一种玩具球分装自动化生产系统论文和设计

全文摘要

本实用新型属于玩具加工领域，其公开了一种玩具球分装自动化生产系统，包括上下平行布置的输送方向相反的用于输送框体的上输送带和下输送带，所述的上输送带的输出端和下输送带的输入端之间设有用于转移框体的框体转移设备；所述的下输送带的一侧或两侧依次设有多个用于将玩具球输送到框体内的落料设备。本系统能够将玩具球自动的输送到框体内，并可将框体进行半自动循环，整个系统的生产效率高，且能够实现玩具球的逐个、准确的输送。

主设计要求

1.一种玩具球分装自动化生产系统，包括上下平行布置的输送方向相反的用于输送框体的上输送带和下输送带，所述的上输送带的输出端和下输送带的输入端之间设有用于转移框体的框体转移设备；其特征在于，所述的下输送带的一侧或两侧依次设有多个用于将玩具球输送到框体内的落料设备；所述的落料设备设置包括用于容纳玩具球的腔体、与腔体连接的供玩具球输出的倾斜向下的输送通道以及设置在输送通道末端用于将玩具球逐个输出的释放单元；所述的输送通道的末端位于下输送带的正上方；所述的腔体的底部为中间低两边高的结构；所述的腔体的最低处设有通过第一驱动机构驱动升降的升降体，所述的升降体的顶部为一倾斜布置的使玩具球逐个依次排列的输送槽；当第一驱动机构驱动输送槽上升到最高位置时，所述的输送槽的最低处和输送通道的最高处连接；当第一驱动机构驱动输送槽下降到最低位置时，所述的输送槽与腔体的底部的中央重合或低于腔体的底部的中央的高度。

设计方案

1.一种玩具球分装自动化生产系统，包括上下平行布置的输送方向相反的用于输送框体的上输送带和下输送带，所述的上输送带的输出端和下输送带的输入端之间设有用于转移框体的框体转移设备；其特征在于，所述的下输送带的一侧或两侧依次设有多个用于将玩具球输送到框体内的落料设备；

所述的落料设备设置包括用于容纳玩具球的腔体、与腔体连接的供玩具球输出的倾斜向下的输送通道以及设置在输送通道末端用于将玩具球逐个输出的释放单元；所述的输送通道的末端位于下输送带的正上方；

所述的腔体的底部为中间低两边高的结构；所述的腔体的最低处设有通过第一驱动机构驱动升降的升降体，所述的升降体的顶部为一倾斜布置的使玩具球逐个依次排列的输送槽；

当第一驱动机构驱动输送槽上升到最高位置时，所述的输送槽的最低处和输送通道的最高处连接；

当第一驱动机构驱动输送槽下降到最低位置时，所述的输送槽与腔体的底部的中央重合或低于腔体的底部的中央的高度。

2.根据权利要求1所述的玩具球分装自动化生产系统，其特征在于，所述的输送槽的宽度小于玩具球的直径，所述的腔体的底部为倾斜布置的底部，所述的腔体的底部的倾斜方向与输送槽的倾斜方向一致。

3.根据权利要求1所述的玩具球分装自动化生产系统，其特征在于，所述的升降体由两个竖直平行设置的侧板以及设置在两个侧板的顶部的输送面组成；所述的输送槽设置在所述的输送面上；所述的腔体的两侧内壁设有与所述的升降体配合的滑槽；所述的升降体的两端沿所述的滑槽滑动并升降。

4.根据权利要求1所述的玩具球分装自动化生产系统，其特征在于，所述的腔体与输送通道连接的位置设有防卡单元；所述的腔体上设有与输送通道对接的开口；所述的防卡单元包括设置在开口两侧的竖杆以及设置在竖杆之间的阻挡机构，所述的阻挡机构距离开口的底部的距离为H；H大于1倍玩具球的直径且小于1.5倍玩具球的直径；

