CN1033438C - 传送竖立成型的套筒型纸盒的装料机构 - Google Patents

Abstract

将具有表面接触板而呈折叠状、由端部装载的套筒型纸盒从料斗中顺次取出并竖立成型的机构包括：可环绕固定轴旋转的轴；纸盒抓取装置用以顺次地与一个表面接触板相接触并将之从料斗中抽出；细长支撑杆，其一端可滑动地安装在该可旋转轴上，并具有固定地装配在其上且可沿一绕轴旋转的轨道运动的抓取装置；摆动装置位于抓取装置的运动轨道之外并与另一表面接触板相接合，以使另一表面接触板沿背离抓取装置的方向运动，从而将纸盒竖立成型。

Description

传送竖立成型的套筒型纸盒的装料机构

本发明涉及将罐头或瓶子等类初级物品装入套筒型纸盒中的包装，更具体地说，涉及从料斗中将呈折叠状态的纸盒进行传送以便按顺序从开始直至最终完成这些纸盒的竖立成型。

公布于1971年4月20日、专利权人是本发明受让人的美国专利3,575,409涉及一种纸盒的供料机构，其中配合部件的运动的性质基本上属于旋转运动的性质，该部件的运动方向上不存在任何明显的和突然的改变，以便与机构的高速运转相适应。

公布于1976年11月16日，专利权人是本发明受让人的美国专利3,991,660公开并要求保护一种纸盒的展开机构，它可以将来自料斗中呈折叠状态的、端部开口的筒型纸盒按顺序地处理并使之进入一种端部开口的竖立成型状态，这些动作的完成，是借助于一根主喂料臂，它按顺序地与下部盒壁相接触以将有关的纸盒从料斗中抽出，与之协同作用的还有一个辅助喂料臂，它可绕枢轴转动地装在主喂料臂上，辅助喂料臂的一个端部安排成适宜于穿过下部纸盒壁上的一个开口，以便与上部纸盒表面接触壁接触，从而使该上部纸盒表面接触壁离开该下部纸盒壁，以便使折叠状态的纸盒竖立成型。

1985年8月27日公开的美国专利4,537,587公开并要求保护一种纸盒的打开机构，其中第一组真空杯可以将呈折叠状态的纸盒从料斗中抽出，并且将该纸盒摆动到与第二组吸杯牢牢接触的状态，以便完成呈折叠状态的纸盒的竖立成型操作。从该专利中可以明显地看出，第一组吸杯所作的横向旋转运动相对于被抽出的纸盒来说为切向运动而不是径向运动，这就有可能使吸杯沿着料斗中纸盒的壁产生滑动倾向，从而影响纸盒的外观或影响纸盒的竖立成型效率。在该专利中，为了将纸盒竖立成型起来，第二组吸杯并不沿背离第一组吸杯的方向移动。

1986年8月12日公布的美国专利4,605,393公开了一种将纸盒坯料移动竖起并转送的设备，在该设备中，有一旋转元件装配在一个轴上，该轴装在一个臂上，该臂在其远离轴的一端上可绕枢轴转动地安装在安装可旋转的抓取装置的地方。很显然，这种结构是不适宜的，因为吸杯的旋转有可能损坏纸盒并且对抓取操作的效率有不良影响，这是由于吸杯沿待抓取的纸盒壁产生滑动所致。

流水号为434,190，申请日是1989年11月13日的美国专利申请是由本发明的受让人提出的，该申请公开了一种纸盒的喂入机，其纸盒抓取装置可滑动地安装在一根支撑杆上，该杆的一端固定在一根主驱动轴上，其另一端能够穿过折叠纸盒的一个表面接触板上的开口以便与另一个表面接触板接触并使之沿着背离形成开口的板的方向运动。

因此，本发明的目的在于提供一种用以将具有表面接触板而呈折叠状、由端部装载初级包装物开口的套筒型纸盒竖立成型的机器。

依照本发明的一种形式，将具有表面接触板而呈折叠状的、由端部装载的纸盒顺次地从料斗中取出并将之竖立成型是由这样一种机构着手解决的。该机构包括一根转轴，它可环绕一固定轴旋转，还包括一个纸盒抓取装置，该装置用以顺次地与每一个纸盒的表面接触板中的一个板相接触，并用以从料斗中将相关的呈折叠状的纸盒抽出，还包括一根可旋转的细长的支撑棒，该棒的一端滑动连接在旋转轴上，以便能相对于旋转轴作往复横向滑动，纸盒抓取装置也固定地安装在旋转轴上，以便环绕旋转轴按一轨道运动，还有一个摆动装置位于纸盒抓取装置的轨道运动路径之外，该摆动装置能与另一个表面接触板相互接合，以便使该另一表面接触板沿着背离纸盒抓取装置的方向运动，从而开始纸盒的竖立成型操作。

