一种高速自动加盖机构的制作方法

1.本发明属于食品包装设备技术领域，具体涉及一种结构紧凑，自动化程度高，加盖作业速度快，能够有效提升生产效率，盒盖的加盖精准、连接稳固性强的高速自动加盖机构。


背景技术：

2.现有包装纸盒上的纸盒盖的加盖工序，大多是采用人工作业的方式，不但工作效率低，盒盖的连接稳固性差，而且产品的外观质量参差不齐，食品卫生等级低。另外，已有的一些自动加盖装置的结构复杂、体积庞大，且加盖的精准度低，运行故障率高；并且，在自动加盖作业的过程中，经常会出现焊接底座与输送过程中的包装纸盒相互干涉的情况，所以加盖机构的动作速度不能够过快，进而阻碍了加盖速度的进一步提升，生产效率低。故有必要对现有技术的包装纸盒自动加盖机构予以改进。


技术实现要素：

3.本发明就是针对上述问题，提供一种结构紧凑，自动化程度高，加盖作业速度快，能够有效提升生产效率，盒盖的加盖精准、连接稳固性强的高速自动加盖机构。
4.本发明所采用的技术方案是：该高速自动加盖机构包括设置在纸盒输送机构一侧的连接基座，其特征在于：所述连接基座上活动设置有摆动取盖机构，摆动取盖机构的前端设置有超声波焊接底座；所述摆动取盖机构的下方、连接基座上，设置有纵向布置的超声波焊接头，超声波焊接头的后部通过焊接头滑动座与连接基座上的焊接滑台气缸的移动滑台相连；并且，超声波焊接头前部的焊接端和摆动取盖机构的超声波焊接底座，分别位于包装纸盒的焊盖部位的两侧；同时，所述摆动取盖机构前端的超声波焊接底座的上方，设置有竖向布置的送盖导轨，所述送盖导轨的下端，还设置有用于将待焊接纸盒盖推送到超声波焊接底座上的推盖机构。
5.所述摆动取盖机构包括设置在连接基座上的摆动支撑座，摆动支撑座上设置有摆动连接架，摆动连接架通过摆动转轴与摆动支撑座转动相连，摆动转轴的驱动端与摆动驱动电机的输出端相连；并且，所述摆动连接架上还设置有焊接压合导向套，焊接压合导向套内滑动设置有焊接压合导向柱，所述焊接压合导向柱的前端设置有超声波焊接底座，焊接压合导向柱上、经由焊接压合导向套而穿过摆动连接架的后端，则设置有压合伸缩板，且固定设置在摆动连接架上的压合驱动气缸的压合缸伸缩杆与所述压合伸缩板相连。以利用摆动驱动电机来驱使摆动连接架以及焊接压合导向柱前端的超声波焊接底座，一同上、下摆动，从送盖导轨的下端逐个取下待焊接纸盒盖；并且，在下摆位置，通过压合驱动气缸的压合缸伸缩杆推动压合伸缩板，从而带动超声波焊接底座沿着焊接压合导向柱、在摆动连接架的焊接压合导向套内往复移动，进而与超声波焊接头配合、实现对待焊接纸盒盖的超声波焊接。
6.所述超声波焊接底座由焊接底座主体构成，焊接底座主体的上部设置有压合避让
豁口，且所述焊接底座主体上、朝向送盖导轨的一侧，还设置有导轨配合凹槽；所述焊接底座主体的下部、与超声波焊接头相配合的一侧，设置有用于与待焊接纸盒盖相连的焊接件连接部；焊接底座主体下部的另外一侧，设置有冷却水进出口，冷却水进出口与焊接底座主体内部的循环冷却水道相连通。以通过焊接底座主体将超声波焊接底座与摆动取盖机构的前端固定相连，并且，在超声波焊接底座与超声波焊接头相互压合、焊接的时候，利用焊接底座主体上部的压合避让豁口以及导轨配合凹槽，来有效避让送盖导轨下端的结构，确保压合焊接的顺利进行。
