一种纸板垛拆解方法与流程

本发明涉及纸板生产技术领域，尤其涉及一种纸板垛拆解方法。

背景技术：

产品的包装形式有膜包、瓦楞纸箱及半托等，其中，瓦楞纸箱因为其防水防潮、可保护产品、易于堆垛及适合长距离运输的特性，应用于多个行业的产品包装中，例如啤酒、饮料行业。

瓦楞纸箱的生产工艺中，其中一环节是将由展开、平铺的纸板堆叠成的纸板垛进行拆解，并将拆解后的纸板输送至预定位置。根据瓦楞纸箱的形式，纸板可分为不含有提手的平纸板和带有提手的提手纸板，其中，提手纸板中的提手可为无纺布提手和塑料提手。现有技术中，可通过人工自主调整纸板，使得纸板能够以较优的方式进入包裹机中，但是，该基于人工的拆解方式人力消耗大，且效率低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种纸板垛拆解方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种纸板垛拆解方法，其特点在于，包括如下步骤：

s1.纸板垛在竖向上被设定为若干层纸板单元，每层所述纸板单元包括至少一个最小拆解单元；

s2.确定至少部分所述最小拆解单元的特征区域的位置信息，及确定各最小拆解单元的搬运顺序；

s3.按照s2中确定的所述搬运顺序将所述最小拆解单元逐个搬运至预定位置；搬运单个所述最小拆解单元时：一夹具在所述最小拆解单元的特征区域处将该最小拆解单元的至少部分抬起一定高度，用搬运设备插入该最小拆解单元的底部，并将该最小拆解单元搬运至所述预定位置。

优选地，在s1之前，还包括步骤：

s0.采用3d相机对所述纸板垛采集图像信息；

在上述的s1中，通过所述图像信息识别或定义所述最小拆解单元。

优选地，s1中，竖向上相邻的所述最小拆解单元放置方向不同或在长度方向上错开一定距离，并根据所述图像信息识别各所述最小拆解单元。

优选地，s2中，当单个所述最小拆解单元具有若干所述特征区域时，确定其中一个特征区域为目标特征区域，并确定所述目标特征区域的位置信息；

s3中，所述夹具于所述目标特征区域处抬起所述最小拆解单元。

优选地，所述最小拆解单元的边缘处具有若干缺口，位于上方的最小拆解单元上的与位于其下方的最小拆解单元的缺口对应的位置为该位于上方的最小拆解单元的特征区域。

优选地，单个所述纸板单元包括若干所述最小拆解单元，其中：

该些最小拆解单元并行排布，且竖向上相邻的最小拆解单元反向叠放；或者，

该些最小拆解单元成“回”型排布，且，相对的两个最小拆解单元反向放置，竖向上相邻的最小拆解单元在长度方向上错开一定距离；或者，

该些最小拆解单元为三个，其中，第一最小拆解单元和第二最小拆解单元并行放置，第三最小拆解单元的摆放方向与所述第一最小拆解单元的摆放方向垂直，且所述第一最小拆解单元的一端和所述第二最小拆解单元的一端靠近或者抵接所述第三最小拆解单元的侧部，奇数层中，所述第三最小拆解单元位于所述纸板垛的前端，偶数层中，所述第三最小拆解单元位于所述纸板垛的后端。

优选地，所述纸板垛的纸板为平纸板或者为提手纸板。

优选地，所述纸板垛的纸板为平纸板，相邻最小拆解单元中的平纸板同向放置；

在s1之前还确定所述纸板垛的高度信息，所述高度信息通过3d相机或者传感器测得；

s1中根据所述高度信息划分出所述纸板单元；

s2中根据所述高度信息确定每个所述最小拆解单元的所述特征区域；所述特征区域位于所述最小拆解单元的底面的靠近边缘的位置。

优选地，s3中：

每层所述纸板单元中的各最小拆解单元均拆解完后进入下一层所述纸板单元进行拆解；或者，

竖向上位于同一列的所述最小拆解单元自上而下拆解完毕后，对另一列的所述最小拆解单元自上而下拆解。

优选地，位于最下层的所述最小拆解单元放置于纸板托架上，所述最小拆解单元边缘处的没有覆盖所述纸板托架的部分为所述特征区域；或者，

设定最下层的最小拆解单元的固定位置为特征位置。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明中，纸板垛被分解成了若干最小拆解单元，各最小拆解单元具有特征区域，利用最小拆解单元的特征区域，并通过夹具和搬运设备实现对最小拆解单元的搬运，逐个搬运最小拆解单元实现对纸板垛的拆解，从而至少在搬运单个最小拆解单元上实现了依靠机械设备进行操作，节省了人力，同时提高了拆解效率。

