装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法与流程

本发明涉及条烟包装技术领域，尤其涉及一种装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法。

背景技术：

目前，yp11、yp13、yp18等条烟装封箱机均有一个箱皮库，需人工将烟箱皮放置在箱皮库中，由箱皮成型装置将箱皮从箱皮库抓取出来，并将折叠的箱皮撑开为烟箱，然后放置在指定位置，将堆叠好的烟垛推入烟箱，最后将烟箱用胶带封口完成包装动作。每天装封箱机产量为4000-5000箱，由agv(automatedguidedvehicle，自动导引小车)将放置在托盘上的箱皮从辅料库运送装封箱机生产现场，再由专人(箱皮搬运工)手工搬运箱皮放置在箱皮库中，箱皮库容量有限，只能放置50-80个箱皮(由箱皮厚薄决定)，需人工根据箱皮减少的情况不断添加箱皮，箱皮用完后装封箱机停机。当托盘上的箱皮快用尽时，人工通知辅料库，辅料库的agv小车运送箱皮至生产现场。

因此，亟需一种装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，以解决上述现有技术中的问题，能够取消人工箱皮上料的流程，减少了劳动用工，实现封箱机辅料的自动供给；提高使用循环箱皮时的箱皮吸取和成型成功率，降低使用循环烟箱时封箱机故障停机率。

本发明提供了一种装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，其中，包括：

步骤s1、利用自动导引小车将辅料库中的箱皮运送到托盘上；

步骤s2、控制箱皮搬运机器人带动箱皮吸取组件和箱皮打开成型组件移动到所述托盘上方，并向下运动至与位于所述托盘最上方的箱皮接触；

步骤s3、控制所述箱皮吸取组件吸取放在所述托盘上的箱皮，并通过旋转将箱皮撑开为烟箱；

步骤s4、控制所述箱皮打开成型组件通过旋转机构对吸取的箱皮的窄边施加压力，以将箱皮撑开为烟箱；

步骤s5、控制箱皮搬运机器人吸附着成型的烟箱移动到装箱工位后，将烟箱放下。

如上所述的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，其中，优选的是，所述步骤s1、利用自动导引小车将辅料库中的箱皮运送到托盘上，具体包括：

利用自动导引小车将装有箱皮的若干托盘从辅料库运送到托盘工位。

如上所述的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，其中，优选的是，所述步骤s2、控制箱皮搬运机器人带动箱皮吸取组件和箱皮打开成型组件移动到所述托盘上方，并向下运动至与位于所述托盘最上方的箱皮接触，具体包括：

步骤s21、利用光电开关检测若干所述托盘工位上是否存在托盘，在所有托盘工位上均存在托盘时，执行步骤s22，在至少一个托盘工位上不存在托盘时，执行步骤s23；

步骤s22、基于箱皮检测传感器的检测结果，利用控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂带动所述箱皮吸取组件和所述箱皮打开成型组件按顺序移动到每个所述托盘上方，并向下运动至与位于所述托盘最上方的箱皮接触；

步骤s23、利用所述控制器向所述自动导引小车发送缺料指令，以使所述自动导引小车将装有箱皮的若干托盘从辅料库运送到托盘工位。

如上所述的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，其中，优选的是，所述步骤s22、基于箱皮检测传感器的检测结果，利用控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂带动所述箱皮吸取组件和所述箱皮打开成型组件按顺序移动到每个所述托盘上方，并向下运动至与位于所述托盘最上方的箱皮接触，具体包括：

步骤s221、利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂带动所述箱皮吸取组件和所述箱皮打开成型组件移动到所述托盘上方；

步骤s222、利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂带动所述箱皮吸取组件和所述箱皮打开成型组件匀速地垂直向下运动；

步骤s223、利用设置在所述箱皮吸取组件上的所述箱皮检测传感器，检测所述托盘最上方的箱皮与所述箱皮检测传感器之间的距离，在所述箱皮检测传感器检测到箱皮时，执行步骤s224，在所述箱皮检测传感器未检测到箱皮时，执行步骤s226；

步骤s224、在所述托盘最上方的箱皮与所述箱皮检测传感器之间的距离小于第一预设距离时，利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂带动所述箱皮吸取组件和所述箱皮打开成型组件减速地垂直向下运动；

步骤s225、在所述托盘最上方的箱皮与所述箱皮检测传感器之间的距离小于第二预设距离时，利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂带动所述箱皮吸取组件和所述箱皮打开成型组件停止向下运动，此时所述箱皮吸取组件的下端与位于所述托盘最上方的箱皮接触；

步骤s226、返回步骤s221，更换吸取其他托盘上的箱皮，并将空托盘从托盘工位运送到辅料库。

如上所述的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，其中，优选的是，所述步骤s224、在所述托盘最上方的箱皮与所述箱皮检测传感器之间的距离小于第一预设距离时，利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂带动所述箱皮吸取组件和所述箱皮打开成型组件减速地垂直向下运动，具体包括：

