CN105235278B - 一种自动制盒设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动制盒设备及方法，设备包括上糊机（10）、输送带（20）、成型机（30）、拼板机（40）、机架（50）。上糊机（10）位于设备最前端，用于供纸及给面纸上胶，输送带（20）一端靠近上糊机（10），另一端与成型机（30）相邻，用于将从上糊机（10）输出的上胶过后的面纸吸附并输送至成型机（30）下方面纸与内盒粘合处，拼板机（40）与输送带（20）平行或垂直布置，固定于机架（50）上，用于将一块长灰板与两块短灰板拼接成内盒，内盒与面纸粘合后进入成型机（30）。本发明不仅提供了一种复线生产模式，提高了生产效率，同时有效的规划了各功能模块的布局，减少设备的占用空间。

Description

一种自动制盒设备及方法

技术领域

本发明涉及包装盒生产技术领域，更具体涉及一种自动制盒设备及方法。

背景技术

随着市场经济的不断发展进步和人们生活水平的不断提高，对商品的包装要求也在不断增强，特别是电子消费品、装饰品和奢侈品等商品领域比如首饰盒、手机盒、酒盒、化妆品盒等礼品盒，与高品质商品相适应的高品质包装必不可少。精品盒的加工成型过程一般都采用面纸包覆内盒的方式，面纸是外层装饰材料，内盒为硬质纸板支撑结构，两者用胶水粘合。目前，天地盖型盒自动化包装设备已逐步取代人工操作，上糊机将面纸其中准备与内盒粘接的面涂上胶水（简称过胶），并置于吸风输送带上输送到定位机，定位机将贴角机或拼板机送来的成型灰板内盒精确地定位到面纸对应位置上，粘合定位，接着继续由吸风皮带将它们输送至成型机，成型机完成面纸包覆到内盒表面的操作，包括：刷边、打耳、折入等工位，最终形成成品。成型机单工位完成的工序多，且复杂，造成全系统生产效率难以进一步提高。

现有技术的天地盖型盒的自动化生产设备均采用单线程生产模式：面纸过胶送至定位机，贴角机或拼板机成型内盒也送至定位机，定位机将内盒定位到面纸上，接着送至成型机完成面纸包覆内盒形成成品。现有的设备加工速度最快为每分钟25个，客户普遍希望提高加工速度，但成型机的加工过程步骤较多，是提高速度的瓶颈工位，导致全系统加工效率不能进一步提高。现有技术各功能部套没有进行有效布局，上糊机、定位机、贴角机（或拼板机）、成型机相对位置较远，导致全套设备占地面积较大。

现有技术的内盒与面纸定位后又经过较长的输送带输送，再用抱盒机构将内盒与面纸组合抱入成型机加工位，面纸在此过程中仅依靠胶水粘接，很难控制内盒与面纸定位后不发生轻微的相对滑动，会对制盒质量稳定性造成不利影响。

发明专利公开CN103057162A “自动制盒机”采用传统的自动化生产线，单线生产，生产速度和效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提高天地盖型盒的加工速度和生产效率，并减少设备的占地面积。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动制盒设备，包括上糊机、输送带、成型机、拼板机、机架，上糊机位于设备最前端，用于供纸及给面纸上胶，输送带一端靠近上糊机，另一端与成型机相邻，用于将从上糊机输出的上胶过后的面纸吸附并输送至成型机下方面纸与内盒粘合处，拼板机与输送带平行或垂直布置，固定于机架上，用于将一块长灰板与两块短灰板拼接成内盒，内盒与面纸粘合后进入成型机。

优选地，该自动制盒设备还包括定位装置，用于将面纸与在拼板机中拼接成型的内盒粘合起来。

优选地，成型机包括大转盘装置、小转盘装置、刷边打耳机构、换手机构、铲边折入机构及出盒机构，大转盘装置位于成型机的前端，工作起始位置在拼板机处，由大转盘、大减速电机、四个升降主轴装置组成，四个升降主轴装置分别安装在大转盘的四个边上，通过升降主轴装置的上下运动将内盒带到加工高度位置以完成纸盒的加工，大减速电机为大转盘旋转提供动力，使大转盘每次旋转90度，配合四个升降主轴装置的上下运动，实现纸盒的复线加工，小转盘装置包括小转盘、小减速电机、四个柔性装夹装置，工作初始位置在换手机构处，柔性装夹装置将内盒进行柔性定位，小减速电机为小转盘的旋转提供动力，使小转盘每次旋转90度，内盒被换到所述小转盘装置上固定，之后小转盘旋转90度，将内盒输送至铲边折入机构处。

