CN109178473A - 一种开箱取包装盒装置 - Google Patents

Abstract

一种开箱取包装盒装置，属于酒类包装设备技术领域，包括翻箱机构，翻箱机构设置在第一输送线末端的一侧，第二输送线设置在第一输送线的一侧，翻箱机构将纸箱翻转180度放置到第二输送线上，多个结构相同的开箱单元沿第二输送线的输送线方向依次设置且位于第二输送线的上方，多个取盒单元均安装在桁架机器人的输出端且位于开箱单元的上方，取盒单元和开箱单元一一对应，开箱单元用于将纸箱撑开，取盒单元从纸箱中取出包装盒；第三输送线设置在第二输送线的一侧，桁架机器人带动多个取盒单元将包装盒从纸箱中取出放置到第三输送线上。该装置能够高效的开箱取包装盒，自动化程度高，结构简单成本低。

Description

一种开箱取包装盒装置

技术领域

本发明属于酒类包装设备技术领域，具体涉及一种用于酒类的开箱取包装盒装置。

背景技术

在现代酒类产生中，酒瓶罐装密封及进行一系列的检测后，需要将该酒瓶装入单独的包装盒中，在酒瓶需要装入单独的包装盒之前，为了节约空间，包装盒放置在纸箱中，包装盒的底部密封，包装盒的上部敞口，盒盖竖直立起放在包装盒内，包装盒装在纸箱内可以对包装盒进行保护，同时保证盒盖不会丢失，现代的酒瓶除去瓶身局部凸出部分，酒瓶为中心对称机构， 受酒瓶结构的影响，包装盒的横截面为正方形，人工按照包装盒对应面朝向相同的方式将其放置在纸箱中，纸箱与包装盒的底部接触的面称为纸箱底部，人工将纸箱底部朝上的顺序放置到输送线，封箱位对纸箱底部进行打钉将纸箱底部封上。

在现在的酒瓶生产，通常将装有包装盒的且底部打钉后的纸箱部放置到输送线上，人工翻转纸箱，然后打开纸箱的上部取出包装盒，人工取包装盒的效率较低。

一般情况下，酒厂生产多种规格的酒，相近规格的酒采用的包装盒外形大致相同，需要通过包装盒上的特征标识来识别包装盒的用途，为了防止图案相近的包装盒混淆，需要对取出的包装盒进行特征识别。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供一种开箱取包装盒装置，该装置能够高效的开箱取包装盒 ，自动化程度高，结构简单成本低。

本发明采用的技术方案如下：一种开箱取包装盒装置，包括第一输送线、第二输送线和第三输送线；封箱位设置在第一输送线的输入端，翻箱机构设置在第一输送线末端的一侧， 翻箱机构用于翻转第一输送线上的纸箱且改变纸箱与第一输送线的接触位置；第二输送线的输入端设置在第一输送线的输出端，多个结构相同的开箱单元沿第二输送线的运动方向设置且位于第二输送线的上方，多个取盒单元均固定在同一个桁架机器人的输出端且位于开箱单元的上方，取盒单元和开箱单元一一对应，开箱单元用于将纸箱撑开，取盒单元从纸箱中取出包装盒；第三输送线设置在第二输送线的一侧，桁架机器人带动多个取盒单元将包装盒从纸箱中取出放置到第三输送线上。

进一步的，翻转机构包括第一直行气缸和第二直行气缸，第一直行气缸安装在第一输送线的机架上的一侧，横向定位板安装在第一直行气缸的缸杆上，第一直行气缸中缸杆的运动方向与第一输送线的运送方向垂直，纵向定位板正对纸箱的运动方向偏置在第一输送线的末端，纵向定位板用于防止纸箱掉下第一输送线，第二直行气缸的一端铰接在纵向定位板上，第二直行气缸中缸杆与第一连杆的一端通过接头铰链，第一连杆的另一端固定在圆盘上，圆盘铰接在纵向定位板上，第一抓取抓手与圆盘固定连接。

