一种快速平面雕剪压型成箱装置及成箱方法与流程

本发明属于包装箱制作领域，具体涉及一种快速平面雕剪压型成箱装置及成箱方法。

背景技术：

近年来，随着马云阿里巴巴电子商务所取得的巨大成功，网络购物逐渐风靡全球，这不仅为消费者提供了更加便捷的交易平台，更预示着当下网络购物发展的巅峰时代已经到来。网络购物能够满足消费者的物质需求，让距离不再是问题，而这一切都离不开运输，而运输过程中的第一环节——商品包装配送。

现有包装箱多采用传统的制备方法，即通过模具进行制作的平板折装纸箱。然而，使用模具制作包装箱最大的缺点是：（1）一套模具只能制作出同一规格的包装箱，所以包装箱规格、大小很难随意调整。（2）包装箱生产厂家如果想制作出多种规格的包装箱，只能靠投入大量不同规格的模具来实现，但一台模具的成本需要数万元，这无形中增加了包装箱的制作成本，更换模具也很麻烦，所以现有包装箱制造厂商为节省成本，通常一个厂子仅能根据用户要求配备几种规格的模具，这直接导致市面上销售使用的包装箱规格有限，使商品包装时经常出现小物品大包装的情况，造成过度包装材料的浪费。同时，由于包装过程中经常会在包装箱外面缠上一圈又一圈的胶带，而且为防止小物品在大的包装箱内晃动，大包装箱里面套着小包装盒，中间还填充有泡沫垫，这直接导致包装废弃物增多。

据统计，2016年中国产生了300亿个快递包裹，快递行业使用约120亿个塑料袋、144亿个包装箱和247亿米封箱胶带，仅包装使用的胶带总长就可以绕地球赤道425圈，然而纸箱回收率不到20%，透明胶带、塑料袋等在内的包装物则是直接被送进垃圾桶，我国每年仅快递包装废弃物可高达到2100吨；其中，可减少的过度包装物高达60吨。过度包装对包装材料的超负荷需求已经制约了运输行业的发展，加重了运输负担，增加了运营商和快递公司的运营成本，同时也造成了生态环境的严重污染。

因此，有必要针对包装箱的制作过程进一步研究，从而保证每一个物品均能够存放在适合自己大小的包装箱内，解决现有快递包裹过度包装的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够根据物品的形状大小进行包装箱制作的成箱装置，保证每一个物品都能存放在大小适合的空间内进行运输，避免过度包装的浪费现象。

为实现上述目的，本发明所述的成箱装置包括三维扫描仪、控制系统、平面雕剪机及箱体折线压痕装置；其中，所述三维扫描仪与控制系统连接，用于对待包装物品整体外形结构进行立体扫描，以确定被包装物的最大外形尺寸，并将扫描搜集到的信息发送给控制系统；所述控制系统分别与平面雕剪机及箱体折线压痕装置连接，控制系统用于接收三维扫描仪搜集到的信息，并对输入的信息进行三维重建，创建实际物体的数字模型，再根据数字模型进行包装箱的展开平面雕剪形状、尺寸及压痕位置的创建；所述平面雕剪机用于接收控制系统发送的雕剪指令，对包装箱用平面板料进行平面雕剪出形；所述箱体折线压痕装置同步接收控制系统发送的压痕指令，对包装箱用平面板料进行同步箱体折线压痕处理。

本发明通过该成箱装置即能够根据物品的大小随时随地的对包装箱用平面板料进行平面雕剪、压痕，后续使用者仅需按照折线压痕位置将包装箱折起，用打包钉、打包带或封口条封口即可使用。

本发明采用该成箱装置雕剪、压痕后的包装箱用平面板料如上盖与底板折起后，拼装上盖或底板的拼装板块能够自锁形成上盖或底板，此时包装箱封口时可直接将运货单贴在上盖进行封口。如包装箱用平面板料折起后上盖不能够自锁，需要后续自行封口时，最好采用纸质材料封口条；其中，所述纸质材料封口条包括封口条主体，设置在封口条主体背面的粘贴胶条，贯穿整个封口条主体设置在封口条主体中间的可撕拉开口条，所述开口条一端设有撕拉头，当需要对包装箱进行封口时，直接将封口条主体粘贴在包装箱上盖上即可；当需要开箱时，直接掐住撕拉头撕拉开口条即可开箱。采用纸质材料封口条或快递运单封口最大的优点是，避免使用塑料胶带造成的环境污染。

为进一步节省包装箱的制作时间，所述箱体折线压痕装置可通过驱动机构设置在平面雕剪机的刀具组件旁，当平面雕剪机进行雕剪出形时，箱体折线压痕装置在驱动机构的带动下也随之同步工作，对包装箱用平面板料进行箱体折线压痕处理；所述箱体折线压痕装置也可以与平面雕剪机分开，独立设置，即平面雕剪机完成平面雕剪后再进行箱体折线压痕处理。

