CN104118603A - 开纸盒机构的凸轮机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了开纸盒机构的凸轮机构，仅设有一个圆形凸轮盘，凸轮盘上设有以凸轮盘的中心作为其中心的内凸轮槽和外凸轮槽，外凸轮槽设于内凸轮槽的外侧，内凸轮槽和外凸轮槽均为闭合曲线导向槽，外凸轮槽控制开盒杆组件吸嘴的运行动作，内凸轮槽控制取盒杆组件吸嘴的运行动作。本发明的开纸盒机构的凸轮机构可实现快速、有效打开纸盒。

Description

开纸盒机构的凸轮机构

技术领域

本发明属于装盒机领域，尤其涉及开纸盒机构的凸轮机构。

背景技术

目前，对于一些需要纸盒包装的产品，如药品均是通过人工完成，装盒效率低，劳动强度大，需要很大面积的包装产地且因产品和包装堆放杂乱无章导致误包装率极高；一些食品甚至会在包装环节由于效率低下而延误了产品的出厂日期，缩短了顾客对产品的可使用期限；人工包装还会因工人的娴熟度不一样而导致包装质量参差不齐，影响产品的质量和美观。大部分纸盒是长方体，纸盒制成品为压扁状态送到产品包装机上，如装盒机，要完成自动装产品的动作，则首先必须使纸盒撑开，以便送产品的机械手能将产品和说明书送入盒中，为了实现这一要求，需要在这种装盒机上设置开纸盒机构。现有的技术中，开纸盒机构有卧式与立式机构，立式机构由于装盒机构与场地的限制较少采用，卧式机构较常使用，如三头式，这种机构是在转动盘上设置取盒杆机构，利用取盒杆机构吸取压扁状态纸盒制成品，转动盘转动到开盒挡块位置处，在开盒挡块的作用下纸盒被打开，转动盘继续转动到放盒位置，把被打开纸盒放入纸盒输送带的工作位上，这样便完成开纸盒的过程，这种机构存在一个缺陷，就是纸盒在开盒挡块的作用下有可能打不开，就是纸盒被打开的可靠度不高，造成中断运行，工作效率低的后果。开纸盒机构的凸轮机构是开纸盒机构的核心部件，由于现有的凸轮机构仅仅设有取盒杆机构对应的吸盒结构，无法快速、有效打开纸盒，亟待改进。

发明内容

本发明的任务是解决现有的凸轮机构无法满足快速、有效带动开盒机构打开纸盒的要求，提供了一种结构简单、新颖，能够快速、有效打开纸盒的凸轮机构。

本发明采用的技术方案为：开纸盒机构的凸轮机构，仅设有一个圆形凸轮盘，凸轮盘上设有以凸轮盘的中心作为其中心的内凸轮槽和外凸轮槽，外凸轮槽设于内凸轮槽的外侧，内凸轮槽和外凸轮槽均为闭合曲线导向槽，外凸轮槽控制开盒杆组件吸嘴的运行动作，内凸轮槽控制取盒杆组件吸嘴的运行动作。

本发明所述的开纸盒机构的凸轮机构即开纸盒机构的凸轮盘机构。

优选地，内凸轮槽的上方设有为吸盒杆组件提供转向引导的吸盒驱动齿块组件和吸盒从动齿轮，吸盒驱动齿块组件包括吸盒扇形齿块和固定在吸盒扇形齿块上的内凸轮，吸盒扇形齿块与吸盒从动齿轮相对设置并相互啮合，内凸轮垂直限位于内凸轮槽内，内凸轮槽的形状与内凸轮无阻力下以凸轮盘的中心为圆心做圆周转动而形成的圆周轨迹形状不一致，吸盒扇形齿块、吸盒从动齿轮以凸轮盘的中心为圆心做圆周转动时，内凸轮在内凸轮槽内滑动，滑动到形状为非圆弧形的部分槽段时，内凸轮在内凸轮槽的反向作用下，带动相对静止的吸盒扇形齿块摆动，吸盒扇形齿块带动吸盒从动齿轮转动，滑动到形状为圆弧形的部分槽段时，吸盒扇形齿块和吸盒从动齿轮相对静止，不再摆动，

外凸轮槽的上方设有为开盒杆组件提供转向引导且与吸盒驱动齿块组件和吸盒从动齿轮相配合以打开扁状纸盒的开盒驱动齿轮组件和开盒从动齿轮，开盒驱动齿轮组件包括开盒扇形齿块和固定在开盒扇形齿块上的外凸轮，开盒扇形齿块与开盒从动齿轮相对设置并相互啮合，外凸轮垂直限位于外凸轮槽内，外凸轮槽的形状与外凸轮以凸轮盘的中心为圆心做圆周转动而形成的圆周轨迹形状不一致，开盒扇形齿块、开盒从动齿轮与吸盒扇形齿块、吸盒从动齿轮一起以凸轮盘的中心为圆心做圆周转动时，外凸轮在外凸轮槽内滑动，滑动到形状为非圆弧形的部分槽段时，外凸轮在外凸轮槽的反向作用下，带动相对静止的开盒扇形齿块摆动，开盒扇形齿块带动开盒从动齿轮转动，滑动到形状为圆弧形的部分槽段时，开盒扇形齿块和开盒从动齿轮相对静止，不再摆动，