所述的防卡单元还包括设置在输送通道上的气缸、与气缸动力输出端相连的用于将阻挡机构阻挡的玩具球顶走的顶块；所述的气缸的动力输出端的运动方向与输送通道的倾斜方向一致。

5.根据权利要求1所述的玩具球分装自动化生产系统，其特征在于，所述的输送通道在垂直于输送方向上的剖面为U字形，所述的释放单元包括设置在输送通道末端的用于将玩具球挡在输送通道内的第一预设位置的第一阻挡体和用于将玩具球挡在输送通道内的第二预设位置的第二阻挡体；所述的第一预设位置和第二预设位置之间的间距为L；L大于或等于1倍玩具球的直径且小于1.5倍玩具球的直径，所述的输送通道的宽度与玩具球的直径相适应。

6.根据权利要求5所述的玩具球分装自动化生产系统，其特征在于，所述的第一阻挡体设置在第二阻挡体和腔体之间；

所述的第一阻挡体包括设置在输送通道上方的第一横杆、设置在第一横杆两侧的第二驱动机构、通过第二驱动机构驱动在输送通道内升降的第一挡柱；

所述的第二阻挡体包括设置在输送通道上方的第二横杆、设置在第二横杆中部的第三驱动机构、通过第三驱动机构驱动在输送通道内升降的第二挡柱。

7.根据权利要求1所述的玩具球分装自动化生产系统，其特征在于，所述的框体转移设备包括支架、用于支撑框体的导轨机构、用于夹紧导轨机构上的框体的夹紧机构、用于驱动夹紧机构在上输送带和下输送带之间升降的升降机构；

所述的导轨机构包括一对平行设置的导轨、设置在支架上用于驱动一对导轨相向和反向运动的第一驱动模块；当一对导轨之间间距最小时，一对导轨之间的间距等于或小于框体的宽度且导轨的输入端和上输送带的输出端对接；当一对导轨之间间距最大时，一对导轨之间的间距大于框体的宽度；

所述的夹紧机构位于下输送带的正上方。

8.根据权利要求7所述的玩具球分装自动化生产系统，其特征在于，所述的夹紧机构包括支撑板、设置在支撑板两端的夹紧块、用于驱动两个夹紧块相向和反向运动的第二驱动模块；

所述的支撑板通过升降机构驱动；所述的升降机构为固定在支架上的第三驱动模块；所述的第三驱动模块的动力输出端与支撑板连接；所述的支架上设有限位块；所述的限位块位于导轨机构远离上输送带的一侧；所述的限位块与导轨之间的间距小于框体的高度。

9.根据权利要求7所述的玩具球分装自动化生产系统，其特征在于，所述的框体转移设备还包括导向机构；所述的导向机构设置在夹紧机构的正下方；所述的导向机构包括四根分设在下输送带两侧的导向柱；所述的导向柱的顶端靠近下输送带的一侧设有导向弧面；位于下输送带同侧的两根导向柱之间的间距小于或等于框体的长度，所述的支架上设有用于检测导轨机构上是否有框体的第一传感器，所述的导向柱上连接有用于检测下输送带上与导向机构对应的位置是否有框体的第二传感器；所述的上输送带的输出端设有用于检测上输送带的输出端是否有框体的第三传感器。

10.根据权利要求8所述的玩具球分装自动化生产系统，其特征在于，所述的导轨垂直于导轨的长度方向的剖面为L形；所述的导轨的两端和支架之间设有导柱；所述的支架上设有供导柱自由移动的导柱孔；所述的第一驱动模块的动力输出端连接至导轨的中部。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及玩具加工领域，具体为一种玩具球分装自动化生产系统。

背景技术

玩具球在包装时，在有些生产场景中，需要逐个包装，也就是说玩具球需要逐个输出。

作为一种更为特殊的情况，我公司的一款产品为由多个玩具球组成的圣诞礼物套装，每个玩具球就是一个圣诞球，同一套装中每个圣诞球的外表面是一样的，但是内部装的礼物是不一样的。

