智能鞋业后道包装系统及方法与流程

本发明涉及机械自动化包装领域，具体涉及智能鞋业后道包装系统及方法。

背景技术：

目前的鞋业后道包装线主要是依赖人工开箱、装箱、封箱、搬运及码垛，由于生产的产品尺码或品种比较多，但普通的后道包装线无法满足多规格产品的自动装箱，与现在飞速发展的电商时代完全不相配，具有以下缺陷：

(1)效率低下，劳动强度大；

(2)需要大量的设备调整和人工干预，成本高昂；

(3)易发生装箱的错码，排列无序等问题，错误装箱后，会导致销售店终端出现错码、断码，无法销售，重复返厂的成本问题；

(4)产品包装的质量不稳定，可靠性不高，造成成本浪费；

(5)生产过程中，在线数据无法及时上传，依赖人工滞后的数据统计，导致后续工作无法顺畅进行。

由此可见，目前的鞋业后道包装线存在自动化程度低、易出现纰漏的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是目前的鞋业后道包装线存在自动化程度低、易出现纰漏的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种智能鞋业后道包装系统，包括：

鞋盒分类系统，包括依次连接的甄别系统和分类入库系统，所述甄别系统包括第一皮带机组、设置在所述第一皮带机组上的第一读码器和用于剔除带有无效编码的鞋盒的剔除装置，所述分类入库系统沿流水线方向依次包括提升机、移载机和立体仓库；

装箱系统，与所述鞋盒分类系统并列，所述装箱系统沿流水线方向依次包括全自动开箱机、第二皮带机组和装箱机，所述第二皮带机组上设有贴标机和第二读码器，所述装箱机的一侧设有机器人分拣机，所述立体仓库通过所述机器人分拣机与所述装箱机连接；

封箱输送轨道，其上设有封箱装置，所述封箱输送轨道的输出端设有第三读码器；

码垛系统，与所述装箱系统通过所述封箱输送轨道连接，包括码垛机器人和码垛托盘；

伺服控制系统，分别与所述鞋盒分类系统、所述装箱系统、所述封箱输送轨道和所述码垛系统连接。

在上述方案中，所述第一皮带机组的一侧设有用于承接带有无效编码的鞋盒的回送通道。

在上述方案中，所述剔除装置包括驱动气缸和由所述驱动气缸控制伸缩的剔除件。

在上述方案中，所述第二皮带机组的输出端上设有用于抬高并转动包装箱的顶升旋转机构和用于改变包装箱开口朝向的倒箱机构，所述装箱机采用侧推式装箱机，所述封箱输送轨道的输入端设有纸箱翻转机构。

在上述方案中，所述封箱输送轨道采用滚筒输送机，所述封箱装置依次包括全自动中封封箱机32和全自动角封封箱机。

在上述方案中，所述分拣机器人的一侧设有清仓输送通道。

本发明还提供了一种利用上述结构的智能鞋业后道包装系统进行的智能鞋业后道包装方法，包括以下步骤：

鞋盒由鞋盒分类系统进入，第一读码器读取鞋盒上的编码，伺服控制系统将有效编码转换成仓位坐标发送给移载机，鞋盒经过提升机，最后由移载机将鞋盒送到立体仓库中对应的仓位，带无效编码的鞋盒由剔除装置剔除；

包装箱进入装箱系统，依次经过全自动开箱机、第二皮带机组并停留在装箱机上，伺服控制系统根据第二读码器的数据，向机器人分拣机发送对应的仓位坐标，机器人分拣机将对应仓位中的鞋盒对应放置在包装箱内；

装好鞋盒的包装箱进入封箱输送轨道，由封箱装置进行封箱包装；

完成封箱的包装箱由封箱输送轨道输出，第三读码器对包装箱读码，伺服控制系统根据第三读码器的数据向码垛机器人发送对应的码垛托盘位置，码垛机器人将包装箱放入对应的码垛托盘。

在上述方案中，剔除装置的剔除件在驱动气缸的作用下，将带无效编码的鞋盒剔除，鞋盒由回送通道输出。

在上述方案中，切换产品时，伺服控制系统向分拣机器人发送指令，分拣机器人将仓位中的鞋盒全部拿出，并放入清仓输送通道内。

在上述方案中，包装箱经过全自动开箱机，全自动开箱机将包装箱展开、封底并贴底部胶带；全自动中封封箱机将包装箱的上盖封口，并贴中封胶带；全自动角封封箱机在包装箱的两侧贴胶带。

本发明，设有多个编码器，可对鞋盒进行分类甄别，将不合格的鞋盒剔除，伺服控制系统将有效编码转化为仓位坐标，从而将鞋盒放入对应仓位，利用装箱系统和机器人分拣机自动进行开箱和对应装箱，并进行封箱操作和码垛操作，利用编码器进行核查，出错率小，全程只需人工辅助上下料，能自动根据指令和订单完成相应的包装工作，大大减低了人工干预，自动化程度高，提高了生产效率，并能自动适应多种不同规格的包装箱，适于鞋业鞋码混装、多种规格的换线生产，通用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的鞋盒分类系统的结构放大图；

图3为本发明的装箱系统结构放大图；

图4为本发明的码垛系统的结构放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明予以详细说明。

如图1所示，本发明提供的智能鞋业后道包装系统包括鞋盒分类系统、装箱系统、封箱输送轨道3和码垛系统以及伺服控制系统50。伺服控制系统50分别与鞋盒分类系统、装箱系统、封箱输送轨道3和码垛系统连接。