吸盒杆组件、开盒杆组件分别与吸盒从动齿轮、开盒从动齿轮传动连接。

优选地，所述内凸轮槽和外凸轮槽分别包括吸盒段、扁状盒体夹紧段、开盒放盒段三个部分槽段，每个部分槽段的内壁面和外壁面的形状相同，且内壁面和外壁面对应的中心角相等，内凸轮槽的吸盒段与外凸轮槽的吸盒段的形状相配合以为吸盒杆组件吸取纸盒的侧面提供转向引导，内凸轮槽的扁状盒体夹紧段与外凸轮槽的扁状盒体夹紧段的形状相配合以为开盒杆组件吸取与吸盒杆组件吸取的侧面相邻的纸盒的另一个侧面提供转向引导，内凸轮槽的开盒放盒段与外凸轮槽的开盒放盒段的形状相配合以为开盒杆组件和吸盒杆组件共同将纸盒打开，然后吸盒杆组件将纸盒放入指定位置提供转向引导。中心角是指对应曲线的两端点与中心的连线的夹角。

更优选地，外凸轮槽的吸盒段为圆弧形槽，其中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离相等，外凸轮在吸盒段滑动时，开盒扇形齿块相对于转盘和开盒从动齿轮不摆动，

外凸轮槽的扁状盒体夹紧段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离大于外凸轮槽的吸盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离，且扁状盒体夹紧段中心线上的点到凸轮盘中心的距离沿逆时针方向逐渐变大，外凸轮在扁状盒体夹紧段滑动时，开盒扇形齿块相对于转盘作逆时针摆动，开盒扇形齿块带动开盒从动齿轮相对于转盘作顺时针摆动，

外凸轮槽的扁状盒体夹紧段与开盒放盒段通过过渡圆弧形槽连接，过渡圆弧形槽的中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离与扁状盒体夹紧段中心线末端上的点到对应的凸轮盘中心的距离相同，外凸轮在过渡圆弧形槽中滑动时，开盒扇形齿块相对于转盘和开盒从动齿轮不摆动，

外凸轮槽的开盒放盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离大于外凸轮槽吸盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离且小于过渡圆弧形槽的中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离，开盒放盒段中心线上的点到凸轮盘中心的距离沿逆时针方向逐渐变小，外凸轮在开盒放盒段滑动时，开盒扇形齿块相对于转盘作顺时针摆动，开盒扇形齿块带动开盒从动齿轮相对于转盘作逆时针摆动，

内凸轮槽的吸盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离沿逆时针方向依次按照逐渐变大、逐渐变小、逐渐变大、逐渐变小的方式变化，内凸轮在吸盒段滑动时，吸盒扇形齿块相对于转盘先作逆时针摆动，接着顺时针摆动，然后逆时针摆动，最后顺时针摆动，吸盒扇形齿块带动吸盒从动齿轮相对于转盘作相应的顺时针摆动，接着逆时针摆动，然后顺时针摆动，最后逆时针摆动，

内凸轮槽的扁状盒体夹紧段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离沿逆时针方向依次按照逐渐变小、逐渐变大的方式变化，内凸轮在扁状盒体夹紧段滑动时，吸盒扇形齿块相对于转盘先作顺时针摆动，接着做逆时针摆动，吸盒扇形齿块带动吸盒从动齿轮相对于转盘作相应的逆时针摆动和顺时针摆动，

内凸轮槽的开盒放盒段为圆弧形槽，其中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离相等，内凸轮在开盒放盒段滑动时，吸盒扇形齿块相对于转盘不摆动，

内凸轮槽的扁状盒体夹紧段中心线上的点到凸轮盘中心的距离小于开盒放盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离。

所述外凸轮槽控制开盒杆组件吸嘴的运行动作可通过转盘带动，内凸轮槽控制取盒杆组件吸嘴的运行动作也通过转盘带动。

优选地，所述外凸轮槽的中心线设有第一圆弧段与第二圆弧段两段圆弧和相应的曲线段，即第一圆弧段与第二圆弧段线上的点到凸轮盘中心的距离不变，所述凸轮盘中心就是转盘的转动中心，第一圆弧段的周长大于第二圆弧段的周长，第一圆弧段一端与第二圆弧段的一端之间设有第一曲线段，第一曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐变长，第二圆弧段的另一端连接第二曲线段，第二曲线段与第一圆弧段另一端相连接，第二曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐变短，在第一圆弧段区域，开盒扇形齿块相对于转盘不摆动，开盒从动齿轮相对于转盘也不转动，第一曲线段区域，开盒扇形齿块相对于转盘摆动，在第二圆弧段区域，开盒扇形齿块相对于转盘不摆动，开盒从动齿轮相对于转盘也不转动，第二曲线段区域，开盒扇形齿块相对于转盘改变方向摆动，即与第一曲线段区域摆动方向相反，相对于转盘转动，所述开盒杆组件吸嘴在第二圆弧段区域完成吸住纸盒侧面，在相应的曲线段打开纸盒以及解除对纸盒侧面的吸附力的功能，在相应的区域做好下一循环的准备工作；

所述内凸轮槽的中心线设有一圆弧段和相应的曲线段，该段圆弧段上的点到凸轮盘中心的距离不变，吸盒扇形齿块相对于转盘不摆动相应的曲线段上的点到凸轮盘中心的距离发生渐变，吸盒扇形齿块相对于转盘摆动，所述取盒杆组件在摆动区域，取盒杆组件吸嘴完成吸住纸盒侧面以及解除对纸盒侧面的吸附力实现放置纸盒于输盒输送带的工位上的功能，在相应的区域做好下一循环的准备工作。