图1是依照本发明制造的一台包装机的透视图；

图2是主旋转轴和一凸轮杆及其相关元件的放大透视图，示出对第一纸盒板的支撑及纸盒的一些部分被截去以便显示带有吸杯的摆动装置在竖立纸盒成型的操作过程中与另一个纸盒的相接触并将之移动；

图3是本装置沿图1中3-3线截取的剖面图，为清楚起见，移除了某些部件；

图4是纸盒抓取装置及其凸轮操作的控制机构的局部剖面放大图，该控制机构用以与呈折叠状纸盒的第一板相接触，还显示出一摆动装置，该摆动装置与另一个板相接触，以便使之沿着背离第一板的方向运动。

参照图1可以看出，借助于一根横向连接杆3将一对侧支撑架1和2沿其上部边缘相互连接起来，还有一些类似于连接杆3的横向支撑杆在图1中未表示出来。

一个由横向支撑杆3和4支撑着的纸盒的料斗，图中以CH标示，料斗中装着呈折叠状的、筒型的、端部开口的纸盒，以CC标示。

根据本发明所制造的喂入机构包括一根可以绕着固定轴旋转的主轴5，主轴的端部通过合适的轴承结构对其进行轴颈支承，这一点虽未示出但属于传统技术，主轴是由侧支撑架1和2支撑着的。通过采用适当的、传统的驱动装置对转轴5进行驱动，这一点在附图中未作描述。一块固定的凸轮板6被安装在侧支撑架1的内侧表面，借助于一花篮螺丝7使凸轮板在侧支撑架上的位置可调。固定的凸轮板6带有一个孔，该孔在图中未示出，驱动轴5穿过该孔，有一块可旋转的板8被固定地装在驱动轴5上，并且可与其一起旋转。可旋转的板8的位置紧靠着固定凸轮板6。

为了从料斗CH中将位于最下方的呈折叠状纸盒抽出，设置了一对抓取元件9和10，它们包括二个吸杯11和12，这二个吸杯分别由杯座13和14进行支撑。杯座13和14分别固定地安装在细长的支撑杆15和16上，而支撑杆又可滑动地安装在套环结构17和18中，这二个套环结构则刚性地紧固在主旋转轴5上。

从图1中可以清楚看出，一共有三套包含如同抓取元件9和10的纸盒抓取装置与主旋转轴5装配在一起。在此，仅对其中的包含一对例如抓取元件9和10的纸盒抓取装置进行详细地描述，这是因为这三套抓取装置的结构是相同的，而且操作方式也一样。

从图1中可以明显看出，主轴5是沿箭头5a所标示的方向旋转的。同样如图1所示以纸盒CC1为例，该纸盒是从料斗CH中抽出的并且横靠着转向板DP向下运动，进而被送到传送链20上，该传送链包括例如推动杆21和22。在附图中仅仅示出了二条传送链中的一条。当一纸盒，例如纸盒CC4落在传送链20上推动杆21和22之间时，来自真空杯11和12的吸力就被解除。转向板DP使纸盒稍稍弯曲并且帮助其暂时保持呈折叠状。

依照本发明，纸盒抓起并竖立成型装置的适宜的操作是借助于图2、3和4所示的结构完成的。与杯座13和14相关的凸轮杆25，它穿过杯座13和14上形成的孔口，图2中作了最好的描述。杯座13和14是可绕枢轴转动地固定在凸轮杆25上，而凸轮杆的一端又是刚性地紧固在凸轮臂26上。凸轮臂26再紧固在凸轮轴27中，凸轮轴可自由转动地安装在转盘30上，如图4所示。

