一种自适应包装机的制作方法

本发明属于包装机械领域，涉及一种包装机，具体涉及一种自适应包装机。

背景技术：

随着人民对物质文化需求的不断提高，人们对商品包装的要求也越来越高，而且我国包装机械行业发展中也存在许多问题：产品品种及配套数量少、缺乏高精度大型产品、产品性能不稳定、产品外观美观性差、柔性不足无法适应商品的变化、自主研发能力弱。因此急需一种自适应包装机可以针对不同尺寸、形状的商品进行多种形式的包装。自适应包装机可以使用气柱膜和空气作为填充物和包装材料对商品进行箱式和袋式包装。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本文设计了一种自适应包装机可以针对不同尺寸、形状的商品进行多种形式的包装。自适应包装机可以使用气柱膜和空气作为填充物和包装材料对商品进行箱式和袋式包装，通过这种设计可以增强包装设备的适应性，提高包装效率，促进包装设备的发展。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种自适应包装机，其特征在于，包括：

机架，用于支撑整个装置；

第一输送皮带，用于将商品进料并输送至下一工序，所述第一输送皮带前端设有商品信息采集仪，第一输送皮带尾端设有第一挡板、用于对商品定位的位置检测传感器、以及将商品推到下一道工序的第一推板；

卷膜包装机构，用于将膜卷包裹在商品上；

热封机构，用于将包装在商品上的膜卷进行热封并切断，所述第一推板和热封机构分别设于第一输送皮带尾端相对两侧，第一推板可沿着垂直第一输送皮带方向运动将送至该位置的商品推向热封机构；

第二输送皮带，设于第一推板后的热封机构后面，所述第二输送皮带与第一输送皮带垂直，将用膜卷包好的商品送至下一道工序，第二输送皮带末端设有第二挡板和方向与其垂直的第二推板，以及用于对商品定位的位置检测传感器；

装封箱装置，用于将膜卷包好的商品装箱并封箱，其包括纸箱供给装置、用于对膜卷充气的充气装置、第三输送皮带和用于对纸箱关闭和封箱的封箱装置，第三输送皮带首端和第二输送皮带尾端相平行设置，所述第二推板用于将用膜卷包好的商品推送至第三输送皮带，第三输送皮带前端设有对纸箱定位的位置检测传感器；

控制装置，用于接收上述商品信息采集仪和所有位置检测器信号，并控制第一推板、热封机构、纸箱供给装置、封箱装置、第二推板和所有输送皮带运转和启停。通过这种设计可以增强包装设备的适应性，提高包装效率，促进包装设备的发展。

作为改进，所述卷膜包装机构包括第一推板、卷膜轴和辅助卷膜轴，所述卷膜轴和辅助卷膜轴分别设于第一输送皮带上下两侧，所述卷膜轴上的膜卷依次绕过上面的卷膜轴、热封机构方向的第一输送皮带侧面的机架和下方的辅助卷膜轴，上方的膜卷和第一输送皮带组成一个可供商品进来的空间。

作为改进，所述热封机构包括两根竖直的气缸、设于气缸顶部末端的滑块、以及压板和热封槽，所述压板两端分别与两个滑块相连，热封槽设于与第二输送皮带同高处，压板和热封槽上均设有加热装置，压板中部设有向下的切刀，压板通过两个气缸带动迅速下降将热封槽上的膜卷压入槽内，然后启动加热装置加热，对膜卷进行热封并利用压板中部切刀将膜卷切断。

作为改进，所述纸箱供给装置包括纸箱存储盒、取纸箱机构和设于第三输送皮带上纸箱形状维持机构，所述纸箱存储盒为设于第三输送皮带首部上方一面具有开口的盒子，纸箱存储盒内设有可前后移动的纸箱压紧板，纸箱压紧板与纸箱存储盒有开口的一面组成放置纸箱的存储空间，所述取纸箱机构包括凸轮、驱动凸轮的伺服电机和设于凸轮侧面的取料杆，所述取料杆端部设有可吸取纸箱的真空吸盘，所述纸箱形状维持机构有多个，每一个纸箱形状维持机构均包括前板和后板，所述前板和后板之间距离大为刚好放下一个纸箱的宽度，以保持纸箱形状。

