CN103274077B - 一种礼品盒装箱机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种礼品盒装箱机，包括用于输送产品的输送机构Ⅰ、用于对产品进行分组的异向分组机构、用于将异向分组机构分组后的产品输出的输送机构Ⅱ及用于将输送机构Ⅱ上的产品装箱的装箱机构，还包括用于将输送机构Ⅰ上的产品推送到异向分组机构上的一级推送组件、用于将异向分组机构分组后的产品推送到输送机构Ⅱ上的二级推送组件。本发明采用异向分组机构一次可输出两组产品，分组效率高、分组时间短，设备整体配合良好，结构合理，装箱效率高。

Description

一种礼品盒装箱机

技术领域

本发明涉及产品装箱领域，具体涉及一种礼品盒装箱机。 

背景技术

在饮料包装行业如高端礼品装利乐包牛奶制品的装箱中，通常在装箱前产品被放置成三乘四或者三乘五矩阵排列，然后再在摆放好的产品周围安装两个定位装置，两个定位装置上下分布，最后将产品和定位装置一起装箱。现有技术中的装箱设备只能输出一组产品，输出效率低，进而会影响到整个产品的装箱效率；同时现有的装箱设备多存在机构之间配合不流畅，造成装箱效率难以提高。 

而且，现有技术中定位装置为框架结构的泡沫板，如图1所示，泡沫板14中间设有矩形通孔，呈矩阵排列的无菌砖阵列放置于此。为了使泡沫板14能够分别位于无菌砖的上下部位，在排列的无菌砖之间放置了夹层15，如图2所示，该夹层整体呈长方形，在四个直角处设置了直角缺口，泡沫板位于缺口处，夹层嵌入在泡沫板的通孔处，由此来实现两个泡沫板之间距离的定位。此类包装形式最大的优点能加固箱体结构，在箱体横向位置上通过泡沫板使无菌砖与箱体隔开，使无菌砖处于箱体中间位置，进而起到缓冲作用。同时，通过在箱体上开设镂空的窗口区并覆以透明塑料片形成用于展示产品的结构，再通过增加箱体与无菌砖之间的距离就能扩大窗口区的展示效果，此处箱体与无菌砖之间的距离是由于泡沫板间隔形成。泡沫板是塑料制品，虽然质地轻盈，但是不易降解、不能回收利用，作为产品销售过程中仅起到包装作用的附件，一旦打开包装后泡沫板就不能再以同样功能被加以利用，废弃后易对环境造成污染。泡 沫板易受力产生断裂，所以仓储物流过程中不易存放；而且叠放的泡沫板极占据空间，这一点在实际使用过程中非常明显，如图3所示，按照生产要求泡沫板必须层叠放置，这样在单位长度的空间内放置泡沫板数量就与泡沫板厚度关系极大，一般泡沫板厚度在一到一点五厘米，有的泡沫板厚度大于一点五厘米。受到泡沫板易断、不适于机械化全自动生产的缺点影响，此类包装形式只能通过人工操作完成，人工成本高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种礼品盒装箱机，采用异向分组机构一次可输出两组产品，分组效率高、分组时间短，设备各机构间配合良好，结构合理，装箱效率高。 

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种礼品盒装箱机，包括用于输送产品的输送机构Ⅰ、用于对产品进行分组的异向分组机构、用于将异向分组机构分组后的产品输出的输送机构Ⅱ及用于将输送机构Ⅱ上的产品装箱的装箱机构，还包括用于将输送机构Ⅰ上的产品推送到异向分组机构上的一级推送组件、用于将异向分组机构分组后的产品推送到输送机构Ⅱ上的二级推送组件。 

作为优选，一级推送组件的推送方向垂直于输送机构Ⅰ的输送方向。可减少推送行程，节约推送时间，提高分组效率。 

作为优选，二级推送组件的推送方向垂直于输送机构Ⅱ的输送方向。可减少推送行程，节约推送时间，提高输送效率。 

作为优选，异向分组机构包括两个载物台、由两个皮带轮张紧的传送带Ⅰ以及驱动皮带轮转动的伺服电机Ⅰ，两个载物台中一个载物台与皮带轮一侧的传动带固定连接、另一个载物台与皮带轮另一侧的传动带固定连接。结构简单， 传动合理。 

作为优选，每个载物台在其移动方向上背离另一个载物台的一侧均设有挡板Ⅰ，每个载物台另外两侧均转接有挡板Ⅱ和与挡板Ⅱ连接的用于驱动挡板Ⅱ相对该载物台转动的气缸Ⅰ。可防止产品从载物台上倾倒。 

作为优选，一级推送组件包括传送带Ⅱ和设在传送带Ⅱ上的用于推动产品的推送板，传送带Ⅱ由伺服电机Ⅱ带动转动。可方便将产品推至异向分组机构。 

作为优选，二级推送组件包括夹持装置和用于带动夹持装置移动的驱动机构Ⅲ，夹持装置包括本体、固定夹板和活动夹板，固定夹板固定设置在本体上，活动夹板通过气缸Ⅱ与本体连接并由气缸Ⅱ带动靠近或远离固定夹板，驱动机构Ⅲ包括传送带Ⅲ和设置在传送带Ⅲ上且与夹持装置连接的气缸Ⅲ。可方便将产品推至异向输送机构Ⅱ。 

作为优选，输送机构Ⅰ包括传送带Ⅳ，传送带Ⅳ上设置有用于将产品分为若干道的分道机构，输送机构Ⅱ为传送带Ⅴ。 

作为优选，产品通过支撑架定位并装入包装箱内，支撑架包括用于定位产品上部的上支撑架和用于定位产品下部的下支撑架，产品装箱机构包括设在输送机构Ⅱ上用于将下支撑架套在产品上的下支撑架成形装配装置和设在输送机构Ⅱ上用于将上支撑架套在产品上的上支撑架成形装配装置。 

