一种特殊型塑料瓶自动装箱装置及装箱方法
【专利摘要】本发明公开了一种特殊型塑料瓶自动装箱装置及装箱方法，其包含沿着生产方向依次布置的铺膜机构、顶箱机构、前封箱机、翻转机和后封箱机；还包含用于将塑料瓶输送至待装箱区域的传输带；所述顶箱机构包含用于顶升的顶举机，顶举机上设置托板；顶举机上还包含用于放置上下开口的箱体预置点位置；所述托板通过顶举机沿着箱体内部升降；还包含将待装箱区域的塑料瓶逐个抓取至顶箱机构的托板上的机械手；所述输送线将装满塑料瓶的箱体依次输送经过用于封装箱体顶面的前封箱机、用于将箱体翻转180度的翻转机和用于封装箱体底面的后封箱机。
【专利说明】
一种特殊型塑料瓶自动装箱装置及装箱方法
技术领域
[0001]本发明涉及塑料瓶装箱装置，具体用于塑料瓶的装箱。
【背景技术】
[0002]目前，化妆品包装行业的很多工序依然依靠人工完成，完整的一条生产线需要配备多名工人，生产效率低下，劳动力成本高，企业的发展与转型受到了制约。
[0003]虽然目前已经有相关的自动化机械，但是主要集中于各别工序采用机械化加工，比如自动封箱等;现有技术中还有能够自动装箱的装箱机，但是现有装箱机的推送结构和倾倒结构不适于化妆品行业，现有技术的装箱机存在成品易损坏以及箱子空间利用效率低的缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种特殊型塑料瓶自动装箱装置及装箱方法，其能够机械化的连续装箱，效率高，采用机械手装箱，箱子利用率高，箱子内装入的塑料瓶数量多;塑料瓶本身在装箱过程中不易损坏。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现:
一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，用于将塑料瓶装入箱子内；包含沿着生产方向依次布置的铺膜机构、顶箱机构、前封箱机、翻转机和后封箱机；
还包含用于将塑料瓶输送至待装箱区域的传输带；
所述顶箱机构包含用于顶升的顶举机，顶举机上设置托板;顶举机上还包含用于放置上下开口的箱体预置点位置;所述托板通过顶举机沿着箱体内部升降；
还包含将待装箱区域的塑料瓶逐个抓取至顶箱机构的托板上的机械手；
所述铺膜机构包含用于放置成卷的薄膜的薄膜放置辊;所述铺膜机构还包含用于吸附薄膜的薄膜吸嘴，沿着滑轨方向靠近或远离顶箱机构的滑台；所述铺膜机构通过薄膜吸嘴吸附薄膜后将薄膜铺设于箱体内的每一层塑料瓶表面；
所述铺膜机构还包含用于将装满塑料瓶的箱体推至输送线上的推杆；
所述输送线将装满塑料瓶的箱体依次输送经过用于封装箱体顶面的前封箱机、用于将箱体翻转180度的翻转机和用于封装箱体底面的后封箱机。
[0006]本发明的公开的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置的优选实施方式和进一步的改进点如下:
(I)所述铺膜机构上还设置有用于切断薄膜的切膜机构;所述机械手为DELTA机器人；所述机械手上设置有用于吸附塑料瓶的风琴吸嘴。
[0007](2)所述特殊型塑料瓶为椭圆形、扁圆形、圆锥形的瓶身结构；或者所述特殊型塑料瓶为软质注射瓶、软瓶和输液吊瓶;每一层塑料瓶中相邻两行的塑料瓶的瓶盖为相向设置。
[0008](3 )所述顶箱机构还包含支架;所述顶举机包含一个顶升平台，顶升平台底部四角设置四个导向柱;所述支架上还安装有固定的固定平台，固定平台的面积大于顶升平台的面积;所述四个导向柱滑动穿过所述固定平台；所述固定平台底部安装有顶升气缸，顶升气缸的活塞杆穿过所述固定平台延伸至所述顶升平台的底部且与所述顶升平台固定；
所述拖板的结构为长方体凹槽结构。