参照图4，在固定好的凸轮盘6上有一个深的凸轮导轨35，双凸轮辊36在深的凸轮导轨35内就位。盘上还有一个浅的凸轮导轨37，单凸轮辊38在浅的凸轮导轨37中就位。凸轮杆39借助于杆轴40与双凸轮辊36相连接，单凸轮辊38经由杆轴41与凸轮杆39相连接。凸轮轴42的右端部刚性地固定在凸轮杆39的轮毂部43上，凸轮轴42可以在轴承32中旋转，而轴承32又就位于转盘8中。凸轮臂44刚性地固定在凸轮轴42的左端，凸轮臂44的另一端则刚性地固接在凸轮杆25的邻近端。

为了使主轴5转动，设置了一个在附图中标号为48的驱动装置。这一驱动装置是传统式的，可以由链轮和链条驱动器以及适当的轴承结构组成。

很显然，凸轮轴42的运行路线是环形的，这一路线在图3中被标为42a，而且还可以从图3和4中明显看出，位于深的凸轮导轨35内的双凸轮辊36的运动路线在图3中被标作36a，而位于浅的凸轮导轨37中的单凸轮辊38，其运行路线在图3中被标作38a。

凸轮轴42的运行路线42a，双凸轮辊36的运行路线36a以及单凸轮辊38的运行路线38a都是发散性的，这一点从图3中可以明显看出，这一功能在美国专利4,625,575中得到了更充分的解释，该专利于1986年12月2日颁布，专利权人是本发明的受让人。

图2、3和4仅仅表示了吸杯12、其杯座14以及与之相连系的支撑杆16的相互位置关系。为了清楚起见，其他二个抓取结构在图2、3和4中被省略了，它们在图1中出现了但未作详细描述。

当旋转凸轮盘8沿图3所示的顺时针方向，即箭头8a所示的方向转动时，吸杯12，杯座14以及支撑杆16都沿着顺时针方向从紧靠纸盒料斗CH下方的位置移到用实线标出的位置，它们分别被标作12a，14a和16a，它们位于可绕枢轴转动地装配着的摆动曲臂50的附近，在图3中也用实线示出。

当上述零部件处于该位置时，示出了组成本发明的主要方面的结构，在图3中，吸杯51与纸盒CC1的一个壁相接触，该壁与由吸杯12所接触的纸盒壁呈表面接触关系。吸杯51是装在杯座52上的，杯座52紧固在曲臂50上，曲臂本身又可绕固定轴53作绕枢轴转动，而轴53的端部又是装在侧支撑架1和2上的。从图4中可以清楚看到，套筒54可以绕固定轴53旋转，曲臂50是刚性地固接在套筒54上的。连杆55是通过焊接或其他方式刚性地固接在套筒54上的。该连杆还带有一个窄槽56，这一点在图3中作了清楚的描述，一螺栓57可以在槽中滑动调节。螺栓57与一个可作垂直往复运动的拉杆58相连接，杆的下端与一作摇摆运动的机构59相连接。外壳59a包括一个圆柱形的开口59b，偏心地安装的圆柱体59c与销轴59d一起整体地装在开口59b中，该销轴则轴颈地安装在机壳59的相对侧表面上的适当轴承中，这样，当轴59d旋转时，就将一垂直往复运动传递给拉杆58。当拉杆58的这种运动向上时，便移动曲臂50绕枢轴53作反时针方向的运动，使各个部件处于图中虚线所示的位置。当轴58向下运动时，各个部件移动至实线所示的位置，这时，吸杯51与纸盒CC2上邻近的表面接触部位相接触，使得其后曲臂50按逆时针方向的运动将纸盒的相关的壁从其表面接触板中拉开，造成了纸盒CC2部分地竖立起来。在图2中，纸盒CC3的一个在其右端部被拆开，吸杯51，杯座52以及曲臂50用虚线示出，在图2中，纸盒已部分地竖立成型。

如图3所示，当旋转盘8沿顺时针方向继续旋转时，吸杯12达到12b的位置。这时吸力必须撤除，以便将纸盒释放并使该机构将纸板CC4放在输出传送链20上。吸杯从其12b的位置沿顺时针方向的高速运动以及传送链20向左侧的运动可能导致传送链20上的纸盒CC4在离开输出传送器的方向上往上升起，为了防止纸盒的这种不希望产生的运动，可以将片簧压板24b装在一个适宜的位置上，以便在紧接处于位置12b的吸杯后面处该片簧压板可将纸盒CC4压住，这样就可以有效地确保现已竖立成型的纸盒处于一种向另一位置运动的状态，该另一位置即将初级包装物品通过纸盒的开口端装入该盒内。

