CN108928526B - 用于容器外包装的打开设备及其打开方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于容器外包装的打开设备，包括：切膜装置，用于对瓶包材三个侧围面的包装膜进行切割，使包装膜的顶膜和底膜仅在一连接边保持连接；翻转膜装置，用于夹住顶膜与连接边相对的一侧，使顶膜绕连接边向上翻转打开。本方案减少了执行机构的动作次数，明显提升拆包机的工作效率。具有结构简单，工作效率高等特点。本发明应用于制药生产设备技术领域。

Description

用于容器外包装的打开设备及其打开方法

技术领域

本发明属于制药生产设备技术领域，具体涉及一种用于容器外包装的打开设备及其打开方法。

背景技术

现有的口服液瓶、安瓿、西林瓶等瓶类的包装，其中一种是全塑膜瓶包材，是在药瓶等容器瓶的外部设置热收缩覆膜进行包裹，在进入洗瓶机进瓶网带之前，需要将热收缩覆膜进行拆除。目前行业内大多采用人工拆除包材膜、人工收集废料，劳动强度大，且枯燥而无味容易出现人为因素的掉瓶、倒瓶现象，自动化程度低。

而目前少有的自动拆包方案，是采用绕瓶包材环切一周的环切塑膜方式，具有以下不足：

其一，切割的路线比较长，导致切膜效率不高，降低了拆包效率；

其二，塑膜被切割成相互分离的至少两部分以上，各部分都贴覆于瓶包材上，需要不同的执行机构去处理分开的塑膜，导致整机结构复杂；

其三，需要进行至少两次瓶与塑膜分离动作，导致工作效率低。例如：

申请号为201621019043.5的专利文献公开了一种智能拆包***，包括第一输送通道、第二输送通道、吸盒固定件、转运装置、瓶盒切膜平台、切膜机械手和切膜组件，即是通过切膜机械手带动切膜组件围绕被所述吸盒固定件吸住的瓶盒转动以将各个侧面的覆膜切开。当覆膜被切分成相互分离的两部分后，即需要分别对顶膜和底膜进行去膜操作。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于容器外包装的打开设备，包括：

切膜装置，用于对瓶包材三个侧围面的包装膜进行切割，使包装膜的顶膜和底膜仅在一连接边保持连接；

翻转膜装置，用于夹住顶膜与所述连接边相对的一侧，使顶膜绕所述连接边向上翻转打开。

优选地，所述切膜装置包括：四轴机器人和设于四轴机器人上的一割刀，用于沿所述瓶包材的周向方向对包装膜进行连续切割。

优选地，所述切膜装置包括：三把切刀，用于分别对瓶包材三个侧围面的包装膜进行切割。

优选地，所述切膜装置还包括：

纵向移包机构，用于使瓶包材纵向移动；

驱动气缸；

所述三把切刀包括两纵向固定切刀和一横向移动切刀，两所述纵向固定切刀分别固定于所述纵向移包机构两边，用于同时对瓶包材的相对两面的包装膜进行纵向切割，所述横向移动切刀与所述驱动气缸驱动连接，用于对包装膜的与所述连接边相对的一侧进行切割。

优选地，所述纵向移包机构包括：用于传送瓶包材的传送网带和用于挡住瓶包材移动的阻挡气缸，或者，平板和用于推动瓶包材移动的推瓶气缸。

优选地，所述翻转膜装置包括：

平移电缸；

升降电缸，设于所述平移电缸上，且可沿平移电缸纵向移动；

夹膜机构，设于所述升降电缸底部，且可沿升降电缸竖向移动，用于夹住所述顶膜的与所述连接边相对的一侧。

优选地，所述夹膜机构包括：

导轨安装板，其设于升降电缸底部，且可沿升降电缸竖向移动；

直线导轨，其设于导轨安装板上，且可沿导轨安装板横向移动；

若干个夹头安装板，其等间距固定于所述直线导轨上；

夹膜气缸和夹膜夹头，其分别设于每个夹头安装板的两面，所述夹膜夹头的固定夹固定于所述夹头安装板的底部，所述夹膜夹头的活动夹与所述固定夹铰接，所述活动夹与夹膜气缸的活动端连接。

优选地，所述夹膜机构为真空吸盘。

本发明还提出一种用于容器外包装的打开方法，旨在解决现有的容器外包装膜的打开是采用环切一周、需要将分开的各部分塑膜分别进行去膜操作从而导致执行机构结构复杂且操作效率低问题。

