CN105619887B - 内盒成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内盒成型装置及方法，用于生产具有内衬的内盒，其中，内盒成型装置包括升降组件和模具组件；所述模具组件包括安装在所述升降组件上的动模、与所述动模相对设置的定模以及围绕所述定模设置的辅模和辅模驱动结构；所述升降组件带动所述动模与所述定模上的和所述动模相对的端面压紧，所述辅模驱动结构推动所述辅模与所述动模和所述定模的侧面压紧。本发明中的内盒成型装置及方法，可用于制作不同形状和尺寸的具有内衬的方形内盒，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

内盒成型装置及方法

技术领域

本发明涉及纸盒成型设备领域，尤其涉及一种内盒成型装置及方法。

背景技术

在现有技术中，方形包装盒，如鞋盒、香烟盒等，都是先制成方形内盒，然后，在内盒的外表面粘贴印刷有装饰图案的面纸以制成。具体的，如图1所示的内盒3是通过如图2所示的底盒板31和如图3所示的内衬板32制成。

结合图2，底盒板31包括方形底板310以及围绕在底板310四边并分别与底板310一体连接的右围板311、前围板312、左围板313、后围板314。将前述各围板沿虚线弯折至与底板310垂直，以制成方形底盒的雏形。

结合图3，内衬板32包括依次一体连接的第一衬板321、第二衬板322、第三衬板323和第四衬板324，且第一衬板321和第三衬板323与右围板311和左围板313尺寸相匹配，第二衬板322和第四衬板324与前围板312和后围板314尺寸相匹配。将内衬板32的首尾相接按虚线折叠围成方框状，即将第一衬板321与第四衬板324的两边边缘相抵接。

在前述各围板的内侧涂上胶水或在内衬板32的外侧涂上胶水，然后，将内衬板32套设并粘贴在方形底盒的内侧面212上，以制成内盒3。其中，第一衬板321或第三衬板323与右围板311或左围板313相贴合，且内衬板32的长侧边与底板310贴合抵接。

然而，在目前内盒3的生产过程中，底盒板31的折叠、内衬板32的围合以及底盒板31与内衬板32之间的粘合，都是通过手工来完成的。这一手工制造内盒3的过程具有以下不足：

1.底盒板31与内衬板32之间定位较难，生产者在手工生产过程中，容易因生产者定位不准而导致底板310与内衬板32的长侧边之间出现较大间隙，从而大大降低了成品率。

2.由于胶水干透粘紧需要一定时间，而在手工压紧各围板与内衬板32的过程中，可能会因胶水过量且慢干而导致内衬板32相对于各围板出现滑动走位的现象，同样也降低了成品率。

3.手工流水线生产的过程中，平均制成一个内盒3需要六个人配合完成，人工成本较高、耗时长且成品率和生产效率都较为低下。

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，提供一种内盒成型装置及方法，可用于制作不同形状和尺寸的具有内衬的方形内盒，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：提供一种内盒成型装置，用于生产具有内衬的内盒，包括升降组件和模具组件；所述模具组件包括安装在所述升降组件上的动模、与所述动模相对设置的定模以及围绕所述定模设置的辅模和辅模驱动结构；所述升降组件带动所述动模与所述定模上的和所述动模相对的端面压紧，所述辅模驱动结构推动所述辅模与所述动模和所述定模的侧面压紧。

在本发明所提供的实施例中，所述内盒成型装置还包括用于通过调节所述升降组件的位置来使所述动模与所述定模保持正对的调节组件，所述升降组件安装在所述调节组件上。

在本发明所提供的实施例中，所述内盒成型装置还包括用于承载所述调节组件和所述升降组件的支撑组件，所述调节组件安装在所述支撑组件上。

在本发明所提供的实施例中，所述支撑组件包括支撑平台以及用于支撑和固定所述支撑平台的立柱；所述调节组件包括至少一对相对设置的挡块、两端分别与所述挡块相连的导轨、可滑动的套设在所述导轨上的滑块以及用于限制所述滑块移动的限位件；所述挡块安装在所述支撑平台上，所述升降组件与所述滑块固定连接。

