本實用新型為一種封箱機上的全自動包裝封箱機構。

背景技術：

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，快遞運輸行業(yè)發(fā)展迅速，各行各業(yè)都使用到了包裝運輸，我國每年在包裝上的使用達到數(shù)百億之多。包裝、封箱的效率已成為制約商品生產(chǎn)效率的最重要因素。多數(shù)包裝封箱采用的是手動封箱，這樣不僅僅效率低下，浪費人力。當箱子體積過大或過小時，人為不能快速完成。然而隨著生產(chǎn)的快速發(fā)展，包裝效率卻得不到提升。直接影響了企業(yè)的利益，此外一些企業(yè)采用大型包裝封箱機，體積大，重量重，非常不利用使用及移動，還有一些機械經(jīng)常出現(xiàn)故障影響效率，更重要的一點是，由于機械機構復雜，體積龐大，往往會對人的安全造成傷害。

目前常用包裝機的最大問題是不能進行封箱操作，而且在膠帶封箱的過程不能根據(jù)紙箱的大小進行調(diào)節(jié)。僅僅只能包裝封箱一種或幾種類型的紙箱。而且封箱機構體積大，重量較重不宜移動運輸。所以要對現(xiàn)有的封箱機構進行改造，以克服上述問題，提高包裝封箱效率。因此通過對以往封箱機構進行系統(tǒng)分析，我們設計制作了一款新型的全自動包裝封箱一體機。此設計采用新型封箱機構，體積小，重量輕。結構精巧。一體機可以實現(xiàn)紙箱的包裝，封箱全自動一體。

技術實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有存在的問題；提供一種全自動包裝封箱機構；使得包裝機能夠更加的輕巧，以適應在不同場地的使用，同時也可以適應不型號規(guī)格的紙箱包裝，提生產(chǎn)包裝效率。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：主要有機械、電子控制、氣動控制三部分組成；

機械部分由機架、折疊裝置、折下蓋裝置、折上蓋裝置、傳輸裝置、膠帶封箱裝置、膠帶側(cè)封裝置連接構成；

紙箱折箱裝置部分的主折箱板固定在在組合滑塊上面，組合滑塊安裝在導軌上面，導軌通過支架安裝在機架上；副折箱板安裝滑塊上面，滑塊安裝在導軌上面，導軌通過支架安裝主折箱板上面；同時滑塊又和齒條相連，電機通過支架固定在主折箱板上；電機軸上安裝的齒輪與齒條嚙合，在導軌上進行左右運動，以此實現(xiàn)了副折箱板的左右移動。主折箱板與長氣缸相連，長氣缸安裝在機架上。折箱板、折箱擋板通過螺絲安裝在平臺上，折箱板安裝在主折箱板上，折下口板一端安裝平臺上，另一端接觸在滾輪上；滾輪安裝在機架上；傳送帶通過同步輪安裝傳送帶架上，傳送帶架安裝傳送帶組合滑塊，組合滑塊安裝導軌上，導軌通過支架固定機架上。傳送帶調(diào)節(jié)機構由電機、聯(lián)軸器、雙向絲桿、固定螺母組成。固定螺母安裝在傳送帶架上，電機安裝在機架上；傳送帶安裝在同步輪上面并通過軸和固定軸承固定在傳送帶架上面；傳送帶電機通過鏈輪鏈條與同步輪相連；傳送帶架安裝傳送帶組合滑塊，組合滑塊安裝導軌上，導軌通過支架固定機架上；折箱打桿、折箱打桿氣缸、折箱壓板和折箱壓桿固定在機架上； 膠帶前輪及其支架通過前輪切刀連桿與膠帶切刀及其支架相連；前輪支架旋轉(zhuǎn)軸、膠帶切刀旋轉(zhuǎn)軸固定在膠封箱機構架上；膠封箱機構架通過螺絲和機架相連；膠帶前輪及其支架通過前輪棘輪連桿與單向棘輪的中心軸相連；單向棘輪固定在膠封箱機構架上；膠帶后輪及膠帶后輪支架通過膠帶后輪棘輪連桿與單向棘輪的鎖死開關相連；膠封箱機構架通過前拉彈簧和膠帶前輪支架相連；膠封箱機構架通過后拉彈簧和膠帶后輪支架相連；側(cè)封箱輪子安裝在側(cè)封箱支架上，側(cè)封箱氣缸、導軌固定在側(cè)封箱支架上，紙箱壓板安裝在改良滑塊上，在改良滑塊和側(cè)封箱支架上安裝有壓板彈簧，改良滑塊通過螺絲固定在機架上面。

