CN109573128A - 水果自动包装设备用的合盖包装装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水果自动包装设备用的合盖包装装置及方法，其装置包括对称的两套合盖机构，各合盖机构包括合盖气缸、合盖滑架、压轮、提盖杆和提盖气缸，合盖气缸的活塞杆末端与合盖滑架一侧连接，合盖滑架另一侧设有提盖气缸，合盖滑架底部设有压轮，提盖气缸的活塞杆末端设有提盖杆，提盖杆的轴线与提盖气缸的轴线相垂直。其方法是两套合盖机构先后动作，提盖气缸带动提盖杆将包装盒的盒盖逐渐向上折起，然后合盖滑架带动提盖杆和压轮同时进行移动，提盖杆带动包装盒的盒盖逐渐向内翻折，随后压轮贴紧盒盖的表面滚动，将盒盖压紧定型。本发明可完全代替人工操作，实现水果包装盒的连续自动合盖包装，降低水果包装成本，提高工作效率。

Description

水果自动包装设备用的合盖包装装置及方法

技术领域

本发明涉及水果包装技术领域，特别涉及一种水果自动包装设备用的合盖包装装置及方法。

背景技术

在水果自动包装生产线中，应用工业机器人技术日渐广泛，但目前主要是用于包装后的码垛搬运等工作，比较少用于包装工序中的入盒装箱工序。特别是对于一些精品包装，如水果吸塑托盘包装，目前基本还是采用人工逐个装填的方法，普通的机械手难以适应。

水果入盒后，还需要对其外包装盒进行合盖动作，才能最终完成水果包装。此外，在一些水果的精品包装中，往往还会在吸塑托盘与作为外包装盒的纸盒之间覆盖一层薄膜，因此在水果入盒后，还需要进行覆膜及合盖的动作，才能最终完成水果包装。但在目前的包装工艺中，这些工序均是由人工进行操作完成，其工作效率低下，人工成本高，不利于水果包装成本的控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水果自动包装设备用的合盖包装装置，该装置可完全代替人工操作，实现水果包装盒的连续自动合盖包装，降低水果包装成本，提高工作效率。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的水果自动包装设备用的合盖包装方法。

本发明的技术方案为：一种水果自动包装设备用的合盖包装装置，水果自动包装设备设有合盖工位，合盖包装装置包括对称设于合盖工位上包装盒两侧的两套合盖机构，各合盖机构包括合盖气缸、合盖滑架、压轮、提盖杆和提盖气缸，合盖气缸的活塞杆末端与合盖滑架的一侧连接，合盖滑架的另一侧设有提盖气缸，合盖滑架的底部设有压轮，提盖气缸的活塞杆末端设有提盖杆，提盖杆的轴线与提盖气缸的轴线相垂直。其中，提盖气缸用于驱动提盖杆进行竖直方向的移动，使其实现包装盒盒盖的向上翻折动作，合盖气缸用于驱动合盖滑架，使其带动压轮和提盖杆进行水平方向的移动，实现盒盖向水平面的翻折动作，并将盒盖压紧于包装盒的盒体上。

所述合盖机构中，合盖滑架与合盖气缸的连接处设有第一铰支，合盖气缸通过第一铰支与合盖滑架铰接。

所述合盖机构中，合盖滑架朝向合盖气缸的一侧还设有第一支座，合盖气缸安装于第一支座上；

合盖滑架的两端分别设有合盖导杆或合盖导轨，各合盖导杆或合盖导轨的两端分别与两套合盖机构中的第一支座固定连接。当采用合盖导杆时，合盖滑架的两端分别设置相配合的滑动轴承；当采用合盖导轨时，合盖滑架的两端分别设置相配合的滑动块。无论具体采用哪种方式，其主要目的是为合盖滑架的移动提供导向作用，使装置结构更加稳定可靠。

所述合盖机构中，提盖气缸位于合盖滑架中部，位于提盖气缸两侧的合盖滑架底部分别设有压轮，两个压轮分别与包装盒的盒盖边沿相接；各压轮中部还设有环形凹槽。其中，在压轮中部设置环形凹槽的目的主要是配合包装盒使用，为了减少包装盒后续的胶带封装等工序，可直接在包装盒上设置卡嵌结构，即在包装盒边沿设置卡块，在合盖上设置卡孔，将两者相嵌进行固定；压轮下压箱盖时，其环形凹槽所处位置与卡孔相适应，当压轮从箱盖表面滚过，环形凹槽处会将卡孔下压嵌入卡块而固定。

