CN102729477A - 一种书本套制造机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种书本套制造机，其特征是：包括机架、压线冲孔机构、转接机构和热封成型机构；热封成型机构的前端与压线冲孔机构的后端位置相应，转接机构设置在压线冲孔机构的后端与热封成型机构的前端之间；热封成型机构包括输送带、第一热封平台、放片对折热封机构、第一对折装置和第一热封装置。该书本套制造机自动完成折痕线的压制、定型，底封折边、第一内袋折边的裁切，第一内袋的封合，而其中放片对折热封机构自动完成副片的放置、底封折边的翻折以及第二内袋的封合，全自动完成书本套最繁琐、最关键部分的制作，使得书本套能够实现全自动生产，节约人力资源，降低书本套的生产成本。

Description

一种书本套制造机

技术领域

本发明涉及一种塑料片材的加工装置，尤其涉及一种书本套制造机的放片对折热封机构。

背景技术

书本套一般具有第一内袋、第二内袋，以及第二袋体的封口袋舌，封口袋舌上设有胶纸条，第一内袋、第二内袋分别用以套在书本的封皮和封底上，对书本的封皮和封底进行保护，使书本经常翻阅而能够保持较新的状态，方便书本的保存，特别适合用于中小学生的各种课本。

目前，书本套的生产停留在半自动化阶段，一般分为压线、冲孔、裁切、第一袋体的对折封合、第二袋体的对折封合几个工序，这几个工序分别在相应的设备上完成，其中需要介入大量的手工操作。特别是第二袋体的封合，需要放置副片、底封折边的翻折、底封折边与副片的封合，大部分操作为手工操作，导致书本套无法实现全自动化生产，需要大量人力参与，因而也造成了书本套的生产成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种书本套制造机，这种书本套制造机能够实现书本套的生产自动化，节约人力资源，降低书本套的生产成本。采用的技术方案如下：

一种书本套制造机，其特征是：包括机架、压线冲孔机构、转接机构和热封成型机构，热封成型机构的前端与压线冲孔机构的后端位置相应，转接机构设置在压线冲孔机构的后端与热封成型机构的前端之间；压线冲孔机构包括依次设置在机架上的塑料片材放卷装置、储料机构、成型冲孔装置、第一内袋翻折装置、第一伺服夹送装置和切断装置，以及设置在储料机构前方的胶纸条压合装置、设置在胶纸条压合装置相应位置的胶纸条放卷装置、设置在储料机构的定辊上方的纵向压线装置、设置在储料机构后方的横向压线装置；热封成型机构包括输送带、第一热封平台、放片对折热封机构、第一对折装置和第一热封装置，第一热封平台和放片对折热封机构依次沿输送带的输送方向设置在机架上，第一对折装置和第一热封装置均设置在第一热封平台的两侧；放片对折热封机构包括设置在机架上的副片平台、第二热封平台、副片供给装置、副片转移压合装置、第二对折装置和第二热封装置；副片平台设置在输送带上方，第二热封平台设置在副片平台的后方；副片供给装置与副片平台的位置相应；副片转移压合装置设于副片平台与第二热封平台之间；第二对折装置和第二热封装置均设置在第二热封平台的两侧；第一热封平台和第二热封平台上均设有容置凹槽，输送带处于容置凹槽中，输送带的表面与第一热封平台、第二热封平台的表面处于同一平面上。

