CN105667854A - 自动装箱流水线及包装箱体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及装箱流水线的相关机械设备领域，特别是一种自动装箱流水线及包装箱体的方法。本发明旨在解决现有技术中所针对的包装箱体单一、占地面积大、自动化程度低的问题。本发明包括进料装置、箱体控制装置、箱体贴单装置、的箱体密封装置；箱体控制装置包括将箱体在指定位置展开的开箱机构、在瓶体码放好后将箱体进行闭合的合箱机构；箱体贴单装置包括涂浆机构、贴签机构、及夹持箱体使其在上述涂浆机构，贴签机构间进行位置转换的运输机构。本发明的有益效果在于：自动化程度高、节省人工工位、能够适应一体式箱体的包装要求。
Description
技术领域
本发明涉及装箱流水线的相关机械设备领域，特别是一种自动装箱流水线及包装箱体的方法。
背景技术
自动装箱机，主要用于完成运输包装，它将包装成品按一定排列方式和定量装入箱中，并把箱的开口部分闭合或封固。其应用领域多为机械设备的装箱、医药设备的装箱、和多类化工产品的装箱，其装箱所采用的材料大多为木条类支架、木板类支架、纸盒或纸箱。
对于纸箱装箱来说，自动装箱机能自动将包装物整形排列，装入打开的纸箱中，并完成不干胶封口等动作的装箱设备，所有动作都是全自动完成的。大多数自动装箱机采用组合结构，包括成箱装置、整列装置、充填装置和封箱装置等功能单元，分别完成相应的功能动作，各装置都安装在同一主机架上。成箱装置的箱坯架在上方，充填装置在成箱装置正下方，整列装置在充填装置的前方，封箱装置在充填装置的后方。
现有技术中，往往存在缺点如下：1.流水线整体占地面积大；2.所封装的箱体大多为箱体箱盖式的分体结构的封装，即箱体的底部和盖部分离，将所封装物品置于箱体内，再将盖部安装与底部上方，之后进行封装，上表面或某一单独的表面进行贴单完成封装过程，缺少一种一体式箱体原料的封装；3.自动化程度不够高，还需要工人完成部分工作，比如装箱单的投放、对不同位置的侧面进行贴单过程中箱体的挪移。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中所针对的包装箱体单一、占地面积大、自动化程度低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的具体技术方案是：
设计一种自动装箱流水线，包括将瓶体码放至指定位置的进料装置、控制箱体开合,完成装箱并在开合过程中盛装瓶体的箱体控制装置、对装箱后的箱体进行贴单的贴单装置、对贴单后箱体进行封口的箱体密封装置；还包括安装上述进料装置、箱体控制装置、箱体贴单装置和箱体密封装置的机架，所述箱体控制装置包括将箱体在指定位置展开的开箱机构、在瓶体码放好后将箱体进行闭合的合箱机构；所述贴单装置包括涂浆机构、贴签机构、及夹持箱体使其在上述涂浆机构，贴签机构间进行位置转换的运输机构。
在所述运输机构包括机械爪和/或传送带。
还包括向箱体内投放装箱单的装箱单投放装置，所述装箱单投放装置包括固定架、安装在所述固定架上盛放装箱单的单仓、产生吸力以吸附单仓内装箱单的吸杆、套装在固定架上的位置调节套、带动所述吸杆转动的转动机构、带动所述吸杆自转的自转机构；所述转动机构包括安装在固定架上的气缸单元，所述气缸单元的活塞端与所述位置调节套相连接，所述转动机构还包括带动所述吸杆回位的复位元件。
所述进料装置包括盛装药瓶的料仓、逐层推放药瓶至码垛仓成为码垛单元的推进机构、夹持所述码垛单元至指定位置的夹持机构，在所述夹持机构上设有感知药瓶码放位置的传感器元件。