为实现上述目的，本发明提出一种用于容器外包装的打开方法，若干个以矩阵形式排列的容器瓶外裹覆包装膜构成瓶包材，所述打开方法用于自动将包装膜打开，包括以下步骤：

S1，由切膜装置，对瓶包材三个侧围面的包装膜进行切割，使包装膜的顶膜和底膜仅在位于瓶包材未切割一侧的一连接边保持连接；

S2，顶膜的与所述连接边相对的另一边为揭开边，由翻转膜装置，夹住顶膜的揭开边，使其绕所述连接边向上翻转打开。

优选地，步骤S1中，对瓶包材三个侧围面的包装膜进行切割的方法包括：由一割刀，沿所述瓶包材的周向方向对包装膜进行连续切割，或者，由三个切刀，分别对瓶包材三个侧围面的包装膜进行切割。

优选地，步骤S1中，所述容器瓶具有瓶颈，所述切膜装置对包装膜的切割位置，与瓶颈所在位置对应。

优选地，步骤S2中，夹住顶膜的揭开边，使其绕所述连接边向上翻转打开的方法包括：夹住所述揭开边的至少两端和中间位置，先向上提升一定高度，再向连接边所在的一侧移动，以将顶膜翻开。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：

本发明采用只对瓶包材包装膜的三边进行切割，较环切方式切割路线减短，提高了切膜效率；并且，被切割后的包装膜仍属于连接在一起的整体，可以被一次清除，翻转膜装置结构简单，基于三边切膜的方式，只对包装膜的三边进行切割，使得切割后顶膜可绕未切割边旋转打开，方便瓶容器采用特殊推瓶机构进行一次推出，只需要简单步骤就可以完成包装膜与容器瓶的分离，还可以同时完成最终出瓶和塑模废料回收动作，本方案减少了执行机构的动作次数，明显提升拆包机的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明中全塑膜包材的结构示意图；

图2为本发明一实施例提出的用于容器外包装的打开设备中切膜装置的结构图；

图3为采用图2提出的用于容器外包装的打开设备进行切膜的第一切割方式示意图；

图4为采用图2提出的用于容器外包装的打开设备进行切膜的第二切割方式示意图；

图5为图2提出的用于容器外包装的打开设备中翻转膜装置的结构图及翻转示意图；

图6为采用图5中夹膜机构的放大图；

图7为将本发明用于容器外包装的打开设备安装应用于拆包机中的结构图。

本发明的附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	瓶包材	331	导轨安装板
110	容器瓶	332	直线导轨
				120	包装膜	333	夹头安装板
130	连接边	334	夹膜气缸
				140	揭开边	335	夹膜夹头
200	切膜装置	400	切膜工位
				211	割刀	410	进瓶轨道
212	切膜机械手	420	推包机构
				221	纵向固定切刀	500	包材传送机构
222	横向移动切刀	600	塑膜分离机构
				300	翻转膜装置	610	分膜平台
310	平移电缸	700	药瓶移载机构
				320	升降电缸	800	药瓶移载框
330	夹膜机构	900	出瓶轨道

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种用于容器外包装的打开设备及其打开方法。

请参阅图1至图7，本发明的用于容器外包装的打开设备及其打开方法，是用于对药瓶等容器瓶的包装进行拆除，这类容器瓶采用全塑膜瓶包材结构，如图1所示，全塑膜瓶包材(以下简称瓶包材100)的结构为：多个容器瓶110整齐排列成矩阵形状，再通过热缩塑料包装膜(以下简称包装膜120)将所有容器瓶进行包裹。

下面参照图2和图5，说明本发明的用于容器外包装的打开设备。该用于容器外包装的打开设备包括：切膜装置200和翻转膜装置300。为了便于描述，以瓶包材100的长边所在的长方向为横向方向，以短边所在的短方向为纵方向。

切膜装置200可以是一把割刀211，割刀安装于切膜机械手212上，切膜机械手212通过四轴机器人驱动控制，能够带动割刀211沿瓶包材100的周向方向对瓶包材侧围的包装膜120进行连续切割。

