CN104354327A - 一种包装纸箱立体成型打钉机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包装纸箱立体成型打钉机，属包装纸箱成型机械领域。该打钉机包括程控箱、机架、升降料台、纸箱成型支撑台、纸箱成型装置、机械手夹具和翻边出料台。机架前端安装有升降料台，升降料台后端的机架上安装有纸箱成型支撑台，纸箱成型支撑台上方的机架上安装有纸箱成型装置；纸箱成型装置上方的机架顶部装有打钉机头。该打钉有效提高了工作效率，工作时，通过纸箱成型装置能充分保证纸箱成型打钉过程中不会产生位移变形，并保证纸箱成型角度，且纸箱成型质量一致性好。从根本上解决了现有纸箱成型后的剪刀差和大小口的行业难题，特别适用于包装纸箱成型打钉使用。

Description

一种包装纸箱立体成型打钉机

技术领域

本发明涉及一种包装纸箱立体成型打钉机，属包装纸箱成型机械领域。

背景技术

现有纸箱成型打钉机主要分为两种，一是为脚踏手动式，此种机型工作时由工作人员双手端持未成形的纸箱，用脚踏离合器开关使机器动作；并且依靠工作人员对钉数和钉距进行目测估算移动纸箱来完成纸箱成型操作。该种打钉机存有以下缺点：（1）对工作人员的操作熟练程度要求非常高，工人难于培养；（2）工作效率低、产量低；（3）纸箱成型质量差，易造成纸箱出现剪刀差和宽窄口的残次品，成型质量无法保证统一性。（4）钉距无法保证一致性，易出现伤害操作工的安全事故。二是为近几年兴起的半自动或全自动钉箱机，该种机械主要由进纸机构、纸板折叠机构、打钉成型机构和计数输出机构构成；该种机械采用滚轮或皮带作为打钉过程中的移动动力，都采用使纸板沿压线对折成一字型后再打钉，其缺点主要在于：（1）由于在打钉过程中纸板始终处于夹紧状态，同时又在移动中，又由于瓦楞纸板的本身特性，使辅助的整形干涉达不到任何效果；在纸板材质稍差或前工序开槽压线不太好的情况下，容易造成纸箱连接处出现剪刀差和大小口问题而产生相当比例的不合格品。（2）机型结构复杂，故障点多，不便于维护；开机后在待料和不打钉的间歇期始终处于全机运行中，不节能、噪音大。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构简单、设计新颖，可有效提高工作效率，避免纸箱连接处出现剪刀差和大小口问题，且方便操作，安全性能好的包装纸箱立体成型打钉机。

本发明的技术方案是

一种包装纸箱立体成型打钉机，包括程控箱、机架、升降料台、纸箱成型支撑台、纸箱成型装置、机械手夹具和翻边出料台；其特征在于：机架前端安装有升降料台，升降料台一侧的机架上安装有程控箱；升降料台后端的机架上安装有纸箱成型支撑台，纸箱成型支撑台上方的机架上安装有纸箱成型装置；纸箱成型装置上方的机架顶部装有打钉机头；打钉机头一侧的机架顶部安装有伺服电机；机架顶部后端通过对称设置的固定装配座安装有传动轴，传动轴上装有同步带轮，伺服电机通过同步带与同步带轮连接；伺服电机与同步带轮之间的机架顶部对称状安装有滑轨，滑轨上安装有机械手夹具，机械手夹具与同步带固定连接；机械手夹具下方的机架上装有翻边出料台，所述的升降料台、纸箱成型支撑台、机械手夹具、打钉机头、伺服电机、翻边出料台分别与程控箱连接。

所述的升降料台由底座、支撑框架、料台升降电机、料台传动链、料台传动轴和料台放置架构成；底座后端固装有支撑框架，支撑框架两侧的支撑杆上设置有轨道槽；料台放置架通过轨道槽活动安装在支撑框架上；支撑框架底端设置有料台传动轴，料台传动轴的两端分别延伸至支撑杆外端；料台传动轴端头一侧的底座上固装有料台升降电机，料台升降电机通过减速箱与料台传动轴连接；轨道槽顶端的支撑框架支撑杆上和延伸至支撑杆外端的料台传动轴上分别安装有料台传动链轮，料台放置架通过料台传动链与料台传动链轮连接。

