CN102825839A - 纸盒包边机及带有该包边机的全自动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纸盒包边机及带有该纸盒包边机的全自动装置。在纸盒包边机中，基座部件上设置第一汽缸、第二气缸、导轨部件、第一支架部件，连杆部件分别与导轨部件、第一支架部件固定连接，导轨部件与第二气缸连接；第一汽缸带动导轨部件移动，第二气缸带动连杆机构运动。带有该纸盒包边机的全自动装置通过第一推盒汽缸、第二推盒汽缸、机械手和纸盒包边机的相互配合，自动完成纸盒的定位、包边、移位的操作过程，避免人工操作时会出现的空边或空壳和粘贴不牢固等问题，提高生产效率和产品质量，降低成本。

Description

纸盒包边机及带有该包边机的全自动装置

技术领域

本发明属于纸盒包边技术领域，具体地说，涉及一种纸盒包边机及带有该纸盒包边机的全自动装置。

背景技术

在制作纸盒时，需要在纸盒坯上根据用户要求包覆带文字和图案的彩色包装纸，在贴包装纸的工序中，包边是最后一道工序，即将围住纸盒四边的包装纸折入纸盒侧壁并压合贴好，目前，行业中单独功能的纸盒包边机款式只有一种，而且不是全自动，要靠人工操作，效率、质量与操作工人的熟练程度有密切关系，极易造成次品、废品。

另外，市面上有一种全自动纸盒成型机也有包边功能，它包括盒坯与彩色包装纸自动定位粘贴、抹边成型、包边等过程，但是这种全自动机械调节复杂，操作繁琐，而且要做相对精密的模具配合使用，还不能单独使用包边部分，所以只适合大量的产品生产，不适用于数量少的产品生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种纸盒包边机及带有该纸盒包边机的全自动装置，自动完成纸盒的定位、包边、移位的操作过程，可以避免人工操作时会出现的空边(或空壳)和粘贴不牢固等问题，提高生产效率和产品质量，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种纸盒包边机，基座部件上设置第一汽缸18、第二气缸25、导轨部件、第一支架部件，连杆部件分别与导轨部件、第一支架部件固定连接，导轨部件与第二气缸25连接；第一汽缸18带动导轨部件移动，第二气缸25带动连杆部件运动。

连杆部件包括八个连杆，第三连杆3、第六连杆6为固定的连杆，其余连杆为活动的连杆；其中，第一连杆1分别与第二连杆2、第六连杆6连接，第二连杆2还分别与第四连杆4、第五连杆5、第七连杆7连接，第三连杆3分别与第四连杆4、第六连杆6连接，第五连杆5还与第六连杆6连接，第八连杆8分别与第六连杆6、第七连杆7连接。

第一支架部件与第七连杆7固定连接。

第一支架部件中包括第二支架10、第三支架11、第四支架12，其中，第二支架10与第四支架12通过螺钉连接，第三支架11与第四支架12通过双面胶粘贴。

导轨部件设置在第一汽缸18上方，其包括导轨轴承19、导轨21和用于固定导轨21的导轨连接板22，设置在导轨21上的主体板20通过第三支架部件与第二气缸25连接。

第三支架部件包括第一后支架23和第二后支架24；设置在导轨21上的第二支架部件包括第一支架9和第五支架13。

用于调节纸盒包边机的位置基座部件包括燕尾槽17、垫座15和设置在垫座15上的滑块16；第一磁性行程开关27和第二磁性行程开关28分别设置在第一汽缸18和第二汽缸25；第四支架12上设有海绵26。

本发明还提供一种带有上述纸盒包边机的全自动装置，第一推盒汽缸46、推盒平台42、第一工作位43、第二推盒汽缸48和第二工作位44在机架40上沿同一轴线上依次分布；4个纸盒包边机41分别对称分布在第一工作位43和第二工作位44的两侧；机械手45设置在第二推盒汽缸48的一侧；第一工作位43上设有到位感应开关47；控制部件控制第一汽缸18、第二汽缸25、第一推盒汽缸46、第二推盒汽缸48和机械手45运动。

第一推盒汽缸46用于将推盒平台42上的纸盒推到第一工作位43；机械手45用于将第一工作位43上的纸盒移到第二工作位44；第二推盒汽缸48用于将纸盒推出第二工作位44。

控制部件包括按钮、第一汽缸的电磁阀、第二汽缸的电磁阀、第一推盒汽缸的电磁阀、第二推盒汽缸的电磁阀、机械手的电磁阀和计时器，其中：到位感应开关47与第一汽缸的电磁阀连接；计时器、第一汽缸的电磁阀分别与第一磁性行程开关27连接；第一汽缸的电磁阀与第二磁性行程开关28连接；第一推盒汽缸的电磁阀和机械手的电磁阀分别与第一工作位旁的第二磁性行程开关28连接；第二推盒汽缸的电磁阀与第二工作位旁的第二磁性行程开关28连接。

