CN103264797A - 一种环形纸板成形装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环形纸板成形装配装置，该环形纸板成形装配装置包括第一级升降组件、第二级升降组件、成形装配模具。该环形纸板成形装配装置可以对纸板进行弯折成形和安装操作，代替人工安装操作、实现自动化安装纸板的功能。通过使用环形纸板成形装配装置可以达到降低人力成本、纸板弯折成形规整、安装精确的优点。

Description

一种环形纸板成形装配装置

技术领域

本发明涉及一种环形纸板成形装配装置。

背景技术

在矩阵排列的产品包装中需要用到定位装置对产品阵列进行固定，以便使产品阵列能与包装箱之间产生间隔。现有的定位装置中以泡沫板最为常见，但是泡沫板存在存储运输不便、易断裂、不易回收等缺点，因而开始被市场逐步淘汰。目前最新的定位装置是采用纸质材料的纸板，它质地坚韧、自然环境下易降解、厚度小，具有存储运输方便、环保、生产成本低的优点。但现有技术中无论是安装泡沫板还是新型纸质定位装置都通过人工安装的方式进行。人工安装的方式存在安装速度慢、生产成本高的缺点，尤其是人工安装新型纸质定位装置时还存在弯折成形不规整的问题，新型纸质定位装置成形偏差大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化安装新型纸质定位装置的环形纸板成形装配装置，解决现有技术中该类新型纸质定位装置只能通过人工安装的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该环形纸板成形装配装置包括第一级升降组件、第二级升降组件、成形装配模具，所述成形装配模具包括弯折模具和顶推模具，所述第二级升降组件、弯折模具都固定连接在第一级升降组件上，所述顶推模具固定连接在第二级升降组件上，所述弯折模具上设有渐变式引导模腔，所述顶推模具上设有矩形环状分布的凸起。

环形纸板成形装配装置通过下压推挤的方式，使纸板在设定成形区域内弯折成形，同时完成安装操作，该成形区域由弯折模具及矩阵排列的产品形成。

为了使纸板的弯折过程平缓，所述渐变式引导模腔的横截面呈矩形，所述弯折模具内壁由四个连贯的表面组成，每个表面包括弧面和平面，所述弧面与平面之间连贯过渡。

纸板的弹性使得其在弯折后可以向原来状态恢复展开，为了减少该恢复量，所述弯折模具上设有定形部，所述定形部侧壁与弯折模具内壁连贯。定形部延长了纸板的弯折成形时间，从而使纸板具有较好的弯折成形效果。

作为本发明的优选，所述顶推模具的凸起形成的矩形环状结构的宽度小于渐变式引导模腔的最小宽度，所述顶推模具的凸起形成的矩形环状结构的长度小于渐变式引导模腔的最小长度。由此可以促使纸板在顶推模具的挤压下嵌入在渐变式引导模腔内。

凸起用于直接接触纸板，故需要将凸起的形状设计成与纸板的受力点对应的形状。而纸板的受力点呈连续分布，故所述凸起可以连续分布，也可以间隔分布，只要顶推模具的推力以正确的方式作用在纸板上即可。

第一级升降组件的功能是提供升降力并且带动成形装配模具运动，作为本发明的优选，所述第一级升降组件包括固定板Ⅰ、气缸Ⅰ、载物板Ⅰ、导向杆Ⅰ，所述气缸Ⅰ的活塞端与固定板Ⅰ固定连接，所述载物板Ⅰ一侧与气缸Ⅰ的缸体固定连接，所述导向杆Ⅰ一端固定连接在载物板Ⅰ上，导向杆Ⅰ与固定板Ⅰ活动连接，所述载物板Ⅰ另一侧安装第二级升降组件以及弯折模具。

第二级升降组件安装在第一级升降组件上，由第一级升降组件提供升降力来驱使第二级升降组件整体升降运动。第二级升降组件的功能是单独为顶推模具提供升降力并保持顶推模具与弯折模具之间的配合运动关系。作为本发明的优选，所述第二级升降组件包括气缸Ⅱ、载物板Ⅱ，所述气缸Ⅱ的缸体固定在载物板Ⅰ的另一侧，气缸Ⅱ的活塞端固定连接在载物板Ⅱ的一侧，所述载物板Ⅱ的另一侧安装顶推模具，所述顶推模具位于弯折模具和载物板Ⅰ之间，所述顶推模具的中心线与弯折模具中心线重合。

