CN205075403U - 一种包装盒的内盒与面纸自动定位系统 - Google Patents

Abstract

一种包装盒的内盒与面纸自动定位系统，包括上部框架（10）、增高架（50）、控制箱（60）、配电箱（70）、面纸输送带（80）和内盒输送带（90），其中上部框架（10）中安装有面纸CCD及光源组合（20）、内盒CCD及光源组合（30）、四轴模组（40），配电箱（70）中安装有央处理器和运动控制器，四轴模组（40）包含X轴平移模组（41）、Y轴平移模组（42）、Z轴平移模组（43）、Z轴旋转模组（44）、吸盘（45）。本实用新型定位精度高，可同时对面纸及内盒进行姿态探测，适用于面纸连续运动及短暂停顿两种定位工作方式。

Description

一种包装盒的内盒与面纸自动定位系统

技术领域

本申请涉及包装盒生产技术领域，更具体涉及一种定位内盒或板（以下统称：内盒）与面纸或卡（以下统称：面纸）相对位置的自动化系统。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，对包装产品的外观质量的要求也在不断提升。影响包装盒体外观质量的主要原因之一是内盒与面纸粘贴时相对位置偏差较大。采用现有的设备定位或人工定位方式加工对精度要求特别高的产品时，比如：手机盒、首饰盒、酒盒等，废品率高、生产效率较低。

市场上现有的内盒与面纸相对位置的定位设备的定位精度通常在0.3～0.4mm，对于误差小于0.3mm的盒体加工通常采用人工定位方式，为方便对位，在粘贴面必须丝印对位基准，成本较高。

为保证定位精度，现有的自动化生产设备采用面纸间歇运动方式，在静止状态与内盒粘贴。在面纸输送带不停加速、减速过程中，皮带本身张紧状态会带来随机误差，降低定位精度及盒体加工的可靠性和稳定性。盒体加工的可靠性和稳定性是影响盒体生产质量和效率的主要因素之一。

当今包装行业已采用了CCD检测方式，但工作模式均采用一组（一个或两个）CCD检测面纸状态，内盒先用基准靠边机械定位后，计算与面纸距离和角度关系，进行定位操作，实际上内盒在靠基准预定位过程中的变形误差无法消除，造成CCD高精度的性能不能充分发挥。由于存在内盒预定位装置，设备的体积也较大。来料检测也仅适用于面纸，只有面纸CCD对面纸状态进行检测，无法对内盒进行来料检测。

现有设备主要针对产品生产线前期规划进行非标设计，大小、形状、材质发生较大变化时，并不能通用，自动线与手工线也不通用。

现有的内盒基准靠边预定位方式，在换模操作时需精确地进行预定位尺寸调整，操作难度大，换模时间长是现阶段影响包装盒体生产效率的主要因素之一。

传统定位方式内盒需要机械结构定位，内盒相对于面纸在垂直于输送带运动方向的距离误差及角度偏差靠调整机械结构整体来移动内盒位置，消除偏差。内盒相对于面纸在输送带运动方向的偏差侧通过调整输送带的输送距离来调整。这种方式精度差。

发明专利公开CN101032872A“一种天地盖纸盒成型机的坯盒面纸定位粘合机构”采用传统的内盒、面纸定位方式，定位精度、稳定性和可靠性不高，也不能实现内盒的来料检测。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是如何精确地对面纸和内盒定位，提高制盒设备工作的稳定性和可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种包装盒的内盒与面纸自动定位系统，包括上部框架、增高架、控制箱、配电箱、面纸输送带和内盒输送带，上部框架位于本系统的最上方，上部框架的下方与控制箱连接，面纸输送带位于控制箱上，控制箱位于配电箱上方，配电箱用地脚固定于地面，增高架设在配电箱上方，内盒输送带安装于增高架上，还包括位于上部框架中的面纸CCD及光源组合、内盒CCD及光源组合、四轴模组，该四轴模组包含X轴平移模组、Y轴平移模组、Z轴平移模组、Z轴旋转模组、吸盘，且配电箱中安装有央处理器和运动控制器。

作为本实用新型的优选技术方案，内盒输送带将内盒输送到检测区，内盒CCD及光源组合探测内盒姿态，将内盒姿态数据传送至位于配电箱中的中央处理器，中央处理器计算内盒的中心位置和边沿状态；四轴模组用Z轴平移模组和吸盘将内盒从中心位置吸起，再通过X轴平移模组、Y轴平移模组搬运到面纸输送带上方的跟踪起始位置；在搬运内盒的过程中，面纸输送带将面纸保持姿态不变送到检测区域，面纸CCD及光源组合探测面纸姿态，将面纸姿态数据传送至位于配电箱中的中央处理器，中央处理器计算面纸的中心位置和边沿状态；中央处理器将面纸与内盒中心位置数据与边沿状态数据进行比对，通过调整内盒Z轴角度，使内盒与面纸边沿平行；当面纸移动到跟踪起始位置时，中央控制器将面纸的运动信息传送给运动控制器，运动控制器控制X轴平移模组和Y轴平移模组将内盒中心跟踪到面纸中心，Z轴旋转模组根据探测的面纸边沿与内盒边沿角度偏差调整吸盘的旋转角度，当吸盘中心（也就是内盒的中心）稳定地与面纸中心重叠时，迅速落盒，使内盒与面纸粘贴定位。

