CN108033067B - 一种纸箱成型包装机及其包装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纸箱成型包装机及其包装方法，属于包装机械领域。本发明的一种纸箱成型包装机及其包装方法，纸板打胶后被放置于包装成型装置上，并完成纸箱对应的折翼面板折弯，利用底板下降而使纸箱前面板和后面板折叠，并利用封口压实机构实现底面板的折翼面板与前、后面板的折翼面板粘结，利用纸板粘结条折弯机构和纸板顶面折弯机构实现纸板粘结条与纸板顶面板粘结，最后利用下料抓取装置对顶面板的折翼面板进行折弯，并与前、后面板的折翼面板粘结，完成纸箱包装成型，结构简单紧凑，占用空间小，包装动作少，控制方便，尤其便于小型化纸箱包装使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种包装机械及其包装方法，更具体地说，涉及一种纸箱成型包装机及其包装方法。
背景技术
当前国内外包装中使用最普遍的一种包装方式便是纸箱纸盒包装，主要原因有两个，其一是纸质材料普遍易取、品种多、规格全而且加工便利；其二是纸箱纸盒便于销毁、易回收且有缓冲吸振保护产品、成本低、易加工等优点。并且，纸箱纸盒是一种绿色包装材料，在环保越来越受到重视的今天，纸箱包装愈加受到人们的青睐，前景良好。由于市场需求越来越大，市场上的纸箱包装机械也层出不穷。纸箱包装机又称纸箱成型机或者纸箱开箱机，这种机械设备以纸箱模切机模压成型的单片箱片为包装纸箱毛坯，在纸箱完成立箱动作后，对纸箱侧面或者底面实施封合动作，从而直接用于产品的装箱包装。
国外的包装机械发展至今已有一百多年的发展历程，在科技革新和跨国公司的迅速发展下，欧盟、美国、日本等发达国家不断研究高新技术和生产装备，纸箱包装机在包装机械市场领域得到了飞速的发展，逐渐向高度自动化、高效率、低成本、无人化方向发展。
一体多面是纸箱包装主要的结构设计形式，而应用最广的多为六面体纸盒，于是相应的催生出许多纸箱包装机械，企业追求数量和效益，使得包装机械大多数结构形式单一，复杂笨重，流水线长，占用空间较大。目前，市场上多以中大型的纸箱包装机为主，包装工序多，流水线作业。然而，随着现代人生活品质的渐渐提升，除了对商品质量的严格要求外，人们对商品的包装外观也开始愈加重视，对小型化的商品包装尤为期待，这就要求纸箱包装机械的设计趋于小型化和大众化，所以亟需要简化包装机械，并且能够实现包装机械结构功能的集成化和自动化。
中国专利申请号201710182286.3，申请公布日为2017年7月14日，发明创造名称为：一种在线快递包装机，该申请案涉及一种在线快递包装机，其包括纸箱包装成型装置，纸箱包装成型装置包括用于使得纸箱板展开的展开机构、用于使得纸箱顶部成型的顶部成型机构、用于使得纸箱底部成型的底部成型机构，相邻纸箱包装成型装置设置用于给纸箱贴胶带的粘胶带装置，相邻粘胶带装置设有用于贴面单的贴单装置。该申请案的包装机结构紧凑，占用面积小，自动化程度高，但其纸箱包装成型装置结构非常复杂，需要展开机构、底部成型机构及顶部成型机构等在两个工作台上配合完成，需要的成型动作多，动作控制麻烦。