进一步的，第一抓取抓手包括支撑杆和多个悬臂杆，支撑杆水平设置且与第一连杆的另一端固定连接，多个悬臂杆竖直设置，多个悬臂杆的上端安装在悬臂杆上，多个悬臂杆均安装第一吸盘。

进一步的，第一抓取抓手还包括拨杆，第一输送线为辊道式输送线，多个悬臂杆的另一端均与拨杆固定连接。

进一步的，开箱单元包括开箱机架，四个结构完全相同的开箱机构，四个开箱机构分别设置在矩形的四条边上，开箱机构包括旋转气缸及第二吸盘，旋转气缸安装在开箱机架上，第二吸盘通过L型支架固定在旋转气缸的输出端。

进一步的，桁架机器人包括机器人机架，两个X轴线性模组平行安装在机器人机架上，两个旋转电机分别带动两个X轴线性模组旋转，两个旋转电机同步动作，连接横板与两个X轴线性模组的输出端固定连接，多个竖直气缸安装在连接横板上，竖直气缸与取盒单元的数量相等，多个取盒单元分别安装在对应竖直气缸的输出端。

进一步的，取盒单元包括多个取盒抓手，多个取盒抓手一字排开设置，取盒抓手之间的中心距离等于单个包装盒的宽度，单个抓手取盒单元中取盒抓手的数量比单个纸箱中包装盒的总数少一个， 取盒抓手包括手指气缸及两个夹爪，两个夹爪分别固定在手指气缸的输出端。

进一步的，还包括倒盒机构和视觉识别机构，倒盒机构和视觉识别机构沿第三输送线的运动方向设置在第三输送线的上方，倒盒机构用于将包装盒推倒，视觉识别机构用于识别包装盒中盒身的特征标识来检测包装盒是否为同一规格的包装盒。

进一步的，倒盒机构包括安装支架和压片板，安装支架固定在第三输送线的机架上，压片倾斜固定在安装支架上，压片的前端高、后端底，压片的前端为光滑过渡的弧形。

有益效果：本发明装置能够对纸箱进行翻转，翻转结构稳定性高；开箱机构采用旋转气缸带动第二吸盘运动，开箱轨迹为圆弧形与人工开箱轨迹相同，开箱效果好；取盒单元包括多个取盒抓手，能够一次性将单个纸箱中的所有包装盒取出，取盒效率高。

附图说明

图1 为本发明装置的立体结构示意图。

图2 为本发明装置中钉箱位的立体结构示意图。

图3 为本发明装置中翻转结构的立体结构示意图。

图4 为本发明装置中翻转机构的另一视角的立体结构示意图。

图5 为本发明装置中开箱单元的立体结构示意图。

图6 为本发明装置中桁架机器人与取盒单元的立体结构示意图。

图7 为本发明装置中倒盒机构与视觉识别机构的立体结构示意图。

图中：1.第一输送线；2.封箱位；2-1.封箱机；2-2.定位机构；221.定位气缸；222.导向板； 3.翻箱机构；301.第一直行气缸；302.横向定位板；303.拨杆；304.第一吸盘；305.悬臂杆；306.支撑杆；307.圆盘；308.第一连杆；309.纵向定位板；310.第二直行气缸；4.第二输送线；5.开箱单元；5-1. 开箱机构；511.旋转气缸；512.L型支架；513.第二吸盘；5-2.开箱机架； 6.取盒单元；601.抓手安装板；602.手指气缸；603.夹爪；7.桁架机器人；701.机器人机架；702.竖直气缸；703.X轴线性模组；704. 连接横板；8.第三输送线；9.倒盒机构；9-1.压片；10.视觉识别机构。

具体实施方式

如图1所示，一种开箱取包装盒装置，包括第一输送线1、第二输送线4和第三输送线8，封箱位2设置在第一输送线1的输入端，翻箱机构3设置在第一输送线1末端的一次额，翻箱机构3用于翻转第一输送线1上的纸箱且改变纸箱与第一输送线1的接触位置；第二输送线4的输入端设置在第一输送线1的输出端，多个结构相同的开箱单元5沿第二输送线4的运动方向设置且位于第二输送线4的上方，多个取盒单元6均固定在同一个桁架机器人7的输出端且位于开箱单元5的上方，取盒单元6和开箱单元5一一对应，开箱单元5用于将纸箱撑开，取盒单元6从纸箱中取出包装盒；第三输送线8设置在第二输送线4的一侧，桁架机器人7带动多个取盒单元6将包装盒从纸箱中取出放置到第三输送线8上。