更优选地，所述成对设置的取盒杆组件与开盒杆组件设置四对，所述内凸轮槽的中心线上的圆弧段的一端连接有第四曲线段，另一端连接第三曲线段，第四曲线段连接第五曲线段，第五曲线段连接第一曲线段，第一曲线段连接第二曲线段，第二曲线段连接第三曲线段，所述第一曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐变远，吸盒扇形齿块摆动，吸盒从动齿轮转动；第二曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐变近，吸盒扇形齿块换向摆动，即相对于第一曲线段的摆动方向换向摆动，吸盒从动齿轮及吸盘换向转动；第三曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐由近变远吸盒扇形齿块换向摆动，即相对于第二曲线段的摆动方向换向摆动，吸盒从动齿轮换向转动；第四曲线段上的点到凸轮盘中心的距离由逐渐近变远，吸盒扇形齿块换向摆动，即相对于第三曲线段的摆动方向换向摆动，吸盒从动齿轮换向转动；第五曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐由远变近，吸盒扇形齿块换向摆动，即相对于第四曲线段的摆动方向换向摆动，吸盒从动齿轮换向转动。

优选地，所述开盒扇形齿块的扇形角度和齿数大于所述吸盒扇形齿块的扇形角度和齿数。

优选地，所述凸轮盘上方设有转盘，转盘通过伺服电机驱动运转，伺服电机的驱动轴固定于转盘的中央位置处，所述开盒扇形齿块、开盒从动齿轮、吸盒扇形齿块、吸盒从动齿轮设于凸轮盘与转盘之间，所述吸盒杆组件和开盒杆组件设于转盘的另一侧，

所述开盒驱动齿轮组件还包括开盒扇形齿块芯轴，开盒扇形齿块芯轴通过滚动轴承安装在开盒扇形齿块上，开盒扇形齿块芯轴支撑开盒扇形齿块且构成其旋转中心，外凸轮通过凸轮轴承垫套定位安装在开盒扇形齿块上，所述吸盒驱动齿块组件还包括吸盒摆动齿块芯轴，吸盒摆动齿块芯轴通过滚动轴承安装在吸盒扇形齿块上，吸盒扇形齿块芯轴支撑吸盒扇形齿块且构成其旋转中心，内凸轮通过凸轮轴承垫套定位安装在吸盒扇形齿块上，在转盘上还设有开盒扇形齿块芯轴孔和吸盒扇形齿块芯轴孔，开盒扇形齿块芯轴与转盘上的开盒扇形齿块芯轴孔转动连接，吸盒扇形齿块芯轴与转盘上的吸盒扇形齿块芯轴孔转动连接。

更优选地，所述开盒杆组件包括开盒吸杆、利用真空进行吸附的开盒吸嘴、曲柄、固定在开盒从动齿轮上的开盒从动齿轮轴，开盒吸杆的顶端部安装至少一个开盒吸嘴，开盒吸杆的底端与曲柄的一端固定连接，曲柄的另一端与开盒从动齿轮轴连接，开盒从动齿轮与开盒从动齿轮轴的端部轴接，开盒吸嘴连接有开盒气路，开盒吸杆、曲柄和开盒从动齿轮轴中均设置中空的气路通道，开盒从动齿轮轴的底端设置开盒吸嘴进气口，

吸盒杆组件包括吸盒杆、固定在吸盒从动齿轮上的吸盒从动齿轮轴和连接套，以及利用真空进行吸附的吸盒吸嘴，吸盒吸嘴设在吸盒杆的顶部，吸盒杆的底端与连接套固定连接，吸盒从动齿轮轴的一端与连接套固定连接，另一端轴接吸盒从动齿轮，吸盒吸嘴连接有吸盒气路，吸盒吸杆、吸盒从动齿轮轴中均设置中空的气路通孔，吸盒从动齿轮轴的底端设置吸盒吸嘴进气口。

优选地，所述开盒扇形齿块和吸盒扇形齿块分别包括两个固定连接的第一齿块和第二齿块，第一齿块与第二齿块之间设有胶块；外凸轮和内凸轮分别与对应的第一齿块和第二齿块固定连接。

优选地，所述开盒驱动齿块组件和所述吸盒驱动齿块组件各间隔设有四组。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的开纸盒机构的凸轮机构的凸轮盘上同时设有外凸轮槽与内凸轮槽，其上设有开盒扇形齿块、开盒从动齿轮、吸盒扇形齿块和吸盒从动齿轮，以上组件同时做圆周转动时，外凸轮在内凸轮槽内滑动，外凸轮在内凸轮槽的作用下，带动开盒扇形齿块往复摆动，开盒扇形齿块带动开盒从动齿轮往复转动，同时，内凸轮在外凸轮槽内滑动，内凸轮在外凸轮槽的作用下，带动吸盒扇形齿块往复摆动，吸盒扇形齿块带动吸盒从动齿轮往复转动，由于凸轮盘上设有开盒结构和吸盒结构，开盒从动齿轮和吸盒从动齿轮上固定开盒机构组件和吸盒机构组件后，可以保证快速、有效地将纸盒打开。