又如中国专利号ZL201510681385.7，授权公告日为2016年5月25日，发明创造名称为：一种可控五杆机构手指式纸箱包装机，该申请案涉及一种纸箱包装机，旨在解决现有纸箱包装机结构庞大，不适合小场地使用的技术问题，其由胶带封装装置、四个五杆机构手指包装装置、纸箱升降装置、两套纸箱找正调整装置和底座支撑装置五部分组成，两套纸箱找正调整装置互呈90度分别与底座支撑装置连接，纸箱升降装置固定在底座支撑装置的中间固定架上，四个五杆机构手指包装装置分别固定在纸箱找正调整装置的四个电机底板上，胶带封装装置通过两根支撑柱固定在底座支撑装置上。该申请案能够完成不用型号的纸箱包装和胶带封装工作，占用空间小，适合中小型淘宝商家以及快递从业人员使用，但是该申请案的包装机实质上是纸箱封口机，其不具有将纸板成型为纸箱的功能，因此很难应用于批量包装，具有很大的使用局限性。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有纸箱包装机械存在包装结构复杂、包装动作繁琐等不足，提供一种纸箱成型包装机及其包装方法，采用本发明的技术方案，纸板打胶后被放置于包装成型装置上，并完成纸箱对应的折翼面板折弯，利用底板下降而使纸箱前面板和后面板折叠，并利用封口压实机构实现底面板的折翼面板与前、后面板的折翼面板粘结，利用纸板粘结条折弯机构和纸板顶面折弯机构实现纸板粘结条与纸板顶面板粘结，最后利用下料抓取装置对顶面板的折翼面板进行折弯，并与前、后面板的折翼面板粘结，完成纸箱包装成型，结构简单紧凑，占用空间小，包装动作少，控制方便，尤其便于小型化纸箱包装使用。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种纸箱成型包装机，包括依次设置的放纸上料工位、包装成型工位和抓取传送工位，其中，
所述的放纸上料工位上设有用于放置纸板的纸板承载装置，所述的纸板承载装置的上方设有能够将纸板由放纸上料工位抓取到包装成型工位的抓取打胶装置；
所述的包装成型工位上设有包装成型装置，所述的包装成型装置包括成型支架、底板、前折弯板和后折弯板，所述的底板的两端分别与前折弯板和后折弯板相铰接，所述的底板的下方设有能够带动底板升降的底板升降机构，所述的前折弯板的下方和后折弯板的下方分别设有能够使前折弯板和后折弯板随底板下降而由水平状态翻转为竖直状态的导向件，所述的前折弯板的端部还设有纸板粘结条折弯机构，所述的后折弯板的端部还设有纸板顶面折弯机构，所述的前折弯板的两侧和后折弯板的两侧均设有纸板折翼件，所述的底板的两侧设有封口压实机构；
所述的抓取传送工位上设有用于将包装后的纸箱传送出去的传送装置，所述的传送装置的上方设有能够将待包装产品由传送工位抓取到包装成型工位、将包装完成的纸箱由包装成型工位抓取到抓取传送工位上的下料抓取装置。
更进一步地，所述的纸板承载装置包括纸板承载架、纸板承载板和纸板弹升机构，所述的纸板承载板通过纸板弹升机构安装于纸板承载架上，所述的纸板承载板上还设有纸板定位块；所述的纸板弹升机构包括弹簧套筒、支撑弹簧和支撑块，所述的弹簧套筒固定于纸板承载架上，所述的支撑块的下端设于弹簧套筒内，上端抵在纸板承载板的底面上，所述的支撑弹簧设于弹簧套筒内，并抵在支撑块的下端。
更进一步地，所述的抓取打胶装置包括上料水平驱动器、上料滑移架、上料竖直驱动器、上料支架、真空吸盘和打胶机构，所述的上料滑移架滑动安装于框架上，所述的上料水平驱动器与上料滑移架相连接，用于带动上料滑移架在框架上往复水平滑移，所述的上料支架通过上料竖直驱动器与上料滑移架相连接，用于带动上料支架往复上下移动，所述的真空吸盘和打胶机构均安装于上料支架上。
更进一步地，所述的上料支架上还设有位于前折弯板和后折弯板正上方的纸板压平支架；所述的真空吸盘上还设有缓冲弹簧；所述的打胶机构包括喷胶头，所述的喷胶头通过打胶高度调节机构安装于上料支架上。
