CN104816854A - 一种纸板成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能耗小、制造精度低的纸板成形装置，主要包括第一方向运动组件、第二方向运动组件以及第四方向运动组件，第一方向运动组件上安装有两组第二方向运动组件，两组第二方向运动组件之间通过第一方向运动组件带动反向往复移动，第二方向运动组件上设有两个吸盘，吸盘通过第一方向运动组件、第二方向运动组件相交于一中心位置，所有吸盘的工作面均在同一平面上；第四方向运动组件连接有四个围绕中心位置为分布的导向部件，导向部件通过第四方向运动组件带动在垂直于吸盘的工作面的方向上往复移动。

Description

一种纸板成形装置

技术领域

本发明涉及一种纸板成形装置。

背景技术

牛奶制品尤其是无菌枕(又名为利乐枕)形式的产品，在装入包装箱时需要通过加装内隔板来将各列层叠的产品分开。此内隔板通常产用瓦楞纸模切的方式生产而得，瓦楞纸被模切成长条状，再在上面等间距切割出一定深度的安装切口，如此，两条及两条以上的带有切口的瓦楞纸板就能通过在切口处相互嵌入而交叉连接在一起，由此形成交叉状的隔板。此类纸板放在包装箱内后，每条瓦楞纸板末端可以相对以两条瓦楞纸板的连接部位为支点而做摆动，产生摆动的原因在于瓦楞纸末端受到外力，摆动动作导致瓦楞纸板在放置后变形。受此影响，纸板在由瓦楞纸板末端形成的储物空间易受瓦楞纸变形而变形，失去分隔物品的作用。尤其是在自动化装箱操作中，如果存储物品的空间未到达设计要求，那么必定影响自动化装箱操作的质量。

申请号为2013106024700的中国专利公开了一种一体式纸板，如图1和2所示，该一体式纸板采用如瓦楞纸板等可折弯的板体模切成形，包括由若干支撑板01和分隔板交替排列连接并首尾相连而成的本体，本体中央具有一个通孔Ⅰ02，分隔板包括分隔板Ⅰ03和与分隔板Ⅰ03相连的分隔板Ⅱ04，分隔板Ⅰ03与一个支撑板01相连，分隔板Ⅱ04与另一个支撑板01相连，两两相连的部分之间通过折痕线(图中均用虚线表示)区分界限，为便于分隔板Ⅰ03和分隔板Ⅱ04折弯，可在分隔板Ⅰ03和分隔板Ⅱ04之间模切出一通孔Ⅱ06；图1中，本体模切成形后变成由四个支撑板01和四个分隔板组成，中央切出一个通孔Ⅰ02，支撑板01和分隔板绕通孔Ⅰ02交替排列，在其中一个支撑板01的外侧连有挡板05，挡板05沿着该支撑板01的侧边方向向该方向上与该支撑板01连接的分隔板延伸并超过该分隔板与该支撑板01的连接端，挡板05用于在该一体式纸板折弯成形后挡在包装箱的提手处以防止提手伸入到放置产品的区域内与产品接触，使用时，该纸板从板状结构弯折成为立体结构置于包装箱内，其折弯成形后的结构示意图如图2所示，该纸板折弯成形装入包装箱后，其支撑板与包装箱底部接触，分隔板将包装箱内的空间分割成四个横竖排列的储物空间，由于折弯的地方具有向板状状态恢复的趋势，折弯后的纸板和包装箱之间存在明显的相互作用关系，与包装箱紧密接触限定于包装箱内，四个分隔板相交于同一点形成十字形结构四个分隔板侧边两两牢牢的抵在一起且每个分隔板的分隔板Ⅰ03和分隔板Ⅱ04之间相互支撑，不仅可以较好的将产品隔离开，而且整体坚固程度高、易于成形；上述一体式纸板较好的解决了以前包装箱内隔板支撑强度差、装箱操作麻烦、效率低下等缺点。