7.所述焊接底座主体下部的焊接件连接部，还设置有找平调节组件；所述找平调节组件包括设置在焊接底座主体下部的球面凹槽内的球面调节块，球面调节块的中部活动设置有固定插杆，所述固定插杆插接在球面凹槽中部的固定插孔内。以利用固定插杆将球面调节块设置在焊接底座主体下部的球面凹槽内，并通过球面调节块与球面凹槽的球面接触，来有效增加找平调节组件调整的自由度，进而灵活调节待焊接纸盒盖与包装纸盒之间接触面的平整程度。
8.所述球面调节块由调节块主体构成，调节块主体的后侧设置有球形面，且球面调节块后侧的球形面与焊接底座主体下部的球面凹槽相配合；所述调节块主体的前侧设置有焊接平面，调节块主体的中部还设置有插杆插接孔，所述固定插杆插接在插杆插接孔内。以通过球面调节块后侧的球形面，与焊接底座主体下部的球面凹槽形成球面接触，同时，将待焊接纸盒盖的接触面设置在球面调节块前侧的焊接平面上，保证焊接质量。
9.所述固定插杆由插杆杆体构成，插杆杆体的前端设置有纸盒盖连接部，纸盒盖连接部的前侧设置有纸盒盖适配凹槽，纸盒盖连接部的后侧设置有调节块配合球面；同时，所述插杆杆体的中部，还设置有用于与真空连接口相连的工艺通孔；相应地，所述球面调节块前侧的焊接平面的中部，设置有用于与调节块配合球面相配合的插杆配合球面槽；并且，所述固定插杆的插杆杆体与球面调节块的插杆插接孔之间，设置有调节间隙。以利用固定插杆前端纸盒盖连接部后侧的调节块配合球面，与球面调节块前侧的插杆配合球面槽形成的球面接触，来便于球面调节块对焊接平面的顺畅调节；并通过真空将待焊接纸盒盖吸附在固定插杆前端的纸盒盖连接部上。
10.所述固定插杆前端的纸盒盖连接部的外侧，还设置有胶圈卡接槽，胶圈卡接槽内设置有用于弹性卡接待焊接纸盒盖的橡胶圈。以通过纸盒盖连接部外侧设置的橡胶圈，将待焊接纸盒盖弹性卡接在固定插杆的前端，进而便于待焊接纸盒盖与找平调节组件之间的连接和分离。
11.所述推盖机构利用过渡连接块与送盖导轨的下端相连，并且，过渡连接块还通过导轨固定板与连接基座上的导轨连接架相连；同时，所述导轨固定板上、推盖机构的下方，还设置有用于超声波焊接头穿过的超声焊头过孔。以通过过渡连接块，将推盖机构固定在送盖导轨下端，并利用导轨固定板把整个送盖导轨与连接基座的导轨连接架固定相连，且将超声波焊接头经由超声焊头过孔穿过导轨固定板、向前伸出到推盖机构前端的下方。
12.所述推盖机构包括与过渡连接块相连的u型导向槽，u型导向槽由导槽主体构成，导槽主体的中部设置有落盖滑槽，落盖滑槽上端的开口与送盖导轨的下端相连，导槽主体的下端设置有推盖出口；所述推盖出口的后侧设置有推盖气缸，推盖气缸沿与送盖导轨相垂直的纵向布置，推盖气缸通过推盖缸连接座与u型导向槽的导槽主体固定相连，并且，推
盖气缸的伸缩端设置有能够从推盖出口伸出的推盖卡爪；所述推盖卡爪的下端设置有盒盖卡槽，推盖卡爪的上端设置有盒盖下落导槽，且所述推盖卡爪的后侧还通过推盖导向杆与推盖缸连接座上的导向孔活动相连。以使送盖导轨下端的待焊接纸盒盖，经由u型导向槽的落盖滑槽、落入到下端推盖出口位置处的推盖卡爪上；之后，再利用推盖气缸来推动推盖卡爪以及其上的待焊接纸盒盖，一同朝向位于上摆位置的超声波焊接底座移动，进而将推盖机构上的待焊接纸盒盖推送到超声波焊接底座的焊接件连接部上。