在生产过程中，我们需要严格杜绝一个套装中有两个一模一样的圣诞球，这里所述的一模一样不仅是指外表面一模一样，还指内部的礼物也是一模一样。

我们现在开发出一套生产线，生产线上有多个释放球的设备，每个设备释放一种球，这样就可以保证一个套装中每个球都是不一样的。

我们希望能够开发出一套系统，该系统要求满足最基本的要求是：自动化的将框子输送到生产线上，将玩具球自动的分装使之形成一整套完整的套装。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种玩具球分装自动化生产系统，本系统能够将玩具球自动的输送到框体内，并可将框体进行半自动循环，整个系统的生产效率高，且能够实现玩具球的逐个、准确的输送。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种玩具球分装自动化生产系统，包括上下平行布置的输送方向相反的用于输送框体的上输送带和下输送带，所述的上输送带的输出端和下输送带的输入端之间设有用于转移框体的框体转移设备；所述的下输送带的一侧或两侧依次设有多个用于将玩具球输送到框体内的落料设备；

当第一驱动机构驱动输送槽上升到最高位置时，所述的输送槽的最低处和输送通道的最高处连接；

当第一驱动机构驱动输送槽下降到最低位置时，所述的输送槽与腔体的底部的中央重合或低于腔体的底部的中央的高度。

在上述的玩具球分装自动化生产系统中，所述的输送槽的宽度小于玩具球的直径，所述的腔体的底部为倾斜布置的底部，所述的腔体的底部的倾斜方向与输送槽的倾斜方向一致。

在上述的玩具球分装自动化生产系统中，所述的升降体由两个竖直平行设置的侧板以及设置在两个侧板的顶部的输送面组成；所述的输送槽设置在所述的输送面上；所述的腔体的两侧内壁设有与所述的升降体配合的滑槽；所述的升降体的两端沿所述的滑槽滑动并升降。

在上述的玩具球分装自动化生产系统中，所述的腔体与输送通道连接的位置设有防卡单元；所述的腔体上设有与输送通道对接的开口；所述的防卡单元包括设置在开口两侧的竖杆以及设置在竖杆之间的阻挡机构，所述的阻挡机构距离开口的底部的距离为H；H大于1倍玩具球的直径且小于1.5倍玩具球的直径；

在上述的玩具球分装自动化生产系统中，所述的输送通道在垂直于输送方向上的剖面为U字形，所述的释放单元包括设置在输送通道末端的用于将玩具球挡在输送通道内的第一预设位置的第一阻挡体和用于将玩具球挡在输送通道内的第二预设位置的第二阻挡体；所述的第一预设位置和第二预设位置之间的间距为L；L大于或等于1倍玩具球的直径且小于1.5倍玩具球的直径，所述的输送通道的宽度与玩具球的直径相适应。

在上述的玩具球分装自动化生产系统中，所述的第一阻挡体设置在第二阻挡体和腔体之间；

所述的第一阻挡体包括设置在输送通道上方的第一横杆、设置在第一横杆两侧的第二驱动机构、通过第二驱动机构驱动在输送通道内升降的第一挡柱；

所述的第二阻挡体包括设置在输送通道上方的第二横杆、设置在第二横杆中部的第三驱动机构、通过第三驱动机构驱动在输送通道内升降的第二挡柱。

在上述的玩具球分装自动化生产系统中，所述的框体转移设备包括支架、用于支撑框体的导轨机构、用于夹紧导轨机构上的框体的夹紧机构、用于驱动夹紧机构在上输送带和下输送带之间升降的升降机构；

