具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术 人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的 限定。

本发明实施例公开一种系列末端切割器，用于瓦楞纸箱启封。其中，瓦 楞纸箱的启封包括翻盖切割、拆盖切割两种方式，翻盖切割操作过程为：先 切开打包带、封胶带，随后分别翻折瓦楞纸箱盖的大箱盖板和小箱盖板，再 通过速干胶将翻折后的大、小箱盖板粘接固定。拆盖切割包括垂直拆盖切割 和水平拆盖切割，其中垂直拆盖切割的操作过程为：在四个箱侧板内侧位置 垂直切开四个箱盖板及其上面的打包带、封胶带。水平拆盖切割的操作过程 为：在四个箱盖板下面位置水平切开四个箱侧板及其外面的打包带、封胶带。

本发明实施例公开一种系列末端切割器，该系列末端切割器至少包括超 声波切割器、振动刀切割器、软化热切刀切割器、划割刀片切割器；根据所 述瓦楞纸箱、所述打包带、所述封胶带这三种切割对象在材质、尺寸和结构 上的差异，换装不同的系列末端切割器安装至机器人末端；其中，所有的所 述系列末端切割器均包括结构相同的圆形安装盘，各所述系列末端切割器通 过各自的圆形安装盘手动换装至所述机器人末端；

该系列末端切割器还包括末端夹持器，所述末端夹持器安装至所述机器 人末端，所述末端夹持器用于夹持部分的所述系列末端切割器上的圆形安装 盘，使得部分的所述系列末端切割器自动换装至所述机器人末端。比如，通 过末端夹持器夹持振动刀切割器、软化热切刀切割器、划割刀片切割器，分 别将该三种切割器自动换装至机器人末端。

本发明所述的系列末端切割器，至少包括超声波切割器、振动刀切割器、 软化热切刀切割器、划割刀片切割器；根据所述瓦楞纸箱、所述打包带、所 述封胶带这三种切割对象在材质、尺寸和结构上的差异，比如三层瓦楞、五 层瓦楞、波形瓦楞、蜂窝瓦楞结构等；以及箱内货品距离箱盖板的位置，箱 内货品与箱盖板之间有无隔垫等时机情况，手动换装或者自动换装不同的系 列末端切割器安装至机器人末端，同时兼顾剪断打包带、切割封胶带和拆除 箱盖的可靠性和加工效率，通过换装不同的系列末端切割器，实施特定的切 割加工工艺，具有极强的可操作性和灵活性。

本发明所述的系列末端切割器，不仅根据不同的工况选择不同类型的末 端切割器，还根据所需要的自由度、作用空间和所需要的负载确定机器人的 类型。其中，系列末端切割器找正切割位置的自由度包括：四自由度或多于 四自由度机器人满足X、Y、Z轴移动，以及Z轴转动；三自由度机器人满 足X、Y、Z轴移动，以及瓦楞纸箱的水平面支撑台沿Z轴转动。

系列末端切割器的作用空间包括：满足最大、最小瓦楞纸箱的长宽高尺 寸。

根据所述瓦楞纸箱、所述打包带、所述封胶带这三种切割对象在材质、 尺寸和结构上的差异确定所述系列末端切割器的工艺参数，再根据所述系列 末端切割器的工艺参数确定所述机器人所需要的负载，所述机器人所需要的 负载设置为所述系列末端切割器的重量、所述末端夹持器的重量和所述机器 人所受切割力的叠加；各所述系列末端切割器运行在不同的工艺参数下时， 通过三维力传感器测量所述机器人末端所受的切割力的大小和方向，从而确 定出所述机器人需要配置的负载；

其中，所述系列末端切割器的工艺参数包括：超声波切割器的振幅和频 率、振动刀切割器的往复行程和电机功率、软化热切刀切割器的保持温度和 功率，以及各系列末端切割器的切割打包带、封胶带和瓦楞纸箱的移动速度； 确定以上工艺参数包括以下几种工况：单独纵向切分封胶带；单独横向切分 打包带；同时纵向切分封胶带和横向切分打包带；单独切分瓦楞纸板；同时 切分瓦楞纸板和纵向切分封胶带；同时切分瓦楞纸板、纵向切分封胶带和横 向切分打包带。

控制切割瓦楞纸箱的打包带、封胶带、瓦楞纸板的切割速度方法包括，

在两块大箱盖板之间中缝处或每块大箱盖板外侧边缝处，各系列末端 切割器快速纵向切分封胶带，当遇到打包带时，放慢移动速度后同时纵向切 分封胶带和横向切分打包带；

或者，超声波切割器、振动刀切割器在垂直或水平切割过程中，快速切 分瓦楞纸板，当遇到封胶带时慢速同时切分瓦楞纸板、横向切分封胶带；当 遇到打包带时更慢速同时切分瓦楞纸板、横向切分打包带；当遇到打包带和 封胶带时最慢速同时切分瓦楞纸板、横向切分打包带和封胶带。

