一种开箱设备和智能包装物流系统的制作方法

本申请属于包装机械设备技术领域，尤其涉及一种开箱设备和智能包装物流系统。

背景技术：

市面上的各式产品普遍会以纸箱进行包装。纸箱一般是在纸箱厂专门制作的，纸箱在未使用时，为了节省纸箱所占用的空间，方便运输，节约成本，减小体积，从纸箱厂出厂的纸箱通常采用未展开的双层纸箱板状态进行堆叠。因此，在使用纸箱对各类产品进行包装封箱之前，必须将叠合的纸箱板展开，并将纸箱底部粘贴封合后，再将产品容装入纸箱中，最后将纸箱顶部封合固定完成装箱作业。

实现纸箱展开的装置称为开箱机或纸箱成型机，是包装机械中经常用到的设备。开箱机的工作过程一般为：双层纸箱板在送料机构中，并向前运动至取料工位；取料工位处的纸箱板限位开关检测到纸箱板，并对纸箱板的位置进行准确定位；牵引机构根据纸箱板的位置信息，吸取纸箱板，并与纸箱板导向机构配合，将纸箱板的两页拉成四个面；折箱页机构对纸箱四个面同侧的箱页进行折叠；封底机构对纸箱的底面进行封合。

现有技术中，一般使用光电传感器作为限位开关，由直射光电信号来控制开箱机的开箱动作。但是，直射光电信号不稳定，信号传输不连贯，定位不准确，牵引机构、纸箱板导向机构等基于错误的位置信息进行开箱动作，容易造成吸取纸箱板不牢固、纸箱板掉落、纸箱拉开失败等开箱故障，对后续折箱过程产生影响，需要频繁排除故障，使用时间较长，严重影响生产效率；而且开箱失败会导致纸箱损坏，增加了企业生产成本，开箱机实用性较差。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本申请的目的是提供一种开箱设备和智能包装物流系统，解决光电限位开关信号传输不连贯，定位存在误差，导致开箱失误率高的问题，有效提高开箱合格率，降低企业生产成本，实用性较强。

为实现上述目的，本申请提出了一种开箱设备，该设备包括：送料单元，所述送料单元用于暂存未展开的纸箱板和将所述纸箱板输送至取料工位；开箱单元，所述开箱单元用于将所述纸箱板展开为纸箱；取料单元，所述取料单元能在所述取料工位与所述开箱单元之间运动，以从所述取料工位处取出所述纸箱板，并递送至所述开箱单元；以及限位开关，所述限位开关设置在所述取料工位处，并能由所述取料工位处的所述纸箱板直接接触驱动，以对所述纸箱板进行定位和输出控制信号。

在一个示例中，所述限位开关位于所述取料工位处的所述纸箱板一侧的中部位置。

在一个示例中，所述限位开关包括开关主体和设置在所述开关主体上并能相对于所述开关主体运动的操作部件，所述开关主体与所述取料工位处的所述纸箱板间隔开，所述操作部件能与所述取料工位处的所述纸箱板直接接触。

在一个示例中，所述开关主体与所述取料工位处的所述纸箱板之间的距离为90mm～110mm。

在一个示例中，还包括支架，所述限位开关通过所述支架安装在所述取料工位处，且所述限位开关在所述支架上的安装位置能调整。

在一个示例中，所述限位开关为行程开关。

另一方面，本申请提供了一种智能包装物流系统，该系统包括传送设备、封箱设备、打包设备以及上述任意一项所述的开箱设备。

通过本申请提出的一种开箱设备和智能包装物流系统能够带来如下有益效果：

1.采用能由取料工位处的纸箱板直接接触驱动的限位开关，使得对纸箱板的检测和定位更加准确可靠稳定，在抓取纸箱板时可以更快速准确稳定地抓取纸箱板，增加了工作效率；同时减少了因为抓取不稳定导致的纸箱板掉落、抓取不牢固、纸箱板拉开失败等开箱故障。

2.限位开关位于取料工位处的纸箱板一侧的中部位置，接近纸箱板的中心位置，从而对纸箱板的定位更加准确，便于取料单元抓取纸箱板的中心位置，使得对纸箱板的抓取更加牢固稳定，不易掉落，有效提高开箱合格率。