所述的夹紧机构位于下输送带的正上方。

在上述的玩具球分装自动化生产系统中，所述的夹紧机构包括支撑板、设置在支撑板两端的夹紧块、用于驱动两个夹紧块相向和反向运动的第二驱动模块；

在上述的玩具球分装自动化生产系统中，所述的框体转移设备还包括导向机构；所述的导向机构设置在夹紧机构的正下方；所述的导向机构包括四根分设在下输送带两侧的导向柱；所述的导向柱的顶端靠近下输送带的一侧设有导向弧面；位于下输送带同侧的两根导向柱之间的间距小于或等于框体的长度，所述的支架上设有用于检测导轨机构上是否有框体的第一传感器，所述的导向柱上连接有用于检测下输送带上与导向机构对应的位置是否有框体的第二传感器；所述的上输送带的输出端设有用于检测上输送带的输出端是否有框体的第三传感器。

在上述的玩具球分装自动化生产系统中，所述的导轨垂直于导轨的长度方向的剖面为L形；所述的导轨的两端和支架之间设有导柱；所述的支架上设有供导柱自由移动的导柱孔；所述的第一驱动模块的动力输出端连接至导轨的中部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过下输送带和落料设备实现了玩具球自动的落入框体内，通过设有输送槽的升降体可以保证玩具球不会在腔体的出口处堵塞，能够保证自动化生产的持续进行；通过下输送带、上输送带和框体转移设备可以将空的框体自动移送到下输送带上进行正常的生产操作。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的主视图；

图2为本实用新型的实施例1的落料设备的主视图；

图3为本实用新型的实施例1的落料设备的俯视图；

图4为本实用新型的实施例1的落料设备的腔体的俯视图；

图5为本实用新型的实施例1的腔体在一种工作状态下的A-A剖视图；

图6为本实用新型的实施例1的腔体在另一种工作状态下的A-A剖视图；

图7为本实用新型的实施例1的落料设备和下输送带配合时的俯视图；

图8为本实用新型的实施例1的框体转移设备的主视图；

图9为本实用新型的实施例1的框体转移设备在一种工作状态下的侧视图；

图10为本实用新型的实施例1的框体转移设备在另一种工作状态下的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-10，一种玩具球分装自动化生产系统，包括上下平行布置的输送方向相反的用于输送框体的上输送带1和下输送带2，所述的上输送带1的输出端和下输送带2的输入端之间设有用于转移框体的框体转移设备3；所述的下输送带2的一侧或两侧依次设有多个用于将玩具球输送到框体内的落料设备4；

所述的落料设备4设置包括用于容纳玩具球的腔体41、与腔体41连接的供玩具球输出的倾斜向下的输送通道42以及设置在输送通道42末端用于将玩具球逐个输出的释放单元43；所述的输送通道42的末端位于下输送带2的正上方；

所述的腔体41的底部为中间低两边高的结构；所述的腔体41的最低处设有通过第一驱动机构44驱动升降的升降体，所述的升降体的顶部为一倾斜布置的使玩具球逐个依次排列的输送槽45；

当第一驱动机构44驱动输送槽45上升到最高位置时，所述的输送槽45的最低处和输送通道42的最高处连接；

当第一驱动机构44驱动输送槽45下降到最低位置时，所述的输送槽45与腔体41的底部的中央重合或低于腔体41的底部的中央的高度。

在生产过程中，大体的生产流程为：空的框体放到上输送带1的输入端，经过上输送带1输送到上输送带1的输出端，然后经过框体转移设备3转移到下输送带2上，然后通过落料设备4将玩具球逐个输送到下输送带2的框体上。

落料设备4的具体工作过程为：当框体运动到输送通道42的末端时(一般情况下，在输送通道42的末端的附近会设置一个检测探头8来检测框体是否运动到输送通道42的末端的正下方)，第一驱动机构44动作，将升降体举升；在此之前如图5，由于升降体在腔体41的最低处，所以玩具球都会汇集在输送槽45是上，随着升降体的上升，输送槽45上仅保留一列玩具球。当升降体上升到最高位置时如图6，输送槽45的最低处与输送通道42的最高处对接，输送槽45上的玩具球输送到输送通道42内。释放单元43动作释放一个玩具球到框体内。