所述的纸箱成型支撑台由成型电机、上成型传动轴、下成型传动轴、成型支撑架和滑杆构成，成型电机固定安装在机架上，成型电机一侧对称状设置有滑杆，滑杆上通过滑动安装座安装有成型支撑架，滑杆顶端和底部分别安装有上成型传动轴和下成型传动轴，上成型传动轴和下成型传动轴的两端分别安装有成型传动链轮，上、下的成型传动链轮之间分别装有成型传动链，成型传动链与滑动安装座连接；下成型传动轴的中间部位安装有传动主链轮，成型电机通过减速箱和连接链与传动主链轮连接。

所述的纸箱成型装置由安装杆、调节定位座、限位夹持板、限位顶持板和纸箱成型器构成；安装杆上通过调节定位座和弹簧安装有限位夹持板，限位夹持板一侧的安装杆上装有限位顶持板；限位顶持板一侧、安装杆前端设置有纸箱成型器。

所述的纸箱成型器由安装座、上导向块、下导向块、弯折翻边引导板、定位板、夹持定位板和上压定位平整板构成，安装座的底部呈上下状安装有上导向块和下导向块，上导向块上装有上压定位平整板；下导向块一侧装有定位板，定位板一侧的下导向块上方通过上导向块的底部安装有弯折翻边引导板、弯折翻边引导板后端的下导向块另一侧通过上导向块的底部安装有夹持定位板。

所述的弯折翻边引导板呈螺旋状。

所述的机械手夹具由夹具滑轨座、夹具安装板、夹具连接安装板、定位横板、定位直板、横板气缸、直板气缸、横板夹爪和直板夹爪构成，夹具安装板底部固装有夹具连接安装板，夹具连接安装板端头固装有定位横板，定位横板下方的夹具连接安装板上固装有定位直板，定位横板后端通过夹具连接安装板水平状对称安装有横板气缸，横板气缸的活塞杆上安装有横板夹爪，定位直板后端通过夹具连接安装板安装有直板气缸，直板气缸的活塞杆上安装有直板夹爪，所述的定位横板和定位直板上分别设置有夹爪孔，横板夹爪和直板夹爪分别通过夹爪孔延伸至定位横板和定位直板的一端。

所述的横板夹爪之间的定位横板上设置有导向片。

所述的定位横板和定位直板后端的夹具连接安装板上分别安装有到位检测器；

所述的翻边出料台由出料台机架、出料台电机、挡板、输送带和翻边压板构成，出料台机架上通过出料传动轴安装有输送带，出料台机架后端安装有挡板，挡板下方的出料台机架上装有出料台电机，出料台电机通过减速箱与出料传动轴连接；输送带两端上方的出料台机架上对称状安装有翻边压板。

所述的翻边压板呈倾斜状安装。

本发明的优点在于：

该包装纸箱立体成型打钉机结构简单、设计新颖，可有效提高工作效率，工作时，通过纸箱成型装置能充分保证纸箱成型打钉过程中不会产生位移变形，并保证纸箱成型角度，且纸箱成型质量一致性好。从根本上解决了纸箱成型后的剪刀差和大小口的行业难题，该包装纸箱立体成型打钉机方便操作和维护，且安全性能好；同时具有结构简洁、灵活紧凑、占地空间小，以及节能、无噪音的特点；特别适用于包装纸箱成型打钉使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图

