CN113022923A - Pet瓶自动捆绑装箱方法及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，包括以下步骤：S1：拉环由高处的上料机输出；S2：采用旋转式上料机，由一个人操作上料；S3：小油瓶运输至编组站内对小油瓶自动分瓶、挡瓶、导向定位；S4：抓瓶机械手同步完成吸取拉环、放压环、抓取瓶、拉开节距旋转等工序；S5：最后由机器人装箱机抓取每组的小油瓶和大油瓶落入箱体中。本发明中小油瓶运输至编组站内对小油瓶自动分瓶、挡瓶、导向定位，与小油瓶并排放置运输至抓瓶机械手下方；抓瓶机械手的真空海绵吸盘吸上拉环，移动至大油瓶和小油瓶的上方，拉环同步装在大油瓶和小油瓶的瓶口上，最后由机器人装箱机抓取每组的小油瓶和大油瓶落入箱体中，完成装箱。

Description

PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺

技术领域

本发明涉及到捆绑领域，特别涉及PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺。

背景技术

PET容器质量轻、耐性强、适用性好、染色度高等优点使其在饮料包装的应用大受欢迎。目前，我国正处于PET饮料包装的高速发展阶段，包装用聚酯瓶的需求量每年以二位数增长。近年来，国内茶饮料市场异军突起，由于茶饮料要求在85℃～90℃的条件下进行热灌装，江苏油瓶，而用于热罐装的PET瓶耐热温度可达到95℃左右，所以用于茶饮料的热灌装PET瓶已成为PET瓶增长最快的品种，年增长率超过50％。

现有的PET将大瓶和小瓶通过手扣将两者捆绑在一起，共同出售，现有的捆绑需要手动调整大瓶和小瓶之间的位置，并且通过人工的方式完成装箱，导致效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，具有机械化自动导向以及装箱，提高生产加工的效率的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，包括以下步骤：

S1：大油瓶产品由73#线输出，由螺旋升降机高空输送到装箱区，拉环由高处的上料机输出，通过拉环滑道输送机运输至低处的分环上料机，小油瓶装产品由现有的70#、71#线输出至捆绑装箱机的编组站；

S2：采用旋转式上料机，由一个人操作上料，每个工位设计上料约100个拉环，操作人员在45秒内完成一个工位的工序，速度8000个/h，并配有视觉检测防止拉环放错方向而进入下一个工序，由拉环输送机运输至编组站，由定制节距同步皮带传动，每个拉环节距一致；

S3：小油瓶运输至编组站内对小油瓶自动分瓶、挡瓶、导向定位，并随机配套小油瓶分瓶螺杆，套小油瓶定位治具，套大油瓶治具，装箱区的大油瓶运输至编组站的大油瓶治具内，与小油瓶并排放置运输至抓瓶机械手下方；

S4：抓瓶机械手同步完成吸取拉环、放压环、抓取瓶、拉开节距旋转等工序，真空海绵吸盘吸上拉环，移动至大油瓶和小油瓶的上方，对准后下降完成，拉环同步装在大油瓶和小油瓶的瓶口上，下降取环与压环同步、吸环与抓瓶同步、抓取瓶平移与瓶旋转同步，到位放瓶与放环同步，每次抓取8套瓶，通过预抱整形装置把原有排列的瓶子整形成装箱所需的形状；

S5：最后由机器人装箱机抓取每组的小油瓶和大油瓶落入箱体中，完成装箱。

进一步地，针对S1中，拉环滑道输送机由双滑道管、活动式滑道管固定机构、链传动机构和固定架组成，双滑道管通过固定架完成安装，链传动机构与活动式滑道管固定机构固定并在双滑道管上滑动，相邻的一组链传动机构与活动式滑道管固定机构之间构成暂存区，拉环经每个暂存区，每个暂存区依设备联动信号开关控制，确保拉环顺畅通过并确保双滑道管固定不移位。

