大杯果冻正/反面立体整列装箱法及应用该方法的装箱生产线

摘要

本发明公开了一种大杯果冻正/反面立体整列装箱法即应用该方法的装箱生产线。这种装箱方法，主要是先将果冻正面摆放在正面果冻整列模板，将果冻反面摆放在反面果冻整列模板；将正面果冻机械手吸盘设置成高于反面果冻机械手吸盘，正面果冻机械手吸盘先吸附正面果冻，反面果冻机械手吸盘再吸附反面果冻；反面果冻机械手吸盘先将反面果冻释放到包装箱内，正面果冻机械手吸盘再将正面果冻释放到包装箱内，或者正、反面果冻机械手吸盘同时将正、反面果冻释放到包装箱内。利用正/反面果冻整列整体尺寸可收缩的特性，机械手吸盘吸附每层果冻后，使果冻整列整体尺寸小于包装箱入口的尺寸，解决了大杯果冻在不增大包装箱尺寸的情况下自动化装箱的难题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种大杯(指重量超过100g)果冻产品正/反面立体整列分布装箱法及应用该方法的装箱生产线的改进技术。

技术背景

目前果冻产品生产企业，果冻包装生产线装箱情况：仅有小杯果冻进行了自动化装箱，如：散化线为15g果冻自动化装箱，而大杯果冻自动化装箱与人工装箱有所不同，人工装箱是将果冻化零为整手工分布；果冻可与包装箱内边缘接触进行装箱；人工装箱果冻平面分布尺寸：a＝300，b＝230(a＝长，b＝宽)；而包装箱有效平面尺寸A＝300，B＝230(A＝箱长，B＝箱宽)即人工装箱果冻平面分布尺寸与包装箱平面有效尺寸相同，而自动化装箱追求装箱效率，必须采用整列整体装箱；整列整体尺寸及分布为a＝300；b＝230时，整列整体果冻直接进入箱内将很困难。因此大杯果冻自动化装箱(超过100g以上)，特别是200g的大杯果冻较难实现在不增加包装成本的前提下实现自动化装箱。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种在不增大包装箱尺寸的前提下，实现大杯果冻自动化装箱方法，并提供一种对应的自动化装箱生产线。

本发明所提供的大杯果冻正/反面立体整列装箱法，其特征在于：先将部分果冻正面摆放在正面果冻整列模板，将部分果冻反面摆放在反面果冻整列模板；将正面果冻机械手吸盘设置成高于反面果冻机械手吸盘，正面果冻机械手吸盘先吸附正面果冻，反面果冻机械手吸盘再吸附反面果冻；反面果冻机械手吸盘先将反面果冻释放到包装箱内，正面果冻机械手吸盘再将正面果冻释放到包装箱内，或者正、反面果冻机械手吸盘同时将正、反面果冻释放到包装箱内；重复上述步骤至完成整箱自动装箱。

所述包装箱采用侧面定位杆初定位，然后采用定位分口板精定位，提高装箱定位的可靠性。

所述正面果冻整列模板与反面果冻整列模板上所摆放的果冻数量一致。

本发明所公开的应用权利要求1所述装箱方法的装箱生产线，其特征在于：包括成套设置的正面果冻整列模板和反面果冻整列模板；所述正面果冻整列模板上设有正面放置果冻的模槽，相邻模槽之间留有与果冻杯底部尺寸相当的间隙；所述反面果冻整列模板上设有反面放置果冻的模孔，相邻模孔之间留有与果冻杯底部尺寸相当的间隙；且正面果冻整列模板上的模槽与反面果冻整列模板上的模孔所在的位置相互交错。

所述正面果冻整列模板的相邻模槽之间设有容纳反面果冻机械手吸盘插入的避开孔。

所述成套设置的正面果冻整列模板和反面果冻整列模板为两套或两套以上。

所述生产线还包括正、反面果冻整列模板传输线，用于传输正、反面果冻整列模板，整列模板传输线采用倍速链轮输送。

所述果冻整列模板传输线包括：果冻整列模板输送机；果冻整列模板提升机；果冻整列模板下降机。

所述生产线装箱工位包括工位一和工位二，工位一为第一层装箱工位；工位二为第二层装箱工位。

所述第二层装箱工位的正、反面果冻整列模板与第一层装箱公位的正、反面果冻整列模板呈水平旋转180度设置。

相对于现有技术，本发明将每层果冻(12枚)立体整列分布成正面果冻和反面果冻，利用正/反面果冻整列整体尺寸可收缩的特性，机械手吸盘吸附每层果冻后，使果冻(12枚)整列整体尺寸小于包装箱入口的尺寸，即解决了大杯果冻在不增大包装箱尺寸的情况下自动化装箱主要技术疑难问题，使每层果冻整列整体进入包装箱成为可行；另外，采用整列模板及倍速链轮输送，解决了装箱每层正面果冻6粒、与反面果冻6粒整列可靠性的自动化装箱技术疑难问题；采用包装箱侧面定位杆初定位后，进行定位分口板精定位，解决了装箱定位可靠性的自动化装箱技术疑难问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明所公开的大杯果冻正/反面立体整列排列装箱法及应用该方法的装箱生产线作进一步的说明：