在本发明所提供的实施例中，所述滑块上开设有供所述导轨穿过的滑动通孔以及从所述滑块的表面延伸至与所述滑动通孔相连通的限位孔；所述限位孔上开设有内螺纹结构，所述限位件上开设有相匹配的外螺纹结构，用于将所述限位件旋入所述限位孔内直至抵在所述导轨上，以限制所述滑块沿所述导轨的延伸方向移动。

在本发明所提供的实施例中，所述升降组件包括驱动部和升降杆，所述升降杆的一端与所述驱动部相连，所述升降杆的另一端与所述动模相连。

在本发明所提供的实施例中，所述动模的侧面上设置有弹性防护结构，所述弹性防护结构包括与所述动模表面相抵的弹片和用于弹性固定所述弹片的弹性紧固件。

在本发明所提供的实施例中，所述辅模驱动结构包括导向套、辅助导杆以及用于驱动所述辅助导杆的辅助驱动器；所述导向套上开设有导向通孔，所述辅助导杆可移动的穿过所述导向通孔，且所述辅助导杆的一端与所述辅助驱动器相连，另一端与所述辅模相连。

在本发明所提供的实施例中，所述内盒成型装置还包括用于控制所述升降组件和所述辅模驱动结构工作的控制机构以及用于承载和安装所述控制机构、所述升降组件和所述模具组件的机架。

本发明还提供了一种基于如前所述的内盒成型装置的内盒成型方法，包括如下步骤：

S1、将所述动模固定在所述升降组件上，将所述定模与所述动模相对设置，将多个所述辅模分别安装在围绕所述定模设置的所述辅模驱动结构上；

S2、将用于生产所述内盒的底盒板中的各围板沿底板的边缘折叠，并将所述底盒板放置在所述定模上，使所述底板与所述定模的端面贴合；将用于生产所述内盒的内衬板绕设在所述动模的侧面上；

S3、首先，所述升降组件带动所述动模与所述定模的端面压紧；然后，所述辅模驱动结构推动所述辅模与所述动模和所述定模的侧面压紧；最后，所述升降组件和所述辅模驱动结构带动所述动模和所述辅模分别沿远离所述定模的方向移动，以取出成型后的所述内盒。

实施本发明所提供的内盒成型装置及方法，具有以下有益效果：辅模与动模和定模的侧面夹紧底盒板的各围板与内衬板，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；将内衬板绕设在与之尺寸相匹配的动模上，以升降组件来实现将内衬板套设在底盒板内，既能解决底盒板与内衬板之间定位难的问题，还能进一步提高自动化程度和成品率；故采用本装置及方法能显著提高生产的自动化程度、节省人工成本、提高生产效率和成品率。

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是内盒的结构示意图；

图2是底板的结构示意图；

图3是内衬板的结构示意图；

图4是本发明一具体实施例中的内盒成型装置的立体图；

图5是图4中成型机构的立体图；

图6是图4中成型机构的另一立体图；

图7是图4中成型机构的俯视图；

图8是图4中动模组件的立体图；

图9是图4中定模的立体图；

图10是图4中辅模组件的立体图；

图11是图4中第一辅模的立体图。

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4所示，本发明提供了一种用于制造如图1所示的内盒3的内盒成型装置，该装置包括机架1以及安装在机架1上的成型机构2和控制机构(图中未示出)

本实施例中的机架1为简单的框架结构，包括用于安装成型机构2的工作平台11和用于安装控制机构的安装平台12。可以理解的是，机架1也可以是四面围合的箱体结构，以提高安全性，控制机构可以固定在安装平台12上或悬挂固定在箱体四周上，在此不作具体限定。

