CN104385681B - 包装盒自动成型机及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包装盒自动成型机及其成型方法，其中，该包装盒自动成型机包括模具组件、模具升降装置和模具翻转装置；所述模具组件包括安装在所述模具升降装置上的动模、与所述动模相对设置的定模以及分别设置在所述定模两侧的翻转辅模，所述翻转辅模与所述模具翻转装置连接；所述模具升降装置带动所述动模与所述定模上和所述动模相对的端面压紧，所述模具翻转装置使所述翻转辅模沿与所述定模相邻且平行的侧边翻转至与所述动模的侧面压紧。本发明中的包装盒自动成型机及其成型方法，可用于制作不同形状和尺寸的方形包装盒，不仅能提高生产过程的自动化程度、还能提高生产效率和成品率、降低生产成本。

Description

包装盒自动成型机及其成型方法

技术领域

本发明涉及纸盒成型设备领域，尤其涉及一种包装盒自动成型机及其成型方法。

背景技术

在现有技术中，如图1所示的翻盖式的方形包装盒1常用作礼品盒、烟盒等，该包装盒1是通过如图2所示的包装底板11和辅助围板12折叠成型后粘贴组合而成，目前其生产都是通过手工来完成。

如图2所示，包装底板11为一长方形纸板，沿虚线折叠形成前围板111、底板112、后围板113、盖板114和搭板115；辅助围板12设置在包装底板11两侧，沿虚线折叠形成两粘贴翼部121、侧板122和粘贴底部123。结合图1，底板112、前围板111、后围板113、盖板114以及两侧辅助围板12的侧板122合围形成长方盒体，粘贴翼部121与前围板111或后围板113贴合，粘贴底部123与底板112贴合，搭板115用于搭扣在前围板111上。

在传统手工流水线的生产过程中，需要多人配合完成折叠、拼接以及粘贴固定等工序，人工成本较高、耗时长，生产效率较为低下。而且，人工粘贴折叠成型后的包装底板11和辅助围板12时，胶水干透粘紧需要一定时间，而在手工粘贴的过程中，可能会因胶水过量且慢干而导致包装底板相对于辅助围板出现滑动走位的现象，大大降低了成品率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于解决现有技术中的上述缺陷，提供一种包装盒自动成型机及其成型方法，可用于制作不同形状和尺寸的方形包装盒，不仅能提高生产过程的自动化程度、还能提高生产效率和成品率、降低生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种包装盒自动成型机，包括模具组件、模具升降装置和模具翻转装置；所述模具组件包括安装在所述模具升降装置上的动模、与所述动模相对设置的定模以及分别设置在所述定模两侧的翻转辅模，所述翻转辅模与所述模具翻转装置连接；所述模具升降装置带动所述动模与所述定模上和所述动模相对的端面压紧，所述模具翻转装置使所述翻转辅模沿与所述定模相邻且平行的侧边翻转至与所述动模的侧面压紧。

在本发明的实施例中，所述包装盒自动成型机还包括机架，所述机架包括两个相对平行设置的支撑侧板、与所述支撑侧板的顶端分别固定的支撑平台以及固定在所述支撑侧板之间的工作平台；所述模具翻转装置分别固定在所述支撑侧板上，所述模具升降装置安装在所述支撑平台上，所述定模固定在所述工作平台上。

在本发明的实施例中，所述模具升降装置包括升降驱动部和升降杆；所述升降杆的一端与所述升降驱动部相连，所述升降杆的另一端与所述动模相连。

在本发明的实施例中，所述模具升降装置还包括固定块，所述固定块与所述升降杆固定连接，所述动模可拆卸的安装在所述固定块上。

在本发明的实施例中，所述模具升降装置和所述模具翻转装置采用气缸驱动或电机驱动。

在本发明的实施例中，所述模具翻转装置包括翻转驱动部以及翻转传动组件，所述翻转传动组件分别与所述翻转驱动部和所述翻转辅模相连接，所述翻转驱动部通过所述翻转传动组件带动所述翻转辅模转动。

