赖丽娟 LAI Li-juan
（北京理工大学珠海学院，珠海 519088）
（Zhuhai College，Beijing Institute of Technology，Zhuhai 519088，China）
摘要：本文从空调行业的实际应用出发，通过对家电产品包装打包段封箱、套包、贴码技术的调研，着重对全过程智能化、自动化、无人化的研究，重点对其工艺流程、工作原理、控制技术、适用性进行阐述。总结了成品自动套包贴码机组技术应用的前景。
Abstract： Starting from the practical application of air conditioning industry， through the technology research of sealing， head collar， mark collating of electrical appliances product packaging， thia paper mainly study intelligent， automated， unmanned of the whole process， expounds the technological process， working principle， control technology， applicability of it in detail and summarizes the application prospect of automatic head collar and mark collating technology.
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关键词 ：智能自动化；自动套包贴码；在线打印贴标；控制技术
Key words： intelligent automation；automatic head collar and mark collating；online printing and labelling；control technology
中图分类号：TB486.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）19-0146-03
作者简介：赖丽娟（1976-），女，福建龙岩人，工程师，本科，主要研究方向为机械自动化、能源动力工程。
1 技术背景与必要性
纵观世界包装设备制造业发展，以信息技术为代表的现代科学技术发展，对包装设备制造业提出了更高、更新的要求，它已伴随着高新技术和新兴产业发展而共同进步，并充分体现出包装设备制造技术向智能化、柔性化、网络化、精密化、绿色化和全球化方向发展的总趋势和时代特征。总之，走向多功能和单一高速两极化，是世界包装设备制造技术的时代潮流。根据行业规划预测，到2015年，我国将进口超过1500亿元的包装设备。面对严峻的国际竞争及巨大的国内需求，必须开发新工艺、新技术，引进和使用新设备。目前国内家电企业成品包装基本上是采用人工包装，劳动强度大，工作效率低，为解决问题，需开发适用多品种，实现空调生产包装段全过程智能化、连续生产的全自动化生产设备，以达到最大限度地减低劳动强度、减员增效的目的。
2 全自动套箱及贴码技术
结合制造行业产品包装的多样性和复杂性，本设备实现该包装段全流程自动开箱、无人化上顶盖、自动封箱、自动装箱和自动贴条形码及其辅助输送定位等连续智能化、无人化生产。
2.1 系统工程布局图（图1）
2.2 系统构成表（表1）
2.3 系统自动作业工艺流程图（图2）
2.4 动作流程说明：①取欲开箱之未成型纸箱放入储料槽内，放下储料推板，吸箱吸盘吸附纸箱，经主推箱杆与辅助推箱杆后进行开箱作业；②设备开箱后通过两边夹送皮带输送，在纸箱输送过程中会通过封箱机，封箱机的贴带机头贴带轮进行封箱贴带；③纸箱封箱后通过滚筒线输送，推箱板将封箱后纸箱送至取箱机构位，取箱机构下降，吸盘吸附取箱，提升后移送至套箱位置；④空调经滚筒输送线输送，取箱机构取箱后，移送至套箱位置，产品输送线上产品定位，取箱机构下降，进行套箱作业；⑤产品套箱后通过滚筒线输送，输送至贴标限定位置时定位，贴标机对外箱进行实时打印贴2张条形码。贴标后产品通过滚筒输送线到下一步进行条码检测；⑥产品自动贴标后经滚筒输送线输送，设备自动进行条码检测，检没后产品通过滚筒输送线到下一步扎带；⑦设备自动进行条码检测后，经滚筒输送线输送，设备自动进行扎带。