该系统的优点在于：通过下输送带2和落料设备4实现了玩具球自动的落入框体内，通过设有输送槽45的升降体可以保证玩具球不会在腔体41的出口处堵塞，能够保证自动化生产的持续进行；通过下输送带2、上输送带1和框体转移设备3可以将空的框体自动移送到下输送带2上进行正常的生产操作。

在本实施例中，所述的输送槽45的宽度小于玩具球的直径，所述的输送槽45的两端延伸到靠近腔体41的两个内壁的位置；所述的腔体41的底部为倾斜布置的底部，所述的腔体41的底部的倾斜方向与输送槽45的倾斜方向一致。输送槽45的宽度小于玩具球的直径主要是防止输送槽45太宽导致玩具球无法稳定的、不偏移的搁置在输送槽45上。

在本实施例中，所述的升降体由两个竖直平行设置的侧板46以及设置在两个侧板46的顶部的输送面组成；所述的输送槽45设置在所述的输送面上；所述的腔体41的两侧内壁设有与所述的升降体配合的滑槽47；所述的升降体的两端沿所述的滑槽47滑动并升降。滑槽47可以进一步提高升降体的升降稳定性。

优选地，为了进一步避免玩具球在腔体41的出口位置堵塞，所述的腔体41与输送通道42连接的位置设有防卡单元48；所述的腔体41上设有与输送通道42对接的开口49；所述的防卡单元48包括设置在开口49两侧的竖杆481以及设置在竖杆481之间的阻挡机构，所述的阻挡机构距离开口的底部的距离为H；H大于1倍玩具球的直径且小于1.5倍玩具球的直径；H的设置的原因在于要保证玩具球能够输出，并且保证玩具球不会从输送槽45上滚落到腔体41的外侧。

在实际应用中，我们应当考虑的一个非常容易出现的问题在于，在腔体41的侧壁以及输送槽45之间可能有上下堆叠在一起的两个玩具球，这个角度的球的布置是比较稳定的，如果没有防卡单元48，那么这两个堆叠在一起的玩具球就会卡在开口49位置，并且上面的那个玩具球很有可能会滚落到腔体41的外侧。

所述的防卡单元48还包括设置在输送通道42上的气缸482、与气缸482动力输出端相连的用于将阻挡机构阻挡的玩具球顶走的顶块483；所述的气缸482的动力输出端的运动方向与输送通道42的倾斜方向一致。

防卡单元48的工作原理是，通过顶块483将阻挡机构阻挡的玩具球顶走。阻挡机构优选为朝向输送通道42凸出的弧形条484，弧形条484可以为多根由上而下依次布置；

在本实施例中，所述的输送通道42在垂直于输送方向上的剖面为U字形，其宽度与玩具球的直径相适应，其深度与玩具球的直径适应，所述的释放单元43包括设置在输送通道42末端的用于将玩具球挡在输送通道42内的第一预设位置的第一阻挡体和用于将玩具球挡在输送通道42内的第二预设位置的第二阻挡体；所述的第一预设位置和第二预设位置之间的间距为L；L等于1倍玩具球的直径。

具体来说，所述的第一阻挡体设置在第二阻挡体和腔体41之间；

所述的第一阻挡体包括设置在输送通道42上方的第一横杆431、设置在第一横杆431两侧的第二驱动机构432、通过第二驱动机构432驱动在输送通道42内升降的第一挡柱433；

所述的第二阻挡体包括设置在输送通道42上方的第二横杆434、设置在第二横杆434中部的第三驱动机构435、通过第三驱动机构435驱动在输送通道42内升降的第二挡柱436。