申请号为2013105980124的中国专利公开了一种用于成形上述一体式纸板的一体式纸板自动成形装置，其通过带有可滑动的吸盘的纸板成形机构和纸板辅助成形机构配合实现一体式纸板的成形，但是该方案主要通过连接架转动方式向吸盘提供切向力带动吸盘移动进而实现吸盘聚拢和散开，力传递效果相对较差，需要较大能耗才能实现四个吸盘同时聚拢和散开，制造精度要求相对较高；而且该一体式纸板自动成形装置在使用过程中，纸板成形机构需要先在吸附工位吸取纸板后再移动至纸板辅助成形机构所在位置与纸板辅助成形机构配合使用完成纸板的成形，这无异增加了纸板成形的步骤和成形时间，降低了整个工作效率。

发明内容

本发明所要达到的目的就是要提供一种用于自动成形上述一体式纸板的纸板成形装置，该纸板成形装置具有制造精度要求相对较低、能耗损耗较小以及能够缩短纸板成形时间、提高工作效率的优点。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种纸板成形装置，包括第一方向运动组件、第二方向运动组件以及第四方向运动组件，所述第一方向运动组件上安装有两组第二方向运动组件，所述两组第二方向运动组件之间通过第一方向运动组件带动反向往复运动，所述第二方向运动组件上设有两个吸盘，所述吸盘通过第二方向运动组件带动反向往复运动，任意一个第二方向运动组件相对于第一方向运动组件的运动方向垂直于任意一个第二方向运动组件的吸盘相对于该第二方向运动组件的运动方向；吸盘通过第一方向运动组件、第二方向运动组件相交于一中心位置，所有吸盘的工作面均在同一平面上；第四方向运动组件连接有四个围绕所述中心位置为分布的导向部件，任一导向部件位于两个吸盘之间，所述导向部件通过第四方向运动组件带动在垂直于吸盘的工作面的方向上往复运动，所述导向部件具有扁平的作业部位，相邻两个作业部位之间呈垂直的位置关系，其中两个作业部位的延伸方向垂直于第一方向运动组件的运动方向、另外两个作业部位的延伸方向平行于第一方向运动组件的运动方向。

该纸板成形装置通过第一方向运动组件、第二方向运动组件、第四方向运动组件的动作带动吸盘、导向部件相互移动来实现纸板的成形，将吸盘、导向部件设置在同一机构上，纸板在同一位置就能够完成成形，使得成形效率得到极大的提高；并且由于吸盘和导向部件设置在同一机构上、位置始终相对固定，解决了以往一体式纸板自动成形装置中纸板成形机构移动至纸板辅助成形机构处与纸板辅助成形机构处后无法与之精确配合的问题，而且第一方向运动组件、第二方向运动组件、第四方向运动组件均采用往复直线运动的方式来提供动力以带动吸盘、导向部件移动，解决了以往一体式纸板自动成形装置中通过旋转方式提供切向动力时能耗较大以及容易卡死等问题。下面结合工作过程对该发明的工作原理进行简要描述：

初始状态下，所有导向部件的作业部位都低于吸盘工作面所在平面，四个吸盘成散开状态，四个吸盘呈矩阵分布、四个吸盘的位置与所要成形瓦楞纸板在展开状态下其上支撑板的位置相一致，四个导向部件的作业部位的位置与瓦楞纸板在展开状态下其上分隔板Ⅰ和分隔板Ⅱ之间的折痕位置相一致。使用时，将瓦楞纸板放置在吸盘上，四个吸盘与瓦楞纸板的四个支撑板一一对应、四个导向部件的作业部位位置与四个分隔板Ⅰ和分隔板Ⅱ之间的折痕位置一一对应；然后，每个吸盘吸附住与之位置相对应的支撑板，接着第一方向运动组件、第二方向运动组件、第四方向运动组件同时工作：第一方向运动组件动作使两组第二方向运动组件相互靠近使两组第二方向运动组件上的吸盘相互靠近，每组第二方向运动组件动作使其上的两个吸盘相互靠近，此时，四个吸盘相对第一方向运动组件运动的运动方向相交于一中心位置，当纸板与该成形装置建立关系时该中心位置与瓦楞纸板的中心位置重合，四个吸盘向该中心位置聚拢，由于第四方向运动组件同时动作使四个引导板运动向吸盘工作面所在平面上方运动，因此在四个吸盘向该中心位置聚拢的同时，四个引导板顶向四个分隔板Ⅰ和分隔板Ⅱ之间的折痕位置，由于引导板正对瓦楞纸板的压痕处，故在引导板顶推瓦楞纸板后瓦楞纸板顺势弯折。如此，瓦楞纸板向中心位置弯折并形成预定的隔板结构。