附图说明

图1为现有技术中提手纸板的结构示意图；

图2为本发明一实施例的纸板垛拆解方法的第一流程框图；

图3为本发明一实施例的纸板垛拆解方法的第二流程框图；

图4为本发明一实施例中的纸板垛的结构示意图；

图5为本发明一实施例中的纸板单元示意图；

图6为本发明一实施例中的纸板垛的侧视图；

图7为本发明一实施例中的纸板垛的示意图；

图8为本发明一实施例中的纸板垛的侧面示意图；

图9为本发明一实施例中的纸板垛的侧面示意图；

图10为本发明一实施例的纸板单元的示意图；

图11为本发明一实施例的纸板单元的示意图。

附图标记说明：

纸板垛1

纸板单元11

最小拆解单元111

缺口112

特征区域113

目标特征区域1130

第一最小拆解单元114

第二最小拆解单元115

第三最小拆解单元116

空位区域117

纸板托架2

靠板21

第一挡板211

第二挡板212

提手纸板3

提手31

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在下述的实施例范围之中。

下述任一实施例中的“s”解释为“步骤”，“s”后面紧随的数字表示各步骤之间的前后关系，而不表示第几个步骤，例如“s1”解释为在“s2”之前。

下述任一实施例中涉及的纸板的放置方向均以纸板的长度方向为基础，例如，若纸板的长度方向在左右方向上，则纸板的放置方向为左右方向。

下述任一实施例中优选单个最小拆解单元111中的纸板放置方向相同，最小拆解单元111的放置方向理解为该最小拆解单元111中纸板的放置方向；相邻两个最小拆解单元111反向叠放理解：在最小拆解纸板的长度方向上，其中一个最小拆解单元111的头部对应另一个最小拆解单元111的尾部。

下述任一实施例中涉及的最小拆解单元111的位置均理解为最小拆解单元111在现实中的某一参考系中的位置，而非在图像信息中的位置。

下述任一实施例中涉及的最小拆解单元111的特征区域113均理解为在现实中的某一参考系中的位置，而非在图像信息中的位置。

下述任一实施例中涉及的最小拆解单元的缺口由该最小拆解单元的纸板的缺口形成，纸板单元的缺口由该纸板单元的最小拆解单元的缺口形成。

在继续阐述本发明实施例之前，首先对纸板的结构进行说明，请参考图1，图中以带提手31的提手纸板3进行了示意，纸板为展开、平铺状，提手31位于纸板的中部一位置，图1所在直面的左右方向为纸板的长度方向。平纸板与提手纸板3的区别在于，平纸板的中部没有提手31。

实施例1

请参阅图2，本发明实施例提供一种纸板垛1拆解方法，包括如下步骤：

s1.纸板垛1在竖向上被设定为若干层纸板单元11，每层纸板单元11包括至少一个最小拆解单元111；

s2.确定至少部分最小拆解单元111的特征区域113的位置信息，并确定各最小拆解单元111被搬运的顺序；

s3.通过将最小拆解单元111逐个搬运至预定位置而拆解纸板垛1；搬运单个最小拆解单元111时：一夹具在最小拆解单元111的特征区域113处将该最小拆解单元111的至少部分抬起一定高度，用搬运设备插入该最小拆解单元111的底部，并将该最小拆解单元111托运至预定位置。

具体地，纸板垛1拆解方法用于对放置在纸板托架2上的纸板垛1进行拆解，以将构成纸板垛1的纸板运送至预定位置。

s1中，纸板单元11可理解为对纸板垛1在竖向上划分出顺次连接的高度区间，一高度区间内叠放的纸板的集合为一个纸板单元11；诚然，对于同一纸板垛1而言，各纸板单元11的高度可以是均等的，也可不等。

s1中，最小拆解单元111理解为每次从纸板垛1中取得的纸板的集合；最小拆解单元111是在纸板单元11的基础上对纸板的进一步设定。本实施例优选同一最小拆解单元111中的纸板的放置方向相同，同一层纸板单元11中，可通过纸板放置的方向和位置区分最小拆解单元111，例如，同方向叠放在一起的纸板为一最小拆解单元111，若纸板分两个空间进行叠放，且该两个空间的水平投影不重叠，则该两个空间各对应一个最小拆解单元111。