13.所述推盖机构的上方，还设置有挡盖放盖机构；所述挡盖放盖机构包括挡盖放盖气缸，挡盖放盖气缸的伸缩端设置有伸缩连接块，伸缩连接块上设置有朝向送盖导轨上的待焊接纸盒盖布置的挡盖上杆，挡盖上杆的后侧设置有联动弯板，联动弯板的一端与伸缩连接块固定相连，联动弯板的另一端则设置有朝向挡盖上杆布置的放盖下杆，且所述放盖下杆位于挡盖上杆的下方。以利用设置在联动弯板上的放盖下杆，暂时挡住送盖导轨最下端的待焊接纸盒盖，并且，在需要向下方的推盖机构输送待焊接纸盒盖的时候，通过挡盖放盖气缸的伸缩，来使伸缩连接块带动挡盖上杆和放盖下杆联动，进而让待焊接纸盒盖从向侧部移位开的放盖下杆处、下落到推盖机构上，同时，利用与放盖下杆联动的挡盖上杆暂时挡住上方的待焊接纸盒盖，确保一次只通过一个盒盖。
14.本发明的有益效果：由于本发明采用设置在纸盒输送机构一侧的连接基座，连接基座上活动设置有摆动取盖机构，摆动取盖机构的前端设置有超声波焊接底座；摆动取盖机构的下方、连接基座上，设置有超声波焊接头，超声波焊接头的后部通过焊接头滑动座与连接基座上的焊接滑台气缸相连；超声波焊接头前部的焊接端和摆动取盖机构的超声波焊接底座，分别位于包装纸盒的焊盖部位的两侧；摆动取盖机构前端的超声波焊接底座的上方，设置有竖向布置的送盖导轨，送盖导轨下端设置有推盖机构的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，自动化程度高，加盖作业速度快，可确保纸盒盖和包装纸盒的连续、顺利输送，能够有效提升生产效率，盒盖的加盖精准、连接稳固性强，保证产品质量的稳定性。
附图说明
15.图1是本发明的一种结构示意图（摆动取盖机构上摆、取盖）。
16.图2是图1中的摆动取盖机构的一种结构示意图。
17.图3是图2的a向视图。
18.图4是图2中的超声波焊接底座的一种结构示意图。
19.图5是图4的b向视图。
20.图6是图5的内部结构剖视图。
21.图7是图5中移除找平调节组件后的一种结构示意图。
22.图8是图6中的球面调节块的一种结构示意图。
23.图9是图6中的固定插杆的一种结构示意图。
24.图10是图8中的球面调节块和图9中的固定插杆的一种连接结构剖视图。
25.图11是图1中的送盖导轨和推盖机构的一种连接结构示意图。
26.图12是图11的c向视图。
27.图13是图11中的挡盖放盖机构的一种结构示意图。
28.图14是图11中的推盖机构的一种结构示意图。
29.图15是图14中的u型导向槽的一种结构示意图。
30.图16是图14中的推盖卡爪的一种结构示意图。
31.图17是本发明的摆动取盖机构下摆、焊盖的一种使用状态示意图。
32.图中序号说明：1连接基座、2摆动取盖机构、3送盖导轨、4推盖机构、5超声波焊接头、6焊接头滑动座、7焊接滑台气缸、8超声波焊接底座、9纸盒输送机构、10包装纸盒、11摆动支撑座、12摆动连接架、13摆动转轴、14摆动驱动电机、15焊接压合导向套、16焊接压合导向柱、17压合伸缩板、18压合驱动气缸、19导轨连接架、20压合缸伸缩杆、21焊接底座主体、22压合导柱连接部、23压合避让豁口、24找平调节组件、25待焊接纸盒盖、26冷却水进出口、27真空连接口、28导轨配合凹槽、29球面凹槽、30球面调节块、31固定插杆、32固定插孔、33调节块主体、34球形面、35焊接平面、36插杆插接孔、37插杆配合球面槽、38插杆杆体、39调节块配合球面、40纸盒盖连接部、41纸盒盖适配凹槽、42胶圈卡接槽、43工艺通孔、44调节间隙、45导轨固定板、46超声焊头过孔、47过渡连接块、48挡盖放盖机构、49挡盖放盖气缸、50伸缩连接块、51挡盖上杆、52联动弯板、53放盖下杆、54 u型导向槽、55推盖气缸、56推盖缸连接座、57推盖卡爪、58导槽主体、59落盖滑槽、60推盖出口、61推盖导向杆、62盒盖卡槽、63盒盖下落导槽。
