一种智能包装流水线的制作方法

本发明涉及流水线领域，尤其涉及一种智能包装流水线。

背景技术：

随着互联网的蓬勃发展，快捷方便、多样化的网购越来越受到人们的青睐，物流行业也随之迅速壮大，其中物品的包装是较为重要的一环，因为将纸箱片变为纸箱后再将物品放入对应大小的纸箱中完成打包和封箱作业的时间直接决定了该物流链的效率和到达客户手中的时间。传统行业中普遍还存在着人工打包的工序，对于人工打包而言，工作简单但重复性高，适合于机械化操作。但目前多数企业还是以人工打包，在出货量的情况下，工人疲劳度高，封箱效率较低，影响产量；且封箱质量不高，容易出现运输途中打包带松懈等问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智能包装流水线，该流水线可对产品自动分拣，纸箱进行折盖、封箱、捆扎和端角封胶工序，自动堆叠，输送入库，从而可实现工业自动化，解放工人劳动力，提升封箱效率并保证封箱质量。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种智能包装流水线，包括送料轨道，以及沿所述送料轨道的送料方向依次设置的分拣产品机构、折盖封箱机构、捆扎机构、端角封胶机构、箱体堆码机构和输送入库机构；其特征在于：所述折盖封箱机构包括机架主体，以及设置在机架主体上的折盖架，以及设置在机架主体上的封箱组件，以及两条侧输送带；

所述折盖架包括架梁，以及设置在架梁上的前折盖板、后折盖组件和两个侧折盖组件；所述架梁底部沿第一轨道的输送方向设有压边，前折盖板是一体连接在架梁前端部上的弧形挡板；所述后折盖组件包括第一翻折气缸和后折盖板，后折盖板的上端部铰接在前折盖板上方的架梁上，第一翻折气缸的输出端连接在后折盖板的板体上，第一翻折气缸驱动后折盖板沿其铰接端翻转；两个侧折盖组件分别设置在架梁两侧，侧折盖组件包括第二翻折气缸和侧翻折支架，侧翻折支架由一端铰接在架梁上的l形架，以及固定在l形架活动端上的侧压杆构成，侧压杆是沿第一轨道的输送方向设置的长杆；所述l形架的开口朝下，第二翻折气缸的缸体摆动设置在l形架上方的架梁上，第二翻折气缸输出端活动连接在l形架上；

所述两条侧输送带之间的第一轨道上设有开口，封箱组件包括两组贴带器，两组贴带器分别处于上下两侧用以对箱体上下盖板进行粘胶带工序，因此上下两组贴带器设置方向上下方向相反；上方的贴带器处于盖架下游机架主体上，下方的贴带器设置在开口内。

作为优选，所述送料轨道包括第一轨道，以及承接在第一轨道末端部上的第二轨道，以及承接在第二轨道末端部上的第三轨道，第一轨道的轨道方向与第二轨道的轨道方向相垂直，第二轨道的轨道方向与第三轨道的轨道方向相垂直；所述第一轨道、第二轨道和第三轨道均为辊轴输送式轨道，第二轨道和第三轨道之间还设有转向推料机构；所述折盖封箱机构设置在第一轨道上，折盖封箱机构上游的第一轨道上设有导向轨道，导向轨道的上游段沿第一轨道输送方向呈喇叭状收口。

作为优选，所述捆扎机构设置在折盖封箱机构下游的第一轨道上，捆扎机构包括设置在第一轨道下方的储带箱，以及设置在储带箱上的机心单元，以及设置在机心单元上方的弓架单元，以及设置在第一轨道一侧的带盘；所述带盘能够沿其轴线相对转动，带盘上用于套设扎带卷；所述机心单元包括机心组件，以及设置在机心组件上的进带组件、滑板组件、电热组件、刀臂组件和凸轮组件；