[0009](4)铺膜机构包含铺膜支架，铺膜支架上设置铺膜机头;所述铺膜机头底面四角通过四个所述滑台滑动组装在所述滑轨上;所述滑轨为平行设置的两条;滑轨远端延伸至所述顶箱机构的位置且位于顶箱机构的两侧;所述机头上还设置有升降气缸，升降气缸的活塞杆上设置有吸附支架，吸附支架的四个角分别设置一个所述的薄膜吸嘴。
[0010](5)所述前装箱机构和后装箱机构的结构相同，均包含沿着生产方向依次设置的切刀、用于压紧胶带封口位置的压板、用于压住纸箱的两个压杆、用于放置胶带的胶带放料辊;所述切刀、压板、压杆和胶带放料辊均设置在同一个支架上。
[0011]进一步的是:所述传输线侧面位于所述前装箱机构和后装箱机构的位置均设置一个光电传感器;所述前装箱机构和后装箱机构还包含用于驱动所述切刀切割胶带的驱动气缸。
[0012](6)翻转机包含滚筒，滚筒通过带传动和翻转驱动电机驱动转动;所述带传动组装在滚筒的外表面;所述滚筒内对称的设置有两个平台。
[0013]进一步的是:所述前装箱机构和后装箱机构位于胶带放置辊后方设置有用于压平胶带的压箱滚轮。
[0014]本发明还公开了采用上述任一所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置的自动装箱方法，包含如下步骤:
(1)塑料瓶由传送带整体传送到待装箱区域；
(2)将上下开口的箱体预先放置在顶箱机构的预置点上，顶箱机构的顶升平台将托板顶举到箱体顶端；
(3)机械手从待装箱区将塑料瓶夹取、旋转并整体的排列到托板上；
(4)等待机械手排列完一层后，铺膜机构启动，吸取薄膜铺盖整个箱体，随后，切膜机构对薄膜进行剪切；
(5)薄膜到位以后，顶举机的顶升平台带托板下降一定高度；
(6)重复步骤(3)?步骤(5)直至瓶子装满整个箱体；
(7)由推杆将箱体推到输送线上，在前封箱机的位置对箱体的顶部进行封箱；
(8)封装完顶部后，进入翻转机中，压住装满瓶子的箱体，翻转180°;
(9)输送线将箱体送至后封箱机位置，对剩下的箱体底部进行封箱;完成自动装箱过程。
[0015]本发明有益效果是:
本发明公开的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置及装箱方法;其自动装箱装置整体上能够完成塑料瓶从自动装箱到自动封箱的整体动作，能够按照不同排列要求，紧凑地将塑料瓶装入箱体中，工作效率高，装箱质量好，使用效果好；
本发明的整个过程机械化程度高，自动传输，自动装箱、自动顶升、自动铺膜，自动封箱和自动翻转都能够大大提升效率，铺膜机构能够实现对每层塑料瓶的保护;机械手抓取装箱能够保证高效率和高精准度，能够摆放的更加紧凑，不会造成损坏;顶箱机构能够保证机械手抓取放置过程始终在同一平面，易于控制。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的塑料瓶装箱排列示意图；
图2为图1的立体效果不意图；
图3为本发明的一种【具体实施方式】的立体结构示意图；
图4为图3的主视方向的结构示意图；
图5为本发明的顶箱机构和铺膜机构一种【具体实施方式】的结构示意图；
图6为图5的另一角度的结构示意图；
图7为图5的主视方向的结构示意图；
图8为本发明的封箱机的一种【具体实施方式】的结构示意图；
图9为本发明的铺膜机构的优选实施方式的结构示意图。
[0017]附图标记说明:
1-塑料瓶，2-传输带，3-铺膜机构，4-顶箱机构，41-顶举机，42-托板，43-箱体，5-机械手，6-前封箱机，7-翻转机，8-后封箱机；
31-薄膜放料辊，32-滑台，33-薄膜吸嘴，34-滑轨，35-推杆；
81-胶带放料辊，82-压板，83-切刀，84-压杆，85-压箱滚轮，86-光电传感器，87-翻转驱动电机。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例描述本发明【具体实施方式】:
