刀具被放置到对应的排列位4上。
29.排列位4根据同步封装装置3采用的封装方式而相应的由包装盒上的刀具固定孔位形成，或是直接形成于排列平台201上，以匹配适应采用真空包装方式的同步封装装置3。
30.升降驱动机构2021通常为包括气缸或油缸等具有同等功能的升降部件，平面驱动机构2022至少具有在一个水平方向驱动机械手2023进行动作的功能，如无杆气缸、电轨等具有同等功能的平面驱动部件，且通过驱动方向不同的如无杆气缸和电轨的组合，实现平面驱动机构2022在水平相互垂直的两个方向驱动机械手2023进行运动的功能。
31.具体的，平面驱动机构2022驱动机械手2023向输送通道1的末端进行运动，输送通道1的末端输出的刀具被机械手2023接收后，平面驱动机构2022驱动机械手2023运动至排列位4的上方，随后，升降驱动机构2021驱动机械手2023下降，使机械手2023上的刀具被放置到对应的排列位4上，待刀具放置平稳后，机械手2023将刀具释放，并在升降驱动机构2021和平面驱动机构2022的驱动下对下个刀具进行接收和排列。
32.平面驱动机构2022包括矩形框架20221和滑动安装在矩形框架20221上的动轨总成20222，矩形框架20221水平设置并安装在升降驱动机构2021上，动轨总成20222滑动安装在矩形框架20221的相互平行的两侧框体上，动轨总成20222上滑动安装有滑动平台20223，滑动平台20223的滑动方向与动轨总成20222的滑动方向呈相互垂直关系，机械手2023安装在滑动平台20223上；排列平台201的相对于同步封装装置3的前端贯穿开设有避让长孔13，避让长孔13用于在升降驱动机构2021驱动矩形框架20221时，供动轨总成20222和滑动平台20223避让排列平台201。
33.动轨总成20222的两端滑动安装在矩形框架20221的框体上，动轨总成20222一般性包括电轨和安装在电轨两端的滑动驱动机构，滑动平台20223安装在电轨的滑动块上。矩形框架20221的作用在于，对动轨进行支撑，并通过两端的框体对两侧的安装有动轨的框体进行定位。
34.还包括安装在矩形框架20221上的加固板5，加固板5位于放置在排列平台201上的排列模板的正上方，加固板5的朝向排列平台201的底部安装有多个定位柱6，多个定位柱6与排列平台201上的排列模板上的多个圆孔排列位4一一对应并同轴对齐，且加固板5上安装有吸附组件7，机械手2023将从输送通道1接收的刀具套设在定位柱6上，吸附组件7用于对套设在定位柱6上的刀具进行吸附的吸附组件7和释放。
35.当成套刀具被机械手2023套设在多个定位柱6上后，矩形框架20221被升降驱动机构2021驱动下降，并通过加固板5带动套设在多个定位柱6上的道具下降至对应的多个排列位4的正上方，从而当吸附组件7将刀具释放时，成套刀具的多个刀具则被准确地放置到相应的排列位4上，实现多个刀具或成套道具同步放置到排列平台201上的多个排列位4上，从而大幅提高整体的包装效率。而加固板5的设置，一方面加强了边框20221的结构强度，另一方面，为多个定位柱6提供了安装位置。定位柱6与吸附组件7配合，为机械手2023输送过来的刀具提供了定位，且当吸附组件7采用电磁力吸附刀具时，定位柱6上可套设多个刀具，从而进一步提高排列效率。
36.在上述实施例上进一步优化的是，输送通道1设置有多个，多个输送通道1的末端在水平方向上间隔分布，多个输送通道1均位于矩形框架20221的同一侧，每个输送通道1均输送同一尺寸的刀具，输送通道1的末端设置有呈半圆形的弧形挡板8，且输送通道1的末端设置有开设有开口向下的下料孔9，弧形挡板8的内周壁所在的圆的直径与输送通道1输送的刀具的外径相同，下料孔9的孔径不小于输送通道1输送的刀具的外径，机械手2023具有用于插入刀具的轴孔中的固定机械指20231。
37.机械手2023在将要接收的刀具到达输送通道1的下料孔9前，将机械手2023移动至位于下料孔9下方固定的接收位置，当输送通道1输送的刀具通过下料孔9掉落后，掉落的刀具通过轴孔套设在机械手2023的固定机械指20231上，以实现机械手2023对接收的刀具的
定位，并且，固定机械指20231上可套设多个刀具，机械手2023将移动固定机械指20231移动至多个输送通道1的下料孔9下方的接收位置，可实现机械手2023在进行排列前，接收单个输送通道1输出的多个刀具，以及接收多个输送通道1输出的多个刀具，达到提高机械手2023将刀具套设到定位柱6上的效率，从而提高包装整体的效率。
