本發(fā)明涉及包裝設備，特別是涉及一種用于將杯裝食品進行裝箱的設備及使用該種設備進行裝箱的方法。

背景技術：

杯裝食品即采用杯狀容器進行盛載的食品類型，如杯面、杯裝雪糕、咖啡等。這些食品雖然已經(jīng)采用杯狀容器進行盛載和包裝，但通常都不適合于運輸，故而還需要利用包裝箱對這些杯裝食品進行二次包裝。而為了盡可能增加容量和降低包裝成本，在同一個包裝箱內(nèi)除了需要多排多列地放置之外，通常還需要進行多層地放置。在多層放置時，為了提高包裝的穩(wěn)定性和更好地保護產(chǎn)品，各層杯裝食品之間需要放置隔紙板，使其既可以對其上的產(chǎn)品進行支撐，又可以分隔下層產(chǎn)品以作保護。

在現(xiàn)有的杯裝食品包裝生產(chǎn)中，自動化生產(chǎn)設備仍然難以普及，而是更多地依靠人工進行包裝。即使在使用自動化生產(chǎn)設備的企業(yè)中，這些設備的自動化程度依然不足，例如紙箱需要工人折好后放入輸送帶，又如隔紙板的放置也需要人工完成，而且這些設備的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)一般都過于復雜，導致設備維護困難，工作效率低下。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種自動化程度高的杯裝食品裝箱設備及其裝箱方法，以提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明所述的杯裝食品裝箱設備，包括輸送杯裝食品的杯裝輸送帶，輸送紙箱的紙箱輸送帶，將杯裝輸送帶上的杯裝食品抓取至紙箱輸送帶上的紙箱內(nèi)的抓取機器人，和將隔紙板輸送至紙箱內(nèi)的隔紙板輸送機構(gòu)；杯裝輸送帶上裝有向下凹陷以放置杯裝食品的進料模具，杯裝輸送帶沿輸送方向依次設置有放入杯裝食品的加料工位、檢測杯裝食品是否合格的檢測工位和與抓取機器人相對應的抓取工位；杯裝輸送帶檢測工位處裝有檢測傳感器，檢測傳感器將檢測信號發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測信號控制抓取機器人運動；紙箱輸送帶的兩端分別連接有將空紙箱輸入的輸箱機構(gòu)，和對滿載紙箱進行打包的封箱機。

本發(fā)明所述的杯裝食品裝箱方法，包括以下步驟：

A、杯裝食品進入杯裝輸送帶加料工位，而紙箱進入紙箱輸送帶；

B、杯裝食品隨杯裝輸送帶移動至檢測工位，檢測傳感器檢測杯裝輸送帶上的杯裝食品是否合格，并將檢測信號發(fā)送至控制系統(tǒng)；

C、若控制系統(tǒng)接收到檢測傳感器的合格信號，控制抓取機器人抓取杯裝輸送帶上的杯裝食品；若控制系統(tǒng)接收到不合格信號，則抓取機器人不動作；

D、抓取機器人向紙箱放滿一層杯裝食品后，隔紙板輸送機構(gòu)向紙箱輸送一張隔紙板；

E、待紙箱完全放滿杯裝食品后，紙箱輸送帶帶動滿載紙箱移至封箱機，由封箱機打包后送出，完成杯裝食品的裝箱工作。

本發(fā)明所述的杯裝食品裝箱設備及其裝箱方法，杯裝輸送帶和紙箱輸送帶分別輸送杯裝食品和紙箱，且紙箱輸送帶之外還有輸箱機構(gòu)將紙箱輸入，輸入后的杯裝食品由抓取機器人裝入紙箱內(nèi)，且另外設置有專門放置隔紙板的隔紙板輸送機構(gòu)，直至裝箱工作完成后，由封箱機打包再運出。其整個生產(chǎn)過程，無論是杯裝食品還是紙箱，均由設備自動化完成，極大地提高了工作效率。

附圖說明

圖1是杯裝食品裝箱設備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示杯裝食品裝箱設備的吸盤組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1所示杯裝食品裝箱設備的隔紙板輸送機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4、5是圖3所示隔紙板輸送機構(gòu)的兩個不同側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖3所示隔紙板輸送機構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