作为改进，所述封箱装置包括沿第三输送皮带输送方向依次设于其两侧的顶起板、水平方向封箱机构、关箱子挡板和封胶机构，所述每一侧的顶起板均包括上顶起板和下顶起板，所述上顶起板和下顶起板前端均设有相对弯折第一导向板，所述相同侧两个第一导向板间最小距离小于纸箱高度，相同侧上顶起板和下顶起板间距离大于纸箱高度；所述水平方向封箱机构为三杆铰接组成的平行四边形机构，该平行四边形机构设有驱动伺服电机，在伺服电机驱动下，两个平行四边形机构之间的距离可以实现由远到近再到远调节，从而将纸箱前后的水平方向箱板关闭；所述每一侧的关箱子挡板前端均设有V字型的导向口，导向口中部设有水平方向的导向条，所述两个导向条前端均向外翻折，两侧关箱子挡板尾端向内收紧至距离等于纸箱长度，V字型的导向口前端的缺口大于纸箱的高度；封胶机构包括竖直的封胶轴和设于封胶轴上可转动的胶带，两侧的封胶机构均设有向内侧的导带条。

作为改进，所述充气装置设于水平方向封箱机构上游的第三输送皮带侧面，所述充气装置包括驱动气缸及相对设置的固定真空吸盘和移动真空吸盘，移动真空吸盘侧还设有气针和与气针相连的充气机，通过驱动气缸带动移动真空吸盘移动可将膜卷的充气端两侧拉开，然后用气针刺破充气。

作为改进，所述封胶机构后的第三输送皮带输两侧分别设有方向与其平行的热封机构。

本发明有益效果是：

通过这种设计可以增强包装设备的适应性，提高包装效率，促进包装设备的发展。

1、本发明设计一种自适应包装机可以解决困扰国电商行业多年的商品包装、配送工作人手少、工作量大问题；

2、本装置可以针对不同尺寸、形状的商品进行多种形式的包装；

3、运用伺服电机，可以达到噪音小，费电少的效果，控制精度高，且装置结构简单，降低制造成本；

4、解决了人手少、工作量大的问题，大大提高效率。

附图说明

图1为本发明的三维示意图；

图2为本发明的另一方向三维示意图；

图3为热封机构结构示意图；

图4为本发明纸箱存储盒结构示意图；

图5为本发明取纸箱机构结构示意图；

图6为本发明的充气装置示意图；

图7为本发明的纸箱供给装置结构示意图；

图8为本发明平行四边形机构示意图。

图中：1-第一输送皮带，2-膜卷，3-第一推板，4-第一挡板，5-第一热封机构，6-第二输送皮带，7-第二推板，8-第二挡板，9-纸箱存储盒，10-充气装置，11-水平方向封箱机构，12-关箱子挡板，13-第三输送皮带，14-封胶机构，15-第二热封机构，16-滑块，17-压板，18-热封槽，19-导向条，20-导带条，21-第一真空吸盘，22-凸轮，23-固定真空吸盘，24移动真空吸盘，25-气针，26-切刀，27-商品信息采集仪，28-卷膜轴、29-辅助卷膜轴，30-纸箱压紧板，31-取料杆，32-前板，33-顶起板，34-上顶起板，35-下顶起板，36-第一导向板，37-导向口，38-热封机构气缸，39-后板。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，

如图1和图2所示，一种自适应包装机，包括：

机架，用于支撑整个装置；

第一输送皮带1，用于将商品进料并输送至下一工序，所述第一输送皮带1前端设有商品信息采集仪27，第一输送皮带1尾端设有第一挡板4、用于对商品定位的位置检测传感器、以及将商品推到下一道工序的第一推板3；

卷膜包装机构，用于将膜卷2包裹在商品上；

第一热封机构5，用于将包装在商品上的膜卷2进行热封并切断，所述第一推板3和第一热封机构5分别设于第一输送皮带1尾端相对两侧，第一推板3可沿着垂直第一输送皮带1方向运动将送至该位置的商品推向热封机构；

第二输送皮带6，设于第一推板3后的第一热封机构5后面，所述第二输送皮带6与第一输送皮带1垂直，将用膜卷2包好的商品送至下一道工序，第二输送皮带6末端设有第二挡板8和方向与其垂直的第二推板7，以及用于对商品定位的位置检测传感器；

