CN107985677B - 一种包装盒预撑装置及预撑方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种包装盒预撑装置及预撑方法，所述装置包括待撑开区、撑杆和与撑杆相连的撑杆驱动机构，待撑开区放置有待撑开的纸盒，撑杆的前端在撑杆驱动机构的驱动下向靠近纸盒的方向运动，插入纸盒内并撑开纸盒。本发明通过简单的机械结构，实现撑盒、定位、复位一次性完成，极大的降低设计和调试难度，以及对环境的影响。

Description

一种包装盒预撑装置及预撑方法

技术领域

本发明涉及一种包装盒预撑装置，尤其是涉及一种装盒机的包装盒预撑装置及预撑方法。

背景技术

文具行业中，装盒机的盒子因为要节约包装和运输成本以及空间，一定是扁平的形状(如图1a所示)，因此，装盒机上必须要有一个装置，来使扁平的盒子张开(如图1b所示)，并将一端的盒盖封好，便于接收推料机构推进的书写笔或者包装袋。

传统的纸盒张开装置一般会采用真空吸盘的方式操作，如图2所示，通过安装2个真空吸盘1吸住纸盒的一个侧面，然后吸盘1在驱动连杆机构2的牵引下向下拉动，同时纸盒在打开的过程中，受到辅助扶正机构3 的侧面打开和端面限位等配合动作，实现将扁平纸盒拉开并完成定位的动作。

上述现有的纸盒预撑装置有以下两个缺点，因此经常会给调试和稳定生产带来较大的困扰：

1.真空吸盘1的不稳定性：因为吸附对象是纸质包装盒，除去明光/ 哑光塑面的包装盒，纸张的加工方式基本决定了吸附表面会有纤维孔的存在，纸面就不可能像PCB板或者不锈钢面的材料气密性那么强，不能够给吸盘提供强大稳定的吸力，因此在快速生产的过程中，经常会出现吸盘拉不开包装盒的现象，从而带来大量的小停顿。

传统上解决这个问题的方法，要么修正包装盒的材料，要么增加吸盘的尺寸，增大吸盘的出气量来提升吸力。前者会给模具设变带来困扰，后者会增加结构设计难度，以及生产中会有较大的噪声影响，大的噪声会导致EHS(Environment、Health、Safety的缩写，环境、健康、安全)问题。

2.吸盘1吸住纸面之后，连杆机构2会带动吸盘1向下拉动该基动面，同时要有配套的装置配合向下形成纸盒外形的定位，以及对纸盒的内部形状的约束，而且约束力还不能影响吸盘1的吸附，否则会出现吸盘1脱落导致停顿；同步运动的机构和时序会提高设计和调试难度。并且该套装置，针对小尺寸的盒子表现力不佳，经常会有吸附脱离或者纸盒变形现象，从而导致小停顿，降低设备的稼动率。

因此，现有的纸盒预撑装置迫切需要改进来解决上述两种问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种包装盒预撑装置及预撑方法，利用简单的机械结构，以实现稳定的包装盒撑开动作。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种包装盒预撑装置，包括待撑开区、撑杆和与撑杆相连的撑杆驱动机构，所述待撑开区放置有待撑开的纸盒，所述撑杆的前端在撑杆驱动机构的驱动下向靠近纸盒的方向运动，插入纸盒内并撑开纸盒。

优选地，所述撑杆驱动机构包括推动气缸、连杆和从动滚子，所述连杆一端接推动气缸，另一端接从动滚子，所述从动滚子与撑杆相连，所述连杆在推动气缸的驱动下，通过从动滚子带动撑杆向靠近纸盒的方向运动，插入纸盒内并撑开纸盒。

优选地，还包括一转向沟槽，所述从动滚子位于转向沟槽内，在连杆的带动下沿所述转向沟槽运动。

优选地，所述转向沟槽包括第一直线槽、下曲线槽、上曲线槽和第二直线槽，所述从动滚子依次沿所述第一直线槽、下曲线槽、上曲线槽和第二直线槽运动时，分别带动撑杆向靠近纸盒的方向做第一直线运动、直线加下压动作、直线加上挑动作及第二直线运动。