所述箱体控制装置包括盛装待包装纸箱的原料仓，所述开箱机构包括对原料仓最外层纸箱施加导向力使其打开的压块、引导所述纸箱打开的底部吸盘、引导所述纸箱至少在近进料装置侧形成开口筒状的支撑单元，所述合箱机构包括分别在底面、侧面使所述开口筒状的纸箱的开口部分闭合的底部合箱单元、侧部合箱单元和活动合箱单元；
所述支撑单元包括与所述开口筒状形状相对应的支架，在支架的各个棱边设置的同步同向转动的支撑板；所述支撑板通过传动齿轮连接有支撑单元的电机，所述支撑板存在90度的自由度；
所述底部合箱单元、侧部合箱单元和活动合箱单元各包括安装于对应位置由液压元件带动的推块。
所述涂浆机构包括在箱体表面涂覆浆料的涂浆辊；所述贴签机构包括吸附并移动标签的吸附单元、调节标签角度的转向单元，还包括调节吸附单元位置的高度调节单元和角度调节单元。
所述箱体密封装置包括传送带、安装于所述传送带两侧的密封机构。
本发明进一步设计了一种自动装箱流水线中包装箱体的方法，利用自动装箱流水线进行包装，包括如下步骤，
（1）箱体成型：对箱体进行导向和挤压，使之成为至少一端开口的四方筒状；
（2）入料：将码放整齐的瓶体码垛成一定的形状，推送至步骤（1）中的箱体内；
（3）合箱：对步骤（1）中开口的两端施加向内的压力，使箱体开口的两端关闭并形成待封装面，形成箱体A；
（4）第一次贴单：吊装箱体A至涂浆区，使用的浆料对箱体的第一平面进行均匀涂浆，浆料厚度0.2～0.8mm，吊装箱体至粘贴区，在第一平面上粘贴标签，形成箱体B；
（5）第二次贴单：吊装箱体B至涂浆区，使用浆料对箱体的第二平面进行均匀涂浆，浆料厚度0.2～0.8mm，吊装箱体至粘贴区，在第二平面上粘贴标签，形成箱体C；
（6）密封：吊装箱体C至传送带上，利用传动带两边的密封装置对步骤（3）中的待封装面进行密封。
或者，所述步骤（1）还包括对所述箱体远离瓶体的一面施加向内的压力，形成待封装面；对应的，在步骤（2）中对近瓶体的一面施加向内的压力，形成待封装面。
本发明的有益技术效果在于：
（1）设计人员在流水线设备上安装了装箱单投放装置，该装箱单投放装置能够自动完成装箱单的吸附，并移动至指定位置，节省了人工的工位，提高了整体的自动化程度；
（2）该装箱单投放装置结构简单，设计合理，其吸杆可同时完成绕动旋转和自转两个工步而无需外加动力源；
（3）箱体控制装置通过吸盘、液压元件的配合，自动化的完成，在适当的时间开箱、封箱的工步，能够适应对一体化的原料箱的加工要求；
（4）设计人员在贴签机构上添加了自动转向单元，能够通过自动化控制完成在箱体不同表面上同向贴签，无需人工对箱体进行调试和挪移；
（5）贴签机构所输出的贴签高度和贴签角度都可以调节，在生产过程中，可以通过对设备的调节，适应多种尺寸的箱体。
附图说明
图1是本发明轴测状态结构示意图；
图2是本发明进料装置结构的立体图；
图3是本发明中夹持机构的立体图；
图4是本发明箱体控制装置结构的立体图；
图5是本发明开箱机构部分结构的立体图；
图6是本发明开箱机构部分结构的后视图；
图7是本发明底部吸盘和导向板部分结构的立体图；
图8是本发明底部吸盘和导向板部分结构的主视方向示意图；
图9是本发明支撑单元结构的立体图；
图10是本发明支撑单元结构的主视图；
图11是本发明合箱机构结构的立体方向示意图；
图12是本发明合箱机构结构的俯视方向示意图；
图13是本发明合箱机构和部分开箱机构的结构的立体方向示意图；
图14是本发明贴单装置结构部分的立体图；
图15是本发明贴单装置结构部分的主视方向示意图；
图16是本发明贴签机构结构的立体图；
图17是本发明贴签机构的主视图；
