CN103112626A - 一种包装箱的自动开盖方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包装箱的自动开盖分拣方法及装置。该方法主要应用于纸板包装箱，通过设在输送装置上的包装箱的自动开盖分拣装置实现了开箱的自动化操作。一方面可以满足在各物流领域经常对箱体内的物件进行再次分拣、打印标识码或将箱体封盖打开的需求。大大的提高了开箱分拣的效率，可满足后续自动化工序的要求。同时也可将工人从繁重体力劳动中解放出来，节省了人力资源。解决了打开箱体效率低的主要难题。本发明通过调整自动定位装置的位置，以及吸盘滑移组件与箱盖展开机构之间的角度可以适应各种尺寸纸壳包装箱的需要。特别适合对规则包装进行批量开盖作业。可满足诸城如烟草公司，物流公司，邮政公司对包装箱进行全程自动分拣的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种包装箱的自动开盖方法及装置，属于规则包装箱的自动开箱技术领域。
背景技术
在各物流领域，经常需要对箱体内的物件进行再次分拣、打印标识码或将箱体封盖打开，为下一步工序做准备。目前，各类箱体的内侧封盖打开，基本还是依靠人工实现，处于手工或半自动，高强度状态。开箱动作繁琐、效率低下，常造成后续自动化工序故障停车。由于箱体以及箱体内侧封盖尺寸变化大，成为影响自动打开箱体的主要难题。随着物流的发展，各物流公司对实现箱体内的物件全程自动分拣的需求就越加强烈。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种包装箱的自动开盖方法及装置。以提高对物件自动分拣的自动化水平，减轻工人的劳动强度，提高生产效率，并减少对箱体的损伤，提高箱体的重复利用率。
本发明的技术方案：
一种包装箱的自动开盖分拣方法，包装箱的箱盖位于在输送装置两侧，包装箱在输送装置上运行；自动定位装置检测到包装箱处于最佳工作位置后，输送装置停止输送，同时起动夹持装置将包装箱固定；这时位于输送装置两侧的四个吸盘滑移组件同时伸出通过设在吸盘滑移组件前端的吸附装置将包装箱两侧的四个箱盖同时吸住；然后位于输送装置两侧的四个箱盖展开机构同时回缩使箱盖沿着各自的旋转轴线展开；待分拣完箱内物品后，四个箱盖展开机构再次同时伸出将箱盖合上，吸附装置解除吸附状态，四个吸盘滑移组件也同时回缩复位，空箱由输送装置移出工作位置，等待分拣下一个包装箱。
前述包装箱的自动开盖分拣方法中，所述自动定位装置通过箱盖的旋转轴线确定包装箱的最佳工作位置；根据包装箱规格的不同，自动定位装置可沿包装箱输送装置平行移动进行调整。
前述包装箱的自动开盖分拣方法中，所述箱盖展开机构与输送装置成0°～20°倾斜设置；吸盘滑移组件与箱盖展开机构之间成12°～55°倾斜设置；保证箱盖展开机构在作直线移动时减小吸附装置与箱盖之间的平行分力，并能够将箱盖完全打开。
前述包装箱的自动开盖分拣方法中，所述吸附装置通过吸盘将箱盖吸住，吸盘内腔通过真空泵抽真空以保证可靠的吸附力；吸盘经铰轴与吸盘滑移组件上的滑块铰接使吸盘能够在水平0°～180°范围内自由往复回转；铰轴与滑块的铰接处设有扭簧能够使吸盘脱离箱盖后自动复位。
前述包装箱的自动开盖分拣方法中，所述滑块与滑轨滑动连接，滑块上设有长槽，长槽内设有滑柄，滑柄与吸盘滑移组件上的吸盘作动筒活动连接；滑柄在长槽中有三种工作状态：推动长槽前端实现伸出吸盘的动作；拉动长槽的后端实现回缩吸盘的动作；滑柄在长槽中间位置时处于非控制状态，能够使吸盘在箱盖展开机构的拉动下沿滑轨方向自动滑动。
按照前述的包装箱自动开盖分拣方法构成的装置，包括机架，机架上设有输送装置；输送装置上设有夹持装置，输送装置两侧的机架上对称设有四个开箱装置，每侧各两个；开箱装置包括吸盘滑移组件和箱盖展开机构；吸盘滑移组件前端设有吸附装置，吸盘滑移组件与箱盖展开机构连接。
前述装置中，所述箱盖展开机构与输送装置成0°～20°倾斜设置；吸盘滑移组件与箱盖展开机构之间成12°～55°倾斜设置。