所述扎带卷上的扎带经过导向压轮之后导入储带箱内并连接在进带组件上，通过进带组件连接在滑板组件上，滑板组件上设有滑板导带槽，扎带设置在所述滑板导带槽内；所述机心组件包括由电机驱动的减速机，凸轮组件连接在减速机一侧的输出轴上；凸轮组件具体包括进带限位开关凸轮、退带限位开关凸轮和捆包限位开关凸轮，与上述凸轮组件分别对应设有进带感应器、退带感应器和捆包感应器；所述电热组件与刀臂组件分别设置在滑板导带槽两侧；刀臂组件包括刀臂轴，以及套接在刀臂轴上的左刀臂、中刀臂和右刀臂，以及设置在左刀臂活动端部上的左顶刀，以及设置在右刀臂活动端部上的右顶刀，以及设置在中刀臂活动端部上的中顶刀；所述左顶刀、右顶刀和中顶刀均用于顶住并固定所述扎带；所述中刀臂上还设有切刀，以及驱动所述切刀移动的摇臂，摇臂与切刀驱动装置通过切刀弹簧相连接；所述电热组件包括通过转轴定位的电热摆动臂，以及设置在电热摆动臂上端部上的电热片，电热片为通电加热的电阻片；所述减速机一侧的输出轴上连接有紧力圆柱凸轮，紧力圆柱凸轮由圆形底盘，以及沿圆形底盘边缘设置的侧壁构成，侧壁上开设缺口；所述电热摆动臂通过拉紧弹簧连接在紧力臂上，紧力臂的活动端上设有凸轮追随器，凸轮追随器处于紧力圆柱凸轮内并与所述侧壁相抵；

所述弓架单元包括弓架外壳，以及设置在弓架外壳内的弓架框，以及设置在弓架框内的导带舌；所述导带舌呈开口朝下的u形形状，导带舌的u形两端部通过导带槽组件与所述滑板导带槽相接，并在其表面构成环形导带槽；所述环形导带槽上移动设有活动块，活动块初始位置处于滑板导带槽内，活动块由导带电机驱动。

上述捆扎机构工作时，扎带卷上的扎带经过导向压轮之后导入储带箱内并连接在进带组件上，并进入滑板导带槽固定在活动块上。导带电机带动将扎带送入环形导带槽内，此过程中电机驱动减速机运动并带动凸轮组件，凸轮组件动作分别控制进带、退带和捆包，实现捆扎和收紧。在收紧状态下，可通过刀臂组件的左顶刀、右顶刀和中顶刀顶住并固定所述扎带，切刀切割扎带。而同步地，紧力圆柱凸轮转动时触发紧力臂工作，触发电热组件工作，可对扎带切割端进行熔接。进一步地，可通过扎带端片加固连接。

作为优选，所述端角封胶机构包括封胶机机架，以及设置在封胶机机架内的上输送带组和下输送带组，以及设置在下输送带组构两侧的限位轨道；所述下输送带组的起始端两侧，以及上输送带组的起始端两侧分别设有贴带器，下输送带组旁的贴带器与上输送带组旁的贴带器设置方向上下相反；每个贴带器下游的封胶机机架上均依次设有第一压边组件和第二压边组件；第一压边组件包括升降气缸，以及设置升降气缸输出端上的压边架，压边架上设有压边刷毛；所述第二压边组件包括压边气缸，以及竖直定位的压边轴，以及套设在压边轴上的压边板；所述压边轴上连接有套杆，压边气缸的缸体端部摆动设置，压边气缸的输出端铰接在套杆上，压边气缸驱动所述压边轴转动，而使压边板摆动。当所述箱体经扎带捆绑之后，进入端角封胶机构中。端角封胶机构中的四组贴带器分别对箱体的四条边缘粘贴胶带，胶带一半粘贴在箱体的上下两端面上，一半悬空，并且贴带器对胶带进行切断时，箱体后方还留有胶带，称为尾部胶带。该状态的箱体在首先经过第一压边组件，第一压边组件中的升降气缸驱动压边刷毛纵向移动将悬空的胶带压贴在箱体侧面上，而后经过第二压边组件，第一压边组件在箱体经过之后工作，压边气缸驱动压边板摆动并将尾部胶带粘贴在箱体后侧面上。经过上述折盖封箱机构、捆扎机构和端角封胶机构，完成产品的自动化打包，提升打包效率。