图18是本发明箱体密封装置结构的立体图；
图19是本发明装箱单投放装置结构部分的立体图；
图20是本发明装箱单投放装置的主视图；
图21是本发明装箱单投放装置的俯视图；
图中各部件名称：
1.进料装置；
11.码垛仓；12.推进机构；
121.推进传送带；
13.夹持机构
2.箱体控制装置；
21.开箱机构；
211.限位钉；212.压块；213.底部吸盘；
2131.吸盘；2132.控制底部吸盘的液压杆
214.支撑单元；
2141.支撑板；2142.传动齿轮；2143.支撑单元的电机；
215.导向板单元；
2151.电机；2152.传送带；
216.固定导板；
22.合箱机构；
221.底部合箱单元；
2211.推块；
2212.液压元件；
222.侧部合箱单元；223.活动合箱单元；
23.原料仓
3.贴单装置；
31.涂浆机构；
311.涂浆辊；
32.贴签机构；
321.吸附单元；
3211.弹簧；
322.转向单元；323.调节单元；
3231.高度调节元件；3232.角度调节元件
324.贴签存放仓
33.运输机构；
4.箱体密封装置；
41.传送带；42.密封机构；
5.装箱单投放装置；
51.固定架；52.单仓；
53.吸杆；54.位置调节套；55.转动机构；
551.气缸单元；552.连杆；553.复位元件；
56.自转机构；
561.主动齿轮；562.从动齿轮；
6.机架。
具体实施方式
实施例1：一种自动装箱流水线，参见图1至图21，包括将瓶体码放至指定位置的进料装置1、控制箱体开合,完成装箱并在开合过程中盛装瓶体的箱体控制装置2、对装箱后的箱体进行贴单的贴单装置3、对贴单后箱体进行封口的箱体密封装置4；还包括安装上述进料装置1、箱体控制装置2、箱体贴单装置3和箱体密封装置4的机架6，箱体控制装置2包括将箱体在指定位置展开的开箱机构21、在瓶体码放好后将箱体进行闭合的合箱机构22；贴单装置3包括涂浆机构31、贴签机构32、及夹持箱体使其在上述涂浆机构31，贴签机构32间进行位置转换的运输机构33。
在运输机构33包括机械爪和/或传送带。
还包括向箱体内投放装箱单的装箱单投放装置5，装箱单投放装置5包括固定架51、安装在固定架51上盛放装箱单的单仓52、产生吸力以吸附单仓52内装箱单的吸杆53、套装在固定架51上的位置调节套54、带动吸杆53转动的转动机构55、带动吸杆53自转的自转机构56；转动机构55包括安装在固定架51上的气缸单元551，气缸单元551的活塞端与位置调节套54相连接，转动机构55还包括带动吸杆53回位的复位元件553。
进料装置1包括盛装药瓶的料仓、逐层推放药瓶至码垛仓11成为码垛单元的推进机构12、夹持码垛单元至指定位置的夹持机构13，在夹持机构13上设有感知药瓶码放位置的传感器元件。具体来讲，激光探头安装在机械臂上，位于夹持机构13上抓板下方。
传感器元件的作用在于，可以随时感知码垛高度，进而调节推放的速度。
箱体控制装置2包括盛装待包装纸箱的原料仓23，开箱机构21包括对原料仓23最外层纸箱施加导向力使其打开的压块212、引导纸箱打开的底部吸盘213、引导纸箱至少在近进料装置侧形成开口筒状的支撑单元214，合箱机构22包括分别在底面、侧面使开口筒状的纸箱的开口部分闭合的底部合箱单元221、侧部合箱单元222和活动合箱单元223；
支撑单元214包括与开口筒状形状相对应的支架，在支架的各个棱边设置的同步同向转动的支撑板2141；支撑板2141通过传动齿轮2142连接有支撑单元的电机2143，支撑板2141存在90度的自由度；