优选地，所述撑杆的前端在初始状态下其水平高度位于扁平状纸盒的中间位置。

优选地，所述撑杆的前端呈向下倾斜的斜切面。

优选地，还包括弹簧缓冲支座，所述弹簧缓冲支座连接撑杆和从动滚子。

本发明还揭示了另外一种技术方案：一种包装盒预撑方法，包括：S1，撑杆的前端在撑杆驱动机构的驱动下向靠近纸盒的方向运动，插入纸盒内并撑开纸盒。

优选地，所述S1包括：

S11，撑杆向靠近纸盒的方向直线运动，其前端插入扁平状纸盒的中间，并继续向靠近纸盒的方向运动，初步撑开纸盒；

S12，撑杆向靠近纸盒的方向同时做直线加下压运动，撑开纸盒入口；

S13，撑杆向靠近纸盒的方向同时做直线加上挑运动，将纸盒完全撑开。

优选地，所述S1还包括：S14，撑杆退回，并重复步骤S11～S14。

本发明的有益效果是：

1、利用简单的机械结构，从而实现了稳定的包装盒撑开动作，由于机械的稳定度远高于真空吸盘的方式，因此该种结构出故障的概率极小，而且没有备品的损耗；同时，因为使用硬性的撑杆结构，所以每次撑开的角度和深度，以及运动的时间均是固定不变的，盒子的打开品质得到极大的提高，对接下来的后端包装打下了良好的品质基础。

2、将现有吸盘机构和配套撑开机构复合的两套机构，简化为了一套独立的撑盒机构，不仅结构的复杂度极大的降低，而且也不存在着程序上以及调试上需要复杂的调试时间，该工位的设备调试难度极大降低，该工位的设备运行稳定度也得到极大的提升。

附图说明

图1a、1b是现有待撑开的扁平状纸盒的结构示意图；

图2是被撑开的纸盒的结构示意图；

图3是本发明装置实施例的立体结构示意图；

图4a是本发明撑杆处于初始状态下的结构示意图；

图4b是本发明撑杆做直线运动的结构示意图；

图4c是本发明撑杆做直线加下压动作的结构示意图；

图4d是本发明撑杆做直线加上挑动作的结构示意图；

图5是本发明装置另一实施例的结构示意图。

附图标记：

100、待撑开区，200、撑杆，300、弹簧缓冲支座，400、撑杆驱动机构，401、推动气缸，402、连杆，403、从动滚子，501、直线槽，502、下曲线槽，503、上曲线槽，600、移盒机构，601、移位气缸，602、推盒气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的一种包装盒预撑装置及预撑方法，通过简单的机械结构，实现撑盒、定位、复位一次性完成，不需要复杂的协作配合动作，也不需要使用真空的方式，极大的降低设计和调试难度，以及对环境的影响。

如图3所示，本发明实施例所揭示的一种包装盒预撑装置，包括料箱 (图未示)、待撑开区100、撑杆200、转向沟槽、弹簧缓冲支座300和撑杆驱动机构400，撑杆200在撑杆驱动机构400的驱动下沿转向沟槽向靠近放置在待撑开区100的纸盒方向运动，插入纸盒内并撑开纸盒。

具体地，料箱位于待撑开区100的上方，用于储存待撑开的扁平状的纸盒，纸盒在料箱内向下被放入待撑开区100。

撑杆200位于待撑开区100的侧边，且在初始状态下，结合图4a所示，撑杆200最前端的水平高度被调整为在纸盒的上下两侧面的之间位置，如中间位置。优选地，撑杆200的前端呈向下倾斜的斜切面，便于插入扁平状的纸盒内，撑杆200的后端为圆柱状，且其直径设置为与纸盒撑开后的上下两侧面之间的高度接近，撑杆200的后端也可为其他形状，如长方体状等。

撑杆驱动机构400具体包括推动气缸401、连杆402和从动滚子403，其中，推动气缸401与连杆402的一端相连，连杆402的另一端与从动滚子403相连，从动滚子403设置在转向沟槽内且与撑杆200相连，连杆402 在推动气缸401的驱动下，带动从动滚子403沿转向沟槽运动，进而带动撑杆200向靠近纸盒的方向运动，插入纸盒内并撑开纸盒。

转向沟槽包括直线槽501、下曲线槽502和上曲线槽503，从动滚子403依次沿直线槽501、下曲线槽502和上曲线槽503运动时，分别带动撑杆200向靠近纸盒的方向做直线运动、直线加下压动作及直线加上挑动作。

结合图4b所示，撑杆200向靠近纸盒的方向做直线运动的过程具体包括：推动气缸401推出，驱动与之相连的连杆402拉动从动滚子403沿转向沟槽的直线槽501运动，撑杆200在从动滚子403的带动下，同步向靠近纸盒的方向做直线运动，撑杆200的前端开始插入到扁平状纸盒内，继续向前运动，纸盒被初步撑开。此时，撑杆200前端的斜切面一部分位于纸盒内，另一部分露出纸盒外。

