CN106335662A - 一种椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，容器瓶先由装箱机的传送带送至分瓶工位上，由分瓶机构对容器瓶进行整理排列，再送入推瓶工位，由推瓶机构将容器瓶逐排推向夹瓶工位上；多排容器瓶在夹瓶工位上排列形成单层矩阵状的容器瓶组，然后由夹瓶机构将容器瓶组逐层夹送至装箱工位上；装箱工位上设有包装箱，多层容器瓶组填满包装箱后，由装箱机构送出，至此完成容器瓶的自动装箱过程。本发明可实现自动化装箱，有效提高装箱效率，降低包装成本。

Description

一种椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法

技术领域

本发明涉及产品包装技术领域，特别涉及一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法。

背景技术

塑料容器瓶产品的装箱方式一般是先整齐排列，再层层堆叠进行装箱，该方式的优点是容易确认装箱的数量，以及在运输和储存时产品受压均匀，防止变形。

然而，在实际生产的产品包装工艺中，对于圆柱形的容器瓶来说，在装箱时位置容易固定(如图1所示)，采用该方式进行装箱时容易实现自动化装箱。但对于椭圆形的包装容器来说，圆柱形容器瓶的装箱方式并不适用。由于椭圆形容器瓶的截面形状呈椭圆形，在装箱时其位置不容易固定(如图2所示)，其排列不整齐，因此目前也还无法实现自动化装箱，其装箱效率低下，包装成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，该方法可实现自动化装箱，有效提高装箱效率，降低包装成本。

本发明的技术方案为：一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，包括以下步骤：

(1)分瓶：容器瓶由装箱机的传送带送至分瓶工位上，由分瓶机构对容器瓶进行整理排列；

(2)推瓶：排列整齐的容器瓶送入推瓶工位，由推瓶机构将容器瓶逐排推向夹瓶工位上；

(3)夹瓶：多排容器瓶在夹瓶工位上排列形成单层矩阵状的容器瓶组，然后由夹瓶机构将容器瓶组逐层夹送至装箱工位上；

(4)装箱：装箱工位上设有包装箱，多层容器瓶组填满包装箱后，由装箱机构送出，至此完成容器瓶的自动装箱过程。

所述步骤(1)中，分瓶机构包括分瓶轮和护栏杆，分瓶轮设于装箱机的传送带上，分瓶轮的外圆轮廓为依次连接的多段圆弧，每段圆弧形成一个凹槽，各圆弧形状与容器瓶的长轴方向圆弧形状相适应(即凹槽的圆弧形状与容器瓶长轴方向的圆弧形状相同或相近似，尺寸比容器瓶长轴方向的圆弧尺寸略大)；

传送带上位于容器瓶两侧处分别设有护栏杆，护栏杆位于分瓶轮的转向位外周处为弧形状；沿容器瓶的输送方向，在转向位外周处，护栏杆与转向轮之间的距离逐渐减小；

分瓶轮的转向位是分瓶轮上与容器瓶相接触的多个凹槽。

所述分瓶机构还包括电眼，沿容器瓶的输送方向，分瓶轮的前后两侧分别设有电眼。其中，位于分瓶轮前侧的电眼作用是，当感应到传送带上输送过来的容器瓶达到一定的数量后，分瓶轮才开始转动，保证了来瓶的连续，使分瓶轮在转动时都能接触到容器瓶，这样能避免来瓶有间断时可能出现夹瓶的现象。位于分瓶轮后侧的电眼作用是，当感应到推瓶的数量足够一排后，分瓶轮停止转动，等推瓶机构复位后，分瓶轮再继续转动。

沿容器瓶的输送方向，位于转向位前的容器瓶两侧的护栏杆之间的距离大于或等于容器瓶的长轴长度；位于转向位后的容器瓶两侧的护栏之间的距离大于或等于容器瓶的短轴长度，且小于容器瓶的长轴长度。

作为一种优选方案，所述分瓶轮有两个，两个分瓶轮沿同一容器瓶的竖直方向呈上下方式设置，两个分瓶轮之间通过转动轴连接，两个分瓶轮上相应的两个凹槽位于同一竖直面内。由于椭圆形的容器瓶一般高度会比直径大的多，所以设置两个分瓶轮，可使分瓶机构对容器瓶进行排列整理时更加稳定。

