一种包装结构及其加工工艺

文档序号:162083 发布日期:2021-10-29 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种包装结构及其加工工艺 (Packaging structure and processing technology thereof ) 是由 寿华东 张海明 杨灏 程春洪 于 2021-08-18 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种包装结构及其加工工艺,该包装结构包括基板及撑脚,撑脚有多个且分布于基板底部,所述基座上开设有供货叉插入的插槽;还包括与基板连接的垫板,所述垫板采用弹性材料且其顶部开设有放置槽,放置槽的内壁轮廓与所载货物的一侧外形轮廓一致。本申请具有提升包装结构与货物或其包装之间的连接强度,减少打滑现象,提升货物运输的稳定性的效果。(The application relates to a packaging structure and a processing technology thereof, the packaging structure comprises a substrate and supporting legs, the supporting legs are distributed at the bottom of the substrate, and a base is provided with a slot into which a supply fork is inserted; the base plate is made of elastic materials, the top of the base plate is provided with a placing groove, and the contour of the inner wall of the placing groove is consistent with the contour of one side of the loaded goods. This application has the joint strength who promotes between packaging structure and goods or its packing, reduces the phenomenon of skidding, promotes the effect of freight&#39;s stability.)

一种包装结构及其加工工艺

技术领域

本申请涉及运输辅助器械的领域,尤其是涉及一种包装结构及其加工工艺。

背景技术

货物在包装时经常会用到栈板,栈板是一种用于承载货物的平台,属于活动平台的一种,一般配合叉车进行使用。目前工业上主要应用的栈板都是方形的,且底部开有用于供叉车货叉插入的插槽,而其顶面用于放置包装好的货物,通过叉车带动栈板以抬升货物,从而方便运输。

底部不平整的货物、不耐冲击的货物在包装时需要将货物先放在缓冲板上,然后再整体放在栈板上进行运输。

针对上述中的相关技术,发明人认为缓冲板与栈板之间的连接强度低,容易出现打滑现象,且操作不便。

发明内容

第一方面,为了提升货物或缓冲板与栈板之间的连接强度,减少打滑现象,方便包装操作,本申请提供一种包装结构。

本申请提供的一种包装结构,采用如下的技术方案:

一种包装结构,包括基板及撑脚,撑脚有多个且分布于基板底部,所述基座上开设有供货叉插入的插槽;

还包括与基板连接的垫板,所述垫板采用弹性材料且其顶部开设有放置槽,放置槽的内壁轮廓与所载货物的一侧外形轮廓一致。

通过采用上述技术方案,撑脚用于作为基板及垫板的支撑结构,且撑脚均匀分布于基板的底部,以此避免因基板受力不均而发生断裂现象;插槽用于供叉车的货叉插入,以此方便带动垫板上升进行运输;而垫板顶部开设的放置槽可放置货物,由于放置槽的内壁轮廓与所载货物的一侧外形轮廓一致,以此使货物与放置槽插接配合,以此对货物起到定位作用,提升垫板与货物或其包装之间的连接强度,减少打滑现象,且垫板采用弹性材料,因此可以同时起到减振的效果,提升货物运输的稳定性。

优选的,所述垫板、撑脚均与基板一体成型。

通过采用上述技术方案,垫板、撑脚均与基板一体成型,以此减少垫板与基板之间的松动现象,提升垫板的稳定性,方便货物运输。

优选的,所述所述垫板采用泡沫材料。

通过采用上述技术方案,泡沫材料材质较轻,可以减少叉车的负荷,而泡沫材料弹性较低,但具有保护货物的弹性性能,同时形变程度低,不容易导致货物发生歪斜和倾覆。

优选的,所述垫板上位于各放置槽之间开设有镂空槽,所述镂空槽用于使放置槽的各处壁厚相等。

通过采用上述技术方案,镂空槽一方面用于节省物料,另一方面使得放置槽的各处壁厚相等,放置槽的槽壁用于支撑货物,同时通过自身的微小形变减少货物的振动,而镂空槽就用于为放置槽的槽壁提供形变空间。