装封箱装置，用于将膜卷2包好的商品装箱并封箱，其包括纸箱供给装置、用于对膜卷充气的充气装置、第三输送皮带13和用于对纸箱关闭和封箱的封箱装置，第三输送皮带13首端和第二输送皮带6尾端相平行设置，所述第二推板7用于将用膜卷2包好的商品推送至第三输送皮带13，第三输送皮带13前端设有对纸箱定位的位置检测传感器；

控制装置，用于接收上述商品信息采集仪27和所有位置检测器信号，并控制第一推板3、热封机构、纸箱供给装置、封箱装置、第二推板7和所有输送皮带运转和启停。

如图1所示，所述卷膜包装机构包括第一推板3、卷膜轴28和辅助卷膜轴29，所述卷膜轴28和辅助卷膜轴29分别设于第一输送皮带3上下两侧，所述卷膜轴28上的膜卷2依次绕过上面的卷膜轴28、第一热封机构5方向的第一输送皮带1侧面的机架和下方的辅助卷膜轴29，上方的膜卷和第一输送皮带1组成一个可供商品进来的空间。

如图3所示，所述第一热封机构5包括两根竖直的热封机构气缸38、设于热封机构气缸38顶部末端的滑块16、以及压板17和热封槽18，所述压板17两端分别与两个滑块16相连，热封槽18设于与第二输送皮带6同高处，压板17和热封槽18上均设有加热装置，压板17中部设有向下的切刀26，压板17通过两个热封机构气缸38带动迅速下降将热封槽18上的膜卷2压入槽内，然后启动加热装置加热，对膜卷进行热封并利用压板17中部切刀26将膜卷切断。

如图7所示，所述纸箱供给装置包括纸箱存储盒9、取纸箱机构和设于第三输送皮带13上纸箱形状维持机构，所述纸箱存储盒9为设于第三输送皮带13首部上方一面具有开口的盒子，纸箱存储盒9内设有可前后移动的纸箱压紧板30，纸箱压紧板30与纸箱存储盒9有开口的一面组成放置纸箱的存储空间，所述取纸箱机构包括凸轮22、驱动凸轮22的伺服电机和设于凸轮22侧面的取料杆31，所述取料杆31端部设有可吸取纸箱的第一真空吸盘21，所述纸箱形状维持机构有多个，每一个纸箱形状维持机构均包括前板32和后板39，所述前板32和后板39之间距离为刚好放下一个纸箱的宽度，以保持纸箱形状。

如图1和图2所示，所述封箱装置包括沿第三输送皮带13输送方向依次设于其两侧的顶起板33、水平方向封箱机构11、关箱子挡板12和封胶机构14，所述每一侧的顶起板33均包括上顶起板34和下顶起板35，所述上顶起板34和下顶起板35前端均设有相对弯折第一导向板36，所述相同侧两个第一导向板36间最小距离小于纸箱高度，相同侧上顶起板34和下顶起板35间距离大于纸箱高度；所述水平方向封箱机构11为三杆铰接组成的平行四边形机构，该平行四边形机构设有驱动伺服电机，在伺服电机驱动下，两个平行四边形机构之间的距离可以实现由远到近再到远调节，从而将纸箱前后的水平方向箱板关闭；所述每一侧的关箱子挡板12前端均设有V字型的导向口37，导向口37中部设有水平方向的导向条19，所述两个导向条19前端均向外翻折，两侧关箱子挡板12尾端向内收紧至距离等于纸箱长度，V字型的导向口37前端的缺口大于纸箱的高度；封胶机构14包括竖直的封胶轴和设于封胶轴上可转动的胶带，两侧的封胶机构14均设有向内侧的导带条20。

如图6所示，所述充气装置10设于水平方向封箱机构11上游的第三输送皮带13侧面，所述充气装置10包括相对设置的固定真空吸盘23和移动真空吸盘24以及驱动气缸，移动真空吸盘24侧还设有气针25和与气针25相连的充气机，通过驱动气缸带动移动真空吸盘24移动可将膜卷2的充气端两侧拉开，然后用气针25刺破充气。

所述封胶机构14后的第三输送皮带13输两侧分别设有方向与其平行的第二热封机构15，第二热封机构15结构与第一热封机构5完全一样。

如图8所示，平行四边形机构的第一杆一端与驱动伺服电机相连，第三杆一端与机架铰接，第一杆和第三杆另一端分别与第二杆两端铰接相连，通过驱动伺服电机驱动第一杆旋转，可带动第二杆自由移动，将两组这样的平行四边形机构相对设置，那么在驱动伺服电机驱动下，两组平行四边形机构的第二杆之间距离就由大到小再到大的变化，从而可将纸箱水平箱板关闭。

