盒装食品装箱生产线气动开箱机械手的设计

夏长林，吴 璞，冯国刚，何 晓，景鸿翔

( 1 .大秦铁路股份有限公司 太原车辆段，山西 太原 030045；2.太原工业学院 机械工程系，山西 太原 030008;3.中北大学 机械工程学院，山西 太原 030051)

0 引言

随着经济的快速发展和产品生产规模的不断扩大，生产流水线逐渐向高速化、自动化的方向发展。纸箱作为一种包装容器，因材质轻、强度高、绿色环保等优点，广泛应用于食品的二次包装[1，2]。在食品包装生产线上，纸箱的展开成型是包装生产的第一个环节，迅速准确的开箱成型决定着整条生产线的生产速度。近年来，机械手以其运动灵活、运行平稳、操作简单等特点，广泛应用于工业自动化生产线中，代替人工完成搬运、码垛、上下料等重复性高的工作[3-7]。

目前针对机械手应用于包装生产线开箱过程的研究较少，本文为某盒类食品装箱生产线设计了一款气动开箱机械手，可代替人工完成该生产线中纸箱的抓取、展开和传送工作，为提高该生产线的装箱速度和自动化水平提供了有效途径。

1 纸箱展开工艺分析

食品装箱生产线的主要功能是实现盒装食品的传送和装箱。如图1所示，本生产线上层为盒装食品传送生产线，包括上料、排列、码盒和落料4个工位，下层为装箱生产线，包括开箱、打胶、折页、翻箱和装箱5个工位。

本文以常见的钉制瓦楞纸箱为例进行说明，纸箱的最大外形尺寸为288 mm×178 mm×180 mm，最小外形尺寸为130 mm×130 mm×140 mm。在装箱生产线的初始位置，纸箱水平放置，处于扁平状态。纸箱展开成型的工艺流程为：吸取扁平纸箱—纸箱预展开—纸箱完全展开—纸箱传送到下一工位，且在纸箱传送至下一工位的过程中保证纸箱的成型质量。……