优选的,所述垫板呈矩形,多个所述放置槽沿垫板上不相邻的两侧边沿的中点的连线对称分布。

通过采用上述技术方案,由于放置槽沿垫板上不相邻的两侧边沿的中点的连线,即沿垫板矩形轮廓的对折线对称分布,以此在垫板上放置好货物后,包装结构整体重心位于其中心处,从而减少货物的倾斜,方便货物的正常运输。

优选的,位于所述基板边角处的撑脚的触地面积及水平截面面积均不大于其余区域的撑脚。

通过采用上述技术方案,中心区域及靠近中心区域的部分,其受力较为集中,静载荷与动载荷较大,因此需要增大水平截面面积及触地面积,以此提升支撑强度,减少形变程度,避免基板因中心区域撑脚塌陷过度而产生弯角甚至发生断裂现象。

优选的,所述垫板的上方设置有夹板,所述夹板远离垫板的一侧设置有顶板,所述夹板的顶部、底部及顶板的底部均分布有放置槽,且所述夹板底部的放置槽与垫板顶部的放置槽分别与货物的两侧外形轮廓一致,所述夹板顶部的放置槽与顶板底部的放置槽分别与货物的两侧外形轮廓一致。

通过采用上述技术方案,夹板、顶板与垫板形成多个夹层,以此方便放置多层货物,提升货物的叠放高度,且夹板的数量按照货物的数量而定,以此方便自定义装货,提升适用性。

第二方面,为了提升与货物或其包装之间的连接强度,减少打滑现象,提升货物运输的稳定性,本申请提供一种加工工艺,采用如下的技术方案:

一种加工工艺,应用于加工上述包装结构,包括如下步骤,

获取所载货物的外形参数;

依据外形参数计算上模的加工参数,上模对应垫板顶部;

获取预设的下模的加工参数,下模对应基板底部;

依据上模与下模的加工参数加工得到成型模具;

使用成型模具及预设的成型机加工得到上述包装结构。

通过采用上述技术方案,基板底部与撑脚部分为下模,垫板顶部对应上模,下模采用通用形状,上模根据所载货物的外形参数进行定制,以此方便货物的插接定位,最后通过上模、下模形成的成型模具与成型机加工得到适配于货物外形的垫板,提升与货物或其包装之间的连接强度,减少打滑现象。

优选的,在所述获取所载货物的外形参数的步骤后,还包括,

判断该所载货物是否存在历史使用记录;

若否,则计算该货物对应的上模的加工参数,并将其加工参数存储于模型库内;

若是,则读取模型库内预存的对应该货物的加工参数。

通过采用上述技术方案,对获取到的加工参数进行存储,形成模型库;当需要加工新的包装结构时,可直接查找模型库,若能找到对应当前货物的加工参数,则直接可以使用加工参数加工上模,或者调用该上模进行包装结构的加工,提升加工效率。

优选的,在所述使用成型模具及预设的成型机加工得到包装结构的步骤中,还包括,

获取所载货物的预估重量;

依据预估重量及预设的垫板面积计算对应包装结构的载荷;

依据包装结构的载荷得到包装结构填充材料的工艺数据;

依据工艺数据加工得到包装结构。

通过采用上述技术方案,基板与垫板采用闭孔泡沫材料,闭孔泡沫材料的结构强度、韧度、弹性等与其膨胀系数等工艺数据相关,因此根据所设计的包装结构载荷进行工艺数据的调整,而载荷由垫板面积及货物预估重量计算得到。

综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

1.垫板顶部开设的放置槽可放置货物,由于放置槽的内壁轮廓与所载货物的一侧外形轮廓一致,以此使货物与放置槽插接配合,以此对货物起到定位作用,提升包装结构与货物或其包装之间的连接强度,减少打滑现象,且垫板采用弹性材料,因此可以同时起到减振的效果,提升货物运输的稳定性;