进一步地，针对S2中，旋转式上料机由旋转盘、夹紧爪、导向柱和视觉检测组成，多组导向柱竖直的安装在旋转盘上，导向柱上手动放置拉环，夹紧爪在导向柱上下滑动夹持拉环，视觉检测对拉环检测。

进一步地，针对S2中，分环上料机是依易拉罐盖分料机构设计，由分料螺旋杆、伺服电机、防脱装置和拉环滑杆组成，伺服电机控制分料螺旋杆的转速，拉环落入螺旋槽而受限位，在分料螺旋力驱动拉环下料，分料螺旋杆每转一圈即下一个拉环，防脱装置确保滑杆端面与上料皮带端面距离始终保持一致。

进一步地，针对S3中，编组站由大瓶输送机、小瓶输送机、分瓶螺旋、大瓶定位机构、小瓶定位机构、输送平台机和接拉环定节距输送机组成，小油瓶由小瓶输送机的平板链输送供料，分瓶螺旋将来料按等距分开，小瓶定位机构的推瓶装置由气缸驱动将个小油瓶推入小油瓶定位治具，大油瓶由大瓶输送机的平板链输送供料，分瓶螺旋将来料按等距分开，大瓶输送机的推瓶装置由气缸驱动将个大油瓶推入大油瓶定位治具。

进一步地，针对S4中，抓瓶机械手的真空海棉吸盘装置带相匹配的导向孔，吸取拉环及放拉环至瓶时起导向作用，让拉环准确对位顺畅下环；拉环孔直径与对应盖直径有4～10mm间隙，拉环有大倒角导向，易定位，拉环周边只有两点以受力，稍有点作用力下压即可压环到位，采用固定式的“压环套”机械压环，压环的成功率100％。

进一步地，针对S5中，机器人装箱机包括机器人、气动手抓、导瓶护板、导箱机构和箱输送机，机器人通过气动手抓每组的大小油瓶，并移动至导箱机构上方，导瓶护板防止运动过程中大小油瓶移位而影响装箱，当大小油瓶进入导箱机构时，导瓶护板回升，此时有三分之二的瓶身已到导箱板内，在慢慢下降整个瓶身进入放置在箱输送机的箱体内，完成运输。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，采用旋转式上料机拉环，由拉环输送机运输至编组站，小油瓶运输至编组站内对小油瓶自动分瓶、挡瓶、导向定位，装箱区的大油瓶运输至编组站的大油瓶治具内，与小油瓶并排放置运输至抓瓶机械手下方；抓瓶机械手的真空海绵吸盘吸上拉环，移动至大油瓶和小油瓶的上方，拉环同步装在大油瓶和小油瓶的瓶口上，通过预抱整形装置把原有排列的瓶子整形成装箱所需的形状；最后由机器人装箱机抓取每组的小油瓶和大油瓶落入箱体中，完成装箱。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2是本发明的整体系统效果图；

图3是本发明的拉环滑道输送机示意图；

图4是本发明的拉环滑道输送机局部放大图；

图5是本发明的旋转式上料机示意图；

图6是本发明的分环上料机示意图；

图7是本发明的编组站示意图；

图8是本发明的小瓶导向定位机构示意图；

图9是本发明的大瓶导向定位机构示意图；

图10是本发明的拉环输送机及输送平台机示意图；

图11是本发明的抓瓶机械手示意图；

图12是本发明的真空海棉吸盘装置示意图；

图13是本发明的压环受力图；

图14是本发明的放环位置图；

图15是本发明的预抱整形装置示意图；

图16是本发明的机器人装箱机示意图；

图17为本发明的捆绑装箱示意图。

图中：1、拉环滑道输送机；11、双滑道管；12、活动式滑道管固定机构；13、链传动机构；14、固定架；2、分环上料机；21、分料螺旋杆；22、伺服电机；23、防脱装置；24、拉环滑杆；3、捆绑装箱机；4、编组站；41、大瓶输送机；42、小瓶输送机；43、分瓶螺旋；44、大瓶定位机构；45、小瓶定位机构；451、推瓶装置；46、输送平台机；47、接拉环定节距输送机；5、旋转式上料机；51、旋转盘；52、夹紧爪；53、导向柱；54、视觉检测；6、拉环输送机；7、抓瓶机械手；8、预抱整形装置；9、机器人装箱机；91、机器人；92、气动手抓；93、导瓶护板；94、导箱机构；95、箱输送机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚；完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，包括以下步骤：