在本发明的实施例中，所述翻转传动组件包括升降齿条、分别设置在所述升降齿条两侧的至少一对转动齿轮以及转动连接件；所述升降齿条的一端与所述翻转驱动部连接，所述升降齿条的另一端的两侧分别开设有用于与两侧的所述转动齿轮相啮合的齿状结构；所述转动连接件的一端与所述转动齿轮连接，所述转动连接件的另一端与所述翻转辅模连接。

在本发明的实施例中，所述转动连接件的一端以过盈配合的方式插设固定在所述转动齿轮中，所述转动连接件的另一端与所述翻转辅模可拆卸的连接。

在本发明的实施例中，所述动模内设有真空吸气管道，所述动模上还开设有与外界相连通的通气孔；所述真空吸气管道的一端与所述通气孔相连通，所述真空吸气管道的另一端与吸气组件相连通。

本发明还提供了一种基于前述包装盒自动成型机的包装盒成型方法，包括如下步骤：

S1、所述模具组件的选择和安装：

S11、根据待成型包装盒的大小和尺寸选择合适的动模、定模和翻转辅模；

S12、将所述动模固定在所述模具升降装置上，将所述定模安装在机架的工作平台上，将所述翻转辅模与所述模具翻转装置连接，使所述翻转辅模位于所述定模的两侧且分别与所述定模的侧面平行正对；

S2、开启吸气组件对所述动模抽真空，将用于制造所述包装盒的辅助围板绕设在所述动模上，将用于制造所述包装盒的包装底板放置在所述工作平台上一确定位置；

S3、合模成型：

S31、压下开关，控制装置中的驱动控制器控制所述模具升降装置工作，使所述动模向所述定模移动直至与所述定模合模；

S32、控制装置中的驱动控制器驱动所述模具翻转装置工作，带动所述翻转辅模向所述动模翻转，直至将所述包装底板折叠成型并与所述辅助围板压紧贴合；

S33、控制装置中的驱动控制器依次控制所述模具翻转装置和所述模具升降装置复位，使所述翻转辅模、所述动模和所述定模分离，取出制得的包装盒。

实施本发明所提供的包装盒自动成型机及其成型方法，具有以下有益效果：通过模具升降装置来实现辅助围板与包装底板的组装，通过模具翻转装置来实现翻转辅模与动模合模，使包装底板折叠成型并与辅助围板粘贴固定，大大提高了自动化程度，从而提高了生产效率、降低了生产成本；此外，翻转辅模与动模的合模确保了包装底板与辅助围板紧贴，可以挤出多余胶水，避免手工操作时因胶水过量且慢干而导致的滑动走位现象，提高了成品率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是包装盒的结构示意图；

图2是图1中包装底板和辅助围板的结构示意图；

图3是本发明一具体实施例中的包装盒自动成型机的立体图；

图4是图3中的包装盒自动成型机在未合模状态时，模具升降装置与模具组件的示意图；

图5是图4中模具升降装置与模具组件的侧视图；

图6是图3中的包装盒自动成型机在合模状态时，模具升降装置与模具组件的示意图；

图7是图6中模具升降装置与模具组件的侧视图；

图8是本发明另一具体实施例中的包装盒自动成型机在未合模状态时，模具升降装置与模具组件的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图3所示，本发明提供了一种包装盒自动成型机，用于制造类似于图1所示的方形包装盒1，该包装盒自动成型机包括机箱2、机架3、模具组件4、模具升降装置5以及模具翻转装置6。

本实施例中的机箱2用于支撑机架、安装和容纳控制装置(图中未示出)，机箱2的四面围合以提高安全性、保护安装其内的控制装置。

机架3固定在机箱2的上部，用于承载和安装模具升降装置5以及模具翻转装置6，包括支撑侧板31、支撑平台32和工作平台33。其中，支撑侧板31垂直固定在机箱2上表面的两侧并相对设置，支撑平台32与两支撑侧板31的顶端固定连接并与机箱2的上表面平行设置，工作平台33固定在两支撑侧板31之间且与机箱2上表面和支撑平台32平行设置。而且，模具升降装置5安装在支撑平台32上，模具翻转装置6相对安装在两支撑侧板31上。