上述所有位置检测传感器为光电传感器检测。所述的第一输送皮带1上商品通过第一输送皮带1转动可以移动到第一挡板4的前方，第一输送皮带1在移动的过程中会经过第一输送皮带1处的商品信息采集仪27，从而可以对商品进行检测，并得出商品的详细信息，最终判断商品的包装方式，第一输送皮带1继续前行，将商品输送至第一挡板4处，商品被第一挡板4挡住无法前行，同时第一挡板4上的光电传感器检测到商品到位，第一输送皮带1的电机自动停止运行。此时第一推板3按照一定的速度将商品沿第二输送皮带6的运行方向推出，商品穿过膜卷2，将膜卷带出并裹紧商品实现商品的初步包装，光电传感器检测到商品推送到位后第一推板3以快退的方式收回，然后第一热封机构5的压板17开始下降，压板17压紧气膜卷2后通过切刀26将膜卷2切断，同时压板17对膜卷2气柱膜进行热封口，气柱膜裹好后商品随第二输送皮带6向前运动，将商品到第二挡板8处。

所述第二输送皮带6停止转动，商品停止前行，同时光电传感器检测到商品到位，第二输送皮带6的传送带电机自动停止运行，若商品被控制系统判定为需要进行箱式包装，则在第二输送皮带6前行的同时取纸箱机构的电机开始运转，电机带动第一真空吸盘21绕凸轮22进行旋转，到达指定位置后第一真空吸盘21吸紧纸箱存储盒9中的瓦楞纸箱（被折叠好的板状纸箱），然后电机反向运转，将瓦楞纸箱抽出并放在纸箱形状维持机构位置展开，纸箱随第三输送皮带13一起向前运动。当包有气柱膜的商品和瓦楞纸箱同时到位后第二推板7将商品连同薄膜一同推入瓦楞纸箱中，并由距离传感器对商品的位置进行检测. 商品被装入箱中后充气装置10的移动真空吸盘24将气柱膜的充气道扯开，气针25扎破薄膜迅速向气柱膜中充气，直至气柱膜将商品与瓦楞纸箱之间的空隙填满。然后商品继续开始沿第三输送皮带13运动，在运动的同时分别由封箱装置的顶起板33、水平方向封箱机构11和关箱子挡板12将瓦楞纸箱两侧的八个盖板关紧，并由传送带两侧的60mm封胶机构14上的胶带将纸箱封口，实现商品整体包装。

当商品不需要箱式包装时，所述第二输送皮带6停止转动，商品停止前行，同时光电传感器检测到商品到位，传送带电机自动停止运行，若商品被控制系统判定为不需要进行箱式包装，则商品由第二推板7直接在相应位置将商品推上第三输送皮带13，充气装置10完成对气柱膜的充气（也可根据要求选择不充气）后，商品被直接送两个第二热封机构15处对两端的气柱膜进行封口，实现商品整体的包装。

所述的取纸箱机构在工作时，将折好的瓦楞纸箱整齐的放入纸箱存储盒9中并用纸箱压紧板30夹紧，然后由一个伺服电机带动取料杆31绕固定的凸轮22转动，取料杆31端部的第一真空吸盘21在伺服电机的带动下迅速接近瓦楞纸箱，并吸紧其一个侧面。吸紧后伺服电机开始转动，将瓦楞纸箱从纸箱存储盒9的缺口处拉出，在重力和纸箱形状维持机构的作用下纸箱自动撑开；最后松开第一真空吸盘21，取纸箱机构系统复位，此后重复上述运动过程。

所述的第一输送皮带1旁设有商品信息采集仪27，通过商品信息采集仪27可以对商品进行检测，并得出商品的详细信息，判断商品的包装方式，所述的第一挡板4和第二挡板8上有光电传感器，通过光电传感器可以实现对商品的位置得到准确的反馈，整个装置中各电机的开关和正反转动作由工控机程序控制。

本装置使用时，先在第一输送皮带1上放置商品，传送带开始转动时，各电机和传感器在程序控制下开始运动，从而带动各机构运动，实现商品的包装。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。