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立式自动装盒机可调盒夹输送链的设计

立式装盒机,采用盒子站立的形式开盒、装盒及封盒。主要用于大容器产品(如白酒、葡萄酒等)以及散装颗粒或者粉末产品装盒,常与自动称重装置配套使用。盒子输送链道是自动装盒机输送盒子的机构,立式装盒机的关键机构之一,通过链道把盒子送到各功能机构,完成各自的功能后,把包装好的盒子送出。

本文介绍和分析了立式装盒机上一种可调盒间距的链道设计方案。通过设计示意对可调盒夹间距链道设计作了详细说明,在一定的范围内对盒间距进行调节,以适应盒子尺寸的变化。其原理借鉴了卧式装盒机可调动链条。

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1包装物的盒子及装盒机输送链的特点

1.1 自锁底式盒子的特点

自动锁底式酒盒是立式装盒机采用的包装盒之一。在成型时只要张开原来叠平的盒身,盒子自动成型,盒底能自动地连成锁底,消费者打开盒子是很容易将盒子拉开撕裂,有效防止再次利用,达到防伪目的。自动锁底式纸盒见图1、图2。

图1 盒子展开图

图1 盒子展开图

图2 盒子底部连接成型

图2 盒子底部连接成型

1.2 开盒成形与盒子的输送过程

输送链道为回转型,开盒成形机构将折叠的盒子拉开成型后,放入输送链道的盒夹内,输送链道将底部成形的盒子送到折盖机构、装瓶区、套瓶口机构、封盖机构等完成包装。

开盒机构将叠平的纸盒通过吸盘拉开一定的角度放入盒夹下面的垫轨上,放入时盒夹张开一定的角度,有利于盒子顺利进入盒夹,进入后盒夹平行将盒子夹持 住,使得盒子自锁封底。封底后 盒子前行,链道上部有折侧盖机构,使盒子上部四面的盖子充分张开,有利于瓶子装入盒内,装瓶后,盒子在链道盒夹的夹持下前行,经折侧盖机构打开侧盖,套瓶 口机构将有圆孔的盖子下压,套在瓶口上,对瓶子起到稳定作用,盒子继续前行,折盖机构和导杆作用使两侧盖合住,外盖经封盖机构折盖并将盖子压入,完成封装。

1.3  盒子输送链设计要求

输送链上盒夹之间的距离要具有可调性"由于市场需求多样化,为适应市场变化,产品包装随之变化,特别是包装外形尺寸变化千差万别,对包装机械的适应性提出更多要求。链道上盒夹的设计应适应盒子尺寸变化,盒夹间距的调整方式的设计是输送链的关键机构。

2立式装盒机盒子输送链道组成与作用

2.1 立式装盒机输送链道组成

图3 输送链道组成

图3 输送链道组成

1-主驱动 2-主传动机构 3-传送链条4-盒夹( 推板) 5- 被传动机构 6- 机架总成

输送链道主要由驱动机构、 股链条、多组盒夹、开上盖机构、折盖机构、套瓶口机构、封盖机构及机架等组成,如见图3所示。上、中、下三条链组成立式链道,链条导槽起到托链作用。盒夹由前挡板和后挡板组成,前挡板用螺栓固定在上链条和下链条上,挡板螺栓固定在中间链条上,前挡板和后挡板距离可调,适应不同宽度的盒子,盒夹之间有一定距离, 盒子放入盒夹内,在链条的带动下盒子在塑料垫轨滑行,在链道上完成其他功能机构动作。可调盒夹能够与盒子的尺寸相适应,盒子夹持稳定,位置准确,能顺利完成各功能机构动作。

主驱动端由主动轴、主动轮、调节链轮、螺纹套、盒夹等组成。盒夹的整体宽度调节可以通过调节中间链轮的位置,即调节挡板的位置,链轮的安装与盒夹安装见图4,主链轮与调节链轮装配方式如下,主链轮安装在主动轴上,用键固定,主动链轮毂较长,两个调节链轮套在主链轮的毂上,用螺纹套间隔开,再用上下螺栓把调节链轮与主链轮固定在一起。被动端和主动端的区别没有带轮,其他基本相同。