切膜装置200还可以是：两把纵向固定切刀221和一把横向移动切刀222，瓶包材100在纵向移包机构的作用下能够沿纵向方向移动，两把纵向固定切刀221设于移动的瓶包材100的沿纵向方向的两边，完成对瓶包材100两纵向边的切割。当瓶包材100停止纵向移动时，通过一驱动气缸(未图示)带动所述横向移动切刀222沿瓶包材的一横向边移动，完成对瓶包材的一横向边的切割。其中，纵向移包机构可以是：用于传送瓶包材的传送网带和阻挡气缸(未图示)，当需要对瓶包材进行横向切割时，瓶包材可通过阻挡气缸被挡住而停止传送。纵向移包机构也可以是：位置固定的平板和推瓶气缸(未图示)，通过推瓶气缸的推动，可使瓶包材沿平板纵向移动。

翻转膜装置300包括：平移电缸310、升降电缸320和夹膜机构330。平移电缸310与所述瓶包材的纵向边平行地设于瓶包材100一侧的上方，所述升降电缸320安装于所述平移电缸310上，且可沿所述平移电缸310进行纵向移动。夹膜机构330安装于所述升降电缸320的底部，且能够沿所述升降电缸320进行上下移动。

夹膜机构330用于夹取切开的包装膜，夹膜机构330的构成可以是：导轨安装板331、直线导轨332、夹头安装板333、夹膜气缸334和夹膜夹头335，导轨安装板331横向设于升降电缸320底部，且可沿升降电缸320上下移动，直线导轨332可横向滑动地安装于导轨安装板331上，直线导轨332上等间距固定若干个夹头安装板333，每个夹头安装板333上安装一组夹膜气缸334和夹膜夹头335，夹膜气缸334和夹膜夹头335分别设于每个夹头安装板333的两面，夹膜夹头335的固定夹固定于所述夹头安装板333的底部，所述夹膜夹头335的活动夹与所述固定夹铰接，其末端还与夹膜气缸334的活动端连接，用以在夹膜气缸334的带动下控制夹膜夹头335的开启和闭合，实现对切割后包装膜顶膜的夹取。具体在本实施方式中，夹膜夹头335的个数为3个。

夹膜机构还可以是：采用真空吸盘组件，将真空吸盘组件固定于升降电缸的底部，通过真空吸盘对包装膜进行吸附，同样能够实现对切割后包装膜顶膜的吸附夹取。

下面结合上述用于容器外包装的打开设备进一步描述用于容器外包装的打开方法，需要说明的是，在具体的瓶包材切割后顶膜的打开操作过程中，可以根据需要采用图2和图5所示的结构中一部分，而不必采用全部，也不应限制于必须采用上述结构的打开设备。

一种用于容器外包装的打开方法，包括如下步骤：

一、切膜

1、请参阅图3，第一切割方式为：通过一割刀211，自动沿所述瓶包材100的周向方向对包装膜120的三个侧围面进行连续切割，该三个侧围面分别对应瓶包材的两个较短的纵向边和一较长的横向边，切割后，包装膜的顶膜和底膜仅在另一横向边保持连接，将该连接的横向边成为连接边130。

2、请参阅图4，第二切割方式为：首先，使瓶包材相对两纵向固定切刀221移动，该纵向固定切刀221即同时将瓶包材相对的两纵向边进行了切割。然后，开启阻挡气缸，或者关闭推瓶气缸，使瓶包材停止移动，再通过驱动气缸带动横向移动切刀222沿瓶包材的一横向边移动切割，即同样完成将包装膜的三边切割开。

其中，不管是采用第一切割路径还是第二切割路径，切膜装置对包装膜进行切割的切割位置最好是：1、在瓶包材的高度方向上，切割位置位于容器瓶的外径尺寸最小的高度位置，像药瓶等容器瓶一般具有瓶颈，对这种容器瓶的包装膜的切割位置则通常是，与瓶颈所在的高度位置一致，此处的包装膜与容器瓶瓶身的距离最大且包装膜处于紧绷状态，切刀可以轻易划破包装膜，而不会触碰到瓶身，尤其是对于塑料材质的容器瓶，可避免被划伤的风险；并且，由于此位置的容器瓶瓶身与包装膜分离的距离最大，切刀可深入包装膜内一定距离，使得保证在转角处的包装膜能够被完全割断。2、在瓶包材的高度方向上，切割位置离瓶包材顶面仍留有一定距离，这就使得被切割的上表面塑膜像一个盖子一样扣在容器瓶上方，使得在切膜的过程中，塑膜不会向上翻起松弛而导致无法切割。