图1为本发明果冻的排布形式；

图2为正面果冻机械手吸盘和反面果冻机械手吸盘吸取果冻后的状态图；

图3为正面果冻整列模板A的剖视图(果冻已放入)；

图4为反面果冻整列模板A的剖视图(果冻已放入)；

图5为第一层果冻由机械手装箱的分布示意图；

图6为第二层果冻由机械手装箱的分布示意图；

图7为第一、第二层果冻装箱后的排布状态图(剖视)；

图8为生产线的截面视图。

具体实施方式

如附图1、2所示，下面以实际应用中的一个实施例来说明“正/反果冻立体整列分布尺寸收缩装箱法”的基本原理。

它通过令每层正面果冻6粒与反面果冻6粒高度差Δh＝0改为Δh＝35，采用分步吸附装箱法，正面果冻吸盘3先吸附正面整列果冻1六粒、反面果冻吸盘4再吸附反面整列果冻2六粒；使其在机械手吸盘上产生高度差(Δh)，利用大杯果冻的结构特性(杯底侧面圆弧)，使：B＝A，果冻整列整体尺寸进行收缩，以便于顺利装箱；为此解决不增大包装箱尺寸的情况下实现自动化装箱。

在装箱时，机械手吸盘，先后或同时释放反面整列果冻2、正面整列果冻1，这样，可利用果冻物体的自然属性，对其相邻果冻进行挤压、分布。这样，每层果冻装箱尺寸及分布就均匀，就实现了自动化装箱的效率，同时达到人工装箱尺寸及分布的效果。

具体的生产线是在现有自动化装箱生产线基础上的改进，其主要的改进在于增加相应的部件，来促使机械手吸盘实现正/反面立体整列装箱。

因此，在品检线传输带两侧增设：正面果冻整列模板传送带及反面果冻整列模板传送带；果冻经品检后，由品检人员分别放入正面果冻整列模板A及正面果冻整列模板B(即具有A、B两个工位，分别装第一层和第二层，模板B是由模板A旋转180度而形成的，为第二层装箱专用)，和反面果冻整列模板A及反面果冻整列模板B，(注：同前)，模板专门设计有适合于果冻摆放的模槽11及模孔21，如图3、4所示。果冻由人工放入模板A、B后，由正面果冻整列模板传输线及反面果冻整列模板传输线，传送至吸盘机械手定位位置，首先由正面果冻机械手吸盘A(注：吸盘A为果冻装箱第一层用；吸盘B为果冻装箱第二层用)，先吸附正面果冻整列模板A上的正面果冻1，之后，机械手吸盘进给至反面果冻整列模板传输线定位位置，其反面果冻机械手吸盘A吸附反面果冻整列模板A上的反面果冻2，然后，机械手吸盘进给至开箱、装箱、封箱传输线，进行第一层装箱，反面果冻机械手吸盘A先将反面果冻2释放到包装箱内，正面果冻机械手吸盘A再将正面果冻释1放到包装箱内，或者正、反面果冻机械手吸盘A同时将正、反面果冻释1、2放到包装箱内；如图5所示为正面果冻整列模板A与反面果冻整列模板A上的果冻叠放后所得到的第一层装箱果冻分布图。

之后，进行第二层装箱：正面果冻机械手吸盘B，先进给至正面果冻整列传输线定位位置，吸附正面果冻整列模板B上的正面果冻1(注：第二层果冻分布图形，可由图5中第一层果冻分布图形旋转180度而形成)，之后，反面果冻机械手吸盘B进给至反面果冻整列传输线定位位置，吸附反面果冻整列模板B上的反面果冻2，然后，机械手吸盘进给至开箱、装箱、封箱传输线定位位置，进行第二层装箱；这样，就形成了第二层果冻整列分布，如图6所示为正面果冻整列模板B与反面果冻整列模板B上的果冻叠放后所得到的第二层装箱果冻分布图，且呈与第一层果冻上表面对称的图形；为此，即可解决了自动化装箱时，第一层与第二层果冻对称分布的疑难问题。装箱后的效果图如附图7所示。完成机械手吸盘装箱动作后，进入下一步动作。其中机械手吸盘B，可由机械手吸盘A旋转180度而形成；果冻整列模板B，可由果冻整列模板A旋转180度而形成。

为了进一步提高装箱效率，可在吸盘机械手上均匀设置2个工位，每个工位设置2套机械手吸盘，每次同时自动化装箱完成2箱果冻装箱。根据统计，机械手吸盘装箱动作为15秒装2箱，则：每分钟8箱≥人工装箱数量＝5.75箱/每分钟，为此，即实现了自动化装箱数量≥人工装箱数量的疑难问题。