图3为本发明的纸箱成型支撑台的结构示意图；

图4为本发明的纸箱成型装置的结构示意图；

图5为纸箱成型装置的纸箱成型器的结构示意图；

图6为本发明的机械手夹具的结构示意图；

图7为本发明的翻边出料台的结构示意图。

图中：1、程控箱，2、机架，3、料台传动链轮，4、纸箱成型支撑台，5、纸箱成型装置，6、机械手夹具，7、翻边出料台，8、底座，9、支撑框架，10、料台升降电机，11、料台传动链，12、料台传动轴，13、料台放置架，14、轨道槽，15、成型电机，16、上成型传动轴，17、下成型传动轴，18、成型支撑架，19、滑杆，20、滑动安装座，21、成型传动链，22、传动主链轮，23、安装杆，24、调节定位座，25、限位夹持板，26、限位顶持板，27、弹簧，28、安装座，29、上导向块，30、下导向块，31、弯折翻边引导板，32、定位板，33、夹持定位板，34、上压定位平整板，35、打钉机头，36、伺服电机，37、固定装配座，38、同步带轮，39、同步带，40、滑轨，41、夹具安装板，42、夹具连接安装板，43、定位横板，44、定位直板，45、横板气缸，46、直板气缸，47、横板夹爪，48、直板夹爪，49、导向片，50、到位检测器，51、出料台机架，52、出料台电机，53、挡板，54、输送带，55、翻边压板，56、出料传动轴，57、纸箱成型器，58、夹具滑轨座。

具体实施方式

该包装纸箱立体成型打钉机包括程控箱1、机架2、升降料台、纸箱成型支撑台4、纸箱成型装置5、机械手夹具6和翻边出料台7。机架1前端安装有升降料台。升降料台由底座8、支撑框架9、料台升降电机10、料台传动链11、料台传动轴12和料台放置架13构成；底座8后端固装有支撑框架9，支撑框架9两侧的支撑杆上设置有轨道槽14；料台放置架13通过轨道槽14活动安装在支撑框架9上。支撑框架9底端设置有料台传动轴12，料台传动轴12的两端分别延伸至支撑框架9的支撑杆外端。料台传动轴12端头一侧的底座8上固装有料台升降电机10，料台升降电机10通过减速箱与料台传动轴12连接；轨道槽14顶端的支撑框架9支撑杆上和延伸至支撑杆外端的料台传动轴12上分别安装有料台传动链轮3，放置架通过料台传动链11与料台传动链轮3连接。料台传动轴12通过其两端的料台传动链轮3，可保证料台放置架13升降过程中的一致性，进而保证打钉过程的顺利进行（参见附图1—2）。

升降料台一侧的机架2上安装有程控箱1；升降料台后端的机架2上安装有纸箱成型支撑台4。纸箱成型支撑台4由成型电机15、上成型传动轴16、下成型传动轴17、成型支撑架18和滑杆19构成。成型电机15固定安装在机架2的底部，成型电机15一侧通过程控箱1的背板对称状安装有滑杆19，滑杆19上通过滑动安装座20安装有成型支撑架18。滑杆19顶端和底部分别安装有上成型传动轴16和下成型传动轴17；上成型传动轴16和下成型传动轴17的两端分别安装有成型传动链轮，上、下的成型传动链轮之间分别装有成型传动链21，成型传动链21与滑动安装座20连接。下成型传动轴17的中间部位安装有传动主链轮22，成型电机15通过减速箱和连接链与传动主链轮22连接。成型电机15通过下成型传动轴17和成型传动链21可带动滑动安装座20在滑杆19上上下滑动，从而通过成型支撑架18可对不同规格的纸箱立体成型形成承托；由此实现不同规格的纸箱立体成型目的（参见附图3）。

纸箱成型支撑台4上方的机架2上安装有纸箱成型装置5。纸箱成型装置5由安装杆23、调节定位座24、限位夹持板25、限位顶持板26和纸箱成型器57构成；安装杆23上通过调节定位座24和弹簧27安装有限位夹持板25，限位夹持板25一侧的安装杆23上装有限位顶持板26；限位顶持板26一侧、安装杆23前端下方设置有纸箱成型器57（参见附图4）。

