CN103950227B - 一种自动折箱机 - Google Patents
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Abstract
一种自动折箱机，其主要是：机架两上横梁上分别设短格栅转轴和长格栅转轴，这两根转轴分别与电动机转轴相连，电机与控制面板相连，长格栅设在机架的一端，短格栅设在机架的中部，在两格栅转轴之间设有支撑机构，其有一个与下横梁垂直相连的角钢支架，该角钢支架上设平行四连杆，其通过吸板轴与吸板相连，该吸板上面板设有进气孔，下面板设有与真空系统相连的出气孔，在吸板上设有带传感器的限位块，其与设在控制面板内的PLC单片机相连，另在内支架轴上套有两个扭力弹簧，其一端设在四杆机构的连杆上，另一端设在角钢支架下面的支撑板上，在两角钢支架上分别设有固定于其上的竖直弹簧限位板。本发明结构简单，可大大降低折箱成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种与半自动粘箱机配套使用的纸板箱折叠设备。
背景技术
随着社会生产力的发展，瓦楞纸板箱成为包装工业中最主要的运输包装形式，广泛应用于食品、医药、电子等各种产品的销售包装。虽然其样式日趋多样化，但GB6543-86中所提开槽型瓦楞纸板箱因其结构简单、尺寸灵活依然被广泛应用。
目前，对于尺寸固定、大批量生产的基本型瓦楞纸板箱的粘合工作通常由专门的全自动或半自动粘箱机来完成。全自动粘箱机自动化水平高，但结构复杂，成本较高，一般在一些大型企业中应用，而中小型企业多采用半自动粘箱机。半自动粘箱机主要完成纸箱供纸及粘合部分的涂胶工作，而纸箱折叠、送回生产线则需要工人操作完成。一方面，工人的工作强度较大，且单调的重复性劳动很容易导致疲劳而发生安全事故；另一方面，相比电机驱动的涂胶工作，工人的翻折速度较慢，使得粘箱的效率主要由工人决定，其短暂离岗就会导致纸板箱粘合工作停止。
现有设备将纸箱折叠、送回生产线功能多是分结构完成，如专利201220546147.7采用升降组件和直线运动组件两套装置实现纸箱的送回，采用的驱动较多，而专利201120462012.8采用的是利用电机曲轴上设的真空吸盘吸住纸箱两侧面进行折叠，电机轴一端受力性能不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种与半自动粘箱机配套的能够代替人工完成将涂胶后的纸板箱翻折并送回的自动折箱机。
本发明主要包括机架、翻折机构、支撑机构和PLC单片机电控机构。其中，机架是由一对竖直支撑板与上下两对横梁相连组成的矩形框架，在每根上横梁上均设有轴承座安装孔，并通过螺栓固定两个轴承座，最好，横梁上设有备用的安装孔，可以实现两个格栅转轴间距离的调节以及支撑机构位置的调节，使其适用不同的纸箱尺寸。上述两根横梁上的轴承座相对，其中一对内设短格栅转轴，另一对内设长格栅转轴，这两根与横梁垂直的转轴一端分别穿过上横梁与电动机转轴相连，格栅转轴与电动机转轴可通过多种连接方式相连，如联轴器、齿轮、链轮或同步带等。电动机通过电机连板固定在上横梁上，电机通过导线与控制面板相连。每个格栅转轴上均设有位置检测圆盘，其与设在控制面板内的PLC单片机相连，以实现格栅转轴回转角度的测控。短格栅转轴上设有一端与其垂直相连的若干根金属短杆，这些金属短杆的另一端均与一根和短格栅转轴平行的金属长杆垂直相连，短格栅转轴、金属短杆及金属长杆构成短格栅。