优选的，工作平台11上设有用于安装成型机构2的凹部111，以区分成型区域和用于放置杂物及原料的区域，有利于在保护成型机构2的同时还方便对工作平台11进行清理。

结合图5所示，成型机构包括模具组件、支撑组件、调节组件26和升降组件27。

其中，模具组件包括动模21、与动模21相对设置的定模22以及围绕定模22设置的辅模23和辅模驱动结构；支撑组件包括立柱24和支撑平台25。立柱24的一端垂直固定在凹部111上，另一端与支撑平台25连接以固定和支撑该支撑平台25，调节组件26安装在支撑平台25上并与升降组件27相连；动模21安装在升降组件27的端部，定模22固定在凹部111上，辅模23与辅模驱动结构相连，辅模驱动结构安装在工作平台11上。

立柱24用于可靠的撑起支撑平台25、调节组件26、升降组件27以及固定在升降组件27上的动模21。在本实施例中，支撑平台25为长方体结构，在靠近其四角的位置开设有通孔，以用于与立柱24连接。

立柱24与支撑平台25的连接方式有多种，比如，在立柱24的端面上开设螺纹孔以通过螺纹紧固件来实现两者的可拆卸连接；或从立柱24的端面上延伸出一固定杆，以过盈配合的方式穿过并卡设固定在支撑平台25四角的通孔内；或者以一体成型的方式制造立柱24与支撑平台25，具体的连接方式在此不作限定，只要能确保两者能可靠连接，不会因出现晃动而影响成型精度。

升降组件27分别与调节组件26和动模21连接，用于使动模21沿垂直于工作平台11的方向作升降运动，实现动模21与定模22的抵接合模。升降组件27包括驱动部271、升降杆272和固定块273。

在本实施例中，升降组件27采用气缸驱动，故还包括与驱动部271相连通的管道274。

驱动部271为中空密闭的气缸，其固定在调节组件26上，可通过调节组件26实现升降组件27相对于支撑平台25的左右移动，以确保固定在升降组件27端部的动模21能与定模22准确对接。

升降杆272位于驱动部271内的一端设有与驱动部271内壁贴合的活塞结构，其另一端与固定块273固定连接。驱动部271被升降杆272上的活塞结构分隔为两个密闭腔体，这两个密闭腔体分别通过管道274与控制机构中的气动控制组件相连，以实现升降杆272沿垂直于工作平台11的方向作往返运动。

可以理解的是，用于实现升降组件中升降杆272的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，驱动部271应采用电机来替代，这种以电动驱动来实现升降的方式可参考现有技术，在此不再详细介绍。

结合图6和图7，调节组件26安装在支撑平台25上，用于左右调节升降组件27的位置，调节组件26包括至少一对相对设置的挡块261、位于这对挡块261之间且两端分别与该对挡块261相连的导轨262、可滑动的套设在导轨262上的滑块263。

该对挡块261在相对的表面开设有用于固定导轨262的安装孔264，挡块261之间的间距为一确定值并限定了滑块263的滑移范围。可以理解的是，挡块261的对数以及每对挡块261上可安装的导轨262的个数在此不受具体限定。

滑块263为L形结构，包括相互垂直连接的滑动部263a和连接部263b。优选的，滑动部263a和连接部263b为一体成型。

滑动部263a位于相对设置的挡块261之间，其与挡块261相对的侧面上开设有贯穿自身的滑动通孔263c，以供导轨262穿过。滑动部263a在远离并平行于支撑平台25的顶面上开设有与滑动通孔263c相贯通的限位孔263d。

连接部263b用于连接滑动部263a与升降组件27中的驱动部271，驱动部271与连接部263b的邻接面贴合且垂直于支撑平台25。连接部263b上开设有用于固定驱动部271的固定通孔263e，可通过螺纹紧固件(图中未示出)来连接升降组件27和滑块263。可以理解的是，具体的连接方式并不限于螺纹连接，还可以是卡设固定等其他可拆卸的连接方式。

