本發(fā)明屬于包裝箱制作領(lǐng)域，具體涉及一種快速平面雕剪壓型成箱裝置及成箱方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著馬云阿里巴巴電子商務(wù)所取得的巨大成功，網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物逐漸風(fēng)靡全球，這不僅為消費(fèi)者提供了更加便捷的交易平臺(tái)，更預(yù)示著當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物發(fā)展的巔峰時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物能夠滿足消費(fèi)者的物質(zhì)需求，讓距離不再是問(wèn)題，而這一切都離不開(kāi)運(yùn)輸，而運(yùn)輸過(guò)程中的第一環(huán)節(jié)——商品包裝配送。

現(xiàn)有包裝箱多采用傳統(tǒng)的制備方法，即通過(guò)模具進(jìn)行制作的平板折裝紙箱。然而，使用模具制作包裝箱最大的缺點(diǎn)是：（1）一套模具只能制作出同一規(guī)格的包裝箱，所以包裝箱規(guī)格、大小很難隨意調(diào)整。（2）包裝箱生產(chǎn)廠家如果想制作出多種規(guī)格的包裝箱，只能靠投入大量不同規(guī)格的模具來(lái)實(shí)現(xiàn)，但一臺(tái)模具的成本需要數(shù)萬(wàn)元，這無(wú)形中增加了包裝箱的制作成本，更換模具也很麻煩，所以現(xiàn)有包裝箱制造廠商為節(jié)省成本，通常一個(gè)廠子僅能根據(jù)用戶(hù)要求配備幾種規(guī)格的模具，這直接導(dǎo)致市面上銷(xiāo)售使用的包裝箱規(guī)格有限，使商品包裝時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)小物品大包裝的情況，造成過(guò)度包裝材料的浪費(fèi)。同時(shí)，由于包裝過(guò)程中經(jīng)常會(huì)在包裝箱外面纏上一圈又一圈的膠帶，而且為防止小物品在大的包裝箱內(nèi)晃動(dòng)，大包裝箱里面套著小包裝盒，中間還填充有泡沫墊，這直接導(dǎo)致包裝廢棄物增多。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年中國(guó)產(chǎn)生了300億個(gè)快遞包裹，快遞行業(yè)使用約120億個(gè)塑料袋、144億個(gè)包裝箱和247億米封箱膠帶，僅包裝使用的膠帶總長(zhǎng)就可以繞地球赤道425圈，然而紙箱回收率不到20%，透明膠帶、塑料袋等在內(nèi)的包裝物則是直接被送進(jìn)垃圾桶，我國(guó)每年僅快遞包裝廢棄物可高達(dá)到2100噸；其中，可減少的過(guò)度包裝物高達(dá)60噸。過(guò)度包裝對(duì)包裝材料的超負(fù)荷需求已經(jīng)制約了運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，加重了運(yùn)輸負(fù)擔(dān)，增加了運(yùn)營(yíng)商和快遞公司的運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)也造成了生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。

因此，有必要針對(duì)包裝箱的制作過(guò)程進(jìn)一步研究，從而保證每一個(gè)物品均能夠存放在適合自己大小的包裝箱內(nèi)，解決現(xiàn)有快遞包裹過(guò)度包裝的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠根據(jù)物品的形狀大小進(jìn)行包裝箱制作的成箱裝置，保證每一個(gè)物品都能存放在大小適合的空間內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸，避免過(guò)度包裝的浪費(fèi)現(xiàn)象。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的成箱裝置包括三維掃描儀、控制系統(tǒng)、平面雕剪機(jī)及箱體折線壓痕裝置；其中，所述三維掃描儀與控制系統(tǒng)連接，用于對(duì)待包裝物品整體外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行立體掃描，以確定被包裝物的最大外形尺寸，并將掃描搜集到的信息發(fā)送給控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)分別與平面雕剪機(jī)及箱體折線壓痕裝置連接，控制系統(tǒng)用于接收三維掃描儀搜集到的信息，并對(duì)輸入的信息進(jìn)行三維重建，創(chuàng)建實(shí)際物體的數(shù)字模型，再根據(jù)數(shù)字模型進(jìn)行包裝箱的展開(kāi)平面雕剪形狀、尺寸及壓痕位置的創(chuàng)建；所述平面雕剪機(jī)用于接收控制系統(tǒng)發(fā)送的雕剪指令，對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行平面雕剪出形；所述箱體折線壓痕裝置同步接收控制系統(tǒng)發(fā)送的壓痕指令，對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行同步箱體折線壓痕處理。