作为本实用新型的优选技术方案，面纸输送带带吸风功能，将面纸保持姿态不变送到检测区域。

作为本实用新型的优选技术方案，内盒输送带垂直于面纸输送带安装或平行于面纸输送带安装。

作为本实用新型的优选技术方案，增高架能根据面纸输送带的高度进行调整。

根据本实用新型的一个优选技术方案，控制箱上设有控制本系统的启停的开关、进行状态指示的指示灯及设置和显示本系统工作状态的屏幕。

作为本实用新型的优选技术方案，面纸输送带接受自动送纸上糊设备送来的面纸或手工送纸上糊送来的面纸，内盒输送带接受输送线传送来的内盒或手工摆放的内盒。

作为本实用新型的优选技术方案，上部框架四周和顶部均采用茶色有机玻璃。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1）不仅可对面纸进行姿态监测，而且可对内盒进行姿态探测，面纸和内盒CCD可分别采用1个或2个；

2）精度高、通用性强、操作简单、效率高、可靠性高、体积小；

3）不仅适用于面纸连续运动的动态定位工作方式，也适用于面纸短暂停顿与内盒粘贴定位的间歇式定位工作方式。

附图说明

图1为本实用新型的其中一个具体实施例的一种包装盒的内盒与面纸自动定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型的其中一个具体实施例的一种包装盒的内盒与面纸自动定位系统隐藏上部框架后内盒输送带垂直于面纸输送带的结构示意图；

图3为本实用新型的其中一个具体实施例的一种包装盒的内盒与面纸自动定位系统隐藏上部框架后内盒输送带平行于面纸输送带的结构示意图；

其中：10—上部框架；20—面纸CCD及光源组合；30—内盒CCD及光源组合；40—四轴模组；41—X轴平移模组；42—Y轴平移模组；43—Z轴平移模组；44—Z轴旋转模组；45—吸盘；50—增高架；60—控制箱；61—屏幕；62—开关、指示灯；70—配电箱；80—面纸输送带；90—内盒输送带。

具体实施方式

请参阅图1，为本实用新型的其中一个具体实施例的一种包装盒的内盒与面纸自动定位系统的结构示意图，该装置包括上部框架10、面纸CCD及光源组合20、内盒CCD及光源组合30、四轴模组40、增高架50、控制箱60、配电箱70、面纸输送带80和内盒输送带90。上部框架10位于本系统的最上方，上部框架10的下方与控制箱60连接。面纸输送带80位于控制箱60上。面纸CCD及光源组合20、内盒CCD及光源组合30、四轴模组40均位于上部框架10之中。四轴模组40包含X轴平移模组41、Y轴平移模组42、Z轴平移模组43、Z轴旋转模组44、吸盘45；控制箱60位于配电箱70上方。配电箱70用地脚固定于地面。在配电箱70上方还设有增高架50，内盒输送带90安装于增高架50上。面纸输送带80与内盒输送带90既可平行安装，又可垂直安装。

内盒输送带90将内盒输送到内盒CCD及光源组合30的正下方的检测区，内盒CCD及光源组合30探测内盒姿态，将内盒姿态数据传送至位于配电箱70中的中央处理器，中央处理器计算内盒的中心位置和边沿状态；四轴模组40用Z轴平移模组43和吸盘45将内盒从中心位置吸起，再通过X轴平移模组41、Y轴平移模组42搬运到面纸输送带80上方特定位置，该位置为面纸跟踪起始位置；在搬运内盒的过程中，带吸风功能的面纸输送带80将面纸保持姿态不变送到检测区域，面纸CCD及光源组合20探测面纸姿态，将面纸姿态数据传送至位于配电箱70中的中央处理器，中央处理器计算面纸的中心位置和边沿状态。中央处理器将面纸与内盒中心位置数据与边沿状态数据进行比对，通过调整内盒Z轴角度，使内盒与面纸边沿平行；当面纸移动到跟踪起始位置时，中央控制器将面纸的运动信息传送给同样位于配电箱70中的运动控制器，运动控制器控制X轴平移模组41和Y轴平移模组42将内盒中心跟踪到面纸中心，Z轴旋转模组44根据探测的面纸边沿与内盒边沿角度偏差调整吸盘45的旋转角度，当吸盘45中心（也就是内盒的中心）稳定地与面纸中心重叠时，迅速落盒，使内盒与面纸粘贴定位。在整个内盒跟踪落盒过程中面纸CCD及光源组合20始终监测面纸移动状态，实时反馈中心位置数据。

