自動高速裝盒機(jī)是目前市場上比較熱門的裝盒設(shè)備，相對其他技術(shù)的裝盒機(jī)，具有運(yùn)動機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)，包裝速度快的優(yōu)勢，采用了連續(xù)旋轉(zhuǎn)式的開盒機(jī)構(gòu)，無間歇，連續(xù)裝盒。裝盒速度均在100盒每分鐘以上。

自動高速裝盒機(jī)的核心技術(shù)在于紙盒打開機(jī)構(gòu)，也稱之為連續(xù)開盒機(jī)構(gòu)，本文詳細(xì)介紹自動高速裝盒紙盒打開機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，該機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)自動高速裝盒機(jī)的開盒動作。

如果您還不知道什么是自動高速裝盒機(jī)？那么可以點(diǎn)擊以下的圖片鏈接，通過利悅自動高速裝盒機(jī)產(chǎn)品的視頻圖片來了解什么是自動高速裝盒機(jī)，否則此篇紙盒打開機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)您可能理解起來有點(diǎn)費(fèi)力或根本看不明白，當(dāng)然你還需要具備點(diǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識。

工藝動作過程分析

自動高速裝盒機(jī)打開紙盒的工藝流程為：

①將扁平紙盒從紙盒架吸出

②紙盒稍微打開

③將紙盒送到傳送帶上

④紙盒完全打開。

自動高速裝盒機(jī)的開盒機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤中，可設(shè)計(jì)多個的吸盤，吸盤的個數(shù)在轉(zhuǎn)盤同等轉(zhuǎn)速下，開盒速度成倍數(shù)關(guān)系，以上的利悅自動高速裝盒機(jī)案例中則是在轉(zhuǎn)盤采用三個吸盤。

為方便理解自動高速裝盒機(jī)的開盒機(jī)構(gòu)，以下我們采用單吸盤對開盒機(jī)構(gòu)進(jìn)行講解。

打開紙盒機(jī)構(gòu)的流程如圖2所示，真空吸盤將紙盒從紙盒架上吸出后在擋塊處將紙盒稍微打開，然后將紙盒傳送到傳送帶上，靠傳送帶上的擋板將紙盒完全打開。為了方便說明機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程，省略了氣動控制回路等輔助機(jī)構(gòu)，選用氣閥控制真空吸盤實(shí)現(xiàn)紙盒的抓放。

其工藝動作步驟如下：

第一步：吸盤在吸紙盒位置停頓一段時間（此為吸盤吸紙盒的時間），從紙盒架吸出紙盒，如圖2（a）所示。

第二步：控制吸盤向回轉(zhuǎn)中心方向移動使紙盒在擋塊作用下稍微打開(此時由于壓扁的紙盒可能粘在一起，將紙盒稍微打開有利于第三步的進(jìn)行)，如圖2（b）所示。

第三步：控制吸盤向回轉(zhuǎn)中心方向移動，保證紙盒能夠卡在擋板和傳送鏈之間，并設(shè)計(jì)吸盤到回轉(zhuǎn)中心的距離，保證紙盒沿水平方向的速度與傳送帶的速度相配合，從而確保擋板移動到水平位置時將紙盒順利打開如圖2（c）所示。

第四步：吸盤放開紙盒，開始另一個循環(huán)如圖2（d）所示。

機(jī)構(gòu)的組成及原理

機(jī)構(gòu)采用垂直面上的回轉(zhuǎn)型工藝過程執(zhí)行路線，通過吸盤傳送帶的配合運(yùn)動完成紙盒打開過程。

如圖3所示，軸1為整個紙盒打開機(jī)構(gòu)的固定軸，通過軸1固聯(lián)槽凸輪3和槽凸輪6，電機(jī)通過外聯(lián)傳動鏈帶動轉(zhuǎn)盤2以勻速ω轉(zhuǎn)動。吸盤支架7和擺桿5'固接，擺桿5在槽凸輪3作用下，沿徑向方向位移。內(nèi)齒輪4與轉(zhuǎn)盤2固接，以勻速ω轉(zhuǎn)動。扇形齒輪4，嚙合內(nèi)齒輪4，在轉(zhuǎn)盤帶動下使擺桿5繞軸l旋轉(zhuǎn)，另扇形齒輪 4'，在槽凸輪6作用下反向回轉(zhuǎn)，從而可以使擺桿5停止不動，為吸盤吸取紙盒留出時間。擋板8固定不動，使得紙盒進(jìn)入傳送帶時能順利卡在傳送帶9上。