作为优选，每个吸盘均通过一组第三方向运动组件与第二方向运动组件连接，所述第三方向运动组件工作带动吸盘做往复运动，所述第二方向运动组件通过带动第三方向运动组件往复运动实现带动吸盘往复运动，所述第三方向运动组件带动吸盘往复运动的运动方向垂直于第二方向运动组件带动吸盘往复运动的运动方向，所述第三方向运动组件带动吸盘往复运动的运动方向垂直于第一方向运动组件带动第二方向运动组件做往复运动的运动方向。第三方向运动组件、第一方向运动组件、第二方向运动组件、第四方向运动组件同时工作，吸盘的运动方向与导向部件的运动方向相反，在纸板的成形过程中，可减小导向部件的行程、缩短纸板成形的时间。

作为优选，所述第三方向运动组件为第一升降气缸，所述第一升降气缸的缸体固定在第二方向运动组件上，所述吸盘安装在第一升降气缸的活塞杆。

作为优选，所述第一方向运动组件包括滑动连接组件Ⅰ、桥接部件、两个第一直线气缸和两个载物板Ⅰ，两个第一直线气缸的活塞杆朝向相反，两个第一直线气缸的活塞杆之间通过桥接部件固定连接，两个载物板Ⅰ各安装在一个第一直线气缸的缸体上，所述滑动连接组件Ⅰ具有两个滑动连接的连接件Ⅰ，两个连接件Ⅰ相对滑动的方向与第一直线气缸的伸缩方向一致，其中一个连接件Ⅰ固定设置，所述载物板Ⅰ与另一个连接件Ⅰ连接。滑动连接组件Ⅰ对载物板Ⅰ起到支撑以及使载物板Ⅰ相对机体滑动的功能，这样第一直线气缸在垂直于其伸缩方向上就无需承载负载，具有保护第一直线气缸的作用，同时滑动连接组件Ⅰ对载物板Ⅰ起到引导滑动的作用。

作为优选，所述第四方向运动组件包括四组直线移动机构，在四组直线移动机构上各安装有一个导向部件。将第四方向运动组件设置成四组单独的直线移动机构，每组直线移动机构单独带动一个导向部件运动，便于与第一运动方向组件和第二运动方向组件配合。

作为优选，所述直线移动机构为第二升降气缸。

作为优选，固定设置的连接件Ⅰ为第一导轨，与载物板Ⅰ连接的连接件Ⅰ为第一滑块，所述第一导轨为两根且平行设置，两个第一直线气缸的伸缩方向平行于所述第一导轨的延伸方向。

作为优选，每组第二方向运动组件均包括滑动连接组件Ⅱ、两个第二直线气缸和两个载物板Ⅱ，两个第二直线气缸的缸体均固定在第一方向运动组件上，两个第二直线气缸的活塞杆朝向相反，其中一个载物板Ⅱ连接于一个第二直线气缸的活塞杆、另一个载物板Ⅱ连接于另一个第二直线气缸的活塞杆，所述滑动连接组件Ⅱ具有两个滑动连接的连接件Ⅱ，其中一个连接件Ⅱ与第一方向运动组件连接、另一个连接件Ⅱ与载物板Ⅱ连接，两个载物板Ⅱ均通过滑动连接组件Ⅱ实现相对第一方向运动组件滑动，载物板Ⅱ相对第一方向运动组件的滑动方向与第二直线气缸的伸缩方向一致。将载物板Ⅱ设置成与第一方向运动组件滑动连接的方式，使第一方向运动组件对载物板Ⅱ及载物板Ⅱ上负载起到支撑的作用，这样第二直线气缸在垂直于其伸缩方向上则没有负载，有利于保护第二直线气缸，同时第一方向运动组件对载物板Ⅱ起到引导滑动的作用。