需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0019]同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0020]如图所示，其示出了本发明的【具体实施方式】，本发明公开的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，用于将塑料瓶I装入箱子内；包含沿着生产方向依次布置的铺膜机构3、顶箱机构4、前封箱机6、翻转机和后封箱机8;
还包含用于将塑料瓶输送至待装箱区域的传输带；
所述顶箱机构包含用于顶升的顶举机41，顶举机上设置托板42;顶举机上还包含用于放置上下开口的箱体43预置点位置;所述托板通过顶举机沿着箱体内部升降；
还包含将待装箱区域的塑料瓶逐个抓取至顶箱机构的托板上的机械手5;
所述铺膜机构包含用于放置成卷的薄膜的薄膜放置辊31;所述铺膜机构还包含用于吸附薄膜的薄膜吸嘴33，沿着滑轨方向靠近或远离顶箱机构的滑台32;所述铺膜机构通过薄膜吸嘴吸附薄膜后将薄膜铺设于箱体内的每一层塑料瓶表面；
所述铺膜机构还包含用于将装满塑料瓶的箱体推至输送线上的推杆35; 所述输送线将装满塑料瓶的箱体依次输送经过用于封装箱体顶面的前封箱机6、用于将箱体翻转180度的翻转机7和用于封装箱体底面的后封箱机8。
[0021]优选的，如图所示:所述铺膜机构上还设置有用于切断薄膜的切膜机构;所述机械手为DELTA机器人；所述机械手上设置有用于吸附塑料瓶的风琴吸嘴。机械手主要采用DELTA并联机器人，实现灵活排列，装箱速度快。夹具主要由风琴吸嘴组成。
[0022]优选的，如图所示:所述特殊型塑料瓶为椭圆形、扁圆形、圆锥形的瓶身结构;或者所述特殊型塑料瓶为软质注射瓶、软瓶和输液吊瓶;每一层塑料瓶中相邻两行的塑料瓶的瓶盖为相向设置。本发明针对形状特殊的瓶身，可以有更多的排列方式，减少箱体空间的浪费。
[0023]优选的，如图所示:所述顶箱机构还包含支架;所述顶举机包含一个顶升平台，顶升平台底部四角设置四个导向柱;所述支架上还安装有固定的固定平台，固定平台的面积大于顶升平台的面积;所述四个导向柱滑动穿过所述固定平台；所述固定平台底部安装有顶升气缸，顶升气缸的活塞杆穿过所述固定平台延伸至所述顶升平台的底部且与所述顶升平台固定；
所述拖板的结构为长方体凹槽结构。本实施例公开的顶箱机构能够平稳的实现拖板的顶升;所述固定平台可以用于支撑箱体;本实施例箱体内部的托板放置在顶举机的升降台上，使机械手在同一平面下进行排列运动，减少机械手的编程要求，同时增加机械手在箱体边角的可达空间。排完一层后，铺膜机铺膜，升降台下降既定一定高度。
[0024]优选的，如图所示:铺膜机构包含铺膜支架，铺膜支架上设置铺膜机头;所述铺膜机头底面四角通过四个所述滑台滑动组装在所述滑轨上;所述滑轨为平行设置的两条;滑轨远端延伸至所述顶箱机构的位置且位于顶箱机构的两侧;所述机头上还设置有升降气缸，升降气缸的活塞杆上设置有吸附支架，吸附支架的四个角分别设置一个所述的薄膜吸嘴。本实施例的铺膜机构能够实现薄膜的自动放卷和吸附；最终铺膜后进行切断即完成一层塑料瓶的铺膜，对于塑料瓶的保护非常有效。
[0025]优选的，如图所示:所述前装箱机构和后装箱机构的结构相同，均包含沿着生产方向依次设置的切刀83、用于压紧胶带封口位置的压板82、用于压住纸箱的两个压杆84、用于放置胶带的胶带放料辊81;所述切刀、压板、压杆和胶带放料辊均设置在同一个支架上。本实施例公开的装箱机构能够有效的将胶带用于箱体风口；压杆用于箱体正面和背面的整体压平，压板用于胶带粘接后的压平;再加上后续的压箱滚轮，能够保证最终的封箱质量。
[0026]优选的，如图所示:所述传输线侧面位于所述前装箱机构和后装箱机构的位置均设置一个光电传感器86;所述前装箱机构和后装箱机构还包含用于驱动所述切刀切割胶带的驱动气缸。
