一种基于智慧工厂的自动化包装装置及包装方法

技术领域

本发明涉及罐头包装技术领域，尤其涉及一种基于智慧工厂的自动化包装装置及包装方法。

背景技术

智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上，利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务；清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据，以及合理的生产计划编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体，构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂，是IBM“智慧地球”理念在制造业的实际应用的结果。

目前传统的鱼罐头工厂在进行包装的时候，部分是采用称重的方法，而另一部分在填充内部物料时，例如整条的鱼罐头加工时，因为鱼本身的个体化差异，所以放同样数量的鱼也会有差异，部分工厂采用切断部分鱼用来补充重量的办法，但是这样的操作不仅需要额外的设备、人力去称量鱼的重量，并且切断的鱼与整条混装后视觉效果较差，而产品在包装贴标签时，可能因为鱼罐头本身的低温环境，部分标签上的胶无法牢靠的粘贴罐体上导致脱落，因此本发明提出一种基于智慧工厂的自动化包装装置及包装方法来解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中费时费力称量重量、包装标签易脱落的问题，而提出的一种基于智慧工厂的自动化包装装置及包装方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于智慧工厂的自动化包装装置，一种基于智慧工厂的自动化包装装置，包括封口组件、偏转筛选结构、第三导轨、热风烘干机构、打标组件及传动带，所述偏转筛选结构的一端与封口组件相连通，所述偏转筛选结构的另一端与第三导轨左端相连通，所述热风烘干机构、打标组件均安装于第三导轨的顶部，所述热风烘干机构用于烘干鱼罐头表面水分，所述打标组件用于鱼罐头上表面贴标，且热风烘干机构设置于打标组件的左侧；

所述传动带有多个，且多个所述传动带分别安装于封口组件、偏转筛选结构及第三导轨上用于鱼罐头的传动。

为了清理罐头表面灰尘，优选地，所述封口组件包括第一导轨、气泵、罐头封口机及风管，所述气泵与第一导轨的底部固定连接，所述风管的一端与第一导轨靠近传动带的一侧相连通，且风管的另一端与气泵的送风端相连通。

为了将鱼罐头扶正，进一步地，所述封口组件还包括第一电动推杆、扶正板，所述第一电动推杆、扶正板均有两个，两个所述第一电动推杆分别安装于第一导轨的正面、背面，两个所述扶正板均设置于第一导轨的顶部，且两个扶正板均与相邻所述第一电动推杆的输出杆相连。

为了根据罐头的重量对于罐头进行筛分，优选地，所述偏转筛选结构包括第二导轨、液压杆及筛选定位台，所述第二导轨与筛选定位台滑动连接，多个所述液压杆均安装于筛选定位台的内部，且多个液压杆输出杆的顶端均与第二导轨相连；所述偏转筛选结构还包括压力传感器、锥形齿板、锥形传动齿轮及偏转导轨，所述锥形传动齿轮的数量有多个，且多个锥形传动齿轮均安装于筛选定位台的内部，多个所述锥形传动齿轮用于提供锥形齿板与偏转导轨之间的传动效果，且相邻两个锥形传动齿轮相互啮合，顶端所述锥形传动齿轮与锥形齿板啮合，且偏转导轨的底部贯穿筛选定位台并与相邻所述锥形传动齿轮固定连接，上升压力传感器安装于偏转导轨的顶部，上升偏转导轨上也安装有传动带，且压力传感器的顶部与相邻传动带的底部贴合。

为了对于罐头表面灭菌消毒，进一步地，所述第二导轨的顶部固定安装有遮光盖，且遮光盖内壁的顶部安装有紫外线灭菌灯。

为了标签纸可以与罐头黏贴的更加紧密，进一步地，所述热风烘干机构包括烘干箱、风泵、防尘网及加热丝，所述风泵、防尘网及加热丝的数量均有三个，所述风泵的进风端与防尘网相连通，所述加热丝设置于风泵的出风端。

为了对于罐顶贴入标签，优选地，所述打标组件包括打标箱、液压推杆、压板及标签纸填充槽，所述液压推杆及压板的数量均为三个，所述液压推杆安装于打标箱的顶部，压板与打标箱的内壁滑动连接，且液压推杆的输出端与压板固定。

为了对于整个装置实现智能化控制，优选地，所述封口组件、偏转筛选结构、第三导轨的底部均安装有多个用于支撑该自动包装化装置的支撑架，且偏转筛选结构的正面安装有用于控制封口组件、偏转筛选结构、热风烘干机构、打标组件及传动带的中控面板。