第一阻挡体和第二阻挡体的工作过程都是通过对应的驱动机构提升或下降对应的挡柱使玩具球被挡在设定的位置。

具体来说，当框体到达输送通道42末端的位置时，首先是第三驱动机构435驱动第二挡柱436上升，使第一阻挡体和第二阻挡体之间的玩具球自动落下。然后第三驱动机构435驱动第二挡柱436下降，第二驱动机构432驱动第一挡柱433上升，使输送通道42中的一个玩具球进入到第一阻挡体和第二阻挡体之间，然后第二驱动机构432驱动第一挡柱433下降。完成一个玩具球的输出动作。

框体在上输送带1和下输送带2之间的转运通过下述机构实现，具体来说，所述的框体转移设备3包括支架31、用于支撑框体的导轨机构32、用于夹紧导轨机构32上的框体的夹紧机构33、用于驱动夹紧机构33在上输送带1和下输送带2之间升降的升降机构34；

所述的导轨机构32包括一对平行设置的导轨321、设置在支架31上用于驱动一对导轨321相向和反向运动的第一驱动模块322；当一对导轨321之间间距最小时，一对导轨321之间的间距等于或小于框体的宽度且导轨321的输入端和上输送带1的输出端对接；当一对导轨321之间间距最大时，一对导轨321之间的间距大于框体的宽度；

所述的夹紧机构33位于下输送带2的正上方。

其具体的工作过程中，上输送带1上的框体到达上输送带1的输出端时，上输送带1继续动作使框体输送到导轨机构32上，然后夹紧机构33夹紧框体如图9；导轨机构32的导轨321在第一驱动模块322的作用下离开框体的下表面，升降机构34驱动夹紧机构33下行将框体放到下输送带2上如图10；然后升降机构34带动夹紧机构33复位，导轨机构32的两个导轨321重新变回最小间距的状态。

在本实施例中，所述的夹紧机构33包括支撑板331、设置在支撑板331两端的夹紧块332、用于驱动两个夹紧块332相向和反向运动的第二驱动模块333；

所述的支撑板331通过升降机构34驱动；所述的升降机构34为固定在支架31上的第三驱动模块；所述的第三驱动模块的动力输出端与支撑板331连接；所述的支架31上设有限位块334；所述的限位块334位于导轨机构32远离上输送带1的一侧；所述的限位块334与导轨321之间的间距小于框体的高度。

夹紧机构33的夹紧动作使通过第二驱动模块333完成的，通过第二驱动模块333驱动夹紧块332夹紧框体。

优选地，所述的框体转移设备3还包括导向机构35；所述的导向机构35设置在夹紧机构33的正下方；所述的导向机构35包括四根分设在下输送带2两侧的导向柱351；所述的导向柱351的顶端靠近下输送带2的一侧设有导向弧面352；位于下输送带2同侧的两根导向柱351之间的间距小于或等于框体的长度，所述的支架31上设有用于检测导轨机构32上是否有框体的第一传感器5，所述的导向柱351上连接有用于检测下输送带2上与导向机构35对应的位置是否有框体的第二传感器6；所述的上输送带1的输出端设有用于检测上输送带1的输出端是否有框体的第三传感器7，所述的导轨321垂直于导轨321的长度方向的剖面为L形；所述的导轨321的两端和支架31之间设有导柱323；所述的支架31上设有供导柱323自由移动的导柱孔；所述的第一驱动模块322的动力输出端连接至导轨321的中部。

导向机构35主要是通过导向柱351的导向弧面352使下降轨迹出现偏差的框体竖直降落到下输送带2上；第一传感器5至第三传感器7主要用于提高本系统的动作的可靠性，工作过程中，第三传感器7如果检测到框体，则导轨机构32要处于导轨321间距最窄的状态，第一传感器5检测到框体，则导轨机构32的导轨321的间距要变成最宽的状态且升降机构34驱动夹紧机构33下降。当第二传感器6检测到框体体时，升降机构34要驱动夹紧机构33复位。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

设计图

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