沿塑料片材的输送方向，先到达为前，慢到达为后。

上述塑料片材放卷机构、胶纸条放卷机构通常包括一卷轴，卷轴可转动安装在机架上，而成卷塑料片材装在卷轴上。

上述储料机构一般包括多条固定辊和至少一条活动辊，活动辊设置在两条固定辊之间。

上述第一伺服夹送装置一般采用两对夹送辊，由伺服电机进行驱动，在送料的同时也可实现计数、定长功能。

上述成型冲孔装置采用一般的塑料片材冲孔装置。

上述切断装置通常包括切刀，以及驱动切刀上下动作的切刀气缸。

上述纵向压线装置、横向压线装置均包括条形的压线头，以及驱动条形压线头上下动作的压线气缸。

上述胶纸条压合装置一般包括一对压合辊。

上述第一热封装置、第二热封装置通常包括热封头，以及驱动热封头上下动作的热封气缸。

上述热封成型机构的前端与压线冲孔机构的后端位置相应，即是热封成型机构的输送带的起始端与压线冲孔机构的切断装置位置相对应。

塑料片材由第一伺服夹送装置拖动送料，在胶纸条压合装置处，沿塑料片材的横向（长度方向）贴上胶纸条；在纵向压线装置、横向压线装置分别压好若干横向折痕线和纵向折痕线，在成型冲孔装置处进行冲孔，以形成第一内袋折边以及在后续切断之后形成的底封折边、第一内袋区域、第二内袋区域、封口袋舌（在胶纸条贴合处形成）；在第一内袋翻折装置处，沿折痕线将第一内袋折边向上翻折，落在第一内袋区域上；在切断装置处，进行切断，形成独立的半成品书本套，主要形成底封折边和封口袋舌；转接机构将半成品书本套转接到热封成型机构的输送带上；在第一热封平台处，第一对折装置将第一内袋折边所在的两个底封折边向上翻折，第一热封装置动作，进行热封，形成第一内袋；副片供给装置提供副片到副片平台上，当输送带将半成品书本套输送到第二热封平台上时，副片转移压合装置从副片平台上转移取下一张副片，放置到半成品书本套上折痕线所围成的第二内袋区域，并且副片转移压合装置将副片、半成品书本套紧压在第二热封平台上，接着第二对折装置动作，将第二内袋区域两侧的底封折边沿折痕线向上翻折，叠置在副片上，最后热封装置动作，采用热封的方式将两侧的底封折边与副片封合，完成第二内袋的封合，副片转移压合装置离开第二热封平台，成品的书本套随输送带传送到下一个工位，进行收集或其它处理。本书本套制造机自动完成折痕线的压制、定型，底封折边、第一内袋折边的裁切，第一内袋的封合，而其中放片对折热封机构自动完成副片的放置、底封折边的翻折以及第二内袋的封合，全自动完成书本套最繁琐、最关键部分的制作，使得书本套能够实现全自动生产，节约人力资源，降低书本套的生产成本。

作为本发明的优选方案，其特征是：所述压线冲孔机构的输送方向与热封成型机构的输送方向成直角；所述转接机构包括转接导轨、转接滑座、转接平移机构、吸盘、吸盘气缸和转接平台；转接平台设置在所述输送带的起始端与所述切断装置之间；转接导轨安装在转接平台上方的机架上，并沿压线冲孔机构的输送方向设置；转接滑座安装在转接导轨上，并能够沿转接导轨滑动；转接平移机构安装在机架上，转接平移机构的输出动力端与转接滑座连接；吸盘气缸的缸体安装在转接滑座上，吸盘气缸的活塞杆与吸盘连接。切断装置切断而成的独立半成品书本套落在转接平台上，吸盘将半成品书本套吸起经平移后放置到输送带上。将压线冲孔机构的输送方向与热封成型机构的输送方向设置成直角，对于半成品书本套的转接，只要升降、平移两个简单动作就能够完成，半成品书本套无需转向就能够进行后续加工处理，定位更加准确，同时转接机构也更加简单，只要一转接平移机构和一吸盘气缸就可以。优选转接平移机构为转接气缸，转接气缸的活塞杆与转接滑座连接，结构更简单，控制更容易。当然，转接平移机构也可以是同步轮配合同步带的结构，同步轮由电动机进行驱动。

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述副片供给装置包括依次设置在机架上的副片放卷装置、副片伺服夹送装置和副片切断装置；副片切断装置与副片平台的位置相应。成卷的塑料片材装在副片放卷装置上，由副片伺服夹送装置拉动、输送，副片切断装置将副片伺服夹送装置送来固定长度的塑料片材切断而形成副片，副片叠放在副片平台上。副片伺服夹送装置一般包括两对夹送辊，由伺服电动机驱动，能够实现定长、计数等功能。

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述副片转移压合装置包括滑轨、滑动座、平移机构、升降座、第一升降气缸、第二升降气缸和平板吸头；滑轨安装在机架上并沿输送带的输送方向延伸；滑动座安装在滑轨上，并能够沿滑轨滑动；平移机构安装在机架上，平移机构的输出动力端与滑动座连接；第一升降气缸的缸体安装在滑动座上，第一升降气缸的活塞杆处于滑动座的下方并与升降座连接；第二升降气缸的缸体安装在升降座上，第二升降气缸的活塞杆处于升降座下方并与平板吸头连接。平移机构动作，将平板吸头移动到副片平台上方，第二升降气缸活塞杆伸出，平板吸头吸住副片后，第二升降气缸的活塞杆缩回，平移机构再次动作，将平板吸头移动到第二热封平台上方，第一升降气缸的活塞杆伸出，将副片放置在书本套的半成品上折痕线所围成的区域，并紧压在第二热封平台上，当封合完成之后，第一升降气缸的活塞杆缩回，然后平移机构动作，准备吸取另一副片。该副片转移压合装置通过简单的平移、升降动作，将副片的取放、压合集中在一起，结构上更加简洁，同时由于平板吸头起到压板的作用，平板吸头直接将副片、半成品书本套紧压在第二热封平台上，更有利于副片的准确定位。