2.镂空槽一方面用于节省物料,另一方面使得放置槽的各处壁厚相等,放置槽的槽壁用于支撑货物,同时通过自身的微小形变减少货物的振动,而镂空槽就用于为放置槽的槽壁提供形变空间;

3.由于放置槽沿垫板上不相邻的两侧边沿的中点的连线,即沿垫板矩形轮廓的对折线对称分布,以此在垫板上放置好货物后,包装结构整体重心位于其中心处,从而减少货物的倾斜,方便货物的正常运输。

附图说明

图1是本申请实施例一的包装结构的整体结构示意图。

图2是本申请实施例一的包装结构的侧面结构示意图,主要展示插槽。

图3是本申请实施例一的包装结构的底面结构示意图,主要展示各撑脚。

图4是本申请实施例一的加工工艺的方法流程图。

图5是本申请实施例二的包装结构的整体结构示意图。

图6是本申请实施例三的包装结构的整体结构示意图。

图7是本申请实施例三的护脚板的结构示意图。

附图标记说明:1、基板;11、撑脚;12、插槽;2、垫板;21、放置槽;22、镂空槽;3、夹板;31、顶板;4、护脚板;41、限位片;42、打包带;43、力传感器。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请公开了一种包装结构。

实施例一:

参照图1,一种包装结构,包括基板1、垫板2及撑脚11,垫板2与撑脚11分别位于基板1的顶部与底部,且基板1、撑脚11及垫板2三者一体成型,以此提高包装结构整体的结构强度。撑脚11起到支撑基板1的作用,而垫板2的顶部开设有多个与货物部分外形轮廓一致的放置槽21,专门用于插入货物,以此对货物进行定位,提升包装结构与货物或其包装之间的连接强度,减少打滑现象。

基板1、撑脚11及垫板2三者均采用闭孔泡沫材料,闭孔泡沫材料优选为EPS泡沫材料,即聚苯乙烯泡沫材料,其为一种硬质闭孔结构的泡沫塑料,具有密度低、结构强度大、耐磨损的特性,因此可以减少叉车的负荷,且可以缓解货物因运输振动而产生的损伤。同时聚苯乙烯泡沫材料形变程度低,不容易导致其上的货物发生歪斜和倾覆现象,从而提升货物运输的稳定性。撑脚11可采用与基板1、垫板2不同的密度,撑脚11由于只承受竖直方向的压力影响,因此所需结构强度相对较低,而基板1与垫板2可能会同时承受竖向的压力与横向的剪切力,尤其是相邻撑脚11之间的基板1与垫板2处更容易发生断裂现象,基于此,本实施例基板1、垫板2的EPS泡沫材料密度高于撑脚11的密度。而基板1与撑脚11之间可采用胶水进行粘接固定,或采用螺栓进行固定。

参照图1、图2,撑脚11有9个且均匀分布于矩形的基板1底部,具体呈“田”字形排布,即其中8个撑脚11沿基板1边缘环绕间隔分布,四个边角处各一个,四边边沿中央各一个,剩余1个分布于基板1中心区域。结合图3所示,位于基板1边角处的4个撑脚11的触地面积及水平截面面积均不大于其余区域的5个撑脚11,以此加固受力集中的中心区域及靠近中心区域上的撑脚11,局部提升其支撑强度,以此使该部分撑脚11承载更大的静载荷与动载荷,一方面可以减少基板1边角处的4个撑脚11的用料,实现资源的优化分配;另一方面减少中心区域及靠近中心的区域上的撑脚11的形变程度,避免基板1因中心区域撑脚11塌陷过度而与其他区域产生高度差,避免高度差使得基板1弯折甚至发生断裂现象。

撑脚11平行于基板1底面的截面呈矩形,且其平行于基板1底面的截面面积沿远离基板1的方向逐渐减小,以此方便在包装结构生产加工时对撑脚11进行脱模。且相邻两个撑脚11的侧壁形成插槽12,插槽12的宽度大于叉车的货叉,插槽12有多条,其在基板1底部整体呈“井”字形排布,以此方便叉车从四个方向中任一方向插入插槽12,从而带动包装结构对货物进行运输。

