全自动包装线的制作方法

本实用新型涉及包装技术领域，尤其涉及一种适用于大规模产品的全自动包装线。

背景技术：

随着自动化设备的进一步普及，在生产制造中，人们越来越多的采用自动设备取代人工操作，例如：机械手、机械臂、机器人等，显然，这些自动化设备不但可以减少人工的使用，而且可以更好的保证产品的生产质量。

但是，在整个产品的生产制造中，大多数自动化生产均集中于产品生产制造工序，但大多数产品在生产出来后还需要经过包装，现有的包装作业往往是通过人工来进行的，主要是通过人工开箱、装箱和封箱等工序，对于生产速度较慢的设备来说，人工还能够进行适应，而对快速生产的设备来说，特别是多条设备同时生产时，人工包装的效率往往很低，不但工人的劳动强度大，而且需要大量的人工来协同作业。生产中急需一种全自动的包装线。

现有技术中也有一些自动包装线，例如专利名称为“一种全自动包装线”、专利申请号为“201511015821.3”中提出了一种包装线，这种技术方案，针对生产量较低的产品比较适用，但是针对申请量大的产品则存在缺陷：生产线占地面积太大，设备数量过多。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种可适用于大规模生产的全自动包装线。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种全自动包装线，包括第一输送线、第二输送线、中间输送线和码垛输送线，所述第一输送线和第二输送线并排输送产品，且第一输送线和第二输送线均与中间输送线输送连接；所述第一输送线与第二输送线沿输送方向依次设置投标机、装箱机和封箱机，所述中间输送线沿输送方向依次设置称重机、贴标机和喷码机；所述码垛输送线沿输送方向依次设置码垛机械手、缠膜机和发板机；第一输送线和第二输送线上的产品顺次经过投标机、装箱机、封箱机后被装箱打包运输至中间输送线上，中间输送线上的产品顺次经过称重机、贴标机、喷码机后被喷码打包运输至码垛输送线上，码垛输送线上的产品被码垛机械手堆垛至发板机运输的空板上后又被缠膜机缠膜打包并输送至下一工序。

其中，第一输送线和第二输送线上均还设置有第一检测装置，所述第一检测装置包括第一风刀装置、翻转机构、目视装置和第二风刀装置，产品经第一风刀装置吹干表面液体后经翻转机构翻面，翻转后的产品被输送至目视装置中检测，检测合格后的产品又被输送至第二风刀装置继续风干表面液体，风干后的产品最终被运输至投标机工位处。

其中，第一输送线和第二输送线上均还设有开箱机，所述开箱机包括装纸胚机构、吸附机构、推箱机构、折盖打盖机构、上下输送机构和贴胶带机构；吸附机构位于装纸胚机构和推箱机构之间，折盖打盖机构位于推箱机构的后侧，贴胶带机构位于折盖打盖机构和上下输送机构之间；吸附机构将纸胚从装纸胚机构中吸附至推箱机构中，纸胚经推箱机构、折盖打盖机构、贴胶带机构和上下输送机构后被折盖、打盖、胶带粘贴成上部开口的纸箱。

其中，所述中间输送线的尾端上还设有剔除机构，所述剔除机构包括PLC、导向轮、偏转气缸电磁阀、偏转气缸和第三输送线，所述偏转气缸电磁阀和偏转气缸分别与PLC电连接；PLC接收不合格产品信息后控制偏转气缸电磁阀启动后，PLC控制偏转气缸推动导向轮将不合格产品输送至第三输送线上。

其中，所述中间输送线上还设有读码器，所述读码器位于喷码机后部，读码器内设有扫码模块和第一通讯模块，读码器的扫码模块读取产品贴标机粘贴的条码信息并将不合格产品的条码信息通过第一通讯模块发送至PLC中。

其中，所述中间输送线上还设有视觉检测装置，所述视觉检测装置包括产品检测台、高速相机、光源、第一控制器和第二通讯模块，产品检测台设置在喷码机后部的中间输送线上，高速相机和光源固定在产品检测台的上部，且高速相机、光源、第二通讯模块分别与第一控制器电连接；被喷码的产品经中间输送线输送至产品检测台中，第一控制器控制光源开启、高速相机拍照，且高速相机将拍摄的信息传输至第一控制器中，第一控制器将喷码不合格的产品信息通过第二通讯模块发送至PLC中。