所述分瓶机构对容器瓶进行整理排列时，其具体过程为：

传送带将容器瓶送至分瓶轮处，启动分瓶轮旋转，容器瓶落入分瓶轮的凹槽内，由分瓶轮的旋转配合传送带的运行，带动容器瓶进行输送，同时，通过两侧的护栏杆使容器瓶的排列方向固定。

分瓶机构的主要作用是使容器瓶从无规则排列变成长轴水平方向的有序排列。而椭圆形的容器瓶采用长轴水平排列而不是短轴水平排列的目的是，在后续进行整排推瓶时，推瓶更稳定，容器瓶之间的相对位置不容易发生变化。

所述步骤(2)中，推瓶机构包括主动推瓶机械手和被动推瓶机械手，主动推瓶机械手由主动气缸控制其动作，被动推瓶机械手由步进电机控制其动作；主动推瓶机械手上还设有多个硅胶吸盘，每个硅胶吸盘相应设有一个吸盘气缸，由吸盘气缸控制硅胶吸盘进行前后伸缩。

所述推瓶机构对将容器瓶逐排推向夹瓶工位时，其具体过程为：

在推瓶工位上，主动推瓶机械手上的硅胶吸盘先伸出，吸附住容器瓶一侧的外壁，然后通过主动推瓶机械手将整排的容器瓶推向夹瓶工位，推瓶过程中通过被动推瓶机械手挡住容器瓶的另一侧；推瓶到位后，硅胶吸盘先松开并复位，然后主动推瓶机械手再复位；进行下一排容器瓶的推瓶动作，直至夹瓶工位上的容器瓶数量达到预设数量。其中，在主动推瓶机械手上安装硅胶吸盘的原因是，椭圆形的容器瓶一般比较细长，在推瓶过程中容易发生倒瓶，故推瓶时需先通过硅胶吸盘吸住瓶子，再进行推瓶。

所述步骤(3)中，夹瓶机构包括四个夹瓶板和夹瓶机械手，夹瓶机械手设于四个夹瓶板的中部上方，四个夹瓶板分别与夹瓶机械手连接，每个夹瓶板对应设有一个夹瓶板气缸，四个夹瓶板分别位于容器瓶组的四边外侧；

夹瓶机构将容器瓶组送至装箱工位时，先通过夹瓶板气缸推动夹瓶板，四个夹瓶板夹紧容器瓶组，然后由夹瓶机械手将容器瓶组送至装箱工位上。具体为：当夹瓶工位上的容器瓶数量足够一层厚，夹瓶机械手带动夹瓶板下移，四块夹瓶板在夹瓶板气缸的控制下，同时夹住整层容器瓶的上、下、左、右四个面，然后夹瓶机械手向上移动，再平移，把一层的容器瓶夹到装箱工位。

所述步骤(4)中，装箱机构为转动式的圆盘，圆盘上设有四个工位，依次为空箱工位、装箱工位、满箱工位和打包工位；

圆盘的转动方式为间歇式转动，当装箱工位上的包装箱未装满时，圆盘处于静止状态，当装箱工位上包装箱装满时，通过圆盘的转动将包装箱依次送至满箱工位和打包工位，同时通过空箱工位向装箱工位送入空的包装箱。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法在装箱机的传送带上设置分瓶机构，即可把椭圆形的容器瓶在传输过程中不规则的形状转化固定形状传输，从而降低了椭圆形容器瓶的自动装箱难度，并且分瓶轮的处理速度快，可满足最高400瓶/分钟的速度；

本适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法中，推瓶机构设有主动、被动推瓶机械手，推瓶更稳定、可靠。且主动机械手设有可伸缩的吸盘，可解决推瓶过程中倒瓶的问题；

本适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法中，夹瓶机构设计简易，合理，力度适中、平衡，产品不会发生变形；夹瓶、传送平稳，不掉瓶。