作为优选，上支撑架包括定位部Ⅰ、包裹部Ⅰ、支撑部Ⅰ，定位部Ⅰ呈矩形，包裹部Ⅰ位于定位部Ⅰ的外侧边缘且与定位部Ⅰ连为一体，相邻包裹部Ⅰ之间分开，支撑部Ⅰ位于定位部Ⅰ的外侧且与定位部Ⅰ连为一体，支撑部Ⅰ位于包裹部Ⅰ与定位部Ⅰ之间，包裹部Ⅰ与支撑部Ⅰ之间分开，下支撑架包括定位部Ⅱ、包裹部Ⅱ、支撑部Ⅱ，定位部Ⅱ呈矩形环状，包裹部Ⅱ位于定位部Ⅱ的内侧边缘且与定位部Ⅱ连为一体，相邻包裹部Ⅱ之间分开，支撑部Ⅱ位于定 位部Ⅱ的外侧边缘且与定位部Ⅱ连为一体，相邻支撑部Ⅱ之间分开，定位部Ⅰ的外尺寸与定位部Ⅱ的内侧尺寸相同，下支撑架成形装配装置包括第一级升降组件Ⅰ、第二级升降组件Ⅰ、成形装配模具，成形装配模具包括弯折模具和顶推模具，第二级升降组件Ⅰ、弯折模具都固定连接在第一级升降组件Ⅰ上，顶推模具固定连接在第二级升降组件Ⅰ上，弯折模具上设有渐变式引导模腔，顶推模具上设有矩形环状分布的凸起，上支撑架成形装配装置包括第一级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅲ、抓包组件，第二级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅲ、抓包组件都固定在第一级升降组件Ⅱ上，第二级升降组件Ⅱ上设有推杆Ⅰ，推杆Ⅰ位于抓包组件的工作区域的外部，第二级升降组件Ⅲ上设有推杆Ⅱ，推杆Ⅱ位于抓包组件的工作区域的内部。 

有益效果： 

本发明采用上述技术方案提供的一种礼品盒装箱机，其异向分组机构可将产品分为两组输出，一次可输出两组产品，分组效率高、分组时间短；输送机构Ⅰ、一级推送组件、异向分组机构、二级推送组件、输送机构Ⅱ及装箱机构之间衔接配合良好，产品输送装箱连贯，结构合理，装箱效率高。 

附图说明

图1为现有技术中泡沫板固定产品阵列的结构示意图Ⅰ； 

图2为现有技术中泡沫板固定产品阵列的结构示意图Ⅱ； 

图3为现有技术中泡沫板在仓储运输过程中堆放的状态示意图； 

图4为本发明的结构框图（实线箭头表示产品走向，虚线箭头表示包装箱走向）； 

图5为本发明的局部结构示意图； 

图6为本发明的异向分组机构的结构示意图； 

图7为本发明一级推送组件、异向分组机构、二级推送组件的配合结构示意图； 

图8为本发明异向分组机构的主视图； 

图9为本发明的上支撑架的主视图； 

图10为本发明的上支撑架的立体图； 

图11为本发明的上支撑架的使用状态图； 

图12为本发明的下支撑架的主视图； 

图13为本发明的下支撑架的立体图； 

图14为本发明的下支撑架的使用状态图； 

图15为本发明的支撑架使用示意图Ⅰ； 

图16为本发明的支撑架使用示意图Ⅱ； 

图17为本发明的下支撑架成形装配装置的使用状态图Ⅰ； 

图18为本发明的下支撑架成形装配装置的使用状态图Ⅱ； 

图19为本发明的下支撑架成形装配装置的使用状态图Ⅲ； 

图20为本发明的下支撑架成形装配装置的工作流程图Ⅰ； 

图21为本发明的下支撑架成形装配装置的工作流程图Ⅱ； 

图22为本发明的下支撑架成形装配装置的使用状态图Ⅳ； 

图23为本发明的立体图； 

图24为本发明的工作流程图Ⅰ； 

图25为本发明的工作流程图Ⅱ； 

图26为本发明的工作流程图Ⅲ； 

图27为本发明的工作流程图Ⅳ。 

具体实施方式

如图4至27所示，一种礼品盒装箱机，包括用于输送产品的输送机构Ⅰ、用于对产品进行分组的异向分组机构、用于将异向分组机构分组后的产品输出的输送机构Ⅱ及用于将输送机构Ⅱ上的产品装箱的装箱机构，还包括用于将输送机构Ⅰ上的产品推送到异向分组机构上的一级推送组件、用于将异向分组机构分组后的产品推送到输送机构Ⅱ上的二级推送组件。一级推送组件的推送方向垂直于输送机构Ⅰ的输送方向。二级推送组件的推送方向垂直于输送机构Ⅱ的输送方向。 

异向分组机构包括两个载物台41、由两个皮带轮43张紧的传送带Ⅰ42以及驱动皮带轮43转动的伺服电机Ⅰ44，两个载物台41中一个与皮带轮43一侧的传送带Ⅰ42带体固定连接、另一个与皮带轮43另一侧的传送带Ⅰ42带体固定连接。两个皮带轮43安装在机架57的同一水平位置上，这样两个皮带轮43张紧传送带Ⅰ42后传送带Ⅰ42在水平方向上展开；伺服电机Ⅰ44固定安装在机架57上，并且伺服电机Ⅰ44的输出轴与其中一个皮带轮43连接，故在伺服电机Ⅰ44启动后带动皮带轮43转动进而带动传送带Ⅰ42转动，由于传送带Ⅰ42转动时其上下两侧的带体运动方向相反，而一个载物台41与皮带轮43一侧的传送带Ⅰ42带体固定连接、另一个载物台41与皮带轮另一侧的传送带Ⅰ42带体固定连接，所以两个载物台41的运动方向为相反以实现分组或相向以实现复位。本实施例中，两个载物台41也可以各设在一个传送带上，每个传送带分别通过驱动机构驱动传动且两个传送带的传送方向相反。本实施例中，载物台41还可与皮带轮为可拆卸连接，便于根据不同的产品更换不同大小的载物台41。 