本系统的面纸CCD及光源组合20和内盒CCD及光源组合30均安装在上部框架10内，一方面检测内盒和面纸形状、位置，为定位提供定位数据，另一方面实现对它们的完好状态检测。上部框架10四周和顶部均采用茶色有机玻璃，有效隔绝外部光源干扰。上部框架10还起到对人的安全防护作用。

本系统的增高架50能根据面纸输送带的高度进行调整。

本系统的控制箱60上设有开关、指示灯62，控制本系统的启停和状态指示，还设有屏幕61，用于本系统工作状态设置和显示比如：换模设置、校准操作、工作参数显示等。

本系统的面纸输送带80可接受自动送纸上糊设备送来的面纸，也可接受手工送纸上糊送来的面纸；内盒输送带90可接受输送线传送来的内盒，也可接受手工摆放的内盒。内盒输送带90既能垂直于面纸输送带80安装，也能平行于面纸输送带80安装。

虽然之前的说明和附图描述了本实用新型的实施例，应当理解在不脱离权利要求书所界定的本实用新型原理的精神和保护范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本实用新型在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、工作状态、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露的实施例仅用于说明而非限制，本实用新型的保护范围由权利要求书中技术方案及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。

Claims (8)

1.一种包装盒的内盒与面纸自动定位系统，包括上部框架（10）、增高架（50）、控制箱（60）、配电箱（70）、面纸输送带（80）和内盒输送带（90），所述上部框架（10）位于本系统的最上方，所述上部框架（10）的下方与所述控制箱（60）连接，所述面纸输送带（80）位于所述控制箱（60）上，所述控制箱（60）位于所述配电箱（70）上方，所述配电箱（70）用地脚固定于地面，所述增高架（50）设在所述配电箱（70）上方，所述内盒输送带（90）安装于所述增高架（50）上，其特征在于：还包括面纸CCD及光源组合（20）、内盒CCD及光源组合（30）、四轴模组（40），均位于所述上部框架（10）中，所述配电箱（70）中安装有中央处理器和运动控制器，所述四轴模组（40）包含X轴平移模组（41）、Y轴平移模组（42）、Z轴平移模组（43）、Z轴旋转模组（44）、吸盘（45）。

2.如权利要求1所述的包装盒的内盒与面纸自动定位系统，其特征在于：所述内盒输送带（90）将内盒输送到检测区，所述内盒CCD及光源组合（30）探测内盒姿态，将内盒姿态数据传送至位于所述配电箱（70）中的中央处理器，中央处理器计算内盒的中心位置和边沿状态；所述四轴模组（40）用所述Z轴平移模组（43）和吸盘（45）将内盒从中心位置吸起，再通过所述X轴平移模组（41）、Y轴平移模组（42）搬运到所述面纸输送带（80）上方的跟踪起始位置；在搬运内盒的过程中，所述面纸输送带（80）将面纸保持姿态不变送到检测区域，所述面纸CCD及光源组合（20）探测面纸姿态，将面纸姿态数据传送至位于所述配电箱（70）中的中央处理器，所述中央处理器计算面纸的中心位置和边沿状态；所述中央处理器将面纸与内盒中心位置数据与边沿状态数据进行比对，通过调整内盒Z轴角度，使内盒与面纸边沿平行；当面纸移动到跟踪起始位置时，所述中央处理器将面纸的运动信息传送给所述运动控制器，所述运动控制器控制所述X轴平移模组（41）和Y轴平移模组（42）将内盒中心跟踪到面纸中心，所述Z轴旋转模组（44）根据探测的面纸边沿与内盒边沿角度偏差调整所述吸盘（45）的旋转角度，当所述吸盘（45）中心也就是内盒的中心稳定地与面纸中心重叠时，迅速落盒，使内盒与面纸粘贴定位。

3.如权利要求2所述的包装盒的内盒与面纸自动定位系统，其特征在于：所述面纸输送带（80）带吸风功能，将面纸保持姿态不变送到检测区域。

4.如权利要求1所述的包装盒的内盒与面纸自动定位系统，其特征在于：所述内盒输送带（90）垂直于所述面纸输送带（80）安装或平行于所述面纸输送带（80）安装。

5.如权利要求1-4任意一项所述的包装盒的内盒与面纸自动定位系统，其特征在于：所述增高架（50）能根据所述面纸输送带（80）的高度进行调整。

6.如权利要求1-4任意一项所述的包装盒的内盒与面纸自动定位系统，其特征在于：所述控制箱（60）上设有控制所述系统的启停的开关、进行状态指示的指示灯（62）及设置和显示所述系统工作状态的屏幕（61）。

7.如权利要求1-4任意一项所述的包装盒的内盒与面纸自动定位系统，其特征在于：所述面纸输送带（80）接受自动送纸上糊设备送来的面纸或手工送纸上糊送来的面纸，所述内盒输送带（90）接受输送线传送来的内盒或手工摆放的内盒。

8.如权利要求1-4任意一项所述的包装盒的内盒与面纸自动定位系统，其特征在于：所述上部框架（10）四周和顶部均采用茶色有机玻璃。