本发明的另一目的是提供一种采用上述快速平面雕剪压型成箱装置进行成箱的方法，该成箱方法具体包括以下步骤：

（1）使用三维扫描仪对待包装物品整体最大外形结构进行扫描，确定产品外形，即长、宽、高尺寸，将三维扫描仪搜集到的有关待包装物品的外形数据信息输入控制系统内，控制系统对输入的信息进行三维重建计算，创建实际物体的数字模型；同时，控制系统根据数字模型创建能够包装该物品包装箱的展开平面雕剪形状、尺寸及压痕位置；

（2）将包装箱用平面板料放在平面雕剪机的工作面上，通过控制系统启动平面雕剪机，平面雕剪机的驱动机构根据控制系统输出的控制信号驱动，驱动机构上的刀具组件对包装箱用平面板料进行平面雕剪出形；

（3）雕剪过程中或雕剪完成同时，箱体折线压痕装置根据控制系统输出的压痕指令信号同步对包装箱用平面板料待转角处进行箱体折线压痕处理；

（4）箱体平面雕剪、压痕完成后，按照折线压痕将其折起成箱体，用打包钉、打包带或封口条封口即可。

本发明所述的平面雕剪机也可以叫平面雕压机，本发明使用平面雕剪机主要是对包装箱用平面板料进行平面雕剪，通过对雕剪后的平面板料进行箱体折线压痕处理，在平面板料上分隔出包装箱的底板、上盖、前侧板、后侧板、左侧板、右侧板及折边，在本发明中该设备起到的更多的是雕剪、同步压痕的作用，故叫做平面雕压机。

本发明对包装箱用平面板料雕剪的各种形状，折线压痕的位置可以在使用之前先将编好的程序输入到控制系统中，控制系统根据三维扫描仪搜集到的待包装物品的最大外形尺寸，并通过内置的处理器根据被包装物外形、大小选择最合适的箱体平面，同时对原编写好的预雕剪形状、折线压痕的位置进行放大或缩小，最后控制系统将原代码转换成控制信号后分别输出给各个驱动机构，实现对包装箱用平面板料雕剪、同步箱体折线压痕的工作。

本发明所述的包装箱用平面板料可以采用纸质材料、塑料材料、复合材料等，即只要能够实现雕剪，且能够进行箱体折线压痕的包装材质均可。

本发明的优点和积极效果：

（1）本发明提供的成箱装置结构简单、操作方便，打破了传统采用模具压制平面待折板状箱料的形式，解决了传统制箱时包装箱规格一箱一模具、无法快速改变箱体规格，制造商生产成本大的问题。采用该装置制箱，不仅能够套裁节省制箱原料，降低成本，还能够针对不同物品大小进行不同规格包装箱的制作，解决了现在包装过程中被包装物外形多变与包装箱规格不匹配出现的过度包装问题；同时，该装置在运营商、快递公司、飞机场等均可设置，当需要对物品进行包装时，使用者只需对待包装物品最大外形尺寸进行扫描，选取包装箱用平面板料，即可制作出大小符合被包装物要求的包装箱。

（2）本发明提供的成箱方法通过平面雕剪机及箱体折线压痕装置能够根据被包装物品的最大外形尺寸雕剪出大小适合的包装箱，操作人员在整个成箱过程中，只需要操控控制系统，在平面雕剪机上放置制包装箱用平面板料即可，后续操作均可自动进行，大大降低了操作人员的工作强度。同时，采用该方法制作包装箱即方便、快捷，规格可变、无需模具，而且能够做到随用随制，避免小物品装大箱的情况发生，节省资源，减少包装废弃物。