更进一步地，所述的纸板粘结条折弯机构和纸板顶面折弯机构结构相同，所述的纸板粘结条折弯机构包括粘结条折弯爪和粘结条折弯驱动器，所述的粘结条折弯爪铰接于前折弯板的端部，所述的粘结条折弯驱动器的一端铰接在前折弯板的底部，粘结条折弯驱动器的另一端铰接在粘结条折弯爪上；所述的纸板顶面折弯机构包括顶面折弯爪和顶面折弯驱动器，所述的顶面折弯爪铰接于后折弯板的端部，所述的顶面折弯驱动器的一端铰接在后折弯板的底部，顶面折弯驱动器的另一端铰接在顶面折弯爪上。
更进一步地，所述的底板升降机构包括底板连接台、底板升降导轨和底板升降驱动器，所述的底板连接台的上端与底板相连接，所述的底板连接台滑动安装于竖直安装的底板升降导轨上，所述的底板升降驱动器与底板连接台相连接，用于带动底板连接台在底板升降导轨上往复上下运动。
更进一步地，所述的封口压实机构包括封口压爪和封口驱动器，所述的封口压爪在底板的两侧各铰接有一组，两组封口压爪的摆臂末端通过拉销连接封口驱动器，所述的封口驱动器通过拉销带动两组封口压爪闭合或展开。
更进一步地，所述的拉销上还套设有防止两组封口压爪下垂的防垂弹簧。
更进一步地，所述的下料抓取装置包括下料水平驱动器、下料滑移架、下料竖直驱动器和夹取机构，所述的下料滑移架滑动安装于框架上，所述的下料水平驱动器与下料滑移架相连接，用于带动下料滑移架在框架上往复水平滑移，所述的夹取机构通过下料竖直驱动器与下料滑移架相连接，用于带动夹取机构往复上下移动；所述的夹取机构包括夹取支架、夹爪导轨、夹爪、夹爪滑块、夹取驱动器和夹取连杆，所述的夹取支架与下料竖直驱动器相连接，所述的夹爪导轨安装于夹取支架上，所述的夹爪导轨上通过夹爪滑块安装有两组夹爪，所述的夹取驱动器分别通过一根夹取连杆连接对应的夹爪，所述的夹取驱动器通过夹取连杆带动两组夹爪闭合或打开。
本发明的一种纸箱成型包装机的包装方法，包括以下步骤：
S1、上料：将事先加工好的平整纸板成摞地放置在纸板承载装置上并定位；将待包装产品有序排列在传送装置上并限位；
S2、喷胶：抓取打胶装置移动到纸板承载装置的正上方，并对最上层纸板的对应位置进行喷胶处理；
S3、放纸：抓取打胶装置将喷胶后的纸板从纸板承载装置上抓取并放置到包装成型装置上；在包装成型装置中，纸板折翼件对纸板的前面板和后面板两侧的折翼面板进行90°折弯；
S4、包装：下料抓取装置将传送装置输送过来的待包装产品抓取并放置在包装成型装置上的纸板上，使待包装产品位于底板的上方；然后进行包装成型，具体步骤如下：
S4-1、纸板粘结条折弯机构对纸板粘结条进行折弯，并保持数秒后松开；
S4-2、底板升降机构带动底板下降，使得待包装产品和纸板随底板一起向下运动，前折弯板和后折弯板在导向件作用下将纸板的前面板和后面板90°折弯；
S4-3、封口压实机构对纸板的底面板两侧的折翼面板进行折弯，在热熔胶的作用下使底面板两侧的折翼面板与前、后面板两侧的折翼面板粘结在一起；
S4-4、纸板顶面折弯机构对纸板的顶面板进行折弯，在纸板的顶面板折弯的同时，纸板粘结条折弯机构对纸板的粘结条进行折弯，在热熔胶的作用下保持数秒，使顶面板与粘结条粘结在一起；
S4-5、底板升降机构带动底板上升，使得前折弯板和后折弯板在导向件作用下恢复水平状态；同时，下料抓取装置的夹爪向下运动而使顶面板两侧的折翼面板折弯，夹爪同时夹紧顶面板两侧的折翼面板，在热熔胶的作用下使顶面板两侧的折翼面板与前、后面板两侧的折翼面板粘结在一起，完成产品包装；
