专利名称：激光双侧开箱设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光双侧开箱设备，具体地说，是涉及一种用激光切割箱体 两侧的封条，从而达到开启箱体的设备。
背景技术：
目前，烟草专卖店购进的烟都是从烟草专卖局烟草库取出各种类型的烟箱进行重 新开箱，然后进入全自动、半自动分拣线，分拣出烟草专卖店所需条烟，然后按照国家局指 定的32位码，用激光标刻机(或者喷墨机)对条烟进行逐条标记(每条烟上的号码在国家 局的数据库中都有存档)，最后将烟草专卖店所需条烟进行装箱，从而配送到烟草专卖店中 的。随着人们对烟草的需求量逐步上升，与从前相比，现今的条烟分拣环节更需要准确、快 速完成，然而，目前在整个条烟分拣环节中，将烟草专卖局烟草库取出的各种类型的烟箱进 行开箱仍是采用人工方式或采用热熔式开箱方式来完成的，这两种方式存在以下缺陷对 于人工方式来说，第一，操作工人用刀片划动封条存在切伤手等不安全因素，第二，人工完 成速度的不确定性会制约条烟分拣的速度，第三，一箱烟的重量一般都在17kg左右，对于 操作工人来说，一天连续工作是非常吃力的。对于热熔方式来说，其存在不安全、耗电量大、 有耗材、有污染、不准确等缺陷。除上述烟草行业外，制药、食品等行业在进行物流配送时也存在大量、快速开启箱 体封条的需求。由此可见，设计出一种可以自动切割箱体封条的设备是目前亟需解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种激光双侧开箱设备，该设备利用集中的激光能量 同时切割开箱体两侧封条，可控，切割速度快。为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种激光双侧开箱设备，其特征在于它包括箱体传送装置、激光发射装置、探测 装置和控制装置，其中该箱体传送装置包括支架，该支架上设有滚动机构，该滚动机构上 设有传送带，该滚动机构与电机连接；该激光发射装置由两套激光发射组件构成，该两套激 光发射组件相对应设置，该两套激光发射组件分别用于切割箱体左侧、右侧的封条；该探测 装置包括位置传感器，该位置传感器用于检测箱体是否到位和离位；该控制装置包括单片 机；该激光发射组件、电机、位置传感器分别与该单片机连接。本实用新型的优点是本实用新型中的激光束代替了目前切割箱体所使用的刀片和热熔元件，利用集中 的激光能量(细小高能光斑)切割开箱体两侧的封条，可控，使用寿命长，切割速度快。本实用新型安全、无污染、操作简单方便，适用于各种需要切割开箱体封条的行 业，例如烟草行业。在烟草行业中，本实用新型可配合条烟全自动分拣线、条烟半自动分拣 线、条烟手工分拣线来完成开启烟箱封条的工作。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型中的接触构件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细描述。如图1所示，本实用新型激光双侧开箱设备包括箱体传送装置、激光发射装置、探 测装置和控制装置。如图，该箱体传送装置包括支架301，该支架301上设有滚动机构(图 中未示出)，该滚动机构上设有传送带302，该滚动机构与电机(图中未示出)连接；该激光 发射装置由两套激光发射组件构成，该两套激光发射组件相对应设置，该两套激光发射组 件分别用于切割箱体500左侧、右侧的封条；该探测装置包括位置传感器，该位置传感器用 于检测箱体是否到位和离位；该控制装置包括单片机400 ；该激光发射组件、电机、位置传 感器分别与该单片机400连接，即激光发射组件中的某些器件、电机、位置传感器的输入输 出端分别与该单片机400上与其相应的IO端连接。下面以图1中示出的一套激光发射组件为例，来说明激光发射组件的结构组成。如图1，每套激光发射组件包括激光发生器101、扩束镜102、反射镜103、振镜104 和聚焦镜105，该激光发生器101、扩束镜102、反射镜103同轴设置，该扩束镜102与该激 光发生器101的发射端连接，该反射镜103的反射工作面与该扩束镜102相对且该反射镜 103的反射工作面与水平面成135度角，该振镜104和聚焦镜105设置在发射罩108内，该 发射罩108位于该支架301 —侧且位于该传送带302上方，该振镜104的工作面与该反射 镜103的反射工作面相对应设置，该聚焦镜105设置在该振镜104的工作面前方，该聚焦镜 105、振镜104同轴设置，该激光发生器101发射出的激光束经由该扩束镜102变成平行光 后射向该反射镜103，经由该反射镜103的反射工作面反射后射向该振镜104，并经由该振 镜104的工作面射出后射向该聚焦镜105，以使该聚焦镜105将平行光聚焦成高能光斑后射 出，该发射罩108的顶端经由一个调节杆109与一个杠杆机构111 (如图，该杠杆机构111 