底部合箱单元221、侧部合箱单元222和活动合箱单元223各包括安装于对应位置由液压元件带动的推块。
工作时，如附图中传动齿轮2142的安装位置，4个支撑板2141可以同时打开或关闭。
在开箱时，压块212下压，限位钉211和固定导板216起到限位的作用，底部吸盘213起到带动的作用，下压到指定位置后，支撑单元214打开，可以向内部推送物料。
本实施例中还包括导向板单元215，具体包括电机2151和传送带2152及所带动的导向板，导向板也起到限位导向的作用。
当物料推送完毕时，支撑单元214进入不影响底部合箱单元221工作的状态，底部合箱单元221、侧部合箱单元222、活动合箱单元223运作，使箱体封闭。
涂浆机构31包括在箱体表面涂覆浆料的涂浆辊311；贴签机构32包括吸附并移动标签的吸附单元321、调节标签角度的转向单元322，还包括调节吸附单元位置的高度调节单元3231和角度调节单元3232。高度调节单元3231和角度调节单元3232共同组成调节元件323。
贴签机构32在工作过程中，吸附单元321自贴签存放仓324内将贴签吸出，经由调节单元323调节位置，直至粘贴在箱体上，之后，箱体在运输机构33的带动下转面，而转向单元322也开始运作，进行二次粘贴，两个转向的过程后，两个表面得到粘贴，且标签的方向相同，节约了工作空间和工位。
箱体密封装置4包括传送带41、安装于传送带41两侧的密封机构42。
本发明进一步设计了一种自动装箱流水线中包装箱体的方法，利用自动装箱流水线进行包装，包括如下步骤，
（1）箱体成型：对箱体进行导向和挤压，使之成为至少一端开口的四方筒状；
（2）入料：将码放整齐的瓶体码垛成一定的形状，推送至步骤（1）中的箱体内；
（3）合箱：对步骤（1）中开口的两端施加向内的压力，使箱体开口的两端关闭并形成待封装面，形成箱体A；
（4）第一次贴单：吊装箱体A至涂浆区，使用浆料对箱体的第一平面进行均匀涂浆，浆料厚度0.3mm，吊装箱体至粘贴区，在第一平面上粘贴标签，形成箱体B；
（5）第二次贴单：吊装箱体B至涂浆区，使用浆料对箱体的第二平面进行均匀涂浆，浆料厚度0.3mm，吊装箱体至粘贴区，在第二平面上粘贴标签，形成箱体C；
（6）密封：吊装箱体C至传送带上，利用传动带两边的密封装置对步骤（3）中的待封装面进行密封。
实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤（1）还包括对箱体远离瓶体的一面施加向内的压力，形成待封装面；对应的，在步骤（2）中对近瓶体的一面施加向内的压力，形成待封装面。
最后需说明的是，以上者仅系本发明部分实施例，并非用以限制本发明，依据本发明的结构及特征，稍加变化修饰而成者，亦应包括在本发明范围之内。
Claims (9)
1.一种自动装箱流水线，包括将瓶体码放至指定位置的进料装置（1）、控制箱体开合，完成装箱并在开合过程中盛装瓶体的箱体控制装置（2）、对装箱后的箱体进行贴单的贴单装置（3）、对贴单后箱体进行封口的箱体密封装置（4）、以及机架（6）；其特征在于：所述箱体控制装置（2）包括将箱体在指定位置展开的开箱机构（21）、在瓶体码放好后将箱体进行闭合的合箱机构（22）；所述贴单装置（3）包括涂浆机构（31）、贴签机构（32）、及夹持箱体使其在上述涂浆机构（31），贴签机构（32）间进行位置转换的运输机构（33）。
2.如权利要求1所述的自动装箱流水线，其特征在于：在所述运输机构（33）包括机械爪和/或传送带。