每个载物台41在其移动方向上背离另一个载物台41的一侧均设有挡板Ⅰ45，挡板Ⅰ45凸出在载物台41的载物面上，每个载物台41另外两侧均转接有挡板Ⅱ46和与挡板Ⅱ46连接的用于驱动挡板Ⅱ46相对该载物台41转动的气缸 Ⅰ47。挡板Ⅱ46可以铰链方式活动安装在载物台41上，气缸Ⅰ47的缸体可通过连接件1固定安装在载物台41下部或者固定在该载物台41所在一侧的传送带Ⅰ42上。挡板Ⅱ46的一侧设有凸起的连接部位，该连接部位通过销轴与气缸Ⅰ47的活塞端活动连接。当气缸Ⅰ47伸出时，活塞端推动挡板Ⅱ46向载物台41上方运动，该挡板Ⅱ46在气缸Ⅰ47顶推作用下可以保持与载物台41的载物面垂直。 

一级推送组件包括传送带Ⅱ49和设在传送带Ⅱ49上的用于推动产品的推送板48，传送带Ⅱ49由伺服电机Ⅱ50带动转动。传送带Ⅱ49由两个皮带轮张紧，两个皮带轮和伺服电机Ⅱ50安装在机架57上，伺服电机Ⅱ50的输出端与其中一个皮带轮连接并通过带动其正反向转动进而带动传送带Ⅱ49正方向传动进而带动推送板48往复运动以实现推送和回位动作。传送带Ⅱ49优选呈水平方向设置，传送带Ⅱ49的传动方向优选与传送带Ⅰ42的传动方向垂直。 

二级推送组件包括夹持装置和用于带动夹持装置移动的驱动机构Ⅲ，夹持装置包括本体51、固定夹板52和活动夹板53，固定夹板52固定设置在本体51上，活动夹板53通过气缸Ⅱ54与本体连接并由气缸Ⅱ54带动靠近或远离固定夹板52，驱动机构Ⅲ包括传送带Ⅲ55和设置在传送带Ⅲ55上且与夹持装置连接的气缸Ⅲ56。二级推送组件为两组，每组配合一个载物台41。相互配合的一组二级推送组件和载物台41中，夹持装置设在载物台41的上方，传送带Ⅲ55设在夹持装置上方，气缸Ⅲ56位于传送带Ⅲ55和夹持装置之间，气缸Ⅲ56的输出端与本体连接、另一端固定在传送带Ⅲ55上，夹持装置通过气缸Ⅲ56带动靠近或远离载物台41以完成夹持产品及提、放等部分推送动作，气缸Ⅱ54的输出端与活动夹板53连接、另一端固定在本体上，活动夹板53通过气缸Ⅱ54带动移向或远离固定夹板52以实现夹持住产品或者松开产品的动作。具体工作时，夹 持装置由气缸Ⅲ56带动靠向载物台41上的产品，并最后使产品位于固定夹板52和活动夹板53之间，气缸Ⅲ56停止工作，气缸Ⅱ54工作使活动夹板53靠向固定夹板52将产品夹紧；然后气缸Ⅱ54停止工作，气缸Ⅲ56工作带动夹持装置离开载物台41；传送带Ⅲ55工作带动夹持装置移动将产品送向下个工位，然后传送带Ⅲ55反向移动使夹持装置复位。本实施例中，优选传送带Ⅲ55的运动方向垂直于传送带Ⅰ42的运动方向。气缸Ⅲ56优选带动夹持装置竖直运动。二级推送组件也可为两个夹持装置并共用同一驱动机构Ⅲ，每个夹持装置与一个载物台41配合。 

输送机构Ⅰ包括传送带Ⅳ60，传送带Ⅳ60上设置有用于将产品分为若干道的分道机构61，该分道机构61可以采用专利号为2011101450651、专利名称为伺服分道装置中所描述的分道机构61。输送机构Ⅱ为传送带Ⅴ62。 

输送机构Ⅰ上位于一级推送组件处设有使产品固定的定位结构。定位结构包括定位挡板63和推紧气缸64，定位挡板63固定在机架57上挡在输送机构Ⅰ的输送方向上，用于阻挡产品继续向前移动，推紧气缸64固定在机架57上且输出端可将产品推向定位挡板63以将产品压紧；产品移动到一级推送组件处后被定位挡板63挡住，此时推紧气缸64工作将产品向定位挡板63推紧，然后推紧气缸64复位，一级推送组件工作。定位挡板63也可由气缸推动。 

输送机构Ⅰ上还设有止送机构65，止送机构65设在位于一级推送组件前方，产品从止送机构65经过送至一级推送组件处，产品经过止送机构65时，当产品通过一定数量后，止送机构65关闭，输送机构Ⅰ上的产品停止向一级推送组件处供应；一级推送组件复位后，止送机构65打开，产品再传送至一级推送组件处，如此反复。 

以装箱3×4列的产品为例，产品在输送机构Ⅰ上经分道机构61分为3列， 再经止送机构65，止送机构65计数当通过8行的产品后止送机构65关闭，通过的3×8列产品经压紧、一级推送组件推送至经分组机构分为两组3×4列的产品再经二级推送组件推送送至输送机构Ⅱ，然后每组分别经装箱机构装箱。 

产品通过支撑架定位并装入包装箱内，支撑架包括用于定位产品上部的上支撑架1和用于定位产品下部的下支撑架2，产品装箱机构包括设在输送机构Ⅱ上用于将下支撑架套在产品上的下支撑架成形装配装置和设在输送机构Ⅱ上用于将上支撑架套在产品上的上支撑架成形装配装置。 

上支撑架1包括设在上支撑架1本体上的定位部Ⅰ4、包裹部Ⅰ5、支撑部Ⅰ6，定位部Ⅰ4呈矩形，包裹部Ⅰ5位于定位部Ⅰ4的外侧边缘且与定位部Ⅰ5连为一体，相邻包裹部Ⅰ5之间分开，支撑部Ⅰ6位于定位部Ⅰ4的外侧且与定位部Ⅰ4连为一体，支撑部Ⅰ6位于包裹部Ⅰ5与定位部Ⅰ4之间，包裹部Ⅰ5与支撑部Ⅰ6之间分开，下支撑架包括定位部Ⅱ9、包裹部Ⅱ10、支撑部Ⅱ11，定位部Ⅱ9呈矩形环状，包裹部Ⅱ10位于定位部Ⅱ9的内侧边缘且与定位部Ⅱ9连为一体，相邻包裹部Ⅱ10之间分开，支撑部Ⅱ11位于定位部Ⅱ9的外侧边缘且与定位部Ⅱ9连为一体，相邻支撑部Ⅱ11之间分开，定位部Ⅰ9的外尺寸与定位部Ⅱ9的内侧尺寸相同。 