附图说明

图1为现有技术中圆柱形容器瓶装箱时的俯视图。

图2为现有技术中椭圆形容器瓶装箱时的俯视图。

图3为分瓶机构对容器瓶进行整理排列时的作用示意图。

图4为分瓶机构的原理示意图。

图5为分瓶轮的结构示意图。

图6为推瓶机构的结构示意图。

图7为推瓶机构进行推瓶时的原理示意图。

图8为夹瓶机构的原理示意图。

图9为装箱机构的原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，包括以下步骤：

(1)分瓶：容器瓶由装箱机的传送带送至分瓶工位上，由分瓶机构对容器瓶进行整理排列，如图3所示；

(2)推瓶：排列整齐的容器瓶送入推瓶工位，由推瓶机构将容器瓶逐排推向夹瓶工位上；

(3)夹瓶：多排容器瓶在夹瓶工位上排列形成单层矩阵状的容器瓶组，然后由夹瓶机构将容器瓶组逐层夹送至装箱工位上；

(4)装箱：装箱工位上设有包装箱，多层容器瓶组填满包装箱后，由装箱机构送出，至此完成容器瓶的自动装箱过程。

步骤(1)中，如图4所示，分瓶机构包括分瓶轮1和护栏杆2，分瓶轮设于装箱机的传送带上，分瓶轮的外圆轮廓为依次连接的多段圆弧，每段圆弧形成一个凹槽1-1，各圆弧形状与容器瓶的长轴方向圆弧形状相适应(即凹槽的圆弧形状与容器瓶长轴方向的圆弧形状相同或相近似，尺寸比容器瓶长轴方向的圆弧尺寸略大)；传送带上位于容器瓶两侧处分别设有护栏杆，护栏杆位于分瓶轮的转向位外周处为弧形状；沿容器瓶的输送方向，在转向位外周处，护栏杆与转向轮之间的距离逐渐减小；分瓶轮的转向位是分瓶轮上与容器瓶相接触的多个凹槽。

分瓶机构还包括电眼3，沿容器瓶的输送方向，分瓶轮的前后两侧分别设有电眼。其中，位于分瓶轮前侧的电眼作用是，当感应到传送带上输送过来的容器瓶达到一定的数量后，分瓶轮才开始转动，保证了来瓶的连续，使分瓶轮在转动时都能接触到容器瓶，这样能避免来瓶有间断时可能出现夹瓶的现象。位于分瓶轮后侧的电眼作用是，当感应到推瓶的数量足够一排后，分瓶轮停止转动，等推瓶机构复位后，分瓶轮再继续转动。

沿容器瓶的输送方向，位于转向位前的容器瓶两侧的护栏杆之间的距离大于或等于容器瓶的长轴长度(一般是略大于容器瓶的长轴长度)；位于转向位后的容器瓶两侧的护栏之间的距离大于或等于容器瓶的短轴长度，且小于容器瓶的长轴长度(一般是略大于容器瓶的短轴长度)。

如图5所示，分瓶轮有两个，两个分瓶轮沿同一容器瓶的竖直方向呈上下方式设置，两个分瓶轮之间通过转动轴连接，两个分瓶轮上相应的两个凹槽位于同一竖直面内。由于椭圆形的容器瓶一般高度会比直径大的多，所以设置两个分瓶轮，可使分瓶机构对容器瓶进行排列整理时更加稳定。

分瓶机构对容器瓶进行整理排列时，其具体过程为：

传送带将容器瓶送至分瓶轮处，启动分瓶轮旋转，容器瓶落入分瓶轮的凹槽内，由分瓶轮的旋转配合传送带的运行，带动容器瓶进行输送，同时，通过两侧的护栏杆使容器瓶的排列方向固定。分瓶机构的主要作用是使容器瓶从无规则排列变成长轴水平方向的有序排列。而椭圆形的容器瓶采用长轴水平排列而不是短轴水平排列的目的是，在后续进行整排推瓶时，防止容器瓶位置发生变化。其具体过程如图4所示：容器瓶被输送带传送到分瓶轮的前面，即a的位置，此时容器瓶的形状是不固定的。分瓶轮在电机的带动下，逆时针作快速转动，在凹槽的作用下，每次转动只把一个容器瓶带到b的位置。护栏杆b和c的位置相对分瓶轮的宽度是由宽到窄的，容器瓶从b到c的过程中，顺着分瓶轮凹槽和弧形状栏杆的作用，容器瓶由形状不规则调整到长轴水平的有序排列，d位置的护栏杆宽度变窄，使容器瓶保持固定的形状输送到推瓶工位。