由于货叉在插入插槽12内时会接触到撑脚11而导致撑脚11容易产生磨损情况。因此在撑脚11上套设有保护套(图中未示出),保护套呈方形,可采用工程塑料、金属、合金等材质,其顶部开口边沿与基板1底面抵接,其内壁通过胶水与撑脚11粘接固定。

参照图1、图2,垫板2呈矩形,放置槽21有多个,且各个放置槽21可以采用统一的形状尺寸,用于适配同一类的货物。且放置槽21优选为偶数个,多个放置槽21沿垫板2上不相邻的两侧边沿的中点的连线对称分布,以此在垫板2上放置好货物后,包装结构整体重心位于垫板2的中心处,从而减少货物的倾斜,方便货物的正常运输。在另一实施例中,各放置槽21可采用不同的形状尺寸,以适配不同种类的货物,同时需要测试放置完货物后货物与包装结构整体的重心位置,通过测试结果重新设计调整放置槽21的位置。

放置槽21内壁上设置有防沾层,防粘层可采用塑料涂层或塑料膜,塑料涂层可采用喷涂的方式布置,塑料膜则直接覆盖在放置槽内即可,塑料涂层可采用特氟龙涂层,用于装压缩机等产品,防止压缩机表面附着的油漆与泡沫粘连,用于方便清理产品留下的粉尘、油漆碎屑、机油等杂质,从而方便装卸产品。

垫板2上位于各放置槽21之间开设有镂空槽22,镂空槽22用于使放置槽21的各处壁厚相等,镂空槽22的形状需要根据放置槽21的壁厚决定,而放置槽21的槽壁用于支撑货物,同时通过自身的微小形变减少货物的振动,而镂空槽22就用于为放置槽21的槽壁提供形变空间。且放置槽21的壁厚需要根据所放置的货物的质量、硬度等进行测试,避免放置槽21的壁厚过大而导致无法起到减振作用,避免放置槽21的壁厚过小而导致放置槽21槽壁撕裂,例如针对质量较大的压缩机产品等货物,放置槽21槽壁壁厚需要维持在2.5公分以上,以此使放置槽21槽壁保持在较佳的形变幅度及结构强度。而对于塑料制品的货物,放置槽21槽壁壁厚可以削减至1-2公分,以此减少放置槽21槽壁对垫板表面的面积占用,方便垫板上设计更多的用于放置货物的放置槽,提升单次可运输的货物量,提升运输效率。

本实施例还公开一种加工工艺,参照图4,具体步骤如下:

S100:获取所载货物的外形参数。

具体的,外形参数获取方式可以采用人工测量,或者直接调取货物的出厂自带产品报告等数据,或者采用三维扫描仪进行数据采集,最终得到长度、宽度、表面曲率、面特征等外形参数。

S110、判断该所载货物是否存在历史使用记录;

若否,则执行步骤S200a;

若是,则跳转至执行步骤S200b。

具体的,执行主体可以是工作人员,由工作人员通过查找资料的方式分辨该货物是否设计过相应模具,或者由处理器等智能终端查询所录入的货物的货物名称、型号或编号等中是否包含该货物的信息,若不存在历史使用记录,则判定为新货物,需要进行录入;若已经存在,则可直接使用,减少中间工序。

S200a:依据外形参数计算上模的加工参数,同时将其加工参数存储于模型库内。

具体的,上模对应垫板2顶部,货物上凸出部分对应放置槽21内的凹陷部分,而货物上的凹陷部分对应放置槽21内壁的凸出部分,且形状尺寸一致,对于货物上的一些褶皱部分或小区域凹陷部分,可以忽略,以此降低脱模难度,同时节省原材料。