一种基于智慧工厂的自动化包装装置的包装方法，该包装方法包括以下步骤：

步骤A：将未封口但是内部填充固定数量的鱼罐头放入封口组件内的传动带上以后，第一电动推杆自底部吸入风后放通过风管输送到传动带上方；

步骤Aa：两个第一电动推杆带动扶正板将鱼罐头调整到中心位置处后，通过传动带运输到罐头封口机内压盖，完成鱼罐头封口、初步包装；

步骤B：当封口组件上的鱼罐头移动到第二导轨上的传动带之后，因为鱼罐头的自重，并且每个鱼罐头内鱼的数量相同、质量不一，下压液压杆以后，锥形齿板向下移动，带动多个锥形传动齿轮转动之后，最终带动偏转导轨根据鱼罐头的自重转动到不同的角度；

步骤Ba：当偏转导轨旋转到对应角度时，此时偏转导轨远离第二导轨的一端与第三导轨三个开口中对应重量的开口相匹配，即鱼罐头从偏转筛选结构上的传动带运送到对应第三导轨上的传动带；

步骤Bb：当鱼罐头离开偏转导轨上的传动带之后，压力传感器感受不到鱼罐头的压力之后，启动液压杆带动第二导轨上升恢复到原位，此时偏转导轨也会转动到初始位置；

步骤C：鱼罐头通过第三导轨上的传动带进入热风烘干机构烘干；

步骤Ca：鱼罐头离开热风烘干机构以后进入打标组件，从标签纸填充槽侧边塞入标签纸以后，当有鱼罐头到压板的正下方时，液压推杆带动压板向下移动，将标签纸上对应的标签卡入鱼罐头的顶部，完成包装；

步骤D：完成包装以后，从第三导轨的右端收集，随后装箱或装车。

与现有技术相比，本发明提供了一种基于智慧工厂的自动化包装装置，具备以下有益效果：

1、该基于智慧工厂的自动化包装装置，可以将每个罐头里都装入相同数量、外观完整的鱼之后，根据偏转筛选结构、第三导轨可以将不同重量的罐头实现分类售卖，既可以保证产品的经济效益，又可以保证产品内外包装的美观性，避免每一个罐头都需要称重而需要的额外人力、设备，有效降低了设备的使用成本。

2、该基于智慧工厂的自动化包装装置，通过智能化的启闭封口组件、偏转筛选结构、热风烘干机构及打标组件，有效的提高了整个装置的工作效率，能够详细的对于每一个罐头进行封口、包装、分类。

3、该基于智慧工厂的自动化包装装置，在打标组件之前加设热风烘干机构，能够进一步清理水渍、灰尘的同时，加温罐顶，这样再打标组件内压上标签纸时，标签纸与罐头之间接触的胶会略微融化，使标签纸黏贴的更加紧密。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于智慧工厂的自动化包装装置第一视角的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于智慧工厂的自动化包装装置第二视角的立体结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于智慧工厂的自动化包装装置第三视角的立体结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于智慧工厂的自动化包装装置中偏转筛选结构部分的正视剖面结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于智慧工厂的自动化包装装置中热风烘干机构部分的侧视剖面结构示意图；

图6为本发明提出的一种基于智慧工厂的自动化包装装置中打标组件部分的侧视剖面结构示意图。

图中：1、封口组件；11、第一导轨；12、第一电动推杆；13、气泵；14、扶正板；15、罐头封口机；16、风管；2、偏转筛选结构；21、第二导轨；22、遮光盖；23、压力传感器；24、液压杆；25、筛选定位台；26、锥形齿板；27、锥形传动齿轮；28、偏转导轨；3、第三导轨；4、热风烘干机构；41、烘干箱；42、风泵；43、防尘网；44、加热丝；5、打标组件；51、打标箱；52、液压推杆；53、压板；54、标签纸填充槽；6、中控面板；7、支撑架；8、传动带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-6，一种基于智慧工厂的自动化包装装置，包括封口组件1、偏转筛选结构2、第三导轨3、热风烘干机构4、打标组件5及传动带8，偏转筛选结构2的一端与封口组件1相连通，偏转筛选结构2的另一端与第三导轨3左端相连通，热风烘干机构4、打标组件5均安装于第三导轨3的顶部，热风烘干机构4用于烘干鱼罐头表面水分，打标组件5用于鱼罐头上表面贴标，且热风烘干机构4设置于打标组件5的左侧；