模具组件4包括动模41、与动模41相对设置的定模42以及设置在定模42两侧的翻转辅模43；动模41安装在模具升降装置5的端部，定模42和翻转辅模43安装在支撑平台32上，且翻转辅模43的两端分别与两侧的模具翻转装置6相连接以实现翻转。

模具升降装置5分别与支撑平台32和动模41连接，用于使动模41沿垂直于工作平台33的方向作升降运动，实现动模41与定模42的抵接合模。该模具升降装置5包括升降驱动部51、升降杆52和固定块53。

在本实施例中，该模具升降装置5采用气缸驱动，升降驱动部51为固定在支撑平台32上的下压气缸。升降驱动部51与控制装置中的气动控制组件(图中未示出)相连，以实现升降杆52沿垂直于支撑平台32和工作平台33的方向作往返运动，进而带动固定块53升降移动。

升降杆52与升降驱动部51相连，包括主升降杆521和辅助升降杆522。其中，主升降杆521的一端与升降驱动部51的活塞结构(图中未示出)相连，另一端伸出升降驱动部51并穿过支撑平台32与固定块53相连。辅助升降杆522分别设置在主升降杆521的两侧，其一端与活塞结构或主升降杆521相连，其另一端也穿过支撑平台32与固定块53相连，以配合主升降杆521带动固定块53作升降运动，从而提升固定块53在上升和下降过程中的稳定性和承重能力。

可以理解的是，用于实现升降杆52升降的方式并不限于本申请中的气动驱动，还可以采用电动驱动的方式，对应的，升降驱动部51应采用电机来替代，本实施中所提及的以电动驱动和气缸驱动的方式，用来实现升降杆52升降的方式可参考现有技术，在此不再详细介绍。

在相对平行设置的两支撑侧板31上，分别安装有模具翻转装置6，该模具翻转装置6包括翻转驱动部61、升降齿条62、至少两个转动齿轮63以及转动连接件64。

翻转驱动部61与前述升降驱动部51类似，用于驱动升降齿条62沿垂直于工作平台33的方向作升降运动，可采用气缸驱动或电机驱动，在此不再赘述。

升降齿条62的一端与翻转驱动部61相连，在其与两侧的转动齿轮63相对的表面上分别开设有齿状结构，用于与转动齿轮63相啮合。当升降齿条62在翻转驱动部61的驱动作用下作升降移动时，升降齿条62上的齿状结构与转动齿轮63啮合，并推动转动齿轮63转动。

转动齿轮63的外侧面开设有与升降齿条62相匹配的齿状结构，转动齿轮63与转动连接件64固定连接，而转动连接件64还与翻转辅模43固定连接。当转动齿轮63在升降齿条62的带动下转动时，会通过转动连接件64使翻转辅模43随之翻转。

转动连接件64用于连接转动齿轮63和翻转辅模43，并确保翻转辅模43随着转动齿轮63的转动而翻转。在本实施例中，转动连接件64为轴状，其一端以过盈配合的方式插设固定在转动齿轮63中，其另一端与翻转辅模43可拆卸的连接，比如铰接、螺纹紧固件连接、卡扣连接、过盈配合连接等，在此不作具体限定。

模具组件4均采用可拆卸的连接方式安装，以便于根据待成型的包装盒1的尺寸进行更换，以增强该包装盒自动成型机的实用性和适用性。可以理解的是，该可拆卸的连接可以是螺纹连接、过盈配合连接、卡扣连接等，在此不作具体限定。

动模41为与包装盒1的内尺寸相匹配的方形结构，多采用钢材制成，具备一定的精度和硬度，且通过固定块53与升降杆52相连，随着升降杆52的升降往返运动而完成与定模42的合模和分离。可以理解的是，动模41还可以直接与升降杆52相连，本实施例只是提供一种优选方式，并不用于限定本发明。

结合图1和图2，在生产时，需要将两辅助围板12分别绕设固定在动模41上相对的两端，使两粘贴翼部121与动模41中较长的侧面411相贴合，使侧板122与动模41中较短的端面412相贴合，粘贴底部123朝向靠近定模42的方向。