S200b:直接读取模型库内预存的对应该货物的上模的加工参数。

具体的,若当前货物具有历史使用记录,则可读取模型库内预存的对应该货物的加工参数,从而直接使用该加工参数加工上模,减少计算工序,降低工作量;也可查询是否存有该货物对应的成型磨具,若发现仓库内已存有对应的成型磨具,则可直接调用对应该货物的成型磨具进行使用,减少重复加工产生的能源、资源损耗。

S300、获取预设的下模的加工参数。

具体的,下模对应基板1底部,对应撑脚11,因此下模上需要开设对应撑脚11数量的凹槽。由于下模加工得到的基板1底部与撑脚11部分仅需要匹配标准的叉车的货叉即可,因此无需频繁更换,因此针对不同的货物,仅需更换上模以改变放置槽21摆放位置和形状即可,简化了模具设计及包装结构加工工序,降低了成本,提升包装结构生产效率。在另一实施例中,针对不同质量的货物,选用不同形状及尺寸的撑脚11和基板1,一般货物质量越大,则撑脚11需要越粗,而下模需要进行相应的定制调整,以此适配于各种类型的货物,从而扩大适用范围。

S400、依据上模与下模的加工参数加工得到成型模具。

具体的,上模与下模指定后,还需要对基板1、垫板2组合后的整体厚度进行选配,针对不同重量的货物、不同尺寸的货物及货物在垫板2上的摆放密度等对基板1、垫板2的整体厚度进行设计。在货物重量较大时,需要对基板1、垫板2整体进行加厚设计,避免包装结构所受载荷过大而发生断裂现象。在货物尺寸较为特殊时,例如长宽比大而导致放置槽21需要加深时,需要对包装结构整体进行加厚,以此避免放置槽21槽底与基板1底部过窄而导致放置槽21贯穿或者包装结构过薄断裂的现象。包装结构整体厚度的调整可以通过设置上模和/或下模的滑动行程实现。

S500、使用成型模具及预设的成型机并依据工艺数据加工得到包装结构;

具体的,预设的成型机采用EPS成型机,通过EPS成型机制成符合预期的由EPS泡沫材料一体成型的基板1及垫板2。

由于EPS泡沫材料的结构强度、韧度、弹性等与其膨胀系数、成型密度等工艺数据相关,因此根据所设计的包装结构载荷进行工艺数据的调整,因此其工艺参数的选取步骤如下:

S510、获取所载货物的预估重量;

依据预估重量及预设的垫板面积计算对应包装结构的载荷。

具体的,所载货物的预估重量一般根据货物的种类及需要放置的货物数量进行人工分析评估,或者采用称重平台进行称重得到,而垫板2面积可根据货物的尺寸进行定制。载荷,具体指面载荷,由垫板2面积及货物预估重量计算得到,单位为KN/平方米,静载荷与动载荷可通过测试得到,或预估模拟算法预估得到,此处不再赘述。

S520、依据包装结构的载荷得到包装结构填充材料的工艺数据;

依据工艺数据加工得到包装结构。

具体的,包装结构填充材料即EPS泡沫材料,包装结构的载荷即针对所要承托的货物所设计的载荷,包装结构在该设计载荷下发生断裂现象、过度形变的可能性在正常水平以下。通过载荷试验,可以得到载荷-工艺参数参考关系,参照载荷-工艺参数参考关系,可以方便工作人员依据所设计的载荷选取对应的工艺参数,调整EPS原材料的比例、工艺条件等工艺数据,以此调整EPS最终成型的密度,使之达到预期的结构强度及其他特性指标。

经过试验,目前比较理想的包装结构尺寸及EPS密度标准如下:

基板1及垫板2整体的长度或宽度:0.9m-1.2m;

基板1及垫板2整体的厚度:0.08m-0.2m;

基板1及垫板2整体的长宽比区间:1-1.4;

撑脚11平均宽度/插槽12平均宽度:0.85以上;

EPS密度:16-40千克/立方米;