本實用新型的優(yōu)點是：

機架采用輕質(zhì)鋁型材設計制作完成，鋁型材特有的重量較輕，體積小，結構強度大，易于加工，拆裝等特性，從而保證了整體機械的安全穩(wěn)定的用行；

紙箱折疊裝置的作用， 當工作進行時通過氣缸的推動作用紙箱會被伸展、由平展狀態(tài)變?yōu)榱⑹介_口狀態(tài)，通過電機驅(qū)動副折箱板使紙箱左右固定支撐，使其能完整的保持立式撐展形態(tài)，達到紙箱能展開的目的；

紙箱折下蓋裝置的作用，氣缸驅(qū)動使折箱擋板打開并一直保持打開狀態(tài)， 氣缸帶動主折箱板繼續(xù)運動紙箱向前運動 此時安裝在主折箱板上的后舌擋板及安裝在工作臺上的前舌蓋擋板將紙箱的底部前后舌蓋壓入內(nèi)側(cè)壓平， 之后紙箱繼續(xù)運動通過倒V形滑道時將紙箱底部左右的舌蓋壓入內(nèi)部壓平，進而使紙箱底部的舌蓋全部折疊平整，達到折疊紙箱下蓋的目的；

紙箱校中裝置的作用，通過電機聯(lián)軸器驅(qū)動雙向絲桿可以調(diào)節(jié)立式傳輸帶的相距距離，使紙箱正好位于運輸架的中央位置，當工作進行時，單片機會根據(jù)傳感器的信息自動左右調(diào)節(jié)傳輸帶的位置，也可以通過手動開關調(diào)節(jié)，使紙箱正好被傳輸帶到達傳輸架的中央位置（保證紙箱有足夠的動力的同時將膠帶粘到箱子的正確位置）。

紙箱折上蓋裝置的作用，當單片機檢測到紙箱正好通完全過折箱擋板時，就會驅(qū)動氣缸，在氣缸的驅(qū)動下，使折桿正好能打到紙箱上面的后舌蓋，之后單片機給電機通電，立式傳輸帶開始工作，傳輸帶帶動紙箱運動，在將要運動到壓緊裝置位置時，安裝在壓緊裝置上的前擋桿將紙箱的前舌蓋壓下， 倒V形左右導向裝置將紙箱的左右舌蓋壓下，之后繼續(xù)運動到壓緊裝置，壓緊裝置將整個紙箱的上面壓平，為膠帶封箱做準備；

紙箱的傳輸裝置的作用，通過鏈輪鏈條將電機的動力傳給立式傳輸帶，立式傳輸帶是采用同步帶、同步輪，正因為這樣才能使兩側(cè)傳送帶的速度、力度相同，保證了箱子兩側(cè)面受力相同，在兩側(cè)同步帶的表面沾上了一層海綿泡沫，在提供摩擦力的方面有了強大的保證。從而保證紙箱順利的由一端運動到了另一端；

紙箱的上下膠封裝置的作用，膠帶封箱器采用新型純機械式連桿機構，利用棘輪鎖死的特性，在前輪、后輪及切刀上加裝連桿結構使其三者聯(lián)動，當箱子前額運動到與前輪接觸時前輪向后運動，前輪運動的同時通過連桿帶動切刀同時向后運動，當箱子繼續(xù)運動到前額與后輪接觸時，后輪開始運動。后輪運動到一定位置是通過連桿將前輪和切刀鎖死，當箱子的后額離開后輪時，在彈簧彈力的作用下后輪開始回位，同時前輪和切刀鎖死打開彈簧帶動前輪和切刀歸位，切刀將膠帶切斷。后輪不僅可以制動前輪，同時可以使膠帶在紙箱上抹平， 上下對稱式設計可以同時實現(xiàn)對紙箱的上下口的膠帶封裝功能，在受力上對稱抵消比較穩(wěn)定，當紙箱在傳輸帶帶動下運動時，從膠帶封箱器中通過從而實現(xiàn)了上下口同時封裝的功能；