附图说明

图1为开纸盒机构的凸轮机构的结构示意图； 

图2为开纸盒机构的凸轮机构的轨道示意图；

图3为开纸盒机构的凸轮机构的轨道的主视图；

图4为开纸盒机构的结构示意图；

图5为开纸盒机构的凸轮机构的开/吸盒扇形齿块组件组装后的主视图；

图6为图5的侧视图；

图7为图5在H-H处的剖视图；

图8为图5在B-B处的剖视图；

图9为开纸盒机构的凸轮机构的开盒杆组件的立体图；

图10为开盒杆组件的分解图；

图11为开盒杆组件的部分剖切图；

图12为开纸盒机构的凸轮机构的吸盒杆组件的立体图；

图13为吸盒杆组件的分解图；

图14为吸盒杆组件的剖切图；

图15为开盒扇形齿块组件在外凸轮槽的工作过程示意图；

图16为吸盒扇形齿块组件在内凸轮槽的工作过程示意图。

具体实施方式

如图1所示的开纸盒机构的凸轮机构，仅设有一个圆形凸轮盘1，凸轮盘1上设有内凸轮槽11和外凸轮槽12，外凸轮槽12设于内凸轮槽11的外侧，内凸轮槽11和外凸轮槽12均为闭合曲线导向槽，内凸轮槽11和外凸轮槽12的中心为凸轮盘1的中心，内凸轮槽11的上方间隔设有四组吸盒驱动齿块组件2和吸盒从动齿轮3，吸盒驱动齿块组件2包括吸盒扇形齿块21和固定在吸盒扇形齿块21上的内凸轮22，吸盒扇形齿块21与吸盒从动齿轮3相对设置并相互啮合，内凸轮22限位于内凸轮槽11内，内凸轮槽11的形状与内凸轮22无阻力下以凸轮盘1的中心为圆心做圆周转动而形成的圆周轨迹形状不一致，吸盒扇形齿块21、吸盒从动齿轮3以凸轮盘1的中心为圆心做圆周转动时，内凸轮22在内凸轮槽11内滑动，滑动到形状为非圆弧形的部分槽段时，内凸轮22在内凸轮槽11的反向作用下，带动相对静止的吸盒扇形齿块21往复摆动，吸盒扇形齿块21带动吸盒从动齿轮3往复转动，滑动到形状为圆弧形的部分槽段时，吸盒扇形齿块21和吸盒从动齿轮3相对静止，不再摆动。 

外凸轮槽12的上方设有四组分别与每组吸盒驱动齿块组件2和吸盒从动齿轮3相应的开盒驱动齿轮组件4和开盒从动齿轮5，开盒驱动齿轮组件4包括开盒扇形齿块41和固定在开盒扇形齿块41上的外凸轮42，开盒扇形齿块41与开盒从动齿轮42相对设置并相互啮合，吸盒扇形齿块21的扇形角度和齿数大于开盒扇形齿块41的扇形角度和齿，外凸轮42限位于外凸轮槽12内，外凸轮槽12的形状与外凸轮42以凸轮盘1的中心为圆心做圆周转动而形成的圆周轨迹形状不一致，开盒扇形齿块41、开盒从动齿轮5与吸盒扇形齿块22、吸盒从动齿轮3一起以凸轮盘1的中心为圆心做圆周转动时，外凸轮42在外凸轮槽12内滑动，滑动到形状为非圆弧形的部分槽段时，外凸轮42在外凸轮槽12的反向作用下，带动相对静止的开盒扇形齿块41摆动，开盒扇形齿块41带动开盒从动齿轮5转动，滑动到形状为圆弧形的部分槽段时，开盒扇形齿块41和开盒从动齿轮5相对静止，不再摆动。

如图2和图3所示，内凸轮槽11和外凸轮槽12分别包括吸盒段、扁状盒体夹紧段、开盒放盒段三个部分槽段，每个部分槽段的内壁面和外壁面的形状相同，且内壁面和外壁面对应的中心角相等，内凸轮槽的吸盒段111与的形状相配合以为吸盒杆组件8吸取纸盒的侧面提供转向引导，内凸轮槽的扁状盒体夹紧段112与外凸轮槽的扁状盒体夹紧段122的形状相配合以为开盒杆组件9吸取与吸盒杆组件8吸取的侧面相邻的纸盒的另一个侧面提供转向引导，内凸轮槽的开盒放盒段113与外凸轮槽的开盒放盒段123的形状相配合以为开盒杆组件9和吸盒杆组件8共同将纸盒打开，然后吸盒杆组件8将纸盒放入指定位置提供转向引导。

如图3所示，外凸轮槽的吸盒段121为圆弧形槽，为从位置2411到位置2412的部分，其中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离相等，外凸轮42在吸盒段121滑动时，开盒扇形齿块41相对于转盘1和开盒从动齿轮5不摆动，

外凸轮槽的扁状盒体夹紧段122，为从位置2412到位置2413的部分，其中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离大于外凸轮槽的吸盒段121中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离，且扁状盒体夹紧段122中心线上的点到凸轮盘1中心的距离沿逆时针方向逐渐变大，外凸轮42在扁状盒体夹紧段122滑动时，开盒扇形齿块41相对于转盘1作逆时针摆动，开盒扇形齿块41带动开盒从动齿轮5相对于转盘作顺时针摆动，

外凸轮槽的扁状盒体夹紧段122与开盒放盒段123通过过渡圆弧形槽124连接，过渡圆弧形槽124为从位置2413到位置2414的部分，过渡圆弧形槽124的中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离与扁状盒体夹紧段122中心线末端上的点到对应的凸轮盘1中心的距离相同，外凸轮42在过渡圆弧形槽124中滑动时，开盒扇形齿块41相对于转盘1和开盒从动齿轮5不摆动，

外凸轮槽的开盒放盒段123，为从位置2414到位置2411的部分，其中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离大于外凸轮槽吸盒段121中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离且小于过渡圆弧形槽124的中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离，开盒放盒段123中心线上的点到凸轮盘1中心的距离沿逆时针方向逐渐变小，外凸轮42在开盒放盒段123滑动时，开盒扇形齿块41相对于转盘1作顺时针摆动，开盒扇形齿块41带动开盒从动齿轮5相对于转盘1作逆时针摆动，