作为优选，与第一方向运动组件连接的连接件Ⅱ为第二导轨，与载物板Ⅱ连接的连接件Ⅱ为第二滑块，所述载物板Ⅱ通过第二滑块与第二导轨滑动配合实现相对第一方向运动组件滑动。

有益效果：

本发明采用上述技术方案提供的一种纸板成形装置，通过第一方向运动组件、第二方向运动组件以及第四方向运动组件相互配合带动四个吸盘和四个引导板有序动作实现瓦楞纸板的自动成形，引导板在纸板成形过程中可以全程引导和控制纸板向预定方向折弯、可以提高纸板成形效率和良品率；而且将吸附和引导板集成在一起，使纸板成形装置的结构更为简化，可以提高纸板成形效率。

附图说明

图1为一体式纸板的一种结构示意图；

图2为图1所示一体式纸板折弯成形后的结构示意图；

图3为本发明中四个吸盘在散开状态下的结构示意图(图中第一导轨未示出)；

图4为图3所示结构的俯视图；

图5为图3所示结构的主视图；

图6为图3所示结构的左视图；

图7为本发明中四个吸盘在聚拢状态下的结构示意图(图中第一导轨未示出)；

图8为本发明的使用状态图。

具体实施方式

如图3至7所示为本发明一种纸板成形装置的一种实施例，该纸板成形装置安装在机架上，其包括第一方向运动组件、第二方向运动组件、第三方向运动组件、第四方向运动组件、吸盘3以及导向部件4。

第一方向运动组件包括第一导轨、第一滑块11、桥接部件5、第一直线气缸6和载物板Ⅰ1。第一直线气缸6为两个，两个第一直线气缸6的活塞杆均与桥接部件5固定连接，两个第一直线气缸6的活塞杆平行且相向设置，每个第一直线气缸6的缸体上均安装有一个载物板Ⅰ1，第一直线气缸6位于在载物板Ⅰ1的下方，在机架上设有两根水平且平行设置的第一导轨，载物板Ⅰ1底部的两侧各安装有一个第一滑块11，两个第一滑块11各与一根第一导轨滑动配合；工作时，两个第一直线气缸6同时收缩或同时伸出，两个第一直线气缸6同时收缩带动两个载物板Ⅰ1在水平方向上沿第一导轨相向运动，两个第一直线气缸6同时伸出带动两个载物板Ⅰ1在水平方向上沿第一导轨反向运动。

第二方向运动组件为两组，每组各安装在一个载物板Ⅰ1上，两组第二方向运动组件结构相同，下面以其中一组为例进行说明：该第二方向运动组件由两个第二直线气缸8和两个载物板Ⅱ2组成；两个第二直线气缸8的缸体均固定在载物板Ⅰ1上，两个第二直线气缸8的活塞杆朝向相反，每个第二直线气缸8的活塞杆上各安装有一个载物板Ⅱ2，在载物板Ⅰ1顶部设有水平设置且与第一导轨相垂直的第二导轨7，载物板Ⅱ底部设有第二滑块21，第二滑块21与第二导轨7滑动配合，载物板Ⅱ2通过第二滑块与第二导轨滑动配合实现与载物板Ⅰ1滑动连接；工作时，两个第二直线气缸8同时收缩或同时伸出，两个第二直线气缸8同时收缩时带动两个载物板Ⅱ2在水平方向上沿第二导轨7相向运动，两个第二直线气缸8同时伸出时带动两个载物板Ⅱ2在水平方向上沿第二导轨7反向运动，两个载物板Ⅱ的运动方向垂直于两个载物板Ⅰ的运动方向。