为一个呈平行四边形的杠杆臂结构)连接，该杠杆机构111的一端部位于该传送带302上 方且该端部设有接触构件110，该接触构件110用于抵顶箱体500的顶面，以使该杠杆机构 111根据该接触构件110的竖向移动发生形变且该发射罩108通过该杠杆机构111的形变 进行竖向调节而移动到切割高度(即，使从聚焦镜105射出的高能光斑对准箱体500上的 封条中线)，该杠杆机构111的另一端部设有复位弹簧(图中未示出)，该复位弹簧用于箱 体500切割完毕后使该接触构件110下降到初始位置，该发射罩108的下部设有一个用于 使该发射罩108不左右晃动的固定杠107 ；该激光发生器101、振镜104的输入输出端分别 与单片机400上与其相应的IO端连接，该发射罩108处设有一个位置传感器106如图2所示，该接触构件110由接触板1101和滚轮1102组成，该接触板1101与 箱体500相接触的部位为圆弧形状，该滚轮1102弹性安装在该接触板1101的中空内部，该 滚轮1102的一部分露于该接触板1101外，箱体500通过该滚轮1102而与滚轮1102和接 触板1101平稳接触，且该滚轮1102用于使得箱体500不会因与滚轮1102和接触板1101 的接触而破损。[0017]在实际实施中，该激光发生器101优选为水冷型CO2气体激光器。另外，该激光发 生器101可为普通的CO2气体激光器，这样，该激光器要配设一个冷却水泵。实际中，两套激光发射组件的组成相同，如图1，另一套激光发射组件如图中的标 号201-205、207-211所示，在这里不再加以描述。本实用新型激光双侧开箱设备可还包括保护罩(图中未示出)，该保护罩用于将 激光发生器101、201发射出的激光束与外界屏蔽。如图1，接触构件110和210上设有运动传感器(图中未示出)，该运动传感器的 输入输出端与单片机400上与其相应的IO端连接，该运动传感器用于探测箱体500是否处 于运动状态，以防箱体500停止传送而引发激光束将箱体射穿的现象发生。本实用新型的工作过程为在切割箱体前，先使接触构件110和210处于初始位置，也就是处于与最小尺寸 箱体对应的最低高度，然后调节杠杆机构111与调节杆109的位置关系以及杠杆机构211 与调节杆209的位置关系，使得接触构件110运动高度与发射罩108运动高度成2 1的 比例关系以及使得接触构件210运动高度与发射罩208运动高度成2 1的比例关系。开启本实用新型，待切割的箱体500从箱体传送装置的箱体输入端处随着传送带 302的运转而以设定速度向前传送，当箱体500传送到聚焦镜105和205前时，接触构件110 和210与箱体500的顶面抵顶，竖向运动，杠杆机构111随着接触构件110的竖向移动发生 形变，使得发射罩108通过杠杆机构111的形变进行竖向调节而移动到切割高度(当接触 构件110向上抬高H，发射罩108向上抬高H/2)，也就是使得聚焦镜105射出的高能光斑对 准箱体500右侧的封条中线，同时，杠杆机构211随着接触构件210的竖向移动发生形变， 使得发射罩208通过杠杆机构211的形变进行竖向调节而移动到切割高度(当接触构件 210向上抬高H，发射罩208向上抬高H/2)，也就是使得聚焦镜205射出的高能光斑对准箱 体500左侧的封条中线。此外，当箱体500传送到聚焦镜105和205前时，位置传感器106 和206检测到箱体500，并将检测箱体到位信号传送给单片机400，单片机400接收到该信 号后，控制激光发生器101和201发射激光束。对于每一套激光发射组件，激光束从激光发 生器的发射端射向扩束镜，扩束镜将激光束调整成一束精确的平行光后，将该平行光射向 反射镜，该平行光经过反射镜后射向振镜，经由振镜调整平行光方向后射向聚焦镜，而后经 过该聚焦镜聚焦成一细小的高能光斑而射出，该高能光斑即为切割箱体500的光束。于是， 从位置传感器106和206检测到箱体500到位的时刻开始，该聚焦镜105、205便发射出细 小高能光斑，分别对箱体500右侧、左侧的封条进行横向切割。当位置传感器106和206检 测到箱体500离位(即箱体离开聚焦镜)时，单片机400控制激光发生器101和201停止 发射激光束，聚焦镜停止发射高能光斑，切割结束。当箱体500离位后，接触构件110和210 在复位弹簧的作用下回到初始位置，等待下一个箱体。此时，箱体500两侧的封条便被全部 横向切开。在位置传感器106和206检测到箱体500到位时，可通过单片机400对振镜104、 204的控制来分别对箱体500右侧、左侧封条的最前端进行纵向切割，并且，在位置传感器 106和206检测到箱体500离位时，可通过单片机400对振镜104、204的控制来分别对箱体 500右侧、左侧封条的最后端进行纵向切割，以实现对箱体封条的全部切割。在切割的过程中，运动传感器一直在检测箱体500是否处于运动状态。