一種杯裝食品裝箱設備，包括輸送杯裝食品的杯裝輸送帶1，輸送紙箱的紙箱輸送帶2，將杯裝輸送帶上的杯裝食品抓取至紙箱輸送帶上的紙箱內(nèi)的抓取機器人3，和將隔紙板輸送至紙箱內(nèi)的隔紙板輸送機構(gòu)4；杯裝輸送帶上裝有向下凹陷以放置杯裝食品的進料模具，杯裝輸送帶沿輸送方向依次設置有放入杯裝食品的加料工位、檢測杯裝食品是否合格的檢測工位和與抓取機器人相對應的抓取工位；杯裝輸送帶檢測工位處裝有檢測傳感器，檢測傳感器將檢測信號發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測信號控制抓取機器人運動；紙箱輸送帶的兩端分別連接有將空紙箱輸入的輸箱機構(gòu)，和對滿載紙箱進行打包的封箱機5。

所述的杯裝食品裝箱設備，杯裝輸送帶1的末端下方設有回收桶。以便于不合格產(chǎn)品直接掉入回收桶內(nèi)，快速方便地進行回收。

抓取機器人3的抓取末端為吸盤組6，吸盤組包括若干排和若干列的吸盤，且排和列的數(shù)量與紙箱內(nèi)可容納杯裝食品的數(shù)量一致；杯裝輸送帶1上沿垂直于輸送的方向設有等于吸盤組單排吸盤數(shù)量的進料模具，另有伺服電機連接并帶動杯裝輸送帶運動，伺服電機每次帶動杯裝輸送帶運動的行程等于單列杯裝食品的總距離。該種結(jié)構(gòu)可以令機器人每抓取一次產(chǎn)品即可放滿一層的紙箱空間，而伺服電機又帶動杯裝輸送帶行進一層杯裝食品的距離，由此使得工作更加方便快速，極大地提高了工作效率。

所述的杯裝食品裝箱設備，隔紙板輸送機構(gòu)4包括固定安裝的機架41，機架上安裝有可升降的承接板42和驅(qū)動承接板運動的升降驅(qū)動器43，機架的頂部安裝有水平導軌44，另有沿水平導軌運動的安裝座45和驅(qū)動安裝座運動的水平驅(qū)動器46，安裝座的下方安裝有用于吸附隔紙板的吸盤47，還有檢測承接板上的隔紙板的位置的檢測裝置，當承接板上的隔紙板上升至設定高度后，檢測裝置得到檢測信號并反饋至控制系統(tǒng)，吸盤將頂層的隔紙板吸起并沿水平導軌送至設定工位后放下隔紙板。工作時，將隔紙板放在承接板上，待需要向紙箱輸送隔紙板時，升降驅(qū)動器帶動隔紙板上升，直至上升到設定位置，檢測裝置得到檢測信號后，承接板停止而吸盤下降并將隔紙板吸附后上升復位，水平驅(qū)動器再帶動吸盤及其上的隔紙板水平移動至設定放下隔紙板的放紙工位，然后吸盤停止對隔紙板作用，隔紙板因重力作用下落，如紙箱設置于放紙工位下方，隔紙板可以直接落入紙箱內(nèi)；如紙箱設置于其它地方，則隔紙板可以在導向結(jié)構(gòu)的導向作用下落入紙箱，完成隔紙板的放置工作。該隔紙板輸送機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，利用升降及水平輸送即可滿足生產(chǎn)所需，同時使得結(jié)構(gòu)緊湊，既有利于減小設備體積，又可以減小工作行程，其可以快速、穩(wěn)定地進行隔紙板的輸送，提高生產(chǎn)效率。所述的隔紙板輸送機構(gòu)，承接板可以持續(xù)地承托隔紙板，待吸盤取走頂層的隔紙板后再上升一定距離，使次一層的隔紙板等待吸盤取走，但這必然導致承接板上的隔紙板使用完畢后再下降，并等待重新放紙，而在這一過程中，吸盤無法工作，設備只能停止等待，導致生產(chǎn)效率受到極大的限制，有鑒于此，可以在機架41上裝有承托隔紙板的托紙組件48，當承接板42帶動其上的隔紙板上升至設定位置時，托紙組件移動至隔紙板下方，承接板下降而使隔紙板放置于托紙組件上，具體地，可以承接板的側(cè)邊設置向內(nèi)凹陷的凹臺，托紙組件可水平移動至凹臺下方，或可伸縮地伸展至凹臺下方，然后承接板下降，隔紙板即放置于托紙組件上，然后承接板重新下降取隔紙板，而吸盤則持續(xù)工作，不會有等待浪費，有效地提高了工作效率。若吸盤停止作用后隔紙板直接掉落至紙箱內(nèi)，則隔紙板在掉落的過程中很可能會因空氣阻力或與紙箱間的對準程度導致錯位，為了解決這一問題，在水平導軌44下方設有對隔紙板進行導向的導桿，導桿的末端指向紙箱的上方開口，從而使得隔紙板從吸盤下落后可以掉落至導桿上，然后沿著導桿準確地進入紙箱，提高工作的準確性。機架41上位于承接板42的外側(cè)設有限制隔紙板位置的限位柱49，當承接板位于下方的等待上紙工位時，限位柱位于承接板的外側(cè)，使得向承接板放置隔紙板時可以更加方便快速地完成；而為了滿足不同尺寸隔紙板的生產(chǎn)需要，可以將限位柱48設置為可水平移動，另有帶動限位柱移動的調(diào)節(jié)桿40，從而在放入隔紙板時通過調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)限位柱的位置，使得隔紙板不會松散，提高吸盤吸附隔紙板的穩(wěn)定性和準確性。水平驅(qū)動器46包括與水平導軌44相平行的驅(qū)動導軌，驅(qū)動導軌的兩端安裝有推動安裝座45移動的推動件，該種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動器通過排氣閥即可控制工作，使得其工作更加準確、快速。