側(cè)封箱裝置的作用， 膠帶側(cè)封箱裝置采用的是上下對稱式錯時差的結構，當紙箱從傳送帶上出來落地載箱架的上面時，上側(cè)封箱機構開始運作，同時帶動壓板向下運動，紙箱壓板在彈簧的作用下先將紙箱壓死，然后側(cè)封箱機構繼續(xù)向下運動，通過滾輪將紙箱側(cè)面封好；上側(cè)封好后上冊封箱機構歸位，同時下側(cè)封箱機構開始運作，完成上下側(cè)封箱的功能。

電路控制部分，主要由嵌入式控制裝置、開關裝置、執(zhí)行裝置三部分組成；

嵌入式控制裝置的作用，嵌入式控制裝置的核心是采用嵌入式單片機編程控制，主要由單片機STC89C51RC及其單片機開發(fā)板組成，單片機STRC89C51RC是控制整體的核心部件；在輸入相應的指令后，機體一舉一動完全由它掌控，它就是整個機體的大腦；

開關裝置的作用，本機共設有 4個開關，其中在控制面板上設有三個開關，至上而下分別是控制絲杠轉(zhuǎn)動開關、系統(tǒng)供電開關、 系統(tǒng)運行開關。還有一個開關設在了變壓器上，絲桿轉(zhuǎn)動開關將控制雙向絲桿的正反兩轉(zhuǎn)，系統(tǒng)供電開關將控制整個機器用電；系統(tǒng)運作開始開關打開整個系統(tǒng)將開始運作；變壓器開關，毋庸置疑用以實現(xiàn)其變壓功能，此開關必須在按系統(tǒng)運行開關之前將其先于按下，以使系統(tǒng)能在經(jīng)過變壓后的所需電壓下正常工作；

執(zhí)行裝置的作用，執(zhí)行裝置作為單片機的輸出信號處理原件，相當于單片機的“手腳”，作品執(zhí)行原件包括10路繼電器模塊、L298N電機驅(qū)動模塊。其中10路繼電器中有6路控制電磁換向閥的工作，剩下的4路控制電機的正反轉(zhuǎn)，L298N驅(qū)動擋板電機工作。

具有以下特點：

（1）利用棘輪鎖死和解鎖的特性，采用新型封箱機構，體積小，結構精巧，使用方便；

（2）紙箱包裝、封箱一體化，節(jié)約時間，空間；解放了生產(chǎn)力；提高了生產(chǎn)效率；

（3）利用雙向側(cè)面?zhèn)魉蛶?，可以實現(xiàn)上下同時膠帶封箱；

（4）雙側(cè)四條同步帶的結構，提供了足夠大的摩擦力帶動紙箱；

（5）雙向絲杠的調(diào)節(jié)裝置，可以調(diào)節(jié)適應不同的紙箱；

（6）機電氣一體，節(jié)約了勞動力，提高了效率；

（7）全自動一體控制，操作簡單，易學；

（8）安全系數(shù)高，靈活性好。

附圖說明

圖1為主視圖；

圖2為俯視圖；

圖3為主折箱板部分的主視圖；

圖4為主折箱板的俯視圖；

圖5為主折箱板的側(cè)視圖；

圖6為傳送帶調(diào)節(jié)裝置的結構示意圖；

圖7膠帶封箱裝置部分的主視圖；

圖8膠帶封箱裝置的俯視圖；

圖9側(cè)封箱裝置部分的主視圖；

圖10側(cè)封箱裝置的側(cè)視圖；

圖11電路控制部分的線路圖；

圖12氣動控制部分的線路圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明：主要由機械，電路控制，氣動控制三部分連接構成；

機架52是整體的機構基礎，所有裝置和機構都安裝和固定在機架上面，整體采用鋁型材框架，有利于整體的穩(wěn)定性；

紙箱折箱裝置部分的主折箱板1固定在在組合滑塊4上面，組合滑塊4安裝在導軌3上面，導軌3通過支架安裝在機架52上；副折箱板2安裝滑塊24上面，滑塊24安裝在導軌23上面，導軌23通過支架安裝主折箱板1上面。同時滑塊24又和齒條25相連，電機26通過支架固定在主折箱板1上；電機26軸上安裝的齒輪與齒條25嚙合，在導軌23上進行左右運動，以此實現(xiàn)了副折箱板2的左右移動；