所述合盖机构出于原始状态时，提盖杆为设于包装盒合盖下方的横杆。提盖杆的长度可根据包装盒的实际需要进行选择，一般较佳的选择为略小于包装盒合盖的长度，可避设备运行时对合盖机构的其他部件造成干扰。

进一步的，水果自动包装设备还设有覆膜工位，覆膜工位和合盖工位沿包装盒的输送方向依次设置；合盖包装装置还包括覆膜机构，覆膜工位上的包装盒两侧设有对称设置的两套覆膜机构；

各覆膜机构包括覆膜气缸、覆膜滑座、提膜气缸和提膜杆，覆膜气缸的活塞杆末端与覆膜滑座的一侧连接，覆膜滑座底部设有提膜气缸，提膜气缸的活塞杆末端设有提膜杆，提膜杆的轴线与提膜气缸的轴线相垂直。其中，提膜气缸用于驱动提膜杆进行竖直方向的移动，使薄膜实现向上翻折的动作，覆膜气缸用于驱动覆膜滑座，使其带动提膜杆进行水平方向的移动，实现薄膜继续向水平面的翻折动作。

所述覆膜机构中，覆膜气缸与覆膜滑座的连接处设有第二铰支，覆膜气缸通过第二铰支与覆膜滑座铰接。

所述覆膜机构中，覆膜滑座朝向覆膜气缸的一侧还设有第二支座，覆膜气缸安装于第二支座上；

覆膜滑座的一端设有覆膜导杆或覆膜导轨，覆膜导杆或覆膜导轨的两端分别与两套覆膜机构中的第二支座固定连接。当采用覆膜导杆时，覆膜滑座的端部设置相配合的滑动轴承；当采用覆膜导轨时，覆膜滑座的端部设置相配合的滑动块。无论具体采用哪种方式，其主要目的是为覆膜滑座的移动提供导向作用，使装置结构更加稳定可靠。

所述覆膜机构处于原始状态时，提膜杆为设于包装盒合盖下方的横杆。提膜杆的长度可根据包装盒的实际需要进行选择，一般较佳的选择为略大于包装盒中薄膜的宽度，既可保证完全将薄膜提拉起来，也可避设备运行时应长度过大而对覆膜机构的其他部件造成干扰。

本发明一种水果自动包装设备用的合盖包装方法，主要包括以下步骤：

(1)当包装盒进入合盖工位，位于包装盒一侧的一套合盖机构先动作；

(2)提盖气缸带动提盖杆上升，在提盖杆的驱动下，包装盒的盒盖逐渐向上折起；

(3)合盖气缸推动合盖滑架向包装盒中部的方向移动，合盖滑架带动提盖杆和压轮同时进行移动，提盖杆带动包装盒的盒盖逐渐向内翻折，随后压轮贴紧盒盖的表面滚动，将盒盖压紧定型；

(4)合盖气缸带动合盖滑架复位；

(5)位于包装盒另一侧的合盖机构动作，进行与步骤(2)至步骤(4)相同的动作；

(6)包装盒两侧的盒盖均完成合盖动作且包装盒被送出后，各提盖气缸带动提盖杆复位。

上述过程中，当包装盒内还设有薄膜时，在进行合盖前，还需要先进行覆膜动作，包装盒先后经过覆膜工位和合盖工位，其具体过程如下：

(1)当包装盒进入覆膜工位，位于包装盒一侧的一套覆膜机构先动作；

(2)覆膜气缸驱动覆膜滑座向包装盒外侧的方向后退，覆膜滑座带动提膜气缸和提膜杆同时进行移动，直至提膜杆退至位于盒盖外侧的薄膜下方；

(3)提膜气缸带动提膜杆上升，在提膜杆的带动下，薄膜被逐渐提起；

(4)覆膜气缸驱动覆膜滑座向包装盒中部的方向移动，覆膜滑座带动提膜气缸和提膜杆同时进行移动，此时薄膜在提膜杆的带动下逐渐向包装盒中部翻折，直至平铺于水果上方；

(5)覆膜气缸拉动覆膜滑座复位；

(6)位于包装盒另一侧的覆膜机构动作，进行与步骤(2)至步骤(5)相同的动作；

(7)包装盒两侧的薄膜均完成覆膜动作且包装盒被送出后，各提膜气缸带动提膜杆复位；

(8)包装盒进入合盖工位，位于包装盒一侧的一套合盖机构先动作；

(9)提盖气缸带动提盖杆上升，在提盖杆的驱动下，包装盒的盒盖逐渐向上折起；

(10)合盖气缸推动合盖滑架向包装盒中部的方向移动，合盖滑架带动提盖杆和压轮同时进行移动，提盖杆带动包装盒的盒盖逐渐向内翻折，随后压轮贴紧盒盖的表面滚动，将盒盖压紧定型；