其中，所述称重机包括称重台、第二控制器和第三通讯模块，所述称重台和第三通讯模块分别与第二控制器电连接；产品经中间输送线被输送至称重台上称重，第二控制器将不合格产品的信息通过第三通讯模块发送至PLC中。

其中，码垛输送线还包括空板供应区、空板缓存区、码垛区、缠膜缓冲区、满垛叉取区；所述发板机位于空板供应区和空板缓存区之间，缠膜机位于缠膜缓冲区、满垛叉取区之间，空板缓存区和码垛区分别位于码垛机械手的两侧；发板机将空板运输至空板缓存区，码垛机械手将中间输送线输送的产品堆垛至空板缓存区中的空板上，码垛输送线将载产品的空板运输至码垛区中，缠膜机将码垛区中的产品缠膜后运输至满垛叉取区中，同时缠膜机将空板运输至空板供应区内等待发板机发板。

其中，所述码垛机械手包括机械臂、吸盘夹具和鼓风机，所述机械臂与吸盘夹具固定连接，吸盘夹具与鼓风机连接；机械臂控制吸盘夹具将中间输送线输送的产品堆垛至空板缓存区中的空板上。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的全自动包装线，设置第一输送线和第二输送线来完成装箱、封箱等工序，设计第三输送线和码垛输送线来完成称重、贴标、喷码、堆垛、缠膜等工序，不仅提高了包装工作效率，还减少了生产线占地面积，实现装箱、封箱、称重、贴标、喷码、堆垛、缠膜等工序的全自动化生产，自动化程度高。

附图说明

图1为本实用新型全自动包装线的结构示意图；

图2为本实用新型的第一输送线和第二输送线的结构示意图；

图3为本实用新型的第三输送线的结构示意图；

图4为本实用新型的码垛输送线的结构示意图；

图5为本实用新型的读码器的结构方框图；

图6为本实用新型的视觉检测装置的结构方框图；

图7为本实用新型的称重机的结构方框图。

主要元件符号说明如下：

1、第一输送线 2、第二输送线

3、中间输送线 4、码垛输送线

10、产品 11、投标机

12、装箱机 13、封箱机

31、称重机 32、贴标机

33、喷码机 34、剔除机构

35、导向轮 36、读码器

37、视觉检测装置 39、PLC

41、码垛机械手 42、缠膜机

43、发板机 44、空板供应区

45、空板缓存区 46、码垛区

47、缠膜缓冲区 48、满垛叉取区

311、第二控制器 312、第三通讯模块

313、称重台 361、扫码模块

362、第一通讯模块 371、高速相机

372、第一控制器 373、第二通讯模块

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

请参阅图1，本实用新型提供一种全自动包装线，包括第一输送线1、第二输送线2、中间输送线3和码垛输送线4，第一输送线1和第二输送线2并排输送产品，且第一输送线1和第二输送线2均与中间输送线3输送连接。第一输送线1与第二输送线2沿输送方向依次设置投标机11、装箱机12和封箱机13，中间输送线3沿输送方向依次设置称重机31、贴标机32和喷码机33。码垛输送线4沿输送方向依次设置码垛机械手41、缠膜机42和发板机45；第一输送线1和第二输送线2上的产品顺次经过投标机11、装箱机12、封箱机13后被装箱打包运输至中间输送线3上，中间输送线3上的产品顺次经过称重机31、贴标机32、喷码机33后被喷码打包运输至码垛输送线4上，码垛输送线4上的产品被码垛机械手41堆垛至发板机43运输的空板上后又被缠膜机42缠膜打包并输送至下一工序。

