CN108216797B - 一种自动化绿色包装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动化绿色包装系统，包括输送系统、分拣系统、供纸箱系统、商品包装系统和控制系统；输送系统包括主输送线和多条分拣输送线，商品通过主输送线进行输送，被双目视觉识别的形状和尺寸信息后按照一定规则分拣到各个分拣输送线上送往相应的商品包装线上进行包装，同时控制系统根据商品的形状和尺寸信息控制供纸箱系统在线匹配生产大小合适的纸箱，并将纸箱送往商品包装线上对商品进行包装，包装好的商品通过成品输送线汇集送到装车区域进行装车，本发明为一种全自动化、精细化、自适应的绿色包装系统，在应对大量包装需求的情况下提供一种快速、材料节约、空间紧凑的绿色包装方案，极大减少环境污染和资源浪费等问题。

Description

一种自动化绿色包装系统
技术领域
本发明专利涉及包装技术领域，特别基于绿色包装设计理念提供了一种快速、材料节约、空间紧凑的自动化绿色包装系统。
背景技术
近几年，商品包装的需求量节节攀升，而由于传统包装方法的局限性导致在应对如此庞大的包装量时出现了层出不穷的问题，包装效率低、商品与纸箱不匹配造成的空间浪费和材料浪费、包装废弃量给生态环境带来的巨大压力。因此急需开发一种全自动化、精细化、自适应的绿色包装方法及系统，旨在克服传统包装方法的局限性，在应对大量包装需求的情况下提供一种快速、材料节约、空间紧凑的绿色包装方案，解决商品包装的环境污染、资源浪费等问题。
发明内容
商品与纸箱不匹配而造成的空间浪费和材料浪费以及包装废弃物给环境带来的影响。因此，基于“在线匹配”的包装理念和精细化全自动包装生产线的设计提出一种自动化绿色包装的方法及系统。
为了实现上述要求，本发明专利采用以下技术方案：
一种自动化绿色包装系统，其特征在于：包括输送系统、分拣系统、供纸箱系统、商品包装系统和控制系统；
所述输送系统包括主输送线和多条分拣输送线，所述主输送线用于传送待分拣的商品，主输送线上的商品通过分拣系统按照一定规则分拣到各个分拣输送线上，通过各分拣输送线将按照前述规则分类的商品分别送往商品包装系统进行包装打包；
所述分拣系统包括双目视觉和分拣机械手，所述双目视觉设于主输送线上，用于对主输送线上输送的商品进行形状和尺寸的识别，并将识别的信息传递给控制系统，所述分拣机械手接收控制系统的控制指令根据设定规则将商品分拣到相应的分拣输送线上；
所述商品包装系统包括数量和位置与分拣输送线对应的多条商品打包线，每条商品打包线用于对相应分拣输送线输送过来的商品进行打包；
所述供纸箱系统包括纸板冲压成型系统和纸箱输送系统，所述纸板冲压成型系统用于接收控制系统的指令，根据双目视觉识别的商品的形状和尺寸制作相匹配的包装用纸箱，制好的纸箱通过纸箱输送系统送往相应的商品打包线上对相应商品进行打包；
所述控制系统用于接收双目视觉识别的信息，并控制分拣系统和供纸箱系统动作，对商品进行分类匹配纸箱打包。
作为改进，所述分拣系统分类的规则为按照商品几何形状类别进行划分。
作为改进，所述控制系统包括中央计算机和数据采集总线，控制系统根据获取的信息进行运算、判断，并将指令下达给输送系统、分拣系统、供纸箱系统和商品包装系统。