3.限位开关在支架上的安装位置能调整，使得对不同型号的纸箱板进行开箱时，限位开关始终能大致位于取料工位处的纸箱板一侧的中部位置，保证对纸箱板的准确定位，满足对不同型号纸箱板的开箱需求，应用范围更广，实用性更强。

4.结构简单，制作工艺成熟，制造成本低，适合大规模推广。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种开箱设备的送料单元的主视图；

图2为本申请实施例提供的一种开箱设备的侧视图；

其中，1、送料单元，101、限位开关，102、支架，103、操作部件，104、开关主体，2、开箱单元，3、取料单元，301、抓取部件，302、移动部件，4、纸箱板。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

如图1和图2所示，本申请的实施例提出了一种开箱设备，其包括送料单元1、限位开关101、开箱单元2、取料单元3以及控制单元(图中未示出)。

其中，送料单元1用于暂存和输送未展开的纸箱板4，沿着纸箱板4的输送方向在送料单元1上设定一个位置为取料工位；例如，送料单元1可以是传送带或传送滚轮组，多个纸箱板4可以竖直整齐排列在送料单元1上，取料工位可以设置在送料单元1的末端。

限位开关101设置在取料工位处，并可以设置在送料单元1上或者设置在送料单元1附近但与送料单元1不接触，可以位于取料工位处的纸箱板4的前方、上方、下方或左右两侧。限位开关101能与被送料单元1输送至取料工位处的纸箱板4直接接触，限位开关101由直接接触驱动，并将机械位移转变为电信号输出。其中，在纸箱板4与限位开关101发生接触和接触消失时，都会产生机械位移，从而都会输出电信号；从而精确检测到取料工位处是否存在纸箱板4，相对于直射光电信号更加直接，也更加准确可靠，不易出错；同时，由于纸箱板4是规则的平板形状，而取料工位的位置信息是确定已知的，从而可以精确定位纸箱板4的位置，定位不存在误差，有效提高开箱合格率，降低企业生产成本，实用性较强。

开箱单元2用于将纸箱板4展开为纸箱，可以是现有技术中任意的一种开箱装置。例如，开箱单元2可以是立式开箱装置，其包括用于将纸箱板4打开为四面立体结构的纸箱板导向机构、用于对纸箱四个面同侧的箱页进行折叠的折箱页机构以及对纸箱底面进行封合的封底机构。在开箱单元2内设定一个位置为开箱工位，纸箱板4在开箱工位处被展开为纸箱。

取料单元3包括抓取部件301和移动部件302，抓取部件301设置在移动部件302上，抓取部件301能够抓取或释放纸箱板4；例如，抓取部件301可以是真空吸盘，通过将真空吸盘吸附在纸箱板4的外侧面上，可以牢固稳定地吸取纸箱板4。移动部件302能够在取料工位与开箱工位之间运动，带动抓取部件301在取料工位与开箱工位之间运动，从而抓取部件301能够将取料工位处的纸箱板4取出，然后递送给开箱单元2；例如，移动部件302带动抓取部件301运动，将纸箱板4从取料工位的上方抽出；移动部件302根据现场实际的情况可以是机械臂或移动小车，也可以是两者的结合。

控制单元能够接收限位开关101输出的电信号，并据此控制送料单元1、取料单元2和开箱单元3的工作。

本实施例的开箱设备在工作时，首先将多个纸箱板4竖直排列整齐放置在送料单元1上，送料单元1启动，将纸箱板4向取料工位处输送；当送料单元1上沿输送方向最前端的纸箱板4被运输至取料工位处时，纸箱板4触碰限位开关101，限位开关101将触碰产生的机械位移转变为电信号输出；控制单元接收到该电信号，确定取料工位处已经存在纸箱板4，从而控制送料单元1停止工作，然后控制取料单元3移动至取料工位处；取料单元3抓取取料工位处的纸箱板4并将该纸箱板4从取料工位上方抽出，然后递送至开箱单元2的开箱工位处；开箱单元2启动工作，将开箱工位处的纸箱板4展开为纸箱。同时，当取料工位处的纸箱板4被取出后，纸箱板4与限位开关101的直接接触消失，限位开关101将接触消失产生的机械位移转变为电信号输出；控制单元接收到该电信号，确定取料工位处已不存在纸箱板4，从而控制送料单元1重新开始工作，继续将纸箱板4向取料工位处输送。如此循环工作，实现自动化高效率开箱。