为控制第一级升降组件在下降运动行程，所述第一级升降组件还包括顶板，所述导向杆Ⅰ另一端固定连接在顶板上。顶板位于固定板Ⅰ的一侧，故能起到限制行程的作用。

第一级升降组件位于第二级升降组件外部，为确保第二级升降组件有足够的活动空间，所述弯折模具与载物板Ⅰ之间通过导向杆Ⅱ固定连接，所述顶推模具活动连接在导向杆Ⅱ上。

本发明采用上述技术方案：该环形纸板成形装配装置可以对纸板进行弯折成形和安装操作，代替人工安装操作、实现自动化安装纸板的功能。通过使用环形纸板成形装配装置可以达到降低人力成本、纸板弯折成形规整、安装精确的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步具体说明。

图1为本发明一种环形纸板成形装配装置的使用示意图Ⅰ；

图2为本发明一种环形纸板成形装配装置的使用示意图Ⅱ；

图3为本发明一种环形纸板成形装配装置的使用示意图Ⅲ；

图4为本发明一种环形纸板成形装配装置的工作流程图Ⅰ；

图5为本发明一种环形纸板成形装配装置的工作流程图Ⅱ；

图6为本发明一种环形纸板成形装配装置的使用示意图Ⅳ；

图7为本发明一种环形纸板成形装配装置的适用的纸板的主视图；

图8为本发明一种环形纸板成形装配装置的适用的纸板的使用状态图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，环形纸板成形装配装置包括第一级升降组件、第二级升降组件、成形装配模具。

第一级升降组件包括固定板Ⅰ1、气缸Ⅰ9、载物板Ⅰ10、导向杆Ⅰ11和顶板12。固定板Ⅰ1固定安装在机架上，气缸Ⅰ9的活塞端与固定板Ⅰ1固定连接，载物板Ⅰ10一侧与气缸Ⅰ9的缸体固定连接。导向杆Ⅰ11一端固定连接在载物板Ⅰ10上，导向杆Ⅰ11另一端固定在顶板12上。载物板Ⅰ10四周固定有四根导向杆Ⅰ11，固定板Ⅰ1上设有四个通孔，四根导向杆Ⅰ11穿过通孔与固定板Ⅰ1活动连接。气缸Ⅰ9伸缩时载物板Ⅰ10随着气缸Ⅰ9的缸体做上下升降运动。

第二级升降组件包括气缸Ⅱ13、载物板Ⅱ14。气缸Ⅱ13的缸体固定在载物板Ⅰ10的另一侧，气缸Ⅱ13的活塞端固定连接在载物板Ⅱ14的一侧。气缸Ⅰ9的活塞端朝向与气缸Ⅱ13的活塞端的朝向相反。

成形装配模具包括弯折模具15和顶推模具16。

如图2所示，弯折模具15内部设有渐变式引导模腔17，该渐变式引导模腔17为贯穿式通孔结构，一端的开口大小在往渐变式引导模腔17内部的方向上逐渐缩小。这与弯折模具15的内壁结构有关，渐变式引导模腔17的横截面为矩形，弯折模具15内壁由四个连贯的表面组成，每个表面都包括了弧面和平面，弧面与平面之间连贯过渡。弯折模具15在横截面的两个长边所在处向外延伸设有定形部18，定形部18的侧壁与弯折模具15内壁连贯。弯折模具15通过四根导向杆Ⅱ19与载物板Ⅰ10固定连接，载物板Ⅱ14上设有四个通孔，导向杆Ⅱ19穿过四个通孔与载物板Ⅱ14活动连接。顶推模具16固定安装在载物板Ⅱ14另一侧，顶推模具16上设有矩形环状分布的凸起，凸起末端持平，该凸起间隔排列所形成矩形形状。顶推模具16的中心线与弯折模具15中心线重合，第二级升降组件伸出后，顶推模具16能够伸入到弯折模具15的渐变式引导模腔17内，这样顶推模具16运动轨迹与弯折模具15运动轨迹重合。

