CN106275612B - 一种用于纸箱自动包装的装置 - Google Patents

Abstract

该发明公开了一种用于纸箱自动包装的装置，属于机械设计领域。本发明纸箱自动包装工作台融合了手工包装和传统流水线包装作业机械的优点，采用一系列简的机械装置实现纸箱的折叠封箱和封箱，并且体积小质量轻。我们在设计的过程中对人手工包装的动作进行了分解，将其中的多数任务交由我们的装置来完成，使人在包装工作中的工作强度得到了极大的减轻，并且通过人机的联合作业实现了包装作业的快速高效，极大的提高了包装的工作效率。

Description

一种用于纸箱自动包装的装置

技术领域

本发明属于机械设计领域，涉及实现纸箱自动折叠和自动封箱的装置。

背景技术

现有包装机械大都追求功能完整，满足大客户要求，适用于流水化生产，不适于大多数中小型电商和初期创业者。以ZIYOUPACK的ZY-09A开箱成型机为例，虽可以流水自动作业，但官方售价55800元(不含运费)足以令人止步；并且需使用压缩空气才能工作。其打包能力为600箱/小时，对于小批量作业生产力过剩；而且创业初期的创业者一般不会有资金去购置或租借大的车间或库房，所以对于这些创业者节省库存十分重要。而这台开箱成型机的尺寸达 2000*1900*1200mm，重360kg。并且仅仅只是商品包装中的纸箱成型部分体积，并未加上商品放置和箱体封装，就现有的自动化包装机械，整条流水线的价格和体积明显不适用于小型电商尤其是创业初期的电商。正是因为全自动包装机械的有这些缺点，现在许多电商(包括京东亚马逊等大型电商)基本都采用全手工包装的方式，包装速度慢，人工成本高，劳动强度大，工作效率低，商品包装成了阻碍这些电商发展的一个巨大因素。

发明内容

本发明解决现有包装机存在的尺寸大，重量大，价格贵，噪声大，功率大，不环保的技术问题，设计出一种用于纸箱自动包装的装置。

本发明的技术方案为一种用于纸箱自动包装的装置，该装置包括：支撑架(3)、纸箱折叠装置(1)、胶带粘贴装置(2)、传送带(4)；所述纸箱折叠装置和胶带粘贴装置分别一左一右设置于支撑架内部，传送带设置于纸箱折叠装置(1)、胶带粘贴装置(2)的下部用于运送纸箱；所述纸箱折叠装置包括四个折叠支架，其中靠近胶带粘贴装置的折叠支架(1-1)可左右平动，用于挪出当纸箱折叠后将纸箱送入胶带粘贴装置中的通道，其余折叠支架可通过平行滑动从而相互聚拢或打开以适配纸箱的大小；所述每个折叠支架上包括下底面折叠机构(1-6)和顶面折叠机构(1-7)，所述下底面折叠机构通过设置于对应折叠支架上的丝杆(1-5)上下移动，实现对纸箱底面纸板的折叠，所述顶面折叠机构为倾斜设置于对应折叠支架上端的可伸缩弹簧杆，伸出弹簧杆以推动纸箱上顶面纸板实现其折叠；所述胶带粘贴装置包括上、下胶带粘贴机构(2-1、2-2)，其结构完全相同，所述上或下胶带粘贴机构包括：剪式升降机构(2-1-1)、粘贴移动架(2-1-2)、胶带放置机构(2-1-3)，所述剪式升降机构一端设置于支撑架上，另一端设置于粘贴移动架上；所述粘贴移动架为环形框架；所述胶带放置机构包括：胶带放置架(2-2-1)，前、后胶带绕制桶(2-2-2)，设置于前胶带绕制桶上的刀片(2-2-3)，前、后胶带绕制桶与胶带放置架弹性连接，受力时可向胶带放置架方向压缩；所述胶带放置机构设置于粘贴移动架环形框架的中间空挡处，前、后胶带绕制桶初始位置高于粘贴移动架环形框架平面。

进一步的，所述折叠支架(1-1)上下各在其平移方向上设置一导轨，折叠支架中部设置一可转动的齿轮，延导轨方向上设置与导轨等长度的环状内齿条，所述齿轮的上下齿同时与环状内齿条的上下齿啮合，通过电机带动环状内齿条转动从而实现折叠支架的移动。