本发明纸盒包边机的工作过程是在第一个工作位先包一对边，然后用机械手把盒子拿到第二个工作位再包另外的一对边，两个工作位的包边机械结构是一样的，只是模具长短不同，不同尺寸的产品只需更换第三支架11和第四支架12，就可以完成更换模具操作，第四支架12在靠近盒子的一侧贴上一块厚度为3mm的海绵26，以确保包边平整，第四支架12是用螺丝与支架10连接固定，第三支架11与第四支架12之间的接触面只需用双面胶贴住。本发明容易调节，模具装拆简单，可以同时适合大量及少量的产品生产需求，能达到物尽其用的效果。

本发明采用机械模仿人工操作的过程，统一规范的完成指定工种，代替人工操作，避免人工操作时会出现的空边(空壳)和粘贴不牢固等问题，大大提高生产效率和产品质量，并且适合于数量少的产品生产。本发明所应用的材料都是市面上比较普遍的材料，而且制造成本比较低，远远低于能实现同样功能的其它机械，具有较大的市场潜力。

附图说明

图1为本发明全自动纸盒包边机结构示意图；

图2为本发明全自动纸盒包边机结构示意图(显示8个连杆的连接方式)；

图3为本发明全自动纸盒包边机立体图；

图4为本发明全自动纸盒包边机准备折边时的示意图；

图5为图4的局部放大图；

图6为本发明全自动纸盒包边机开始折边时的示意图；

图7为图6的局部放大图；

图8-12为本发明全自动纸盒包边机完成一个包边过程的示意图；

图13为本发明全自动纸盒包边机完成一个包边过程中P点的运动轨迹示意图；

图14本发明带有该包边机的装置立体结构示意图；

图15本发明带有该包边机的装置的俯视结构示意图。

附图标记：

1.第一连杆          2.第二连杆       3.第三连杆          4.第四连杆

5.第五连杆          6.第六连杆       7.第七连杆          8.第八连杆

9.第一支架          10.第二支架      11.第三支架         12.第四支架

13.第五支架         14.第六支架      15.滑块             16.垫座

17.燕尾槽           18.第一汽缸      19.导轨轴承         20.主体板

21.导轨             22.导轨连接板    23.第一后支架       24.第二后支架

25.第二气缸         26.海绵          27.第一磁性行程开关

28.第二磁性行程开关                  29.连接板

A.支点A             B.支点B          C.支点C             D.支点D

E.支点E             F.支点F          G.支点G             H.支点H

I.支点I             40.机架          41.全自动包边机     42.推盒平台

43.第一工作位       44.第二工作位    45.机械手

46.第一推盒气缸     47.到位感应开关  48.第二推盒气缸

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。

如图1-3所示，本发明纸盒包边机中的连杆部件包括八个连杆，其中，第一连杆1可视为伸缩连杆，一端为活动的支点A，另一端为固定支点I，第一连杆1主要提供折边时的动力；

活动的第二连杆2包含活动支点A、B、D、E，第二连杆2主要负责推动支点E配合活动的连杆8控制活动的连杆7的运动轨迹；

固定的第三连杆3一端为固定支点C，另一端与主体板20固定相连，主要作用是固定第四连杆4的支点C；

活动的第四连杆4由固定支点C和活动支点D组成，第四连杆4配合第五连杆5控制第二连杆2的运动轨迹，第四连杆4可以在第三支架11与第五支架13压合的瞬间开始使第二连杆2的支点E由往下运动变为往上运动，从而使第三支架11与第五支架13刚刚压合后便不再往下压，避免造成卡死的情况，保证整个连杆机构还可以继续施力，这样也完成压边上沿的动作，可以使纸边与纸盒上沿贴合得比较平整，不会出现空壳等现象；

活动的第五连杆5由活动支点B和固定支点H组成，第五连杆5配合第四连杆4控制第二连杆2的运动轨迹；

固定的第六连杆6可视为包含固定支点G、H、I的连杆，主要作用为固定支点G、H、I；

活动的第七连杆7由活动支点E、F组成，第一支架部件中的第三支架10、第四支架11、第五支架12安装在第七连杆7上，以执行折边的整体动作；

活动的第八连杆8由活动支点F和固定支点G组成，第八连杆8配合第二连杆2控制第七连杆7，确保第四支架12与第五支架13在正确的位置压合。

折边完成后第二汽缸25向后退回到位后，第一汽缸18向后退回到起始状态。

第一支架9用来固定第五支架13与导轨21，第五支架13连接到第一支架9后，可以调节第五支架13安装的上下位置，以保证第四支架12与第五支架13压合时第三支架11与第五支架13也同时压合。