具体实施方式
33.根据图1～17详细说明本发明的具体结构。该高速自动加盖机构包括设置在纸盒输送机构9一侧的连接基座1，连接基座1上活动设置有摆动取盖机构2。摆动取盖机构2包括设置在连接基座1上的两个摆动支撑座11，且两个摆动支撑座11之间设置有摆动连接架12，摆动连接架12的两端分别通过摆动转轴13与摆动支撑座11转动相连；同时，其中一个摆动转轴13的驱动端与摆动驱动电机14的输出端相连。
34.转动设置在两个摆动支撑座11之间的摆动连接架12上，还设置有两组焊接压合导向套15，两组焊接压合导向套15内分别滑动设置有焊接压合导向柱16。焊接压合导向柱16的前端，固定设置有超声波焊接底座8；焊接压合导向柱16上、经由焊接压合导向套15而穿过摆动连接架12的后端，则设置有压合伸缩板17，且固定设置在摆动连接架12上的压合驱动气缸18的压合缸伸缩杆20与压合伸缩板17相连；进而利用摆动驱动电机14来驱使摆动连接架12以及焊接压合导向柱16前端的超声波焊接底座8，一同上、下摆动，从送盖导轨3的下端逐个取下待焊接纸盒盖25。并且，在焊接压合导向柱16的下摆位置，通过压合驱动气缸18的压合缸伸缩杆20推动压合伸缩板17，以带动前端的超声波焊接底座8沿着焊接压合导向柱16、在摆动连接架12的焊接压合导向套15内往复移动，从而与超声波焊接头5配合、实现对待焊接纸盒盖25的超声波焊接。
35.超声波焊接底座8由焊接底座主体21构成，焊接底座主体21的后侧，分别通过两个压合导柱连接部22与两组焊接压合导向柱16的前端相连。并且，焊接底座主体21的上部，设置有用于避让送盖导轨3下端结构的压合避让豁口23；焊接底座主体21上、朝向送盖导轨3的一侧，还设置有导轨配合凹槽28。焊接底座主体21的下部、与超声波焊接头5相配合的一侧，设置有用于与待焊接纸盒盖25相连的焊接件连接部，焊接件连接部通过找平调节组件24与焊接底座主体21的下部活动相连。同时，焊接底座主体21下部的另外一侧，设置有冷却水进出口26，冷却水进出口26与焊接底座主体21内部的循环冷却水道相连通，以利用循环
冷却水道中、循环流动的冷却液体，来带走高速焊接过程中、超声波焊接底座8所产生的热量；并且，在超声波焊接底座8与超声波焊接头5相互压合、焊接的时候，利用焊接底座主体21上部的压合避让豁口23以及导轨配合凹槽28，来有效避让送盖导轨3下端的结构，确保压合焊接的顺利进行。
36.找平调节组件24包括设置在焊接底座主体21下部的球面凹槽29内的球面调节块30，球面调节块30的中部活动设置有固定插杆31，固定插杆31插接在球面凹槽29中部的固定插孔32内；以利用固定插杆31将球面调节块30设置在焊接底座主体21下部的球面凹槽29内，并通过球面调节块30与球面凹槽29的球面接触，来有效增加找平调节组件24调整的自由度，进而灵活调节待焊接纸盒盖25与包装纸盒10之间接触面的平整程度。球面调节块30由调节块主体33构成，调节块主体33的后侧设置有球形面34，且球面调节块30后侧的球形面34与焊接底座主体21下部的球面凹槽29相配合。调节块主体33的前侧设置有焊接平面35，调节块主体33的中部还设置有插杆插接孔36，固定插杆31插接在插杆插接孔36内；进而通过球面调节块30后侧的球形面34，与焊接底座主体21下部的球面凹槽29形成球面接触，同时，将待焊接纸盒盖25的接触面设置在球面调节块30前侧的焊接平面35上，保证焊接质量。