前述装置中，吸附装置包括吸盘和与吸盘内腔软管连接的真空泵；吸盘经铰轴与吸盘滑移组件上的滑块铰接, 铰轴与滑块的铰接处设有扭簧。
前述装置中，所述吸盘滑移组件包括滑块、滑轨和吸盘作动筒；滑块与滑轨滑动连接，滑轨与箱盖展开机构连接；滑块上设有长槽，长槽内设有可沿长槽滑动的滑柄，滑柄与吸盘作动筒连接。
前述装置中，所述箱盖展开机构包括安装板、滑槽和展开作动筒；安装板上设有自动定位装置和展开臂；安装板顶部与吸盘滑移组件上的滑轨连接，安装板底部设有滑动块，滑动块与滑槽滑动连接，滑动块与展开作动筒连接。
与现有技术相比，本发明该方法主要应用于纸板包装箱，通过设在输送装置上的包装箱的自动开盖分拣装置实现了开箱的自动化操作。一方面可以满足在各物流领域经常对箱体内的物件进行再次分拣、打印标识码或将箱体封盖打开的需求。大大的提高了开箱分拣的效率，可满足后续自动化工序的要求。同时也可将工人从繁重体力劳动中解放出来，节省了人力资源。解决了打开箱体效率低的主要难题。本发明通过调整自动定位装置的位置，以及吸盘滑移组件与箱盖展开机构之间的角度可以适应各种尺寸纸壳包装箱的需要。特别适合对规则包装进行批量开盖作业。可满足诸城如烟草公司，物流公司，邮政公司对包装箱进行全程自动分拣的需求。
附图说明
图1是本发明的结构立体示意图；
图2是本发明的结构平面示意图；
图3是吸盘滑移组件的简易示意图；
图4是吸盘滑移组件的俯视图。
附图中的标记为：0-包装箱，1-机架，2-输送装置，3-夹持装置，4-吸盘滑移组件，5-箱盖展开机构，6-吸附装置，7-吸盘，8-真空泵，9-铰轴，10-滑块，11-滑轨，12-长槽，13-滑柄，14-吸盘作动筒，15-安装板，16-滑槽，17-展开作动筒，18-自动定位装置，19-展开臂，20-滑动块，21-扭簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
一种包装箱的自动开盖分拣方法，如图1和图2所示。在该方法中包装箱的箱盖位于在输送装置两侧，包装箱在输送装置上运行；自动定位装置检测到包装箱处于最佳工作位置后，输送装置停止输送，同时起动夹持装置将包装箱固定；这时位于输送装置两侧的四个吸盘滑移组件同时伸出通过设在吸盘滑移组件前端的吸附装置将包装箱两侧的四个箱盖同时吸住；然后位于输送装置两侧的四个箱盖展开机构同时回缩使箱盖沿着各自的旋转轴线展开；待分拣完箱内物品后，四个箱盖展开机构再次同时伸出将箱盖合上，吸附装置解除吸附状态，四个吸盘滑移组件也同时回缩复位，空箱由输送装置移出工作位置，等待分拣下一个包装箱。所述自动定位装置通过箱盖的旋转轴线确定包装箱的最佳工作位置；根据包装箱规格的不同，自动定位装置可沿包装箱输送装置平行移动进行调整。所述箱盖展开机构与输送装置成0°～20°倾斜设置；吸盘滑移组件与箱盖展开机构之间成12°～55°倾斜设置；保证箱盖展开机构在作直线移动时减小吸附装置与箱盖之间的平行分力，并能够将箱盖完全打开。
所述吸附装置如图3和图4所示，通过吸盘将箱盖吸住，吸盘内腔通过真空泵抽真空以保证可靠的吸附力；吸盘经铰轴与吸盘滑移组件上的滑块铰接使吸盘能够在水平0°～180°范围内自由往复回转；铰轴与滑块的铰接处设有扭簧能够使吸盘脱离箱盖后自动复位。所述滑块与滑轨滑动连接，滑块上设有长槽，长槽内设有滑柄，滑柄与吸盘滑移组件上的吸盘作动筒活动连接；滑柄在长槽中有三种工作状态：推动长槽前端实现伸出吸盘的动作；拉动长槽的后端实现回缩吸盘的动作；滑柄在长槽中间位置时处于非控制状态，能够使吸盘在箱盖展开机构的拉动下沿滑轨方向自动滑动。