优选地，刷边打耳机构包括顶板、两个刷边滚筒、四个打耳气缸，升降主轴装置带着内盒及粘合的面纸下降，最终被顶板顶住，下降过程中，在两个刷边滚筒的作用下面纸的两长边与内盒长边贴合，之后在四个打耳气缸工作，完成面纸四个伸出边与内盒两短面贴合的动作。

优选地，换手机构包括两个短边刷边滚筒、换手底板，内盒下降过程，两个短边刷边滚筒将面纸两短边与内盒短边贴合，在此位置，内盒从所述大转盘装置上被换到所述小转盘装置上。

优选地，铲边折入机构包括冲模主轴装置、两个抱盒铝板、两个铲刀，两个抱盒铝板将内盒长边抱住，之后两个铲刀伸出，将面纸长边折叠，冲模主轴装置下降，将折叠的面纸与内盒长边内侧贴合，之后冲模主轴装置上升，脱离内盒，小转盘旋转，内盒被输送至另一铲边折入机构处，完成面纸短边与内盒短边内侧的粘合。

本发明还提供了一种自动制盒方法，包括以下步骤：

步骤一：面纸通过上糊机上胶，上胶后的面纸由输送带运输至面纸与内盒粘合处；

步骤二：拼板机将一块长灰板和两块短灰板拼接成内盒，拼接好的内盒通过成型机中的大转盘旋转运输至内盒与面纸粘合处；

步骤三：内盒下降与面纸粘合，之后面纸与内盒一起上升至运输位置，大转盘旋转，将内盒移至刷边打耳机构完成长边刷边、打耳工序；

步骤四：大转盘继续旋转，将内盒移动至换手机构完成短边刷边工序，并将内盒从大转盘装置转移至小转盘装置上；

步骤五：小转盘旋转，将内盒移动至铲边折入机构处完成长边铲边折入工序；

步骤六：小转盘继续旋转，将内盒移动至另一铲边折入机构完成短边铲边折入工序；

步骤七：小转盘旋转，成品纸盒被移动至出盒机构，由出盒输送带输送出设备。

本发明还提供了另一种自动制盒方法，包括以下步骤：

步骤一：面纸通过上糊机上胶，上胶后的面纸由输送带运输至面纸与内盒粘合处；

步骤二：拼板机将一块长灰板和两块短灰板拼接成内盒，拼接好的内盒通过成型机中的大转盘旋转运输至内盒与面纸粘合处；

步骤三：内盒下降与面纸粘合，之后面纸与内盒一起上升至运输位置，大转盘旋转，将内盒至下一工位完成长边刷边、打耳工序；

步骤四：大转盘继续旋转，将内盒移动至下一工位完成短边刷边工序，并将内盒从大转盘转移至抱盒机构；

步骤五：抱盒机构将内盒下降至铲刀位，成型机首先完成长边铲边折入，然后在同一位置完成短边铲边折入；

步骤六：成品纸盒通过抱盒机构移动至出盒位置。

与现有技术相比，本发明一方面在面纸包覆内盒的瓶颈工位采用复线程生产模式，提高了天地盖型盒自动生产设备的加工速度和生产效率，另一方面有效规划了各功能模块的布局，减少了设备的占用空间。

附图说明

图1为本发明的,一种自动制盒设备的结构示意图；

图2为本发明的一种自动制盒设备中的大转盘装置的示意图；

图3为本发明的一种自动制盒设备中的刷边打耳机构的示意图；

图4为本发明的一种自动制盒设备中的换手机构的示意图；

图5为本发明的一种自动制盒设备中的小转盘装置的示意图；

图6为本发明的第一实施例的一种自动制盒设备中的铲边折入机构的示意图；

图7为本发明的一种自动制盒设备中的出盒机构的示意图；

图8为本发明的第二实施例的一种自动制盒设备中的纸盒铲边成型机构的示意图；

图9为本发明的第一实施例的设备整体加工工艺流程图；

图10为本发明的第二实施例的设备整体加工工艺流程图；

其中：10—上糊机；20—输送带；30—成型机；311—升降主轴装置；312—大转盘；313—大减速电机；321—柔性装夹装置；322—小转盘；323—小减速电机； 331—刷边滚筒；332—顶板；333—打耳气缸；341—短边刷边滚筒；342—换手底板；35—铲边折入机构；351—抱盒铝板；352—铲刀；353—冲模主轴装置；