内凸轮槽的吸盒段111，为从位置2425到位置2427的部分，其中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离沿逆时针方向依次按照逐渐变大、逐渐变小、逐渐变大、逐渐变小的方式变化，内凸轮22在吸盒段111滑动时，吸盒扇形齿块21相对于转盘1先作逆时针摆动，接着顺时针摆动，然后逆时针摆动，最后顺时针摆动，吸盒扇形齿块21带动吸盒从动齿轮3相对于转盘1作相应的顺时针摆动，接着逆时针摆动，然后顺时针摆动，最后逆时针摆动，

内凸轮槽的扁状盒体夹紧段112，为从位置2427到位置2424的部分，其中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离沿逆时针方向依次按照逐渐变小、逐渐变大的方式变化，内凸轮22在扁状盒体夹紧段112滑动时，吸盒扇形齿块21相对于转盘1先作顺时针摆动，接着做逆时针摆动，吸盒扇形齿块21带动吸盒从动齿轮3相对于转盘1作相应的逆时针摆动和顺时针摆动，

内凸轮槽的开盒放盒段113为圆弧形槽，为从位置2424到位置2425的部分，其中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离相等，内凸轮22在开盒放盒段113滑动时，吸盒扇形齿块21相对于转盘1不摆动，

内凸轮槽的扁状盒体夹紧段112中心线上的点到凸轮盘1中心的距离小于开盒放盒段113中心线上的点到对应的凸轮盘1中心的距离。

如图4所示，凸轮盘1上方设有转盘6，转盘6通过伺服电机7驱动运转，伺服电机7的驱动轴71固定于转盘6的中央位置处，开盒扇形齿块41、开盒从动齿轮5、吸盒扇形齿块21、吸盒从动齿轮3设于凸轮盘1与转盘6之间，吸盒杆组件8和开盒杆组件9设于转盘6的另一侧，

如图5~图8所示，开盒驱动齿轮组件4还包括开盒扇形齿块芯轴43，开盒扇形齿块芯轴43通过滚动轴承安装在开盒扇形齿块上，开盒扇形齿块芯轴43支撑开盒扇形齿块41且构成开盒扇形齿块41的旋转中心，外凸轮42通过凸轮轴承垫套定位安装在开盒扇形齿块41上，吸盒驱动齿块组件2包括吸盒摆动齿块芯轴，吸盒摆动齿块芯轴通过滚动轴承安装在吸盒扇形齿块21上，吸盒扇形齿块芯轴支撑吸盒扇形齿块21且构成吸盒扇形齿块21的旋转中心，内凸轮22通过凸轮轴承垫套定位安装在吸盒扇形齿块21上，在转盘1上还设有开盒扇形齿块芯轴孔和吸盒扇形齿块芯轴孔，开盒扇形齿块芯轴43与转盘1上的开盒扇形齿块芯轴孔转动连接，吸盒扇形齿块芯轴与转盘1上的吸盒扇形齿块芯轴孔转动连接。由于开盒驱动齿轮组件与吸盒驱动齿块组件相同，未用图标注出来。吸盒扇形齿块21与开盒扇形齿块41均设有两块且结构相同，开盒扇形齿块41的两块扇形齿块之间设有胶块44且通过胶块44连接，即在两齿块相互靠近的侧面上分别设有凹槽，胶块44的一侧嵌入其中一齿块的凹槽内，胶块44的另一侧嵌入另一齿块的凹槽内。两块扇形齿块均与开盒从动齿轮5啮合。

吸盒驱动齿块组件与开盒驱动齿块组件具有如下功能：当齿块组件随转盘旋转时，安装于其上的凸轮则沿着凸轮盘上的凸轮槽运动，随着凸轮槽轨迹相对于齿块摆动中心的起伏，齿块作相应的摆动，从而驱动开盒杆组件/取盒杆组件上的从动齿轮转动，实现吸盒及预开盒所需的动作。吸盒驱动齿块组件与开盒驱动齿块组件的区别在于开盒杆组件对应的齿块扇形角度比较大，所以齿数比较多，摆动的幅度也比较大，所以开盒杆组件能得到比较大的旋转角度。本发明吸盒驱动齿块组件与开盒驱动齿块组件的结构，能够有效带动开、取盒杆组件上的从动齿轮转动进而实现开盒、吸盒动作，摆动齿块为扇形结构一方面节约材料，降低生产成本，另一方面可以通过控制扇形大小、齿的数量的设置，实现对从动轮的转动角度的合理控制，而且便于改变转动方向，便于控制盒杆往复运动，连续进行开盒、吸盒工作，胶块由于起到类似弹簧的作用，能够消除摆动齿块与从动齿轮之间的齿隙，故保证，摆动齿块与从动齿轮组件的可靠啮合。