[0027]优选的，如图所示:翻转机包含滚筒，滚筒通过带传动和翻转驱动电机87驱动转动;所述带传动组装在滚筒的外表面;所述滚筒内对称的设置有两个平台。本实施例公开的翻转机结构，能够非常容易的实现180的翻转;此过程中，平台起到了保证箱子开口压紧的作用。
[0028]优选的，如图所示:所述前装箱机构和后装箱机构位于胶带放置辊后方设置有用于压平胶带的压箱滚轮85。
[0029]本发明还公开了采用上述任一所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置的自动装箱方法，包含如下步骤:
(1)塑料瓶由传送带整体传送到待装箱区域；
(2)将上下开口的箱体预先放置在顶箱机构的预置点上，顶箱机构的顶升平台将托板顶举到箱体顶端；
(3)机械手从待装箱区将塑料瓶夹取、旋转并整体的排列到托板上；
(4)等待机械手排列完一层后，铺膜机构启动，吸取薄膜铺盖整个箱体，随后，切膜机构对薄膜进行剪切；
(5)薄膜到位以后，顶举机的顶升平台带托板下降一定高度；
(6)重复步骤(3)?步骤(5)直至瓶子装满整个箱体；
(7)由推杆将箱体推到输送线上，在前封箱机的位置对箱体的顶部进行封箱；
(8)封装完顶部后，进入翻转机中，压住装满瓶子的箱体，翻转180°;
(9)输送线将箱体送至后封箱机位置，对剩下的箱体底部进行封箱;完成自动装箱过程。
[0030]上述具体装箱过程中:塑料瓶I由传送带2整体传送到待装箱区域;将上下开口的箱体43预先放置在顶举机41的预置点上，顶举机41内置一升降平台，升降平台将一托板42顶举到箱体顶端;机械手5从待装箱区将塑料瓶夹取、旋转并整体的排列到托板42上，排列位置参照附图1所示;等待机械手排列完一层后，铺膜机构3启动，吸取薄膜铺盖整个箱体，随后底部设有的切膜机构对薄膜进行剪切;薄膜到位以后，顶举机41的升降台带托板下降一定高度;重复以上动作直至瓶子装满整个箱体43;由气缸将箱体推到前封箱机6上，对箱体43的顶部进行封箱;封装完顶部后，进入翻转机7中，压住装满瓶子的箱体43，翻转180°。进入后封箱机8中，对剩下的箱体43底部进行封箱。完成塑料瓶从自动装箱到自动封箱的整体动作，能够按照不同排列要求，紧凑地将塑料瓶装入箱体中，工作效率高，装箱质量好，使用效果好。
[0031]上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
[0032]不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
【主权项】
1.一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，用于将塑料瓶装入箱子内；其特征在于:包含沿着生产方向依次布置的铺膜机构、顶箱机构、前封箱机、翻转机和后封箱机； 还包含用于将塑料瓶输送至待装箱区域的传输带； 所述顶箱机构包含用于顶升的顶举机，顶举机上设置托板;顶举机上还包含用于放置上下开口的箱体预置点位置;所述托板通过顶举机沿着箱体内部升降； 还包含将待装箱区域的塑料瓶逐个抓取至顶箱机构的托板上的机械手； 所述铺膜机构包含用于放置成卷的薄膜的薄膜放置辊;所述铺膜机构还包含用于吸附薄膜的薄膜吸嘴，沿着滑轨方向靠近或远离顶箱机构的滑台；所述铺膜机构通过薄膜吸嘴吸附薄膜后将薄膜铺设于箱体内的每一层塑料瓶表面； 所述铺膜机构还包含用于将装满塑料瓶的箱体推至输送线上的推杆； 所述输送线将装满塑料瓶的箱体依次输送经过用于封装箱体顶面的前封箱机、用于将箱体翻转180度的翻转机和用于封装箱体底面的后封箱机。2.如权利要求1所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，其特征在于:所述铺膜机构上还设置有用于切断薄膜的切膜机构;所述机械手为DELTA机器人;所述机械手上设置有用于吸附塑料瓶的风琴吸嘴。