本發(fā)明通過(guò)該成箱裝置即能夠根據(jù)物品的大小隨時(shí)隨地的對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行平面雕剪、壓痕，后續(xù)使用者僅需按照折線壓痕位置將包裝箱折起，用打包釘、打包帶或封口條封口即可使用。

本發(fā)明采用該成箱裝置雕剪、壓痕后的包裝箱用平面板料如上蓋與底板折起后，拼裝上蓋或底板的拼裝板塊能夠自鎖形成上蓋或底板，此時(shí)包裝箱封口時(shí)可直接將運(yùn)貨單貼在上蓋進(jìn)行封口。如包裝箱用平面板料折起后上蓋不能夠自鎖，需要后續(xù)自行封口時(shí)，最好采用紙質(zhì)材料封口條；其中，所述紙質(zhì)材料封口條包括封口條主體，設(shè)置在封口條主體背面的粘貼膠條，貫穿整個(gè)封口條主體設(shè)置在封口條主體中間的可撕拉開(kāi)口條，所述開(kāi)口條一端設(shè)有撕拉頭，當(dāng)需要對(duì)包裝箱進(jìn)行封口時(shí)，直接將封口條主體粘貼在包裝箱上蓋上即可；當(dāng)需要開(kāi)箱時(shí)，直接掐住撕拉頭撕拉開(kāi)口條即可開(kāi)箱。采用紙質(zhì)材料封口條或快遞運(yùn)單封口最大的優(yōu)點(diǎn)是，避免使用塑料膠帶造成的環(huán)境污染。

為進(jìn)一步節(jié)省包裝箱的制作時(shí)間，所述箱體折線壓痕裝置可通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在平面雕剪機(jī)的刀具組件旁，當(dāng)平面雕剪機(jī)進(jìn)行雕剪出形時(shí)，箱體折線壓痕裝置在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下也隨之同步工作，對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行箱體折線壓痕處理；所述箱體折線壓痕裝置也可以與平面雕剪機(jī)分開(kāi)，獨(dú)立設(shè)置，即平面雕剪機(jī)完成平面雕剪后再進(jìn)行箱體折線壓痕處理。

本發(fā)明的另一目的是提供一種采用上述快速平面雕剪壓型成箱裝置進(jìn)行成箱的方法，該成箱方法具體包括以下步驟：

（1）使用三維掃描儀對(duì)待包裝物品整體最大外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，確定產(chǎn)品外形，即長(zhǎng)、寬、高尺寸，將三維掃描儀搜集到的有關(guān)待包裝物品的外形數(shù)據(jù)信息輸入控制系統(tǒng)內(nèi)，控制系統(tǒng)對(duì)輸入的信息進(jìn)行三維重建計(jì)算，創(chuàng)建實(shí)際物體的數(shù)字模型；同時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)數(shù)字模型創(chuàng)建能夠包裝該物品包裝箱的展開(kāi)平面雕剪形狀、尺寸及壓痕位置；

（2）將包裝箱用平面板料放在平面雕剪機(jī)的工作面上，通過(guò)控制系統(tǒng)啟動(dòng)平面雕剪機(jī)，平面雕剪機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的刀具組件對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行平面雕剪出形；