如图9~图11所示，开盒杆组件9包括开盒吸杆91、利用真空进行吸附的开盒吸嘴915、曲柄95、固定在开盒从动齿轮5上的开盒从动齿轮轴94，开盒吸杆91的顶端部安装至少一个开盒吸嘴915，开盒吸杆91的底端与曲柄95的一端固定连接，曲柄95的另一端与开盒从动齿轮轴94连接，开盒从动齿轮5与开盒从动齿轮轴94的端部轴接，开盒吸嘴915连接有开盒气路。如图12~图14，吸盒杆组件8包括吸盒杆87、固定在吸盒从动齿轮3上的吸盒从动齿轮轴84和连接套88，以及利用真空进行吸附的吸盒吸嘴810，吸盒吸嘴810设在吸盒杆87的顶部，吸盒杆87的底端与连接套88固定连接，吸盒从动齿轮轴84的一端与连接套88固定连接，另一端轴接吸盒从动齿轮3，吸盒吸嘴810连接有吸盒气路。开盒吸嘴915通过吸嘴固定座910安装在开盒吸杆91的顶端部，开盒吸嘴915为吸盘结构，前述吸嘴固定座910、开盒吸杆91、曲柄95以及开盒从动齿轮轴94内均设有气路且连通构成开盒气流通道，在开盒从动齿轮轴94上设有开盒吸嘴进气口916；吸盒吸嘴810通过吸嘴固定杆89安装在吸盒杆87的顶部，吸盒吸嘴810设有至少两个，对应的吸嘴固定杆89设有至少两根，吸盒吸嘴810为吸盘结构，吸嘴固定杆89、吸盒杆87、吸盒从动齿轮轴88内均设有均设有气路且连通并且与连接套88一起构成吸盒气流通道，在吸盒从动齿轮轴上设有吸盒吸嘴进气口811。吸盒杆组件8在吸取纸盒时，只要公转到盒坯支架10处，此时吸盒吸嘴810自转直接吸取纸盒，这种结构，可以加快吸取纸盒的速度，减少故障率。因为在装盒机中，开纸盒机构运行速度快，才能够提高工作效率，因此需要减少活动构件即相应的控制程序，本发明吸盒杆组件8吸取纸盒，以及配合开盒杆组件9进行纸盒预开到放置纸盒到输送带上，没有其它伸缩结构及相应的程序控制，仅仅是由一个凸轮盘及转盘就完成了，所以这种结构非常可靠，运行速度更加快。

开盒杆组件9：图10中，开盒吸杆91用于安装吸盒吸嘴，内有气路通孔；吸盒吸嘴915，用于吸取纸盒；吸盘固定座910用于固定吸盘并连接开盒吸杆91，内有气路通孔；开盒从动齿轮97用于带动从动齿轮轴94旋转，曲柄95用于带动开盒吸杆91摆动，内有气路通孔；从动齿轮轴94用于带动曲柄95旋转，内有气路通孔。图15中还示有定位销92用于开盒吸杆的精确安装定位；堵头99保证真空气路的密封性；夹块96作为锁紧开盒吸杆的螺丝垫圈；轴端挡圈98限制从动齿轮的轴向移动；锁紧螺母99限制从动齿轮轴的轴向移动；堵头914保证真空气路的密封性；O型密封圈911、912、919保证真空气路的密封性。如图13，吸盒杆组件8中，轴端挡圈81：限制从动齿轮轴向移动；从动齿轮82：带动吸盒杆旋转；锁紧螺母83：限制从动齿轮芯轴的轴向移动；从动齿轮芯轴88：安装从动齿轮并传递动力；固定垫圈85：作为锁紧吸盒杆的螺丝垫圈；“O”型密封圈86：保证真空气路的密封性；吸盒杆87：用于安装吸盘，内有气路通孔；连接套88：用于连接吸盒杆和从动齿轮芯轴并传递动力；吸盘固定杆89：用于固定吸盘并连接吸盒杆，内有气路通孔；吸盘810：用于吸取纸盒。

如图15，开盒驱动齿块组件在凸轮盘的外凸轮槽中的运动过程：

1）从位置“2411”到“2412”时，处于外凸轮槽的吸盒段121，外凸轮槽中心线上的点到凸轮盘1中心的距离不变，为圆弧段，所以开盒扇形齿块41相对于转盘不摆动，开盒从动齿轮5及开盒吸嘴相对于转盘也不转动；

2）从位置“2412”到“2413”时，处于外凸轮槽的扁状盒体夹紧段122，凸轮槽中心线上的点到凸轮盘1中心的距离逐渐变长，开盒扇形齿块41相对于转盘作逆时针摆动，开盒吸嘴相对于转盘作顺时针转动；

3）从位置“2413”到“2414”时，处于外凸轮槽的过渡弧形槽段124，凸轮槽中心线上的点到凸轮盘1中心的距离不变，所以开盒扇形齿块41相对于转盘1不摆动，开盒吸嘴相对于转盘也不转动；

4）从位置“2414”到“2411”时，处于外凸轮槽的开盒放盒段123，凸轮槽中心线上的点到凸轮盘1中心的距离逐渐变短，开盒扇形齿块41相对于转盘作顺时针摆动，开盒吸嘴相对于转盘作逆时针转动。图中位置“2415”为从“2414”到“2411”的一个位置点，只是为了便于表示从“2414”到“2411”时从动轮和驱动齿块的旋转方向而设置。凸轮盘的中心“2410”为转盘的旋转中心。

如图16，吸盒扇形齿块组件凸轮盘之内凸轮槽的工作过程：凸轮盘的中心“2410”为转盘的旋转中心。为了便于描述，不再拘泥于内凸轮槽的吸盒段111、扁状盒体夹紧段112、开盒放盒段113的分段方式。

1）从位置“2421”到“2422”时，处于内凸轮槽的吸盒段111的部分槽段，凸轮槽中心线上的点到凸轮盘1中心的距离逐渐变远，吸盒扇形齿块顺时针摆动，吸盒从动齿轮3及吸嘴逆时针转动；

2）从位置“2422”到“2423”时，处于内凸轮槽的吸盒段111的部分槽段和内凸轮槽的扁状盒体夹紧段112的部分槽段，内凸轮槽中心线上的点到凸轮盘1中心的距离逐渐变近，吸盒扇形齿块逆时针摆动，吸盒从动齿轮3及吸嘴顺时针转动；