每个载物板Ⅱ2上均安装有一个吸盘3，四个吸盘3的工作面始终在同一水平面上，每个吸盘3均通过一组第三方向运动组件与第二方向运动组件连接，第三方向运动组件带动吸盘3做往复运动时的方向垂直于第二方向运动组件带动吸盘3做往复运动时的方向，并且第三方向运动组件带动吸盘3做往复运动的运动方向垂直于第一方向运动组件带动第二方向运动组件做往复运动的运动方向，第一方向运动组件和第二方向运动组件同时工作带动四个吸盘3向一中心位置聚拢。本实施例中，第三方向运动组件为第一升降气缸9，第一升降气缸9的缸体固定在载物板Ⅱ2上、活塞杆朝上，吸盘3安装在第一升降气缸的活塞杆，第二方向运动组件通过带动第一升降气缸9往复运动进而实现带动吸盘组件整体往复运动，第一升降气缸9工作带动吸盘3在竖直方向上做往复运动。

第四方向运动组件由四组直线移动机构组成，每组直线移动机构均为一个第二升降气缸10，其中两个第二升降气缸的缸体各与一个载物板Ⅰ1固定连接、另外两个第二升降气缸的缸体均与桥接部件5固定连接，四个第二升降气缸的活塞杆各安装有一个导向部件4，四个导向部件4以前述中心位置为中心呈辐射状分布，任意一个导向部件4均位于相邻两个吸盘之间，导向部件4采用竖直设置的引导板，引导板整体为板状结构、边缘的扁平的部位为作业部位，引导板安装在第二升降气缸10上，四个第二升降气缸10同时升降带动四个引导板在竖直方向上往复运动，相邻两个引导板之间呈垂直的位置关系，其中两个引导板板面的延伸方向垂直于第一方向运动组件的运动方向、另外两个引导板板面的延伸方向平行于第一方向运动组件的运动方向。

初始状态下，如图3所示，两个第一直线气缸6均处于伸出状态，两个第二直线气缸8均处于伸出状态，四个第一升降气缸9都处于伸出状态，四个第二升降气缸10都处于收缩状态，吸盘3处于散开状态，吸盘布局与瓦楞纸板在平展状态下其上支撑板01的布局相对应，所有引导板都低于吸盘工作面所在平面。使用时，瓦楞纸板放置在吸盘3上后，每个吸盘3对应一个支撑板01、每个引导板对应一个分隔板Ⅰ03和分隔板Ⅱ04之间的折痕位置；然后四个吸盘3吸附住四个支撑板01，接着，第一直线气缸6和第二直线气缸8同时收缩，四个吸盘3向中心位置聚拢，同时，第一升降气缸9缩回和第二升降气缸10伸出，四个吸盘3下降、四个引导板上升，由于引导板正对瓦楞纸板的压痕处，四个引导板上升与瓦楞纸板接触后开始顶推瓦楞纸板，相应的四个吸盘3表现为下拉瓦楞纸板，故在此过程中，在引导板顶推和吸盘3下拉瓦楞纸板的过程中瓦楞纸板顺势弯折，如此，瓦楞纸板向中心位置弯折并形成如图8所示的隔板结构。

除上述实施例外，本发明还有其他实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，如第一方向运动组件、第二方向运动组件采用双向气缸，第三方向运动组件、第四方向运动组件采用电动推杆等等，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (9)

1.一种纸板成形装置，其特征在于：包括第一方向运动组件、第二方向运动组件以及第四方向运动组件，所述第一方向运动组件上安装有两组第二方向运动组件，所述两组第二方向运动组件之间通过第一方向运动组件带动反向往复运动，所述第二方向运动组件上设有两个吸盘(3)，所述吸盘(3)通过第二方向运动组件带动反向往复运动，任意一个第二方向运动组件相对于第一方向运动组件的运动方向垂直于任意一个第二方向运动组件的吸盘(3)相对于该第二方向运动组件的运动方向；吸盘(3)通过第一方向运动组件、第二方向运动组件相交于一中心位置，所有吸盘(3)的工作面均在同一平面上；第四方向运动组件连接有四个围绕所述中心位置分布的导向部件(4)，任意一个导向部件(4)均位于两个吸盘(3)之间，所述导向部件(4)通过第四方向运动组件带动在垂直于吸盘(3)的工作面的方向上往复运动，所述导向部件(4)具有扁平的作业部位，相邻两个作业部位之间呈垂直的位置关系，其中两个作业部位的延伸方向垂直于第一方向运动组件的运动方向、另外两个作业部位的延伸方向平行于第一方向运动组件的运动方向。