具体地，限位开关101位于取料工位处的纸箱板4一侧的中部位置。将限位开关101设置在纸箱板4的一侧，可以避免干扰取料单元3从取料工位处取出纸箱板4；同时，将限位开关101设置在纸箱板4一侧的中部位置时，可以更准确的定位纸箱板4的中心位置，使得取料单元3能更简单准确地抓取纸箱板4的中心，在移动纸箱板的过程中和后续的开箱过程中纸箱板固定更加牢固稳定，不易发生掉落，有效提高开箱合格率。

具体地，限位开关101包括开关主体104和设置在开关主体104上并能相对于开关主体104运动的操作部件103。开关主体104与取料工位处的纸箱板4间隔开不直接接触，避免干扰纸箱板4的输送和取出，也避免纸箱板4碰撞开关主体104使得限位开关101的位置发生改变，导致限位开关101检测取料工位处的纸箱板4出错。操作部件103与取料工位处的纸箱板4直接接触，使得操作部件103相对于开关主体104发生运动，从而产生机械位移。例如，操作部件103可以是安装在开关主体104上的直杆，当纸箱板4触碰到该直杆时，直杆相对于开关主体104运动从而产生机械位移；开关主体104内设置有触点系统，可以将直杆的机械位移转变为电信号输出。

进一步的，开关主体104与取料工位处的纸箱板4之间的距离为90mm～110mm，可以有效保证限位开关101的正常稳定工作，具有更高的实用性。当开关主体104与纸箱板4之间的距离太远时，会导致所需操作部件103的尺寸增大，增加了限位开关101的负重，也导致限位开关101的灵敏度降低；当开关主体104与纸箱板4之间的距离太近时，开关主体104可能会干涉纸箱板4的运动，或者纸箱板4可能撞击开关主体104导致限位开关101的位置改变，限位开关101检测取料工位处的纸箱板4出错，进而导致取料单元3抓取纸箱板4出错和纸箱板4展开失败等故障。

具体地，还包括支架102，限位开关101通过支架102安装在取料工位处，且限位开关101在支架102上的安装位置能调整。其中，位置能调整是指限位开关101沿支架102高度方向的位置能调整和限位开关101的开关主体与取料工位处的纸箱板4之间的距离能调整。例如，支架102可以是一L形支架，支架102通过较短的一条边安装在送料单元1上并位于取料工位处的纸箱板4的一侧；支架102的规格为30mm×500mm，而通常纸箱板4的高度为900mm左右，当将限位开关101安装在支架102上450mm处时，限位开关101就大致定位在纸箱板4的中部位置。当需要对不同型号的纸箱板4进行开箱时，可以调整限位开关101在支架102上的位置，使得限位开关101总是大致位于取料工位处的纸箱板4一侧的中部位置，且开关主体101与取料工位处的纸箱板4之间的距离为90mm～110mm。

具体地，限位开关101可以是行程开关或微动开关。行程开关是以机械行程直接接触驱动作为输入信号，利用机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的，常被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。在电气控制系统中，行程开关可以实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测，能够用于控制机械设备的行程及进行终端限位保护。

例如，可以采用TZ-1166行程开关，其额定电压为250V，额定电流为5A。TZ-1166行程开关为常开常闭开关类型，结构为弹簧尼龙触臂，可以应用于工业生产线制动、限动控制。TZ-1166行程开关的结构坚固，体积小，可防水防油，内藏微动开关有双簧片结构，机械寿命更长；其操作速度为0.5mm至50cm/s，机械动作频率为120次/分，电气动作频率为30次/分，机械使用寿命达10000000次以上，电气使用寿命达500000次以上，最大行程为30mm，工作行程为18mm，最大动作力150g。

在另一个实施例中，本申请还提出了一种智能包装物流系统，该系统包括传送设备、封箱设备、打包设备以及上述任意一实施例中所描述的开箱设备。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。