步骤s2241、在利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂带动所述箱皮吸取组件和所述箱皮打开成型组件减速地垂直向下运动的同时，利用设置在所述箱皮吸取组件上的箱皮条码阅读器，对所述托盘最上方的箱皮上的二维码或条形码进行扫描；

步骤s2242、利用所述控制器对所述箱皮条码阅读器的扫描结果与预设扫描结果进行比对；

步骤s2243、在未扫描到二维码或条码，或者扫描结果与预设扫描结果不匹配时，利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂将所述托盘最上方的箱皮抛弃至废弃箱皮存放区域。

如上所述的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，其中，优选的是，所述步骤s3、控制所述箱皮吸取组件吸取放在所述托盘上的箱皮，具体包括：

利用控制器控制所述箱皮吸取组件的电磁阀得电，以利用设置在所述吸盘安装座上的多个吸盘，对位于托盘最上方的箱皮进行吸取。

如上所述的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，其中，优选的是，所述步骤s4、控制所述箱皮打开成型组件通过旋转机构对吸取的箱皮的窄边施加压力，以将箱皮撑开为烟箱，具体包括：

步骤s41、在箱皮吸取组件吸取到位于托盘最上方的箱皮后，利用控制器控制所述箱皮搬运机器人的机械臂向上运动；

步骤s42、在所述箱皮搬运机器人的机械臂向上运动的距离超过烟箱的高度时，利用所述控制器控制所述箱皮打开成型组件的电磁阀得电，利用旋转气缸驱动活动成型板旋转，以使所述活动成型板对箱皮的窄边施加压力，将箱皮撑开为烟箱。

如上所述的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，其中，优选的是，所述步骤s5、控制箱皮搬运机器人吸附着成型的烟箱移动到装箱工位后，将烟箱放下，具体包括：

在箱皮搬运机器人吸附着成型的烟箱移动到装箱工位后，利用控制器控制所述箱皮吸取组件的电磁阀失电，以将烟箱放下。

如上所述的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，其中，优选的是，所述装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法还包括：

通过装箱机入口皮带机把条状盒装成品输送到装封箱机；

利用推烟装置将堆叠好的烟垛装入撑开的烟箱中；

利用烟箱封口组件对烟箱封口，得到产品烟箱。

本发明提供一种装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，无需传统封箱机的箱皮库，替代传统封箱机的箱皮吸取成型装置，无需人工搬运箱皮至纸箱库，取消人工箱皮上料的流程，减少了工人的劳动强度，适用于新箱皮、循环箱皮，箱皮吸取成型成功率高，实现了封箱机辅料的自动供给，箱皮运行稳定、高效、可靠。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法的实施例的流程图；

图2a和图2b分别为本发明提供的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型装置的实施例的不同侧面的结构示意图，其中，在图2a中，箱皮处于吸取状态，在图2b中，箱皮处于打开状态；

图3a和图3b分别为箱皮和箱皮打开为烟箱的结构示意图；

图4a和图4b分别为本发明提供的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型装置的箱皮吸取组件和箱皮打开成型组件的实施例的结构示意图，其中，在图4a中活动成型板处于水平状态，在图4b中活动成型板处于垂直状态。

附图标记说明：

1-箱皮搬运机器人2-箱皮吸取组件

3-装箱工位4-箱皮

5-废弃箱皮存放区域6-装箱机入口皮带机

7-推烟装置8-烟垛

9-烟箱封口组件10-成品烟箱

11-箱皮检测传感器12-箱皮条码阅读器

13-吸盘安装座14-吸盘

15-活动成型板16-托盘

17-箱皮打开成型组件41-长折边

42-短折边43-窄边

44-宽边4'-烟箱

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，本发明实施例提供了一种装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，该方法是基于一种装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型装置来实现，如图2所示，装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型装置包括箱皮搬运机器人1、箱皮吸取组件2、箱皮打开成型组件17、箱皮条码阅读器12和控制器(未示出)，其中，所述箱皮吸取组件2和所述箱皮打开成型组件17设置在所述箱皮搬运机器人1的工具前端上，所述箱皮吸取组件4用于吸取放在托盘16上的箱皮4，所述箱皮打开成型组件17通过旋转机构对箱皮4的窄边43施加压力，以将箱皮4撑开为烟箱；所述箱皮搬运机器人1用于带动所述箱皮吸取组件2和所述箱皮打开成型组件17移动到所述托盘16上方，并与位于所述托盘16最上方的箱皮4接触，以完成箱皮4的吸取成型动作，还用于将成型的烟箱移动到装箱工位3后将烟箱放下；所述箱皮条码阅读器12设置在所述箱皮吸取组件2上，用于在所述箱皮吸取组件2移动到箱皮4上方时发出扫描光线，读取箱皮4上面的品牌标识条形码或二维码；所述控制器与所述箱皮搬运机器人1、所述箱皮吸取组件2、所述箱皮打开成型组件17和所述箱皮条码阅读器12连接，用于控制所述箱皮搬运机器人1运动，并控制所述箱皮吸取组件2、所述箱皮打开成型组件17和所述箱皮条码阅读器12工作。