一種杯裝食品裝箱方法，包括以下步驟：

A、杯裝食品進入杯裝輸送帶加料工位，而紙箱進入紙箱輸送帶；

B、杯裝食品隨杯裝輸送帶移動至檢測工位，檢測傳感器檢測杯裝輸送帶上的杯裝食品是否合格，并將檢測信號發(fā)送至控制系統(tǒng)；

C、若控制系統(tǒng)接收到檢測傳感器的合格信號，控制抓取機器人抓取杯裝輸送帶上的杯裝食品；若控制系統(tǒng)接收到不合格信號，則抓取機器人不動作；

D、抓取機器人向紙箱放滿一層杯裝食品后，隔紙板輸送機構(gòu)向紙箱輸送一張隔紙板；

E、待紙箱完全放滿杯裝食品后，紙箱輸送帶帶動滿載紙箱移至封箱機，由封箱機打包后送出，完成杯裝食品的裝箱工作。

在步驟A中，輸箱機構(gòu)將紙箱輸入紙箱輸送帶，然后隔紙板輸送機向紙箱底部輸送一張隔紙板；以此穩(wěn)固紙箱的底部，提高對產(chǎn)品的保護能力。在步驟C中，紙箱輸送帶上裝有檢測是否有紙箱的紙箱檢測傳感器，當抓取機器人抓取產(chǎn)品后，控制系統(tǒng)接收到紙箱檢測傳感器的有箱信號，再控制抓取機器人將產(chǎn)品放入紙箱內(nèi)，否則抓取機器人不動作；當檢測到杯裝輸送帶上的產(chǎn)品為不合格后，機器人不動作，不合格產(chǎn)品沿杯裝輸送帶掉落至回收桶內(nèi)；通過該設置，可以確保抓取機器人抓取產(chǎn)品后順利放入紙箱內(nèi)，同時又可以快速方便地進行不合格品的回收。

所述的杯裝食品裝箱方法，杯裝輸送帶在帶動杯裝食品移動時，由伺服電機每次帶動其移動一個步長，該步長的距離與吸盤組對應的單列杯裝食品的總距離相等。使得杯裝食品的運輸可以與抓取機器人相配合，每次抓取一層數(shù)量的杯裝食品，從而提高工作效率。