S5、传送：下料抓取装置将包装完成的纸箱抓取并放置在传送装置上，由传送装置传送至指定位置。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种纸箱成型包装机，其包括依次设置的放纸上料工位、包装成型工位和抓取传送工位，纸板在放纸上料工位上打胶后被放置于包装成型装置上，并利用纸板折翼件完成纸箱对应的折翼面板折弯，利用底板下降而使纸箱前面板和后面板折叠，并利用封口压实机构实现底面板的折翼面板与前、后面板的折翼面板粘结，利用纸板粘结条折弯机构和纸板顶面折弯机构实现纸板粘结条与纸板顶面板粘结，最后利用下料抓取装置对顶面板的折翼面板进行折弯，并与前、后面板的折翼面板粘结，完成纸箱包装成型，包装机结构简单紧凑，占用空间小，包装动作少，控制方便，尤其便于小型化纸箱包装使用；
(2)本发明的一种纸箱成型包装机，其纸板承载装置上设有纸板弹升机构，保证了纸板被抓取打胶装置抓取后，其余纸板能够继续上升到抓取打胶装置的抓取打胶高度，满足了纸板打胶和抓取要求；并且，纸板弹升机构由弹簧套筒、支撑弹簧和支撑块组成，结构简单，安装方便；
(3)本发明的一种纸箱成型包装机，其抓取打胶装置将打胶和吸盘吸附抓取集成在一起，结构布局合理紧凑，减少了动作过程，提高了包装机的工作效率；
(4)本发明的一种纸箱成型包装机，其上料支架上还设有位于前折弯板和后折弯板正上方的纸板压平支架，利用纸板压平支架，一方面能够有效克服纸板在下放过程中折翼板折弯的阻力，降低对吸盘造成的损坏，另一方面能够保证纸板放置平整，折翼板折弯完全，提高纸箱包装的稳定性；另外，真空吸盘上还设有缓冲弹簧，能够有效缓冲吸盘抓取动作的冲击力；打胶机构的喷胶头上还设有打胶高度调节机构，方便对打胶高度进行调节，操作简单方便；
(5)本发明的一种纸箱成型包装机，其纸板粘结条折弯机构和纸板顶面折弯机构结构相同，均采用折弯驱动器带动折弯爪实现，结构简单，设置方便，且折弯动作稳定可靠；
(6)本发明的一种纸箱成型包装机，其底板升降机构带动底板升降运动，利用前折弯板和后折弯板下方的导向件实现纸板的前面板和后面板折叠动作，结构设计简单巧妙，减少了纸板折弯部件，简化了包装机的整体结构，降低了设备制作成本；
(7)本发明的一种纸箱成型包装机，其封口压实机构包括封口压爪和封口驱动器，封口压爪在底板的两侧各铰接有一组，两组封口压爪的摆臂末端通过拉销连接封口驱动器，封口驱动器通过拉销带动两组封口压爪闭合或展开，利用一组封口驱动器即可带动两侧的封口压爪实现同步封口动作，结构设计简单巧妙，制作安装均非常方便，封口压实动作稳定可靠；
(8)本发明的一种纸箱成型包装机，其封口压实机构的拉销上还套设有防止两组封口压爪下垂的防垂弹簧，保证了封口压爪对纸箱底面板两侧的折翼面板折弯封口的稳定性；
(9)本发明的一种纸箱成型包装机，其下料抓取装置的夹取机构采用一组夹取驱动器即可驱动两侧的夹爪进行闭合或打开，结构简单，安装方便，并且抓取动作可靠稳定，不易出现卡死等现象；
(10)本发明的一种纸箱成型包装机的包装方法，包装机的抓取打胶装置和下料抓取装置均能够有效配合包装成型装置进行纸箱包装，包装动作连贯有序，自动化程度高，包装效率高，包装质量好。
附图说明
图1为本发明的一种纸箱成型包装机的整体结构示意图；
图2为本发明中的抓取打胶装置和下料抓取装置的结构示意图；
图3为本发明中的抓取打胶装置的结构示意图；
图4为本发明中的纸板承载装置的结构示意图；
图5为本发明中下料抓取装置的夹取机构的结构示意图；
图6为本发明中的包装成型装置的结构示意图；
图7为本发明中的包装成型装置的底部结构示意图；
图8为本发明中的封口压实机构的剖视结构示意图；
图9为本发明中的纸板的结构示意图。
示意图中的标号说明：
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具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例