(11)合盖气缸带动合盖滑架复位；

(12)位于包装盒另一侧的合盖机构动作，进行与步骤(9)至步骤(11)相同的动作；

(13)包装盒两侧的盒盖均完成合盖动作且包装盒被送出后，各提盖气缸带动提盖杆复位。

上述水果自动包装设备用的合盖包装装置及方法使用时，根据水果包装的实际需要，若水果包装外层只采用包装盒进行包装，则水果自动包装设备的最后处理工序处仅需要设置合盖工位，相应的，合盖包装装置中仅设置合盖机构即可；若水果包装外层同时设有薄膜和包装盒，则水果自动包装设备的最后处理工序需要设置覆膜工位及合盖工位，相应的，合盖包装装置中需要设置覆膜机构和合盖机构，以对应完成薄膜的覆膜和包装盒的合盖。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本合盖包装装置及方法应用于水果自动包装设备后，可完全代替人工操作，实现水果包装盒的连续自动合盖包装，降低水果包装成本，提高工作效率。

本合盖包装装置可根据水果包装的实际需要选择仅采用合盖机构或同时使用合盖机构及覆膜机构，使用灵活方便，适用范围广。

本合盖包装装置中，合盖机构同时采用提盖杆及压轮，先利用提盖杆将包装盒的盒盖提起，再利用提盖杆和压轮的配合将盒盖下压并压紧于包装盒的盒体上，机构运行灵活方便，可快速完成包装盒的合盖动作，代替人工操作，实现生产自动化。

本合盖包装装置中，覆膜机构利用提膜杆的上下移动及左右移动动作，实现将薄膜提起及翻折平铺于水果表面，可快速完成包装盒的覆膜动作，代替人工操作，实现生产自动化。

本合盖包装装置中，合盖机构及覆膜机构的各部件动力均通过相应的气缸驱动，各部件移动精确，设备故障率低，工作稳定，实用性强。

附图说明

图1为实施例1中，本合盖包装装置仅包含合盖机构时的结构示意图。

图2为图1的A-A方向视图。

图3为位于包装盒一侧的合盖机构的动作过程示意图。

图4为实施例2中水果包装外层同时设有薄膜和包装盒时的结构示意图。

图5为覆膜机构的结构示意图。

图6为图5的B-B方向视图。

图7为位于包装盒一侧的覆膜机构的动作过程示意图。

图8为实施例2本合盖包装装置应用于水果自动包装设备时的结构示意图。

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1

本实施例一种合盖包装装置，适用于水果包装外层只采用包装盒进行包装，此时水果自动包装设备的最后处理工序处仅需要设置合盖工位。合盖包装装置包括对称设于合盖工位上包装盒两侧的两套合盖机构，其具体结构及原理如下：

1、合盖机构结构：

如图1或图2所示，合盖机构的主要零部件包括合盖气缸4-1、第一支座4-2、第一铰支4-3、合盖滑架4-4、提盖气缸4-5、合盖导杆4-6、压轮4-7和提盖杆4-8等。

左右两个第一支座分别在中部安装一个合盖气缸，两个第一支座之间装配两支合盖导杆，形成左右对称布置的状态。

合盖滑架两端装配滑动轴承，与两侧的合盖导杆相配合。在合盖滑架的中部侧面位置，垂直安装有一个提盖气缸，提盖气缸的活塞杆通过端板联接提盖杆。提盖杆是一根细长圆轴状的横杆。