现有技术的多条输送线一般都是两条一样的输送线来并排输送产品，这种输送线的设计虽然提高了生产效率，但是增加了生产线的占地面积，从而提高了生产成本。现有技术中的多条输送线也有在装箱工序前设计多条输送线，然后从装箱工序开始综合成一条输送线，这种设计方案，不能从根本上解决包装效率低的问题。由于实际生产中，装箱机12的工作效率较低，而称重机31、投标机11、贴标机32、喷码机33等设备的工作效率较高，故本实用新型设置第一输送线1和第二输送线2，且第一输送线1和第二输送线2均设置投标机11、装箱机12和封箱机13，来同时完成产品的装箱工序，然后设置中间输送线3和码垛输送线4来完成称重、贴标、喷码、堆垛、缠膜等工序，不仅提高了包装工作效率，还减少了生产线占地面积，实现装箱、封箱、称重、贴标、喷码、堆垛、缠膜等工序的全自动化生产，自动化程度高。

为了保证包装工序的正常进行，不损坏产品的质量，保证产品的合格率，本实用新型的包装线针对包装袋表面存在液体的产品，设置了第一检测装置(图未示)，且第一检测装置设置在第一输送线1和第二输送线2上，第一检测装置包括第一风刀装置(图未示)、翻转机构(图未示)、目视装置(图未示)和第二风刀装置(图未示)，产品经第一风刀装置吹干表面液体后经翻转机构翻面，翻转后的产品被输送至目视装置中检测，检测合格后的产品又被输送至第二风刀装置继续风干表面液体，风干后的产品最终被运输至投标机工位处。在实际生产中，每一台风刀装置都会配置相对应的鼓风机。同时翻转机构既可以选择小型的鼠笼式翻转机构，也可以选择翻转机械手来实现产品翻面的目的，具体的选择视产品的大小而定，但不管哪种选择，都在本实用新型的保护范围内。同时，第一检测装置的目视装置可以是人工目视检测，也可以使视觉检测系统进行检测。在实际生产中，由于在产品的生产过程中就会对产品的质量、规格、大小等进行精确的检测，在包装工序过程中，可以只用初步检查是否存在“空装”的现象，故实际使用中，在此步骤采用人工目视检测的较多。但是检测的目的不同，可以选择不同的目视装置，不管哪一种目视装置，都在本实用新型的保护范围内。

请参阅图3，为了配合装箱机12的装箱操作，本实用新型的第一输送线1和第二输送线2上均还设有开箱机(图未示)，开箱机包括装纸胚机构(图未示)、吸附机构(图未示)、推箱机构(图未示)、折盖打盖机构(图未示)、上下输送机构(图未示)和贴胶带机构(图未示)。吸附机构位于装纸胚机构和推箱机构之间，折盖打盖机构位于推箱机构的后侧，贴胶带机构位于折盖打盖机构和上下输送机构之间；吸附机构将纸胚从装纸胚机构中吸附至推箱机构中，纸胚经推箱机构、折盖打盖机构、贴胶带机构和上下输送机构后被折盖、打盖、胶带粘贴成上部开口的纸箱。在本实施例中的开箱机，可以自动完成吸箱、折盖打盖、输送、胶带粘贴等步骤，一次性形成纸箱产品，省工省时。

由于在包装的过程中会存在包装缺陷的产品，此时需要将这些包装缺陷的产品剔除在外。整个包装工序中，前期的包装、封装中会存在少包装或多包装的问题，因此，在封箱后需要检测包装的规格是否合格；在喷码、贴标的工序中，也会存在喷码、贴标不合格的问题，故此也需要检测。基于上述考虑，本实用新型设置了多个检测装置，下面详细地说明各个检测装置的工作流程。

为了检测封箱后的产品规格是否合乎标准，产品10经由第一输送线1或第二输送线2运输至中间输送线3时，在中间输送线3上设置称重机31，称重机31包括称重台313、第二控制器311和第三通讯模块312，称重台313和第三通讯模块312分别与第二控制器311电连接。产品10经中间输送线3被输送至称重台313上称重，第二控制器311将不合格产品的信息通过第三通讯模块312发送至PLC 39中。通过称重机31可以初步剔除包装过重或过轻的不合格产品，完成初步删选功能。

为了检测产品的标签是否合格，中间输送线3上还设有读码器36，读码器36位于喷码机33后部，读码器36内设有扫码模块361和第一通讯模块362，读码器36的扫码模块361读取产品贴标机32粘贴的条码信息并将不合格产品的条码信息通过第一通讯模块362发送至PLC 39中。通过读码器36可以剔除不正确贴标、标签损坏的产品，保证产品贴标的合格率。