（3）雕剪過(guò)程中或雕剪完成同時(shí)，箱體折線壓痕裝置根據(jù)控制系統(tǒng)輸出的壓痕指令信號(hào)同步對(duì)包裝箱用平面板料待轉(zhuǎn)角處進(jìn)行箱體折線壓痕處理；

（4）箱體平面雕剪、壓痕完成后，按照折線壓痕將其折起成箱體，用打包釘、打包帶或封口條封口即可。

本發(fā)明所述的平面雕剪機(jī)也可以叫平面雕壓機(jī)，本發(fā)明使用平面雕剪機(jī)主要是對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行平面雕剪，通過(guò)對(duì)雕剪后的平面板料進(jìn)行箱體折線壓痕處理，在平面板料上分隔出包裝箱的底板、上蓋、前側(cè)板、后側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板及折邊，在本發(fā)明中該設(shè)備起到的更多的是雕剪、同步壓痕的作用，故叫做平面雕壓機(jī)。

本發(fā)明對(duì)包裝箱用平面板料雕剪的各種形狀，折線壓痕的位置可以在使用之前先將編好的程序輸入到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)根據(jù)三維掃描儀搜集到的待包裝物品的最大外形尺寸，并通過(guò)內(nèi)置的處理器根據(jù)被包裝物外形、大小選擇最合適的箱體平面，同時(shí)對(duì)原編寫(xiě)好的預(yù)雕剪形狀、折線壓痕的位置進(jìn)行放大或縮小，最后控制系統(tǒng)將原代碼轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)后分別輸出給各個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)包裝箱用平面板料雕剪、同步箱體折線壓痕的工作。

本發(fā)明所述的包裝箱用平面板料可以采用紙質(zhì)材料、塑料材料、復(fù)合材料等，即只要能夠?qū)崿F(xiàn)雕剪，且能夠進(jìn)行箱體折線壓痕的包裝材質(zhì)均可。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

（1）本發(fā)明提供的成箱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，打破了傳統(tǒng)采用模具壓制平面待折板狀箱料的形式，解決了傳統(tǒng)制箱時(shí)包裝箱規(guī)格一箱一模具、無(wú)法快速改變箱體規(guī)格，制造商生產(chǎn)成本大的問(wèn)題。采用該裝置制箱，不僅能夠套裁節(jié)省制箱原料，降低成本，還能夠針對(duì)不同物品大小進(jìn)行不同規(guī)格包裝箱的制作，解決了現(xiàn)在包裝過(guò)程中被包裝物外形多變與包裝箱規(guī)格不匹配出現(xiàn)的過(guò)度包裝問(wèn)題；同時(shí)，該裝置在運(yùn)營(yíng)商、快遞公司、飛機(jī)場(chǎng)等均可設(shè)置，當(dāng)需要對(duì)物品進(jìn)行包裝時(shí)，使用者只需對(duì)待包裝物品最大外形尺寸進(jìn)行掃描，選取包裝箱用平面板料，即可制作出大小符合被包裝物要求的包裝箱。

（2）本發(fā)明提供的成箱方法通過(guò)平面雕剪機(jī)及箱體折線壓痕裝置能夠根據(jù)被包裝物品的最大外形尺寸雕剪出大小適合的包裝箱，操作人員在整個(gè)成箱過(guò)程中，只需要操控控制系統(tǒng)，在平面雕剪機(jī)上放置制包裝箱用平面板料即可，后續(xù)操作均可自動(dòng)進(jìn)行，大大降低了操作人員的工作強(qiáng)度。同時(shí)，采用該方法制作包裝箱即方便、快捷，規(guī)格可變、無(wú)需模具，而且能夠做到隨用隨制，避免小物品裝大箱的情況發(fā)生，節(jié)省資源，減少包裝廢棄物。

（3）本發(fā)明折起成箱后可以采用紙質(zhì)封口條進(jìn)行封口或直接使用運(yùn)貨單進(jìn)行封口，避免使用膠帶造成的環(huán)境污染，同時(shí)由于紙質(zhì)材料可回收利用，進(jìn)一步減少了包裝廢棄物。