下面简单介绍自动化装箱生产线流程：

a)来自北4消烘线传输带果冻-金检机-品检-果冻整列(由品检人员将品检后果冻按要求放入模板)--果冻整列模板传送--机械手吸盘吸附正面果冻--机械手吸盘吸附反面果冻-机械手吸盘进行第一层装箱(装箱工位1)-同时进行第二层装箱(装箱工位2)--机械手吸盘返回进行下次装箱。

b)来自前端包装箱扎(包装箱扎为末开箱包装箱)-开箱-包装箱封底并传输-进入装箱机-定位-进行第一层装箱-传输-进行第二层装箱-包装箱振动传输-投勺子、标签-封箱-喷码-秤重-码垛-运输入库。

果冻整列模板传输线(果冻模板输送机、果冻模板提升机)：采用链轮式传输带及模板，以便于品检人员果冻放入模板的可操作性，及兼具125g果冻自动化装箱的可行性，24小时长期连续工作型，定位点要求有检测，果冻有/无异常检测，模板定位精度：±0.2；吸盘机械手移载机：采用桥架式结构，使果冻装箱移载的可靠性得到提高，24小时长期连续工作型，重复定位精度：±0.05；开箱、装箱、封箱传输线：滚筒输送机安装在品检传输带侧面，使设备的场地布局更加合理，采用24小时长期连续工作型，包装箱定位精度：±1；以确保200g大杯果冻生产线自动化装箱移载机构装箱合格率不低于99.9％。

其中自动化装箱生产线构成：(仅为举例)

动力滚筒输送机2套；移载滚筒输送机1套；果冻整列模板提升机2套；果冻整列模板输送机2套；果冻整列模板下降机2套；装箱机移载机构1套；装箱机机架1套；装箱机吸盘部件4套；装箱机包装箱导向机构(定位分口板)1套；全自动折盖封箱机2套；正面果冻整列模板26套；反面果冻整列模板26套；无动力滚筒输送机2套；接料线(收集线)1套等。

上述生产线具有如下的特点：果冻装箱最小产能至最大产能速度控制范围可调，分为3档产能速度控制范围调解：第一档产能为4箱/分、第二档产能为6箱/分、第三档产能为8箱/分；果冻自动化装箱合格标准，按人工装箱合格标准执行；果冻装箱自动化生产线装箱工位设计为2个：工位1和工位2，每个工位同时装两箱，工位1为装第一层两箱位；工位2为装第二层两箱位。正/反面200g大杯果冻整列模板传输线包括：a)果冻整列模板输送机；b)果冻整列模板提升机；c)果冻整列模板下降机。均为倍速输送链式，其传输线高度应与现场品检线高度相协调一致，即传输线整列模板放入果冻后，果冻上表面高度与品检线输送带上表面高度应一致，且高度可调；果冻整列模板输送机整体外轮廓宽度应≤280mm；果冻整列模板传送、定位应稳定可靠、准确；果冻整列模板定位精度，应保证机械手吸盘准确、可靠地吸附果冻。传输线要求运行速度可调；提升机、下降机应设置防护板。吸盘机械手装箱机包括：装箱机移载机构；装箱机机架；装箱机吸盘部件(见图2)；装箱机包装箱导向机构，又名定位罩(见图9)，主要包括包装箱5上部的定位分口板6。包装箱5的两侧有侧面定位杆7定位进行初定位。装箱速度可调；吸盘机械手吸附气源采用真空泵。包装箱输送线包括：动力滚筒输送机1；动力滚筒输送机2；移载滚筒输送机；全自动折盖封箱机；无动力滚筒输送机。果冻整列模板包括4种类型：正面果冻整列模板A；正面果冻整列模板B；反面果冻整列模板A；反面果冻整列模板B。整列模板A为果冻装箱第一层用；整列模板B为果冻装箱第二层用；模板A模板B为不同的颜色及有明显的摆放方向标志。采用中英文显示液晶触摸控制屏实现人机对话；触摸屏规格为5英寸；采用PLC控制系统，整机动作、速度可调；具有产品自动计数功能；具有设备故障显示、报警和自动停机保护功能；在装箱机前端，可对整列模板进行果冻有/无自动检测，缺料时自动报警，并禁止模板进入装箱机内或停机；具有对整列模板A、整列模板B摆放错误自动检测功能，模板摆放错误时，设有故障显示、报警和自动停机；

其中，在正面固定整列模板上的相邻模槽11之间设有容纳反面果冻机械手吸盘4插入的避开孔12，如附图3所示，主要是由于正面果冻机械手吸盘3与反面果冻机械手吸盘4之间存在高度差，因此，在吸取正面果冻1时，反面果冻机械手吸盘4将插入该避开孔12内。