本实施例的一种纸箱成型包装机，其包装所用的纸板结构具体可采用如图9所示的纸板结构，该纸板具有依次连接的纸板前面板A、纸板底面板B、纸板后面板C和纸板顶面板D，在纸板前面板A、纸板底面板B、纸板后面板C和纸板顶面板D的两侧分别设有折翼面板E，在纸板前面板A的端部还设有一段粘结条F。上述纸板事先加工好。
结合图1至图8所示，本实施例的一种纸箱成型包装机，包括依次设置的放纸上料工位100、包装成型工位200和抓取传送工位300，其中，
放纸上料工位100上设有用于放置纸板的纸板承载装置12，纸板承载装置12的上方设有能够将纸板由放纸上料工位100抓取到包装成型工位200的抓取打胶装置11。如图4所示，本实施例中的纸板承载装置12包括纸板承载架12-1、纸板承载板12-2和纸板弹升机构12-3，纸板承载板12-2通过纸板弹升机构12-3安装于纸板承载架12-1上，纸板承载板12-2能够根据其上放置的纸板重量上下浮动，从而满足抓取打胶装置11的打胶和抓取高度要求，同时也能够在抓取打胶装置11抓取纸板时起到很好的缓冲作用。为了便于纸板整齐准确定位，在纸板承载板12-2上还设有纸板定位块12-2a，利用纸板定位块12-2a即可准确定位纸板位置。接续图4所示，上述的纸板弹升机构12-3包括弹簧套筒12-3a、支撑弹簧12-3b和支撑块12-3c，弹簧套筒12-3a固定于纸板承载架12-1上，支撑块12-3c的下端设于弹簧套筒12-3a内，上端抵在纸板承载板12-2的底面上，支撑弹簧12-3b设于弹簧套筒12-3a内，并抵在支撑块12-3c的下端，采用上述结构的纸板弹升机构12-3，结构简单，安装方便。如图2和图3所示，本实施例中的抓取打胶装置11包括上料水平驱动器11-1、上料滑移架11-2、上料竖直驱动器11-3、上料支架11-4、真空吸盘11-5和打胶机构11-6，上料滑移架11-2通过滑轨滑块机构滑动安装于框架上，上料水平驱动器11-1与上料滑移架11-2相连接，用于带动上料滑移架11-2在框架上往复水平滑移，上料支架11-4通过上料竖直驱动器11-3与上料滑移架11-2相连接，用于带动上料支架11-4往复上下移动，真空吸盘11-5和打胶机构11-6均安装于上料支架11-4上。上述的抓取打胶装置11将打胶和吸盘吸附抓取集成在一起，结构布局合理紧凑，减少了动作过程，提高了包装机的工作效率。抓取打胶装置11在工作时，上料水平驱动器11-1带动整个上料支架11-4移动到纸板承载装置12的正上方，上料竖直驱动器11-3带动上料支架11-4向下移动到靠近纸板的位置，此时打胶机构11-6对纸板上对应位置进行打胶，打胶完成后，利用真空吸盘11-5对纸板进行吸附抓取，上料竖直驱动器11-3和上料水平驱动器11-1依次执行上升和水平移动动作，将抓取的纸板输送到包装成型工位200的正上方，然后上料竖直驱动器11-3再次向下动作，将纸板放置在包装成型工位200上，之后抓取打胶装置11复位，完成一次纸板打胶、上料动作。在本实施例中，为了保证纸板抓取稳定，在上料支架11-4上设置四组真空吸盘11-5，分别对应于纸板前面板A、纸板底面板B、纸板后面板C和纸板顶面板D；并且，上料支架11-4上还设有位于前折弯板21-3和后折弯板21-4正上方的纸板压平支架11-7，纸板压平支架11-7的底平面略高于真空吸盘11-5的高度，保证真空吸盘11-5在下压过程中，真空吸盘11-5提前接触到纸板，利用纸板压平支架11-7，一方面能够有效克服纸板在下放过程中折翼面板E折弯的阻力，降低对吸盘造成的损坏，另一方面能够保证纸板放置平整，折翼面板E折弯完全，提高纸箱包装的稳定性；为了能够有效缓冲吸盘抓取动作的冲击力，在真空吸盘11-5上还设有缓冲弹簧。为了满足纸箱的包装要求，在纸板底面板B和纸板顶面板D两侧的折翼面板E及纸板顶面板D的端部进行打胶，因此在上料支架11-4上对应设置多组打胶机构11-6；为了方便对打胶高度进行调节，本实施例中的打胶机构11-6包括喷胶头11-6a，喷胶头11-6a通过打胶高度调节机构11-6b安装于上料支架11-4上，通过打胶高度调节机构11-6b能够方便地调节喷胶头11-6a的打胶高度，操作简单方便。