进一步的，所述下底面折叠机构(1-6)包括：滑块(1-6-1)、折叠板(1-6-2)，折叠板固定设置于滑块上；所述折叠支架(1-1)为长条环状框架结构，其用于实现下底面折叠机构(1-6) 上下移动的丝杆(1-5)设置于纸箱折叠装置(1)的长条环状框架内，通过电机(1-1-1)带动其转动，让滑块(1-6-1)上下移动。

进一步的，所述延纸箱运动方向两侧的折叠支架(1-1)上分别设置一纸箱托杆(1-1-2)，用于防止纸箱过重时压坏下底面折叠机构(1-6)，该纸箱托杆末端水平，与折叠支架连接处的托杆与水平面成一定角度。

本发明当纸箱进入纸箱折叠工作区域时，四个纸箱折叠支架将平行移动至箱体处实现纸箱的固定；在纸箱固定后，左右两侧折叠支架上的纸箱折叠模块在丝杆的带动下向上移动完成箱底左右两侧的折叠，在完成左右两侧纸箱的折叠后停止，然后前后两侧的箱底折叠机构在丝杆的带动下上升同时左右两侧的折叠机构撤回，进而完成纸箱下底面的折叠。当纸箱完成下箱底折叠并完成装货后，箱体下降，左右两侧的顶部弹性模块将自动弹出，完成纸箱左右方向上箱顶的折叠，折叠完成后弹性模块在折叠支架的带动下撤离以防止动作干涉，同时纸箱将继续下降，然后前后两侧的弹性装置弹出，完成纸箱箱顶的折叠。然后靠近胶带粘贴装置的折叠支架靠边移动，留出纸箱的移动空间，传送带将纸箱送入胶带粘贴装置中。当纸箱进入胶带粘贴装置中后首先纸箱侧面接触前胶带绕制桶，出现对前胶带绕制桶的挤压实现完成纸箱前侧面胶带的粘贴；继续运送纸箱，纸箱将前胶带绕制桶往回压缩并顺着只想中部滚动实现对纸箱上下的粘贴；当纸箱离开前胶带绕制桶时，前胶带绕制桶恢复为初始位置，实现对纸箱后侧面的粘贴；最终完成整个箱子的封箱。

本发明有益效果

与本发明要解决的技术问题、技术方案相对应，将本发明所能达到的效果(包括社会的、经济的、技术的效果，最好有具体数据)具体地、实事求是地进行描述，科学分析和试验结果是最有说服力的证据。技术效果是由技术特征直接带来的、或者是由技术特征产生的必然的技术效果。

1、采用工作台式结构，体积只有市售纸箱成型机的1/6(1200mm*840mm*1000mm)，重量只有其的1/4(35kg)。并且同时包含了纸箱成型及胶带粘贴的功能，一机解决多数电商的现有问题，节能环保，移动方便。

2、将纸箱成型的方式从传统的“纸箱动”变为“装置动”.纸箱折叠过程中纸箱位置固定不动，通过工作台中特定装置的动作实现纸箱的折叠。

3、利用同步带带动折箱支架移动实现纸箱适配，丝杆带动滑块移动折叠箱底，上板弹性结构自动蓄能弹出折叠箱顶，装置所有动作均简单有效。

4、融合流水线包装作业和手工包装作业的优势，成本低，效率高,具有极高的市场推广价值。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明折叠装置结构示意图；

图3为本发明胶带粘贴装置示意图；

图4为本发明折叠支架示意图；

图5为本发明折叠支架示意图。

图中：3支撑架，1.纸箱折叠装置，2.胶带粘贴装置、4.传送带；1-1.折叠支架，1-6.底面折叠机构，1-7.顶面折叠机构，1-5.丝杆，2-1、2-2.上、下胶带粘贴机构，2-1-1.剪式升降机构， 2-1-2.粘贴移动架，2-1-3.胶带放置机构，2-2-1.胶带放置架，2-2-2.前、后胶带绕制桶，2-2-3. 刀片，1-6-1.滑块，1-6-2.折叠板，1-1-1.电机，1-1-2.纸箱托杆。