纸箱成型器57由安装座28、上导向块29、下导向块30、弯折翻边引导板31、定位板32、夹持定位板33和上压定位平整板34构成。安装座28的底部呈上下状安装有上导向块29和下导向块30，上导向块29上装有上压定位平整板34；下导向块30一侧装有定位板32，定位板32一侧的下导向块30上方通过上导向块29的底部安装有螺旋状的弯折翻边引导板31、弯折翻边引导板31后端的下导向块30另一侧通过上导向块29的底部安装有夹持定位板33。纸箱成型装置5的作用是对待打钉的纸箱形成左右夹持，以保证打钉过程中的纸箱左右两侧的箱板呈垂直状，进而保证纸箱的立体成型角度。纸箱成型器的目的一是引导纸箱顺利进入进入至打钉工位，二是通过弯折翻边引导板31对纸箱的衔接部位进行翻边弯折，翻边弯折过程中通过定位板32和夹持定位板33保持其翻边弯折的一致性，翻边弯折后的纸箱衔接部并通过上压定位平整板34以保证其平整性，由此解决了纸箱成型后的剪刀差和大小口的问题（参见附图5）。

纸箱成型装置5上方的机架2顶部装有打钉机头35；打钉机头35为现有常规机头。打钉机头35一侧的机架2顶部安装有伺服电机36；机架2顶部后端通过对称设置的固定装配座37安装有传动轴，传动轴上装有同步带轮38，伺服电机36通过同步带39与同步带轮38连接。伺服电机36与同步带轮38之间的机架2顶部对称状安装有滑轨40，滑轨40上安装有机械手夹具6，机械手夹具6与同步带39固定连接。

机械手夹具6由夹具滑轨座58、夹具安装板41、夹具连接安装板42、定位横板43、定位直板44、横板气缸45、直板气缸46、横板夹爪47和直板夹爪48构成。夹具安装板41底部固装有夹具连接安装板42，夹具连接安装板42端头固装有定位横板43。定位横板43下方的夹具连接安装板42上固装有定位直板44。定位横板43后端通过夹具连接安装板42水平状对称安装有横板气缸45，横板气缸45的活塞杆上安装有横板夹爪47。

定位直板44后端通过夹具连接安装板42安装有直板气缸46，直板气缸46的活塞杆上安装有直板夹爪48。

定位横板43和定位直板44上分别设置有夹爪孔，横板夹爪46和直板夹爪47分别通过夹爪孔延伸至定位横板43和定位直板44的一端。横板夹爪46之间的定位横板43上设置有导向片49，以保证横板夹爪46准确抓住成型后的纸箱顶部箱板。定位横板43和定位直板44后端的夹具连接安装板42上分别安装有到位检测器50，以检测纸箱横直两边纸板的齐边到位状态，保证各气缸动作的准确性（参见附图6）。

机械手夹具6下方的机架2上装有翻边出料台7。翻边出料台7由出料台机架51、出料台电机52、挡板53、输送带54和翻边压板55构成。出料台机架51上通过出料传动轴56安装有输送带54，出料台机架51后端安装有挡板53，挡板53下方的出料台机架51上装有出料台电机52。出料台电机52通过减速箱与出料传动轴56连接；输送带54两端上方的出料台机架51上对称倾斜状安装有翻边压板55，以将打钉后的立体纸箱在输送带54推送的作用下压迫成扁平状，方便后期的打捆或码放（参见附图7）。

该包装纸箱立体成型打钉机的料台升降电机10、成型电机15、打钉机头35、伺服电机36、出料台电机52、横板气缸45、直板气缸46和到位检测器50分别与程控箱1连接并接受程控箱1的工作指令。工作时，首先将待打钉的纸箱V形码放在升降料台的料台放置架13上，依据纸箱的规格，程控箱1通过成型电机15将成型支撑架18上升到设定高度。此时，工作人员即可将待打钉的纸箱衔接部位分别放置到纸箱成型装置5的上导向块29和下导向块30上并向前推送。在这一过程中，限位夹持板25和限位顶持板26对纸箱形成左右夹持，从而保证打钉过程中的纸箱左右两侧的箱板呈垂直状，夹持定位板33可保证纸箱待打钉处的侧箱板与下导向块30紧密贴合，使弯折翻边引导板31对纸箱的衔接部位进行翻边弯折的角度一致，同时在上压定位平整板34在保证衔接部位平整的前提下，顺利进入至打钉工位，并被横板夹爪46和直板夹爪47抓取。