步骤(2)中，如图6所示，推瓶机构包括主动推瓶机械手4和被动推瓶机械手5，主动推瓶机械手由主动气缸控制其动作，被动推瓶机械手由步进电机控制其动作；主动推瓶机械手上还设有多个硅胶吸盘6，每个硅胶吸盘相应设有一个吸盘气缸，由吸盘气缸控制硅胶吸盘进行前后伸缩。

推瓶机构对将容器瓶逐排推向夹瓶工位时，其具体过程为：

在推瓶工位上，主动推瓶机械手上的硅胶吸盘先伸出，吸附住容器瓶一侧的外壁，然后通过主动推瓶机械手将整排的容器瓶推向夹瓶工位，推瓶过程中通过被动推瓶机械手挡住容器瓶的另一侧；推瓶到位后，硅胶吸盘先松开并复位，然后主动推瓶机械手再复位；进行下一排容器瓶的推瓶动作，直至夹瓶工位上的容器瓶数量达到预设数量。其中，在主动推瓶机械手上安装硅胶吸盘的原因是，椭圆形的容器瓶一般比较细长，在推瓶过程中容易发生倒瓶，故推瓶时需先通过硅胶吸盘吸住瓶子，再进行推瓶。如图7所示，被动推瓶机械手的作用是挡住被主动机械手推过来的容器瓶，防止由于惯性而发生倒瓶；被动机械手在步进电机的控制下向后移动，每次移动的距离与主动机械手推进的距离一致，这样不仅不影响椭圆瓶的推进，而且椭圆瓶在推进过程中不会受到被动机械手的阻力而可能引起的瓶身变形。

另外，夹瓶工位的底盘平面上有凸起的竖条棱7，作用是保证椭圆瓶在被推进的过程中保持直线前进以及形状不变。但需注意凸棱不能太高或太宽，应以不影响椭圆瓶之间的紧密排列为准。

步骤(3)中，如图8所示，夹瓶机构包括四个夹瓶板8和夹瓶机械手9，夹瓶机械手设于四个夹瓶板的中部上方，四个夹瓶板分别与夹瓶机械手连接，每个夹瓶板对应设有一个夹瓶板气缸，四个夹瓶板分别位于容器瓶组的四边外侧；

夹瓶机构将容器瓶组送至装箱工位时，先通过夹瓶板气缸推动夹瓶板，四个夹瓶板夹紧容器瓶组，然后由夹瓶机械手将容器瓶组送至装箱工位上。具体为：当夹瓶工位上的容器瓶数量足够一层厚，夹瓶机械手带动夹瓶板下移，四块夹瓶板在夹瓶板气缸的控制下，同时夹住整层容器瓶的上、下、左、右四个面，然后夹瓶机械手向上移动，再平移，把一层的容器瓶夹到装箱工位。

步骤(4)中，如图9所示，装箱机构为转动式的圆盘，圆盘上设有四个工位，依次为空箱工位10、装箱工位11、满箱工位12和打包工位13；

圆盘的转动方式为间歇式转动，当装箱工位上的包装箱未装满时，圆盘处于静止状态，当装箱工位上包装箱装满时，通过圆盘的转动将包装箱依次送至满箱工位和打包工位，同时通过空箱工位向装箱工位送入空的包装箱。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)分瓶：容器瓶由装箱机的传送带送至分瓶工位上，由分瓶机构对容器瓶进行整理排列；