在上述包装结构尺寸及EPS密度标准下,包装结构可承受1吨以上的货物并进行正常稳定运输。

本申请实施例一的实施原理为:基板1与撑脚11可采用通用形状,方便加工;而垫板2顶部的放置槽21需要依据货物的形状、尺寸进行设计与定制,且依照货物的重量调整镂空槽22的形状与面积,调节放置槽21槽壁的壁厚,从而对货物起到较佳的防振与保护作用。使用时,工作人员只需将货物逐个放入放置槽21内进行插接定位,之后叉车的货叉插入基板1底部的插槽12内,带动撑脚11脱离地面,并带动包装结构与货物进行运输,从而通过适配产品的包装结构方便产品的运输和码放,提升包装结构与货物或其包装之间的连接强度,减少打滑现象,提升货物运输的稳定性。

实施例二:

参照图5,一种包装结构,其与实施例一的区别在于,垫板2的上方设置有夹板3,夹板3远离垫板2的一侧设置有顶板31,垫板2、夹板3及顶板31相互分离,夹板3的顶部、底部及顶板31的底部均分布有放置槽21。且夹板3底部的放置槽21与垫板2顶部的放置槽21分别与货物的两侧外形轮廓一致,夹板3顶部的放置槽21与顶板31底部的放置槽21分别与货物的两侧外形轮廓一致。

本申请实施例二的实施原理为:垫板2与夹板3之间、相邻两个夹板3之间、夹板3与顶板31之间均可以放置一层货物,货物的两侧均嵌入放置槽21内,以此对货物进行定位及减振保护。在放置好顶板31后,在顶板31、夹板3、垫板2及货物的侧面统一用塑料包装膜进行环绕绑缚,以此减少水渍、粉尘的进入,同时塑料包装膜与泡沫材料之间的摩擦系数较高,从而通过塑料包装膜提升货物的结构强度,提升运输的稳定性。

实施例三:一种包装结构,参照图6、图7,其与实施例一的区别在于,基板1的四边的底边沿上设置有护脚板4,护脚板4位于插槽12的一侧开口处,护脚板4呈L形,且每一条边沿上至少设置两个护脚板4,护脚板4的凹陷侧内壁与基板1底面及侧面贴合,两者之间粘接固定。护脚板4采用工程塑料、碳纤维、钢材等材质,用于供PP打包带42打包货物时使用,且每个护脚板4远离基板1的一侧均一体设置有两个限位片41,两个限位片41之间形成供打包带42或绳子穿过的限位通道,以此限制绳子脱离护脚板4。在另一实施例中,护脚板4上开设有限位孔,限位孔的延伸方向与护脚板4所在边沿垂直,PP打包带42穿过限位孔对产品进行打包,限位孔取代限位通道,对PP打包带42起到限位作用,避免其脱落。

护脚板4上靠与基板1底面接触的一侧设置有力传感器43,力传感器43用于检测护脚板4与基板1底面之间的作用力,且力传感器43通过无线射频模块与用户的手机、电脑等智能终端连接,以此将力学数据发送至智能终端,供用户查看。力传感器43可采用HH8204L38型号的片式力传感器,无线射频模块可采用SX1278-S型号。

本申请实施例三的实施原理为:安装时,用户将护脚板4粘贴于基板1的边沿上,放置有力传感器43的一侧与基板1底面贴合。使用时,用户将PP打包带42穿过护脚板4的限位片41之间,再穿过插槽12进行打包工序。

在货物绑缚打包完成后,采集力学数据,得到压力值,判断压力值是否位于预设下限值与预设上限值之间,若是,则表示打包带42力度适中。

若压力值小于预设下限值,则表示打包带42力度不足,勒得过松,货物容易倾倒松动,此时需要用户调整打包带42的松紧程度,从而提升货物运输的稳定性。

若压力值大于预设上限值,则表示打包带42力度过大,勒得过紧,货物及包装结构容易压坏,此时需要用户调整打包带42的松紧程度,从而保护货物与包装结构。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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