3）从位置“2423”到“2424”时，处于内凸轮槽的扁状盒体夹紧段112的部分槽段，内凸轮槽中心线上的点到凸轮盘1中心的距离逐渐由近变远，吸盒扇形齿块顺时针摆动，吸盒从动齿轮3及吸嘴逆时针转动；

4）从位置“2424”到“2425”时，处于内凸轮槽的开盒放盒段113，内凸轮槽中心线上的点到凸轮盘1中心的距离不变，所以吸盒扇形齿块21相对于转盘不摆动，吸盒吸嘴相对于转盘也不转动；

5）从位置“2425”到“2426”时，处于内凸轮槽的吸盒段111的部分槽段，内凸轮槽中心线上的点到凸轮盘1中心的距离由逐渐近变远，吸盒扇形齿块顺时针摆动，吸盒从动齿轮及吸盘逆时针转动；

6）从位置“2426”到“2421”时，处于内凸轮槽的吸盒段111的部分槽段，凸轮槽中心线上的点到凸轮盘中心的距离逐渐由远变近，吸盒扇形齿块逆时针摆动，吸盒从动齿轮及吸盘顺时针转动。   

Claims (10)

1.开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：仅设有一个圆形凸轮盘，凸轮盘上设有以凸轮盘的中心作为其中心的内凸轮槽和外凸轮槽，外凸轮槽设于内凸轮槽的外侧，内凸轮槽和外凸轮槽均为闭合曲线导向槽，外凸轮槽控制开盒杆组件吸嘴的运行动作，内凸轮槽控制取盒杆组件吸嘴的运行动作。

2.如权利要求1所述的开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：所述内凸轮槽的上方设有为吸盒杆组件提供转向引导的吸盒驱动齿块组件和吸盒从动齿轮，吸盒驱动齿块组件包括吸盒扇形齿块和固定在吸盒扇形齿块上的内凸轮，吸盒扇形齿块与吸盒从动齿轮相对设置并相互啮合，内凸轮垂直限位于内凸轮槽内，吸盒扇形齿块、吸盒从动齿轮以凸轮盘的中心为圆心做圆周转动时，内凸轮在内凸轮槽内滑动，滑动到形状为非圆弧形的部分槽段时，内凸轮在内凸轮槽的反向作用下，带动相对静止的吸盒扇形齿块摆动，吸盒扇形齿块带动吸盒从动齿轮转动，滑动到形状为圆弧形的部分槽段时，吸盒扇形齿块和吸盒从动齿轮相对静止，不再摆动，

外凸轮槽的上方设有为开盒杆组件提供转向引导且与吸盒驱动齿块组件和吸盒从动齿轮相配合以打开扁状纸盒的开盒驱动齿轮组件和开盒从动齿轮，开盒驱动齿轮组件包括开盒扇形齿块和固定在开盒扇形齿块上的外凸轮，开盒扇形齿块与开盒从动齿轮相对设置并相互啮合，外凸轮垂直限位于外凸轮槽内，开盒扇形齿块、开盒从动齿轮与吸盒扇形齿块、吸盒从动齿轮一起以凸轮盘的中心为圆心做圆周转动时，外凸轮在外凸轮槽内滑动，滑动到形状为非圆弧形的部分槽段时，外凸轮在外凸轮槽的反向作用下，带动相对静止的开盒扇形齿块摆动，开盒扇形齿块带动开盒从动齿轮转动，滑动到形状为圆弧形的部分槽段时，开盒扇形齿块和开盒从动齿轮相对静止，不再摆动，

所述吸盒杆组件、开盒杆组件分别与所述吸盒从动齿轮、开盒从动齿轮传动连接。

3.如权利要求1所述的开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：所述外凸轮槽和内凸轮槽分别包括吸盒段、扁状盒体夹紧段、开盒放盒段三个部分槽段，

外凸轮槽的吸盒段为圆弧形槽，其中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离相等，外凸轮在吸盒段滑动时，开盒扇形齿块相对于转盘和开盒从动齿轮不摆动，

外凸轮槽的扁状盒体夹紧段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离大于外凸轮槽的吸盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离，且扁状盒体夹紧段中心线上的点到凸轮盘中心的距离沿逆时针方向逐渐变大，外凸轮在扁状盒体夹紧段滑动时，开盒扇形齿块相对于转盘作逆时针摆动，开盒扇形齿块带动开盒从动齿轮相对于转盘作顺时针摆动，

外凸轮槽的扁状盒体夹紧段与开盒放盒段通过过渡圆弧形槽连接，过渡圆弧形槽的中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离与扁状盒体夹紧段中心线末端上的点到对应的凸轮盘中心的距离相同，外凸轮在过渡圆弧形槽中滑动时，开盒扇形齿块相对于转盘和开盒从动齿轮不摆动，

外凸轮槽的开盒放盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离大于外凸轮槽吸盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离且小于过渡圆弧形槽的中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离，开盒放盒段中心线上的点到凸轮盘中心的距离沿逆时针方向逐渐变小，外凸轮在开盒放盒段滑动时，开盒扇形齿块相对于转盘作顺时针摆动，开盒扇形齿块带动开盒从动齿轮相对于转盘作逆时针摆动，

