冰淇淋、棒冰、雪糕是人们夏季zui喜爱的消暑纳凉食品之一。改革开放以后，随着冷饮食品工业的蓬勃发展、工厂生产规模的不断扩大和自动化程度的不断提高，我国从zui初的纯手工制作到现在大规模的工业生产，经历了巨大变革。以雪糕生产为例，现在从调制好的雪糕原料进入机器到单支雪糕从包装机包出，只需寥寥数人。 

    一条每小时生产2万支雪糕的生产流水线,从调制好的雪糕浆料进入机器到冷冻成型、自动插棒，从拔出模具到单支雪糕、包装机包装完成只需6个操作工人，这已经接近和达到世界同类产品制作的自动化生产水平了。 

    现在的问题是，虽然前道生产线已接近和达到世界同类产品的制作水平，但是从单支雪糕计数到装入纸箱(每箱40支雪糕)却花费了大量的人力。仍以上例为例，每小时2万支雪糕从3台包装机输出，平均每台包装机每分钟将输出111支雪糕。我们必须在每台包装机输出口配上2个装箱工。一条生产流水线，3台包装机就需6个装箱工。除了装箱工外，我们还需为装箱工配上2个辅助工。其一是开箱工，他把片状的纸箱打开并用封箱带把箱底封死，形成封底开口的纸箱供装箱工使用。另一个辅助工是将装满雪糕的纸箱用封箱带封口，然后送入传送带，传送至冷库。后道装箱所用的人力远远大于前道雪糕冷冻成型所需的人力。这种落后的装箱现象还存在以下的弊病： 

    1.工人劳动强度大，特别是夜班工人在连续工作数小时后，容易出现误数雪糕支数。假如箱内多装或少装雪糕将会损害企业或消费者的利益。 

    2.装箱处人员密集，场地往往较拥挤，不利工厂管理。 

    3.生产成本较高，特别是如今劳动力成本提高和劳动力紧张的情况下，矛盾更为突出。 

    为改变这一局面，冷饮食品工厂的呼声日渐增大，这为设备制造工厂研制高效新型的装箱机提供了契机。为改变上述雪糕装箱问题，一家专业生产冰淇淋冷饮设备的公司现在正在研制全新的雪糕装箱机。假若在包装机后连接上这种装箱机，整条雪糕生产线就能实现从注料、冷冻、包装到自动装箱、封箱的真正意义上的全线自动化。 

    该雪糕装箱机由7个部分组成：1.开箱机：把片状的纸箱打开成上口敞开，下底封住的纸箱。2.前置输送：从包装机传来的雪糕，在前置输送架上被整理，使得进入脉动输送的每一支雪糕都有一个电脉冲信号输送给脉动架。3.脉动输送：功能1是把前置输送架送来的雪糕装盘，然后整盘向机械手抓取处输出。每一盘15个格子，每格1支雪糕。功能2是翻转雪糕，使得前后两盘雪糕棒的方向按一定的方向排列，这样机械手把雪糕装入纸箱内时可按棒对棒的顺序安放，节约包装箱的空间。4.机械手：把脉动输送架上排列成形的有一定次序的雪糕迅速抓入纸箱内。5.纸箱输送：把开好箱的纸箱输送到机械手抓手的位置，装满雪糕后自动向封箱机输出纸箱。6.主电柜：是本机的神经中枢。控制本机的所有动作按规定运行。7.封箱机：把装满雪糕的纸箱封盖。 

    为满足前道雪糕生产线雪糕产量的要求，装箱机的zui高装箱速度为每小时1.2万支。也就是说每0.3秒就有一支雪糕进入装箱机。这里首先要解决的问题是如何高速有效地计数并把雪糕排列成整齐的队形让机械手抓取。为了解决这个问题，该机采用高速运转的间隙机构。雪糕到来后间隙机构让雪糕落入盘格里，每个盘格落1支雪糕。15格成一整盘。落满1盘后这一整盘雪糕就向机械手抓取处送出。间隙运动机构的动作必须与雪糕到来的速度同步。雪糕来得快，间隙机构运转得快。雪糕来得慢，间隙机构运转得慢。若一段时间没有雪糕进入装箱机，间隙机构就一直停止转动直至下一支雪糕的到来。间隙机构用伺服电机驱动。这里的难点是电信号的获取和编制快速反应的程序。 

    该机设有雪糕翻转机构。有了翻转机构后，输送到机械手抓取位置时的雪糕，每隔一盘，雪糕棒的方向就会相反。这样装入纸盒内的上下二层雪糕棒的方向就相反，我们就能充分利用纸箱内的装箱空间。 

    抓取雪糕用的机械手可以设计成龙门架式的，也可以设计成单臂摇臂式的。为及时把输送到位的雪糕装入箱内，为使结构更简单与动作高效，该机采用了单臂摇臂机械手。机械手用伺服电机驱动并编制了特殊的程序，使得机械手在zui小的冲击下，走zui短的路径把雪糕装入箱内。 

    纸箱装满后该机的纸箱输送机构能把装满雪糕的箱子向封箱机处输出进行封箱。同时已开好箱的纸箱会自动送入预定的位置。机器的整个运转过程是由主电柜内高速运转的PLC可编程控制器控制。人们通过主电柜上面的操作屏可对机器进行修改、设定等操作。一旦机器有故障或发现漏装雪糕，机器马上会发出警报并在操作屏上指出故障点，人们可方便地进行故障排除。由于实现了整机的自动化，因此只需一名操作工对机器进行巡视，另一名辅助工对开箱机添加片状纸箱。