作为优选，所述贴带器包括支架，以及用于安装胶带卷的带圈，以及用于设置在支架上的导向轮、前压轮架、后压轮架和切刀架；所述前压轮架的上端部铰接在支架上，前压轮架的活动端部上定位有前压轮，前压轮与导向轮之间的路径上设有上出带轮和下出带轮；所述后压轮架的中部铰接在支架上，后压轮架的活动端部上定位有后压轮，后压轮架的上端部与前压轮架的中部之间通过联杆相连接；所述切刀架的中部铰接在支架上，切刀架的上端部与支架之间设有拉簧，切刀架的下端部上活动设有切刀；所述切刀侧面还设有刀片护板，刀片护板的上端部铰接在切刀架上。该技术方案中，胶带由胶带卷引出后，经过导向轮、上出带轮和下出带轮贴合在箱体上，并通过前压轮和后压轮的滚压，使胶带粘贴更紧。随着箱体前行，经过切刀架时切刀架抬升避让，经过之后切刀架迅速下压并通过切刀切断胶带。

作为优选，所述分拣产品机构设置在第一轨道上，分拣产品机构包括沿第一轨道的轨道方向依次设置的多条分拣线；所述分拣线包括架设在第一轨道上方的分拣架，以及移动设置在分拣架上的分拣机械手，以及设置在第一轨道旁的产品料盒；所述分拣架对应第一轨道设有分拣工位，分拣机械手在分拣工位与产品料盒之间往返移动。该技术方案中，分拣机械手在分拣工位与产品料盒之间往返移动，实现产品分拣和放置。且多条分拣线分别放置不同的产品零部件，实现不同零部件的盒装放置。

作为优选，所述箱体堆码机构设置在第三轨道的末端部上，箱体堆码机构包括伺服电机副和堆码装置，所述伺服电机副包括横向伺服电机，以及设置在横向伺服电机输出端上的横向移动板，以及设置在横向移动板上的纵向伺服电机，以及设置在纵向伺服电机输出端上的纵向移动板，伺服电机副上夹装固定有堆码底板；所述堆码装置包括堆码架，以及移动设置在堆码架上的堆码机械手；所述堆码机械手在第三轨道末端部与伺服电机副之间往返移动。使用时，所述横向伺服电机和纵向伺服电机控制堆码底板在二维平面上的移动，堆码机械手用于在第三轨道末端部夹装箱体，并将箱体移送至堆码底板，堆码底板配合移动实现箱体堆叠。

作为优选，所述输送入库机构包括入库轨道和入库气缸；所述伺服电机副上的纵向移动板与所述入库轨道的上端轨道面处于同一水平面上，入库气缸的输出方向由伺服电机副朝向入库轨道，入库气缸用于将堆码底板推送至入库轨道上。待箱体堆码完成后，伺服电机副移动并靠近入库轨道，并解开伺服电机副对于堆码底板的夹装，入库气缸开始工作将堆码底板推送至入库轨道上，通过入库轨道的工作将箱体堆输送到仓库内。

本发明采用上述技术方案，该技术方案涉及一种自动封箱流水线，该自动封箱流水线中的送料轨道用于输送待封箱的纸箱（该纸箱的下封盖通过胶带简单封贴，纸箱的上封盖竖起，纸箱内放置产品）；分拣产品机构可将需包装的产品零部件放入箱体内，折盖封箱机构中的折盖架可将纸箱上端的前、后和侧面的盖板翻折下压，封箱组件的贴带器对纸箱上封盖和下封盖的中部进行封贴；而后经过捆扎机构的扎带捆绑，以及端角封胶机构对于纸箱上封盖和下封盖的边缘封贴，完成产品包装；而后经过箱体堆码机构进行堆叠，输送入库机构输送进仓库内部。该方案实现自动化封箱，解放工人劳动力，提升封箱效率并保证封箱质量。

附图说明

图1为智能包装流水线的结构示意图。

图2为折盖架的结构示意图。

图3为侧折盖组件的结构示意图。

图4为贴带器的结构示意图。

图5为捆扎机构的结构示意图。

图6为机心单元的结构示意图。

图7为凸轮组件的工作示意图。

图8为刀臂组件的结构示意图。

图9为电热组件的结构示意图。

图10为电热组件的驱动示意图。

图11为弓架单元的整体示意图。

图12为弓架单元的展开示意图。

图13为端角封胶机构的结构示意图。

图14为分拣线的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施方案作进一步详细的说明。

如图1~14所示的一种智能包装流水线，包括送料轨道，以及沿所述送料轨道的送料方向依次设置的分拣产品机构5、折盖封箱机构2、捆扎机构3和端角封胶机构4，箱体堆码机构6和输送入库机构。