作为改进，所述纸板冲压成型系统包括纸板存储箱、纸板输送线、纸板冲压机和纸箱成型模块，所述纸板存储箱用于存储多种不同规格的纸板，多种不同规格的纸板通过纸板取放机械手放到纸板输送线上，并通过纸板输送线送往纸板冲压机进行冲压，所述纸板冲压机上设有与纸板规格对应的多个冲压模具，冲压完的纸板通过纸板取放机械手放回纸板输送线送往纸箱成型模块成型为纸箱，所述纸箱成型模块包括与纸板规格对应的多个纸箱成型机，多个纸箱成型机沿着纸板输送线串级放置，通过控制系统匹配相应规格的纸箱成型机进行纸箱成型，成型好的纸箱通过纸箱输送系统送往相应的商品打包线进行打包。
作为改进，所述商品打包线包括商品打包输送皮带和依次设于其上的打包机械手、装盒区、防撞填充装置、纸箱封装装置和商品信息粘贴装置，所述装盒区用于放置匹配好的纸箱，所述分拣输送线输送过来的商品通过打包机械手放置在经纸箱输送系统传送过来的纸箱中，后经过商品打包传送皮带向前输送，依次通过控制系统控制防撞填充装置填充相应的缓冲防撞填充物，再通过纸箱封装装置封箱，最后通过商品信息粘贴装置在封装的纸箱上粘贴商品信息标签和/或快递单。
作为改进，商品打包线末端设有与其输送方向垂直的成品输送线，多条商品打包线上打包好的商品通过成品输送线送往装车区装车。
作为改进，所述商品信息标签为条形码或者二维码。
作为改进，所述成品输送线上设有识别商品信息标签的条形码扫描仪。
作为改进，所述输送系统的分拣输送线有2-5条，对应的商品打包线也有2-5条。
作为改进，所述纸板冲压机属于圆盘式冲压机，其包括上冲压转盘和下冲压转盘，上冲压转盘和下冲压转盘之间设有对应的不同规格的冲压模具。
本发明专利的有益效果是：一种自动化绿色包装系统基于“在线匹配”的包装理念和精细化全自动包装生产线的设计来解决由于传统包装方法的局限性导致的包装成本大、包装效率低不能实现全自动化精细化、商品与纸箱不匹配造成的空间浪费和材料浪费、包装废弃物给生态环境带来的巨大压力等问题。与现有的诸多包装方法相比，包装更快捷、产线更加效率、包装材料的浪费大大减少，以满足绿色包装的理念，另外本发明采用的绿色快速包装纸箱包装时速度快，需用封装胶少，大大简化工艺。所述商品包装系统中，由控制系统控制防撞填充装置根据所匹配的一定规格的纸箱对应填充一定量的填充物，且根据不同种类的商品匹配不同种类的填充物，以免填充物的浪费，达到绿色环保的目的。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图示意图；
图2为本发明纸板冲压成型系统流程示意图；
图3为本发明的系统组成及信息传递图；
图4为本发明冲压转盘图；
图5为本发明旋转底盘图；
图6为本发明采用的绿色快速包装纸箱冲压示意图；
图7为本发明总的工作流程图；
图8为本发明纸板冲压成型系统工作流程图。
1-主输送线，2-分拣输送线，3-双目视觉，4-上货机械手，5-分拣机械手，6-装盒区，7-打包机械手，8-商品打包线，9-商品包装系统，10-防撞填充装置，11-纸箱封装装置，12-商品信息粘贴装置，13-成品输送线，14-条形码识别仪，15-AGV小车，16-纸板冲压成型系统，17-纸板存储箱，18-纸板输送线，19、20、21-纸板取放机械手，22-上冲压转盘，23-下冲压转盘，24-纸板冲压机，25-纸箱成型机，26-商品分拣区域，27-纸板，28-冲压好的纸板。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施发明专利，下面结合附图及实施例对本发明专利作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。
下面结合实施例和附图对本发明专利做进一步说明，下面以三条分拣输送线2为例说明，需要指出的是不限于三条分拣输送线2，理论上可以达到无数条。