为了检测包装喷码是否清晰，本实用新型在中间输送线3上还设有视觉检测装置37，视觉检测装置37包括产品检测台(图未示)、高速相机371、光源(图未示)、第一控制器372和第二通讯模块373，产品检测台设置在喷码机33后部的中间输送线1上，高速相机371和光源固定在产品检测台的上部，且高速相机371、光源、第二通讯模块373分别与第一控制器372电连接；被喷码的产品10经中间输送线输3送至产品检测台中，第一控制器372控制光源开启、高速相机371拍照，且高速相机371将拍摄的信息传输至第一控制器372中，第一控制器372将喷码不合格的产品信息通过第二通讯模块373发送至PLC中。

上述称重机31、读码器36、视觉检测装置37将包装不合格的产品检测完毕后，将相关信息发送至PLC 39中，此时输送线还需要设置剔除机构34将这些不合格产品运输至不合格产品区。在本实施例中提供了一种提出机构的技术方案：在中间输送线3的尾端上还设有剔除机构34，剔除机构34包括PLC 39、导向轮35、偏转气缸电磁阀(图未示)、偏转气缸(图未示)和第三输送线(图未示)，偏转气缸电磁阀和偏转气缸分别与PLC 39电连接。称重机31、读码器36、视觉检测装置37将包装不合格的产品信息发送至PLC 39中，PLC 39检测到相应的产品10经过导向轮35时，控制偏转气缸电磁阀启动，通过偏转气缸和导向轮35的配合将相应的包装产品10运输至第三输送线。这样就实现了不合格产品的剔除，结构简单，控制方便。

当不合格的产品被剔除后，剩下的产品10就可以进入缠膜工序，本实用新型的码垛输送线4上还包括空板供应区44、空板缓存区45、码垛区46、缠膜缓冲区47、满垛叉取区48；发板机43位于空板供应区44和空板缓存区45之间，缠膜机42位于缠膜缓冲区47、满垛叉取区48之间，空板缓存区45和码垛区46分别位于码垛机械手41的两侧；发板机43将空板运输至空板缓存区45，码垛机械手41将中间输送线3输送的产品10堆垛至空板缓存区45中的空板上，码垛输送线4将载产品10的空板运输至码垛区46中，缠膜机42将码垛区46中的产品缠膜后运输至满垛叉取区48中，同时缠膜机42将空板运输至空板供应区44内等待发板机43发板。在生产线上将空板供应区44、空板缓存区45规划出来，发板机43只需要将空板供应区44中的空板输送至空板缓存区45中，然后码垛机械手41就可以利用空板缓存区45中的空板。同时，在生产线上设置码垛区46、缠膜缓冲区47、满垛叉取区48，可以方便码垛机械手41将喷码的产品堆垛至空板上，便于缠膜机42进行缠膜。

实际使用中码垛机械手41存在多种结构，有抓取夹具式机械手，也有吸盘式机械手。本实用新型中的提供了一种吸盘式的码垛机械手，包括机械臂(图未示)、吸盘夹具(图未示)和鼓风机(图未示)，机械臂与吸盘夹具固定连接，吸盘夹具与鼓风机连接；机械臂控制吸盘夹具将中间输送线输送的产品堆垛至空板缓存区中的空板上。采用吸盘式机械手主要是适用于较轻的产品，特别适用于医药行业的产品，便于吸取。当然，实际生产中可以灵活选用机械手。

本实用新型的优势在于：

1、设置第一输送线1和第二输送线2来完成装箱、封箱等工序，不仅提高了包装工作效率，还减少了生产线占地面积。

2、设置装箱机12、封箱机13、称重机31、喷码机33、贴标机32、缠膜机42等设备，实现装箱、封箱、称重、贴标、喷码、堆垛、缠膜等工序的全自动化生产，自动化程度高。

3、设置剔除机构34，可以将不合格产品剔除，结构简单，控制方便。

4、设置读码器36和视觉检测装置37，可以将喷码不合格产品和贴标不合格产品剔除，保证了产品包装的合格率。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。