附圖說(shuō)明

圖1 為本發(fā)明所述成箱裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2 為本發(fā)明所述成箱裝置對(duì)平面板料雕剪、壓痕后的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖3 為采用圖2雕剪、壓痕后的平面板料折起后成箱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4 為本發(fā)明所述成箱裝置對(duì)平面板料雕剪、壓痕后的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖5 為本發(fā)明所述成箱裝置對(duì)平面板料雕剪、壓痕后的結(jié)構(gòu)示意圖之三。

圖6 為本發(fā)明在同一平面板材上套裁多個(gè)平面箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7 為本發(fā)明所述成箱裝置的成箱流程圖。

圖8 為本發(fā)明所述紙質(zhì)材料封口條的后視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 快速平面雕剪壓型成箱裝置

參閱圖1，本發(fā)明所述快速平面雕剪壓型成箱裝置包括三維掃描儀1、控制系統(tǒng)2、平面雕剪機(jī)3及箱體折線壓痕裝置4；其中，所述三維掃描儀1與控制系統(tǒng)2連接，用于對(duì)待包裝物品整體外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行立體掃描，以確定被包裝物的最大外形尺寸，并將掃描搜集到的信息發(fā)送給控制系統(tǒng)2；所述控制系統(tǒng)2分別與平面雕剪機(jī)3及箱體折線壓痕裝置4連接，控制系統(tǒng)2用于接收三維掃描儀搜集到的信息，并對(duì)輸入的信息進(jìn)行三維重建，創(chuàng)建實(shí)際物體的數(shù)字模型，再根據(jù)數(shù)字模型進(jìn)行包裝箱的展開(kāi)平面雕剪形狀、尺寸及壓痕位置的創(chuàng)建；所述平面雕剪機(jī)3用于接收控制系統(tǒng)2發(fā)送的雕剪指令，對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行平面雕剪出形；所述箱體折線壓痕裝置4用于同步接收控制系統(tǒng)2發(fā)送的壓痕指令，對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行同步箱體折線壓痕成型。

所述箱體折線壓痕裝置4可通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在平面雕剪機(jī)3的刀具組件旁，當(dāng)平面雕剪機(jī)3進(jìn)行雕剪出形時(shí)，箱體折線壓痕裝置4在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下也隨之同步工作，對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行箱體折線壓痕；所述箱體折線壓根裝置4也可以與平面雕剪機(jī)3分開(kāi)，獨(dú)立設(shè)置，即平面雕剪機(jī)完成平面雕剪后再進(jìn)行箱體折線壓痕處理。

本發(fā)明對(duì)包裝箱用平面板料雕剪的各種形狀，折線壓痕的位置可以在使用成箱裝置之前先將編好的程序輸入到控制系統(tǒng)2中，控制系統(tǒng)2根據(jù)三維掃描儀1搜集到的待包裝物品的最大外形尺寸，并通過(guò)內(nèi)置的處理器對(duì)原編寫(xiě)好的預(yù)雕剪形狀、同時(shí)根據(jù)被包裝物外形、大小選擇最合適的箱體平面、折線壓痕的位置進(jìn)行放大或縮小，最后控制系統(tǒng)將原代碼轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)后分別輸出給各個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)包裝箱用平面板料雕剪、同步箱體折線壓痕的工作。