接续图1和图6所示，包装成型工位200上设有包装成型装置21，包装成型装置21包括成型支架21-1、底板21-2、前折弯板21-3和后折弯板21-4，底板21-2的两端分别与前折弯板21-3和后折弯板21-4相铰接，底板21-2的下方设有能够带动底板21-2升降的底板升降机构21-10，前折弯板21-3的下方和后折弯板21-4的下方分别设有能够使前折弯板21-3和后折弯板21-4随底板21-2下降而由水平状态翻转为竖直状态的导向件21-9，前折弯板21-3的端部还设有纸板粘结条折弯机构21-5，后折弯板21-4的端部还设有纸板顶面折弯机构21-6，前折弯板21-3的两侧和后折弯板21-4的两侧均设有纸板折翼件21-8，底板21-2的两侧设有封口压实机构21-7。当抓取打胶装置11将纸板放置在包装成型工位200后，纸板前面板A对应放置于前折弯板21-3上，纸板底面板B对应放置于底板21-2上，纸板后面板C对应放置于后折弯板21-4上，纸板顶面板D位于纸板顶面折弯机构21-6的上方，粘结条F位于纸板粘结条折弯机构21-5的上方。具体在本实施例中，前折弯板21-3和后折弯板21-4均采用能够90°转动的合页连接，前折弯板21-3和后折弯板21-4下方的导向件21-9具有一圆弧形导向面，在底板21-2下降过程中，前折弯板21-3和后折弯板21-4可沿着圆弧形导向面顺势向内侧折弯，完成纸板的前后面板折叠动作；前折弯板21-3和后折弯板21-4两侧的纸板折翼件21-8略高于前折弯板21-3和后折弯板21-4所在的包装平面，在抓取打胶装置11将纸板放置在包装平面过程中，纸板折翼件21-8挡住前后面板两侧的折翼面板，从而使折翼面板被折弯。如图7所示，上述的纸板粘结条折弯机构21-5和纸板顶面折弯机构21-6结构相同，纸板粘结条折弯机构21-5包括粘结条折弯爪21-5a和粘结条折弯驱动器21-5b，粘结条折弯爪21-5a铰接于前折弯板21-3的端部，粘结条折弯驱动器21-5b的一端铰接在前折弯板21-3的底部，粘结条折弯驱动器21-5b的另一端铰接在粘结条折弯爪21-5a上；纸板顶面折弯机构21-6包括顶面折弯爪21-6a和顶面折弯驱动器21-6b，顶面折弯爪21-6a铰接于后折弯板21-4的端部，顶面折弯驱动器21-6b的一端铰接在后折弯板21-4的底部，顶面折弯驱动器21-6b的另一端铰接在顶面折弯爪21-6a上。纸板粘结条折弯机构21-5和纸板顶面折弯机构21-6均采用折弯驱动器带动折弯爪实现，结构简单，设置方便，且折弯动作稳定可靠。如图6所示，底板升降机构21-10包括底板连接台21-10a、底板升降导轨21-10b和底板升降驱动器21-10c，底板连接台21-10a为“工”字形结构，底板连接台21-10a的上端与底板21-2相连接，底板连接台21-10a滑动安装于竖直安装的底板升降导轨21-10b上，底板升降驱动器21-10c与底板连接台21-10a相连接，用于带动底板连接台21-10a在底板升降导轨21-10b上往复上下运动，底板升降机构21-10带动底板21-2升降运动，利用前折弯板21-3和后折弯板21-4下方的导向件21-9实现纸板的前面板和后面板折叠动作，结构设计简单巧妙，减少了纸板折弯部件，简化了包装机的整体结构，降低了设备制作成本。