作为本发明更进一步的优选方案，其特征是：所述滑动座上设有导向孔，所述升降座上设有导向杆，导向杆处于导向孔中。设置导向孔、导向杆这样的导向机构，使得升降座在平移、升降的过程中稳定性更好，进一步确保副片的准确定位。优选平移机构为平移气缸。采用平移气缸驱动滑动座的滑动，结构更简单，控制更容易。当然，平移机构也可以是同步轮配合同步带的结构，同步轮由电动机进行驱动。

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述第一内袋翻折装置包括第一内袋翻折气缸和第一内袋翻折块；第一内袋翻折气缸的缸体安装在机架上，第一内袋翻折气缸的活塞杆与第一内袋翻折块连接。第一内袋翻折气缸的活塞杆伸出，带动第一内袋翻折块往中间运动，第一内袋翻折块将第一内袋折边沿折痕线向上翻起，实现第一内袋折边的翻折，结构相当简单。

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述第一对折装置、第二对折装置均包括两个对称设置的翻折单元；翻折单元包括翻折气缸和翻折块；翻折气缸的缸体安装在机架上，翻折气缸的活塞杆与翻折块连接。两个对称设置的翻折单元分别设置在第一热封平台（第二热封平台）的两侧，翻折气缸的活塞杆伸出，带动翻折块往第一热封平台（第二热封平台）中间运动，翻折块将底封折边沿折痕线向上翻起，实现底封折边的翻折，结构相当简单。

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：还包括两个纠偏装置，两个纠偏装置均安装在机架上，并分别处于第二热封平台的两侧。纠偏装置通常采用限位气缸，当半成品书本套输送到第二热封平台上时，两个限位气缸的活塞杆同时伸出，纠正半成品书本套的位置，然后限位气缸的活塞杆缩回。纠偏装置对半成品书本套进行准确定位，确保封合位置的准确性。

作为本发明进一步的优选方案，其特征是：还包括限位块，限位块设置在所述输送带的两侧。通过限位块对半成品书本套进行限位，防止半成品书本套在输送过程中由于振动跑位而偏离输送带。

附图说明

图1是本发明优选实施方式的结构示意图；

图2是热封成型机构的结构示意图；

图3是放片对折热封机构的主视图；

图4是放片对折热封机构的侧视图；

图5是半成品书本套的示意图；

图6是形成第一内袋的半成品书本套的示意图；

图7是封合副片的示意图

图8是成品书本套的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1～图4所示，这种书本套制造机，包括机架1、压线冲孔机构2、转接机构3和热封成型机构4，热封成型机构4的前端与压线冲孔机构2的后端位置相应，并且压线冲孔机构2的输送方向与热封成型机构4的输送方向成直角；转接机构3设置在压线冲孔机构2的后端与热封成型机构4的前端之间；压线冲孔机构2包括依次设置在机架1上的塑料片材放卷装置201、储料机构202、成型冲孔装置203、第一内袋翻折装置204、第一伺服夹送装置205和切断装置206，以及设置在储料机构202前方的胶纸条压合装置207、设置在胶纸条压合装置207相应位置的胶纸条放卷装置208、设置在储料机构202的定辊上方的纵向压线装置209a、设置在储料机构202后方的横向压线装置209b；热封成型机构4包括输送带41、第一热封平台42、放片对折热封机构43、第一对折装置44、第一热封装置45和限位块46，第一热封平台42和放片对折热封机构43依次沿输送带41的输送方向设置在机架1上，第一对折装置44和第一热封装置45均设置在第一热封平台42的两侧，限位块46设置在输送带41的两侧；放片对折热封机构43，包括设置在机架1上的副片平台4302、第二热封平台4303、副片供给装置4304、副片转移压合装置4305、第二对折装置4306、第二热封装置4307和两个限位气缸4308；副片平台4302设置在输送带41上方，第二热封平台4303设置在副片平台4302的后方；副片供给装置4304与副片平台4302的位置相应；副片转移压合装置4305设置在副片平台4302与第二热封平台4303之间；第二对折装置4306和第二热封装置4307均设置在第二热封平台4303的两侧；两个限位气缸4308安装在机架1上，并分别处于第二热封平台4303的一侧；第一热封平台42和第二热封平台4303上均设有容置凹槽4201，输送带41处于容置凹槽4201中，输送带41的表面与第一热封平台42、第二热封平台4303的表面处于同一平面上。