图4 主驱动端结构示意图

图4 主驱动端结构示意图

1-主动轴 2-主动链轮 3-螺纹套 4-调节链轮 5-盒夹 6-前档板 7-盒夹 8-后挡板

2.2立式装盒机盒子输送链上各个工位分配

输送链道上有 5个功能单元,顺序为: 开上盖机构、折侧盖机构、套瓶口机构、折侧盖机构,压盖机构。5个机构完成装瓶、套瓶口、封盖等功能。在套瓶口前面各设一个折侧盖机构,两侧盖打开利于套瓶口盖子套在瓶口上,封盖机构前面设折盖机构,把两侧盖子合上后,上盖折边受压插入盒子,装盒流程如下所示。

2.3 立式装盒机盒夹的设计

盒夹设计是根据所夹持的盒子形状确定的,主要由前挡板、后挡板、连接件等组成,盒夹设计见图5。

图6 盒夹安装示意图

图6 盒夹安装示意图


1-盒夹( 推板) 2-推板盒夹架 3-挡板盒夹架 4-盒夹( 挡板)

立式酒盒一般为矩形柱体,根据盒子尺寸来设计链道高度以及盒夹的宽度,盒夹前挡板通过盒夹架固定在上、下链条上,盒夹后挡板通过盒夹架固定在中间链条上。盒夹后挡板设计为可调盒夹,通过调整中间链条的链轮在传动轴上的位置,可实现盒夹间距的调节。将固定中间链盘的螺栓松开,转动中间链盘即可调整盒夹间距。

2.4立式装盒机底部同步输送链的设计

输送链在设计的时候,要考虑安装在链条上的盒夹间距能够调节,主动链轮带有一定长度的凸台,两个调节链轮安装在凸台上,带凸台链轮与有两个调节链轮之间有螺纹套进行间隔并用螺栓固定。主推盒夹前挡板固定在下链条和上链条上的盒夹固定架上,盒夹架固定在链接的销轴上,宽度不超过一个链节,盒夹后挡板固定在中间链条上,与主推盒夹组 成一组盒夹,链条的型号根据输送物进行计算选取。调节链轮上有4个均布的环形条孔,用来固定链轮与螺纹套螺栓,环形条孔长度根据盒子尺寸变化范围来设计, 以保证盒夹调整的最大和最小尺寸。图4中螺纹套,有上下螺纹套,下螺纹套内牙通螺纹,主链轮与中间调节链轮之间螺栓连接固定,上螺纹隔套为通孔,无螺纹, 在2个调节链轮之间螺栓固定,上螺栓比下螺栓长,双螺栓旋进下螺纹套中以便固定连个调节链轮,上下螺栓旋之间留一定的距离,无螺纹设计以便螺栓穿过与下螺 纹套连接,能够拧紧。如果带螺纹,将会出现2个调节链轮无法拧紧的情况。 在盒夹需要调节时,将上紧固螺栓松动,上边2个调节链轮之间的隔套能够转动时,将中间调节链轮进行左右旋转,使盒夹间距能够进行大小调节,调节好以后,再 把上下链条位置调节一致,保证主推盒夹垂直,然后,拧紧上紧固螺栓"即可完成盒夹间距的调整,这种设计减少了盒夹调节时间,增强了输送链道适应性,提高了 生产效率。

3 立式装盒机输送链的附加功能

输送链采用同步带传动,伺服电机驱动。在环形输送链上有几个不同工位,以实现盒子折侧盖、装瓶、套瓶口、封上盖等功能,完成整个盒子包装。这几个功 能机构为: 开上盖机构、折侧盖机 构、套瓶口机构,及封上盖机构。开上盖机构由主动轴链轮用过链条驱动,折盖机构由被动轴链轮通过链条驱动,套瓶口机构有主动轴链条驱动,封盖机构由进电机 单独驱动,有光电检测开关,与主链道实现同步运行。该输送链可以满足盒底自动成型的白酒装盒,如果要输送底部折边封底的盒子时,在开合机构放入盒子后增加 折边封底机构,就可以完成酒盒包装,如红酒包装,要求盒子的尺寸在可调整的范围内即可完成包装,所以,链道适应性较强。

4 立式装盒机输送链道在设计时应注意的问题

输送链道在包装机械成套设备中是很关键的部件,所有的动作完成需要链道输送,因此,输送的包装物不同,盒夹的设计以及调节非常关键,根据输送物的形状来设计盒夹,目的是保证输送物平稳的输送到下一个工位,完成包装动作,盒夹的间距调节范围应满足输送物的外形尺寸。调节链轮的扇形孔的设计尺应考虑调整的范围。

可调盒夹输送链设计是立式自动装盒机设计的关键,其纸盒可调的机构采用了卧式成熟的链条可调技术而来。满足不同规格的盒子包装。