3.如权利要求2所述的自动装箱流水线，其特征在于：还包括向箱体内投放装箱单的装箱单投放装置（5），所述装箱单投放装置（5）包括固定架（51）、安装在所述固定架（51）上盛放装箱单的单仓（52）、产生吸力以吸附单仓（52）内装箱单的吸杆（53）、套装在固定架（51）上的位置调节套（54）、带动所述吸杆（53）转动的转动机构（55）、带动所述吸杆（53）自转的自转机构（56）；所述转动机构（55）包括安装在固定架（51）上的气缸单元（551），所述气缸单元（551）的活塞端与所述位置调节套（54）相连接，所述转动机构（55）还包括带动所述吸杆（53）回位的复位元件（553）。
4.如权利要求1所述的自动装箱流水线，其特征在于：所述进料装置（1）包括盛装药瓶的料仓、逐层推放药瓶至码垛仓（11）成为码垛单元的推进机构（12）、夹持所述码垛单元至指定位置的夹持机构（13），在所述夹持机构（13）上设有感知药瓶码放位置的传感器元件。
5.如权利要求1所述的自动装箱流水线，其特征在于：所述箱体控制装置（2）包括盛装待包装纸箱的原料仓（23），所述开箱机构（21）包括对原料仓（23）最外层纸箱施加导向力使其打开的压块（212）、引导所述纸箱打开的底部吸盘（213）、引导所述纸箱至少在近进料装置侧形成开口筒状的支撑单元（214），所述合箱机构（22）包括分别在底面、侧面使所述开口筒状的纸箱的开口部分闭合的底部合箱单元（221）、侧部合箱单元（222）和活动合箱单元（223）；
所述支撑单元（214）包括与所述开口筒状形状相对应的支架，在支架的各个棱边设置的同步同向转动的支撑板（2141）；所述支撑板（2141）通过传动齿轮（2142）连接有支撑单元的电机（2143），所述支撑板（2141）存在90度的自由度；
所述底部合箱单元（221）、侧部合箱单元（222）和活动合箱单元（223）各包括安装于对应位置由液压元件带动的推块。
6.如权利要求1所述的自动装箱流水线，其特征在于：所述涂浆机构（31）包括在箱体表面涂覆浆料的涂浆辊（311）；所述贴签机构（32）包括吸附并移动标签的吸附单元（321）、调节标签角度的转向单元（322），还包括调节吸附单元位置的高度调节单元（3231）和角度调节单元（3232）。
7.如权利要求1所述的自动装箱流水线，其特征在于：所述箱体密封装置（4）包括传送带（41）、安装于所述传送带（41）两侧的密封机构（42）。
8.一种自动装箱流水线中包装箱体的方法，其特征在于：利用权利要求1中所述的自动装箱流水线进行包装，包括如下步骤，
（1）箱体成型：对箱体进行导向和挤压，使之成为至少一端开口的四方筒状；
（2）入料：将码放整齐的瓶体码垛成一定的形状，推送至步骤（1）中的箱体内；
（3）合箱：对步骤（1）中开口的两端施加向内的压力，使箱体开口的两端关闭并形成待封装面，形成箱体A；
（4）第一次贴单：吊装箱体A至涂浆区，使用浆料对箱体的第一平面进行均匀涂浆，浆料厚度0.2～0.8mm，吊装箱体至粘贴区，在第一平面上粘贴标签，形成箱体B；
（5）第二次贴单：吊装箱体B至涂浆区，使用浆料对箱体的第二平面进行均匀涂浆，浆料厚度0.2～0.8mm，吊装箱体至粘贴区，在第二平面上粘贴标签，形成箱体C；
（6）密封：吊装箱体C至传送带上，利用传动带两边的密封装置对步骤（3）中的待封装面进行密封。
9.如权利要求8所述的自动装箱流水线中包装箱体的方法，其特征在于：所述步骤（1）还包括对所述箱体远离瓶体的一面施加向内的压力，形成待封装面；对应的，在步骤（2）中对近瓶体的一面施加向内的压力，形成待封装面。
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