内凸轮槽的吸盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离沿逆时针方向依次按照逐渐变大、逐渐变小、逐渐变大、逐渐变小的方式变化，内凸轮在吸盒段滑动时，吸盒扇形齿块相对于转盘先作逆时针摆动，接着顺时针摆动，然后逆时针摆动，最后顺时针摆动，吸盒扇形齿块带动吸盒从动齿轮相对于转盘作相应的顺时针摆动，接着逆时针摆动，然后顺时针摆动，最后逆时针摆动，

内凸轮槽的扁状盒体夹紧段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离沿逆时针方向依次按照逐渐变小、逐渐变大的方式变化，内凸轮在扁状盒体夹紧段滑动时，吸盒扇形齿块相对于转盘先作顺时针摆动，接着做逆时针摆动，吸盒扇形齿块带动吸盒从动齿轮相对于转盘作相应的逆时针摆动和顺时针摆动，

内凸轮槽的开盒放盒段为圆弧形槽，其中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离相等，内凸轮在开盒放盒段滑动时，吸盒扇形齿块相对于转盘不摆动，

内凸轮槽的扁状盒体夹紧段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离小于开盒放盒段中心线上的点到对应的凸轮盘中心的距离，内凸轮槽的三个部分槽段与外凸轮槽的三个部分槽段相配合。

4.如权利要求1所述的开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：所述外凸轮槽的中心线设有第一圆弧段与第二圆弧段两段圆弧和相应的曲线段，即第一圆弧段与第二圆弧段线上的点到凸轮盘中心的距离不变，第一圆弧段的周长大于第二圆弧段的周长，第一圆弧段一端与第二圆弧段的一端之间设有第一曲线段，第一曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐变长，第二圆弧段的另一端连接第二曲线段，第二曲线段与第一圆弧段另一端相连接，第二曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐变短，所述内凸轮槽的中心线设有一圆弧段和相应的曲线段，该段圆弧段上的点到凸轮盘中心的距离不变，相应的曲线段上的点到凸轮盘中心的距离发生渐变。

5.如权利要求4所述的开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：所述内凸轮槽的中心线上的圆弧段的一端连接有第四曲线段，另一端连接第三曲线段，第四曲线段连接第五曲线段，第五曲线段连接第一曲线段，第一曲线段连接第二曲线段，第二曲线段连接第三曲线段，所述第一曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐变远，第二曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐变近，第三曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐由近变远，第四曲线段上的点到凸轮盘中心的距离由逐渐近变远，第五曲线段上的点到凸轮盘中心的距离逐渐由远变近。

6.如权利要求1所述的开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：所述开盒扇形齿块的扇形角度和齿数大于所述吸盒扇形齿块的扇形角度和齿数。

7.如权利要求1所述的开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：所述凸轮盘上方设有转盘，转盘通过伺服电机驱动运转，伺服电机的驱动轴固定于转盘的中央位置处，所述开盒扇形齿块、开盒从动齿轮、吸盒扇形齿块、吸盒从动齿轮设于凸轮盘与转盘之间，所述吸盒杆组件和开盒杆组件设于转盘的另一侧，

所述开盒驱动齿轮组件还包括开盒扇形齿块芯轴，开盒扇形齿块芯轴通过滚动轴承安装在开盒扇形齿块上，开盒扇形齿块芯轴支撑开盒扇形齿块且构成其旋转中心，外凸轮通过凸轮轴承垫套定位安装在开盒扇形齿块上，所述吸盒驱动齿块组件还包括吸盒摆动齿块芯轴，吸盒摆动齿块芯轴通过滚动轴承安装在吸盒扇形齿块上，吸盒扇形齿块芯轴支撑吸盒扇形齿块且构成其旋转中心，内凸轮通过凸轮轴承垫套定位安装在吸盒扇形齿块上，在转盘上还设有开盒扇形齿块芯轴孔和吸盒扇形齿块芯轴孔，开盒扇形齿块芯轴与转盘上的开盒扇形齿块芯轴孔转动连接，吸盒扇形齿块芯轴与转盘上的吸盒扇形齿块芯轴孔转动连接。

8.如权利要求7所述的开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：所述开盒杆组件包括开盒吸杆、利用真空进行吸附的开盒吸嘴、曲柄、固定在开盒从动齿轮上的开盒从动齿轮轴，开盒吸杆的顶端部安装至少一个开盒吸嘴，开盒吸杆的底端与曲柄的一端固定连接，曲柄的另一端与开盒从动齿轮轴连接，开盒从动齿轮与开盒从动齿轮轴的端部轴接，开盒吸嘴连接有开盒气路，开盒吸杆、曲柄和开盒从动齿轮轴中均设置中空的气路通道，开盒从动齿轮轴的底端设置开盒吸嘴进气口，

吸盒杆组件包括吸盒杆、固定在吸盒从动齿轮上的吸盒从动齿轮轴和连接套，以及利用真空进行吸附的吸盒吸嘴，吸盒吸嘴设在吸盒杆的顶部，吸盒杆的底端与连接套固定连接，吸盒从动齿轮轴的一端与连接套固定连接，另一端轴接吸盒从动齿轮，吸盒吸嘴连接有吸盒气路，吸盒吸杆、吸盒从动齿轮轴中均设置中空的气路通孔，吸盒从动齿轮轴的底端设置吸盒吸嘴进气口。

9.如权利要求1所述的开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：所述开盒扇形齿块和吸盒扇形齿块分别包括两个固定连接的第一齿块和第二齿块，第一齿块与第二齿块之间设有胶块；外凸轮和内凸轮分别与对应的第一齿块和第二齿块固定连接。

10.如权利要求1所述的开纸盒机构的凸轮机构，其特征在于：所述开盒驱动齿块组件和所述吸盒驱动齿块组件各间隔设有四组。