如图1至图6所示，一种自动化绿色包装系统，包括输送系统、分拣系统、供纸箱系统、商品包装系统9和控制系统；
所述输送系统包括主输送线1和三条分拣输送线2，本实施例中主输送线1和三条分拣输送线2均为输送皮带，所述主输送线1用于传送待分拣的商品，主输送线1前端通过上货机械手4将商品放到输送皮带上，经主输送线1输送到末端的商品通过分拣系统按照一定规则分拣到各个分拣输送线2上，再通过各分拣输送线2将分拣后的商品分别送往商品包装系统9进行包装打包；
所述分拣系统包括双目视觉3和分拣机械手5，所述双目视觉3设于主输送线1上，用于对主输送线1上输送的商品进行形状和尺寸的识别，并将识别的信息传递给控制系统，所述分拣机械手5接收控制系统的控制指令根据设定规则将主输送线1输末端的商品分拣到相应的分拣输送线2上；双目视觉3获取输运带上商品的图像信息，再由控制系统分析、获取商品的形状和尺寸信息，由控制系统中的中央计算机对该商品信息进行编码，并通过运算、判断，并将指令下达给输送系统、分拣系统、供纸箱系统、商品包装系统9和成品输送线13。
所述商品包装系统9包括数量和位置与分拣输送线2对应的三条商品打包线8，每条商品打包线8用于对通过相应分拣输送线2输送过来的商品进行打包；所述商品打包线8包括商品打包输送皮带和依次设于其上的打包机械手7、装盒区6、防撞填充装置10、纸箱封装装置11和商品信息粘贴装置12，所述分拣输送线2输送过来的商品通过打包机械手7放置在打包输送皮带的装盒区6的纸箱中，之后通过控制系统控制防撞填充装置10填充相应的缓冲防撞填充物，再通过纸箱封装装置11封箱，最后通过商品信息粘贴装置12在封装的纸箱上粘贴商品信息标签和/或快递单，所述商品信息标签为条形码或者二维码。由控制系统控制防撞填充装置10根据所匹配的一定规格的纸箱对应填充一定量的填充物，且根据不同种类的商品匹配不同种类的填充物，以免填充物的浪费，达到绿色环保的目的。
如图2所示，所述供纸箱系统包括纸板冲压成型系统16和纸箱输送系统，所述纸板冲压成型系统16用于接收控制系统的指令，根据双目视觉3识别的商品的形状和尺寸制作相匹配的包装用纸箱，制好的纸箱通过纸箱输送系统送往相应的商品打包线8上对相应商品进行打包；所述纸板冲压成型系统16包括纸板存储箱17、纸板输送线18、纸板冲压机24和纸箱成型模块，所述纸板存储箱17用于存储多种不同规格的纸板，多种不同规格的纸板通过纸板取放机械手19放到纸板输送线18上，并通过纸板输送线18输送，在纸板输送线18末端，通过纸板取放机械手20将纸板移到纸板冲压机24进行冲压，所述纸板冲压机24上设有与纸板规格对应的多个冲压模具，冲压完的纸板通过纸板取放机械手21放回纸板输送线18送往纸箱成型模块成型为纸箱，所述纸箱成型模块包括与纸板规格对应的多个纸箱成型机25，多个纸箱成型机25（本实施例为3个）沿着纸板输送线18串级放置，通过控制系统匹配相应规格的纸箱成型机25进行纸箱成型，成型好的纸箱通过纸箱输送系统送往相应的商品打包线8进行打包。
所述纸板冲压机24属于圆盘式冲压机，其包括上冲压转盘22和下冲压转盘23，上冲压转盘22和下冲压转盘23之间设有对应的不同规格的冲压模具，匹配商品的纸板具有一定规格的。因而纸板冲压机24中的上冲压转盘22和下冲压转盘23上均匀分布若干上模和下模也是具备一定的规格，因而可冲压出来一定规格大小的已加工纸板来匹配特定的商品。以减免纸料浪费和空间浪费，满足环保要求。