上支撑架1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13，相邻凹槽之间的朝向相反、延伸方向平行。包裹部Ⅰ5、支撑部Ⅰ6都与定位部Ⅰ4连为一体，包裹部Ⅰ5与定位部Ⅰ4之间通过折痕线7划界区分。定位部Ⅰ4为矩形结构，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Ⅰ4的四个边角处各设有一个直角缺口，这样定位部Ⅰ4的各边缘长度小于整体尺寸， 定位部Ⅰ4在长边处的外侧边缘的长度L1`小于定位部Ⅰ4整体上在长边处的长度L1、定位部Ⅰ4在宽边处的外侧边缘的长度W1`小于定位部Ⅰ4整体上在宽边处的长度W1。包裹部Ⅰ5为矩形结构，上支撑架1本体上设有四个包裹部Ⅰ5，包裹部Ⅰ5分别位于定位部Ⅰ4的外侧边缘处，位于定位部Ⅰ4的长边处的包裹部Ⅰ5的长度等于定位部Ⅰ4在长边处的外侧边缘的长度L1`，位于定位部Ⅰ4的宽边处的包裹部Ⅰ5的长度等于定位部Ⅰ4在宽边处的外侧边缘的长度W1`。因此，四个包裹部Ⅰ5之间分开。支撑部Ⅰ6呈矩形，它位于定位部Ⅰ4的外侧，在定位部Ⅰ4的长边处分布有两个，在定位部Ⅰ4的宽边处分布有一个。在定位部Ⅰ4的长边处，支撑部Ⅰ6与定位部Ⅰ4的连接位置到定位部Ⅰ4的中心线的距离D1小于包裹部Ⅰ5与定位部Ⅰ4的连接位置到该中心线的距离D1`，在定位部Ⅰ4的宽边处，支撑部Ⅰ6与定位部Ⅰ4的连接位置到定位部Ⅰ4的中心线的距离D2小于包裹部Ⅰ5与定位部Ⅰ4的连接位置到该中心线的距离D2`。在定位部Ⅰ4的长边处的两个支撑部Ⅰ6之间相对定位部Ⅰ4的中心线呈对称状态。支撑部Ⅰ6位于支撑部Ⅰ6位于包裹部Ⅰ5和定位部Ⅰ4之间，在模切形成时支撑部Ⅰ6、包裹部Ⅰ5、定位部Ⅰ4都处于同一平面，支撑部Ⅰ6包裹在定位部Ⅰ4和包裹部Ⅰ5中间，支撑部Ⅰ6与包裹部Ⅰ5之间设有切口，因此支撑部Ⅰ6与包裹部Ⅰ5之间分开。定位部Ⅰ4的正中间位置设有通孔Ⅰ8，通孔Ⅰ8呈矩形，四个边角呈圆弧状。通孔Ⅰ8的长边所处位置与定位部Ⅰ4的长边所处位置对应，通孔Ⅰ8的宽边所处位置与定位部Ⅰ4的宽边所处位置对应，通孔Ⅰ8使得定位部Ⅰ4的本体在宽边处的宽度W2大于本体在长边处的宽度W2`。 

下支撑架2也采用瓦楞纸板模切而成，整体为十字形状。定位部Ⅱ9、包裹部Ⅱ10、支撑部Ⅱ11之间连为一体且都处于同一平面内，包裹部Ⅱ10与定位部Ⅱ9之间通过折痕线7划界区分，支撑部Ⅱ11与定位部Ⅱ9之间通过折痕线7划 界区分。定位部Ⅱ9呈矩形环状，外侧边缘呈矩形、内侧边缘也呈矩形；定位部Ⅱ9的本体在宽边处的宽度W3大于本体在长边处的宽度W3`；内侧的长宽尺寸与定位部Ⅰ4整体上的长宽尺寸相同，即定位部Ⅰ4整体上的长边长度与定位部Ⅱ9的内侧的长边长度都为L1、定位部Ⅰ4整体上的宽边长度与定位部Ⅱ9的内侧的宽边长度都为W1。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Ⅱ9的四个边角处各设有一个直角缺口，这样定位部Ⅱ9的各边缘长度小于整体尺寸，即定位部Ⅱ9在长边处的外侧边缘的长度L2`小于定位部Ⅱ9整体上在长边处的长度L2、定位部Ⅱ9在宽边处的外侧边缘的长度W2`小于定位部Ⅱ9整体上在宽边处的长度W2。支撑部Ⅱ11呈矩形，它位于定位部Ⅱ9的外侧并与定位部Ⅱ9连为一体。在位于定位部Ⅱ9的长边处的支撑部Ⅱ11的长度与定位部Ⅱ9在长边处的外侧边缘的长度L2`相同，在位于定位部Ⅱ9的宽边处的支撑部Ⅱ11的长度与定位部Ⅱ9在宽边处的外侧边缘的长度W2`相同。因此，相邻支撑部Ⅱ11之间分开。包裹部Ⅱ10位于定位部Ⅱ9的内侧并与定位部Ⅱ9连为一体。包裹部Ⅱ10都呈梯形，相邻包裹部Ⅱ10的底角互为余角；而且下支撑架2本体在相邻包裹部Ⅱ10之间设有直线型切口12，该直线型切口12延伸至定位部Ⅱ9上，使得相邻包裹部Ⅱ10分开。 