361—推盒机构；362—出盒输送带；40—拼板机；50—机架；60—纸盒铲边成型机构。

具体实施方式

下面根据附图对本发明做进一步说明。

实施例一

如图1，为本发明的其中一个实施例的一种自动制盒设备的结构示意图，该设备用于生产天地盖型盒，包括上糊机10、输送带20、成型机30、拼板机40、机架50。上糊机10位于自动制盒设备的最前端，输送带20一端靠近上糊机10，运输从上糊机10过来的涂胶面纸，另一端与成型机30相邻。拼板机40与输送带20平行或垂直布置，固定于机架50上。

上糊机10采用行业通用的结构，主要组成部分包括供纸机构、飞达机构以及上胶机构。供纸机构负责面纸的托送，飞达机构完成送纸动作，上胶机构包括两个大小不同的滚筒，两个滚筒实现面纸的上胶。上胶过后的面纸被吸附在输送带20上，并被运输至成型机30下方面纸与内盒粘合处，在此处通过定位装置将面纸与在拼板机40中拼接成型的内盒粘合起来。定位装置的结构及原理可参考申请人的另一发明专利申请2015106693376“一种包装盒的面纸与内盒的精确定位装置及方法”。

内盒在拼板机40中拼接成型。拼板机40的机构及原理可参考申请人的另一发明专利申请2015106875016“一种带自动上料的内盒成型装置及方法”。内盒由一块长灰板和两块短灰板拼组成，长灰板中间有两条折痕将灰板分为三个部分，分别对应内盒的底面和两较长侧面，两块短灰板对应内盒的两较短侧面。拼接时，拼板机40在长灰板上与小灰板连接处涂上胶水，两块短灰板被拼板机40移动至吸风内模两较短面，并被吸附在内模上，之后内模下降将长灰板沿折痕处折叠，通过内模吸风定位，长灰板将内模的底面和两较长侧面包覆，并用短时挤压方式完成内盒的拼接成型。

成型机30包括大转盘装置、小转盘装置、刷边打耳机构、换手机构、铲边折入机构及出盒机构。大转盘装置位于成型机30的前端。如图2，大转盘装置由升降主轴装置311（四个）、大转盘312、大减速电机313组成。四个升降主轴装置311分别安装在大转盘312的四个边上，通过升降主轴装置311的上下运动将内盒带到加工高度位置以完成纸盒的加工。大减速电机313为大转盘312旋转提供动力，使大转盘312每次旋转90度，配合四个升降主轴装置311的上下运动，实现纸盒的复线加工。大转盘装置工作起始位置在拼板机40处。拼板机40上方的升降主轴装置311辅助内盒的成型，之后大转盘312旋转90度，内盒被输送至位于输送带20上的涂胶面纸的正上方，通过定位装置完成内盒与面纸的粘合。大转盘312继续旋转，内盒及粘合的面纸被输送至刷边打耳机构的正上方。

如图3，刷边打耳机构包括顶板332、两个刷边滚筒331、四个打耳气缸333。升降主轴装置311带着内盒及粘合的面纸下降，最终被顶板332顶住。下降过程中，在两个刷边滚筒331的作用下面纸的两长边与内盒长边贴合。之后在四个打耳气缸333工作，完成面纸四个伸出边与内盒两短面贴合的动作。完成刷边、打耳之后，升降主轴装置311上升至运输位置，大转盘312继续转动，内盒来到换手机构处。

如图4，换手机构包括两个短边刷边滚筒341、换手底板342。内盒下降过程，两短边刷边滚筒341将面纸两短边与内盒短边贴合，在此位置，内盒从大转盘装置上被换到小转盘装置上。

如图5，小转盘装置包括柔性装夹装置321（四个）、小转盘322、小减速电机323。柔性装夹装置321将内盒进行柔性定位，小减速电机323为小转盘322的旋转提供动力，使小转盘322每次旋转90度。小转盘装置工作初始位置在换手机构处，此处内盒被换到小转盘装置上固定，之后小转盘322旋转90度，将内盒输送至铲边折入机构处。

如图6，铲边折入机构包括两个抱盒铝板351、两个铲刀352、冲模主轴装置353。两个抱盒铝板351将内盒长边抱住，之后两个铲刀352伸出，将面纸长边折叠，冲模主轴装置353下降，将折叠的面纸与内盒长边内侧贴合。之后冲模主轴装置353上升，脱离内盒，小转盘322旋转，内盒被输送至另一铲边折入机构处，完成面纸短边与内盒短边内侧的粘合。此时整个制盒动作全部完成，小转盘322继续转动，成型的纸盒被输送至出盒机构处。

如图7，出盒机构包括推盒机构361、出盒输送带362。小转盘322旋转后，成型的纸盒位于推盒机构361的前端，推盒机构361将纸盒推送到出盒输送带362上，纸盒最终由出盒输送带362输送出设备。