38.输送通道1仅输送一种尺寸的刀具，利于使输送通道1内部的宽度匹配所要输送的刀具的直径，从而提高输送通道1的输送刀具位置的精度，以利于机械手2023准确地从输送通道1接收刀具（通道1内部的宽度略大于刀具的直径，以利于刀具在输送通道1中的滑动）。并且，输送至输送通道1末端的刀具被弧形挡板8所截停，由于弧形挡板8的内轮廓呈弧形，且弧形挡板8的内周壁所在圆的直径与输送通道1输送刀具的直径相适应，从而使被弧形挡板8截停的刀具在重力作用下与弧形挡板8的内周壁吻合，避免刀具在两侧方向上发生偏离而影响机械手2023对刀具的接收。
39.机械手2023包括机械臂20232、固定机械指20231和顶升气缸20233，机械臂20232的一端安装在滑动平台20223上且另一端安装有固定机械指20231，固定机械指20231竖向安装在机械臂20232上，顶升气缸20233安装在机械臂20232上，顶升气缸20233与固定机械指20231相邻设置，固定机械指20231在动轨总成20222和滑块的驱动下与下料孔9的轴心对齐。
40.具体的，滑动平台20223和机械臂20232在动轨总成20222的驱动下向输送通道1的下料孔9的下方运动，直至固定机械指20231运动到接收位置，下料孔9下落的刀具套设在固定机械指20231上并被顶升气缸20233支撑，随后，机械臂20232被驱动向与接收的道具对应的定位柱6的下方运动，直至固定机械指20231与对应的定位柱6对齐，随后，顶升气缸20233驱动刀具沿固定机械指20231和定位柱6上升，使刀具转移到定位柱6上并被吸附组件7吸附。
41.下料孔9内滑动安装有与下料孔9同轴设置的接料盘10，输送通道1上安装有连接接料盘10的竖向驱动组件11，接料盘10开设有贯穿顶部和底部的径向通槽1001和中心孔1002，中心孔1002与接料盘10同轴设置；径向通槽1001沿接料盘10的径向设置且连通中心孔1002，中心孔1002的孔径不小于输送通道1输送的刀具上的轴孔的孔径，径向通槽1001贯穿接料盘10的朝向矩形框架20221的一侧。
42.输送至输送通道1的末端的刀具被弧形挡板8截停后停止在接料盘10上，当成套刀具中仅有一个此输送通道1对应的刀具时，接料盘10被竖向驱动组件11驱动下降，直至在接料盘10下方的机械依次穿过中心孔1002和刀具的轴孔，随后，机械臂20232在动轨总成20222的驱动下带动固定机械指20231沿径向通槽1001脱离接料盘10，而接料盘10上的套设在固定机械指20231上的刀具则脱离接料盘10并落在顶升气缸20233上。而当成套道具中有多个此输送通道1输出的刀具时，竖向驱动组件11在接料盘10每接收一个刀具后驱动接料盘10下降与刀具厚度对应的高度，使此输送通道输出的刀具叠加在下方的刀具上。其中，竖向驱动组件11通常为气缸、电动推杆等具有往复驱动功能的部件。
43.在上述实施例上进一步优化的是，顶升气缸20233设置有三个，三个顶升气缸20233围绕固定机械指20231等间隔设置，以确保刀具被顶升气缸20233顶升时姿态的平稳。并且让，顶升气缸20233的活塞杆的端部安装有缓冲胶垫14，以缓冲刀具由接料盘10落在顶
升气缸20233时与顶升气缸20233的活塞杆发生碰撞，在延长顶升气缸20233的使用寿命、保护刀具的同时，避免或减小刀具转移至机械手2023上时发出的噪音。
44.吸附组件7包括套设在定位柱6外的电磁线圈701、环形底座702和弹簧703，电磁线圈701通过环形底座702吊装在加固板5的底部，弹簧703安装在加固板5的底部并与环形底座702插接配合，弹簧703的底部所在平面位于电磁线圈701的底部所在平面的下方。
45.弹簧703的作用在于，当电磁线圈701断电而将吸附的刀具进行释放时，通过弹簧703的推动来避免刀具卡在定位柱6上的情况发生。
46.在上述实施例上进一步优化的是，环形底座702的底部开设有环形槽7021，电磁线圈701嵌入安装在环形槽7021中，且环形槽7021中还嵌入安装有环形衔铁12，通过环形槽7021使电磁线圈701安装更加稳固，并减小周围环境对电磁线圈701产生的干扰，衔铁的作用在于传导磁力，并对电磁线圈701进行封装。
47.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。