本实施例提供的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：

步骤s1、利用自动导引小车将辅料库中的箱皮运送到托盘16上。

具体地，利用自动导引小车将装有箱皮的若干托盘16从辅料库运送到托盘工位。在本发明中，托盘16的数量为2。

步骤s2、控制箱皮搬运机器人1带动箱皮吸取组件2和箱皮打开成型组件17移动到所述托盘16上方，并向下运动至与位于所述托盘16最上方的箱皮接触。

其中，所述箱皮搬运机器人1包括六轴机器人，作业半径为2m-3m，例如为2.5m，通过各轴的旋转实现箱皮的吸取、搬运、放置到位等功能。与普通机器人相比，六轴机器人可以提供更多的旋转角度，使得箱皮搬运机器人1的动作更加灵活。

在本发明的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法的一种实施方式中，所述步骤s2具体可以包括：

步骤s21、利用光电开关检测若干所述托盘工位上是否存在托盘，在所有托盘工位上均存在托盘16时，执行步骤s22，在至少一个托盘工位上不存在托盘16时，执行步骤s23。

步骤s22、基于箱皮检测传感器11的检测结果，利用控制器控制所述箱皮搬运机器人1的机械臂带动所述箱皮吸取组件2和所述箱皮打开成型组件17按顺序移动到每个所述托盘16上方，并向下运动至与位于所述托盘16最上方的箱皮4接触。

在本发明中，所述控制器为可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller，plc)，在本发明中，可编程控制器为高速plc，用于控制箱皮搬运机器人1、箱皮吸取组件2和箱皮打开成型组件17工作，具体用于控制箱皮搬运机器人1的运动和定位、控制箱皮吸取电磁阀和箱皮打开电磁阀的动作和异常报警等。

在本发明的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法的一种实施方式中，所述步骤s22具体可以包括：

步骤s221、利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人1的机械臂带动所述箱皮吸取组件2和所述箱皮打开成型组件17移动到所述托盘16上方。

步骤s222、利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人1的机械臂带动所述箱皮吸取组件2和所述箱皮打开成型组件17匀速地垂直向下运动。

步骤s223、如图3所示，利用设置在所述箱皮吸取组件2上的所述箱皮检测传感器11，检测所述托盘16最上方的箱皮4与所述箱皮检测传感器11之间的距离，在所述箱皮检测传感器11检测到箱皮时，执行步骤s224，在所述箱皮检测传感器11未检测到箱皮时，执行步骤s226。

其中，所述箱皮检测传感器11与所述控制器连接。具体地，所述箱皮检测传感器11为激光测距传感器，控制器还用于对箱皮检测器数据进行处理。这样，借助于箱皮检测传感器11，可以在箱皮吸取组件2和箱皮打开成型组件17向下移动到箱皮4正上方的过程中，使控制器根据箱皮检测传感器11检测的距离信息控制箱皮吸取组件2的吸取动作和箱皮打开成型组件17的烟箱打开动作。

步骤s224、在所述托盘16最上方的箱皮与所述箱皮检测传感器11之间的距离小于第一预设距离时，利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人1的机械臂带动所述箱皮吸取组件2和所述箱皮打开成型组件17减速地垂直向下运动。

示例性地，第一预设距离为20cm。

在本发明的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法的一种实施方式中，所述步骤s224具体可以包括：

步骤s2241、在利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人1的机械臂带动所述箱皮吸取组件2和所述箱皮打开成型组件17减速地垂直向下运动的同时，如图3所示，利用设置在所述箱皮吸取组件2上的箱皮条码阅读器12，对所述托盘16最上方的箱皮4上的二维码或条形码进行扫描。

其中，所述箱皮条码阅读器12与所述控制器连接，通过箱皮条码阅读器12，可以进行防差错处理，避免纸箱混牌生产。

步骤s2242、利用所述控制器对所述箱皮条码阅读器12的扫描结果与预设扫描结果进行比对。

步骤s2243、在未扫描到二维码或条码，或者扫描结果与预设扫描结果不匹配时，利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人1的机械臂将所述托盘16最上方的箱皮4抛弃至废弃箱皮存放区域5。

步骤s225、如图4a和图4b所示，在所述托盘16最上方的箱皮与所述箱皮检测传感器11之间的距离小于第二预设距离时，利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人1的机械臂带动所述箱皮吸取组件2和所述箱皮打开成型组件17停止向下运动，此时所述箱皮吸取组件2的下端与位于所述托盘16最上方的箱皮4接触。