传动带8有多个，且多个传动带8分别安装于封口组件1、偏转筛选结构2及第三导轨3上用于鱼罐头的传动。

在一种实施方式中，参阅图2，封口组件1包括第一导轨11、气泵13、罐头封口机15及风管16，气泵13与第一导轨11的底部固定连接，风管16的一端与第一导轨11靠近传动带8的一侧相连通，且风管16的另一端与气泵13的送风端相连通；利用气泵13、风管16可以使用风力将表面灰尘吹走。

在一种实施方式中，参阅图2，封口组件1还包括第一电动推杆12、扶正板14，第一电动推杆12、扶正板14均有两个，两个第一电动推杆12分别安装于第一导轨11的正面、背面，两个扶正板14均设置于第一导轨11的顶部，且两个扶正板14均与相邻第一电动推杆12的输出杆相连。利用第一电动推杆12、扶正板14可以将鱼罐头扶正，方便罐头封口机15封口。

在一种实施方式中，参阅图4，偏转筛选结构2包括第二导轨21、液压杆24及筛选定位台25，第二导轨21与筛选定位台25滑动连接，多个液压杆24均安装于筛选定位台25的内部，且多个液压杆24输出杆的顶端均与第二导轨21相连；偏转筛选结构2还包括压力传感器23、锥形齿板26、锥形传动齿轮27及偏转导轨28，锥形传动齿轮27的数量有多个，且多个锥形传动齿轮27均安装于筛选定位台25的内部，多个锥形传动齿轮27用于提供锥形齿板26与偏转导轨28之间的传动效果，且相邻两个锥形传动齿轮27相互啮合，顶端锥形传动齿轮27与锥形齿板26啮合，且偏转导轨28的底部贯穿筛选定位台25并与相邻锥形传动齿轮27固定连接，上升压力传感器23安装于偏转导轨28的顶部，上升偏转导轨28上也安装有传动带8，且压力传感器23的顶部与相邻传动带8的底部贴合，偏转筛选结构2可以根据罐头的重量对于罐头进行筛分，从而方便对应第三导轨3上不同的轨道。

在一种实施方式中，参阅图4，第二导轨21的顶部固定安装有遮光盖22，且遮光盖22内壁的顶部安装有紫外线灭菌灯；在进行罐头重量十分的同时，对于罐头表面灭菌消毒。

在一种实施方式中，参阅图5，热风烘干机构4包括烘干箱41、风泵42、防尘网43及加热丝44，风泵42、防尘网43及加热丝44的数量均有三个，风泵42的进风端与防尘网43相连通，加热丝44设置于风泵42的出风端；风泵42吸入空气并且通过加热丝44加热后吹在鱼罐头的顶部，进一步烘干鱼罐头外表面的同时对于盖体顶部加热，让打标组件5给罐头顶部贴标的时候标签纸可以与罐头黏贴的更加紧密。

在一种实施方式中，参阅图6，打标组件5包括打标箱51、液压推杆52、压板53及标签纸填充槽54，液压推杆52及压板53的数量均为三个，液压推杆52安装于打标箱51的顶部，压板53与打标箱51的内壁滑动连接，且液压推杆52的输出端与压板53固定；设置有打标组件5可以对于罐顶贴入标签。

在一种实施方式中，参阅图1，封口组件1、偏转筛选结构2、第三导轨3的底部均安装有多个用于支撑该自动包装化装置的支撑架7，且偏转筛选结构2的正面安装有用于控制封口组件1、偏转筛选结构2、热风烘干机构4、打标组件5及传动带8的中控面板6，设置有支撑架7可以将整个装置抬起，并且中控面板6的设计可以对于封口组件1内部的气泵13的风力、第一电动推杆12带动扶正板14的推动距离，对于偏转筛选结构2内的液压杆24复位时间、压力传感器23传递信息后对于液压杆24的控制、遮光盖22内部紫外线灭菌灯的开闭，对于热风烘干机构4内的风泵42、加热丝44的启闭，打标组件5内多个液压推杆52的启闭均可以进行手动、自动的控制，中控面板6内部的控制芯片为市面上任意一款可以公开购买到，并且包含信号接收、发送、控制功能的芯片即可。

一种基于智慧工厂的自动化包装装置的包装方法，该包装方法包括以下步骤：

步骤A：将未封口但是内部填充固定数量的鱼罐头放入封口组件1内的传动带8上以后，第一电动推杆12自底部吸入风后放通过风管16输送到传动带8上方；

步骤Aa：两个第一电动推杆12带动扶正板14将鱼罐头调整到中心位置处后，通过传动带8运输到罐头封口机15内压盖，完成鱼罐头封口、初步包装；

步骤B：当封口组件1上的鱼罐头移动到第二导轨21上的传动带8之后，因为鱼罐头的自重，并且每个鱼罐头内鱼的数量相同、质量不一，下压液压杆24以后，锥形齿板26向下移动，带动多个锥形传动齿轮27转动之后，最终带动偏转导轨28根据鱼罐头的自重转动到不同的角度；

