多盒型自动装盒机的功能要求及装盒工艺流程

    当前很多中小企业应用的装盒机功能单一，不能适应不同尺寸的产品纸盒外包装，需重新设计或购置相应的装盒机，运营成本增大。通过装盒机各关键执行部件创新设计，能够满足适应产品多尺寸盒型的自动化包装，对中小型企业提高自动化作业效率、降低运营成本都具有重要的现实意义。

    沃尔康包装机自主研发一款能满足2种以上不同尺寸盒形的自动装盒机。自动装盒机包括机械结构和电控系统，因此需以研究对象的要求出发，设计其机械结构和电控系统，本文的研究重点是对机器机械结构进行研究。本章先对研究对象的几何参数和特性进行分析，然后从工艺要求出发，对自动装盒机整机机械机构进行方案设计与研究。

   1、研究对象几何参数

    本文研究对象为医用胶带和包装纸盒，纸盒为灰底白纸板，厚度约0.4mm，纸盒外形结构如图1所示，胶带外形结构如图2， 具体尺寸见表1。

    目标纸盒尺寸：（长*宽*高：L*W* H）mm；

    目标纸盒特征：挤压易变现，易弯折；

    目标胶带尺寸： (直径*长度： C* L1）；

    目标胶带特征：形状规则，不易变现，重量轻。

图1 纸盒结构示意图

图2 胶带结构示意图

表1 纸盒胶带几何参数表

    上述目标为研究对象，对适合不同长度纸盒和胶带自动装盒机的机械机构展开研究和设计，研发一款可适多盒形高速自动装盒机。

    2、装盒机的功能要求；

    本文的研究主要目的是研发一款适合两种及两种以上多盒形自动装盒机，通过对装盒机相关工艺执行机构的尺寸或位置关系调节，来适合多种盒形包装。此外，所设计的装盒机需要具备一下基本功能要求：

    1）适装盒形≥2种

    2）装盒速度≥60盒/min

    3）吸盒机构平稳且连续运行

    4）推料机构连续运行且有明显的急回特性

    5）盒支架、推料机构、封盒机构要求可调节

    6）吸盒机构、推料机构、封盒机构的顺序有效控制

    3、装盒工艺流程分析

    传统装盒机整个装盒工作流程比较复杂，是一个多工位、多工序的工作机器。机器工作主要包括吸盒、推料、传送、封盒等包装工艺[35。其中吸盒工艺包括取盒和放盒两个子工艺；封盒工艺包括折侧舌和折大舌两个子工艺，其中折大舌还包括预折大舌和推大舌。具体工序流程如图3所示。

    纸盒的初始状态如图3中工位1所示，装盒机的执行机构在不同的工位对纸盒和包装物料执行不同作用。吸盒机构将纸盒从盒支架上吸取下来，放置在传送装置上；推料机构将需要包装的物料推入打开的纸盒中；封盒机构对入料后的纸盒进行封盒，完成物料包装。

    在前期对单盒形样机制作和调查研究中发现，当纸盒展开后，其内部空间尺寸和填充物料尺寸相差很小时，因为纸盒侧舌的影响，会出现如图4所示情况，导致推料失败。

    为了解决上述问题，在本文的研究中，将对装盒工艺进行重新设计，新设计的装盒工艺流程与传统装盒机工艺流程类似，区别是增加一个预开侧舌工艺，在推料前把纸盒侧舌预打开，解决推料失败的问题。具体的工序路线如图5。 

    纸盒在完成取盒和放盒工序后，对纸盒的侧舌进行预打开，如图5工序3所示，便于对工序4和工序5的物料推进，然后对纸盒侧舌进行折舌，如图工序6，最后对纸盒进行预折大舌和推大舌，完成装盒。