一種自適應包裝機的製作方法

2023-06-16 23:46:47 5

本發明屬於包裝機械領域，涉及一種包裝機，具體涉及一種自適應包裝機。

背景技術：

隨著人民對物質文化需求的不斷提高，人們對商品包裝的要求也越來越高，而且我國包裝機械行業發展中也存在許多問題：產品品種及配套數量少、缺乏高精度大型產品、產品性能不穩定、產品外觀美觀性差、柔性不足無法適應商品的變化、自主研發能力弱。因此急需一種自適應包裝機可以針對不同尺寸、形狀的商品進行多種形式的包裝。自適應包裝機可以使用氣柱膜和空氣作為填充物和包裝材料對商品進行箱式和袋式包裝。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本文設計了一種自適應包裝機可以針對不同尺寸、形狀的商品進行多種形式的包裝。自適應包裝機可以使用氣柱膜和空氣作為填充物和包裝材料對商品進行箱式和袋式包裝，通過這種設計可以增強包裝設備的適應性，提高包裝效率，促進包裝設備的發展。

為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下：

一種自適應包裝機，其特徵在於，包括：

機架，用於支撐整個裝置；

第一輸送皮帶，用於將商品進料並輸送至下一工序，所述第一輸送皮帶前端設有商品信息採集儀，第一輸送皮帶尾端設有第一擋板、用於對商品定位的位置檢測傳感器、以及將商品推到下一道工序的第一推板；

卷膜包裝機構，用於將膜卷包裹在商品上；

熱封機構，用於將包裝在商品上的膜卷進行熱封並切斷，所述第一推板和熱封機構分別設於第一輸送皮帶尾端相對兩側，第一推板可沿著垂直第一輸送皮帶方向運動將送至該位置的商品推向熱封機構；

第二輸送皮帶，設於第一推板後的熱封機構後面，所述第二輸送皮帶與第一輸送皮帶垂直，將用膜卷包好的商品送至下一道工序，第二輸送皮帶末端設有第二擋板和方向與其垂直的第二推板，以及用於對商品定位的位置檢測傳感器；

裝封箱裝置，用於將膜卷包好的商品裝箱並封箱，其包括紙箱供給裝置、用於對膜卷充氣的充氣裝置、第三輸送皮帶和用於對紙箱關閉和封箱的封箱裝置，第三輸送皮帶首端和第二輸送皮帶尾端相平行設置，所述第二推板用於將用膜卷包好的商品推送至第三輸送皮帶，第三輸送皮帶前端設有對紙箱定位的位置檢測傳感器；

控制裝置，用於接收上述商品信息採集儀和所有位置檢測器信號，並控制第一推板、熱封機構、紙箱供給裝置、封箱裝置、第二推板和所有輸送皮帶運轉和啟停。通過這種設計可以增強包裝設備的適應性，提高包裝效率，促進包裝設備的發展。

作為改進，所述卷膜包裝機構包括第一推板、卷膜軸和輔助卷膜軸，所述卷膜軸和輔助卷膜軸分別設於第一輸送皮帶上下兩側，所述卷膜軸上的膜卷依次繞過上面的卷膜軸、熱封機構方向的第一輸送皮帶側面的機架和下方的輔助卷膜軸，上方的膜卷和第一輸送皮帶組成一個可供商品進來的空間。

作為改進，所述熱封機構包括兩根豎直的氣缸、設於氣缸頂部末端的滑塊、以及壓板和熱封槽，所述壓板兩端分別與兩個滑塊相連，熱封槽設於與第二輸送皮帶同高處，壓板和熱封槽上均設有加熱裝置，壓板中部設有向下的切刀，壓板通過兩個氣缸帶動迅速下降將熱封槽上的膜卷壓入槽內，然後啟動加熱裝置加熱，對膜卷進行熱封並利用壓板中部切刀將膜卷切斷。

作為改進，所述紙箱供給裝置包括紙箱存儲盒、取紙箱機構和設於第三輸送皮帶上紙箱形狀維持機構，所述紙箱存儲盒為設於第三輸送皮帶首部上方一面具有開口的盒子，紙箱存儲盒內設有可前後移動的紙箱壓緊板，紙箱壓緊板與紙箱存儲盒有開口的一面組成放置紙箱的存儲空間，所述取紙箱機構包括凸輪、驅動凸輪的伺服電機和設於凸輪側面的取料杆，所述取料杆端部設有可吸取紙箱的真空吸盤，所述紙箱形狀維持機構有多個，每一個紙箱形狀維持機構均包括前板和後板，所述前板和後板之間距離大為剛好放下一個紙箱的寬度，以保持紙箱形狀。