将辅助围板12固定在动模41上的实现方法有多种，本实施例中是采用真空吸附固定的方式，动模41内藏有真空吸气管道(图中未示出)，其端面412上还开设有若干通气孔413，真空吸气管道与通气孔413相连通；在将辅助围板12绕设在动模41的端面412上时，采用控制装置中的吸气组件对真空吸气管道抽真空，使真空吸气管道内的压强迅速降低，从而使辅助围板12吸附固定在动模41上。

可以理解的是，也可以将动模41制成中空结构，直接对动模41抽真空以减少动模41内腔的压强，也能通过开设在动模41上的通气孔413吸附固定辅助围板12。

此外，还可以采用磁性吸附固定、粘贴固定等方式固定辅助围板12，磁性吸附固定是指分别在辅助围板12和动模41的端面412中内嵌磁铁，通过两者间的磁性吸附力固定辅助围板12。粘贴固定即在端面412上设置若干粘性固定点以固定辅助围板12。

定模42为与动模41相匹配的方形结构，考虑到包装盒1自身的厚度，定模42的尺寸略大于动模41，定模42安装在工作平台33上并与动模41正对设置。

结合图4和图5所示，本实施例中的翻转辅模43为置于工作平台33上的长方体结构，包括相对设置在定模42两侧的第一翻转辅模431和第二翻转辅模432。第一翻转辅模431和第二翻转辅模432的两端分别通过转动连接件64与一对分别正对设置在两支撑侧板31上的转动齿轮63连接。

优选的，动模41上设置有弹性防护结构(图中未示出)，当动模41与定模42沿垂直于工作平台33的方向抵接合模时，该弹性防护结构可起到缓冲作用，以延长模具的使用寿命；当翻转辅模43翻转至与动模41的侧面411相抵时，该弹性防护结构不仅可起到缓冲作用，延长模具的使用寿命，还可以作为着力点，确保辅助围板12与包装底板11可靠粘贴。该弹性防护结构可以包括L形的弹片和用于将该弹片弹性固定在动模41的顶面414上的弹性紧固件；其中，弹片具有相互垂直且一体成型的两部分，分别与动模41的顶面414和侧面411相抵。

在本实施例中，控制装置(图中未示出)安装于机箱2内，包括用于控制该包装盒自动成型机开启和关闭的开关、用于实现该包装盒自动成型机各项功能的电路板、用于对动模41抽真空的吸气组件和驱动控制器等。其中，开关通常采用脚踏开关，驱动控制器可以是气动驱动控制器，也可以是电机驱动控制器。关于开关、电路板、吸气组件和驱动控制器的具体细节均属于现有技术领域，也不是本发明的重点，在此不再赘述。

优选的，在靠近操作者的一侧还设有红外感应器(图中未示出)，如果操作者的肢体位于所限定的危险区域内时，即使因为误触碰压下开关，红外感应器也会及时检测到危险并控制成型机构停止动作，从而保护操作者的安全。

结合图4至图7，该包装盒自动成型机的工作原理如下：

合模成型过程：主升降杆521和辅助升降杆522在升降驱动部51的驱动下，推动固定板53向下移动，安装在固定板53上的动模41沿靠近定模42的方向移动，直至与定模42抵接合模；

位于两侧支撑侧板31上的升降齿条62分别在翻转驱动部61的驱动作用下向下移动，通过啮合结构带动两侧的两个转动齿轮63朝向靠近升降齿条62的内侧转动，进而通过转动连接件64带动翻转辅模43向靠近动模41和定模42的方向翻转，直至翻转辅模43与动模41的两长侧面相抵合模。

合模状态维持一确定时间以确保挤出两者间的过量胶水，且辅助围板12与包装底板11粘紧固定，防止出现滑移走位的现象，然后进入复位过程。

复位过程：位于两侧支撑侧板31上的升降齿条62分别在翻转驱动部61的驱动作用下向上移动，通过啮合结构带动两侧的两个转动齿轮63朝向远离升降齿条62的外侧转动，进而通过转动连接件64带动翻转辅模43向远离动模41和定模42的方向翻转，使翻转辅模43与动模41完全分离直至与工作平台33接近平行；