具体实施方式

现结合说明书附图对本发明进行进一步的参数，本发明当纸箱进入纸箱折叠工作区域时，四个纸箱折叠支架将平行移动至箱体处实现纸箱的固定；在纸箱固定后，左右两侧折叠支架上的纸箱折叠模块在丝杆的带动下向上移动完成箱底左右两侧的折叠，在完成左右两侧纸箱的折叠后停止，然后前后两侧的箱底折叠机构在丝杆的带动下上升同时左右两侧的折叠机构撤回，进而完成纸箱下底面的折叠。当纸箱完成下箱底折叠并完成装货后，箱体下降，左右两侧的顶部弹性模块将自动弹出，完成纸箱左右方向上箱顶的折叠，折叠完成后弹性模块在折叠支架的带动下撤离以防止动作干涉，同时纸箱将继续下降，然后前后两侧的弹性装置弹出，完成纸箱箱顶的折叠。然后靠近胶带粘贴装置的折叠支架靠边移动，留出纸箱的移动空间，传送带将纸箱送入胶带粘贴装置中。当纸箱进入胶带粘贴装置中后首先纸箱侧面接触前胶带绕制桶，出现对前胶带绕制桶的挤压实现完成纸箱前侧面胶带的粘贴；继续运送纸箱，纸箱将前胶带绕制桶往回压缩并顺着只想中部滚动实现对纸箱上下的粘贴；当纸箱离开前胶带绕制桶时，前胶带绕制桶恢复为初始位置，实现对纸箱后侧面的粘贴；最终完成整个箱子的封箱。

本发明的技术方案为一种用于纸箱自动包装的装置，该装置包括：支撑架(3)、纸箱折叠装置(1)、胶带粘贴装置(2)、传送带(4)；所述纸箱折叠装置和胶带粘贴装置分别一左一右设置于支撑架内部，传送带设置于纸箱折叠装置(1)、胶带粘贴装置(2)的下部用于运送纸箱；所述纸箱折叠装置包括四个折叠支架，其中靠近胶带粘贴装置的折叠支架(1-1)可左右平动，用于挪出当纸箱折叠后将纸箱送入胶带粘贴装置中的通道，其余折叠支架可通过平行滑动从而相互聚拢或打开以适配纸箱的大小；所述每个折叠支架上包括下底面折叠机构(1-6)和顶面折叠机构(1-7)，所述下底面折叠机构通过设置于对应折叠支架上的丝杆(1-5)上下移动，实现对纸箱底面纸板的折叠，所述顶面折叠机构为倾斜设置于对应折叠支架上端的可伸缩弹簧杆，伸出弹簧杆以推动纸箱上顶面纸板实现其折叠；所述胶带粘贴装置包括上、下胶带粘贴机构(2-1、2-2)，其结构完全相同，所述上或下胶带粘贴机构包括：剪式升降机构(2-1-1)、粘贴移动架(2-1-2)、胶带放置机构(2-1-3)，所述剪式升降机构一端设置于支撑架上，另一端设置于粘贴移动架上；所述粘贴移动架为环形框架；所述胶带放置机构包括：胶带放置架(2-2-1)，前、后胶带绕制桶(2-2-2)，设置于前胶带绕制桶上的刀片(2-2-3)，前、后胶带绕制桶与胶带放置架弹性连接，受力时可向胶带放置架方向压缩；所述胶带放置机构设置于粘贴移动架环形框架的中间空挡处，前、后胶带绕制桶初始位置高于粘贴移动架环形框架平面。

进一步的，所述折叠支架(1-1)上下各在其平移方向上设置一导轨，折叠支架中部设置一可转动的齿轮，延导轨方向上设置与导轨等长度的环状内齿条，所述齿轮的上下齿同时与环状内齿条的上下齿啮合，通过电机带动环状内齿条转动从而实现折叠支架的移动。

进一步的，所述下底面折叠机构(1-6)包括：滑块(1-6-1)、折叠板(1-6-2)，折叠板固定设置于滑块上；所述折叠支架(1-1)为长条环状框架结构，其用于实现下底面折叠机构(1-6) 上下移动的丝杆(1-5)设置于纸箱折叠装置(1)的长条环状框架内，通过电机(1-1-1)带动其转动，让滑块(1-6-1)上下移动。