第六支架14是用来限定纸盒的位置，让纸盒限定在两个纸盒包边机中央。滑块15是用来调节整组纸盒包边机的位置，以适合不同尺寸的纸盒；燕尾槽17与滑块15配套使用，以调节纸盒包边机位置。垫块16主要是用于垫高纸盒包边机，使纸盒包边机适合高度更高的纸盒。

导轨轴承19与滑块15、垫座16和第一汽缸18是相对固定的，限制导轨21左右运动，第一汽缸18与导轨轴承19通过连接板29连接。

主体板20将连杆部件(包括八个连杆)与导轨21相连，使连杆部件可以相对静止地整体平移。导轨21连接着主体板20，使导轨21上的部件部分能够平稳移动。

导轨21通过导轨连接板22与第一气缸18连接，第一气缸18的运动能带动导轨21做相同的运动。

从图8-12可以看出纸盒包边机完成纸盒一边的压边工作过程中第一支架部件及部分连杆部件的运动状态。

图13显示纸盒包边机完成纸盒一边的压边工作时海绵上P点的运动轨迹。

下面具体说明带纸盒包边机的全自动装置的工作过程。

如图14-15所示，首先人工把盒子放到放盒平台42，放好盒子后人工把启动按钮按下并松开。启动按钮接通后，第一推盒汽缸46把盒子推到第一工作位43，盒子到位后触发到位感应开关47，到位感应开关47接通后触发第一汽缸18的电磁阀(电磁阀属于控制电器，装在控制部件里边，只引出气管到第一汽缸18处)，第一汽缸18向盒子方向推出，带动导轨21上的主体板20也向盒子方向移动，进而带动主体板20上的连杆部件向盒子方向移动，此时，连杆部件与主体板20保持相对静止状态。如图8所示，由第一支架部件对纸盒待包的一边完成推边工作。

第一汽缸18到了推出行程的尽头后触发一个设置在第一汽缸18上的第一磁性行程开关27，第一磁性行程开关27接通后，触发一个计时器和第二汽缸25中的电磁阀，计时器属于控制电路部分，装在控制部件里边，控制电路采用可编程控制器(PLC)控制。由第一磁性开关27触发该计时器，以计算包边时间，第二汽缸25推出，执行折边工作，折边工作的过程如图9-12所示，在此过程中，第二汽缸25推动第一连杆1，第一连杆1推动第二连杆2、第四连杆4和第五连杆5，第二连杆2推动第七连杆7，第七连杆7推动第八连杆8。也就是说，折边工作中，运动的连杆有第一连杆1、第二连杆2、第四连杆4、第五连杆5、第七连杆7和第八连杆8。

时间达到计时器中设定的包边时间时，第二汽缸25的电磁阀断电，第二汽缸25缩回，第二汽缸25缩回与推出时所带动的连杆部件运动是相同的，只是运动方向相反而已。第二汽缸25缩回到行程末端时触发设置在第二汽缸25上的一个第二磁性行程开关28，第二磁性行程开关28接通后，使第一汽缸的电磁阀和第一推盒汽缸的电磁阀都断电，第一汽缸18和第一推盒汽缸46缩回，缩回的目的是准备下一次工作。

两个感应开关装在机械手45，感应开关B用于检测机械手45运动到最下端，感应开关A用于检测机械手45运动到最上端。第二磁性行程开关28触发位于控制部件中的机械手的电磁阀，机械手45开始工作，机械手45把纸盒从第一工作位43拿到第二工作位44，并把纸盒旋转90度。纸盒放在第二工作位44时，当机械手45升起到最高点，触发机械手45上的感应开关A，感应开关A输出一个信号给第二工作位旁的纸盒包边机41，开始纸盒另外两边的包边工作，感应开关A接通后机械手45复位。

纸盒包边机在第二工作位44的包边过程与纸盒包边机在第一工作位43时相同。纸盒包边机在第二工作位44完成包边工作后，第二工作位旁的第二气缸25上的第二磁性行程开关28触发第二推盒汽缸48工作，第二推盒汽缸48把纸盒推出第二工作位44后缩回待命，这样就完成一个纸盒包边的周期。