機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析

將圖3所示的機(jī)構(gòu)表示成圖4所示的機(jī)構(gòu)傳動簡圖，能更好的分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動。吸盤支架7與擺桿5'固連。構(gòu)件3、5'組成直動從動件滾子凸輪機(jī)構(gòu)。構(gòu)件5、5'組成滑塊機(jī)構(gòu)。構(gòu)件4、4，組成齒輪機(jī)構(gòu)。構(gòu)件4'、5組成擺動從動件滾子凸輪機(jī)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)成一體的和內(nèi)齒輪4與轉(zhuǎn)盤2通過螺紋連接，作為主動件以勻速ω轉(zhuǎn)動。與擺桿5成滑塊機(jī)構(gòu)的擺桿5'中間連著滾子在凸輪3作用下沿徑向移動，保證吸盤能夠到達(dá)需要的位置。鉸接在擺桿5上的扇形不完全齒輪4，與內(nèi)齒輪4嚙合，另一端帶滾子沿著槽凸輪6的凸輪軌跡運(yùn)動；當(dāng)滾子端運(yùn)動到凸輪6的升程段，在內(nèi)齒輪4的嚙合作用下，使扇形齒輪4，產(chǎn)生一個回轉(zhuǎn)的角位移，從而使擺桿5停滯，此時吸盤已在凸輪3作用下到達(dá)指定位置開始吸取紙盒。在擋塊11作用下， 紙盒稍微打開。當(dāng)紙盒卡在擋板8和傳送帶9之間時，隨著卡板10的向前移動紙盒完全打開。動作完成后，吸盤放開紙盒，開始另一個循環(huán)。

為了分析方便，反轉(zhuǎn)機(jī)架。構(gòu)件4不動，槽凸輪6以ω勻速轉(zhuǎn)動。齒輪機(jī)構(gòu)的主、從動運(yùn)動關(guān)系為i=z4'/z4=θ4/θ4'，扇齒輪4，的最大擺角θ4,=(z4×θ4)/z4'式中，以是凸輪6從動件的最大擺角。θ4為擺桿5相對內(nèi)齒輪4的最大擺角，由于本機(jī)構(gòu)要求在凸輪升程這段時間(即吸盒時間)內(nèi)擺桿5不動，因此六即為相對應(yīng)時間內(nèi)齒輪4的轉(zhuǎn)角。

根據(jù)確定的機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)，選用合適的從動件運(yùn)動規(guī)律，則可以設(shè)計(jì)出凸輪6的輪廓曲線。由吸盤與紙盒架、吸盤與擋板及傳送帶的相對位置，可得擺桿5’的位移線圖。選用合適的從動件運(yùn)動規(guī)律，同樣可設(shè)計(jì)出凸輪3的輪廓曲線。

圖5簡略地畫出了機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)圖。

整個機(jī)構(gòu)的動作行程控制由凸輪分配軸實(shí)現(xiàn)。該機(jī)構(gòu)的核心構(gòu)件為3和6這兩個凸輪。對凸輪廓線的詳細(xì)設(shè)計(jì)可以保證該機(jī)構(gòu)的動作協(xié)調(diào)、位置精確度和高速性能。

為了提高生產(chǎn)率，可在轉(zhuǎn)盤周向均勻布置3～6套相同的紙盒打開機(jī)構(gòu)，共用凸輪3和6控制，順序完成藥盒張開過程。這樣在滿足工藝要求又不提高轉(zhuǎn)速的情況下提高了機(jī)構(gòu)的效率。

機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)分析

對于不同的紙盒尺寸，通過對調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤與傳送帶的相對位置即可滿足一定尺寸范圍，所以該機(jī)構(gòu)對不同的紙盒產(chǎn)品有較強(qiáng)的生產(chǎn)柔性。同時通過合理的布局設(shè)計(jì)，可使機(jī)構(gòu)做到結(jié)構(gòu)緊湊，所占空間小，生產(chǎn)效率高。對機(jī)構(gòu)尺寸的精確分析和設(shè)計(jì)，尤其是對凸輪廓線的詳細(xì)設(shè)計(jì)，可滿足需要的高機(jī)構(gòu)運(yùn)動精度和動力學(xué)特性。

結(jié)束語

不論你是機(jī)械設(shè)計(jì)的專家或是設(shè)計(jì)剛畢業(yè)的學(xué)生，對自動高速裝盒機(jī)的開盒機(jī)構(gòu)有不清楚或是有更好的解決方案，歡迎您通過利悅官網(wǎng)的在線客服，與我們聯(lián)系。