主升降杆521和辅助升降杆522在升降驱动部51的驱动下，推动固定板53向上移动，动模41沿远离定模42的方向移动，与定模42完全分离直至回复初始位置。

采用本发明所提供的包装盒自动成型机来制造包装盒1的方法简述如下：

S1、模具组件的选择和安装：

S11、根据包装盒1的大小和尺寸选择合适的动模41、定模42和翻转辅模43；

S12、将动模41固定在升降杆52的端部，将定模42安装在工作平台33上，将翻转辅模43两端分别与转动连接件64连接固定，使翻转辅模43位于定模42的两侧且分别与定模42的侧面平行正对；

S2、辅助围板12的固定：开启吸气组件对动模41抽真空，将辅助围板12绕设在动模41的端面，将包装底板11放置在工作平台33上，使前围板111、底板112和后围板113分别与第一翻转辅模431、定模42和第二翻转辅模432一一对应重合；

S3、合模成型：

S31、压下开关，控制装置中的驱动控制器控制模具升降装置5开始工作，通过升降杆52使动模41向定模42移动直至与定模42的端面贴合；

S32、控制装置中的驱动控制器驱动模具翻转装置6开始工作，通过升降齿条62推动两侧的转动齿轮63转动，使转动连接件64带动翻转辅模43向动模41翻转，直至将包装底板11折叠成型并与辅助围板12压紧贴合；

S33、控制装置中的驱动控制器依次控制升降齿条62和升降杆52反向移动，使翻转辅模43翻转复位、动模41和定模42分离，取出制得的包装盒1。

值得指出的是，胶水的涂覆在步骤S3执行之前即可，可以是涂覆在包装底板11或辅助围板12上，也可以在两者上均涂覆适量胶水，在此不作具体限定。

图8示出了本发明的第二优选实施例，其与前一实施例的区别在于，在工作平台33上增设了一板状的辅助平台34，包装底板11能平整的放置在翻转辅模43、定模42和辅助平台34上，在成型过程中，可避免因翻转辅模43与工作平台33之间的高度差而导致包装底板11出现不必要的弯折或影响加工精度。

优选的，还可以在工作平台33上设置凸起的定位结构(图中未示出)，以便于操作员准确放置包装底板11，确保包装底板11的前围板111、底板112和后围板113分别与第一翻转辅模431、定模42和第二翻转辅模432一一对应重合。

本实施例的其他结构、工作原理以及制造方法均与前述实施例相同，在此不再赘述。

综上，本发明所提供的包装盒自动成型机具有以下有益效果：通过模具升降装置5来实现辅助围板12与包装底板11的组装，通过模具翻转装置6来实现翻转辅模43与动模41合模，使包装底板11折叠成型并与辅助围板12粘贴固定，大大提高了自动化程度，从而提高了生产效率、降低了生产成本；此外，翻转辅模43与动模41的合模确保了包装底板11与辅助围板12紧贴，可以挤出多余胶水，避免手工操作时因胶水过量且慢干而导致的滑动走位现象，提高了成品率。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种包装盒自动成型机，其特征在于，包括模具组件(4)、模具升降装置(5)和模具翻转装置(6)；

所述模具组件(4)包括安装在所述模具升降装置(5)上的动模(41)、与所述动模(41)相对设置的定模(42)以及分别设置在所述定模(42)两侧的翻转辅模(43)，所述翻转辅模(43)与所述模具翻转装置(6)连接；

所述模具升降装置(5)带动所述动模(41)与所述定模(42)上和所述动模(41)相对的端面压紧，所述模具翻转装置(6)使所述翻转辅模(43)沿与所述定模(42)相邻且平行的侧边翻转至与所述动模(41)的侧面压紧；

还包括机架(3)，所述机架(3)包括两个相对平行设置的支撑侧板(31)、与所述支撑侧板(31)的顶端分别固定的支撑平台(32)以及固定在所述支撑侧板(31)之间的工作平台(33)；所述模具翻转装置(6)分别固定在所述支撑侧板(31)上，所述模具升降装置(5)安装在所述支撑平台(32)上，所述定模(42)固定在所述工作平台(33)上，所述翻转辅模(43)位于所述工作平台(33)上；