如图2所示，封箱位2包括封箱机2-1和定位机构2-2，封箱机2-1安装在第一输送线1的机架上，封箱机2-1用于对纸箱的进行打钉封箱，打钉的封箱机1为现在工业生产中的通用设备，定位机构2-2包括两个导向板222，两个导向板222对称安装在第一输送线1的机架上，两个导向板222中相邻侧面之间距离大于纸箱的宽度，多个定位气缸221分别安装在两侧的导向板222上，定位板安装在定位气缸221的缸杆上，定位气缸221的缸杆伸出带动定位板相互靠近，为了保证纸箱的两侧受力平衡，优选的定位气缸221对称安装在两侧的导向板222上。

第一输送线1由电机带动，为了减少第一输送线1的宽度，人工将纸箱底部在上放置到第一输送线1上，需要保证纸箱能够通过两侧导向板222之间的通道，即按照纸箱底部的长边与第一输送线的运动方向相互平行放置到第一输送线1上，纸箱经过两侧导向板222的预设位置时，多个定位气缸221伸出分别带动定位板压紧纸箱的两侧面，从而将纸箱定位，封箱机2-1对纸箱底部进行打钉。

如图3所示，翻箱机构3包括第一直行气缸301和第二直行气缸310，第一直行气缸301安装在第一输送线1的机架上的一侧，横向定位板302安装在第一直行气缸301的缸杆上，第一直行气缸301中缸杆的运动方向与第一输送线1的运动方向相互垂直，纵向定位板309正对纸箱的运动方向偏置在第一输送线1的末端，纵向定位板309固定在第一输送线1的机架上，纵向定位板309的宽度小于第一输送线1的宽度，纵向定位板309用于防止纸箱掉下第一输送线1，第二直行气缸310铰接在纵向定位板309上，第二直行气缸310的缸杆与接头固定连接，第一连杆308的一端与接头铰链，第一连杆308的另一端固定在圆盘307上，轴承安装在纵向定位板309上，圆盘307与上述轴承的内圈固定连接，第一抓取抓手与圆盘307固定连接，从而，第二直行气缸410能够带动第一抓取抓手翻转。

如图4所示，第一抓取抓手包括支撑杆306和多个悬臂杆305，支撑杆306水平设置且与第一连杆308的另一端固定连接，多个悬臂杆305竖直设置，多个悬臂杆305的上端安装在支撑杆306上，多个悬臂杆306均安装第一吸盘304，本实施例中优选两个悬臂杆305和4个第一吸盘304，每个悬臂杆305上安装两个第一吸盘304。

纸箱随第一输送线1运动，纸箱与纵向定位板309接触，第一直行气缸301中缸杆伸出带动横向定位板302推动纸箱靠近第一吸盘304上， 第一吸盘304吸住纸箱的侧面。

为了进一步保证纸箱在翻转的过程不会掉下，第一抓取抓手还包括拨杆303，第一输送线1采用辊道式输送线，多个悬臂杆305的另一端均与拨杆303固定连接，初始装置，调整第二直行气缸310的缸杆使拨杆303的高度小于第一输送线1中滚筒的高度，从而，拨杆303不会阻碍纸箱运动到第一输送线1的末端。

翻转机构3带动纸箱翻转后，纸箱的底部在下，纸箱与第一输送线1的接触位置改变，纸箱经第一输送线1运动到第二输送线4上。

第二输送线4采用辊道式输送线，旋转电机通过链传动将动力输入到第二输送线4的滚筒中，本发明装置中第二输送线4不受上述辊道式输送线的限制，其他结构均可。

如图5所示，开箱单元5包括开箱机架5-2和四个结构完全相同的开箱机构5-1，四个开箱机构5-1分别设置在开箱机架5-2上，四个开箱机构5-1位于矩形的四条边线上，开箱机构5-2包括旋转气缸511及第二吸盘513，旋转气缸511安装在开箱机架5-2上， L型支架512的一端固定在旋转气缸511的输出端；第二吸盘513固定L型支架的另一端。