s1中，同一层纸板单元11中可存在一个或多个最小拆解单元111，当存在多个最小拆解单元111时，各最小拆解单元111可同向放置或不同向放置。

s1中，若干纸板单元11和最小拆解单元111可以是已经在纸板垛1中通过一定方式区分好，而该步骤中通过对各纸板单元11和各最小拆解单元111进行识别而确定各纸板单元11和各最小拆解单元111。然而，作为可替代的技术手段，若干纸板单元11和最小拆解单元111也可以是没有在纸板垛1中进行区分的情况下，在该步骤中采用一定方式定义出纸板单元11和最小拆解单元111。

s2中，至少部分最小拆解单元111对应有特征区域113，优选各最小拆解单元111均对应有特征区域113。

特征区域113可以定义为最小拆解单元111的底面上的靠近边缘的位置，且不区分该位置是否叠压在了下方的最小拆解单元111的表面，或者是否叠压在了纸板托架2上；而作为可替代的技术手段，特征区域113可定位为：在竖向上，位于下方的最小拆解单元111或纸板托架2无水平投影，且位于上方的相邻的最小拆解单元111有水平上投影的位置，则位于上方的最小拆解单元111的该些位置为其特征区域113。

s2中，当确定了各最小拆解单元111被搬运的顺序，则外部设备可适应性确定夹具的搬运路线，其中，最小拆解单元111被搬运的顺序可通过写入夹具的控制程序中，以实现自动控制夹具的运动轨迹。

s3中，将最小拆解单元111逐个搬运至预定位置，最终实现对纸板垛1的拆解。诚然，逐个搬运意味着在对某一最小拆解单元111进行搬运时，该最小拆解单元111的上方没有其他最小拆解单元111。预定位置解释为最小拆解单元111被放置的目标位置，例如包裹机。

s3中，具体到搬运某一最小拆解单元111时，夹具运行至该最小拆解单元111的特征区域113处，并将该最小拆解单元111的一端抬起一定高度，或者将该最小拆解单元111整体向上抬起一定高度。

其中，最小拆解单元111被夹具抬起的高度结合搬运设备的需要具体确定，例如，为实现搬运，搬运设备的货叉需插入最小拆解单元111的底部第一深度，则最小拆解单元111被抬起的高度使得货叉插入最小拆解单元111的底部能够达到该第一深度，且货叉不与纸板产生滑动摩擦。

由上述可知，本发明实施例中，纸板垛1被分解成了若干最小拆解单元111，各最小拆解单元111具有特征区域113，利用最小拆解单元111的特征区域113，并通过夹具和搬运设备实现对最小拆解单元111的搬运，逐个搬运最小拆解单元111实现对纸板垛1的拆解，从而至少在搬运单个最小拆解单元111上实现了依靠机械设备进行操作，节省了人力，同时提高了拆解效率。

进一步地，在s3中，每层纸板单元11中的各最小拆解单元111均拆解完后进入下一层纸板单元11进行拆解；或者，竖向上位于同一列的最小拆解单元111自上而下拆解完毕后，对另一列的最小拆解单元111自上而下拆解。换言之，各最小拆解单元111的搬运顺序可具有上述两种不同的方式，可根据纸板垛1的特点选择不同的方式。

进一步的，对于特征区域113，上述给出两种可选方式，具体对于位于最下面一层纸板单元11中的最小拆解单元111而言，该层的最小拆解单元111位于放置于纸板托架2上，其特征区域113可采用上述任一种方式定义，这两种定义方式可应用于不同的工况中，例如，在一工况中，最小拆解单元111的底部的靠近边缘处叠压在了纸板托架2上，则以最小拆解单元111的底部的靠近边缘的区域为特征区域113；而在另一工况中，最小拆解单元111的底面边缘处有部分区域凸出于纸板托架2的边缘或者位于纸板托架2的缺口112上，则该部分区域可定义为对应最小拆解单元111的特征区域113。

另，不同于上述两种方式，在其他方式中，作为可替换的技术手段，还可通过识别出该层最小拆解单元111的位置，并根据该位置设定固定位置作为最小拆解单元111的特征区域113，诚然，该(该些)固定位置位于最小拆解单元111的底面。