上述转接机构3包括转接导轨301、转接滑座302、转接平移气缸303、吸盘304、吸盘气缸305和转接平台306；转接平台306设置在输送带41的起始端与切断装置206之间；转接导轨301安装在转接平台306上方的机架1上，并沿压线冲孔机构2的输送方向设置；转接滑座303安装在转接导轨301上，并能够沿转接导轨301滑动；转接平移气缸303安装在机架1上，转接平移气缸303的活塞缸与转接滑座302连接；吸盘气缸305的缸体安装在转接滑座302上，吸盘气缸305的活塞杆与吸盘304连接。

上述第一内袋翻折装置204（在结构上，与下面的第一对折装置和第二对折装置一样，图中未画出）包括第一内袋翻折气缸和第一内袋翻折块；第一内袋翻折气缸的缸体安装在机架上，第一内袋翻折气缸的活塞杆与第一内袋翻折块连接。

上述副片供给装置4304包括依次设置在机架1上的副片放卷装置430401、伺服夹送装置430402和副片切断装置430403；副片切断装置430403与副片平台4302的位置相应。

上述副片转移压合装置4305包括滑轨430501、滑动座430502、平移气缸430503、升降座430504、第一升降气缸430505、第二升降气缸430506和平板吸头430507；滑轨430501安装在机架1上并沿输送带41的输送方向延伸；滑动座430502安装在滑轨430501上，并能够沿滑轨430501滑动；平移气缸430503的缸体安装在机架1上，平移气缸430503的活塞杆与滑动座430502连接；第一升降气缸430505的缸体安装在滑动座430502上，第一升降气缸430505的活塞杆处于滑动座430502的下方并与升降座430504连接；第二升降气缸430506的缸体安装在升降座430504上，第二升降气缸430506的活塞杆处于升降座430504下方并与平板吸头430507连接；滑动座430502上还设有导向孔，导向孔中安装有导向套430508，升降座430504上设有导向杆430509，导向杆430509处于导向套430508中。

上述第一对折装置44、第二对折装置4306均包括两个对称设置的翻折单元；翻折单元包括翻折气缸430601和翻折块430602；翻折气缸430601的缸体安装在机架1上，翻折气缸430601的活塞杆与翻折块430602连接。

如图1所示，塑料片材5由第一伺服夹送装置205拖动送料，在胶纸条压合装置207处，沿塑料片材5的横向（长度方向）贴上胶纸条6；如图5所示，在纵向压线装置209a、横向压线装置209b处分别压好若干纵向折痕线7和横向折痕线8，在成型冲孔装置203处进行冲孔，以形成第一内袋折边9以及在后续切断之后形成的底封折边10、第一内袋区域11、第二内袋区域12、封口袋舌13（在胶纸条贴合处形成）；在第一内袋翻折装置204处，沿纵向折痕线7将第一内袋折边9向上翻折，落在第一内袋区域11上；在切断装置206处，进行切断，形成独立的半成品书本套，主要形成底封折边10和封口袋舌13；转接机构3将半成品书本套转接到热封成型机构4的输送带41上；如图6所示，在第一热封平台42处，第一对折装置44将第一内袋折边9所在的两个底封折边10向上翻折，第一热封装置45动作，进行热封，形成第一内袋14；副片供给装置4304提供副片到副片平台4302上；如图2、图3、图4所示，当输送带41将书半成品本套输送到第二热封平台4303上时，平移气缸430503的活塞杆伸出，将平板吸头430507移动到副片平台4302上方，第二升降气缸430506活塞杆伸出，平板吸头430507吸住副片后，第二升降气缸430506的活塞杆缩回，平移气缸430503的活塞杆缩回，将平板吸头430507移动到第二热封平台上方，第一升降气缸430505的活塞杆伸出，将副片放置在半成品书本套上纵向折痕线7、横向折痕线8所围成的第二内袋区域12，并且将副片15、半成品书本套紧压在第二热封平台4303上；翻折气缸430601的活塞杆伸出，带动翻折块430602往第二热封平台4303中间运动，翻折块430602将底封折边10沿横向折痕线8向上翻起；最后第二热封装置4307动作，如图7和图8所示，采用热封的方式将两侧的底封折边10与副片15封合，完成第二内袋16的封合，副片转移压合装置4305离开第二热封平台4303，成品的书本套随输送带传送到下一个工位，进行收集或其它处理。本书本套制造机自动完成折痕线的压制、定型，底封折边、第一内袋折边的裁切，第一内袋的封合，而其中放片对折热封机构自动完成副片的放置、底封折边的翻折以及第二内袋的封合，全自动完成书本套最繁琐、最关键部分的制作，使得书本套能够实现全自动生产，节约人力资源，降低书本套的生产成本。