导轨262的外径与滑动通孔263c相匹配，以确保其能穿过滑动通孔263c且滑动部263a能沿导轨262的延伸方向移动。导轨262的两端可采用螺纹连接、卡设连接等多种连接方式分别固定在相对的挡块261上。

在对滑块263进行滑动调节后，可以通过限位件(图中未示出)来固定滑块263，以避免滑块263在升降组件27的升降过程中沿导轨262的延伸方向继续滑移而造成的成型精度不准。

在本实施例中，限位孔263d的内壁面上开设有内螺纹结构，限位件的一端开设有与之相匹配的外螺纹结构，将限位件旋入限位孔263d内直至紧抵在导轨262上，以限制滑块的移动，保持调节后的状态。

限位件可通过常用的螺纹紧固件来实现，优选的，限位件包括供使用者操作的手持部和与所述手持部垂直连接的顶紧部，所述外螺纹结构位于顶紧部上远离手持部的端部。

在调节好滑块263的位置后，将限位件的顶紧部插入限位孔263d内并旋紧，使顶紧部的端面压紧在滑动通孔263c内的导轨262的外壁上，直至滑块263无法沿导轨262移动。此时，滑块263被固定安装在支撑平台25上。若需要进一步调节滑块263相对于支撑平台25的位置，则松开限位件使顶紧部与导轨262分离；此时，滑块263可沿导轨262的延伸方向自由移动以便于对滑块263的位置进行调节。

优选的，顶紧部的端面与导轨262的外壁上分别设置有用于增大摩擦力的滚花结构，以确保在限位件压紧导轨262时，能可靠避免滑块263继续沿导轨262滑移，确保滑块263保持在调节后的位置。

如图8所示，动模21为与内盒3的尺寸相匹配的方形结构，可通过固定块273与升降杆272相连或直接与升降杆272相连，随着升降杆272的升降往返运动而完成与定模22的合模和分离。

结合图1和图3，在生产时，需要将内衬板32绕设固定在动模21的侧面212上，围成方框状结构；即使第一衬板321和第三衬板323与动模21中较短的侧面212相贴合，使第二衬板322和第四衬板324与动模21中较长的侧面212相贴合。

将内衬板32固定在动模21的侧面212上的实现方法有多种，具体可采用真空吸附固定、磁性吸附固定、粘贴固定等。

真空吸附固定是指将动模21制成中空结构，其侧面212上还开设有若干通气孔，将内衬板32绕设在动模21的侧面212时，采用吸气装置对动模21进行抽真空，减少动模21内腔的压强，使内衬板32吸附固定在侧面212上。磁性吸附固定是指分别在内衬板32和动模21的侧面212中内嵌磁铁，通过两者间的磁性吸附力固定内衬板32。粘贴固定即在侧面212上设置若干粘性固定点以固定内衬板32。

优选的，动模21的高度与内衬板32的宽度相同或动模21的侧面212上设置有定位结构(图中未示出)，比如限位凸起，在便于操作人员定位的同时还能有效确保在成型过程中，内衬板32的边缘与底板310贴合，提高成品率。

优选的，动模21在顶面211与侧面212相交的位置上设置有弹性防护结构，该弹性防护结构包括呈L形的弹片281和用于将弹片281弹性固定在动模21顶面211上的弹性紧固件282。其中，弹片281具有相互垂直且一体成型的两部分，并分别与动模21的顶面211和侧面212相抵。

当动模21与定模22沿垂直于工作平台11的方向抵接合模时，该弹性紧固件282和弹片281中与顶面211贴合的部位配合可起到缓冲作用，以延长模具的使用寿命；当辅模23沿平行于工作平台11的方向与动模21的侧面212相抵时，弹片281中与侧面212贴合的部位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，确保围板与内衬板32可靠粘贴。

如图9所示，定模22为与动模21相匹配的方形结构，包括端面221和侧面222，考虑到内盒3中围板与内衬板32自身的厚度，定模22的尺寸略大于动模21，定模22固定在凹部111上并与动模21正对设置。