如图7、8所示，该环形纸板成形装配装置适用的纸板采用瓦楞纸板模切而成，整体为十字形状。瓦楞纸板是由面纸、波浪形芯纸夹层通过粘合而成，波浪形芯纸夹层连续弯曲形成凹槽7，相邻凹槽之间的朝向相反、延伸方向平行。模切成形后，纸板本体上设有定位部2、包裹部3、支撑部4。定位部2、包裹部3、支撑部4之间连为一体且都处于同一平面内，包裹部3与定位部2之间通过折痕线5划界区分，支撑部4与定位部2之间通过折痕线5划界区分。

定位部2呈矩形环状，外侧边缘呈矩形、内侧边缘也呈矩形；定位部2的本体在宽边处的宽度W2大于本体在长边处的宽度W2`。定位部2的长边长度大于宽边长度，而且长边的延伸方向与本体上的凹槽的延伸方向垂直，故宽边的延伸方向与本体上的凹槽的延伸方向平行。在定位部2的四个边角处各设有一个直角缺口，这样定位部2的各边缘长度小于整体尺寸，即定位部2在长边处的外侧边缘的长度L1`小于定位部2整体上在长边处的长度L1、定位部2在宽边处的外侧边缘的长度W1`小于定位部2整体上在宽边处的长度W1。支撑部4呈矩形，它位于定位部2的外侧并与定位部2连为一体。在位于定位部2的长边处的支撑部4的长度与定位部2在长边处的外侧边缘的长度L1`相同，在位于定位部2的宽边处的支撑部4的长度与定位部2在宽边处的外侧边缘的长度W1`相同。因此，相邻支撑部4之间分开。包裹部3位于定位部2的内侧并与定位部2连为一体。包裹部3都呈梯形，包裹部3的宽度大于支撑部4的宽度。相邻包裹部3的底角互为补角；而且纸板本体在相邻包裹部3之间设有直线型切口6，该直线型切口6延伸至定位部2上，使得相邻包裹部3分开。

弯折模具15的横截面的最小尺寸稍大于定位部2外侧边缘的尺寸，即弯折模具15的最小横截面的宽度稍大于W2、弯折模具15的最小横截面的长度稍大于L2。使用时产品阵列被输送至环形纸板成形装配装置的正下方，同时将纸板20置于弯折模具15的渐变式引导模腔的开口处，纸板20上只有支撑部与弯折模具15接触，如图4的step1部分所示。初始状态下，第一级升降组件、第二级升降组件都收缩，顶推模具16与弯折模具15之间以最大距离分开。接着，第一级升降组件伸出，将成形装配模具下降至产品阵列所在高度，直至纸板20与产品阵列接触位置，如图4的step2部分所示，此时产品阵列位于渐变式引导模腔内。如图4的step3部分所示，第二级升降组件伸出，使得顶推模具16向纸板20运动，并且向渐变式引导模腔内运动。当顶推模具16伸入在渐变式引导模腔内后，如图4的step4部分所示，包裹部、支撑部相对定位部做与顶推模具16的运动方向相反的弯折动作。

由于顶推模具16的凸起排列所形成的矩形形状的尺寸与定位部2的外侧边缘的尺寸相同，致使顶推模具16与定位部2的接触位置偏向定位部2的外侧。这样迫使支撑部4的弯折变形程度明显要比包裹部3的弯折变形程度要明显。该弯折变形程度大会造成下支撑架本体在折痕线处的结构受损，进而不能恢复到原有形态。在该实施例中支撑部4的弯折变形程迫使其弯折形成后的恢复量较小，即仍能保持较大的弯折量；而包裹部3弯折后具有很强的弹性。

如图5的step5部分所示，顶推模具16继续伸入渐变式引导模腔，支撑部、包裹部进一步弯折。如图5的step6部分所示，当支撑部、包裹部完全经过渐变式引导模腔后，支撑部、包裹部弯折形成与定位部垂直的状态；包裹部由于具有弹性，它具有夹向产品矩阵的趋势。纸板20安装在了产品阵列的中部位置。

受到定位部2的长边处的波浪形芯纸夹层的凹槽的延伸方向与长边的延伸方向垂直的结构原因，造成弯折在长边处的支撑部4的外力比弯折宽边处的支撑部4的外力远远要大。为了使该处的支撑部4达到理想的弯折成形状态，如图6所示，位于定位部2的长边处的支撑部4，在弯折变形过程中还受到定形部18的导向定形作用，使得该处的支撑部4的弯折成形时间相比剩余的支撑部4的弯折成形时间长，故弯折成程度得以保持，该处的支撑部4具有理想的弯折成形状态。如图6的step7部分所示，纸板20弯折成形后第一级升降组件、第二级升降组件恢复到初始状态。