该支撑架为平板状结构，层叠堆放后占用空间少且空间利用率较高，层叠的支撑架整体较为紧实，具有很强的抗压、抗震特性，使得该支撑架存储运动方便。如图11、14、15、16所示，使用时需在上支撑架1、下支撑架2的折痕线7处顺势进行弯折。上支撑架1、下支撑架2的折痕线7都处于同一侧的表面上，因此，在弯折时四个包裹部Ⅰ5的弯折方向相同，四个包裹部Ⅱ10、四个支撑部Ⅱ11的弯折方向相同。在上支撑架1弯折过程中，支撑部Ⅰ6从包裹部Ⅰ5 中脱离，支撑部Ⅰ6与包裹部支撑部Ⅰ6之间产生夹角。弯折后，上支撑架1形成半包围立体状结构，包裹部Ⅰ5与定位部Ⅰ4之间形成用于定位固定产品的区域。由于包裹部Ⅰ5与定位部Ⅰ4之间的折痕线7远离支撑部Ⅰ6与定位部Ⅰ4的连接位置，这保证了包裹部Ⅰ5弯折时不会影响支撑部Ⅰ6继续保持原有状态，使两者之间在弯折过程中互不干扰，弯折成形过程受此得以顺利进行。在下支撑架2弯折过程中，包裹部Ⅱ10和支撑部Ⅱ11同向弯折，形成环状的立体结构，在包裹部Ⅱ10之间形成通孔Ⅱ3，该通孔Ⅱ3的外形尺寸与定位部Ⅰ4的外形尺寸相同。相邻包裹部Ⅱ10之间在弯折过程中受到直线型切口12的作用，相邻包裹部Ⅱ10之间不会互相干扰；又由于直线型切口12伸入定位部Ⅱ9内，因此可以充分保证相邻包裹部Ⅱ10弯折时不会撕裂定位部Ⅱ9。 

弯折后的支撑架就能安装在产品的外部，这里以矩阵放置的产品为例。产品以矩阵形式排列，产品阵列整体上呈长方体状，它的外围尺寸与通孔Ⅱ3的一致。先将下支撑架2套放在产品阵列的四周，包裹部Ⅱ10在本身材料所具有的弹性作用下紧贴在产品阵列上，使得产品阵列的四周被下支撑架2紧紧固定。接着再将上支撑架1放置在产品阵列的顶部，因为定位部Ⅰ4受到产品阵列的支撑作用，所以处于产品阵列的顶部。包裹部Ⅰ5位于产品阵列的四周，通过夹持四个包裹部Ⅰ5来夹取无菌阵列，最后将产品阵列放入具有长方体空间的包装箱内。装箱后，支撑部Ⅰ6朝向包装箱内壁、包裹部Ⅰ5在自身弹性作用下压紧在包装箱内部上、支撑部Ⅱ11也在自身弹性作用下压紧在包装箱内部上。 

上支撑架1和下支撑架2在立体状态下结构异常坚固，主要原因在于立体状态时支撑架的受力结构发生改变，受力结构的稳定性提高。同时，上支撑架1、下支撑架2的长边设置也能优化受力结构，上支撑架1的包裹部Ⅰ5在弯折后，定位部Ⅰ4表面受力能力由于受到弯折的包裹部Ⅰ5的支撑而提高，这是因为长 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，定位部Ⅰ4自身在与其平行的方向上能承受较大的外力，包裹部Ⅰ5弯折，使得包裹部Ⅰ5在与定位部Ⅰ4非平行的方向上能承受较大的外力，进而促使定位部Ⅰ4在与其非平行的方向上，即倾斜于定位部Ⅰ4或者垂直于定位部Ⅰ4的方向上能够承受较大的外力；包裹部Ⅰ5受到定位部Ⅰ4的作用，在垂直或者倾斜于其表面的方向上能承受较大的外力，如此定位部Ⅰ4与包裹部Ⅰ5之间相互作用，互为补充，最终使得整个上支撑架1在立体状态下结构坚固。同理，在下支撑架2的长边处的包裹部Ⅱ10、支撑部Ⅱ11弯折后形成包裹部Ⅱ10与定位部Ⅱ9之间以及支撑部Ⅱ11与定位部Ⅱ9之间的相互作用和互为补充的关系。 

该实施例中的上支撑架1和下支撑架2在使用过程中不仅起到了现有技术中泡沫板所起到的固定作用，而且坚固的立体结构使得支撑架能够适用于机械化全自动安装操作。在支撑架的安装过程中可以发现定位部Ⅰ4、定位部Ⅱ9相对产品阵列在同一方向上固定不动，这便为了机械化自动安装提供了稳定的受力点，便于机械装置抓取或者吸取，而其它部位则可以在连锁运动过程中依靠别的物件引导它们弯折变形。 

下支撑架成形装配装置包括第一级升降组件Ⅰ、第二级升降组件Ⅰ、成形装配模具，成形装配模具包括弯折模具和顶推模具，第二级升降组件Ⅰ、弯折模具都固定连接在第一级升降组件Ⅰ上，顶推模具固定连接在第二级升降组件Ⅰ上，弯折模具上设有渐变式引导模腔，顶推模具上设有矩形环状分布的凸起，上支撑架成形装配装置包括第一级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅲ、抓包组件，第二级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅲ、抓包组件都固定在第一级升降组件Ⅱ上，第二级升降组件Ⅱ上设有推杆Ⅰ，推杆Ⅰ位于抓包组件的工作区域的外部，第二级升降组件Ⅲ上设有推杆Ⅱ，推杆Ⅱ位于抓包组 件的工作区域的内部。 

第一级升降组件Ⅰ包括固定板Ⅰ16、升降气缸Ⅰ17、载物板Ⅰ18、导向杆Ⅰ19和顶板20。固定板Ⅰ16固定安装在机架57上，升降气缸Ⅰ17的活塞端与固定板Ⅰ16固定连接，载物板Ⅰ18一侧与升降气缸Ⅰ17的缸体固定连接。导向杆Ⅰ19一端固定连接在载物板Ⅰ18上，导向杆Ⅰ19另一端固定在顶板20上。载物板Ⅰ18四周固定有四根导向杆Ⅰ19，固定板Ⅰ16上设有四个通孔，四根导向杆Ⅰ19穿过通孔与固定板Ⅰ16活动连接。升降气缸Ⅰ17伸缩时载物板Ⅰ18随着升降气缸Ⅰ17的缸体做上下升降运动。 