作為改進，所述封箱裝置包括沿第三輸送皮帶輸送方向依次設於其兩側的頂起板、水平方向封箱機構、關箱子擋板和封膠機構，所述每一側的頂起板均包括上頂起板和下頂起板，所述上頂起板和下頂起板前端均設有相對彎折第一導向板，所述相同側兩個第一導向板間最小距離小於紙箱高度，相同側上頂起板和下頂起板間距離大於紙箱高度；所述水平方向封箱機構為三桿鉸接組成的平行四邊形機構，該平行四邊形機構設有驅動伺服電機，在伺服電機驅動下，兩個平行四邊形機構之間的距離可以實現由遠到近再到遠調節，從而將紙箱前後的水平方向箱板關閉；所述每一側的關箱子擋板前端均設有V字型的導向口，導向口中部設有水平方向的導向條，所述兩個導向條前端均向外翻折，兩側關箱子擋板尾端向內收緊至距離等於紙箱長度，V字型的導向口前端的缺口大於紙箱的高度；封膠機構包括豎直的封膠軸和設於封膠軸上可轉動的膠帶，兩側的封膠機構均設有向內側的導帶條。

作為改進，所述充氣裝置設於水平方向封箱機構上遊的第三輸送皮帶側面，所述充氣裝置包括驅動氣缸及相對設置的固定真空吸盤和移動真空吸盤，移動真空吸盤側還設有氣針和與氣針相連的充氣機，通過驅動氣缸帶動移動真空吸盤移動可將膜卷的充氣端兩側拉開，然後用氣針刺破充氣。

作為改進，所述封膠機構後的第三輸送皮帶輸兩側分別設有方向與其平行的熱封機構。

本發明有益效果是：

通過這種設計可以增強包裝設備的適應性，提高包裝效率，促進包裝設備的發展。

1、本發明設計一種自適應包裝機可以解決困擾國電商行業多年的商品包裝、配送工作人手少、工作量大問題；

2、本裝置可以針對不同尺寸、形狀的商品進行多種形式的包裝；

3、運用伺服電機，可以達到噪音小，費電少的效果，控制精度高，且裝置結構簡單，降低製造成本；

4、解決了人手少、工作量大的問題，大大提高效率。

附圖說明

圖1為本發明的三維示意圖；

圖2為本發明的另一方向三維示意圖；

圖3為熱封機構結構示意圖；

圖4為本發明紙箱存儲盒結構示意圖；

圖5為本發明取紙箱機構結構示意圖；

圖6為本發明的充氣裝置示意圖；

圖7為本發明的紙箱供給裝置結構示意圖；

圖8為本發明平行四邊形機構示意圖。

圖中：1-第一輸送皮帶，2-膜卷，3-第一推板，4-第一擋板，5-第一熱封機構，6-第二輸送皮帶，7-第二推板，8-第二擋板，9-紙箱存儲盒，10-充氣裝置，11-水平方向封箱機構，12-關箱子擋板，13-第三輸送皮帶，14-封膠機構，15-第二熱封機構，16-滑塊，17-壓板，18-熱封槽，19-導向條，20-導帶條，21-第一真空吸盤，22-凸輪，23-固定真空吸盤，24移動真空吸盤，25-氣針，26-切刀，27-商品信息採集儀，28-卷膜軸、29-輔助卷膜軸，30-紙箱壓緊板，31-取料杆，32-前板，33-頂起板，34-上頂起板，35-下頂起板，36-第一導向板，37-導向口，38-熱封機構氣缸，39-後板。

具體實施方式

下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明，

如圖1和圖2所示，一種自適應包裝機，包括：

機架，用於支撐整個裝置；

第一輸送皮帶1，用於將商品進料並輸送至下一工序，所述第一輸送皮帶1前端設有商品信息採集儀27，第一輸送皮帶1尾端設有第一擋板4、用於對商品定位的位置檢測傳感器、以及將商品推到下一道工序的第一推板3；

卷膜包裝機構，用於將膜卷2包裹在商品上；

第一熱封機構5，用於將包裝在商品上的膜卷2進行熱封並切斷，所述第一推板3和第一熱封機構5分別設於第一輸送皮帶1尾端相對兩側，第一推板3可沿著垂直第一輸送皮帶1方向運動將送至該位置的商品推向熱封機構；

第二輸送皮帶6，設於第一推板3後的第一熱封機構5後面，所述第二輸送皮帶6與第一輸送皮帶1垂直，將用膜卷2包好的商品送至下一道工序，第二輸送皮帶6末端設有第二擋板8和方向與其垂直的第二推板7，以及用於對商品定位的位置檢測傳感器；