图5和图7结合图10所示，本实施例中围绕定模22的各边分别对应设置有辅模23以及用于驱动辅模23作往返运动的辅模驱动结构,以用于与动模21和定模22配合，将底盒板31中的各围板与内衬板32贴合粘紧。

优选的，辅模23的长度与其所正对的定模侧边的长度相同，以避免各辅模23之间发生干涉；其往返移动的方向与动模21和定模22的侧面相垂直。

辅模驱动结构包括导向套231、辅助导杆232以及内置于工作平台11内的辅助驱动器(图中未示出)，在本实施例中，辅助驱动器为气缸驱动，其结构与前述升降组件27相类似，同样可以理解的是，该辅助驱动器也可以采用电机驱动，在此不再赘述。

结合图11，导向套231固定在凹部111上，其上开设有供辅助导杆232穿过的导向通孔233，导向通孔233沿辅模23的移动方向延伸。

辅助导杆232的一端与辅助驱动器相连，另一端与辅模23可拆卸的连接，以便于根据内盒3的形状和大小更换辅模23。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。

可以理解的是，当内盒3为三角形、五边形或其他多边形结构时，动模21和定模22的形状作适应性变化，同时，辅模23的形状和个数也会适应性增减。同样，当内盒3为圆形或其他变化结构时，也可以通过对动模21、定模22以及辅模23进行适应性调整来实现，故本发明并不限于制作本实施例中的四边形的内盒3，还适用于相关变化结构。

控制机构(图中未示出)包括用于控制成型机构2开启和关闭的开关、用于实现成型机构2各项功能的电路板和驱动控制器等。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。

采用本发明所提供的内盒成型装置来制造内盒3的方法简述如下：

S1、模具组件的选择和安装：

S11、根据内盒3的大小和尺寸选择合适的动模21、定模22和辅模23；

S12、将动模21固定在升降杆272的端部，将定模22和辅模23固定在工作平台11上，使各辅模23围绕定模22设置且分别与定模22的侧面平行正对，即每一辅模23均与其所正对的定模22的侧面保持一确定间距；

S13、通过调节组件26来调整升降组件27的位置，使动模21与定模22沿垂直于工作平台11的方向正对。

S2、底盒板31和内衬板32的固定：将底盒板31中的各围板沿图2中的虚线折叠并将底盒板31放置在定模22上，使底板310与定模22的顶面贴合；将内衬板32绕设固定在动模21的侧面212上；

S3、合模成型：

S31、压下开关，控制机构中的驱动控制器控制升降组件27开始工作，使升降杆272带动动模21向定模22移动直至与定模22的端面贴合；

S32、控制机构中的驱动控制器驱动辅助驱动器开始工作，使辅助导杆232推动辅模23向动模21与定模22的侧面移动直至将底盒板31的各围板与内衬板32压紧贴合；

S33、控制机构中的驱动控制器控制升降杆272和辅助导杆232反向移动，使动模21和辅模23分别沿远离定模22的方向移动，取出制得的内盒3。

值得指出的是，胶水的涂覆在步骤S3执行之前即可，可以是涂覆在底盒板31或内衬板32上，也可以在两者上均涂覆适量胶水，在此不作具体限定。

综上，本发明所提供的内盒成型装置及方法具有以下有益效果：辅模与动模和定模的侧面夹紧底盒板的各围板与内衬板，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；将内衬板绕设在与之尺寸相匹配的动模上，以升降组件来实现将内衬板套设在底盒板内，既能解决底盒板与内衬板之间定位难的问题，还能进一步提高自动化程度和成品率。

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 (7)

