本發(fā)明涉及一種物料包裝機械，具體是一種層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置及其包裝方法。

背景技術：

1、高效空氣過濾器主要包括濾芯和箱框兩部分主要結構，濾芯作為起到過濾的最重要結構，其一般是由超細化學纖維和玻璃纖維材質(zhì)制成；而箱框結構主要起到包裝濾芯的作用，使得高效空氣過濾器的濾芯形成一個箱狀或盒狀的整體結構。

2、高?？諝膺^濾器的過濾原理即為通過濾芯材料在微觀上形成的絮狀結構，攔截經(jīng)過濾芯的空氣中所含有的微塵；為了增加濾芯的迎風面積，濾芯一般采用多層結構，即利用多個過濾單片疊合形成過濾器單體，相鄰兩個過濾單片之間形成褶皺，進而增加迎風面積。將多個過濾單片疊加后裝入到殼體中便形成過濾器單體；其中，過濾器單體中過濾單片的數(shù)量越多，其過濾效果越好，例如家用新風空調(diào)多數(shù)采用三個過濾單片疊合構成過濾器單體，而在高端新能源汽車的車載空調(diào)濾芯上，一般采用四個過濾單片疊合構成過濾器單體。

3、在高效空氣過濾器生產(chǎn)線上，需要將預定數(shù)量的過濾單片過濾單片豎直整齊地從箱框的側邊裝入到箱框中包裝起來，避免過濾器單體中的多個過濾單片散落分離。然而實際生產(chǎn)環(huán)境中，過濾單片都是單片完成生產(chǎn)的；目前在生產(chǎn)線上，均是逐一由翻轉(zhuǎn)工作臺將過濾單片翻轉(zhuǎn)至豎直后，按序地裝入到箱框中，一方面是逐一裝箱的速率與過濾單片的生產(chǎn)速率不匹配（裝箱速率低于生產(chǎn)速率），被迫調(diào)慢生產(chǎn)速率；另一方面是裝箱過程中，由于翻轉(zhuǎn)工作臺的位置是不變的，因此，需要適配箱框移動系統(tǒng)，按照過濾單片的逐一豎直疊合進程而調(diào)整箱框的位置，而豎直疊合的過程中，需要機械手始終壓緊疊合末端的過濾單片；當下一過濾單片翻轉(zhuǎn)至豎直狀態(tài)后，再移走壓緊機械手；壓緊機械手移走后，經(jīng)常性地會出現(xiàn)原本豎直規(guī)整疊合的多片過濾單片過濾片不穩(wěn)而再次松散，干涉下一過濾單片的插入。

4、此外，為了使壓緊機械手始終保持不松懈，至少需要匹配兩套機械止擋臂才能完成豎直整齊疊合功能，其中前置機械臂對前序已疊合的多個過濾單片進行壓緊，后置機械臂則用于推進待疊合的當前過濾單片與已疊合的多個過濾片疊合；并且需要在當前過濾單片疊合后，轉(zhuǎn)換為由后置機械臂保持多個過濾片壓緊，而前置機械臂轉(zhuǎn)為推進下一過濾單片的推進；兩套機械臂相互交替轉(zhuǎn)換運行，時常會出現(xiàn)干涉問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置及其包裝方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置，包括機架和水平安裝在所述機架上的倉體；

4、在所述倉體上沿其長度方向設置有一段輸送系統(tǒng)，用于將過濾單片成品由所述倉體的始端逐一向另一端輸送；

5、所述輸送系統(tǒng)的輸送末端設置有層疊機構，所述層疊機構安裝于所述倉體上，且所述層疊機構與翻轉(zhuǎn)機構相配合；

6、當所述層疊機構上疊加的過濾單片達到預定數(shù)量后，所述翻轉(zhuǎn)機構帶動所述層疊機構及層疊機構上疊合的多個過濾單片翻轉(zhuǎn)90°，以使預定數(shù)量的過濾單片成品豎直裝入到單體框架中。

7、如上所述的層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置：所述翻轉(zhuǎn)機構包括轉(zhuǎn)動設置在所述倉體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)件和活動設置在所述倉體內(nèi)的隨轉(zhuǎn)軸套；

8、所述隨轉(zhuǎn)軸套與卡套滑動配合，且所述卡套彈性套合在固定軸的外部，所述固定軸安裝在所述倉體中，且所述隨轉(zhuǎn)軸套與所述固定軸通過軸承轉(zhuǎn)動連接；

9、所述卡套的外部垂直于其軸線方向上安裝有卡柱，所述卡柱同所述旋轉(zhuǎn)件上形成的旋轉(zhuǎn)卡齒相配合，所述旋轉(zhuǎn)卡齒的一側為螺旋面，另一側為平直面；

10、當所述旋轉(zhuǎn)件及旋轉(zhuǎn)卡齒轉(zhuǎn)動至平直面與所述卡柱抵觸后，所述旋轉(zhuǎn)卡齒的平直面能夠帶動所述卡柱及所述卡套轉(zhuǎn)動，并在所述卡套轉(zhuǎn)動的過程中儲備彈性勢能；而當所述旋轉(zhuǎn)卡齒的平直面越過所述卡柱后，通過釋放彈性勢能而帶動所述卡套及卡柱反轉(zhuǎn)復位。

11、如上所述的層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置：所述卡套的內(nèi)壁上形成有螺旋狀的嵌槽，所述固定軸上設置有嵌孔，所述嵌孔中嵌合有滾子，且所述滾子與所述嵌槽滾動配合；