所述送料轨道包括第一轨道11，以及承接在第一轨道11末端部上的第二轨道12，以及承接在第二轨道末端部上的第三轨道15，第一轨道11的轨道方向与第二轨道12的轨道方向相垂直，第二轨道12的轨道方向与第三轨道15的轨道方向相垂直。所述第一轨道11、第二轨道12和第三轨道15均为辊轴输送式轨道，第二轨道12和第三轨道15之间还设有转向推料机构13，转向推料机构13用以将第二轨道12末端的纸箱输送至第三轨道15上，而后纸箱由第三轨道15的辊轴输送。

所述分拣产品机构5设置在第一轨道11上，分拣产品机构5包括沿第一轨道11的轨道方向依次设置的多条分拣线51。所述分拣线51包括架设在第一轨道11上方的分拣架52，以及移动设置在分拣架52上的分拣机械手53，以及设置在第一轨道11旁的产品料盒54。所述分拣架52对应第一轨道设有分拣工位，分拣机械手53在分拣工位与产品料盒54之间往返移动，实现产品分拣和放置。且多条分拣线51分别放置不同的产品零部件，实现不同零部件的盒装放置，如座椅装配时可至少分为三条分拣线分别用于放置椅座、椅背和椅脚。需要说明的是，分拣机械手根据产品不同使用的结构也不同，但限于现有技术中的机械手方式，且该部分不是主要发明点，故不做详细说明。

所述折盖封箱机构2设置在第二轨道12上，折盖封箱机构2上游的第二轨道12上设有导向轨道14，导向轨道14的上游段沿第一轨道11输送方向呈喇叭状收口。所述折盖封箱机构2包括机架主体21，以及设置在机架主体21上的折盖架22，以及设置在机架主体21上的封箱组件，以及承接在所述导向轨道14下游的两条侧输送带24。

所述折盖架22包括架梁221，以及设置在架梁221上的前折盖板222、后折盖组件和两个侧折盖组件。所述架梁221底部沿第二轨道12的输送方向设有压边223，前折盖板222是一体连接在架梁221前端部上的弧形挡板。所述后折盖组件包括第一翻折气缸224和后折盖板225，后折盖板225的上端部铰接在前折盖板222上方的架梁221上，第一翻折气缸224的输出端连接在后折盖板225的板体上，第一翻折气缸224驱动后折盖板225沿其铰接端翻转。两个侧折盖组件分别设置在架梁221两侧，侧折盖组件包括第二翻折气缸226和侧翻折支架，侧翻折支架由一端铰接在架梁221上的l形架227，以及固定在l形架227活动端上的侧压杆228构成，侧压杆是沿第二轨道12的输送方向设置的长杆。所述l形架227的开口朝下，第二翻折气缸226的缸体摆动设置在l形架227上方的架梁221上，第二翻折气缸226输出端活动连接在l形架227上。

所述两条侧输送带24之间的第二轨道12上设有开口，封箱组件包括两组贴带器23，两组贴带器23分别处于上下两侧用以对箱体上下盖板进行粘胶带工序，因此上下两组贴带器23设置方向上下方向相反。上方的贴带器23处于盖架下游机架主体21上，下方的贴带器23设置在开口内。所述贴带器23包括支架231，以及用于安装胶带卷的带圈232，以及用于设置在支架231上的导向轮233、前压轮架234、后压轮架235和切刀架236。所述前压轮架234的上端部铰接在支架231上，前压轮架234的活动端部上定位有前压轮237，前压轮237与导向轮233之间的路径上设有上出带轮238和下出带轮239。所述后压轮架235的中部铰接在支架231上，后压轮架235的活动端部上定位有后压轮230，后压轮230架235的上端部与前压轮237架234的中部之间通过联杆240相连接。所述切刀架236的中部铰接在支架231上，切刀架236的上端部与支架231之间设有拉簧，切刀架236的下端部上活动设有切刀242。所述切刀侧面还设有刀片护板243，刀片护板的上端部铰接在切刀架236上。