如果传送带302意外停止运转，或者箱体500在被切割时意外卡住，箱体500便会处于停止状态，这 时，运动传感器便会检测到箱体停止，并将箱体停止信号传送给单片机400，单片机400接 收到该信号后便切断激光发生器101和201的电源，使激光发生器停止发射激光束，以防止 发生箱体纸板被激光打穿而造成废品等情况。实际中，在切断激光发生器电源的同时，单片 机400可发出报警，以通知相关人员及时处理。本实用新型的优点是本实用新型中的激光束代替了目前切割箱体所使用的刀片和热熔元件，利用集中 的激光能量(细小高能光斑)切割开箱体两侧的封条，可控，使用寿命长，切割速度快。本实用新型安全、无污染、操作简单方便，适用于各种需要切割开箱体封条的行 业，例如烟草行业。在烟草行业中，本实用新型可配合条烟全自动分拣线、条烟半自动分拣 线、条烟手工分拣线来完成开启烟箱封条的工作。以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术 人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基 础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种激光双侧开箱设备，其特征在于它包括箱体传送装置、激光发射装置、探测装 置和控制装置，其中该箱体传送装置包括支架，该支架上设有滚动机构，该滚动机构上设 有传送带，该滚动机构与电机连接；该激光发射装置由两套激光发射组件构成，该两套激光 发射组件相对应设置，该两套激光发射组件分别用于切割箱体左侧、右侧的封条；该探测装 置包括位置传感器，该位置传感器用于检测箱体是否到位和离位；该控制装置包括单片机； 该激光发射组件、电机、位置传感器分别与该单片机连接。
2.如权利要求1所述的激光双侧开箱设备，其特征在于每套所述激光发射组件包括激光发生器、扩束镜、反射镜、振镜和聚焦镜，该激光发生 器、扩束镜、反射镜同轴设置，该扩束镜与该激光发生器的发射端连接，该反射镜的反射工 作面与该扩束镜相对且该反射镜的反射工作面与水平面成135度角，该振镜和聚焦镜设置 在发射罩内，该发射罩位于该支架一侧且位于该传送带上方，该振镜的工作面与该反射镜 的反射工作面相对应设置，该聚焦镜设置在该振镜的工作面前方，该聚焦镜、振镜同轴设 置，该激光发生器发射出的激光束经由该扩束镜变成平行光后射向该反射镜，经由该反射 镜的反射工作面反射后射向该振镜，并经由该振镜的工作面射出后射向该聚焦镜，以使该 聚焦镜将平行光聚焦成高能光斑后射出，该发射罩的顶端经由一个调节杆与一个杠杆机构 连接，该杠杆机构的一端部位于该传送带上方且该端部设有接触构件，该接触构件用于抵 顶箱体的顶面，以使该杠杆机构根据该接触构件的竖向移动发生形变且该发射罩通过该杠 杆机构的形变进行竖向调节而移动到切割高度，该杠杆机构的另一端部设有复位弹簧，该 复位弹簧用于箱体切割完毕后使该接触构件下降到初始位置，该发射罩的下部设有一个用 于使该发射罩不左右晃动的固定杠，该激光发生器、振镜的输入输出端分别与所述单片机 上与其相应的IO端连接；该发射罩上设有一个所述位置传感器。
3.如权利要求2所述的激光双侧开箱设备，其特征在于所述接触构件由接触板和滚轮组成，该接触板与所述箱体相接触的部位为圆弧形状， 该滚轮弹性安装在该接触板的中空内部，该滚轮的一部分露于该接触板外，所述箱体通过 该滚轮而与滚轮和接触板平稳接触，且该滚轮用于使得所述箱体不会因与滚轮和接触板的 接触而破损。
4.如权利要求2所述的激光双侧开箱设备，其特征在于所述激光发生器为水冷型CO2气体激光器。
5.如权利要求2所述的激光双侧开箱设备，其特征在于所述激光双侧开箱设备包括保护罩，该保护罩用于将所述激光发生器发射出的激光束 与外界屏蔽。
6.如权利要求2至5中任一项所述的激光双侧开箱设备，其特征在于所述接触构件上设有运动传感器，该运动传感器的输入输出端与所述单片机上与其相 应的IO端连接，该运动传感器用于探测箱体是否处于运动状态，以防箱体停止传送而引发 激光束将箱体射穿的现象发生。
专利摘要本实用新型公开了一种激光双侧开箱设备，它包括箱体传送装置、激光发射装置、探测装置和控制装置，其中该箱体传送装置包括支架，该支架上设有滚动机构，该滚动机构上设有传送带，该滚动机构与电机连接；该激光发射装置由两套激光发射组件构成，该两套激光发射组件相对应设置，该两套激光发射组件分别用于切割箱体左侧、右侧的封条；该探测装置包括位置传感器，该位置传感器用于检测箱体是否到位和离位；该控制装置包括单片机；该激光发射组件、电机、位置传感器分别与该单片机连接。本实用新型利用集中的激光能量切割开箱体两侧的封条，可控，使用寿命长，切割速度快。
文档编号B65B69/00GK201784842SQ20102022993
公开日2011年4月6日 申请日期2010年6月10日 优先权日2010年6月10日
发明者叶嘉鸿, 徐志新, 耿学红, 蒋金彪 申请人:北京中侨创意科技发展有限公司