结合图9，本实施例中还提供了一种自动制盒方法，包括以下步骤：

步骤一：面纸通过上糊机10上胶，上胶后的面纸由输送带20运输至面纸与内盒粘合处。

步骤二：拼板机40将一块长灰板和两块短灰板拼接成内盒，拼接好的内盒通过成型机30中的大转盘312旋转运输至内盒与面纸粘合处。

步骤三：内盒下降与面纸粘合，之后面纸与内盒一起上升至运输位置，大转盘312旋转，将内盒移至刷边打耳机构。在此工位完成长边刷边、打耳工序。

步骤四：大转盘312继续旋转，将内盒移动至换手机构。在此工位完成短边刷边工序，并将内盒从大转盘装置转移至小转盘装置上。

步骤五：小转盘322旋转，将内盒移动至铲边折入机构处。在此工位完成长边铲边折入工序。

步骤六：小转盘322继续旋转，将内盒移动至另一铲边折入机构处。在此工位完成短边铲边折入工序，此时，纸盒的整个成型过程完成。

步骤七：小转盘322旋转，成品纸盒被移动至出盒机构，由出盒输送带362输送出设备。

实施例二

本发明的另一个实施例的一种自动制盒设备，在完成铲边折入之前的动作都与实施例一相同，差别在于铲边折入动作及之后。本实施例的铲边折入动作采用行业通用的纸盒铲边成型机构60完成，如图8。完成刷边的内盒用抱盒机构由转换平台移动到成型工位，内盒采用上层内模和下层内模双模装夹方式，上下层内模均由电机驱动，通过控制上下层内模电机的转动角度将内盒下降至铲刀位。长边铲刀和短边铲刀以及四个抱盒机头均位于同一水平面。抱盒机头首先将内盒长边抱住，下层内模从内部压紧盒体底部，上层内模出盒，两长边铲刀将面纸长边折叠，紧接着上层内模下降将折后的长边压入内盒，使其紧贴内盒长边内侧，完成长边折入动作。接着抱盒机头将内盒短边抱住，上层内模出盒，两短边铲刀将面纸短边折叠，上层内模再一次下降将折后的短边压入内盒，使其紧贴内盒短边内侧，完成短边折入动作。抱盒和铲刀动作均采用电机带动凸轮实现。在主轴下压的过程中，盒体底部始终用气缸顶住。折入工作完成后主轴升起，到达盒体搬运高度，此时上层内模先抽出盒体，下层内模后离开盒底，完成脱模工作。成品纸盒由出盒机构输送出设备之外。

结合图10，本实施例中还提供了一种自动制盒方法，包括以下步骤：

步骤一：面纸通过上糊机10上胶，上胶后的面纸由输送带20运输至面纸与内盒粘合处。

步骤二：拼板机40将一块长灰板和两块短灰板拼接成内盒，拼接好的内盒通过成型机30中的大转盘旋转运输至内盒与面纸粘合处。

步骤三：内盒下降与面纸粘合，之后面纸与内盒一起上升至运输位置，大转盘312旋转，将内盒至下一工位。在此工位完成长边刷边、打耳工序。

步骤四：大转盘312继续旋转，将内盒移动至下一工位，在此工位完成短边刷边工序，并将内盒从大转盘转移至抱盒机构。

步骤五：抱盒机构将内盒下降至铲刀位，成型机30首先完成长边铲边折入，然后在同一位置完成短边铲边折入在此工位纸盒的整个成型过程完成。

步骤六：成品纸盒通过抱盒机构移动至出盒位置。

虽然之前的说明和附图描述了本发明的实施例，应当理解在不脱离权利要求书所界定的本发明原理的精神和保护范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露的实施例仅用于说明而非限制，本发明的保护范围由权利要求书中技术方案及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。

Claims (8)

1.一种自动制盒设备，包括上糊机（10）、输送带（20）、成型机（30）、拼板机（40）、机架（50），其特征在于：所述上糊机（10）位于设备最前端，用于供纸及给面纸上胶，所述输送带（20）一端靠近所述上糊机（10），另一端与所述成型机（30）相邻，用于将从所述上糊机（10）输出的上胶过后的面纸吸附并输送至所述成型机（30）下方面纸与内盒粘合处，所述拼板机（40）与所述输送带（20）平行或垂直布置，固定于所述机架（50）上，用于将一块长灰板与两块短灰板拼接成内盒，内盒与面纸粘合后进入所述成型机（30）。