本实施例中，开箱单元5的数量优选为2个，纸箱随第二输送线4运动到预设开箱位置，第二输送线4停止运动，开箱单元5中四个开箱机构，矩形对边上开箱机构5-1同步动作，四个开箱机构5-1分两次动作将纸箱上部撑开。

如图6所示，桁架机器人7包括机器人机架701，两个X轴线性模组703平行安装在机器人机架701上，两个旋转电机分别带动两个X轴线性模组703旋转，两个旋转电机同步动作，连接横板704与两个X轴线性模组703的输出端固定连接，多个竖直气缸702安装在连接横板704上，竖直气缸702与取盒单元6的数量相等，多个取盒单元6分别安装在对应竖直气缸702的输出端，从而，桁架机器人7能够带动取盒单元6在XZ平面内运动，本实施例中规定X轴方向与第二输送线2的运动方向相互垂直。

如图6所示，取盒单元6包括抓手安装板601和多个取盒抓手，抓手安装板601安装在桁架机器人7的输出端，即抓手安装板601安装在竖直气缸702的输出端，取盒抓手一字排开固定在抓手安装板601上，取盒抓手之间的中心距离等于单个包装盒的宽度，单个抓手取盒单元中取盒抓手的数量比单个纸箱中包装盒的总数少一个，取盒抓手包括手指气缸602及两个夹爪603，两个夹爪603分别固定在手指气缸602的输出端。

包装盒在纸箱随第二输送线4运动，受到惯性影响，包装盒之间紧密排列在纸箱中，手指气缸602带动两个夹爪603夹取两个相邻包装盒中相互靠近的两个侧面，从撑开的单个纸箱中一次将所有包装盒取出。

第三输送线8采用同步带输送线，第三输送线8由电机带动，取盒单元6在桁架机器人7的带动下从纸箱中抓取包装盒放置到第三输送线8上。

本发明装置还包括倒盒机构9和视觉识别机构10，倒盒机构9和视觉识别机构10沿第三输送线8的运动方向设置在第三输送线8的上方，所述倒盒机构9用于将包装盒推倒，视觉识别机构10用于识别包装盒中盒身的特征标识来检测包装盒是否为同一规格的包装盒。

如图7所示，倒盒机构8包括安装支架和压片9-2，安装支架固定在第三输送线8的机架上，压片8-2倾斜固定在安装支架上，压片9-2与包装盒先接触的一端高且该端光滑过渡，包装盒与压片8-2接触，包装盒开始倾倒，包装盒底部在左、上部在右随第三输送线8运动。

视觉识别机构10包括工业相机与光源，工业相机正对第三输送线8，光源用于照明保证工业相机的拍摄清晰，工业相机对包装盒的特征标识进行拍照，图片传入信息处理系统，根据检测结果控制相关执行机构的动作，如果为同一规格的包装盒，则流入下一道工序，否则，进行剔除；本实施例中，对酒瓶上的年份标识进行识别，不同于预设年份的包装盒将被剔除。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案类似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种开箱取包装盒装置，包括第一输送线（1）、第二输送线（4）和第三输送线（8）；第一输送线（1）：封箱位（2）设置在第一输送线（1）的输入端，其特征在于，翻箱机构（3）设置在第一输送线（1）末端的一侧， 翻箱机构（3）用于翻转第一输送线（1）上的纸箱且改变纸箱与第一输送线（1）的接触位置；

第二输送线（4）：第二输送线（4）的输入端设置在第一输送线（1）的输出端，多个结构相同的开箱单元（5）沿第二输送线（4）的运动方向设置且位于第二输送线（4）的上方，多个所述取盒单元（6）均固定在同一个桁架机器人（7）的输出端且位于开箱单元（5）的上方，取盒单元（6）和开箱单元（5）一一对应，开箱单元（5）用于将纸箱撑开，取盒单元（6）从纸箱中取出包装盒；