37.找平调节组件24的固定插杆31由插杆杆体38构成，插杆杆体38的前端设置有纸盒盖连接部40，纸盒盖连接部40的前侧设置有纸盒盖适配凹槽41，纸盒盖连接部40的后侧设置有调节块配合球面39；同时，插杆杆体38的中部，还设置有用于与真空连接口27相连的工艺通孔43。相应地，球面调节块30前侧的焊接平面35的中部，设置有用于与调节块配合球面39相配合的插杆配合球面槽37。并且，固定插杆31的插杆杆体38与球面调节块30的插杆插接孔36之间，设置有调节间隙44。从而，利用固定插杆31前端纸盒盖连接部40后侧的调节块配合球面39，与球面调节块30前侧的插杆配合球面槽37形成的球面接触，来便于球面调节块30对焊接平面35的顺畅调节；并通过真空将待焊接纸盒盖25吸附在固定插杆31前端的纸盒盖连接部40上。为了便于待焊接纸盒盖25与找平调节组件24之间的连接和分离，固定插杆31前端的纸盒盖连接部40的外侧，还设置有胶圈卡接槽42，胶圈卡接槽42内设置有用于弹性卡接待焊接纸盒盖25的橡胶圈；以通过纸盒盖连接部40外侧设置的橡胶圈，将待焊接纸盒盖25弹性卡接在固定插杆31的前端。
38.摆动取盖机构2的下方、连接基座1上，设置有朝向纸盒输送机构9上的包装纸盒10、纵向布置的超声波焊接头5；超声波焊接头5的后部通过焊接头滑动座6与连接基座1上的焊接滑台气缸7的移动滑台相连。并且，超声波焊接头5前部的焊接端和摆动取盖机构2前端的超声波焊接底座8，分别位于纸盒输送机构9上的包装纸盒10焊盖部位的两侧。同时，摆动取盖机构2前端的超声波焊接底座8的上方，设置有竖向布置的送盖导轨3，送盖导轨3的下端，还设置有用于将待焊接纸盒盖25推送到超声波焊接底座8上的推盖机构4。推盖机构4利用过渡连接块47与送盖导轨3的下端相连，且过渡连接块47还通过导轨固定板45与连接基座1前侧的导轨连接架19相连。同时，导轨固定板45上、推盖机构4的下方，还设置有用于超声波焊接头5穿过的超声焊头过孔46；进而通过过渡连接块47，将推盖机构4固定在送盖导轨3下端，并利用导轨固定板45把整个送盖导轨3与连接基座1的导轨连接架19固定相连，且将超声波焊接头5经由超声焊头过孔46穿过导轨固定板45、向前伸出到推盖机构4前端的下方。
39.推盖机构4包括与过渡连接块47相连的u型导向槽54，u型导向槽54由导槽主体58构成，导槽主体58的中部设置有落盖滑槽59，落盖滑槽59上端的开口与送盖导轨3的下端相连，导槽主体58的下端设置有推盖出口60。推盖出口60的后侧设置有推盖气缸55，推盖气缸55沿与送盖导轨3相垂直的纵向布置，推盖气缸55通过推盖缸连接座56与u型导向槽54的导槽主体58固定相连；并且，推盖气缸55的伸缩端设置有能够从推盖出口60伸出的推盖卡爪57。推盖卡爪57的下端设置有用于托举待焊接纸盒盖25的盒盖卡槽62，推盖卡爪57的上端设置有盒盖下落导槽63；且推盖卡爪57的后侧还通过推盖导向杆61与推盖缸连接座56上的导向孔活动相连。从而，使送盖导轨3下端的待焊接纸盒盖25，经由u型导向槽54的落盖滑槽59、落入到下端推盖出口60位置处的推盖卡爪57上；之后，再利用推盖气缸55来推动推盖卡爪57以及其上的待焊接纸盒盖25，一同朝向位于上摆位置的超声波焊接底座8移动，进而将推盖机构4上的待焊接纸盒盖25推送到超声波焊接底座8的焊接件连接部上。