第二级升降组件Ⅰ包括升降气缸Ⅱ21、载物板Ⅱ22。升降气缸Ⅱ21的缸体固定在载物板Ⅰ18的另一侧，升降气缸Ⅱ21的活塞端固定连接在载物板Ⅱ22的一侧。升降气缸Ⅰ17的活塞端朝向与升降气缸Ⅱ21的活塞端的朝向相反。 

成形装配模具包括弯折模具23和顶推模具24。 

弯折模具23内部设有渐变式引导模腔25，该渐变式引导模腔25为贯穿式通孔结构，一端的开口大小在往渐变式引导模腔25内部的方向上逐渐缩小。这与弯折模具23的内壁结构有关，渐变式引导模腔25的横截面为矩形，弯折模具23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23的横截面的最小尺寸稍大于定位部Ⅱ9外侧边缘的尺寸，即弯折模具23的最小横截面的宽度稍大于W2、弯折模具23的最小横截面的长度稍大于L2。弯折模具23在横截面的两个长边所在处向外延伸设有定形部26，定形部26的侧壁与弯折模具23内壁连贯。弯折模具23通过四根导向杆Ⅱ27与载物板Ⅰ18固定连接，载物板Ⅱ22上设有四个通孔，导向杆Ⅱ27穿过四个通孔与载物板Ⅱ22活动连接。顶推模具24固定安装在载物板Ⅱ22另一侧，顶推模具24上设有矩形环状分布的凸起，凸起末端持平，该凸起排列所形成的 矩形形状的尺寸与定位部Ⅱ9的外侧边缘的尺寸相同。顶推模具24的中心线与弯折模具23中心线重合，第二级升降组件Ⅰ伸出后，顶推模具24能够伸入到弯折模具23的渐变式引导模腔25内，这样顶推模具24运动轨迹与弯折模具23运动轨迹重合。 

图20至图21为下支撑架成形装配装置的工作流程，共有step1至step7七个部分；图24至27为本实施例的工作流程图，共有step1至step8八个部分。 

初始状态下，第一级升降组件Ⅰ、第二级升降组件Ⅰ都收缩，顶推模具24与弯折模具23之间以最大距离分开。使用时产品阵列被输送至下支撑架成形装配装置的正下方，同时将下支撑架2置于弯折模具23的渐变式引导模腔的开口处，下支撑架2上只有支撑部Ⅱ与弯折模具23接触，如图20的step1部分所示。接着，第一级升降组件Ⅰ伸出，将成形装配模具下降至产品阵列所在高度，直至下支撑架2与产品阵列接触位置，如图20的step2部分所示，此时产品阵列位于渐变式引导模腔内。如图20的step3部分所示，第二级升降组件Ⅰ伸出，使得顶推模具24向下支撑架2运动，并且向渐变式引导模腔内运动。当顶推模具24伸入在渐变式引导模腔内后，如图20的step4部分所示，包裹部Ⅱ、支撑部Ⅱ相对定位部Ⅱ做与顶推模具24的运动方向相反的弯折动作。 

由于顶推模具24的凸起排列所形成的矩形形状的尺寸与定位部Ⅱ9的外侧边缘的尺寸相同，致使顶推模具24与定位部Ⅱ9的接触位置偏向定位部Ⅱ9的外侧。这样迫使支撑部Ⅱ11的弯折变形程度明显要比包裹部Ⅱ10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Ⅱ11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Ⅱ10弯折后具有很强 的弹性。 

如图21的step5部分所示，顶推模具24继续伸入渐变式引导模腔，支撑部Ⅱ、包裹部Ⅱ进一步弯折。如图21的step6部分所示，当支撑部Ⅱ、包裹部Ⅱ完全经过渐变式引导模腔后，支撑部Ⅱ、包裹部Ⅱ弯折形成与定位部Ⅱ垂直的状态；包裹部Ⅱ由于具有弹性，它具有夹向产品矩阵的趋势。下支撑架2安装在了产品阵列的中部位置。 

受到定位部Ⅱ9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Ⅱ11的外力比弯折宽边处的支撑部Ⅱ11的外力远远要大。为了使该处的支撑部Ⅱ11达到理想的弯折成形状态，如图22所示，位于定位部Ⅱ9的长边处的支撑部Ⅱ11，在弯折变形过程中还受到定形部26的导向定形作用，使得该处的支撑部Ⅱ11的弯折成形时间相比剩余的支撑部Ⅱ11的弯折成形时间长，故弯折成程度得以保持，该处的支撑部Ⅱ11具有理想的弯折成形状态。如图21的step7部分所示，下支撑架2弯折成形后第一级升降组件Ⅰ、第二级升降组件Ⅰ恢复到初始状态。 

如图23、24所示，上支撑架成形装配装置包括第一级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅲ、抓包组件。 

第一级升降组件Ⅱ包括水平位移升降机构、固定板Ⅱ28。水平位移升降机构可以实现水平运动和升降运动，它包括支架、导轨、滑块、升降气缸、水平气缸。支架固定安装在机架57上，导轨固定安装在支架上；水平气缸的缸体固定安装在支架上，其活塞端固定连接滑块，滑块活动安装在导轨上；升降气缸的缸体固定安装在滑块上，其活塞端固定连接在固定板Ⅱ28上。水平气缸伸缩运动时滑块随之往复运动，这样升降气缸在同一水平面内可以做水平运动；升降气缸伸缩时可以固定板Ⅱ28在竖直方向上运动，最终固定板Ⅱ28可以在水平 方向和竖直方向运动。固定板Ⅱ28水平运动可以位于两条输送带上方，固定板Ⅱ28竖直运动可以处于高工位和低工位。 