2.如权利要求1所述的自动制盒设备，其特征在于：还包括定位装置，用于将面纸与在所述拼板机（40）中拼接成型的内盒粘合起来。

3.如权利要求1或2所述的自动制盒设备，其特征在于：所述成型机（30）包括大转盘装置、小转盘装置、刷边打耳机构、换手机构、铲边折入机构及出盒机构，所述大转盘装置位于所述成型机（30）的前端，工作起始位置在所述拼板机（40）处，由大转盘（312）、大减速电机（313）、四个升降主轴装置（311）组成，所述四个升降主轴装置（311）分别安装在所述大转盘（312）的四个边上，通过所述升降主轴装置（311）的上下运动将内盒带到加工高度位置以完成纸盒的加工，所述大减速电机（313）为所述大转盘（312）旋转提供动力，使所述大转盘（312）每次旋转90度，配合所述四个升降主轴装置（311）的上下运动，实现纸盒的复线加工，所述小转盘装置包括小转盘（322）、小减速电机（323）、四个柔性装夹装置（321），工作初始位置在所述换手机构处，所述柔性装夹装置（321）将内盒进行柔性定位，所述小减速电机（323）为所述小转盘（322）的旋转提供动力，使所述小转盘（322）每次旋转90度，内盒被换到所述小转盘装置上固定，之后所述小转盘（322）旋转90度，将内盒输送至所述铲边折入机构处。

4.如权利要求3所述的自动制盒设备，其特征在于：所述刷边打耳机构包括顶板（332）、两个刷边滚筒（331）、四个打耳气缸（333），所述升降主轴装置（311）带着内盒及粘合的面纸下降，最终被所述顶板（332）顶住，下降过程中，在所述两个刷边滚筒（331）的作用下面纸的两长边与内盒长边贴合，之后在所述四个打耳气缸（333）工作，完成面纸四个伸出边与内盒两短面贴合的动作。

5.如权利要求3所述的自动制盒设备，其特征在于：所述换手机构包括两个短边刷边滚筒（341）、换手底板（342），内盒下降过程，所述两个短边刷边滚筒（341）将面纸两短边与内盒短边贴合，在此位置，内盒从所述大转盘装置上被换到所述小转盘装置上。

6.如权利要求3所述的自动制盒设备，其特征在于：所述铲边折入机构包括冲模主轴装置（353）、两个抱盒铝板（351）、两个铲刀（352），所述两个抱盒铝板（351）将内盒长边抱住，之后所述两个铲刀（352）伸出，将面纸长边折叠，所述冲模主轴装置（353）下降，将折叠的面纸与内盒长边内侧贴合，之后所述冲模主轴装置（353）上升，脱离内盒，所述小转盘（322）旋转，内盒被输送至另一铲边折入机构处，完成面纸短边与内盒短边内侧的粘合。

7.一种自动制盒方法，包括以下步骤：

步骤一：面纸通过上糊机（10）上胶，上胶后的面纸由输送带（20）运输至面纸与内盒粘合处；

步骤二：拼板机（40）将一块长灰板和两块短灰板拼接成内盒，拼接好的内盒通过成型机（30）中的大转盘（312）旋转运输至内盒与面纸粘合处；

步骤三：内盒下降与面纸粘合，之后面纸与内盒一起上升至运输位置，大转盘（312）旋转，将内盒移至刷边打耳机构完成长边刷边、打耳工序；

步骤四：大转盘（312）继续旋转，将内盒移动至换手机构完成短边刷边工序，并将内盒从大转盘装置转移至小转盘装置上；

步骤五：小转盘（322）旋转，将内盒移动至铲边折入机构处完成长边铲边折入工序；

步骤六：小转盘（322）继续旋转，将内盒移动至另一铲边折入机构完成短边铲边折入工序；

步骤七：小转盘（322）旋转，成品纸盒被移动至出盒机构，由出盒输送带（362）输送出设备。

8.一种自动制盒方法，包括以下步骤：

步骤一：面纸通过上糊机（10）上胶，上胶后的面纸由输送带（20）运输至面纸与内盒粘合处；

步骤二：拼板机（40）将一块长灰板和两块短灰板拼接成内盒，拼接好的内盒通过成型机（30）中的大转盘旋转运输至内盒与面纸粘合处；

步骤三：内盒下降与面纸粘合，之后面纸与内盒一起上升至运输位置，大转盘（312）旋转，将内盒至下一工位完成长边刷边、打耳工序；

步骤四：大转盘（312）继续旋转，将内盒移动至下一工位完成短边刷边工序，并将内盒从大转盘转移至抱盒机构；

步骤五：抱盒机构将内盒下降至铲刀位，成型机（30）首先完成长边铲边折入，然后在同一位置完成短边铲边折入；

步骤六：成品纸盒通过抱盒机构移动至出盒位置。