2.根据权利要求1所述的一种纸板成形装置，其特征在于：每个吸盘均通过一组第三方向运动组件与第二方向运动组件连接，所述第三方向运动组件工作带动吸盘做往复运动，所述第三方向运动组件带动吸盘做往复运动的运动方向垂直于第二方向运动组件带动吸盘做往复运动的运动方向，所述第三方向运动组件带动吸盘做往复运动的运动方向垂直于第一方向运动组件带动第二方向运动组件做往复运动的运动方向。

3.根据权利要求2所述的一种纸板成形装置，其特征在于：所述第三方向运动组件为第一升降气缸(9)，所述第一升降气缸的缸体固定在第二方向运动组件上，所述吸盘(3)安装在第一升降气缸的活塞杆。

4.根据权利要求1所述的一种纸板成形装置，其特征在于：所述第一方向运动组件包括滑动连接组件Ⅰ、桥接部件(5)、两个第一直线气缸(6)和两个载物板Ⅰ(1)，两个第一直线气缸的活塞杆朝向相反，两个第一直线气缸的活塞杆之间通过桥接部件固定连接，两个载物板Ⅰ各安装在一个第一直线气缸的缸体上，所述滑动连接组件Ⅰ具有两个滑动连接的连接件Ⅰ，两个连接件Ⅰ相对滑动的方向与第一直线气缸的伸缩方向一致，其中一个连接件Ⅰ固定设置，所述载物板Ⅰ(1)与另一个连接件Ⅰ连接。

5.根据权利要求4所述的一种纸板成形装置，其特征在于：固定设置的连接件Ⅰ为第一导轨，与载物板Ⅰ(1)连接的连接件Ⅰ为第一滑块(11)，所述第一导轨为两根且平行设置，两个第一直线气缸(6)的伸缩方向平行于所述第一导轨的延伸方向。

6.根据权利要求1所述的一种纸板成形装置，其特征在于：所述第四方向运动组件包括四组直线移动机构，在四组直线移动机构上各安装有一个导向部件(4)。

7.根据权利要求6所述的一种纸板成形装置，其特征在于：所述直线移动机构为第二升降气缸(10)。

8.根据权利要求1所述的一种纸板成形装置，其特征在于：每组第二方向运动组件均包括滑动连接组件Ⅱ、两个第二直线气缸(8)和两个载物板Ⅱ(2)，两个第二直线气缸的缸体均固定在第一方向运动组件上，两个第二直线气缸的活塞杆朝向相反，其中一个载物板Ⅱ连接于一个第二直线气缸的活塞杆、另一个载物板Ⅱ连接于另一个第二直线气缸的活塞杆，所述滑动连接组件Ⅱ具有两个滑动连接的连接件Ⅱ，其中一个连接件Ⅱ与第一方向运动组件连接、另一个连接件Ⅱ与载物板Ⅱ(2)连接，两个载物板Ⅱ(2)均通过滑动连接组件Ⅱ实现相对第一方向运动组件滑动，载物板Ⅱ(2)相对第一方向运动组件的滑动方向与第二直线气缸的伸缩方向一致。

9.根据权利要求8所述的一种纸板成形装置，其特征在于：与第一方向运动组件连接的连接件Ⅱ为第二导轨(7)，与载物板Ⅱ连接的连接件Ⅱ为第二滑块(21)，所述载物板Ⅱ通过第二滑块与第二导轨滑动配合实现相对第一方向运动组件滑动。