长格栅转轴与金属长杆之间设有若干套管，该套管由套接在一起的金属短杆和金属管组成，其中金属短杆一端垂直固定在长格栅转轴上，金属管一端固定在与长格栅转轴平行的金属长杆上，长格栅转轴、套管及金属长杆构成长格栅。这种结构的长格栅，当格栅转到竖直位置时，靠重力滑下来，而又根据格栅上的套筒长度进行定位，从而使得长、短格栅在对纸箱进行下压动作时是等长的两个格栅再同时动作，防止两个格栅一长一短会有碰撞。上述长、短格栅与电机组成翻折机构。上述长格栅设在机架的一端，短格栅设在机架的中部。在两格栅转轴之间设有支撑机构，其有一个由两平行角钢和两平行的支架轴组成的角钢支架，该角钢支架与下横梁垂直相连，该角钢支架两根支架轴伸到角钢外的两端分别通过轴承和端盖与连杆下端铰接，这四根相同的连杆上端通过轴承和端盖与两吸板轴相连构成平行四连杆，设在吸板轴上的连接件与吸板相连，该吸板为一中空的盒体，上面板设有若干个进气孔，下面板设有一个出气孔，其与真空系统相连。最好，在吸板两侧设有与其垂直相连的翼翅。在吸板上设有带传感器的限位块，其与设在控制面板内的PLC单片机相连。另在内支架轴（位于机架中部）上套有两个扭力弹簧，其一端设在四连杆机构的连杆上，另一端设在角钢支架下面的支撑板上，。在两角钢支架上分别设有由紧固件固定于其上的竖直弹簧限位板，用以确定吸板的初始位置。
本发明的工作过程大致如下：
初始时吸板、格栅及格栅转轴位于同一平面内，当半自动粘箱机将涂胶后的瓦楞纸箱抛到吸板上，通过限位块限定纸箱的位置，然后再被抽真空的吸板吸住，同时限位块上的传感器被触发，其发出信号将折箱工序启动，即通过预先设计的PLC电控系统启动两个电机，使两个格栅顺序回转，实现瓦楞纸箱的折叠、翻转，随后两个格栅同步运动，在驱动吸板向下移动的同时，由于平行四杆机构的自身特点，吸板还带动纸箱进行水平移动，将纸箱送回涂胶机的传送带上，以进行后续加工。当水平移动的纸箱返回至半自动粘箱机后，格栅与吸板脱离接触，支撑机构在弹簧的作用下完成复位动作。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.设备结构简单，易于安装和维护，可有效降低成本，可调节的结构设计使其具有较强的产品适应性，能够配合多种半自动粘箱机进行工作，替代工人有效提高粘箱效率。
2.巧妙的机构设计有效降低设备驱动数量，仅通过两个驱动电机就能够实现纸箱的折叠、向下移动、向前移动等多个动作，且工作过程中电机只需完成启停运动不存在换向操作，有效提高其使用寿命。
3.纸箱的折叠采用两个格栅顺序运动的方式，由于被折动纸箱的两个侧面长短不同存在较大差异，长短格栅的设计能够提高折叠效率和效果。
附图说明
图1为本发明立体示意简图；
图2为本发明图1中支撑结构立体放大示意图。
图中：支撑板（1）、横梁（2）、短格栅（3）、吸板（4）、长格栅（5）、格栅转轴（6）、电机（7）、电机连接板（8）、连杆（9）、限位块（10）、角钢支架（11）、扭力弹簧（12）、弹簧限位板（13）、轴承座（14）、控制面板（15），位置检测圆盘（16）。
具体实施方式
在图1所示的自动折箱机的立体示意简图中，机架是由一对竖直支撑板与上下两对横梁相连组成的矩形框架，在每根上横梁上均设有轴承座安装孔，并通过螺栓固定两个轴承座，横梁上还设有备用的安装孔。上述两根横梁上的轴承座相对，其中一对内设短格栅转轴，另一对内设长格栅转轴，这两根与横梁垂直的转轴一端分别穿过上横梁与电动机转轴相连，格栅转轴与电动机转轴通过联轴器相连。电动机通过电机连板固定在上横梁上，电机通过导线与控制面板相连。每个格栅转轴上均设有位置检测圆盘，其与设在控制面板内的PLC单片机相连。