箱体由第二轨道12进行输送，在进入折盖封箱机构2时通过侧输送带24协同输送，此时箱体顶部的盖板竖起，箱体先经过所述折盖封箱机构2。首先，在折盖封箱机构2中的前折盖板222将箱体上部前侧的盖板下压。而后待箱体达到预定合适位置（通过感应器检测），后折盖组件中的第一翻折气缸224工作，带动后折盖板225沿输送方向下压，并将箱体上部后侧的盖板下压。并且在前行过程中，前后两侧的盖板由压边223一直压住。最后，两侧折盖组件的第二翻折气缸226同步工作，通过侧翻折支架231将箱体上部两侧的盖板下压，如此完成折盖工序。折盖工序后的箱体进入封箱工序，封箱组件中下方的贴带器23对箱体下部盖板进行粘胶带工序，上方的贴带器23对箱体上部盖板进行粘胶带工序。胶带由胶带卷引出后，经过导向轮233、上出带轮238和下出带轮239贴合在箱体上，并通过前压轮237和后压轮230的滚压，使胶带粘贴更紧。随着箱体前行，经过切刀架236时切刀架236抬升避让，经过之后切刀架236迅速下压并通过切刀切断胶带。此外，在所述上贴带器23两侧的机架主体21上分别定位有侧压轮29，两侧的侧压轮相互配合用以规范箱体上部的前行方向，防止产生错位。

所述捆扎机构3设置在折盖封箱机构2下游的第二轨道12上，捆扎机构3包括设置在第二轨道12下方的储带箱31，以及设置在储带箱31上的机心单元32，以及设置在机心单元32上方的弓架单元33，以及设置在第二轨道12一侧的带盘34。所述带盘34能够沿其轴线相对转动，带盘34上用于套设扎带卷。所述机心单元32包括机心组件35，以及设置在机心组件35上的进带组件36、滑板组件37、电热组件38、刀臂组件39和凸轮组件30。

所述扎带卷上的扎带经过导向压轮之后导入储带箱31内并连接在进带组件36上，通过进带组件36连接在滑板组件37上，滑板组件37上设有滑板导带槽，扎带设置在所述滑板导带槽内。所述机心组件35包括由电机驱动的减速机351，凸轮组件30连接在减速机351一侧的输出轴上。凸轮组件30具体包括进带限位开关凸轮301、退带限位开关凸轮302和捆包限位开关凸轮303，与上述凸轮组件30分别对应设有进带感应器304、退带感应器305和捆包感应器306；通过凸轮的凸点与感应器接触而出发相对应动作，从而进一步的控制进带组件36和滑板组件37的工作（该控制及结构为现有技术，如可通过控制进带组件36的正向转动和反向转动控制进带、退带和收紧）。所述电热组件38与刀臂组件39分别设置在滑板导带槽两侧。刀臂组件39包括刀臂轴391，以及套接在刀臂轴391上的左刀臂392、中刀臂393和右刀臂394，以及设置在左刀臂392活动端部上的左顶刀395，以及设置在右刀臂394活动端部上的右顶刀396，以及设置在中刀臂393活动端部上的中顶刀397。所述左顶刀395、右顶刀396和中顶刀397均用于顶住并固定所述扎带。所述中刀臂393上还设有切刀398，以及驱动所述切刀398移动的摇臂399，摇臂与切刀驱动装置通过切刀弹簧相连接。所述电热组件38包括通过转轴定位的电热摆动臂381，以及设置在电热摆动臂381上端部上的电热片382，电热片382为通电加热的电阻片。所述减速机351一侧的输出轴上连接有紧力圆柱凸轮383，紧力圆柱凸轮383由圆形底盘，以及沿圆形底盘边缘设置的侧壁构成，侧壁上开设缺口384。所述电热摆动臂381通过拉紧弹簧387连接在紧力臂385上，紧力臂385的活动端上设有凸轮追随器386，凸轮追随器386处于紧力圆柱凸轮383内并与所述侧壁相抵。

所述弓架单元33包括弓架外壳331，以及设置在弓架外壳331内的弓架框332，以及设置在弓架框332内的导带舌333。所述导带舌333呈开口朝下的u形形状，导带舌333的u形两端部通过导带槽组件334与所述滑板导带槽相接，并在其表面构成环形导带槽。所述环形导带槽上移动设有活动块，活动块初始位置处于滑板导带槽内，活动块由导带电机驱动。