示例性地，第二预设距离为5cm。

步骤s226、返回步骤s221，更换吸取其他托盘16上的箱皮，并将空托盘从托盘工位运送到辅料库。

步骤s23、利用所述控制器向所述自动导引小车发送缺料指令，以使所述自动导引小车将装有箱皮的若干托盘16从辅料库运送到托盘工位。

其中，自动导引小车与所述控制器连接，其作用一方面是将装有箱皮的托盘16从辅料库运送到托盘工位，另一方面是将空托盘从托盘工位运送到辅料库。

步骤s3、控制所述箱皮吸取组件2吸取放在所述托盘16上的箱皮。

在图2a中，箱皮处于吸取状态，在图2b中，箱皮处于打开状态。图3a和图3b分别示出了箱皮和箱皮打开为烟箱的结构示意图。图3a示出了长折边41、短折边42、窄边43和宽边44的位置关系，其中，宽边44的一边和窄边44相邻，另一边和长折边41相邻，短折边42的一边和长折边相邻，另一边和窄边相邻，图3b为窄边43和短折边42旋转，以使箱皮4撑开为烟箱4'。

如图4a和图4b所示，在本发明的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法的一种实施方式中，所述步骤s3具体可以包括：

利用控制器控制所述箱皮吸取组件2的电磁阀得电，以利用设置在所述吸盘安装座13上的多个吸盘14，对位于托盘16最上方的箱皮4进行吸取。

步骤s4、控制所述箱皮打开成型组件通过旋转机构对吸取的箱皮的窄边施加压力，以将箱皮撑开为烟箱。

在本发明的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法的一种实施方式中，所述步骤s4具体可以包括：

步骤s41、在箱皮吸取组件吸取到位于托盘16最上方的箱皮4后，利用所述控制器控制所述箱皮搬运机器人1的机械臂向上运动。

步骤s42、在所述箱皮搬运机器人1的机械臂向上运动的距离超过烟箱4'的高度时，利用所述控制器控制所述箱皮打开成型组件17的电磁阀得电，如图4a和图4b所示，利用旋转气缸驱动活动成型板15旋转，以使所述活动成型板15对箱皮4的窄边43施加压力，将箱皮4撑开为烟箱4'。

在图4a中活动成型板15处于水平状态，在图4b中活动成型板15处于垂直状态。

步骤s5、控制箱皮搬运机器人1吸附着成型的烟箱移动到装箱工位3后，将烟箱4'放下。

具体地，利用所述控制器控制箱皮搬运机器人1吸附着成型的烟箱4'移动到装箱工位3后，所述箱皮吸取组件的电磁阀失电，以将烟箱放下。

进一步地，所述装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法还包括：

步骤s5、通过装箱机入口皮带机6把条状盒装成品输送到装封箱机。

步骤s6、利用推烟装置7将堆叠好的烟垛8装入撑开的烟箱中。

步骤s7、利用烟箱封口组件9对烟箱封口，得到产品烟箱10。

更进一步地，所述装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法还包括：

步骤s8、利用与所述控制器连接的人机操作界面，调整所述箱皮搬运机器人1的运行参数，并显示报警信息。

其中，运行参数例如为吸取参数、搬运参数、放置到位参数等，报警信息例如为托盘工位上不存在托盘、托盘上不存在箱皮等。所述人机操作界面包括触控屏，其采用图形化软件界面。

目前的取箱工艺流程是垂直方向堆叠的纸箱库由下往上取或者侧放的纸箱库由左往右取，这两种传统的取箱方式均存在纸箱受力问题。由下往上取受纸箱重力影响，不能堆放太多；由左往右取受回收纸箱的折边影响，经常出现折边打不开；采用本发明的自动上料及吸取成型方法的取箱工艺流程是由上往下取，箱皮各个位置的受力均匀，因此，无论新箱皮或是回收循环利用的旧箱皮均能兼容适应。本发明的自动上料及吸取成型方法可以应用在yp11、yp13、yp18等传统封箱机上，取消箱皮库，通过箱皮搬运机器人1代替人工直接在托盘16上吸取箱皮，并打开箱皮为烟箱，运送至装箱工位。

本发明实施例提供的装封箱机箱皮的自动上料及吸取成型方法，无需传统封箱机的箱皮库，替代传统封箱机的箱皮吸取成型装置，无需人工搬运箱皮至纸箱库，取消人工箱皮上料的流程，减少了工人的劳动强度，适用于新箱皮、循环箱皮，箱皮吸取成型成功率高，实现了封箱机辅料的自动供给，箱皮运行稳定、高效、可靠；可以对箱皮进行防差错处理，防止箱皮错用的严重质量缺陷事故的发生。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。