在本发明中，主要通过第一汽缸18和第二汽缸25的单向直线运动的配合，驱动一条导轨和一个八连杆的机构，以实现纸盒折边和贴覆动作。如图8-12所示，折边整个过程包括推边、折边、压边上沿、压合。其中折边、压边上沿、压合三个动作的运动方向有所不同，但三个动作的完成只采用第二汽缸25提供的一个动力源。推边和这三个动作运动方向不同，推边由第一汽缸18实现，包括折边、压边上沿、压合三个动作的包边过程由第二汽缸25提供动力源。本发明能自动完成纸盒的所有侧壁包装纸的折边贴覆工作，但每个包边机都是相对独立的，结构比较简单、功能实用。

本发明适用于对60mm×60mm×20mm与200mm×200mm×80mm之间的四方形盒子进行包边，适当调整各部件尺寸能适合更大或更小尺寸，也能改成适用于多边形的盒子。

Claims (10)

1.一种纸盒包边机，其特征在于：基座部件上设置第一汽缸(18)、第二气缸(25)、导轨部件、第一支架部件，连杆部件分别与导轨部件、第一支架部件固定连接，导轨部件与第二气缸(25)连接；第一汽缸(18)带动导轨部件移动，第二气缸(25)带动连杆部件运动。

2.如权利要求1所述的纸盒包边机，其特征在于：连杆部件包括八个连杆，第三连杆(3)、第六连杆(6)为固定的连杆，其余连杆为活动的连杆；其中，第一连杆(1)分别与第二连杆(2)、第六连杆(6)连接，第二连杆(2)还分别与第四连杆(4)、第五连杆(5)、第七连杆(7)连接，第三连杆(3)分别与第四连杆(4)、第六连杆(6)连接，第五连杆(5)还与第六连杆(6)连接，第八连杆(8)分别与第六连杆(6)、第七连杆(7)连接。

3.如权利要求2所述的纸盒包边机，其特征在于：第一支架部件与第七连杆(7)固定连接。

4.如权利要求3所述的纸盒包边机，其特征在于：第一支架部件包括第二支架(10)、第三支架(11)、第四支架(12)，第二支架(10)与第四支架(12)通过螺钉连接，第三支架(11)与第四支架(12)通过双面胶粘贴。

5.如权利要求1所述的全自动纸盒包边机，其特征在于：导轨部件设置在第一汽缸(18)上方，其包括导轨轴承(19)、导轨(21)和用于固定导轨(21)的导轨连接板(22)，设置在导轨(21)上的主体板(20)通过第三支架部件与第二气缸(25)连接。

6.如权利要求5所述的纸盒包边机，其特征在于：第三支架部件包括第一后支架(23)和第二后支架(24)；设置在导轨(21)上的第二支架部件包括第一支架(9)和第五支架(13)。

7.如权利要求1所述的纸盒包边机，其特征在于：基座部件：用于调节纸盒包边机的位置，其包括燕尾槽(17)、垫座(15)和设置在垫座(15)上的滑块(16)；第一磁性行程开关(27)和第二磁性行程开关(28)分别设置在第一汽缸(18)和第二汽缸(25)；第四支架(12)上设有海绵(26)。

8.一种带有如权利要求1至7任一项所述的纸盒包边机的全自动装置，其特征在于：第一推盒汽缸(46)、推盒平台(42)、第一工作位(43)、第二推盒汽缸(48)和第二工作位(44)在机架(40)上沿同一轴线上依次分布；4个纸盒包边机(41)分别对称分布在第一工作位(43)和第二工作位(44)的两侧；机械手(45)设置在第二推盒汽缸(48)的一侧；第一工作位(43)上设有到位感应开关(47)；控制部件控制第一汽缸(18)、第二汽缸(25)、第一推盒汽缸(46)、第二推盒汽缸(48)和机械手(45)运动。

9.如权利要求8所述的全自动装置，其特征在于：第一推盒汽缸(46)：用于将推盒平台(42)上的纸盒推到第一工作位(43)；机械手(45)：用于将第一工作位(43)上的纸盒移到第二工作位(44)；第二推盒汽缸(48)：用于将纸盒推出第二工作位(44)。

10.如权利要求8或9所述的全自动装置，其特征在于：控制部件包括按钮、第一汽缸的电磁阀、第二汽缸的电磁阀、第一推盒汽缸的电磁阀、第二推盒汽缸的电磁阀、机械手的电磁阀和计时器，其中：

到位感应开关(47)与第一汽缸的电磁阀连接；计时器、第一汽缸的电磁阀分别与第一磁性行程开关(27)连接；第一汽缸的电磁阀与第二磁性行程开关(28)连接；第一推盒汽缸的电磁阀和机械手的电磁阀分别与第一工作位旁的第二磁性行程开关(28)连接；第二推盒汽缸的电磁阀与第二工作位旁的第二磁性行程开关(28)连接。

Images