两辅助围板(12)分别绕设固定在所述动模(41)上相对的两端，所述辅助围板(12)的粘贴翼部(121)与所述动模(41)的侧面(411)相贴合，所述辅助围板(12)的侧板(122)与所述动模(41)的端面(412)相贴合，所述辅助围板(12)的粘贴底部(123)朝向靠近所述定模(42)的方向；包装底板(11)放置在所述定模(42)与翻转辅模(43)上；

所述模具翻转装置(6)包括翻转驱动部(61)以及翻转传动组件，所述翻转传动组件分别与所述翻转驱动部(61)和所述翻转辅模(43)相连接，所述翻转驱动部(61)通过所述翻转传动组件带动所述翻转辅模(43)转动；所述翻转传动组件包括升降齿条(62)、分别设置在所述升降齿条(62)两侧的至少一对转动齿轮(63)以及转动连接件(64)；

所述升降齿条(62)的一端与所述翻转驱动部(61)连接，所述升降齿条(62)的另一端的两侧分别开设有用于与两侧的所述转动齿轮(63)相啮合的齿状结构；所述转动连接件(64)的一端与所述转动齿轮(63)连接，所述转动连接件(64)的另一端与所述翻转辅模(43)连接；所述转动连接件(64)的一端以过盈配合的方式插设固定在所述转动齿轮(63)中，所述转动连接件(64)的另一端与所述翻转辅模(43)可拆卸的连接。

2.根据权利要求1所述的包装盒自动成型机，其特征在于，所述模具升降装置(5)包括升降驱动部(51)和升降杆(52)；所述升降杆(52)的一端与所述升降驱动部(51)相连，所述升降杆(52)的另一端与所述动模(41)相连。

3.根据权利要求2所述的包装盒自动成型机，其特征在于，所述模具升降装置(5)还包括固定块(53)，所述固定块(53)与所述升降杆(52)固定连接，所述动模(41)可拆卸的安装在所述固定块(53)上。

4.根据权利要求1所述的包装盒自动成型机，其特征在于，所述模具升降装置(5)和所述模具翻转装置(6)采用气缸驱动或电机驱动。

5.根据权利要求1所述的包装盒自动成型机，其特征在于，所述动模(41)内设有真空吸气管道，所述动模(41)上还开设有与外界相连通的通气孔(413)；所述真空吸气管道的一端与所述通气孔(413)相连通，所述真空吸气管道的另一端与吸气组件相连通。

6.一种基于权利要求1所述的包装盒自动成型机的包装盒成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、所述模具组件(4)的选择和安装：

S11、根据待成型包装盒(1)的大小和尺寸选择合适的动模(41)、定模(42)和翻转辅模(43)；

S12、将所述动模(41)固定在所述模具升降装置(5)上，将所述定模(42)安装在机架(3)的工作平台(33)上，将所述翻转辅模(43)与所述模具翻转装置(6)连接，使所述翻转辅模(43)位于所述定模(42)的两侧且分别与所述定模(42)的侧面平行正对；

S2、开启吸气组件对所述动模(41)抽真空，将用于制造所述包装盒(1)的辅助围板(12)绕设在所述动模(41)上，将用于制造所述包装盒(1)的包装底板(11)放置在所述工作平台(33)上一确定位置；

S3、合模成型：

S31、压下开关，控制装置中的驱动控制器控制所述模具升降装置(5)工作，使所述动模(41)向所述定模(42)移动直至与所述定模(42)合模；

S32、控制装置中的驱动控制器驱动所述模具翻转装置(6)工作，带动所述翻转辅模(43)向所述动模(41)翻转，直至将所述包装底板(11)折叠成型并与所述辅助围板(12)压紧贴合；

S33、控制装置中的驱动控制器依次控制所述模具翻转装置(6)和所述模具升降装置(5)复位，使所述翻转辅模(43)、所述动模(41)和所述定模(42)分离，取出制得的包装盒(1)。