如图6所示，经过纸板冲压机24所冲压出的已加工纸板是一种新型的绿色快速包装纸板。该纸板具有绿色环保，快速包装，便于储存和再利用等功能。基于此新型的绿色快速包装纸板，该封装装置仅用相对传统封装装置更少的封胶即可完成对纸箱的封装。达到绿色环保的目的。
上述整个自动化绿色包装过程中，各个系统区域的输运带始终保持匀速且各个商品之间保持一定间隔，保证了商品包装是按照一定规律次序的。即双目视觉3对商品进行编码传给控制系统后，整个自动化绿色包装系统的运作可以时刻匹配对应的商品。
所述控制系统用于接收双目视觉3识别的信息，并控制分拣系统和供纸箱系统动作，对商品进行分类匹配纸箱打包。
所述分拣系统分类的规则为按照商品形状类别进行划分。
所述控制系统包括中央计算机和数据采集总线，控制系统根据获取的信息进行运算、判断，并将指令下达给输送系统、分拣系统、供纸箱系统和商品包装系统9。
商品打包线8末端设有与其输送方向垂直的成品输送线13，多条商品打包线8上打包好的商品通过成品输送线13送往装车区装车。
所述输送系统的分拣输送线2有2-5条，对应的商品打包线8也有2-5条。
所述纸板冲压机24为圆盘式冲压机，其包括上冲压转盘22和下冲压转盘23，上冲压转盘22和下冲压转盘23之间设有对应的不同规格的冲压模具。
本实施例中，主输送线1和分拣输送线2末端均设有相应挡板和物体感应器，通过物体感应器触发信号通知控制系统，通过控制系统控制相应的机械手进行动作
利用本发明对商品进行分类打包的方法：
首先将待打包的商品通过上货机械手4放到主输送线1上，通过主输送线1送往分拣区域，商品在主输送线1上输送时被双目视觉3检测其种类和尺寸信息，并将这些信息传递给控制系统，当商品到达主输送线1末端时，触发该处挡板上的物体感应器，控制系统根据设定的规则（比如几何形状种类等）控制相应的分拣机械手5进行动作，将商品分拣到相应的分拣输送线2上，当商品输送到分拣输送线2末端时被该处挡板挡住，同时控制系统根据双目视觉3识别的商品形状和尺寸信息，控制供纸箱系统的纸板冲压成型系统16生产尺寸匹配的纸箱，并通过纸箱输送系统送到相应商品打包线8的装盒区6，当控制系统接收到分拣输送线2末端挡板物体感应器感应信息后，控制相应的打包机械手7将分拣输送线2末端的商品取放至装盒区6的纸箱中，后流经商品打包线8上，装有商品的纸箱依次通过防撞填充装置10、纸箱封装装置11和商品信息粘贴装置12，防撞填充装置10利用双目视觉3识别的商品形状和尺寸信息填充防撞泡沫或真空防撞膜，填充好后通过纸箱封装装置11对包装进行封箱，之后通过商品信息粘贴装置12粘贴条形码或二维码标签或快递单，然后通过商品打包线8的皮带末端送到成品输送线13，通过成品输送线13送往装车区域装车，由中央计算机控制AGV小车15将商品运至相应位置。
本实施例采用的主输送线1，分拣输送线2，商品打包线8，成品输送线13，以及纸箱输送系统均采用现有技术中成熟的输送技术，比如输送皮带之类的，其中主输送线1，分拣输送线2，商品打包线8，及成品输送线13采用相同的输送速度匀速输送。
本实施例采用的双目视觉3，上货机械手4，分拣机械手5，打包机械手7，防撞填充装置10，纸箱封装装置11，商品信息粘贴装置12，条形码识别仪14，纸板冲压成型系统16均采用现有成熟的技术，本实施例不一一举例说明，纸板冲压成型系统16中纸板冲压机24和纸箱成型机25也采用现有技术中成熟的输送技术，AGV小车15为专门输送快递的自动导引运输车，本发明其他未加详细说明部分均采用成熟的现有技术。

Claims (9)

1.一种自动化绿色包装系统，其特征在于：包括输送系统、分拣系统、供纸箱系统、商品包装系统和控制系统；