步骤Ba：当偏转导轨28旋转到对应角度时，此时偏转导轨28远离第二导轨21的一端与第三导轨3三个开口中对应重量的开口相匹配，即鱼罐头从偏转筛选结构2上的传动带8运送到对应第三导轨3上的传动带8；

步骤Bb：当鱼罐头离开偏转导轨28上的传动带8之后，压力传感器23感受不到鱼罐头的压力之后，启动液压杆24带动第二导轨21上升恢复到原位，此时偏转导轨28也会转动到初始位置；

步骤C：鱼罐头通过第三导轨3上的传动带8进入热风烘干机构4烘干；

步骤Ca：鱼罐头离开热风烘干机构4以后进入打标组件5，从标签纸填充槽54侧边塞入标签纸以后，当有鱼罐头到压板53的正下方时，液压推杆52带动压板53向下移动，将标签纸上对应的标签卡入鱼罐头的顶部，完成包装；

步骤D：完成包装以后，从第三导轨3的右端收集，随后装箱或装车。

进一步的，罐头封口机15为现有技术中任意一款为鱼罐头下压封口的机器。

进一步的，多个液压杆24受到罐头本身重量所产生的压力之后，伸缩杆向下缩回的距离，即第二导轨21下降的形成，是可以通过中控面板6进行调节的，调节液压杆24内部的压力形成一个类似于弹簧缓冲的效果，例如调节罐头在200g-300g是一个档位，此时第二导轨21几乎不下降，即偏转导轨28几乎不转动，即罐头进入第三导轨3的正前方通道，300g-400g是一个档位，此时第二导轨21下降一半左右，即罐头进入第三导轨3的中间通道，400g-500g是一个档位，此时第二导轨21下降直到锥形齿板26的最上端与相邻锥形传动齿轮27啮合，此时罐头进入第三导轨3的最后方通道，另一种方式则可以使用不可以调整的液压杆24，在此液压杆24的外部套入弹簧即可。

本发明中，当有一个未封口但是内部填充好物品鱼罐头从该装置左侧进入时，首先经过封口组件1内的传动带8到达风管16位置处，此时第一电动推杆12自底部吸入风后通过风管16输送到传动带8上方，可以将鱼罐头表面的液体、灰尘吹开，再经过罐头封口机15封口初步包装以后，进入第二导轨21，根据鱼罐头的重量，第二导轨21带动锥形齿板26下压到对应的高度，此时，与锥形齿板26直接接触的锥形传动齿轮27转动，最顶端的锥形传动齿轮27依次带动下方及右侧的两个锥形传动齿轮27转动，最终带动偏转导轨28偏转到对应的角度以后，例如最重的鱼会将锥形齿板26压到最低点，此时锥形传动齿轮27的转动角度最大，再根据图1和图3所示，会将偏转导轨28转动到离图1中初始位置最远的地方，即图1中第三导轨3最后方的通道，而最轻的则基本不会使偏转导轨28偏转，在鱼罐头进入第三导轨3上对应的传动带8时，通过传动带8将鱼罐头先送入热风烘干机构4，风泵42吸入空气并且通过加热丝44加热后吹在鱼罐头的顶部，进一步烘干鱼罐头外表面的同时对于盖体顶部加热，随后进入打标组件5完成贴标工作并且标签纸的一端可以连接一个现有技术中的收卷机，可以在该位置处的标签纸包装完成以后，收卷机拉动标签纸填充槽54内的标签纸更换下一轮，当鱼罐头通过第三导轨3上的传动带8移动到该装置的右端后，可以根据需要连接冷藏设备、纸箱打包设备，或直接装车；

该装置根据偏转筛选结构2、第三导轨3可以将不同重量的罐头实现分类售卖，既可以保证产品的经济效益，又可以保证产品内外包装的美观性，避免每一个罐头都需要称重而需要的额外人力、设备，有效降低了设备的使用成本，通过智能化的启闭封口组件1、偏转筛选结构2、热风烘干机构4及打标组件5，有效的提高了整个装置的工作效率，能够详细的对于每一个罐头进行封口、包装、分类，在打标组件5之前加设热风烘干机构4，能够进一步清理水渍、灰尘的同时，加温罐顶，这样再打标组件5内压上标签纸时，标签纸与罐头之间接触的胶会略微融化，使标签纸黏贴的更加紧密。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。