考虑到纸板垛1中竖向上相邻的最小拆解单元111可以采用不同的放置方向或者在长度方向上错开一定距离，也可采用相同的放置方向，故本发明举不同的实施例对该两种情况分别说明，其中，本实施例(实施例1)及下述的实施例2-3均以相邻的最小拆解单元111放置采用不同的放置方向或在长度方向上错开一定距离为基础，诚然，本实施例及下述的实施例2-3对平纸板和提手纸板3均适用。

下述基于相邻的最小拆解单元111采用不同的放置方式对本实施例的纸板垛1拆解方法进一步阐述。

请参阅图3，本发明实施例的纸板垛1拆解方法还包括步骤s0：采用3d相机对纸板垛1采集图像信息；另外，在上述的s1中，通过该图像信息识别或定义最小拆解单元111。

由此可知，本发明实施例的最小拆解单元111的确定不通过人工操作实现，从而进一步节省了人力，提高了拆解纸板垛1的自动化程度，也相应地提高了拆解纸板垛1的效率。

在s1中，竖向上相邻的最小拆解单元111放置方向不同，根据图像信息识别各最小拆解单元111。

具体地，竖向上相邻的最小拆解单元111的放置方向相反、垂直均属于放置方向不同的情况。

本实施例中可利用最小拆解单元111的自身特点及放置特点进行识别，例如，在长度方向上，纸板的头部和尾部具有不同的结构，因此纸板的头部和尾部体现在图像信息上具有不同的特点，故至少该不同的特点可作为从图像信息中识别最小拆解单元111的一个有效信息。

最小拆解单元111的位置信息可通过对图像信息进行分析和计算得到。s2中最小拆解单元111的特征区域113可通过图像信息中的色差进行判断，诚然，特征区域113的确定及特征区域113位置信息的确定可通过外部的算法对图像信息进行分析和计算得到。

进一步地，s2中，当单个最小拆解单元111具有若干特征区域113时，确定其中一个特征区域113为目标特征区域1130；s3中，夹具于目标特征区域1130处抬起最小拆解单元111。

具体地，s2中确定目标特征区域1130的位置信息后，夹具的运行的大致方向即可适应性确定，则s3中，夹具运动至靠近目标特征区域1130处，通过抬起目标特征区域1130而抬起最小拆解单元111。

请参阅图4，进一步地，最小拆解单元111的边缘处具有若干缺口112，位于上方的最小拆解单元111上的与位于其下方的最小拆解单元111的缺口112对应的位置即为该位于上方的最小拆解单元111的特征区域113。

具体地，由于相邻的最小拆解单元111反向放置，则位于上方的最小拆解单元111上的覆盖位于其下方的相邻的最小拆解单元111的缺口112的位置，形成了该位于上方的最小拆解单元111的特征区域113。诚然，由于纸板的边缘处具有多个缺口112，则位于上方的最小拆解单元111会具有多个特征区域113，作为优选的，可选取在水平的投影较大的特征区域113作为目标特征区域1130，以便为夹具的抬起操作提供较大的空间。

请参阅图4-5，进一步地，单层纸板单元11包括若干最小拆解单元111，同一层纸板单元11中的最小拆解单元111可具有不同的排布方式，本实施例优选该些最小拆解单元111并行排布，且竖向上相邻的最小拆解单元111反向叠放。其中，在最小拆解单元111的长度方向和宽度方向中的任一方向上并列放置均理解为并行排布。

其中，图4以平纸板为例进行示意，同一层纸板单元11中，各最小拆解单元111在宽度方向上并行排布，以自上数第1-2层的纸板单元11为例，第2层纸板单元11的靠近边缘的位置具有多个缺口112，第1层纸板单元11叠压在第2层纸板单元11的缺口处的部分为特征区域，步骤s2中可从该些特征区域中选取任意一个作为第一层纸板单元11的目标特征区域1130，夹具从该目标特征区域1130对应的第2层纸板单元11的缺口112处插入，并进一步从该目标特征区域1130处将第1层纸板单元11抬起。

图5以提手纸板为例进行了示意，同一层纸板单元11中，在长度方向上排布有两行最小拆解单元111。由于提手的存在，各最小拆解单元111有一个面是倾斜的，竖向上相邻的两最小拆解单元111反向叠放消除了该倾斜角度。以自上数第1-2层纸板单元11为例，第2层纸板单元11上具有多个缺口112，第1层纸板单元11叠压在第2层纸板单元11的缺口处的部分为特征区域，步骤s2中可从该些特征区域中选取任意一个作为第一层纸板单元11的目标特征区域1130，夹具从该目标特征区域1130对应的第2层纸板单元11的缺口112处插入，并进一步从该目标特征区域1130处将第1层纸板单元11抬起。