在合盖滑架的下方安装有两个压轮，以提盖气缸为中心对称布置。压轮为中间带环形凹槽的塑料滚轮，两个压轮的中心线距离与包装盒1盒盖上的卡孔1-1距离相等。

合盖气缸的活塞杆通过第一铰支与合盖滑架联接，可推拉合盖滑架使其在合盖导杆上往复移动。

2、合盖工作原理：

如图3所示，包装盒进入合盖工位后，被盒体定位机构于固定于合盖工位上。位于包装盒左侧的合盖机构先工作。

首先，提盖气缸4-5的活塞杆收缩，驱使提盖杆4-8上升，带动盒盖向上折起；

接着，合盖气缸4-1推动合盖滑架4-4向右运行，带动提盖杆4-8和压轮4-7移动，提盖杆4-8拨动盒盖由左至右翻折；

然后，当盒盖翻折到一定程度时，提盖杆4-8与盒盖脱离接触，紧接着是压轮4-7贴合盒盖表面滚动，直至把合盖的卡孔压合套入盒体上的凸块为止；

随后，合盖气缸拉动合盖滑架复位；

左侧机构完成工作后，右侧机构开始进行同样的工作，把右侧盒盖翻折压合；

最后，待水果自动包装盒把包装盒送走后，提盖气缸4-5的活塞杆伸出，使提盖杆4-8下降复位，等待下一个包装盒进入。

实施例2

本实施例一种合盖包装装置，适用于水果包装外层同时设有薄膜2和包装盒1(如图4所示)，此时水果自动包装设备5的最后处理工序需要设置覆膜工位6及合盖工位7(如图8所示)，相应的，合盖包装装置中需要设置覆膜机构3和合盖机构4，以对应完成薄膜的覆膜和包装盒的合盖。其具体结构及原理如下：

1、覆膜机构结构：

如图5或图6所示，覆膜机构的主要零部件包括覆膜气缸3-1、第二支座3-2、第二铰支3-3、覆膜滑座3-4、覆膜导杆3-5、提膜气缸3-6和提膜杆3-7等。

左右两个第二支座分别安装一个覆膜气缸，两个第二支座之间装配一个覆膜导杆，形成左右对称布置的状态。

覆膜导杆上装配有覆膜滑座，通过滑动轴承配合。在覆膜滑座的侧面固定安装有提膜气缸，提膜气缸的活塞杆通过端板联接提膜杆。提膜杆是一根细长圆轴状的横杆。

覆膜气缸的活塞杆通过第二铰支与覆膜滑座联接，可推拉滑座使其在导杆上往复移动。

2、覆膜工作原理：

如图7所示，包装盒进入覆膜工位后，被盒体定位机构于固定于覆膜工位上。位于包装盒右侧的覆膜机构先工作：

首先，覆膜气缸3-1动作，带动覆膜滑座3-4右移一小段距离，致使提膜杆右移离开盒盖的覆盖范围，并拨动薄膜；

接着，提膜气缸3-6的活塞杆收缩，驱使提膜杆3-7上升，提起薄膜；

然后，覆膜气缸3-1推动覆膜滑座3-4向左运行，致使提膜杆3-7拨动薄膜由右至左平铺于盒内水果上方；

随后，覆膜气缸拉动覆膜滑座复位；

右侧机构完成工作后，左侧机构开始进行同样的工作，把左侧薄膜覆盖到盒内；

最后，待水果自动包装盒把包装盒送走后，提膜气缸3-6的活塞杆伸出，使提膜杆3-7下降复位，等待下一个包装盒进入。

3、合盖机构结构：

如图1或图2所示，合盖机构的主要零部件包括合盖气缸4-1、第一支座4-2、第一铰支4-3、合盖滑架4-4、提盖气缸4-5、合盖导杆4-6、压轮4-7和提盖杆4-8等。

左右两个第一支座分别在中部安装一个合盖气缸，两个第一支座之间装配两支合盖导杆，形成左右对称布置的状态。

合盖滑架两端装配滑动轴承，与两侧的合盖导杆相配合。在合盖滑架的中部侧面位置，垂直安装有一个提盖气缸，提盖气缸的活塞杆通过端板联接提盖杆。提盖杆是一根细长圆轴状的横杆。