短格栅转轴上设有一端与其垂直相连的5根金属短杆，这些金属短杆的另一端均与一根和短格栅转轴平行的金属长杆垂直相连，短格栅转轴、金属短杆及金属长杆构成短格栅。长格栅转轴上设有一端与其垂直相连的5根套管，该套管由套接在一起的金属短杆和金属管组成，其中金属短杆一端垂直固定在长格栅转轴上，金属管一端固定在与长格栅转轴平行的金属长杆上，长格栅转轴、套管及金属长杆构成长格栅。上述长格栅设在机架的一端，短格栅设在机架的中部。在两格栅转轴之间设有支撑机构，如图2所示，其有一个由两平行角钢和两平行的支架轴组成的角钢支架，该角钢支架与下横梁垂直相连，该角钢支架两根支架轴伸到角钢外的两端分别通过轴承和端盖与连杆下端铰接，这四根相同的连杆上端通过轴承和端盖与两吸板轴相连构成平行四连杆，设在吸板轴上的连接件与吸板相连，该吸板为一中空的盒体，上面板设有120个进气孔，下面板设有一个出气孔，其与真空系统相连。在吸板两侧设有与其垂直相连的角钢翼翅。在吸板上设有带传感器的限位块，其与设在控制面板内的PLC单片机相连。另在内支架轴上套有两个扭力弹簧，其一端设在四连杆机构的连杆上，另一端设在角钢支架下面的支撑板上。在两角钢支架上分别设有由紧固件固定于其上的竖直弹簧限位板。
Claims (6)
1.一种自动折箱机，其特征在于：机架是由一对竖直支撑板A与上下两对横梁相连组成的矩形框架，在每根上横梁上均设有轴承座安装孔，并通过螺栓固定两个轴承座，上述两根上横梁上的轴承座相对，其中一对轴承座内设短格栅转轴，另一对轴承座内设长格栅转轴，这两根与横梁垂直的转轴一端分别穿过上横梁与电动机转轴相连，电机通过导线与控制面板相连，短格栅转轴上设有一端与其垂直相连的金属短杆A，这些金属短杆A的另一端均与一根和短格栅转轴平行的金属长杆A垂直相连，长格栅转轴与金属长杆B之间设有套管，这些套管由套接在一起的金属短杆B和金属管组成，其中金属短杆B一端垂直固定在长格栅转轴上，金属管一端固定在与长格栅转轴平行的金属长杆B上，由长格栅转轴、套管及金属长杆B构成的长格栅设在机架的一端，由短格栅转轴、金属短杆A及金属长杆A构成的短格栅设在机架的中部，在两格栅转轴之间设有支撑机构，该支撑机构有一个由两平行角钢和两平行的支架轴组成的角钢支架，该角钢支架与下横梁垂直相连，该角钢支架两根支架轴伸到角钢外的两端分别与连杆下端铰接，这四根相同的连杆上端分别与两吸板轴相连构成平行四连杆，设在吸板轴上的连接件与吸板相连，该吸板为一中空的盒体，该吸板的上面板设有进气孔，下面板设有一个与真空系统相连的出气孔，在吸板上设有带传感器的限位块，该限位块与设在控制面板内的PLC单片机相连，另在支架轴上套有两个扭力弹簧，该扭力弹簧一端设在平行四连杆的连杆上，另一端设在角钢支架下面的支撑板B上，在两角钢支架上分别设有由紧固件固定于其上的竖直弹簧限位板。
2.根据权利要求1所述的自动折箱机，其特征在于：每个格栅转轴上均设有位置检测圆盘，该位置检测圆盘与设在控制面板内的PLC单片机相连。
3.根据权利要求1所述的自动折箱机，其特征在于：上横梁上设有备用的安装孔。
4.根据权利要求1所述的自动折箱机，其特征在于：格栅转轴与电动机转轴通过如下方式相连：联轴器、齿轮、链轮或同步带。
5.根据权利要求1所述的自动折箱机，其特征在于：角钢支架两根支架轴伸到角钢外的两端分别通过轴承和端盖与连杆下端铰接，这四根相同的连杆上端通过轴承和端盖与两吸板轴相连。
6.根据权利要求1所述的自动折箱机，其特征在于：在吸板两侧设有与其垂直相连的翼翅。
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