主折箱板1與長氣缸53相連，長氣缸53安裝在機架52上。所有主折箱板1、副折箱板2在長氣缸53的作用下在導軌3上進行移動；因此可以用來折疊紙箱；

紙箱折下蓋裝置由折箱擋板6、折箱板7、折箱板27及折下口板8、平臺28組成；折箱板7、折箱擋板6通過螺絲安裝在平臺28上，折箱板27安裝在主折箱板1上，折下口板8一端安裝平臺28上，另一端接觸在滾輪14上；滾輪14安裝在機架52上；當長氣缸53運動將紙箱推送到平臺28上，折箱板7、折箱板27 及折下口板8將紙箱的下口端折疊完好；通過長氣缸53推送到滾輪14上。

紙箱對中裝置主要有同步輪21、傳送帶13、傳送帶架9、傳送帶組合滑塊29、導軌19、傳送帶調(diào)節(jié)機構18組成；傳送帶13通過同步輪21安裝傳送帶架9上，傳送帶架9安裝傳送帶組合滑塊29，組合滑塊29安裝導軌19上，導軌19通過支架固定機架52上。傳送帶調(diào)節(jié)機構18由電機54、聯(lián)軸器55、雙向絲桿56、固定螺母57組成。固定螺母57安裝在傳送帶架9上，電機54安裝在機架52上；當紙箱運動到滾輪14上時， 電機54工作，雙向絲桿56旋轉(zhuǎn)帶動傳送帶架9相向運動，傳送帶13相對位置變窄，夾緊紙箱。此時紙箱整好位于正中央。

紙箱傳送裝置由傳送帶13、傳送帶架9、傳送帶組合滑塊29、導軌9、傳送帶調(diào)節(jié)機構18、傳送帶電機12、同步輪21、固定軸承11、鏈輪31、鏈條32組成。傳送帶13安裝在同步輪21上面并通過軸和固定軸承11固定在傳送帶架9上面。傳送帶電機12通過鏈輪31鏈條32與同步輪21相連。傳送帶架9安裝傳送帶組合滑塊29，組合滑塊29安裝導軌19上，導軌19通過支架固定機架52上。

紙箱的上折蓋裝置主要由折箱打桿5、折箱打桿氣缸30、折箱壓桿17、折箱壓板16組成；折箱打桿5安裝機架52上，折箱打桿氣缸30固定在機架52上，折箱壓板16和折箱壓桿17固定在機架52上。當紙箱恰好位于正中央時，紙箱打桿氣缸30工作，帶動紙箱打桿5運動，將紙箱上口的一端打入，此時傳送帶電機12工作帶動傳送帶13運動，紙箱也一起向前運動，當運動到折箱壓桿17時折箱壓桿17將紙箱上口的另一端打入。當運動到折箱壓板16時，折箱壓板16將紙箱上口壓平，到此紙箱上口折疊完好。

膠帶封箱機構主要由膠封箱機構架44、膠帶前輪33、膠帶前輪支架34、前輪支架旋轉(zhuǎn)軸46、前輪切刀連桿35、前輪棘輪連桿36、棘輪連桿37、膠帶后輪40、膠帶后輪支架39、膠帶后輪棘輪連桿38、單向棘輪41、膠帶切刀43、膠帶切刀旋轉(zhuǎn)軸47、切刀支架42、前拉彈簧49、后拉彈簧48連接構成；

膠帶前輪33及其支架34通過連桿35與膠帶切刀43及其支架42相連；前輪支架旋轉(zhuǎn)軸46、膠帶切刀旋轉(zhuǎn)軸47固定在膠封箱機構架44上；膠封箱機構架44的螺絲45和機架52相連；膠帶前輪33及其支架34通過連桿36與單向棘輪41的中心軸相連；單向棘輪41固定在膠封箱機構架44上；膠帶后輪40及膠帶后輪支架39通過膠帶后輪棘輪連桿38與單向棘輪41的鎖死開關相連；膠封箱機構架44通過前拉彈簧49和膠帶前輪支架34相連；膠封箱機構架44通過后拉彈簧48和膠帶后輪支架39相連。