需要说明的是，图4-5中为直观地体现纸板单元11和最小拆解单元111，最小拆解单元111仅示意了轮廓，隐去了部分构成最小拆解单元111的纸板的线条。

实施例2

请参阅图6-9，本实施例与实施例1的区别在于同一层纸板单元11中的各最小拆解单元111的排布方式不同，本实施例中，该些最小拆解单元111成“回”型排布，相对的两个最小拆解单元111反向放置，且，竖向上相邻的最小拆解单元111在长度方向上错开一定距离。

图6中以奇数层的纸板单元11和偶数层的纸板单元11为例进行了示意，图示方向均为纸板单元11的俯视图。

图7-8中以平纸板为例进行了示意，其中，图8可理解为图7的a面的局部侧视图。图8中，以自上数第1-2层的纸板单元11为例，第2层纸板单元11中具有多个缺口，其中该层中两个最小拆解单元111临界的位置对应的缺口最大，则可以第1层纸板单元11的最小拆解单元111上对应该缺口的区域为目标特征区域1130，夹具从该目标特征区域1130处抬起对应的最小拆解单元111。

图9中对提手纸板进行了示意，以自上数第1-2层的纸板单元11为例，第2层纸板单元11中具有多个缺口，其中该层中两个最小拆解单元111临界的位置对应的缺口最大，则可以第1层纸板单元11的最小拆解单元111上对应该缺口的区域为目标特征区域1130，夹具从该目标特征区域1130处抬起对应的最小拆解单元111。

本实施例的其他部分均与实施例1相同，该处不再赘述。

实施例3

请参阅图10-11，本实施例与实施例1的区别在于同一层纸板单元11中的各最小拆解单元111的排布方式不同，本实施例中，同一层纸板单元11具有三个最小拆解单元111，其中，第一最小拆解单元114和第二最小拆解单元115并行放置，第三最小拆解单元116的摆放方向与第一最小拆解单元114的摆放方向垂直，且第一最小拆解单元114的一端和第二最小拆解单元115的一端靠近或者抵接第三最小拆解单元116的侧部，奇数层中，第三最小拆解单元116位于纸板垛1的前端，偶数层中，第三最小拆解单元116位于纸板垛1的后端。

图10和图11中均对奇数层和偶数层进进行了单独示意。图10-11中示意了最小拆解单元111上的缺口112，夹具可于该些缺口112处对抬起上一层的最小拆解单元111。需要说明的是，当纸板单元11采用该种方式进行排布时，当第三最小纸板单元116的其中一端部的边界相对于对应位置处的上一层的最小拆解单元111的边界产生了错位时，上一层的最小拆解单元111在空位区域117内有水平投影，而该第三最小拆解单元116在空位区域117内没有水平投影，则该上一层的最小拆解单元111与空位区域117相对应的区域为其一个特征区域113。

另，本实施例不限定同一层纸板单元11中的第一最小拆解单元114和第二最小拆解单元115的放置方向，两者可同向放置，也可反向放置，图10和图11所示。

另，在本实施例中，可进一步在纸板托架2上设置靠板21，靠板21具有均竖置放置的第一挡板211和第二挡板212，其中，第一挡板211和第二挡板212垂直设置，两个挡板对最小拆解单元111进行限位，以提高纸板垛1的稳定性。本实施例的其他部分均与实施例1相同，该处不再赘述。

实施例4

本实施例与实施例1的区别之处在于本实施例中相邻的最小拆解单元111采用相同的放置方向，下述基于此对本实施例的拆解方法进一步阐述。

本实施例应用于平纸板中，且，相邻最小拆解单元111中的平纸板同向叠放；s0中还确定了纸板垛1的高度信息，纸板垛1的高度信息可经由传感器测得或者经由3d相机测得，诚然，高度信息也可结合3d相机对纸板垛1采集的图像信息分析和计算得到；s1中根据高度信息划分出各纸板单元11，该划分可经由外部的程序实现，s2中根据高度信息和图像信息确定每个最小拆解单元111的特征区域113，且特征区域113位于最小拆解单元111的底面的靠近边缘的位置。

本实施例的其他部分均与实施例1相同，该处不再赘述。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围内。