上述捆扎机构3工作时，扎带卷上的扎带经过导向压轮之后导入储带箱31内并连接在进带组件36上，并进入滑板导带槽固定在活动块上。导带电机带动将扎带送入环形导带槽内，此过程中电机驱动减速机351运动并带动凸轮组件30，凸轮组件30动作分别控制进带、退带和捆包，实现捆扎和收紧。在收紧状态下，可通过刀臂组件39的左顶刀395、右顶刀396和中顶刀397顶住并固定所述扎带，切刀398切割扎带。而同步地，紧力圆柱凸轮383转动时触发紧力臂385工作，触发电热组件38工作，可对扎带切割端进行熔接。进一步地，可通过扎带端片加固连接。

所述端角封胶机构4设置在第三轨道15上，端角封胶机构4包括封胶机机架41，以及设置在封胶机机架41内的上输送带组42和下输送带组43，以及设置在下输送带组43构两侧的限位轨道44。所述下输送带组43的起始端两侧，以及上输送带组42的起始端两侧分别设有贴带器23，下输送带组43旁的贴带器23与上输送带组42旁的贴带器23设置方向上下相反，且具体结构同折盖封箱机构2中的贴带器23结构。每个贴带器23下游的封胶机机架41上均依次设有第一压边组件和第二压边组件。第一压边组件包括升降气缸45，以及设置升降气缸45输出端上的压边架46，压边架46上设有压边刷毛。所述第二压边组件包括压边气缸48，以及竖直定位的压边轴49，以及套设在压边轴49上的压边板40。所述压边轴49上连接有套杆491，压边气缸48的缸体端部摆动设置，压边气缸48的输出端铰接在套杆上，压边气缸48驱动所述压边轴49转动，而使压边板40摆动。

当所述箱体经扎带捆绑之后，进入端角封胶机构4中。端角封胶机构4中的四组贴带器23分别对箱体的四条边缘粘贴胶带，胶带一半粘贴在箱体的上下两端面上，一半悬空，并且贴带器23对胶带进行切断时，箱体后方还留有胶带，称为尾部胶带。该状态的箱体在首先经过第一压边组件，第一压边组件中的升降气缸45驱动压边刷毛纵向移动将悬空的胶带压贴在箱体侧面上，而后经过第二压边组件，第一压边组件在箱体经过之后工作，压边气缸48驱动压边板40摆动并将尾部胶带粘贴在箱体后侧面上。经过上述折盖封箱机构2、捆扎机构3和端角封胶机构4，完成产品的自动化打包，提升打包效率。

所述箱体堆码机构6设置在第三轨道15的末端部上，箱体堆码机构6包括伺服电机副和堆码装置，所述伺服电机副包括横向伺服电机61，以及设置在横向伺服电机61输出端上的横向移动板62，以及设置在横向移动板62上的纵向伺服电机63，以及设置在纵向伺服电机输出端上的纵向移动板64。所述伺服电机副上夹装固定有堆码底板65，即堆码底板65放置在纵向移动板64上，堆码底板65用于叠放箱体。所述堆码装置包括堆码架66，以及移动设置在堆码架66上的堆码机械手；所述堆码机械手在第三轨道15末端部与伺服电机副之间往返移动。使用时，所述横向伺服电机61和纵向伺服电机63控制堆码底板65在二维平面上的移动，堆码机械手用于在第三轨道15末端部夹装箱体，并将箱体移送至堆码底板65，堆码底板65配合移动实现箱体堆叠。需要说明的是，堆码机械手可采用传统的抓取式机械手或吸盘式机械手，该部分不是主要发明点，故不做详细说明。

所述输送入库机构包括入库轨道71和入库气缸72；所述伺服电机副上的纵向移动板64与所述入库轨道71的上端轨道面处于同一水平面上，入库气缸72的输出方向由伺服电机副朝向入库轨道71，入库气缸72用于将堆码底板65推送至入库轨道71上。待箱体堆码完成后，伺服电机副移动并靠近入库轨道71，并解开伺服电机副对于堆码底板65的夹装，入库气缸72开始工作将堆码底板65推送至入库轨道71上，通过入库轨道71的工作将箱体堆输送到仓库内。