裝封箱裝置，用於將膜卷2包好的商品裝箱並封箱，其包括紙箱供給裝置、用於對膜卷充氣的充氣裝置、第三輸送皮帶13和用於對紙箱關閉和封箱的封箱裝置，第三輸送皮帶13首端和第二輸送皮帶6尾端相平行設置，所述第二推板7用於將用膜卷2包好的商品推送至第三輸送皮帶13，第三輸送皮帶13前端設有對紙箱定位的位置檢測傳感器；

控制裝置，用於接收上述商品信息採集儀27和所有位置檢測器信號，並控制第一推板3、熱封機構、紙箱供給裝置、封箱裝置、第二推板7和所有輸送皮帶運轉和啟停。

如圖1所示，所述卷膜包裝機構包括第一推板3、卷膜軸28和輔助卷膜軸29，所述卷膜軸28和輔助卷膜軸29分別設於第一輸送皮帶3上下兩側，所述卷膜軸28上的膜卷2依次繞過上面的卷膜軸28、第一熱封機構5方向的第一輸送皮帶1側面的機架和下方的輔助卷膜軸29，上方的膜卷和第一輸送皮帶1組成一個可供商品進來的空間。

如圖3所示，所述第一熱封機構5包括兩根豎直的熱封機構氣缸38、設於熱封機構氣缸38頂部末端的滑塊16、以及壓板17和熱封槽18，所述壓板17兩端分別與兩個滑塊16相連，熱封槽18設於與第二輸送皮帶6同高處，壓板17和熱封槽18上均設有加熱裝置，壓板17中部設有向下的切刀26，壓板17通過兩個熱封機構氣缸38帶動迅速下降將熱封槽18上的膜卷2壓入槽內，然後啟動加熱裝置加熱，對膜卷進行熱封並利用壓板17中部切刀26將膜卷切斷。

如圖7所示，所述紙箱供給裝置包括紙箱存儲盒9、取紙箱機構和設於第三輸送皮帶13上紙箱形狀維持機構，所述紙箱存儲盒9為設於第三輸送皮帶13首部上方一面具有開口的盒子，紙箱存儲盒9內設有可前後移動的紙箱壓緊板30，紙箱壓緊板30與紙箱存儲盒9有開口的一面組成放置紙箱的存儲空間，所述取紙箱機構包括凸輪22、驅動凸輪22的伺服電機和設於凸輪22側面的取料杆31，所述取料杆31端部設有可吸取紙箱的第一真空吸盤21，所述紙箱形狀維持機構有多個，每一個紙箱形狀維持機構均包括前板32和後板39，所述前板32和後板39之間距離為剛好放下一個紙箱的寬度，以保持紙箱形狀。

如圖1和圖2所示，所述封箱裝置包括沿第三輸送皮帶13輸送方向依次設於其兩側的頂起板33、水平方向封箱機構11、關箱子擋板12和封膠機構14，所述每一側的頂起板33均包括上頂起板34和下頂起板35，所述上頂起板34和下頂起板35前端均設有相對彎折第一導向板36，所述相同側兩個第一導向板36間最小距離小於紙箱高度，相同側上頂起板34和下頂起板35間距離大於紙箱高度；所述水平方向封箱機構11為三桿鉸接組成的平行四邊形機構，該平行四邊形機構設有驅動伺服電機，在伺服電機驅動下，兩個平行四邊形機構之間的距離可以實現由遠到近再到遠調節，從而將紙箱前後的水平方向箱板關閉；所述每一側的關箱子擋板12前端均設有V字型的導向口37，導向口37中部設有水平方向的導向條19，所述兩個導向條19前端均向外翻折，兩側關箱子擋板12尾端向內收緊至距離等於紙箱長度，V字型的導向口37前端的缺口大於紙箱的高度；封膠機構14包括豎直的封膠軸和設於封膠軸上可轉動的膠帶，兩側的封膠機構14均設有向內側的導帶條20。

如圖6所示，所述充氣裝置10設於水平方向封箱機構11上遊的第三輸送皮帶13側面，所述充氣裝置10包括相對設置的固定真空吸盤23和移動真空吸盤24以及驅動氣缸，移動真空吸盤24側還設有氣針25和與氣針25相連的充氣機，通過驅動氣缸帶動移動真空吸盤24移動可將膜卷2的充氣端兩側拉開，然後用氣針25刺破充氣。

所述封膠機構14後的第三輸送皮帶13輸兩側分別設有方向與其平行的第二熱封機構15，第二熱封機構15結構與第一熱封機構5完全一樣。

如圖8所示，平行四邊形機構的第一桿一端與驅動伺服電機相連，第三桿一端與機架鉸接，第一桿和第三桿另一端分別與第二桿兩端鉸接相連，通過驅動伺服電機驅動第一桿旋轉，可帶動第二桿自由移動，將兩組這樣的平行四邊形機構相對設置，那麼在驅動伺服電機驅動下，兩組平行四邊形機構的第二桿之間距離就由大到小再到大的變化，從而可將紙箱水平箱板關閉。

