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发表时间:2020-08-03 06:02 

  直接跌落式装箱机的设计_环境科学/食品科学_工程科技_专业资料。包装与食品机械 2012 年第 30 卷第 3 期 直接跌落式装箱机的设计 崔 岩,屠凤莲,石卓栋 ( 北京强度环境研究所,北京 100076) 摘要: 介绍了现有技术中移位跌落式装箱机及其存在

  包装与食品机械 2012 年第 30 卷第 3 期 直接跌落式装箱机的设计 崔 岩,屠凤莲,石卓栋 ( 北京强度环境研究所,北京 100076) 摘要: 介绍了现有技术中移位跌落式装箱机及其存在的问题,在此基础上设计了一种新型直接跌落 式装箱机,该装箱机改变了进桶方式,桶经过分道理排后直接进入装箱工位,利用其特殊的翻板装置和 动力同步装置将桶准确地装入纸箱中。该装箱机减少了桶的移位动作,提高了装箱速度; 去除了推桶机 构和防倒桶机构,缩小了装箱机的体积,降低了制造成本。 关键词: 跌落式装箱机; 翻板机构 ; 动力同步机构 中图分类号: TB486. 1 文献标识码: A 文章编号: 1005 - 1295( 2012) 03 - 0044 - 03 doi: 10. 3969 / j. issn. 1005 - 1295. 2012. 03. 011 The Design of Direct Drop Packing Machine CUI Yan,TU Feng-lian,SHI Zhuo-dong ( Beijing Institute of Structure & Environment,Beijing 100076,China) Abstract: The article introduces the shift - drop packing machine in the existing technology and its problems. On this basis,a new direct - drop packing machine is designed. The way of transporting bottles is changed. After arrayed in some rows,the bottles go directly into the packing station. By the special turnover plate machine and the power synchronization machine,the bottles drop into the cartons. The packing speed is improved as a result of cancelling the shift action of the bottles. Without the pushing bottles machine and the anti - down bottles machine,this direct - drop packing machine is dwindled in size,and its manufacturing cost is reduced. Key words: drop packing machine; turnover plate machine; power synchronization machine 0 引言 目前我国灌装生产线逐渐向全自动化、高速 度、高精度 方 向 发 展。其 中 0. 5 ~ 6L 塑 料 桶 或 塑料瓶( 以下均简称桶) 的小包装生产线的自动 装 箱 方 式 也 逐 渐 趋 向 多 样 性 ,例 如 机 器 人 装 箱 、 机 械 抓 取 式 装 箱 、跌 落 式 装 箱 等 ,而 跌 落 式 装 箱 机 由 于 其 结 构 简 单 、运 行 可 靠 、成 本 低 等 优 点 被 广泛应用[1 - 2]。现有技 术 中 跌 落 式 装 箱 机 都 是 移位跌落 式 装 箱 机,即 装 满 物 料 的 桶 进 入 装 箱 机 后 ,需 要 将 桶 移 到 装 箱 位 才 能 落 桶 装 箱 ,辅 助 时间较 长,很 难 提 高 装 箱 速 度。本 文 设 计 的 直 接 跌 落 式 装 箱 机 ,缩 短 了 辅 助 时 间 ,提 高 了 装 箱 速度; 并且 结 构 简 单,成 本 低 廉,具 有 更 大 的 实 用性和推广性。 1 移位跌落式装箱机 1. 1 结构组成 收稿日期: 2012 - 05 - 11; 修稿日期: 2012 - 05 - 22 作者简介: 崔岩( 1965 - ) ,男,机器人装箱机本科,高级工程师; 从事液体灌装生产线设计。 通信作者: 屠凤莲( 1971 - ) ,女,博士,工程师; 从事液体灌装生产线 号,E - mail: tufenglian@ 163. com。 44 直接跌落式装箱机的设计———崔岩,屠凤莲,石卓栋 根据桶的输送形式,移位跌落式装箱机又分 为单排移位式和多排移位式。这种装箱机主要由 压桶机构、推桶机构、防倒桶机构、翻板机构、纸箱 定位机构等组成,如图 1 所示。 ( a) 装箱机侧视图 ( b) 单排移位俯视图 ( c) 多排移位俯视图 图 1 移位跌落式装箱机 1 - 装箱机框架 2 - 桶输送机 3 - 桶 4 - 压桶机构 5 - 挡桶机构 6 - 护栏 7 - 翻板 8 - 驱动气缸 9 - 纸箱 10 - 纸箱输送机 11 - 纸箱定位机构 12 - 推桶机构 13 - 从动轴 14 - 锥齿轮 15 - 驱动轴 16 - 防倒桶机构 两种移位式装箱机具有共同特点,桶输送机 与装箱位置错开,桶从输送机进入装箱机后需要 推桶机构将桶推到装箱位,由于推桶行程较长,为 防止桶被推倒,一般设有防倒桶机构。