具体在本实施方式中，剩下未切割的连接边为瓶包材的长边，当然，在其他一些实施方式中，也可以将短边剩下为连接边，在此不作限定，可根据现场产线布局需要灵活调整。

二、翻转膜

包装膜120经切割后，顶膜和底膜之间除所述连接边130以外的三边都被切开，顶膜的与连接边130相对的一边为揭开边140。请参阅图5、图6，翻转膜的方法包括：

(1)夹膜机构330的顶部设有正交布置的平移电缸310和升降电缸320，通过平移电缸310带动升降电缸320在水平方向上纵向移动，通过升降电缸320带动设于升降电缸3210底部的夹膜机构330向下调整至靠近揭开边的位置；

(2)通过直线导轨332与夹头安装板333的相互移动，将各夹膜夹头335沿瓶包材100的横向方向上的位置调节到与揭开边140正对，在夹膜气缸334的驱动作用下，使夹膜夹头335至少夹住揭开边140的两端和中间，

或者，

通过真空吸盘吸附住顶膜的靠近揭开边140的位置，由此对顶膜的揭开边进行吸附夹取；

(3)控制升降电缸320提升一定高度，再控制平移电缸310沿着向未切割的连接边130一侧的方向移动，如图6所示，即完成被切开包装膜的翻转。

三、瓶膜分离

完成翻转膜工序后的瓶包材的顶面已处于完全开放状态，再采用推瓶机构，将瓶子从底膜中推出，即可完成容器瓶与包装膜的彻底分离，且可将分离后的包装膜一次性推出回收。通过本发明的三边切膜法将包装膜打开，不仅切割的路线较环切的切割路线短，重要的是被切割后的包装膜仍属于连接在一起的整体，可以被一次清除。

请参照图7，下面描述将本发明用于容器外包装的打开设备安装应用于拆包机中的整个全塑膜瓶包材的拆包流程。

首先，沿箭头a方向，瓶包材在进瓶轨道410的带动下运动到轨道末端，检测到位后由推包机构420将其推送至切膜工位400，切膜工位400侧面设有限位装置(未图示)将瓶包材进行定位，并由该位置底部的真空吸盘组吸附固定瓶包材100的底膜，所述推包机构可以是电缸或气缸；

然后，在切膜工位，设有切膜机械手212，切膜机械手212的驱动端设有切膜刀具，按照图3或图4所示的切膜路径对瓶包材的三边进行切割，完成切膜后，瓶包材的两个短边和一个长边的包装膜已经切开，另一个长边的顶膜和底膜保持连成一体；

随后，沿箭头c方向，包材传送机构500带动已完成三面切割的瓶包材往塑膜分离工位运动，当所述瓶包材靠近所述瓶膜分离工位时，夹膜机构330的夹膜夹头将所述揭开边夹住，在瓶包材继续向膜分离工位运动的过程中，瓶包材的切开的长边绕所述未切开的另一长边转动翻开，从而将顶膜揭开；

随即，包材传送机构500将瓶包材送入塑膜分离机构600内部，塑膜分离机构600内设有接瓶板(未图示)和平行设于接瓶板上方的分膜平台610，分膜平台610上开有供接瓶板向上穿过的平台开口；药瓶移载机构700带动药瓶移载框800下降至离接瓶板一定的距离，沿箭头d方向,位于接瓶板底部的顶升气缸(未图示)上升，将接瓶板及放置在接瓶板上的容器瓶向上推至分膜平台610顶部，此时，底膜通过设于平台开口边缘的刮膜爪被刮下，留在分膜平台底部。

最后，药瓶移载框800在药瓶移载机构700带动下，沿箭头e方向，框住完成瓶膜分离的容器瓶，并将其转移至出瓶轨道900上，夹膜夹头夹取包装膜运动到塑膜收集框(未图示)，完成包装膜废料的收集。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种用于容器外包装的打开设备，其特征在于，包括：

切膜装置(200)，用于对瓶包材(100)三个侧围面的包装膜(120)进行切割，使包装膜(120)的顶膜和底膜仅在一连接边保持连接；

翻转膜装置(300)，包括夹膜机构(330)，用于夹住顶膜与所述连接边(130)相对的一侧，使顶膜绕所述连接边(130)向上翻转打开，并用于夹住与瓶包材(100)分离后的包装膜(120)放置到塑膜收集框内；

塑膜分离机构(600)，塑膜分离机构(600)内设有接瓶板和平行设于接瓶板上方的分膜平台(610)，分膜平台(610)上开有供接瓶板向上穿过的平台开口；药瓶移载机构((700))带动药瓶移载框((800))下降至离接瓶板一定的距离，位于接瓶板底部的推瓶机构，将接瓶板及放置在接瓶板上的容器瓶向上推至分膜平台(610)顶部，此时，底膜通过设于平台开口边缘的刮膜爪被刮下，留在分膜平台(610)底部；