12、所述固定軸上還形成有階梯，所述固定軸上套設有一號壓簧，所述一號壓簧的一端與所述卡套的一端抵觸，所述一號壓簧的另一端與所述階梯抵觸；

13、其中，所述旋轉(zhuǎn)卡齒在所述旋轉(zhuǎn)件的圓周上所占弧長圓周的1/6，且當卡柱與所述旋轉(zhuǎn)卡齒的平直面脫離時，滾子由嵌槽的一端滾動至另一端。

14、如上所述的層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置：所述旋轉(zhuǎn)件安裝在主軸上，所述主軸轉(zhuǎn)動設置在所述倉體中，且在所述倉體的外部一側安裝有步進電機，所述步進電機的輸出軸連接所述主軸。

15、如上所述的層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置：所述隨轉(zhuǎn)軸套的內(nèi)壁上沿其軸線方向開設有鍵槽，所述卡套的外壁上沿其軸線方向安裝有用于同所述鍵槽滑動配合的平鍵；

16、所述隨轉(zhuǎn)軸套的外部安裝大齒輪，所述大齒輪與小齒輪咬合，且小齒輪安裝在翻轉(zhuǎn)軸上；所述翻轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設置在所述倉體中，所述層疊機構連接所述翻轉(zhuǎn)軸。

17、如上所述的層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置：所述層疊機構包括托架，所述托架的一端與所述翻轉(zhuǎn)軸固定連接；

18、所述托架上平行設置有承載架，所述托架靠近所述翻轉(zhuǎn)軸的一側一體設置有護欄；

19、所述輸送系統(tǒng)包括輸送帶，所述輸送帶的行程一端與所述承載架之間通過銜接板對接，所述銜接板通過橫軸安裝在所述倉體中。

20、如上所述的層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置：所述倉體的一側安裝有側梁，所述側梁上設置有兩組限位柱，兩組所述限位柱沿鉛錘方向設置；

21、所述倉體的另一側設置有機械手；

22、當所述承載架及其上疊合的多片過濾單片翻轉(zhuǎn)90°后，多片過濾單片由承載架與限位柱夾緊。

23、如上所述的層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置：所述托架上開設有滑孔，所述滑孔與固定設置在所述承載架上的滑桿滑動配合；

24、所述層疊機構還包括可升降地設置在所述倉體中的補償架，所述補償架與所述承載架配合；所述補償架通過沉降結構連接所述主軸，所述沉降結構在所述主軸轉(zhuǎn)動而卡套靜止的過程中，帶動所述承載架間斷性地下移，且其單次下移高度與過濾單片的厚度相等。

25、如上所述的層疊過濾器單體成品自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置：所述沉降結構包括轉(zhuǎn)動設置在所述倉體中的副軸，所述副軸通過多個傳動帶連接所述主軸；

26、所述副軸上安裝有異形輪，所述異形輪包括圓柱部和渦狀部，所述圓柱部和渦狀部各占所述異形輪的一半；

27、所述補償架上轉(zhuǎn)動設置有轉(zhuǎn)輥，所述轉(zhuǎn)輥與所述異形輪滾動配合，且在補償架的一端形成有承托部，所述承托部穿過所述托架與所述承載架配合；

28、其中，在所述補償架的下部安裝有導桿，所述倉體的底部安裝有同所述導桿滑動配合的導向套，且在所述導桿的外周上套設有二號壓簧，所述二號壓簧的一端與所述導向套抵觸，另一端與所述導桿頂部抵觸。

29、一種采用如上所述的自動化生產(chǎn)線上的包裝裝箱裝置對層疊過濾器單體成品包裝的方法，包括如下步驟：

30、步驟一，匹配調(diào)試，根據(jù)層疊數(shù)量調(diào)試輸送系統(tǒng)的間隔輸送參數(shù)和步進電機的運行參數(shù)，其中，輸送系統(tǒng)的間隔輸送參數(shù)包括輸送速率、中間停機參數(shù)；

31、步驟二，狀態(tài)調(diào)試，檢查各零部件的初始位置，包括旋轉(zhuǎn)件、卡柱、異形輪、機械手的初始位置對應關系；

32、步驟三，產(chǎn)線銜接，將輸送系統(tǒng)的輸送始端與過濾單片的生產(chǎn)線末端對接；

33、步驟四，生產(chǎn)調(diào)試，預啟動步進電機和輸送系統(tǒng)，檢查包裝流程順暢性和各工序銜接的正確性；

34、步驟五，正式啟動包裝裝箱生產(chǎn)。

35、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

36、本技術中采用疊合末端抬升的方式杜絕了前端輸送與后端翻轉(zhuǎn)干涉的問題；而且翻轉(zhuǎn)方式也進行了改進，采用水平堆疊的方式，借助自重而消除相鄰兩片過濾單片之間的間隙，確保在堆疊的過程中各過濾單片之間不會產(chǎn)生無序紊亂的情況。

37、在達到預定堆疊數(shù)量后整體翻轉(zhuǎn)，配合機械手轉(zhuǎn)移，確保全過程整齊堆疊；另外，通過在物理結構上的改進，實現(xiàn)機械化傳動配合的方式，達到層疊與翻轉(zhuǎn)的相互配合，使得層疊和翻轉(zhuǎn)之間交替動作，嚴格按先后順序執(zhí)行動作，避免兩部分功能結構之間因動作遲滯或配合訊號傳導延遲而造成層疊動作與翻轉(zhuǎn)動作相互干涉的問題。