按照前所述的包装箱自动开盖分拣方法构成的装置，如图1所示，包括机架1，机架1上设有输送装置2；输送装置2上设有夹持装置3，输送装置2两侧的机架1上对称设有四个开箱装置，每侧各两个；开箱装置包括吸盘滑移组件4和箱盖展开机构5；吸盘滑移组件4前端设有吸附装置6，吸盘滑移组件4与箱盖展开机构5连接。所述箱盖展开机构5与输送装置2成0°～20°倾斜设置；吸盘滑移组件4与箱盖展开机构5之间成12°～55°倾斜设置。吸附装置包括吸盘7和与吸盘内腔软管连接的真空泵8；吸盘7经铰轴9与吸盘滑移组件上的滑块10铰接, 铰轴9与滑块10的铰接处设有扭簧21。所述吸盘滑移组件包括滑块10、滑轨11和吸盘作动筒14；滑块10与滑轨11滑动连接，滑轨11与箱盖展开机构连接；滑块10上设有长槽12，长槽12内设有可沿长槽12滑动的滑柄13，滑柄13与吸盘作动筒14连接。所述箱盖展开机构包括安装板15、滑槽16和展开作动筒17；安装板15上设有自动定位装置18和展开臂19；展开臂19的主要作用是当吸盘吸住箱盖展开达到一定角度时，吸盘解除吸附状态，箱盖内侧就自然搭在展开臂19上，此时展开臂19做水平移动将箱盖展开；安装板15顶部与吸盘滑移组件上的滑轨11连接，安装板15底部设有滑动块20，滑动块20与滑槽16滑动连接，滑动块20与展开作动筒17连接。
本发明的具体工作过程
1、在开始工作之前，首先调整好本发明装置上的自动定位装置18的位置。本发明一共设有四个自动定位装置18（见图2），自动定位装置18，可以采用光电开关，也可以采用其它感应元件。四个自动定位装置18分别与包装箱内盖的四个旋转轴线对应，所以在工作之前应根据本批需要开盖的包装的尺寸进行调整。本发明装置的安装板15上设置安装自动定位装置18的长孔，自动定位装置18可以沿长孔自由滑动，调整好之后用螺钉固定位置。通过调节可以使包装箱0处于最佳工作位置，以保证开盖工作顺利进行，防止出现故障。
2、将包装箱0外盖上的封条划开，箱盖位于输送装置2两侧放在输送装置上，包装箱按图2中输送装置上的箭头方向送入本发明的装置。当本发明的四个自动定位装置18分别对准包装箱内盖的四个旋转轴线时，输送装置自动停止。
3、包装箱0停止运行后，夹持装置2自动开始工作，夹持装置包括设在输送装置下方的水平方向定位板和设在输送装置上方的垂直方向定位板；首先设在输送装置下方的水平方向定位板地气动装置的推动下从输送装置下方伸出，阻止包装箱继续向前运行（输送装置停止后，包装可能会因惯性前移）；然后位于输送装置上方的垂直方向定位板向下伸出将包装箱紧紧的压在输送装置上，由于压力的作用，包装箱也不能再向后移动或左右移动，对包装进行准确定位。
4、在包装箱进行工作位置的同时，设在安装板15上的展开臂19插入包装箱的两个外盖之间，挡住外盖，防止外盖合拢。这时位于输送装置两侧的四个吸盘滑移组件4同时伸出，将设在吸盘滑移组件前端的吸盘7压在包装箱的内盖上。吸盘7压在包装箱内盖上的同时，真空泵8开始工作，将吸盘7内腔中的空气抽出，使在吸盘7与包装箱的内盖紧紧的吸在一起。然后吸盘滑移组件上的滑柄13在吸盘作动筒14的带动下回缩一段距离，使吸盘滑移组件上的滑柄13位于长槽12中间。这样吸盘7就可以沿图2中的箭头B自由滑动，以防止开展时拉坏箱盖。吸盘7与滑块10之间是铰接的，吸盘可以自由回转，以保证箱盖开到任意角度时，吸盘始终与箱盖保持垂直，确保吸附的可靠性。为了保证初始状态吸盘的正确位置，在铰轴9与滑块10之间设有扭簧21，当吸盘脱离箱盖后，可以自动复位。
5、当吸盘将箱盖吸牢后，四个箱盖展开机构5同时沿图2中的接头A回缩，带动吸盘滑移组件同时向外移动，使箱盖沿着各自的旋转轴线展开，完成开盖工作。此时，仍保持吸附状态。
6、待待分拣完箱内物品后，四个箱盖展开机构5再次同时伸出将箱盖合上。此时，真空泵放气，吸盘解除对盖箱的吸附状态，吸盘在扭簧的作用下自动复位，四个吸盘滑移组件在吸盘作动筒14的作用下也同时回缩复位。
7、夹持装置解除夹持状态，输送装置重新启动，将空箱送到下一工序，腾出工作位置，等待分拣下一个包装箱。
本发明中将箱盖展开机构5与输送装置2成0°～20°倾斜设置；吸盘滑移组件4与箱盖展开机构5之间成12°～55°倾斜设置。主要是为了在打开箱盖时，防止吸盘与箱盖之间产生较大的无用分力（与箱盖平行的分力为无用分力），造成吸盘脱离箱盖。