實(shí)施例2 采用上述快速平面雕剪壓型成箱裝置進(jìn)行成箱的方法

參閱圖7，本發(fā)明所述的采用上述快速平面雕剪壓型成箱裝置進(jìn)行成箱的方法，具體包括以下步驟：

（1）使用三維掃描儀1對(duì)待包裝物品整體最大外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，確定產(chǎn)品外形，即長(zhǎng)、寬、高尺寸，將三維掃描儀1搜集到的有關(guān)待包裝物品的外形數(shù)據(jù)信息輸入控制系統(tǒng)2內(nèi)，控制系統(tǒng)2對(duì)輸入的信息進(jìn)行三維重建計(jì)算，創(chuàng)建實(shí)際物體的數(shù)字模型；同時(shí)，控制系統(tǒng)2根據(jù)數(shù)字模型創(chuàng)建能夠包裝該物品包裝箱的展開(kāi)平面雕剪形狀、尺寸及壓痕位置；

（2）將包裝箱用平面板料放在平面雕剪機(jī)3的工作面上，通過(guò)控制系統(tǒng)2啟動(dòng)平面雕剪機(jī)3，平面雕剪機(jī)3的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)控制系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的刀具組件對(duì)包裝箱用平面板料進(jìn)行平面雕剪出形；

（3）雕剪過(guò)程中或雕剪完成同時(shí)，通過(guò)控制系統(tǒng)2啟動(dòng)箱體折線壓痕裝置4，箱體折線壓痕裝置4根據(jù)控制系統(tǒng)2輸出的壓痕指令信號(hào)同步對(duì)包裝箱用平面板料待轉(zhuǎn)角處進(jìn)行箱體折線壓痕處理；

（4）箱體平面雕剪、壓痕完成后，在包裝箱用平面板料上分隔出包裝箱的底板、上蓋、前側(cè)板、后側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板及折邊，雕剪、壓痕處理后的平面板料見(jiàn)圖2、圖4、圖5，按照折線壓痕將其折起成箱體，用打包釘、打包帶或封口條封口即可，折起成箱的產(chǎn)品見(jiàn)圖3。

本發(fā)明對(duì)包裝箱用各類(lèi)平面板料進(jìn)行平面雕剪、箱體折線壓痕處理時(shí)，平面雕剪的形狀、大小根據(jù)實(shí)際需要均可以任意調(diào)整，可以是本發(fā)明圖2、圖4、圖5中的任意一形狀，也可以是其它形狀或多個(gè)平面形狀、大小不一的箱體平面，同在一個(gè)平面板料上套裁。例如：本發(fā)明在平面雕剪圖4所示產(chǎn)品時(shí)，在平面板料旁同時(shí)套裁三個(gè)其他平面形狀、大小不一的箱體平面，這樣能夠充分利用雕剪圖4所示產(chǎn)品的剩余平面板料，減少平面板料損耗，降低生產(chǎn)成本，套裁后的產(chǎn)品示意圖如圖6所示；同時(shí)，本發(fā)明箱體折線壓痕位置根據(jù)平面裁剪的形狀也可隨意調(diào)整，即保證平面裁剪、箱體折線壓痕處理后的平面板料能夠折起成箱即可。

本發(fā)明采用成箱裝置雕剪、壓痕后的包裝箱用平面板料如上蓋與底板折起后，拼裝上蓋或底板的拼裝板塊能夠自鎖形成上蓋或底板（見(jiàn)圖2、圖4、圖5），此時(shí)包裝箱封口時(shí)可直接將運(yùn)貨單貼在上蓋進(jìn)行封口。如包裝箱用平面板料折起后上蓋不能夠自鎖，需要后續(xù)自行封口時(shí)，最好采用紙質(zhì)材料封口條封口。

參閱圖8，所述紙質(zhì)材料封口條包括封口條主體5，設(shè)置在封口條主體背面的粘貼膠條6，貫穿整個(gè)封口條主體設(shè)置在封口條主體中間的可撕拉開(kāi)口條7，所述開(kāi)口條一端設(shè)有撕拉頭8，當(dāng)需要對(duì)包裝箱進(jìn)行封口時(shí)，直接將封口條主體粘貼在包裝箱上蓋上即可；當(dāng)需要開(kāi)箱時(shí)，直接掐住撕拉頭撕拉開(kāi)口條即可開(kāi)箱。