装箱机最 关键的是翻板机构,4 块翻板在同一水平面上,它 们由各自的轴带动可以翻转,4 根轴靠 4 对互相 啮合的锥齿轮连接,轴的驱动力是 2 个气缸,2 个 气缸同时动作,保证 4 块翻板的同步性。翻板的 作用是支撑推过来的桶、向下翻转打开纸箱页、引 导靠自重下落的桶准确落入纸箱中。压桶机构的 作用是阻挡其它桶进入装箱位,以免翻板落桶时 出现卡 桶、乱 桶 现 象。全自动装箱机质量好待 装 箱 的 桶 靠 护 栏 来 定 位[3]。 1. 2 工作原理 假定装箱规格为桶 m × n 排列,对于单排移 位式装箱机,桶从输送机单列过来,行进到装箱位 置的侧面,玻璃瓶装箱机推桶机构 每 次 将 m 个 桶 推 进 装 箱 位 置,多功能纸箱装箱机推 n 次,即形成桶 m × n 排列的装箱规格,如 图 1( b) 所示; 对于多排移位式装箱机,桶经过分 道理排后,n 列桶从分道输送机行进到装箱位置 的侧面,推桶机构将 m × n 排列的桶一起推到装 箱位置,如图 1 ( c) 所示。同时,下方的纸箱定位 机构把纸箱输送机输送过来的空纸箱定位在装箱 位的正下方。当 m × n 个桶到装箱位后,气缸驱 动翻板向下翻转打开纸箱页,桶靠自重落入纸箱 中,完成装箱动作,然后翻板恢复原位等待下一步 装箱。 1. 3 存在问题 如图 1( b) 、( c) 所示。这种移位跌落式装箱 机推桶行程长,推桶机构和防倒桶机构体积大,因 而装箱机外形比较庞大,制造成本比较高; 另一方 面,推桶机构和防倒桶机构的往复运动,增加了装 箱的辅助时间,AG真人旗舰厅因而整体装箱速度很难提高,尤其 单排移位式装箱机,装箱速度更低。例如对于 4L 桶的 2 × 3 排列,一般多排移位式装箱机不超过 500 箱 / h; 单排移位式装箱机不超过 300 箱 / h。 2 直接跌落式装箱机 2. 1 结构组成 直接跌落式装箱机在结构设计上做了很大改 进,其创新点是上下 2 层翻板装置和动力同步传 递装置: 翻板分上下 2 层,上层 3 块板和一块固定 板与分道理排输送机位置正对,形成桶的行进通 道,下层小翻板在固定板的正下方; 2 层翻板由动 力同步传递装置来驱动,该装置包括上下错落安 装的 2 个气缸、上下 2 层互相啮合的锥齿轮和双 联齿轮[4 - 5],如图 2 所示。 45 包装与食品机械 2012 年第 30 卷第 3 期 ( a) 侧视图 ( b) 俯视图 图 2 直接跌落式装箱机 1 - 装箱机框架 2 - 下层驱动气缸 3 - 下层翻板 4 - 下层驱动轴 5 - 桶输送机 6 - 桶 7 - 双联齿轮 8 - 固定板 9 - 压桶机构 10 - 护栏 11 - 上层翻板 12 - 锥齿轮 13 - 上层驱动轴 14 - 上层从动轴 15 - 上层驱动气缸 16 - 纸箱 17 - 纸箱输送机 18 - 纸箱定位机构 2. 2 工作原理 直接跌落式装箱机目前已申请专利,并生产 同样,假定装箱规格为桶 m × n 排列,直接跌 多台,分别在中石油、中石化等润滑油自动生产线 落式装箱机与移位跌落式装箱机不同点是: 没有 中使用,用户反映良好,性能稳定,速度大幅度提 桶的移位动作。桶经过分道理排后,n 列桶从分 高,对于 1L 桶 3 × 4 排列和 4L 桶 2 × 3 排列,装箱 道输送机直接行进到装箱机的装箱位,桶在装箱 速度可达到 700 箱 / h。 机的固定板和上层翻板上行进的动力是靠输送机 上的桶推挤而进入装箱位的。压桶机构将第 m + 3 结束语 1 排桶压住以防止其它桶进入装箱位,待装箱的 桶靠护栏来定位,m × n 排列的桶和纸箱都到位 后,动力同步传递装置的 2 个气缸驱动翻板向下 翻转打开纸箱页,落桶装箱,完成装箱动作。 2. 3 性能特点及设备现状 直接跌落式装箱机具有以下特点: ( 1) 翻板装置与桶的输送机位置正对,桶行 进到翻板装置上就可以直接跌落装箱,无需进行 桶的移位动作; 直接跌落式装箱机采用 PLC 程控[6],操作简 便,适用范围广,可用于多种规格产品的装箱,特 别适合中小塑料桶自动生产线中与开箱机、封箱 机等自动化设备共同使用。该设备装箱准确、速 度快,并且结构简单、成本低,因此具有广阔的市 场前景。 参考文献: ( 2) 翻板装置分上下 2 层,上层有 3 块板,作 [1] 黄颖为. 包装机械结构与设计[M]. 北京: 化学工业 用是支撑待装箱的桶、向下翻转打开纸箱页,并对 出版社,2007. 下落的桶有导向作用。下层翻板在靠近输送机一 侧,作用是打开纸箱页,下层翻板的上面是一块固 定的过渡板,该板与上层翻板和输送机的链板在 同一平面,构成桶的行进通道; ( 3) 动力同步传递装置: 连接 2 个气缸的驱动 轴分上下 2 层,上层的一个驱动轴和 2 个从动轴靠 2 对锥齿轮啮合传动,上层的 2 个从动轴和下层的 驱动轴靠上下锥齿轮和中间的双联锥齿轮啮合传 动。2 个气缸由一个电磁阀控制,动作一致,互相 啮合的锥齿轮保证上下 2 层翻板的动作同步性。 [2] 杨晓青. 包装机械与设备[M]. 北京: 国防工业出版 社,2009. [3] 周春国,童林. 啤酒瓶装箱机的运动分析[J]. 机械科 学与技术,2000,19( 4) : 590 - 591. [4] 张有良,王茹,张国安,等. 全自动高速纸箱包装机箱 板供给速度的研究[J]. 包装与食品机 械,2011,29 ( 2) : 27 - 30. [5] 曾珊琪,程大勇. 自动装盒机料仓的研究与设计[J]. 包装与食品机械,2011,29( 4) : 41 - 43. [6] 马栋棋. PLC 在电泵快速测试系统中的应用[J]. 流 体机械,2011,39( 11) : 54 - 57. 46