第三输送线（8）：所述第三输送线（8）设置在第二输送线（4）的一侧，桁架机器人（7）带动多个取盒单元（6）将包装盒从纸箱中取出放置到第三输送线（8）上。

2.根据权利要求1所述的开箱取包装盒装置，其特征在于，所述翻转机构包括第一直行气缸（301）和第二直行气缸（310），第一直行气缸（301）安装在第一输送线（1）的机架上的一侧，横向定位板（302）安装在第一直行气缸（301）的缸杆上，第一直行气缸（301）中缸杆的运动方向与第一输送线（1）的运送方向垂直，纵向定位板（309）正对纸箱的运动方向偏置在第一输送线（1）的末端，纵向定位板（309）用于防止纸箱掉下第一输送线（1），第二直行气缸（310）的一端铰接在纵向定位板（309）上，第二直行气缸（310）中缸杆与第一连杆（308）的一端通过接头铰链，第一连杆（308）的另一端固定在圆盘（307）上，圆盘（307）铰接在纵向定位板（309）上，第一抓取抓手与圆盘（307）固定连接。

3.根据权利要求2所述的开箱取包装盒装置，其特征在于，所述第一抓取抓手包括支撑杆（306）和多个悬臂杆（305），支撑杆（306）水平设置且与第一连杆（308）的另一端固定连接，多个悬臂杆（305）竖直设置，多个悬臂杆（305）的上端安装在悬臂杆（305）上，多个悬臂杆（305）均安装第一吸盘（304）。

4.根据权利要求3所述的开箱取包装盒装置，其特征在于，所述第一抓取抓手还包括拨杆（303），第一输送线（1）为辊道式输送线，多个悬臂杆（305）的另一端均与拨杆（303）固定连接。

5.根据权利要求1所述的开箱取包装盒装置，其特征在于，所述开箱单元（5）包括开箱机架（5-2），四个结构完全相同的开箱机构（5-1），四个所述开箱机构（5-1）分别设置在矩形的四条边上，所述开箱机构（5-1）包括旋转气缸（511）及第二吸盘（513），旋转气缸（511）安装在开箱机架（5-2）上，第二吸盘（513）通过L型支架（512）固定在旋转气缸（511）的输出端。

6.根据权利要求1所述的开箱取包装盒装置，其特征在于，所述桁架机器人（7）包括机器人机架（701），两个X轴线性模组（703）平行安装在机器人机架（701）上，两个旋转电机分别带动两个X轴线性模组（703）旋转，两个旋转电机同步动作，连接横板（704）与两个X轴线性模组（703）的输出端固定连接，多个竖直气缸（702）安装在连接横板（704）上，竖直气缸（702）与取盒单元（6）的数量相等，多个取盒单元（6）分别安装在对应竖直气缸（702）的输出端。

7.根据权利要求1或者6所述的开箱取包装盒装置，其特征在于，所述取盒单元（6）包括多个取盒抓手，多个取盒抓手一字排开设置，取盒抓手之间的中心距离等于单个包装盒的宽度，单个抓手取盒单元（6）中取盒抓手的数量比单个纸箱中包装盒的总数少一个， 取盒抓手包括手指气缸（602）及两个夹爪（603），两个夹爪（603）分别固定在手指气缸（602）的输出端。

8.根据权利要求1所述的开箱取包装盒装置，其特征在于，还包括倒盒机构（9）和视觉识别机构（10），倒盒机构（9）和视觉识别机构（10）沿第三输送线（8）的运动方向设置在第三输送线（8）的上方，所述倒盒机构（9）用于将包装盒推倒，视觉识别机构（10）用于识别包装盒中盒身的特征标识来检测包装盒是否为同一规格的包装盒。

9.根据权利要求8所述的开箱取包装盒装置，其特征在于，所述倒盒机构（9）包括安装支架和压片（9-1）板，安装支架固定在第三输送线（8）的机架上，压片（9-1）倾斜固定在安装支架上，压片（9-1）的前端高、后端底，压片（9-1）的前端为光滑过渡的弧形。