40.推盖机构4的上方、送盖导轨3下端的位置，还设置有挡盖放盖机构48。挡盖放盖机构48包括挡盖放盖气缸49，挡盖放盖气缸49的缸体通过连接板与送盖导轨3的下端相连；挡盖放盖气缸49的伸缩端则设置有伸缩连接块50，且伸缩连接块50上设置有朝向送盖导轨3上的待焊接纸盒盖25布置的挡盖上杆51。挡盖上杆51的后侧设置有联动弯板52，联动弯板52的一端与伸缩连接块50固定相连，联动弯板52的另一端设置有朝向挡盖上杆51布置的放盖下杆53，且放盖下杆53位于挡盖上杆51的下方。进而利用设置在联动弯板52上的放盖下杆53，暂时挡住送盖导轨3最下端的待焊接纸盒盖25，并且，在需要向下方的推盖机构4输送待焊接纸盒盖25的时候，通过挡盖放盖气缸49的伸缩，来使伸缩连接块50带动挡盖上杆51和放盖下杆53联动，让待焊接纸盒盖25从向侧部移位开的放盖下杆53处、下落到推盖机构4上，同时，利用与放盖下杆53联动的挡盖上杆51，来暂时挡住上方的待焊接纸盒盖25，从而确保挡盖放盖机构48的每次动作、只有一个盒盖通过。
41.该高速自动加盖机构使用时，首先，摆动驱动电机14驱使摆动连接架12以及焊接压合导向柱16前端的超声波焊接底座8，一起向上摆动到取盖位置（如图1所示）；然后，利用推盖机构4的推盖气缸55来推动推盖卡爪57以及其上的待焊接纸盒盖25，一同经由u型导向槽54的推盖出口60、朝向位于上摆位置的超声波焊接底座8移动，从而将推盖机构4上的待焊接纸盒盖25、推送到超声波焊接底座8的焊接件连接部上。此时，挡盖放盖机构48的联动弯板52上的放盖下杆53，暂时挡住送盖导轨3最下端的待焊接纸盒盖25。之后，摆动驱动电机14驱使摆动连接架12以及前端的超声波焊接底座8（已经取完待焊接纸盒盖），一同向下摆动到焊盖位置（如图17所示）。当焊接压合导向柱16下摆到位之后，通过压合驱动气缸18的压合缸伸缩杆20推动压合伸缩板17，进而带动前端的超声波焊接底座8沿着焊接压合导向柱16、在摆动连接架12的焊接压合导向套15内，向后侧移动；同时，焊接滑台气缸7带动焊接头滑动座6上的超声波焊接头5相前侧移动，从而利用超声波焊接头5与超声波焊接底座8的压合焊接，将待焊接纸盒盖25焊接在包装纸盒10上（如图17所示）。
42.在超声波焊接头5与超声波焊接底座8对纸盒盖进行超声波焊接的过程中，伸出挡盖放盖机构48的挡盖放盖气缸49的伸缩端，使伸缩连接块50带动挡盖上杆51和放盖下杆53联动，进而让送盖导轨3最下端的待焊接纸盒盖25，从移位开的放盖下杆53处、下落到下方的推盖机构4上，并使待焊接纸盒盖25，经由u型导向槽54的落盖滑槽59、落入到下端推盖出口60位置处的推盖卡爪57上，为下一个取盖动作做准备。同时，利用与放盖下杆53联动的挡
盖上杆51，来暂时挡住上方的待焊接纸盒盖25，以确保每次动作、只有一个盒盖通过（如图13所示）。随后，挡盖放盖气缸49的伸缩端收回到初始挡盖位置。焊接完成后的超声波焊接头5与超声波焊接底座8反向动作、分离开来，之后，摆动驱动电机14驱使摆动连接架12以及前端的超声波焊接底座8（之前取完的待焊接纸盒盖已经被焊接在包装纸盒上），再次向上摆动到取盖位置，且纸盒输送机构9带动包装纸盒10前移一个工位，以进行下一个上摆取盖、下摆焊盖的作业循环。