进一步的，所述延纸箱运动方向两侧的折叠支架(1-1)上分别设置一纸箱托杆(1-1-2)，用于防止纸箱过重时压坏下底面折叠机构(1-6)，该纸箱托杆末端水平，与折叠支架连接处的托杆与水平面成一定角度。

从分析中我们可以看出，使用我们的装置能够将现有的手工纸箱包装作业的效率提升355％并且使劳动强度下降60％。假设我们的装置量产后的销售价格为5000元(毛利率为156％)，而现今大多数打包员的工资成本在3200元每月。所以当一个需要三个以上打包员进行纸箱包装作业的企业购买我们的装置后，平均每台机器能够为期节省6000元每月，一个月就能回收购机成本，而且本装置体积小，能耗低，因此具有极高的市场推广价值。

Claims (4)

1.一种用于纸箱自动包装的装置，该装置包括：支撑架(3)、纸箱折叠装置(1)、胶带粘贴装置(2)、传送带(4)；所述纸箱折叠装置和胶带粘贴装置分别一左一右设置于支撑架内部，传送带设置于纸箱折叠装置(1)、胶带粘贴装置(2)的下部用于运送纸箱；所述纸箱折叠装置包括四个折叠支架，其中靠近胶带粘贴装置的折叠支架(1-1)可左右平动，用于挪出当纸箱折叠后将纸箱送入胶带粘贴装置中的通道，其余折叠支架可通过平行滑动从而相互聚拢或打开以适配纸箱的大小；各折叠支架上包括下底面折叠机构(1-6)和顶面折叠机构(1-7)，所述下底面折叠机构通过设置于对应折叠支架上的丝杆(1-5)上下移动，实现对纸箱底面纸板的折叠，所述顶面折叠机构为倾斜设置于对应折叠支架上端的可伸缩弹簧杆，伸出弹簧杆以推动纸箱上顶面纸板实现其折叠；所述胶带粘贴装置包括上、下胶带粘贴机构(2-1、2-2)，其结构完全相同，上或下胶带粘贴机构包括：剪式升降机构(2-1-1)、粘贴移动架(2-1-2)、胶带放置机构(2-1-3)，所述剪式升降机构一端设置于支撑架上，另一端设置于粘贴移动架上；所述粘贴移动架为环形框架；所述胶带放置机构包括：胶带放置架(2-2-1)，前、后胶带绕制桶(2-2-2)，设置于前胶带绕制桶上的刀片(2-2-3)，前、后胶带绕制桶与胶带放置架弹性连接，受力时可向胶带放置架方向压缩；所述胶带放置机构设置于粘贴移动架环形框架的中间空挡处，前、后胶带绕制桶初始位置高于粘贴移动架环形框架平面。

2.如权利要求1所述的一种用于纸箱自动包装的装置，其特征在于所述折叠支架(1-1)上下各在其平移方向上设置一导轨，折叠支架中部设置一可转动的齿轮，延导轨方向上设置与导轨等长度的环状内齿条，所述齿轮的上下齿同时与环状内齿条的上下齿啮合，通过电机带动环状内齿条转动从而实现折叠支架的移动。

3.如权利要求1所述的一种用于纸箱自动包装的装置，其特征在于所述下底面折叠机构(1-6)包括：滑块(1-6-1)、折叠板(1-6-2)，折叠板固定设置于滑块上；所述折叠支架(1-1)为长条环状框架结构；用于实现下底面折叠机构(1-6)上下移动的丝杆(1-5)设置于纸箱折叠装置(1)的长条环状框架内，通过电机(1-1-1)带动丝杆(1-5)转动，让滑块(1-6-1)上下移动。

4.如权利要求1所述的一种用于纸箱自动包装的装置，其特征在于在延纸箱运动方向两侧的折叠支架(1-1)上分别设置一纸箱托杆(1-1-2)，用于防止纸箱过重时压坏下底面折叠机构(1-6)，该纸箱托杆末端水平，与折叠支架连接处的托杆与水平面成一定角度。