步骤一：大油瓶产品由73#线输出，由螺旋升降机高空输送到装箱区，拉环由高处的上料机输出，通过拉环滑道输送机1运输至低处的分环上料机2，小油瓶装产品由现有的70#、71#线输出至捆绑装箱机3的编组站4；

步骤二：采用旋转式上料机5，由一个人操作上料，每个工位设计上料约100个拉环，操作人员在45秒内完成一个工位的工序，速度8000个/h，并配有视觉检测54防止拉环放错方向而进入下一个工序，由拉环输送机6运输至编组站4，由定制节距同步皮带传动，每个拉环节距一致；

步骤三：小油瓶运输至编组站4内对小油瓶自动分瓶、挡瓶、导向定位，并随机配3套小油瓶分瓶螺杆，3套小油瓶定位治具，2套大油瓶治具，装箱区的大油瓶运输至编组站4的大油瓶治具内，与小油瓶并排放置运输至抓瓶机械手7下方；

步骤四：抓瓶机械手7同步完成吸取拉环、放压环、抓取瓶、拉开节距旋转等工序，真空海绵吸盘吸上拉环，移动至大油瓶和小油瓶的上方，对准后下降完成，拉环同步装在大油瓶和小油瓶的瓶口上，下降取环与压环同步、吸环与抓瓶同步、抓取瓶平移与瓶旋转同步，到位放瓶与放环同步，每次抓取8套瓶，通过预抱整形装置8把原有排列的瓶子整形成装箱所需的形状；

步骤五：最后由机器人装箱机9抓取每组的小油瓶和大油瓶落入箱体中，完成装箱。

请参阅图3-4，拉环滑道输送机1由双滑道管11、活动式滑道管固定机构12、链传动机构13和固定架14组成，双滑道管11通过固定架14完成安装，链传动机构13与活动式滑道管固定机构12固定并在双滑道管11上滑动，相邻的一组链传动机构13与活动式滑道管固定机构12之间构成暂存区，拉环经每个暂存区，每个暂存区依设备联动信号开关控制，确保拉环顺畅通过并确保双滑道管11固定不移位。

请参阅图5，旋转式上料机5由旋转盘51、夹紧爪52、导向柱53和视觉检测54组成，多组导向柱53竖直的安装在旋转盘51上，导向柱53上手动放置拉环，夹紧爪52在导向柱53上下滑动夹持拉环，视觉检测54对拉环检测。

请参阅图6，分环上料机2是依易拉罐盖分料机构设计，分环上料机2由伺服电机22控制，速度8000个/h以上，由分料螺旋杆21、伺服电机22、防脱装置23和拉环滑杆24组成，伺服电机22控制分料螺旋杆21的转速，拉环落入螺旋槽而受限位，在分料螺旋杆21力驱动拉环下料，分料螺旋杆21每转一圈即下一个拉环，防脱装置23确保滑杆端面与上料皮带端面距离始终保持一致，防脱装置23由于保持的距离一定，在拉环上料时，为拉环提供朝向拉环滑杆24的支撑力，避免在上料过程中产生脱落问题，自动下一批拉环约100～150个至设定高位时打开防脱装置23，防脱装置23动作周期时间40～60秒。