结合图4c所示，撑杆200向靠近纸盒的方向做直线加下压动作的过程具体包括：当连杆402拉动从动滚子403沿转向沟槽的下曲线槽运动502 时，撑杆200在从动滚子403的带动下，同步向靠近纸盒的方向做直线加下压运动，继续伸入到纸盒内，纸盒的入口被撑开。此时，撑杆200前端的斜切面完全位于纸盒内。

结合图4d所示，撑杆200向靠近纸盒的方向做直线加上挑动作的过程具体包括：当连杆402拉动从动滚子403沿转向沟槽的上曲线槽503运动时，撑杆200在从动滚子403的带动下，同步向靠近纸盒的方向做直线加上挑运动，继续伸入到纸盒内，由于撑杆200后端的直径和盒子张开后的尺寸接近，纸盒被完全撑开。

撑杆200将纸盒完全撑开后，撑杆200在推动气缸401驱动的连杆402 带动下，依次沿转向沟槽的上曲线槽503、上曲线槽502和直线槽501运动，返回。

撑杆200重复进行直线运动、直线加下压动作、直线加上挑动作及返回动作，实现多个纸盒的撑开。

另外，如图5所示，还可包括靠近待撑开区100的移盒机构600，用于将撑开后的纸盒从待撑开区100移走，使得待撑开区100可以继续下一撑盒动作。本实施例中，移盒机构600包括移位气缸601和与移位气缸601 相连的推盒气缸602，移位气缸601用于将撑开后的从待撑开区100移走，推盒气缸602用于将移出的纸盒推送到下一工作机构上，进行下一步的动作。

本发明实施例还揭示了一种包装盒预撑方法，包括：S1，撑杆200的前端在撑杆驱动机构400的驱动下向靠近纸盒的方向运动，插入纸盒内并撑开纸盒。

步骤S1具体包括：

S11，撑杆200向靠近纸盒的方向直线运动，其前端插入扁平状纸盒的中间，并继续向靠近纸盒的方向运动，初步撑开纸盒；

S12，撑杆200向靠近纸盒的方向同时做直线加下压运动，撑杆前端伸入纸盒内，撑开纸盒入口；

S13，撑杆200向靠近纸盒的方向同时做直线加上挑运动，将纸盒完全撑开。

优选地，在步骤S11之前，撑杆200的前端在初始状态下调整其水平高度位于扁平状纸盒的中间位置。

步骤S1还包括：S14，撑杆200退回，并重复步骤S11～S14，可完成多个纸盒的撑开。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种包装盒预撑装置，其特征在于，包括待撑开区、撑杆和与撑杆相连的撑杆驱动机构，以及转向沟槽，所述待撑开区放置有待撑开的纸盒，所述撑杆的前端呈向下倾斜的斜切面，所述撑杆驱动机构包括推动气缸，由推动气缸驱动的连杆和从动滚子，所述从动滚子与撑杆相连，所述从动滚子位于所述转向沟槽内，所述转向沟槽包括直线槽、下曲线槽和上曲线槽，所述从动滚子依次沿所述直线槽、下曲线槽和上曲线槽运动时，分别带动所述撑杆向靠近纸盒的方向做直线运动、直线加下压动作及直线加上挑动作，使得撑杆的前端插入纸盒内并撑开纸盒。

2.根据权利要求1所述的包装盒预撑装置，其特征在于，所述连杆一端连接推动气缸，另一端连接从动滚子，所述连杆在推动气缸的驱动下，通过从动滚子带动撑杆向靠近纸盒的方向运动，插入纸盒内并撑开纸盒。

3.根据权利要求1所述的包装盒预撑装置，其特征在于，所述撑杆的前端在初始状态下其水平高度位于扁平状纸盒的中间位置。

4.根据权利要求1所述的包装盒预撑装置，其特征在于，还包括弹簧缓冲支座，所述弹簧缓冲支座连接撑杆和从动滚子。

5.一种基于上述权利要求1～4任意一项所述的包装盒预撑装置的预撑方法，其特征在于，包括：

撑杆的前端在撑杆驱动机构的驱动下向靠近纸盒的方向运动，插入纸盒内并撑开纸盒，包括：

S11，撑杆向靠近纸盒的方向直线运动，其前端插入扁平状纸盒的中间，并继续向靠近纸盒的方向运动，初步撑开纸盒；

S12，撑杆向靠近纸盒的方向同时做直线加下压运动，撑杆前端伸入纸盒内，撑开纸盒入口；

S13，撑杆向靠近纸盒的方向同时做直线加上挑运动，将纸盒完全撑开。

6.根据权利要求5所述的预撑方法，其特征在于，在步骤S11之前，撑杆的前端在初始状态下其水平高度位于扁平状纸盒的中间位置。