上述所有位置檢測傳感器為光電傳感器檢測。所述的第一輸送皮帶1上商品通過第一輸送皮帶1轉動可以移動到第一擋板4的前方，第一輸送皮帶1在移動的過程中會經過第一輸送皮帶1處的商品信息採集儀27，從而可以對商品進行檢測，並得出商品的詳細信息，最終判斷商品的包裝方式，第一輸送皮帶1繼續前行，將商品輸送至第一擋板4處，商品被第一擋板4擋住無法前行，同時第一擋板4上的光電傳感器檢測到商品到位，第一輸送皮帶1的電機自動停止運行。此時第一推板3按照一定的速度將商品沿第二輸送皮帶6的運行方向推出，商品穿過膜卷2，將膜卷帶出並裹緊商品實現商品的初步包裝，光電傳感器檢測到商品推送到位後第一推板3以快退的方式收回，然後第一熱封機構5的壓板17開始下降，壓板17壓緊氣膜卷2後通過切刀26將膜卷2切斷，同時壓板17對膜卷2氣柱膜進行熱封口，氣柱膜裹好後商品隨第二輸送皮帶6向前運動，將商品到第二擋板8處。

所述第二輸送皮帶6停止轉動，商品停止前行，同時光電傳感器檢測到商品到位，第二輸送皮帶6的傳送帶電機自動停止運行，若商品被控制系統判定為需要進行箱式包裝，則在第二輸送皮帶6前行的同時取紙箱機構的電機開始運轉，電機帶動第一真空吸盤21繞凸輪22進行旋轉，到達指定位置後第一真空吸盤21吸緊紙箱存儲盒9中的瓦楞紙箱（被摺疊好的板狀紙箱），然後電機反向運轉，將瓦楞紙箱抽出並放在紙箱形狀維持機構位置展開，紙箱隨第三輸送皮帶13一起向前運動。當包有氣柱膜的商品和瓦楞紙箱同時到位後第二推板7將商品連同薄膜一同推入瓦楞紙箱中，並由距離傳感器對商品的位置進行檢測. 商品被裝入箱中後充氣裝置10的移動真空吸盤24將氣柱膜的充氣道扯開，氣針25扎破薄膜迅速向氣柱膜中充氣，直至氣柱膜將商品與瓦楞紙箱之間的空隙填滿。然後商品繼續開始沿第三輸送皮帶13運動，在運動的同時分別由封箱裝置的頂起板33、水平方向封箱機構11和關箱子擋板12將瓦楞紙箱兩側的八個蓋板關緊，並由傳送帶兩側的60mm封膠機構14上的膠帶將紙箱封口，實現商品整體包裝。

當商品不需要箱式包裝時，所述第二輸送皮帶6停止轉動，商品停止前行，同時光電傳感器檢測到商品到位，傳送帶電機自動停止運行，若商品被控制系統判定為不需要進行箱式包裝，則商品由第二推板7直接在相應位置將商品推上第三輸送皮帶13，充氣裝置10完成對氣柱膜的充氣（也可根據要求選擇不充氣）後，商品被直接送兩個第二熱封機構15處對兩端的氣柱膜進行封口，實現商品整體的包裝。

所述的取紙箱機構在工作時，將折好的瓦楞紙箱整齊的放入紙箱存儲盒9中並用紙箱壓緊板30夾緊，然後由一個伺服電機帶動取料杆31繞固定的凸輪22轉動，取料杆31端部的第一真空吸盤21在伺服電機的帶動下迅速接近瓦楞紙箱，並吸緊其一個側面。吸緊後伺服電機開始轉動，將瓦楞紙箱從紙箱存儲盒9的缺口處拉出，在重力和紙箱形狀維持機構的作用下紙箱自動撐開；最後鬆開第一真空吸盤21，取紙箱機構系統復位，此後重複上述運動過程。

所述的第一輸送皮帶1旁設有商品信息採集儀27，通過商品信息採集儀27可以對商品進行檢測，並得出商品的詳細信息，判斷商品的包裝方式，所述的第一擋板4和第二擋板8上有光電傳感器，通過光電傳感器可以實現對商品的位置得到準確的反饋，整個裝置中各電機的開關和正反轉動作由工控機程序控制。

本裝置使用時，先在第一輸送皮帶1上放置商品，傳送帶開始轉動時，各電機和傳感器在程序控制下開始運動，從而帶動各機構運動，實現商品的包裝。

本發明的保護範圍並不限於上述的實施例，顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變形而不脫離本發明的範圍和精神。倘若這些改動和變形屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍內，則本發明的意圖也包含這些改動和變形在內。