请参阅图7-10，编组站4由大瓶输送机41、小瓶输送机42、分瓶螺旋43、大瓶定位机构44、小瓶定位机构45、输送平台机46和接拉环定节距输送机47组成，小油瓶由小瓶输送机42的平板链输送供料，分瓶螺旋43将来料按等距分开，小瓶定位机构45的推瓶装置451由气缸驱动将8个小油瓶推入小油瓶定位治具，大油瓶由大瓶输送机41的平板链输送供料，分瓶螺旋43将来料按等距分开，大瓶输送机41的推瓶装置451由气缸驱动将8个大油瓶推入大油瓶定位治具，两侧的平板链输送运输大小油瓶，在一定到指定的位置后，推瓶装置451推动大油瓶定位治具和小油瓶定位治具朝向各自对应的油瓶方向一定，由于大小油瓶的一端被抵住，在大油瓶定位治具和小油瓶定位治具移动的过程中，其治具的槽口慢慢被大小油瓶插入，完成定位。

请参阅图11-15，抓瓶机械手7的真空海棉吸盘装置带相匹配的导向孔，吸取拉环及放拉环至瓶时起导向作用，让拉环准确对位顺畅下环；拉环孔直径与对应盖直径有4～10mm间隙，拉环有大倒角导向，易定位，拉环周边只有两点以受力，稍有点作用力下压即可压环到位，采用固定式的“压环套”机械压环，压环的成功率100％，平板链输送由网链、不锈钢板等组成，停启平稳、避免停启时瓶“抖动”现象发生，精准定位，主体外形尺寸，8预抱整形装置由活动板、滑块、气缸组成，把原有排列的瓶子整形成装箱所需的形状

请参阅图16-17，机器人装箱机9包括机器人91、气动手抓92、导瓶护板93、导箱机构94和箱输送机95，机器人91通过气动手抓92每组的大小油瓶，并移动至导箱机构94上方，导瓶护板93防止运动过程中大小油瓶移位而影响装箱，当大小油瓶进入导箱机构94时，导瓶护板93回升，此时有三分之二的瓶身已到导箱板内，在慢慢下降整个瓶身进入放置在箱输送机95的箱体内，完成运输。

综上所述，本PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，采用旋转式上料机5拉环，由拉环输送机6运输至编组站4，小油瓶运输至编组站4内对小油瓶自动分瓶、挡瓶、导向定位，装箱区的大油瓶运输至编组站4的大油瓶治具内，与小油瓶并排放置运输至抓瓶机械手7下方；抓瓶机械手7的真空海绵吸盘吸上拉环，移动至大油瓶和小油瓶的上方，拉环同步装在大油瓶和小油瓶的瓶口上，通过预抱整形装置8把原有排列的瓶子整形成装箱所需的形状；最后由机器人装箱机9抓取每组的小油瓶和大油瓶落入箱体中，完成装箱。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：大油瓶产品由73#线输出，由螺旋升降机高空输送到装箱区，拉环由高处的上料机输出，通过拉环滑道输送机(1)运输至低处的分环上料机(2)，小油瓶装产品由现有的70#、71#线输出至捆绑装箱机(3)的编组站(4)；

S2：采用旋转式上料机(5)，由一个人操作上料，每个工位设计上料约100个拉环，操作人员在45秒内完成一个工位的工序，速度8000个/h，并配有视觉检测(54)防止拉环放错方向而进入下一个工序，由拉环输送机(6)运输至编组站(4)，由定制节距同步皮带传动，每个拉环节距一致；

S3：小油瓶运输至编组站(4)内对小油瓶自动分瓶、挡瓶、导向定位，并随机配3套小油瓶分瓶螺杆，3套小油瓶定位治具，2套大油瓶治具，装箱区的大油瓶运输至编组站(4)的大油瓶治具内，与小油瓶并排放置运输至抓瓶机械手(7)下方；