本发明中的吸盘作动筒14和展开作动筒17最好采用液压缸，因为液压缸的可控性优级于气缸和电磁阀，且动作较缓不易拉坏包装箱。夹持装置可采用气缸，因为气缸动作迅速，夹紧速度快，成本低。
Claims (10)
1. 一种包装箱的自动开盖分拣方法，其特征在于：包装箱的箱盖位于在输送装置两侧，包装箱在输送装置上运行；自动定位装置检测到包装箱处于最佳工作位置后，输送装置停止输送，同时起动夹持装置将包装箱固定；这时位于输送装置两侧的四个吸盘滑移组件同时伸出通过设在吸盘滑移组件前端的吸附装置将包装箱两侧的四个箱盖同时吸住；然后位于输送装置两侧的四个箱盖展开机构同时回缩使箱盖沿着各自的旋转轴线展开；待分拣完箱内物品后，四个箱盖展开机构再次同时伸出将箱盖合上，吸附装置解除吸附状态，四个吸盘滑移组件也同时回缩复位，空箱由输送装置移出工作位置，等待分拣下一个包装箱。
2.根据权利要求1所述包装箱的自动开盖分拣方法，其特征在于：所述自动定位装置通过箱盖的旋转轴线确定包装箱的最佳工作位置；根据包装箱规格的不同，自动定位装置可沿包装箱输送装置平行移动进行调整。
3.根据权利要求2所述包装箱的自动开盖分拣方法，其特征在于：所述箱盖展开机构与输送装置成0°～20°倾斜设置；吸盘滑移组件与箱盖展开机构之间成12°～55°倾斜设置；保证箱盖展开机构在作直线移动时减小吸附装置与箱盖之间的平行分力，并能够将箱盖完全打开。
4.根据权利要求3所述包装箱的自动开盖分拣方法，其特征在于：所述吸附装置通过吸盘将箱盖吸住，吸盘内腔通过真空泵抽真空以保证可靠的吸附力；吸盘经铰轴与吸盘滑移组件上的滑块铰接使吸盘能够在水平0°～180°范围内自由往复回转；铰轴与滑块的铰接处设有扭簧能够使吸盘脱离箱盖后自动复位。
5.根据权利要求4所述包装箱的自动开盖分拣方法，其特征在于：所述滑块与滑轨滑动连接，滑块上设有长槽，长槽内设有滑柄，滑柄与吸盘滑移组件上的吸盘作动筒活动连接；滑柄在长槽中有三种工作状态：推动长槽前端实现伸出吸盘的动作；拉动长槽的后端实现回缩吸盘的动作；滑柄在长槽中间位置时处于非控制状态，能够使吸盘在箱盖展开机构的拉动下沿滑轨方向自动滑动。
6.按照权利要求1～5任一权利要求所述的包装箱自动开盖分拣方法构成的装置，包括机架（1），机架（1）上设有输送装置（2）；其特征在于：输送装置（2）上设有夹持装置（3），输送装置（2）两侧的机架（1）上对称设有四个开箱装置，每侧各两个；开箱装置包括吸盘滑移组件（4）和箱盖展开机构（5）；吸盘滑移组件（4）前端设有吸附装置（6），吸盘滑移组件（4）与箱盖展开机构（5）连接。
7.根据权利要求6所述装置，其特征在于：所述箱盖展开机构（5）与输送装置（2）成0°～20°倾斜设置；吸盘滑移组件（4）与箱盖展开机构（5）之间成12°～55°倾斜设置。
8.根据权利要求6所述装置，其特征在于：吸附装置包括吸盘（7）和与吸盘内腔软管连接的真空泵（8）；吸盘（7）经铰轴（9）与吸盘滑移组件上的滑块（10）铰接, 铰轴（9）与滑块（10）的铰接处设有扭簧（21）。
9.根据权利要求6所述装置，其特征在于：所述吸盘滑移组件包括滑块（10）、滑轨（11）和吸盘作动筒（14）；滑块（10）与滑轨（11）滑动连接，滑轨（11）与箱盖展开机构连接；滑块（10）上设有长槽（12），长槽（12）内设有可沿长槽（12）滑动的滑柄（13），滑柄（13）与吸盘作动筒（14）连接。
10.根据权利要求6所述装置，其特征在于：所述箱盖展开机构包括安装板（15）、滑槽（16）和展开作动筒（17）；安装板（15）上设有自动定位装置（18）和展开臂（19），安装板（15）顶部与吸盘滑移组件上的滑轨（11）连接，安装板（15）底部设有滑动块（20），滑动块（20）与滑槽（16）滑动连接，滑动块（20）与展开作动筒（17）连接。
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