到位检测器50检测到横板夹爪46和直板夹爪47同时抓住成型后的纸箱顶部箱板和纸箱侧板齐边信号后，上传程控箱1并启动打钉机头35工作完成打钉动作，同时启动伺服电机36工作。完成打钉工作的纸箱在机械手夹具6和伺服电机36的工作牵引下继续后行至翻边出料台7正上方。

此时横板夹爪46和直板夹爪47同时松开使纸箱掉落于翻边出料台7的输送带54上，机械手夹具6在伺服电机36的作用下归位，等待下一工作循环。

由于输送带54在出料台电机52的带动下转动，掉落于输送带54上的纸箱必定随之向转动方向移动，当纸箱移动至输送带54的端头时与翻边压板55碰触，倾斜状安装的翻边压板55对纸箱形成一个压迫的态势，在输送带54推送的作用下纸箱被压迫成扁平状并被输送至该打钉机的一侧，即告整个工作完成。

该包装纸箱立体成型打钉机结构简单、设计新颖，可有效提高工作效率，解决了现有纸箱成型后的剪刀差和大小口的行业难题，同时，该包装纸箱立体成型打钉机方便操作和维护，且安全性能好；具有占地空间小，节能、无噪音的特点，对纸箱生产企业提高工作效率和产品质量具有积极的意义。

Claims (9)

1.一种包装纸箱立体成型打钉机，包括程控箱（1）、机架（2）、升降料台、纸箱成型支撑台（4）、纸箱成型装置（5）、机械手夹具（6）和翻边出料台（7）；其特征在于：机架（2）前端安装有升降料台，升降料台一侧的机架（2）上安装有程控箱；升降料台后端的机架（2）上安装有纸箱成型支撑台（4），纸箱成型支撑台（4）上方的机架（2）上安装有纸箱成型装置（5）；纸箱成型装置（5）上方的机架（2）顶部装有打钉机头（35）；打钉机（35）头一侧的机架（2）顶部安装有伺服电机（36）；机架（2）顶部后端通过对称设置的固定装配座（37）安装有传动轴，传动轴上装有同步带轮（38），伺服电机（36）通过同步带（39）与同步带轮（38）连接；伺服电机（36）与同步带轮（38）之间的机架（2）顶部对称状安装有滑轨（40），滑轨（40）上安装有机械手夹具（6），机械手夹具（6）与同步带（39）固定连接；机械手夹具（6）下方的机架（2）上装有翻边出料台（7），所述的升降料台、纸箱成型支撑台（4）、机械手夹具（6）、打钉机头（35）、伺服电机（36）、翻边出料台（7）分别与程控箱（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种包装纸箱立体成型打钉机，其特征在于：所述的升降料台由底座（8）、支撑框架（9）、料台升降电机（10）、料台传动链（11）、料台传动轴（12）和料台放置架（13）构成；底座（8）后端固装有支撑框架（9），支撑框架（9）两侧的支撑杆上设置有轨道槽（14）；料台放置架（13）通过轨道槽（14）活动安装在支撑框架（9）上；支撑框架（9）底端设置有料台传动轴（12），料台传动轴（12）的两端分别延伸至支撑杆外端；料台传动轴（12）端头一侧的底座（8）上固装有料台升降电机（10），料台升降电机（10）通过减速箱与料台传动轴（12）连接；轨道槽（14）顶端的支撑框架（9）的支撑杆上和延伸至支撑杆外端的料台传动轴（12）上分别安装有料台传动链轮（3），料台放置架（13）通过料台传动链（11）与料台传动链轮（3）连接。