抓包组件包括定爪29、动爪30和安装板Ⅰ31。安装板Ⅰ31通过连接杆与固定板Ⅱ28固定连接，连接杆在安装板Ⅰ31与固定板Ⅱ28之间错位分布。定爪29为扁平的板状结构并且设有弯折部分。定爪29整体上呈凹字形，中间设有开口33，该开口33宽度稍大于支撑部Ⅰ的宽度。定爪29中间部位朝一方向弯折，两端朝与该方向相反的方向弯折，并且前者弯折程度大于后弯折程度。定爪29的中间部位与固定板Ⅱ28固定连接，弯折的两端在靠近固定板Ⅱ28该侧形成倾斜的导向面32，定爪29的其余部位与固定板Ⅱ28呈垂直的状态。固定板Ⅱ28固定安装有两个定爪29，两个定爪29对称分布在固定板Ⅱ28上。定爪29之间的距离稍大于定位部Ⅰ整体上在长边处的长度L1。动爪30为扁平的板状结构，它通过气缸固定安装在固定板Ⅱ28上，固定板Ⅱ28上安装有两个气缸，每个气缸上都安装有动爪30。气缸的缸体固定在固定板Ⅱ28上，气缸的活塞端与动爪30固定连接。动爪30的宽度稍小于定位部Ⅰ在长边处的两个相邻支撑部Ⅰ的间距。固定板Ⅱ28上的动爪30对称分布，并且两个气缸反向安装，即两个气缸伸出时动爪30之间的间距最大，该最大距离大于定位部Ⅰ的宽度，两个气缸收缩时动爪30之间的间距最小，该最小距离小于定位部Ⅰ的宽度。动爪30、定爪29在固定板Ⅱ28上分布整体所形成的形状与定位部Ⅰ结构对应。 

第二级升降组件Ⅱ包括升降气缸Ⅲ34、载物板Ⅲ35、推杆Ⅰ36。升降气缸Ⅲ34的缸体固定安装在固定板Ⅱ28上，升降气缸Ⅲ34的活塞端与载物板Ⅲ35的固定连接。载物板Ⅲ35为工字形结构，设有四个端部，在端部固定有四根呈矩阵分布的推杆Ⅰ36，四根推杆Ⅰ36分别位于相邻的动爪30与定爪29之间的区域的外侧。推杆Ⅰ36之间最短距离小于定位部Ⅱ的宽边长度，推杆Ⅰ36之间 最长距离小于定位部Ⅱ的长边长度。升降气缸Ⅲ34伸出时推杆Ⅰ36下降，升降气缸Ⅲ34收缩时推杆Ⅰ36上升。 

第二级升降组件Ⅲ包括升降气缸Ⅳ37、推杆Ⅱ38、安装板Ⅱ39、推板40。升降气缸Ⅳ37通过支架安装在固定板Ⅱ28上，升降气缸Ⅳ37的缸体与支架固定连接，支架与固定板Ⅱ28固定连接。升降气缸Ⅳ37的活塞端固定连接安装板Ⅱ39，安装板Ⅱ39两端分别固定推杆Ⅱ38，推杆Ⅱ38穿过固定板Ⅱ28、安装板Ⅰ31，一端位于抓包组件的工作区域内。为提高推杆平稳的提供推力，在两个推杆Ⅱ38的末端固定安装推板40，推杆将两个推杆Ⅱ38连接在一起。由此，推杆Ⅱ38、安装板Ⅱ39、推板40形成框架结构。推板40位于安装板Ⅰ31的下部。升降气缸Ⅳ37伸出时推板40下降，升降气缸Ⅳ37收缩时推板40上升。 

如图24的step1所示，初始状态下第一级升降组件Ⅱ处于输送产品阵列的输送带正上方并且处于高工位；升降气缸Ⅲ34收缩；升降气缸Ⅳ37伸出。推杆Ⅰ36的末端高于定爪29的末端，推板40位于定爪29的导向面32之间的区域。与动爪30连接的气缸伸出，动爪30之间展开。使用时，当安装好下支撑架的产品阵列被输送带输送至上支撑架成形装配装置的正下方，向该产品阵列顶部放置上支撑架1。 

如图24的step2所示，第一级升降组件Ⅱ下降，带动第二级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅲ都下降运动。下降过程中推板40最先与上支撑架1接触，它将上支撑架1紧紧压向产品阵列上。 

如图25的step3所示，第一级升降组件Ⅱ继续下降，定爪29、动爪30已经将包裹部Ⅰ向产品阵列所在位置挤压，使得包裹部Ⅰ相对定位部Ⅰ弯折。与此同时，升降气缸Ⅳ37同步收缩，以使推板40以适当的压力压向产品阵列。支撑部Ⅰ分别位于动爪30的两侧，以及定爪29的开口33处。由于定爪29的两 端向外弯折、动爪30处于展开状态，故抓包组件与包裹部Ⅰ的接触位置远离包裹部Ⅰ与定位部Ⅰ的连接位置，这样就能保证包裹部Ⅰ弯折变形过程顺利进行，而在导向面32的作用下可以进一步保证包裹部Ⅰ弯折变形过程顺利进行。 

直至推板40贴合在安装板Ⅰ31下侧，安装板Ⅰ31与上支撑架1之间的距离最小，此时抓包组件完全包裹在产品阵列的顶部，与动爪30连接的气缸收缩，与动爪30接触的包裹部Ⅰ被进一步弯折且贴合在产品阵列的表面，包裹部Ⅱ也被动爪30向产品阵列上紧压，由此动爪30夹紧产品阵列。抓包后，产品阵列连同上支撑架1、下支撑架2一起被抓包组件抓起。水平位移升降机构提升产品阵列，并在提升后水平位移，使产品阵列位于输送包装箱的输送带上。接着第一级升降组件Ⅱ下降，将产品阵列放入包装箱内，如图25的step4所示，此时上支撑架1、下支撑架2都被置于包装箱内。 

如图26的step5、step6所示，升降气缸Ⅲ34伸出，推杆Ⅰ36顶向定位部Ⅱ的四个边角位置，直至下支撑架2被顶至产品阵列的下部。接着，升降气缸Ⅲ34收缩，与此同时，连接动爪30的气缸伸出，抓包组件释放上支撑架1；第一级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅱ做上升运动，而第二级升降组件Ⅲ伸出，以使推板40顶向上支撑架1。这样抓包组件与上支撑架1脱离、推杆Ⅰ36与下支撑架2脱离。 