Claims (9)

1.一种书本套制造机，其特征是：包括机架、压线冲孔机构、转接机构和热封成型机构，热封成型机构的前端与压线冲孔机构的后端位置相应，转接机构设置在压线冲孔机构的后端与热封成型机构的前端之间；压线冲孔机构包括依次设置在机架上的塑料片材放卷装置、储料机构、成型冲孔装置、第一内袋翻折装置、第一伺服夹送装置和切断装置，以及设置在储料机构前方的胶纸条压合装置、设置在胶纸条压合装置相应位置的胶纸条放卷装置、设置在储料机构的定辊上方的纵向压线装置、设置在储料机构后方的横向压线装置；热封成型机构包括输送带、第一热封平台、放片对折热封机构、第一对折装置和第一热封装置，第一热封平台和放片对折热封机构依次沿输送带的输送方向设置在机架上，第一对折装置和第一热封装置均设置在第一热封平台的两侧；放片对折热封机构包括设置在机架上的副片平台、第二热封平台、副片供给装置、副片转移压合装置、第二对折装置和第二热封装置；副片平台设置在输送带上方，第二热封平台设置在副片平台的后方；副片供给装置与副片平台的位置相应；副片转移装置设于副片平台与第二热封平台之间；第二对折装置和第二热封装置均设置在第二热封平台的两侧；第一热封平台和第二热封平台上均设有容置凹槽，输送带处于容置凹槽中，输送带的表面与第一热封平台、第二热封平台的表面处于同一平面上。

2.如权利要求1所述的书本套制造机，其特征是：所述压线冲孔机构的输送方向与热封成型机构的输送方向成直角；所述转接机构包括转接导轨、转接滑座、转接平移机构、吸盘、吸盘气缸和转接平台；转接平台设置在所述输送带的起始端与所述切断装置之间；转接导轨安装在转接平台上方的机架上，并沿压线冲孔机构的输送方向设置；转接滑座安装在转接导轨上，并能够沿转接导轨滑动；转接平移机构安装在机架上，转接平移机构的输出动力端与转接滑座连接；吸盘气缸的缸体安装在转接滑座上，吸盘气缸的活塞杆与吸盘连接。

3.如权利要求1或2所述的书本套制造机，其特征是：所述副片供给装置包括依次设置在机架上的副片放卷装置、副片伺服夹送装置和副片切断装置；副片切断装置与副片平台的位置相应。

4.如权利要求1或2所述的书本套制造机，其特征是：所述副片转移压合装置包括滑轨、滑动座、平移机构、升降座、第一升降气缸、第二升降气缸和平板吸头；滑轨安装在机架上并沿输送带的输送方向延伸；滑动座安装在滑轨上，并能够沿滑轨滑动；平移机构安装在机架上，平移机构的输出动力端与滑动座连接；第一升降气缸的缸体安装在滑动座上，第一升降气缸的活塞杆处于滑动座的下方并与升降座连接；第二升降气缸的缸体安装在升降座上，第二升降气缸的活塞杆处于升降座下方并与平板吸头连接。

5.如权利要求4所述的书本套制造机，其特征是：所述滑动座上设有导向孔，所述升降座上设有导向杆，导向杆处于导向孔中。

6.如权利要求1或2所述的书本套制造机，其特征是：所述第一内袋翻折装置包括第一内袋翻折气缸和第一内袋翻折块；第一内袋翻折气缸的缸体安装在机架上，第一内袋翻折气缸的活塞杆与第一内袋翻折块连接。

7.如权利要求1或2所述的书本套制造机，其特征是：所述第一对折装置、第二对折装置均包括两个对称设置的翻折单元；翻折单元包括翻折气缸和翻折块；翻折气缸的缸体安装在机架上，翻折气缸的活塞杆与翻折块连接。

8.如权利要求1或2所述的书本套制造机，其特征是：还包括两个纠偏装置，两个纠偏装置均安装在机架上，并分别处于第二热封平台的两侧。

9.如权利要求1或2所述的书本套制造机，其特征是：还包括限位块，限位块设置在所述输送带的两侧。

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