在合盖滑架的下方安装有两个压轮，以提盖气缸为中心对称布置。压轮为中间带环形凹槽的塑料滚轮，两个压轮的中心线距离与包装盒1盒盖上的卡孔1-1距离相等。

合盖气缸的活塞杆通过第一铰支与合盖滑架联接，可推拉合盖滑架使其在合盖导杆上往复移动。

4、合盖工作原理：

如图3所示，包装盒进入合盖工位后，被盒体定位机构于固定于合盖工位上。位于包装盒左侧的合盖机构先工作：

首先，提盖气缸4-5的活塞杆收缩，驱使提盖杆4-8上升，带动盒盖向上折起；

接着，合盖气缸4-1推动合盖滑架4-4向右运行，带动提盖杆4-8和压轮4-7移动，提盖杆4-8拨动盒盖由左至右翻折；

然后，当盒盖翻折到一定程度时，提盖杆4-8与盒盖脱离接触，紧接着是压轮4-7贴合盒盖表面滚动，直至把合盖的卡孔压合套入盒体上的凸块为止；

随后，合盖气缸拉动合盖滑架复位；

左侧机构完成工作后，右侧机构开始进行同样的工作，把右侧盒盖翻折压合；

最后，待水果自动包装盒把包装盒送走后，提盖气缸4-5的活塞杆伸出，使提盖杆4-8下降复位，等待下一个包装盒进入。

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.水果自动包装设备用的合盖包装装置，其特征在于，水果自动包装设备设有合盖工位，合盖包装装置包括对称设于合盖工位上包装盒两侧的两套合盖机构，各合盖机构包括合盖气缸、合盖滑架、压轮、提盖杆和提盖气缸，合盖气缸的活塞杆末端与合盖滑架的一侧连接，合盖滑架的另一侧设有提盖气缸，合盖滑架的底部设有压轮，提盖气缸的活塞杆末端设有提盖杆，提盖杆的轴线与提盖气缸的轴线相垂直。

2.根据权利要求1所述水果自动包装设备用的合盖包装装置，其特征在于，所述合盖机构中，合盖滑架与合盖气缸的连接处设有第一铰支，合盖气缸通过第一铰支与合盖滑架铰接。

3.根据权利要求1所述水果自动包装设备用的合盖包装装置，其特征在于，所述合盖机构中，合盖滑架朝向合盖气缸的一侧还设有第一支座，合盖气缸安装于第一支座上；

合盖滑架的两端分别设有合盖导杆或合盖导轨，各合盖导杆或合盖导轨的两端分别与两套合盖机构中的第一支座固定连接。

4.根据权利要求1所述水果自动包装设备用的合盖包装装置，其特征在于，所述合盖机构中，提盖气缸位于合盖滑架中部，位于提盖气缸两侧的合盖滑架底部分别设有压轮，两个压轮分别与包装盒的盒盖边沿相接；各压轮中部还设有环形凹槽。

5.根据权利要求1所述水果自动包装设备用的合盖包装装置，其特征在于，所述合盖机构出于原始状态时，提盖杆为设于包装盒合盖下方的横杆。

6.根据权利要求1所述水果自动包装设备用的合盖包装装置，其特征在于，水果自动包装设备还设有覆膜工位，覆膜工位和合盖工位沿包装盒的输送方向依次设置；合盖包装装置还包括覆膜机构，覆膜工位上的包装盒两侧设有对称设置的两套覆膜机构；

各覆膜机构包括覆膜气缸、覆膜滑座、提膜气缸和提膜杆，覆膜气缸的活塞杆末端与覆膜滑座的一侧连接，覆膜滑座底部设有提膜气缸，提膜气缸的活塞杆末端设有提膜杆，提膜杆的轴线与提膜气缸的轴线相垂直。

7.根据权利要求6所述水果自动包装设备用的合盖包装装置，其特征在于，所述覆膜机构中，覆膜气缸与覆膜滑座的连接处设有第二铰支，覆膜气缸通过第二铰支与覆膜滑座铰接。

8.根据权利要求6所述水果自动包装设备用的合盖包装装置，其特征在于，所述覆膜机构中，覆膜滑座朝向覆膜气缸的一侧还设有第二支座，覆膜气缸安装于第二支座上；

覆膜滑座的一端设有覆膜导杆或覆膜导轨，覆膜导杆或覆膜导轨的两端分别与两套覆膜机构中的第二支座固定连接。

9.根据权利要求6所述水果自动包装设备用的合盖包装装置，其特征在于，所述覆膜机构处于原始状态时，提膜杆为设于包装盒合盖下方的横杆。

10.水果自动包装设备用的合盖包装方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)当包装盒进入合盖工位，位于包装盒一侧的一套合盖机构先动作；

(2)提盖气缸带动提盖杆上升，在提盖杆的驱动下，包装盒的盒盖逐渐向上折起；

(3)合盖气缸推动合盖滑架向包装盒中部的方向移动，合盖滑架带动提盖杆和压轮同时进行移动，提盖杆带动包装盒的盒盖逐渐向内翻折，随后压轮贴紧盒盖的表面滚动，将盒盖压紧定型；

(4)合盖气缸带动合盖滑架复位；

(5)位于包装盒另一侧的合盖机构动作，进行与步骤(2)至步骤(4)相同的动作；

(6)包装盒两侧的盒盖均完成合盖动作且包装盒被送出后，各提盖气缸带动提盖杆复位。