对吸杯的空气抽吸是通过装在主轴5一端的一个阀门60来控制的。阀门60包括二个并排的元件，其中的一个元件用以控制例如吸杯11和12等，另一元件则用以控制吸杯51的抽吸。管线61从阀60的一个元件引出以对例如吸杯11和12等进行控制，而另一管线(图中未示出)从阀60的另一个元件引出用以对吸杯51进行控制。

根据本发明，该设备的操作速度提高了，其效率和寿命也得到了改进。如同从图3中看到的一样，纸盒从一个折叠位置，此位置为吸杯所处的位置12a，被送到完全竖立成型位置，此时吸杯位于位置12b。当然，纸盒的最终竖立成型操作部分原因是由于纸盒的一个角与推动杆22的接触，当纸盒还被吸杯12b吸住时，该推动杆便使纸盒完全且最终竖立成型。

Claims (11)

1.一种用以从料斗中将具有对置表面接触板的、以端部装载的呈折叠状套筒型纸盒从料斗中顺次取出并开始将之竖立成型而成端部打开状态的机器，该机器包括：一根可环绕一固定轴旋转的转轴；一纸盒抓取装置，该装置可顺次地与所述表面接触板的一个板相接触并可将该包括所述表面接触板中的所述一个板的呈折叠状的纸盒从料斗中抽出；还包括：一根可旋转的细长支撑杆，其一端可滑动地固定在安装在所述转轴上的套环结构中，所述纸盒抓取装置固接在所述支撑杆的另一端上，所述支撑杆和该纸盒抓取装置相对于可旋转的转轴作往复滑动以及环绕所述可旋转的转轴作轨道运动；其特征在于一摆动装置位于纸盒抓取装置的运动轨迹的外部并且与所述表面接触板中的另一个表面接触板相接合，以便将所述另一个表面接触板沿着背离所述的纸盒抓取装置的方向拉开，从而开始将纸盒竖立成型。

2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于其中所述的用于接触另一个表面接触板的摆动装置包括吸杯装置。

3.根据权利要求2所述的机器，其特征在于其中所述的吸杯装置安装在一个可绕枢轴转动安装并可与所述转轴同步转动的摆动曲臂上。

4.根据权利要求3所述的机器，其特征在于其中所述的可绕枢轴转动地安装的摆动曲臂是由一偏心驱动装置导致摆动的，该偏心装置通过一驱动连杆与所述的摆动曲臂相互连接。

5.根据权利要求1所述的机器，其特征在于其中所述用以与另一个表面接触板相接触的装置与另一个表面接触板的外表面相配合。

6.根据权利要求1所述的机器，其特征在于恰在从料斗中抽出一纸盒之前及抽出该纸盒的过程中所述纸盒抓取装置的轨道运动由于受凸轮控制的凸轮的动作而作暂矩停止，在该轨道运动暂矩停止期间，该凸轮杆可沿径向运动但不作轨道运动，所述凸轮杆与所述的纸盒抓取装置可操作地连接。

7.根据权利要求6所述的机器，其特征在于，在从料斗中抽出一个纸盒之后，所述纸盒抓取装置的轨道运动暂矩停止期间，所述摆动装置的往复径向运动由受所述凸轮控制的凸轮杆的动作来实现。

8.根据权利要求1所述的机器，其特征在于其中所述的纸盒抓取装置包括由一阀元件组件控制的吸杯装置，所述的阀元件具有由共同的转轴驱动的二个并排组件。

9.根据权利要求8所述的机器，其特征在于其中所述的用以接触另一个表面接触板的摆动装置是由所述阀装置的另一组件控制的。

10.根据权利要求1所述的机器，其特征在于其中所述表面接触板包括纸盒的二个相对的侧壁。

11.根据权利要求1所述的机器，其特征在于其中每一个所述纸盒抓取装置都包括：一个杯座和一个安装在所述杯座上的吸杯，其安排成用以将已组立的纸盒放置在一传送链上，其中一个片簧压板被装在每一个杯座上，当将纸盒放在所述传送链上后，片簧压板可以与纸盒相接触并将其压住。

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