（3）本发明折起成箱后可以采用纸质封口条进行封口或直接使用运货单进行封口，避免使用胶带造成的环境污染，同时由于纸质材料可回收利用，进一步减少了包装废弃物。

附图说明

图1 为本发明所述成箱装置的结构框图。

图2 为本发明所述成箱装置对平面板料雕剪、压痕后的结构示意图之一。

图3 为采用图2雕剪、压痕后的平面板料折起后成箱的结构示意图。

图4 为本发明所述成箱装置对平面板料雕剪、压痕后的结构示意图之二。

图5 为本发明所述成箱装置对平面板料雕剪、压痕后的结构示意图之三。

图6 为本发明在同一平面板材上套裁多个平面箱体的结构示意图。

图7 为本发明所述成箱装置的成箱流程图。

图8 为本发明所述纸质材料封口条的后视图。

具体实施方式

实施例1 快速平面雕剪压型成箱装置

参阅图1，本发明所述快速平面雕剪压型成箱装置包括三维扫描仪1、控制系统2、平面雕剪机3及箱体折线压痕装置4；其中，所述三维扫描仪1与控制系统2连接，用于对待包装物品整体外形结构进行立体扫描，以确定被包装物的最大外形尺寸，并将扫描搜集到的信息发送给控制系统2；所述控制系统2分别与平面雕剪机3及箱体折线压痕装置4连接，控制系统2用于接收三维扫描仪搜集到的信息，并对输入的信息进行三维重建，创建实际物体的数字模型，再根据数字模型进行包装箱的展开平面雕剪形状、尺寸及压痕位置的创建；所述平面雕剪机3用于接收控制系统2发送的雕剪指令，对包装箱用平面板料进行平面雕剪出形；所述箱体折线压痕装置4用于同步接收控制系统2发送的压痕指令，对包装箱用平面板料进行同步箱体折线压痕成型。

所述箱体折线压痕装置4可通过驱动机构设置在平面雕剪机3的刀具组件旁，当平面雕剪机3进行雕剪出形时，箱体折线压痕装置4在驱动机构的带动下也随之同步工作，对包装箱用平面板料进行箱体折线压痕；所述箱体折线压根装置4也可以与平面雕剪机3分开，独立设置，即平面雕剪机完成平面雕剪后再进行箱体折线压痕处理。

本发明对包装箱用平面板料雕剪的各种形状，折线压痕的位置可以在使用成箱装置之前先将编好的程序输入到控制系统2中，控制系统2根据三维扫描仪1搜集到的待包装物品的最大外形尺寸，并通过内置的处理器对原编写好的预雕剪形状、同时根据被包装物外形、大小选择最合适的箱体平面、折线压痕的位置进行放大或缩小，最后控制系统将原代码转换成控制信号后分别输出给各个驱动机构，实现对包装箱用平面板料雕剪、同步箱体折线压痕的工作。

实施例2 采用上述快速平面雕剪压型成箱装置进行成箱的方法

参阅图7，本发明所述的采用上述快速平面雕剪压型成箱装置进行成箱的方法，具体包括以下步骤：

（1）使用三维扫描仪1对待包装物品整体最大外形结构进行扫描，确定产品外形，即长、宽、高尺寸，将三维扫描仪1搜集到的有关待包装物品的外形数据信息输入控制系统2内，控制系统2对输入的信息进行三维重建计算，创建实际物体的数字模型；同时，控制系统2根据数字模型创建能够包装该物品包装箱的展开平面雕剪形状、尺寸及压痕位置；

（2）将包装箱用平面板料放在平面雕剪机3的工作面上，通过控制系统2启动平面雕剪机3，平面雕剪机3的驱动机构根据控制系统输出的控制信号驱动，驱动机构上的刀具组件对包装箱用平面板料进行平面雕剪出形；

（3）雕剪过程中或雕剪完成同时，通过控制系统2启动箱体折线压痕装置4，箱体折线压痕装置4根据控制系统2输出的压痕指令信号同步对包装箱用平面板料待转角处进行箱体折线压痕处理；

（4）箱体平面雕剪、压痕完成后，在包装箱用平面板料上分隔出包装箱的底板、上盖、前侧板、后侧板、左侧板、右侧板及折边，雕剪、压痕处理后的平面板料见图2、图4、图5，按照折线压痕将其折起成箱体，用打包钉、打包带或封口条封口即可，折起成箱的产品见图3。

本发明对包装箱用各类平面板料进行平面雕剪、箱体折线压痕处理时，平面雕剪的形状、大小根据实际需要均可以任意调整，可以是本发明图2、图4、图5中的任意一形状，也可以是其它形状或多个平面形状、大小不一的箱体平面，同在一个平面板料上套裁。例如：本发明在平面雕剪图4所示产品时，在平面板料旁同时套裁三个其他平面形状、大小不一的箱体平面，这样能够充分利用雕剪图4所示产品的剩余平面板料，减少平面板料损耗，降低生产成本，套裁后的产品示意图如图6所示；同时，本发明箱体折线压痕位置根据平面裁剪的形状也可随意调整，即保证平面裁剪、箱体折线压痕处理后的平面板料能够折起成箱即可。

本发明采用成箱装置雕剪、压痕后的包装箱用平面板料如上盖与底板折起后，拼装上盖或底板的拼装板块能够自锁形成上盖或底板（见图2、图4、图5），此时包装箱封口时可直接将运货单贴在上盖进行封口。如包装箱用平面板料折起后上盖不能够自锁，需要后续自行封口时，最好采用纸质材料封口条封口。

参阅图8，所述纸质材料封口条包括封口条主体5，设置在封口条主体背面的粘贴胶条6，贯穿整个封口条主体设置在封口条主体中间的可撕拉开口条7，所述开口条一端设有撕拉头8，当需要对包装箱进行封口时，直接将封口条主体粘贴在包装箱上盖上即可；当需要开箱时，直接掐住撕拉头撕拉开口条即可开箱。