所述输送系统包括主输送线和多条分拣输送线，所述主输送线用于传送待分拣的商品，主输送线上的商品通过分拣系统按照一定规则分拣到各个分拣输送线上，通过各分拣输送线将按照前述规则分类的商品分别送往商品包装系统进行包装打包；
所述分拣系统包括双目视觉和分拣机械手，所述双目视觉设于主输送线上，用于对主输送线上输送的商品进行形状和尺寸的识别，并将识别的信息传递给控制系统，所述分拣机械手接收控制系统的控制指令根据设定规则将商品分拣到相应的分拣输送线上；
所述商品包装系统包括数量和位置与分拣输送线对应的多条商品打包线，每条商品打包线用于对相应分拣输送线输送过来的商品进行打包；
所述供纸箱系统包括纸板冲压成型系统和纸箱输送系统，所述纸板冲压成型系统用于接收控制系统的指令，根据双目视觉识别的商品的形状和尺寸制作相匹配的包装用纸箱，制好的纸箱通过纸箱输送系统送往相应的商品打包线上对相应商品进行打包；
所述控制系统用于接收双目视觉识别的信息，并控制分拣系统和供纸箱系统动作，对商品进行分类匹配纸箱打包；
所述纸板冲压成型系统包括纸板存储箱、纸板输送线、纸板冲压机和纸箱成型模块，所述纸板存储箱用于存储多种不同规格的纸板，多种不同规格的纸板通过纸板取放机械手放到纸板输送线上，并通过纸板输送线送往纸板冲压机进行冲压，所述纸板冲压机上设有与纸板规格对应的多个冲压模具，冲压完的纸板通过纸板取放机械手放回纸板输送线送往纸箱成型模块成型为纸箱，所述纸箱成型模块包括与纸板规格对应的多个纸箱成型机，多个纸箱成型机沿着纸板输送线串级放置，通过控制系统匹配相应规格的纸箱成型机进行纸箱成型，成型好的纸箱通过纸箱输送系统送往相应的商品打包线进行打包。
2.如权利要求1所述的自动化绿色包装系统，其特征在于：所述分拣系统分类的规则为按照商品几何形状类别进行划分。
3.如权利要求2所述的自动化绿色包装系统，其特征在于：所述控制系统包括中央计算机和数据采集总线，控制系统根据获取的信息进行运算、判断，并将指令下达给输送系统、分拣系统、供纸箱系统和商品包装系统。
4.如权利要求3所述的自动化绿色包装系统，其特征在于：所述商品打包线包括商品打包输送皮带和依次设于其上的打包机械手、装盒区、防撞填充装置、纸箱封装装置和商品信息粘贴装置，所述装盒区用于放置匹配好的纸箱，所述分拣输送线输送过来的商品通过打包机械手放置在经纸箱输送系统传送过来的纸箱中，后经过商品打包传送皮带向前输送，依次通过控制系统控制防撞填充装置填充相应的缓冲防撞填充物，再通过纸箱封装装置封箱，最后通过商品信息粘贴装置在封装的纸箱上粘贴商品信息标签和/或快递单。
5.如权利要求4所述的自动化绿色包装系统，其特征在于：商品打包线末端设有与其输送方向垂直的成品输送线，多条商品打包线上打包好的商品通过成品输送线送往装车区装车。
6.如权利要求4所述的自动化绿色包装系统，其特征在于：所述商品信息标签为条形码或者二维码。
7.如权利要求5所述的自动化绿色包装系统，其特征在于：所述成品输送线上设有识别商品信息标签的条形码扫描仪。
8.如权利要求4所述的自动化绿色包装系统，其特征在于：所述输送系统的分拣输送线有2-5条，对应的商品打包线也有2-5条。
9.如权利要求3所述的自动化绿色包装系统，其特征在于：所述纸板冲压机属于圆盘式冲压机，其包括上冲压转盘和下冲压转盘，上冲压转盘和下冲压转盘之间设有对应的不同规格的冲压模具。
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