3.如权利要求1所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，其特征在于:所述特殊型塑料瓶为椭圆形、扁圆形、圆锥形的瓶身结构;或者所述特殊型塑料瓶为软质注射瓶、软瓶和输液吊瓶;每一层塑料瓶中相邻两行的塑料瓶的瓶盖为相向设置。4.如权利要求1所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，其特征在于:所述顶箱机构还包含支架;所述顶举机包含一个顶升平台，顶升平台底部四角设置四个导向柱;所述支架上还安装有固定的固定平台，固定平台的面积大于顶升平台的面积;所述四个导向柱滑动穿过所述固定平台；所述固定平台底部安装有顶升气缸，顶升气缸的活塞杆穿过所述固定平台延伸至所述顶升平台的底部且与所述顶升平台固定； 所述拖板的结构为长方体凹槽结构。5.如权利要求1所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，其特征在于:铺膜机构包含铺膜支架，铺膜支架上设置铺膜机头;所述铺膜机头底面四角通过四个所述滑台滑动组装在所述滑轨上;所述滑轨为平行设置的两条;滑轨远端延伸至所述顶箱机构的位置且位于顶箱机构的两侧;所述机头上还设置有升降气缸，升降气缸的活塞杆上设置有吸附支架，吸附支架的四个角分别设置一个所述的薄膜吸嘴。6.如权利要求1所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，其特征在于:所述前装箱机构和后装箱机构的结构相同，均包含沿着生产方向依次设置的切刀、用于压紧胶带封口位置的压板、用于压住纸箱的两个压杆、用于放置胶带的胶带放料辊;所述切刀、压板、压杆和胶带放料辊均设置在同一个支架上。7.如权利要求6所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，其特征在于:所述传输线侧面位于所述前装箱机构和后装箱机构的位置均设置一个光电传感器;所述前装箱机构和后装箱机构还包含用于驱动所述切刀切割胶带的驱动气缸。8.如权利要求1所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，其特征在于:翻转机包含滚筒，滚筒通过带传动和翻转驱动电机驱动转动;所述带传动组装在滚筒的外表面;所述滚筒内对称的设置有两个平台。9.如权利要求6所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置，其特征在于:所述前装箱机构和后装箱机构位于胶带放置辊后方设置有用于压平胶带的压箱滚轮。10.采用上述权利要求1?9任一所述的一种特殊型塑料瓶自动装箱装置的自动装箱方法，包含如下步骤: (1)塑料瓶由传送带整体传送到待装箱区域； (2)将上下开口的箱体预先放置在顶箱机构的预置点上，顶箱机构的顶升平台将托板顶举到箱体顶端； (3)机械手从待装箱区将塑料瓶夹取、旋转并整体的排列到托板上； (4)等待机械手排列完一层后，铺膜机构启动，吸取薄膜铺盖整个箱体，随后，切膜机构对薄膜进行剪切； (5)薄膜到位以后，顶举机的顶升平台带托板下降一定高度； (6)重复步骤(3)?步骤(5)直至瓶子装满整个箱体； (7)由推杆将箱体推到输送线上，在前封箱机的位置对箱体的顶部进行封箱； (8)封装完顶部后，进入翻转机中，压住装满瓶子的箱体，翻转180°; (9)输送线将箱体送至后封箱机位置，对剩下的箱体底部进行封箱；完成自动装箱过程。
【文档编号】B65B21/12GK105857693SQ201610418140
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】何钊滨
【申请人】泉州华中科技大学智能制造研究院