具体的，参照图1～2所示，所述超声波切割器2包括以下结构，其包括 超声波刀体21、超声波电源和控制箱所述超声波电源和控制箱设置于所述 机器人底座上，所述超声波刀体21安装至直角板8，所述直角板8安装至 所述圆形安装盘1。启动超声波电源后，由控制箱内的控制器控制超声波刀 体21的移动路径和移动速度，并结合视觉定位切割打包带、封胶带和瓦楞 纸箱盖。

参照图3～5所示，所述划割刀片切割器3包括以下结构，其包括划割刀 头和直角板8，所述划割刀头包括刀座和刀片11，其中，参照图3～5所示， 刀座由开槽平板31和平底板32以硬钎焊方式焊接在一起，刀片11插入开 槽平板31和平底板32形成的窄直槽中，依靠细牙螺钉固定。开槽平板31 和平底板32的焊接件固定在所述直角板8的竖向端，所述直角板8的横向 端安装至所述圆形安装盘1。圆形安装盘1上有菱形销9、圆柱销10，菱形 销9、圆柱销10起“一面二销”的定位作用。

参照图6～12所示，所述软化热切刀切割器包括以下结构，其包括软化 热切刀头，所述软化热切刀头包括刀座和热切刀片11。其中，刀座由宽窄 平底板43和宽窄开槽平板44以硬钎焊方式焊接在一起，并被固定在直角板 8的竖向端。直角板8的横向端固定至圆形安装盘1。热气刀片11插入插入 宽窄平底板43和宽窄开槽平板44形成焊接件的窄直槽中，靠细牙螺钉固定； 软化热切刀头包括的电加热器47、热传感器48分别安装入宽窄平底板43和宽窄开槽平板44形成焊接件的宽直槽中和狭缝里。宽窄开槽平板44结构 如图11-12所示，下面长的窄槽是放置热切刀片11的空间，上面宽槽是放 置带状电加热器47的空间，上面狭缝是放置热传感器48的空间。宽窄平底 板43和宽窄开槽平板44形成焊接件外面包裹了隔热膜42，通过螺栓螺母 被固定在直角板8上，螺母内侧的隔热垫片41隔绝螺栓与直角板8之间的 传热，所述软化热切刀切割器包括的温控器46靠卡箍45固定在宽窄平底板 43和宽窄开槽平板44形成焊接件上；直角板8上固定在圆形安装盘1上， 圆形安装盘1安装在机器人末端；圆形安装盘1上有菱形销9、圆柱销10， 菱形销9、圆柱销10起“一面二销”的定位作用。

所述直角板8与圆形安装盘1之间设有接地铜片13，所述接地铜片13 电连接所述电插头的接地端，此处电插头选用三插头12。

参照图13～15所示，所述振动刀切割器包括以下结构，其包括振动切割 刀51和直角板8，所述振动切割刀51安装至所述直角板8的竖向端，所述 直角板8的横向端安装至所述圆形安装盘1，所述电插头连接所述振动切割 刀51，此处电插头选用三插头12。所述直角板8的横向端与圆形安装盘1 之间设有接地铜片13，所述电插头的地线端连接所述接地铜片13。具体的， 厚胶木板14固定在圆形安装盘1上，厚胶木板14有斜孔用于穿供电线，所 述圆形安装盘1的中心通孔处固定有电插头，且电插头固定在厚胶木板14 上，接地铜片13被压在直角板8的窄槽中，接地铜片13与三插头12的地 线插头相连接；三插头12的供电线连接振动切割刀体51，振动切割刀体51 固定在直角板8上，振动切割刀体51和直角板8之间有方垫板52，直角板 8固定在圆形安装盘1上，圆形安装盘1安装在机器人末端；圆形安装盘1上有菱形销9、圆柱销10，菱形销9、圆柱销10起“一面二销”的定位作 用。

参照图16～19所示，所述的系列末端切割器还包括末端夹持器7，末端 夹持器7可夹持划割刀片切割器3、软化热切刀切割器4、振动刀切割器5， 所述末端夹持器7和固定刀架6包括以下结构：

末端夹持器7中，双安装盘71上端与机器人末端连接，三爪中空气动卡 盘72靠长螺钉固定在双安装盘71下端，中空尼龙棒73靠强力胶粘在双安装 盘71下端中心线位置，供电插座74固定在中空尼龙棒73上，供电插座74 的电缆通过中空尼龙棒73的中孔、双安装盘72的中孔和径向孔引出。

如图19所示，在每个机器人末端切割器的位置，均有二个定位圆孔和相 应的长方形大孔，三种系列末端切割器(划割刀片切割器3、软化热切刀切割 器4、振动刀切割器5)放置在固定刀架6上，均采用“一面二销”定位，限 制了六个自由度。如图18所示的换刀示意图，末端夹持器7的三爪中空气动 卡盘72定位夹持住机器人末端切割器的圆形安装盘1外圆面，并使得机器人 末端切割器上的三插头12与末端夹持器7上的供电插座74接触、通电。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的 限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出 其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而 由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。