药瓶移载框(800)在药瓶移载机构(700)带动下，框住完成瓶膜分离的容器瓶，并将其转移至出瓶轨道(900)上，夹膜机构(330)夹取包装膜运动到塑膜收集框，完成包装膜废料的收集。

2.根据权利要求1所述的用于容器外包装的打开设备，其特征在于，所述切膜装置(200)包括：四轴机器人和设于四轴机器人上的一割刀(211)，用于沿所述瓶包材(100)的周向方向对包装膜(120)进行连续切割。

3.根据权利要求2所述的用于容器外包装的打开设备，其特征在于，所述切膜装置包括：三把切刀，用于分别对瓶包材(100)三个侧围面的包装膜进行切割。

4.根据权利要求3所述的用于容器外包装的打开设备，其特征在于，所述切膜装置(200)还包括：

纵向移包机构，用于使瓶包材(100)纵向移动；

驱动气缸；

所述三把切刀包括两纵向固定切刀(221)和一横向移动切刀(222)，两所述纵向固定切刀(221)分别固定于所述纵向移包机构两边，用于同时对瓶包材(100)的相对两面的包装膜(120)进行纵向切割，所述横向移动切刀(222)与所述驱动气缸驱动连接，用于对包装膜的与所述连接边(130)相对的一侧进行切割。

5.根据权利要求4所述的用于容器外包装的打开设备，其特征在于，所述纵向移包机构包括：用于传送瓶包材的传送网带和用于挡住瓶包材移动的阻挡气缸，或者，平板和用于推动瓶包材移动的推瓶气缸。

6.根据权利要求1所述的用于容器外包装的打开设备，其特征在于，所述翻转膜装置(300)包括：

平移电缸(310)；

升降电缸(320)，设于所述平移电缸(310)上，且可沿平移电缸(310)纵向移动；

夹膜机构(330)，设于所述升降电缸(320)底部，且可沿升降电缸(320)竖向移动，用于夹住所述顶膜的与所述连接边(130)相对的一侧。

7.根据权利要求6所述的用于容器外包装的打开设备，其特征在于，所述夹膜机构(330)包括：

导轨安装板(331)，其设于升降电缸(320)底部，且可沿升降电缸(320)竖向移动；

直线导轨(332)，其设于导轨安装板(331)上，且可沿导轨安装板(331)横向移动；

若干个夹头安装板(333)，其等间距固定于所述直线导轨(332)上；

夹膜气缸(334)和夹膜夹头(335)，其分别设于每个夹头安装板(333)的两面，所述夹膜夹头(335)的固定夹固定于所述夹头安装板(333)的底部，所述夹膜夹头(335)的活动夹与所述固定夹铰接，所述活动夹与夹膜气缸(334)的活动端连接。

8.根据权利要求6所述的用于容器外包装的打开设备，其特征在于，所述夹膜机构(330)为真空吸盘。

9.一种如权利要求1至8任一项所述用于容器外包装的打开方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，由切膜装置(200)对瓶包材三个侧围面的包装膜(120)进行切割，使包装膜(120)的顶膜和底膜仅在位于瓶包材未切割一侧的一连接边(130)保持连接；

S2，用翻转膜装置(300)夹住顶膜与所述连接边(130)相对的一侧，使顶膜绕所述连接边(130)向上翻转打开。

10.根据权利要求9所述的用于容器外包装的打开方法，其特征在于，步骤S1中，对瓶包材三个侧围面的包装膜进行切割的方法包括：

由一割刀(211)，沿所述瓶包材(100)的周向方向对包装膜(120)进行连续切割，

或者，由三个切刀，分别对瓶包材(100)三个侧围面的包装膜(120)进行切割。

11.根据权利要求9所述的用于容器外包装打开方法，其特征在于，步骤S1中，

所述容器瓶(110)具有瓶颈，所述切膜装置(200)对包装膜的切割位置，与瓶颈所在位置对应。

12.根据权利要求9所述的用于容器外包装的打开方法，其特征在于，步骤S2中，夹住顶膜的揭开边(140)，使其绕所述连接边(130)向上翻转打开的方法包括：

夹住所述揭开边(140)的至少两端和中间位置，先向上提升一定高度，再向连接边(130)所在的一侧移动，以将顶膜翻开。

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