2.5 机组工艺质量管控（表2）
2.6 主要组成及技术特点
2.6.1 自动开箱成型机 ①工艺概述：取欲开箱之未成型纸箱放入储料槽内，放下储料推板，吸箱吸盘吸附纸箱，经主推箱杆与辅助推箱杆后进行开箱作业。②特点：1）自动开箱机集自动开箱，自动折盖，自动封纸箱底部于一体，快速的完成纸箱的成型；2）此开箱机采用专业精密设计，全机采用凸轮连续系统，机器运转准确，稳定；3）成型及封箱采用无级变速控制，可任意调整速度，节省工时纸箱储存采用立式设计；4）可随时补充纸箱，无需停机，操作简单，容易调整，损坏纸箱担忧，无胶带时自动报警；5）可单机作业，也可以与自动化包装流水线配套使用。
2.6.2 空纸壳封箱机 ①工艺概述：产品通过两边夹送皮带输送，在纸箱输送过程中会通过封箱机，封箱机的贴带机头贴带轮进行封箱贴带。②特点：1）本系列是以单机机型，上下“一”字型自动封箱包装作业；2）传动设计方式，采用上下两侧传动送箱设计；3）适用纸箱规格内，手动调整（1分钟内）可完成。4）适用包装封箱类型，如：电视机、电脑、电风扇，较扁高型包装箱皆可采用。
2.6.3 取箱、套箱机 ①工艺概述：纸箱封箱后通过滚筒线输送，推箱板将封箱后纸箱送至取箱机构位，取箱机构下降，吸盘吸附取箱，提升后移送至套箱位置；产品输送线上产品定位，取箱机构下降，进行套箱作业。②特点：1）自动取箱、套箱机集自动取纸箱，产品定位，将纸箱套入产品于一体，快速的完成纸箱的取箱、套箱作业；2）此套箱机采用专业精密设计，全机采用凸轮连续系统，机器运转准确，稳定；3）快速取箱、产品定位精准，套箱稳定；4）取箱及套箱采用无级变速控制，可任意调整速度，节省工时纸箱储存采用立式设计；5）操作简单，容易调整，无需担心损坏纸箱；6）可单机作业，也可以与自动化包装流水线配套使用。
2.6.4 实时打印贴标机 ①采用热传打印技术，打印标识清晰美观。②打印内容可灵活改变，无需预先印刷，方便库存管理。③可根据用户要求选用Zebra或CAB打印引擎。④采用多种贴标方式，有气动、气吹、转脚贴、直接贴等，可满足不同应用场合的要求。⑤可以通过以太网或与该设备联网控制，方便传输各种打印信息。
条形码等级B级以上。
2.6.5 扫描检测设备 ①全部自主知识产权，32位ARM微处理器，解码、纠错能力更强。②USB接口为直接USB键盘输出，数据传输更快（行内其它公司产品一般为PS2键盘，再经数据线转USB键盘）。③超舒适按键手感，按键寿命更达到500万次。④手动触发/连续扫描。⑤支持红外自感应扫描，全面实现无人值守（选配功能）。⑥传输条码数据时：最多可自定义5个开始符/结束符，以实现一对多（一台PC/PLC主机对多台条码扫描器）通信。
3 创新技术及应用效果
自动套箱及贴条码机组是集产品识别、开箱成型、封箱、取箱、套箱、在线打印贴码、自动控制技术于一身的工作站。适用于制造业各类包装行业的大型产品套箱作业。
3.1 采用人机交互方式自动显示并采集实时产量、产品质量、设备运行数据，通过以太网传递到数据处理中心。
3.2 防错料系统 ①权限管理：不同级别人员具备不同的操作权限或采用密码设置方式；②上料防错：通过扫描（客户提供扫描终端）唯一条码可实现快速上料；③与线工控机（PT200电脑）连接智能提取数据；④整体动作相互协调又相互联锁，前序部件动作时，后序部件自动等待。
3.3 可预设50余种切换模式，不用更换零件即可切换多种套箱方式。不污染、损坏（划痕、破裂）包装箱表面质量（特别是印刷图案），开箱后的包装箱对角线误差≤10mm，两面的平行度误差≤10mm。
3.4 项目生产节拍≤13s，每班产能2500套，设备调整切换时间≤5min，可适用多品种产品的快速切换作业，同时满足机组生产线联机生产节拍。适用于制造行业包装段的套箱、贴条形码生产作业，可实现单线减少4名操作工的减员增效效果。
4 结论
全智能、自动化套包贴码技术的研究和应用实现了制造业生产过程中重体力岗位包装段的全过程智能化、自动化，无人化生产，降低劳动强度，实现了减员增效。项目应用前景广泛，具有可观的自动化减员增效推广价值和应用前景。
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参考文献：
[1]中外食品和包装机械[J].技术与市场.
[2]国家高技术智能机器人专家组中国兵器工业第210研究所.机器人技术与应用[M].
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