3.根据权利要求1所述的一种包装纸箱立体成型打钉机，其特征在于：所述的纸箱成型支撑台（4）由成型电机（15）、上成型传动轴（16）、下成型传动轴（17）、成型支撑架（18）和滑杆（19）构成，成型电机（15）固定安装在机架（2）上，成型电机（15）一侧对称状设置有滑杆（19），滑杆（19）上通过滑动安装座（20）安装有成型支撑架（18），滑杆（19）顶端和底部分别安装有上成型传动轴（16）和下成型传动轴（17），上成型传动轴（16）和下成型传动轴（17）的两端分别安装有成型传动链轮（22），上、下的成型传动链轮（21）之间分别装有成型传动链（21），成型传动链（21）与滑动安装座（20）连接；下成型传动轴（17）的中间部位安装有传动主链轮（22），成型电机（15）通过减速箱和连接链与传动主链轮（22）连接。

4.根据权利要求1所述的一种包装纸箱立体成型打钉机，其特征在于：所述的纸箱成型装置（5）由安装杆（23）、调节定位座（24）、限位夹持板（25）、限位顶持板（26）和纸箱成型器（57）构成；安装杆（23）上通过调节定位座（24）和弹簧（27）安装有限位夹持板（25），限位夹持板（25）一侧的安装杆（23）上装有限位顶持板（26）；限位顶持板（26）一侧、安装杆（23）前端设置有纸箱成型器（57）。

5.根据权利要求4所述的一种包装纸箱立体成型打钉机，其特征在于：所述的纸箱成型器（57）由安装座（28）、上导向块（29）、下导向块（30）、弯折翻边引导板（31）、定位板（32）、夹持定位板（33）和上压定位平整板（34）构成，安装座（28）的底部呈上下状安装有上导向块（29）和下导向块（30），上导向块（29）上装有上压定位平整板（34）；下导向块（30）一侧装有定位板（32），定位板（32）一侧的下导向块（30）上方通过上导向块（29）的底部安装有弯折翻边引导板（31）；弯折翻边引导板（31）后端的下导向块（30）另一侧通过上导向块（29）的底部安装有夹持定位板（33）。

6.根据权利要求5所述的一种包装纸箱立体成型打钉机，其特征在于：所述的弯折翻边引导板（31）呈螺旋状。

7.根据权利要求1所述的一种包装纸箱立体成型打钉机，其特征在于：所述的机械手夹具（6）由夹具滑轨座（58）、夹具安装板（41）、夹具连接安装板（42）、定位横板（43）、定位直板（44）、横板气缸（45）、直板气缸（46）、横板夹爪（47）和直板夹爪（48）构成，夹具安装板（41）底部固装有夹具连接安装板（42），夹具连接安装板（42）端头固装有定位横板（43），定位横板（43）下方的夹具连接安装板42）上固装有定位直板（44），定位横板（43）后端通过夹具连接安装板（42）水平状对称安装有横板气缸（45），横板气缸（45）的活塞杆上安装有横板夹爪（47），定位直板（44）后端通过夹具连接安装板（42）安装有直板气缸（46），直板气缸（46）的活塞杆上安装有直板夹爪（48），所述的定位横板（43）和定位直板（44）上分别设置有夹爪孔，横板夹爪（47）和直板夹爪（48）分别通过夹爪孔延伸至定位横板（43）和定位直板（44）的一端；横板夹爪（47）之间的定位横板（43）上设置有导向片（49）；定位横板（43）和定位直板（44）后端的夹具连接安装板（42）上分别安装有到位检测器（50）。

8.根据权利要求1所述的一种包装纸箱立体成型打钉机，其特征在于：所述的翻边出料台（7）由出料台机架（51）、出料台电机（52）、挡板（53）、输送带（54）和翻边压板（55）构成，出料台机架（51）上通过出料传动轴（56）安装有输送带（54），出料台机架（51）后端安装有挡板（53），挡板（53）下方的出料台机架（51）上装有出料台电机（52），出料台电机（52）通过减速箱与出料传动轴（56）连接；输送带（54）两端上方的出料台机架（51）上对称状安装有翻边压板（55）。

9.根据权利要求8所述的一种包装纸箱立体成型打钉机，其特征在于：所述的翻边压板（55）呈倾斜状安装。