结合图1和图2所示，鞋盒分类系统包括依次连接的甄别系统和分类入库系统，甄别系统包括第一皮带机组11、设置在第一皮带机组11上的第一读码器12和用于剔除带有无效编码的鞋盒的剔除装置111，分类入库系统沿流水线方向依次包括提升机13、移载机14和立体仓库15。第一读码器12采用图像处理技术、激光扫描或RFID技术来实现，不清楚或无法识别的编码为无效编码。移载机14可采用同步带或者丝杆模组的结构形式完成移送动作，如现有技术中的三轴机器人输送装置。

结合图1和图3所示，装箱系统与鞋盒分类系统并列，装箱系统沿流水线方向依次包括全自动开箱机21、第二皮带机组22和装箱机23，第二皮带机组22上设有贴标机221和第二读码器222，装箱机23的一侧设有机器人分拣机10，立体仓库15通过机器人分拣机10与装箱机23连接。全自动开箱机21可适用于包装箱的不同规格，通过人工输入或机器自动调整并进行编码存储，便可直接调用数据，进行自动开箱和封底。贴标机221可根据不同包装箱的规格，调整贴标的位置。

结合图1和图4所示，封箱输送轨道3上设有封箱装置，封箱输送轨道3的输出端设有第三读码器34。

码垛系统与装箱系统通过封箱输送轨道3连接，包括码垛机器人4和码垛托盘41。码垛机器人4结合不同的码垛数据，进行分类码垛，并且结合包装箱的尺寸和堆垛垛型的3D数据进行数据分析，建立不同的堆垛方式，进行智能堆垛。

优选地，第一皮带机组11的一侧设有用于承接带有无效编码的鞋盒的回送通道112。剔除装置111包括驱动气缸和由驱动气缸控制伸缩的剔除件。驱动气缸的自动化程度高，可根据伺服控制系统50的指令进行动作。

优选地，立体仓库15设有多个料仓，料仓为由输入口向下倾斜的货物通道，料仓的两侧设有多个用于使鞋盒横向入库的阻挡装置，阻挡装置设有鞋盒感应机，料仓的输出口设有延伸出来的导向段。鞋盒由输入口进入口，在自身重力作用下下滑，全程无需动力驱动，阻挡装置可沿输送方向设置多个，鞋盒感应机自动感应鞋盒的位置，并在鞋盒到达之前启动阻挡装置，而后将鞋盒横向放置并入库。料仓上还可以设置检测装置，随时检测鞋盒的运输速度和仓位是否缺料。料仓的导向段方便机器人分拣机10的抓取。

优选地，第二皮带机组22的输出端上设有用于抬高并转动包装箱的顶升旋转机构223和用于改变包装箱开口朝向的倒箱机构224，装箱机23采用侧推式装箱机23，封箱输送轨道3的输入端设有纸箱翻转机构31。包装箱在进行装箱前需要进行一些方位调整，顶升旋转机构223和导向机构224的目的是使包装箱的朝向与鞋盒的推入方向一致。

优选地，封箱输送轨道3采用滚筒输送机，封箱装置依次包括全自动中封封箱机32和全自动角封封箱机33。滚筒输送机的结构设置简单，成本较低，具有较好的承重能力。

优选地，分拣机器人10的一侧设有清仓输送通道101。将不再进行分类的鞋盒从立体仓库5中清理出来，清仓输送通道101方便这类鞋盒的输出。

本发明还提供了一种利用上述智能鞋业后道包装系统进行的智能鞋业后道包装方法，包括以下步骤：

鞋盒由鞋盒分类系统进入，第一读码器12读取鞋盒上的编码，伺服控制系统50将有效编码转换成仓位坐标发送给移载机14，鞋盒经过提升机13，最后由移载机14送到立体仓库15中对应的仓位，带无效编码的鞋盒由剔除装置111剔除；

包装箱进入装箱系统，依次经过全自动开箱机21、第二皮带机组22并停留在装箱机23上，伺服控制系统50根据第二读码器222的数据，向机器人分拣机10发送对应的仓位坐标，机器人分拣机10将对应仓位中的鞋盒对应放置在包装箱内；

装好鞋盒的包装箱进入封箱输送轨道3，由封箱装置进行封箱包装；

完成封箱的包装箱由封箱输送轨道3输出，第三读码器34对包装箱读码，伺服控制系统50根据第三读码器34的数据向码垛机器人4发送对应的码垛托盘41位置，码垛机器人4将包装箱放入对应的码垛托盘41。对应的码垛托盘41装载完成后，人工移走并更换新的码垛托盘41。

优选地，剔除装置111的剔除件在驱动气缸的作用下，将带无效编码的鞋盒剔除，鞋盒由回送通道112输出。

优选地，切换产品时，伺服控制系统50向分拣机器人10发送指令，分拣机器人10将仓位中的鞋盒全部拿出，并放入清仓输送通道101内。

优选地，包装箱经过全自动开箱机21，全自动开箱机21将包装箱展开、封底并贴底部胶带；全自动中封封箱机32将包装箱的上盖封口，并贴中封胶带；全自动角封封箱机33在包装箱的两侧贴胶带。

本发明，设有多个编码器，可对鞋盒进行分类甄别，将不合格的鞋盒剔除，伺服控制系统将有效编码转化为仓位坐标，从而将鞋盒放入对应仓位，利用装箱系统和机器人分拣机自动进行开箱和对应装箱，并进行封箱操作和码垛操作，利用编码器进行核查，出错率小，全程只需人工辅助上下料，能自动根据指令和订单完成相应的包装工作，大大减低了人工干预，自动化程度高，提高了生产效率，并能自动适应多种不同规格的包装箱，适于鞋业鞋码混装、多种规格的换线生产，通用性强。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。