经过上述成形装配操作，在纸板的折痕线5处顺势进行弯折。纸板的折痕线5都处于同一侧的表面上，因此，在弯折时四个包裹部3、四个支撑部4的弯折方向相同。在纸板弯折过程中，包裹部3和支撑部4同向弯折，形成环状的立体结构，在包裹部3之间形成用于容纳产品矩阵的通孔8。相邻包裹部3之间在弯折过程中受到直线型切口6的作用，相邻包裹部3之间不会互相干扰；又由于直线型切口6伸入定位部2内，因此可以充分保证相邻包裹部3弯折时不会撕裂定位部2。

本发明另一种实施例，该实施例的不同之处在于顶推模具的凸起连续分布，凸起之间紧挨在一起。

Claims (10)

1.一种环形纸板成形装配装置，其特征在于：该环形纸板成形装配装置包括第一级升降组件、第二级升降组件、成形装配模具，所述成形装配模具包括弯折模具(15)和顶推模具(16)，所述第二级升降组件、弯折模具(15)都固定连接在第一级升降组件上，所述顶推模具(16)固定连接在第二级升降组件上，所述弯折模具(15)上设有渐变式引导模腔(17)，所述顶推模具(16)上设有矩形环状分布的凸起。

2.根据权利要求1环形纸板成形装配装置，其特征在于：所述渐变式引导模腔(17)的横截面呈矩形，所述弯折模具(15)内壁由四个连贯的表面组成，每个表面包括弧面和平面，所述弧面与平面之间连贯过渡。

3.根据权利要求2环形纸板成形装配装置，其特征在于：所述弯折模具(15)上设有定形部(18)，所述定形部(18)侧壁与弯折模具(15)内壁连贯。

4.根据权利要求1环形纸板成形装配装置，其特征在于：所述顶推模具(16)的凸起形成的矩形环状结构的宽度小于渐变式引导模腔(17)的最小宽度，所述顶推模具(16)的凸起形成的矩形环状结构的长度小于渐变式引导模腔(17)的最小长度。

5.根据权利要求4环形纸板成形装配装置，其特征在于：所述凸起连续分布。

6.根据权利要求4环形纸板成形装配装置，其特征在于：所述凸起间隔分布。

7.根据权利要求1环形纸板成形装配装置，其特征在于：所述第一级升降组件包括固定板Ⅰ(1)、气缸Ⅰ(9)、载物板Ⅰ(10)、导向杆Ⅰ(11)，所述气缸Ⅰ(9)的活塞端与固定板Ⅰ(1)固定连接，所述载物板Ⅰ(10)一侧与气缸Ⅰ(9)的缸体固定连接，所述导向杆Ⅰ(11)一端固定连接在载物板Ⅰ(10)上，导向杆Ⅰ(11)与固定板Ⅰ(1)活动连接，所述载物板Ⅰ(10)另一侧安装第二级升降组件以及弯折模具(15)。

8.根据权利要求7环形纸板成形装配装置，其特征在于：所述第二级升降组件包括气缸Ⅱ(13)、载物板Ⅱ(14)，所述气缸Ⅱ(13)的缸体固定在载物板Ⅰ(10)的另一侧，气缸Ⅱ(13)的活塞端固定连接在载物板Ⅱ(14)的一侧，所述载物板Ⅱ(14)的另一侧安装顶推模具(16)，所述顶推模具(16)位于弯折模具(15)和载物板Ⅰ(10)之间，所述顶推模具(16)的中心线与弯折模具(15)中心线重合。

9.根据权利要求7环形纸板成形装配装置，其特征在于：所述第一级升降组件还包括顶板(12)，所述导向杆Ⅰ(11)另一端固定连接在顶板(12)上。

10.根据权利要求8环形纸板成形装配装置，其特征在于：所述弯折模具(15)与载物板Ⅰ(10)之间通过导向杆Ⅱ(19)固定连接，所述顶推模具(16)活动连接在导向杆Ⅱ(19)上。

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