(2)推瓶：排列整齐的容器瓶送入推瓶工位，由推瓶机构将容器瓶逐排推向夹瓶工位上；

(3)夹瓶：多排容器瓶在夹瓶工位上排列形成单层矩阵状的容器瓶组，然后由夹瓶机构将容器瓶组逐层夹送至装箱工位上；

(4)装箱：装箱工位上设有包装箱，多层容器瓶组填满包装箱后，由装箱机构送出，至此完成容器瓶的自动装箱过程。

2.根据权利要求1所述一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，所述步骤(1)中，分瓶机构包括分瓶轮和护栏杆，分瓶轮设于装箱机的传送带上，分瓶轮的外圆轮廓为依次连接的多段圆弧，每段圆弧形成一个凹槽，各圆弧形状与容器瓶的长轴方向圆弧形状相适应；

传送带上位于容器瓶两侧处分别设有护栏杆，护栏杆位于分瓶轮的转向位外周处为弧形状；沿容器瓶的输送方向，在转向位外周处，护栏杆与转向轮之间的距离逐渐减小；

分瓶轮的转向位是分瓶轮上与容器瓶相接触的多个凹槽。

3.根据权利要求2所述一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，所述分瓶机构还包括电眼，沿容器瓶的输送方向，分瓶轮的前后两侧分别设有电眼。

4.根据权利要求2所述一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，沿容器瓶的输送方向，位于转向位前的容器瓶两侧的护栏杆之间的距离大于或等于容器瓶的长轴长度；位于转向位后的容器瓶两侧的护栏之间的距离大于或等于容器瓶的短轴长度，且小于容器瓶的长轴长度。

5.根据权利要求2所述一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，所述分瓶轮有两个，两个分瓶轮沿同一容器瓶的竖直方向呈上下方式设置，两个分瓶轮之间通过转动轴连接，两个分瓶轮上相应的两个凹槽位于同一竖直面内。

6.根据权利要求2所述一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，所述分瓶机构对容器瓶进行整理排列时，其具体过程为：

传送带将容器瓶送至分瓶轮处，启动分瓶轮旋转，容器瓶落入分瓶轮的凹槽内，由分瓶轮的旋转配合传送带的运行，带动容器瓶进行输送，同时，通过两侧的护栏杆使容器瓶的排列方向固定。

7.根据权利要求1所述一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，所述步骤(2)中，推瓶机构包括主动推瓶机械手和被动推瓶机械手，主动推瓶机械手由主动气缸控制其动作，被动推瓶机械手由步进电机控制其动作；主动推瓶机械手上还设有多个硅胶吸盘，每个硅胶吸盘相应设有一个吸盘气缸，由吸盘气缸控制硅胶吸盘进行前后伸缩。

8.根据权利要求7所述一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，所述推瓶机构对将容器瓶逐排推向夹瓶工位时，其具体过程为：

在推瓶工位上，主动推瓶机械手上的硅胶吸盘先伸出，吸附住容器瓶一侧的外壁，然后通过主动推瓶机械手将整排的容器瓶推向夹瓶工位，推瓶过程中通过被动推瓶机械手挡住容器瓶的另一侧；推瓶到位后，硅胶吸盘先松开并复位，然后主动推瓶机械手再复位；进行下一排容器瓶的推瓶动作，直至夹瓶工位上的容器瓶数量达到预设数量。

9.根据权利要求1所述一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，所述步骤(3)中，夹瓶机构包括四个夹瓶板和夹瓶机械手，夹瓶机械手设于四个夹瓶板的中部上方，四个夹瓶板分别与夹瓶机械手连接，每个夹瓶板对应设有一个夹瓶板气缸，四个夹瓶板分别位于容器瓶组的四边外侧；

夹瓶机构将容器瓶组送至装箱工位时，先通过夹瓶板气缸推动夹瓶板，四个夹瓶板夹紧容器瓶组，然后由夹瓶机械手将容器瓶组送至装箱工位上。

10.根据权利要求1所述一种适用于椭圆形塑料容器瓶的自动装箱方法，其特征在于，所述步骤(4)中，装箱机构为转动式的圆盘，圆盘上设有四个工位，依次为空箱工位、装箱工位、满箱工位和打包工位；

圆盘的转动方式为间歇式转动，当装箱工位上的包装箱未装满时，圆盘处于静止状态，当装箱工位上包装箱装满时，通过圆盘的转动将包装箱依次送至满箱工位和打包工位，同时通过空箱工位向装箱工位送入空的包装箱。