1.一种内盒成型装置，用于生产具有内衬的内盒(3)，其特征在于，包括升降组件(27)和模具组件；

所述模具组件包括安装在所述升降组件(27)上的动模(21)、与所述动模(21)相对设置的定模(22)以及围绕所述定模(22)设置的辅模(23)和辅模驱动结构；

所述升降组件(27)带动所述动模(21)与所述定模(22)上的和所述动模(21)相对的端面压紧，所述辅模驱动结构推动所述辅模(23)与所述动模(21)和所述定模(22)的侧面压紧，

还包括用于通过调节所述升降组件(27)的位置来使所述动模(21)与所述定模(22)保持正对的调节组件(26)，所述升降组件(27)安装在所述调节组件(26)上，

还包括用于承载所述调节组件(26)和所述升降组件(27)的支撑组件，所述调节组件(26)安装在所述支撑组件上，

所述支撑组件包括支撑平台(25)以及用于支撑和固定所述支撑平台(25)的立柱(24)；

所述调节组件(26)包括至少一对相对设置的挡块(261)、两端分别与所述挡块(261)相连的导轨(262)、可滑动的套设在所述导轨(262)上的滑块(263)以及用于限制所述滑块(263)移动的限位件；所述挡块(261)安装在所述支撑平台(25)上，所述升降组件(27)与所述滑块(263)固定连接。

2.根据权利要求1所述的内盒成型装置，其特征在于，所述滑块(263)上开设有供所述导轨(262)穿过的滑动通孔(263c)以及从所述滑块(263)的表面延伸至与所述滑动通孔(263c)相连通的限位孔(263d)；

所述限位孔(263d)上开设有内螺纹结构，所述限位件上开设有相匹配的外螺纹结构，用于将所述限位件旋入所述限位孔(263d)内直至抵在所述导轨(262)上，以限制所述滑块(263)沿所述导轨(262)的延伸方向移动。

3.根据权利要求1所述的内盒成型装置，其特征在于，所述升降组件(27)包括驱动部(271)和升降杆(272)，所述升降杆(272)的一端与所述驱动部(271)相连，所述升降杆(272)的另一端与所述动模(21)相连。

4.根据权利要求1所述的内盒成型装置，其特征在于，所述动模(21)的侧面(212)上设置有弹性防护结构，所述弹性防护结构包括与所述动模(21)表面相抵的弹片(281)和用于弹性固定所述弹片(281)的弹性紧固件(282)。

5.根据权利要求1所述的内盒成型装置，其特征在于，所述辅模驱动结构包括导向套(231)、辅助导杆(232)以及用于驱动所述辅助导杆(232)的辅助驱动器；

所述导向套(231)上开设有导向通孔(233)，所述辅助导杆(232)可移动的穿过所述导向通孔(233)，且所述辅助导杆(232)的一端与所述辅助驱动器相连，另一端与所述辅模(23)相连。

6.根据权利要求1所述的内盒成型装置，其特征在于，还包括用于控制所述升降组件(27)和所述辅模驱动结构工作的控制机构以及用于承载和安装所述控制机构、所述升降组件(27)和所述模具组件的机架(1)。

7.一种基于权利要求1所述的内盒成型装置的内盒成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将所述动模(21)固定在所述升降组件(27)上，将所述定模(22)与所述动模(21)相对设置，将多个所述辅模(23)分别安装在围绕所述定模(22)设置的所述辅模驱动结构上；

S2、将用于生产所述内盒(3)的底盒板(31)中的各围板沿底板(310)的边缘折叠，并将所述底盒板(31)放置在所述定模(22)上，使所述底板(310)与所述定模(22)的端面贴合；将用于生产所述内盒(3)的内衬板(32)绕设在所述动模(21)的侧面(212)上；

S3、首先，所述升降组件(27)带动所述动模(21)与所述定模(22)的端面压紧；然后，所述辅模驱动结构推动所述辅模(23)与所述动模(21)和所述定模(22)的侧面压紧；最后，所述升降组件(27)和所述辅模驱动结构带动所述动模(21)和所述辅模(23)分别沿远离所述定模(22)的方向移动，以取出成型后的所述内盒(3)。