初始時，膠切刀43的水平位置比膠帶前輪33、膠帶后輪40低。當紙箱在傳送帶13的帶動下運動到膠帶封箱機構時，紙箱先頂起膠帶前輪33，膠帶前輪33及其支架34運動帶動前輪切刀連桿35、膠帶切刀支架42及膠帶切刀43運動；此時膠帶切刀43和膠帶前輪處33于同一水平位置。當紙箱在傳送帶13的帶動下繼續(xù)向前運動，頂起膠帶后輪40時，膠帶后輪40及其支架39運動，帶動膠帶后輪棘輪連桿38運動，并拉動單向棘輪41鎖死開關鎖死，同時膠帶前輪33及其支架34、膠帶切刀43及其支架42運動鎖死。當紙箱繼續(xù)運動，膠帶后輪40及其支架39在彈簧48的作用下回位，帶動連桿38運動，單向棘輪41的鎖死開關打開，膠帶前輪33及其支架34和膠帶切刀43及其支架42運動鎖死打開，在前拉彈簧49的作用下，膠帶前輪33及其支架34和膠帶切刀43及其支架42回位，此時膠帶切刀43的水平位置相比較膠帶前輪33膠帶后輪40較低；因此，此時可以將膠帶切斷。

側(cè)封箱裝置主要有側(cè)膠帶輪10、側(cè)封箱氣缸50、導軌51、改良滑塊20 、紙箱壓板15、壓板彈簧58組成。側(cè)封箱輪子10安裝在側(cè)封箱支架22上，側(cè)封箱氣缸50、導軌51固定在側(cè)封箱支架22 上，紙箱壓板15安裝在改良滑塊20上，在改良滑塊20和側(cè)封箱支架22上安裝有壓板彈簧58，改良滑塊20通過螺絲固定在機架52上面。當紙箱在運動結束后停在機架52上側(cè)，封箱氣缸50運動，改良滑塊20和導軌51一起向下運動，紙箱壓板15在碰到紙箱后，紙箱壓板15和改良滑塊20停止運動，側(cè)封箱輪子10繼續(xù)運動，紙箱壓板15在壓板彈簧58力的作用下，向下用力壓緊紙箱，此時側(cè)封箱輪子10向下運動撫平紙箱側(cè)面。

至此整個紙箱包裝封箱完成。

電路控制部分的嵌入式控制采用嵌入式單片機編程控制，主要由單片機STC89C51RC及其單片機開發(fā)板組成，單片機STRC89C51RC是控制整體的核心部件。在輸入相應的指令后，機體一舉一動完全由它掌控。

單片機STC89C51RC引腳的1腳連接L298N的IN1引腳，單片機STC89C51RC引腳的2腳連接L298N的IN2引腳，單片機STC89C51RC引腳的3引腳連接繼電器模塊的IN1引腳，單片機的STC89C51RC引腳的4引腳連接繼電器模塊的IN2引腳，單片機STC89C51RC引腳的5引腳連接繼電器模塊的IN3引腳，單片機STC89C51RC引腳的6引腳連接繼電器模塊的IN4引腳，單片機STC89C51RC引腳的7引腳連接繼電器模塊的IN5引腳，單片機STC89C51RC引腳的21引腳連接按鈕開關模塊的引腳，單片機STC89C51RC引腳的22引腳連接磁性開關的模塊的OUT1引腳，單片機STC89C51RC引腳的23引腳連接磁性開關的OUT2引腳。

氣動控制部分采用的4個220V 二位五通電磁換向氣閥，一個220V三位五通電磁換向氣閥。4個220V 二位五通電磁換向氣閥將分別獨立控制 4個小型氣缸的運作，分別為擋板氣缸、打桿氣缸、側(cè)封箱上氣缸、側(cè)封箱下氣缸。 220V三位五通電磁換向氣閥將控制封箱長氣缸的運作。氣動部分的5個電磁換向氣閥直接接收嵌入式控制部分發(fā)出的指令進行運作。