由于下支撑架的弯折成形后形成与推杆Ⅰ36推力相反的弯折状态，因此推杆Ⅰ36复位时与下支撑架顺利脱离。由于上支撑架的弯折成形后形成与抓包组件复位方向相反的弯折状态，因此上支撑架在未限位的情况下很容易随抓包组件一起运动，导致上支撑架安装位置偏移。在整个上支撑架安装过程中被推板40紧压着，通过推板40顶住上支撑架就能有效抑制上支撑架在抓包组件复位时位置偏移的问题，所以在第一级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅱ上升复位时第 二级升降组件Ⅲ同步下降，如图27的step7所示。 

如图27的step8、11所示，当第一级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅱ上升到初始状态时推板40才与上支撑架1分开，此时，包裹部Ⅰ已经完全展开。这样支撑部Ⅰ与包装箱之间呈垂直的位置关系，包裹部Ⅰ紧压在包装箱上并与包装箱之间呈倾斜的位置关系，支撑部Ⅱ紧贴于包装箱并且两者之间呈平行的位置关系。 

本实施例中，两个下支撑架成形装配装置的固定板Ⅰ还可都固定安装在同一机架57上，两个上支撑架成形装配装置的第一级升降组件Ⅰ共用同一个固定板Ⅱ。如此相邻下支撑架成形装配装置的第一级升降组件Ⅰ固定连接，相邻上支撑架成形装配装置的第一级升降组件Ⅱ固定连接。两个下支撑架成形装配装置的工位间距等于两个上支撑架成形装配装置的工位间距，如此便可以同时对两组产品阵列安装支撑架。 

Claims (7)

1.一种礼品盒装箱机，其特征在于：包括用于输送产品的输送机构Ⅰ、用于对产品进行分组的异向分组机构、用于将异向分组机构分组后的产品输出的输送机构Ⅱ及用于将输送机构Ⅱ上的产品装箱的装箱机构，还包括用于将输送机构Ⅰ上的产品推送到异向分组机构上的一级推送组件、用于将异向分组机构分组后的产品推送到输送机构Ⅱ上的二级推送组件；所述异向分组机构包括两个载物台、由两个皮带轮张紧的传送带Ⅰ以及驱动皮带轮转动的伺服电机Ⅰ，两个载物台中一个载物台与皮带轮一侧的传动带固定连接、另一个载物台与皮带轮另一侧的传动带固定连接；每个载物台在其移动方向上背离另一个载物台的一侧均设有挡板Ⅰ，每个载物台另外两侧均转接有挡板Ⅱ和与挡板Ⅱ连接的用于驱动挡板Ⅱ相对该载物台转动的气缸Ⅰ；所述二级推送组件包括夹持装置和用于带动夹持装置移动的驱动机构Ⅲ，所述夹持装置包括本体、固定夹板和活动夹板，固定夹板固定设置在本体上，活动夹板通过气缸Ⅱ与本体连接并由气缸Ⅱ带动靠近或远离固定夹板，所述驱动机构Ⅲ包括传送带Ⅲ和设置在传送带Ⅲ上且与夹持装置连接的气缸Ⅲ。

2.根据权利要求1所述的礼品盒装箱机，其特征在于：所述一级推送组件的推送方向垂直于输送机构Ⅰ的输送方向。

3.根据权利要求1所述的礼品盒装箱机，其特征在于：所述二级推送组件的推送方向垂直于输送机构Ⅱ的输送方向。

4.根据权利要求1或2或3所述的礼品盒装箱机，其特征在于：所述一级推送组件包括传送带Ⅱ和设在传送带Ⅱ上的用于推动产品的推送板，所述传送带Ⅱ由伺服电机Ⅱ带动转动。

5.根据权利要求1或2或3所述的礼品盒装箱机，其特征在于：所述输送机构Ⅰ包括传送带Ⅳ，所述输送机构Ⅱ为传送带Ⅴ。

6.根据权利要求1或2或3所述的礼品盒装箱机，其特征在于：所述产品为利乐包产品，所述利乐包产品通过支撑架定位并装入包装箱内，所述支撑架包括用于定位利乐包产品上部的上支撑架和用于定位利乐包产品下部的下支撑架，所述装箱机构包括设在输送机构Ⅱ上用于将下支撑架套在利乐包产品上的下支撑架成形装配装置和设在输送机构Ⅱ上用于将上支撑架套在利乐包产品上的上支撑架成形装配装置。

7.根据权利要求6所述的礼品盒装箱机，其特征在于：所述上支撑架包括定位部Ⅰ、包裹部Ⅰ、支撑部Ⅰ，所述定位部Ⅰ呈矩形，所述包裹部Ⅰ位于定位部Ⅰ的外侧边缘且与定位部Ⅰ连为一体，相邻包裹部Ⅰ之间分开，所述支撑部Ⅰ位于定位部Ⅰ的外侧且与定位部Ⅰ连为一体，所述支撑部Ⅰ位于包裹部Ⅰ与定位部Ⅰ之间，所述包裹部Ⅰ与支撑部Ⅰ之间分开，所述下支撑架包括定位部Ⅱ、包裹部Ⅱ、支撑部Ⅱ，所述定位部Ⅱ呈矩形环状，所述包裹部Ⅱ位于定位部Ⅱ的内侧边缘且与定位部Ⅱ连为一体，相邻包裹部Ⅱ之间分开，所述支撑部Ⅱ位于定位部Ⅱ的外侧边缘且与定位部Ⅱ连为一体，相邻支撑部Ⅱ之间分开，所述定位部Ⅰ的外尺寸与定位部Ⅱ的内侧尺寸相同，所述下支撑架成形装配装置包括第一级升降组件Ⅰ、第二级升降组件Ⅰ、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Ⅰ、弯折模具都固定连接在第一级升降组件Ⅰ上，所述顶推模具固定连接在第二级升降组件Ⅰ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，所述上支撑架成形装配装置包括第一级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅲ、抓包组件，所述第二级升降组件Ⅱ、第二级升降组件Ⅲ、抓包组件都固定在第一级升降组件Ⅱ上，所述第二级升降组件Ⅱ上设有推杆Ⅰ，所述推杆Ⅰ位于抓包组件的工作区域的外部，所述第二级升降组件Ⅲ上设有推杆Ⅱ，所述推杆Ⅱ位于抓包组件的工作区域的内部。