[01148710]一种瓶子分道输送及自动包装装置

①课题来源与背景 随着科技的发展,机器人被大量用于药品日用品的输送、收集,包装,装箱以及码垛等物流生产操作当中,成为了生产商在包装环节的强有力武器。经过多年的探索与进步,机器人在收集输送行业的应用已经开始慢慢走向成熟,其可靠性、工作效率及可操作性在不断提高,同时人工成本很大不断增加。在这样的背景下,研究与开发生产线上瓶子的收集输送装备与技术,对于提高生产线的自动化程度具有重大意义。 ②技术原理及性能指标 一种瓶子分道输送及自动包装装置,该装置包括输送及分道装置、搬运装置及组合包装装置;输送及分道装置用于将具有单个输送通道的直线输送线上的瓶子分流入多个分道输送线中等待搬运,搬运装置设置在输送及分道装置与组合包装装置之间,搬运装置用于将分道输送线末端的瓶子队列搬运到组合输送包装装置中,组合包装装置包括倒瓶传送机构、第一自动包装装置和第二自动包装装置,倒瓶传送机构包括分道板分道板安装在倒瓶传送机构的机架上,分道板将倒瓶传送机构上的瓶子分成两列平行输送,第一自动包装装置和第二包装装置结构相同且对称设置在倒瓶传送机构的两侧,瓶子经倒瓶传送机构输出到两列分别输送到对应的自动包装装置,第一自动包装装置包括送瓶机构、供膜机构和取膜及开膜机构,送瓶机构中第一放瓶板设置在倒瓶传送机构的输出端,第一分瓶板倾斜设置在机架上,套袋下板设置在第一放瓶板的外侧,瓶子运动随倒瓶传动机构运动到第一放瓶板上,瓶口向前倾倒在第一放瓶板上,利用第一放瓶板的高度差运动到套袋下板上,套袋上板在套袋下板的上方,套袋上板能够相对套袋下板上下运动;送袋的原理如下：供膜机构、取膜及开膜机构,供膜机构用于放置包装膜,取膜及开模机构用于从供膜机构取出包装膜并将包装膜微微撑开,并将包装膜套在套袋上板和套袋下板,套袋上板向上运动远离套袋下板将包装膜完全撑开,输出瓶机构中的承接板在承接板气缸的驱动下上提至套袋下板的下方5mm左右处,送瓶气缸推送第一放料板上的瓶子进入完全撑开的包装膜中,待瓶子进入包装膜后,套袋上板下行;送瓶气缸继续推送瓶子,压刀下行对包装膜的开口端进行压合,包装膜推出套袋上板和套袋下板,承接板将包装后的瓶子承接下来。 ③技术的创造性与先进性 该装置中第一自动包装装置包括送瓶机构、供模机构、取模及开模机构及输出瓶机构,送瓶机构利用倾斜的第一放瓶板来实现瓶子的统一姿态的倾倒,倾倒后的瓶子从分道板的下方输出,该种倾倒方式简单经济且稳定性高;供模机构、取模及开模机构采用开放性模块化设计,供膜机构包括传感器,传感器用以监测包装膜是否被吸起,从源头上防止PET瓶子漏套包装袋的情况,取模及开模机构中采用吸盘将包装膜微微撑开,吸盘的适应性强,取模及开模机构采用对称的抓手结构来将包装膜撑开一定角度,送袋机构利用套袋上板、套袋下板相对运动将包装膜完全撑开,套袋上板与套袋下板与包装膜为面接触,包装带撑开的高度均匀,有利于瓶子进入,套袋下板同时为待套袋瓶子的下端承载面,在装袋时避免了瓶子与包装膜的下内侧面发生干涉,从而有利于瓶子进入,装瓶的质量更高。 袋盒杆设置在袋盒上,袋盒杆对包装膜堆的上表面进行压紧,能有效解决吸盘吸取包装膜时产生的吸取不到或一次吸取过多包装膜的缺陷。 传统的PET瓶子套包装袋是在瓶子竖直站立的情况下进行套袋,套袋后需要包装袋的开口端进行压合,竖直套袋的聚氨酯瓶子在套袋后需要进行倾倒然后压合,增加了工序且压合的准确度依赖于套袋、倾倒工步的质量,该装置采用倾倒、套袋、压合的工序进行包装优化了生产工艺。 直线输送线上的瓶子经过分道机构分流入分道输送线中,从而实现瓶子的多排收集,搬运装置包括两台SCARA机器人,两台SCARA机器人用于从分道输送线的输出端搬运成列的瓶子放置到倒瓶传送机构中,瓶子的多排收集有利于提高直线输送线的输送速度及与SCARA机器人的搬运效率相互协调。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 本技术是基于现有的饮料生产厂的现有包装情况进行优化的设计,并进行了多种生产环境的模拟,对套袋效率和套袋质量的理论关系进行了详细分析,技术成熟可靠。本技术能够适应对当今主流材质的瓶子进行套包装袋,例如玻璃瓶、两片铝质易拉罐、三片易拉罐、纸塑复合材料,能够适应于化妆品,医药,保健,饮料等多种行业,具有极好的市场前景。采用自动化套袋代替人工套袋提高了产品包袋装置,简单人工操作失误造成的人身和设备伤害。 ⑤应用情况及存在的问题 该种技术已经应用于国内一知名饮料厂的PET瓶子套袋包装生产线中,采用该倾倒后包装套袋压合的生产工艺代替传统的竖直套袋后倾倒压合工艺,在实际应用过程中对上述装置中送瓶机构中局部机构进行优化,对套袋上板、套袋下板的材质进行了多种选型实验,对供膜机构的局部机构进行优化,缩短了套袋时间,套袋质量和效率明显提高;该装置正在积极开展应用于医药制品、化妆品等行业的研究。