S4：抓瓶机械手(7)同步完成吸取拉环、放压环、抓取瓶、拉开节距旋转等工序，真空海绵吸盘吸上拉环，移动至大油瓶和小油瓶的上方，对准后下降完成，拉环同步装在大油瓶和小油瓶的瓶口上，下降取环与压环同步、吸环与抓瓶同步、抓取瓶平移与瓶旋转同步，到位放瓶与放环同步，每次抓取8套瓶，通过预抱整形装置(8)把原有排列的瓶子整形成装箱所需的形状；

S5：最后由机器人装箱机(9)抓取每组的小油瓶和大油瓶落入箱体中，完成装箱。

2.根据权利要求1所述的PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，其特征在于：针对S1中，拉环滑道输送机(1)由双滑道管(11)、活动式滑道管固定机构(12)、链传动机构(13)和固定架(14)组成，双滑道管(11)通过固定架(14)完成安装，链传动机构(13)与活动式滑道管固定机构(12)固定并在双滑道管(11)上滑动，相邻的一组链传动机构(13)与活动式滑道管固定机构(12)之间构成暂存区，拉环经每个暂存区，每个暂存区依设备联动信号开关控制，确保拉环顺畅通过并确保双滑道管固定不移位。

3.根据权利要求1所述的PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，其特征在于：针对S2中，旋转式上料机(5)由旋转盘(51)、夹紧爪(52)、导向柱(53)和视觉检测(54)组成，多组导向柱(53)竖直的安装在旋转盘(51)上，导向柱(53)上手动放置拉环，夹紧爪(52)在导向柱(53)上下滑动夹持拉环，视觉检测(54)对拉环检测。

4.根据权利要求1所述的PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，其特征在于：针对S2中，分环上料机(2)是依易拉罐盖分料机构设计，由分料螺旋杆(21)、伺服电机(22)、防脱装置(23)和拉环滑杆(24)组成，伺服电机(22)控制分料螺旋杆(21)的转速，拉环落入螺旋槽而受限位，在分料螺旋(21)力驱动拉环下料，分料螺旋杆(21)每转一圈即下一个拉环，防脱装置(23)确保滑杆端面与上料皮带端面距离始终保持一致。

5.根据权利要求1所述的PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，其特征在于：针对S3中，编组站(4)由大瓶输送机(41)、小瓶输送机(42)、分瓶螺旋(43)、大瓶定位机构(44)、小瓶定位机构(45)、输送平台机(46)和接拉环定节距输送机(47)组成，小油瓶由小瓶输送机(42)的平板链输送供料，分瓶螺旋(43)将来料按等距分开，小瓶定位机构(45)的推瓶装置(451)由气缸驱动将8个小油瓶推入小油瓶定位治具，大油瓶由大瓶输送机(41)的平板链输送供料，分瓶螺旋(43)将来料按等距分开，大瓶输送机(41)的推瓶装置(451)由气缸驱动将8个大油瓶推入大油瓶定位治具。

6.根据权利要求1所述的PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，其特征在于：针对S4中，抓瓶机械手(7)真空海棉吸盘装置带相匹配的导向孔，吸取拉环及放拉环至瓶时起导向作用，让拉环准确对位顺畅下环；拉环孔直径与对应盖直径有4～10mm间隙，拉环有大倒角导向，易定位，拉环周边只有两点以受力，稍有点作用力下压即可压环到位，采用固定式的“压环套”机械压环，压环的成功率100％。

7.根据权利要求1所述的PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，其特征在于：针对S5中，机器人装箱机(9)包括机器人(91)、气动手抓(92)、导瓶护板(93)、导箱机构(94)和箱输送机(95)，机器人(91)通过气动手抓(92)每组的大小油瓶，并移动至导箱机构(94)上方，导瓶护板(93)防止运动过程中大小油瓶移位而影响装箱，当大小油瓶进入导箱机构(94)时，导瓶护板(93)回升，此时有三分之二的瓶身已到导箱板内，在慢慢下降整个瓶身进入放置在箱输送机(95)的箱体内，完成运输。

Images