如图7和图8所示，上述的封口压实机构21-7包括封口压爪21-7a和封口驱动器21-7b，封口压爪21-7a在底板21-2的两侧各铰接有一组，两组封口压爪21-7a的摆臂末端设有腰形孔，两组封口压爪21-7a的摆臂末端通过拉销21-7c连接封口驱动器21-7b，封口驱动器21-7b通过拉销21-7c带动两组封口压爪21-7a闭合或展开，利用一组封口驱动器21-7b即可带动两侧的封口压爪21-7a实现同步封口动作，结构设计简单巧妙，制作安装均非常方便，封口压实动作稳定可靠。为了保证封口压爪21-7a对纸箱底面板两侧折翼面板折弯封口的稳定性，拉销21-7c上还套设有防止两组封口压爪21-7a下垂的防垂弹簧21-7d(如图8所示)。防垂弹簧21-7d的上端抵在上压板上，下端抵在拉销21-7c的下端，上压板和下压板之间通过垫块连接，防垂弹簧21-7d的外侧套设有套筒。
抓取传送工位300上设有用于将包装后的纸箱传送出去的传送装置32，该传送装置32采用传送带进行传输，传送装置32同时用于待包装产品的传输；传送装置32的上方设有能够将待包装产品由传送工位300抓取到包装成型工位200、将包装完成的纸箱由包装成型工位200抓取到抓取传送工位300上的下料抓取装置31。如图2和图5所示，本实施例中的下料抓取装置31包括下料水平驱动器31-1、下料滑移架31-2、下料竖直驱动器31-3和夹取机构31-4，下料滑移架31-2通过滑轨滑块机构滑动安装于框架上，下料水平驱动器31-1与下料滑移架31-2相连接，用于带动下料滑移架31-2在框架上往复水平滑移，夹取机构31-4通过下料竖直驱动器31-3与下料滑移架31-2相连接，用于带动夹取机构31-4往复上下移动。具体如图5所示，上述的夹取机构31-4包括夹取支架31-4a、夹爪导轨31-4b、夹爪31-4d、夹爪滑块31-4c、夹取驱动器31-4e和夹取连杆31-4f，夹取支架31-4a与下料竖直驱动器31-3相连接，夹爪导轨31-4b安装于夹取支架31-4a上，夹爪导轨31-4b上通过夹爪滑块31-4c安装有两组夹爪31-4d，夹取驱动器31-4e分别通过一根夹取连杆31-4f连接对应的夹爪31-4d，夹取驱动器31-4e通过夹取连杆31-4f带动两组夹爪31-4d闭合或打开。上述的夹取机构31-4采用一组夹取驱动器31-4e即可驱动两侧的夹爪31-4d进行闭合或打开，结构简单，安装方便，并且抓取动作可靠稳定，不易出现卡死等现象。夹取机构31-4工作时，夹取驱动器31-4e伸缩拉动夹取连杆31-4f，从而通过夹取连杆31-4f拉动两侧的夹爪31-4d在夹爪导轨31-4b上滑移。
此外，为了便于纸箱成型包装机的搬运和组装，纸箱成型包装机采用模块化设计结构。即抓取打胶装置11和下料抓取装置31共用一组框架，该框架上设有导轨，上料滑移架11-2和下料滑移架31-2共用一组导轨；纸板承载装置12、包装成型装置21和传送装置32均具有独立的框架，且在纸板承载装置12、包装成型装置21和传送装置32的框架底部还设有具有锁紧功能的万向脚轮，大大降低安装、搬运的难度。组装时，先将抓取打胶装置11和下料抓取装置31组成的框架整体固定在合适位置，然后分别将纸板承载装置12、包装成型装置21和传送装置32推到上述框架整体的下方对应位置上，并将万向脚轮锁死，从而完成整套纸箱成型包装机的组装，结构简单，组装方便，可以实现工作空间的灵活利用，大大提高空间利用率。另外，本实施例的纸箱成型包装机，其采用气动动作控制，即上述的上料水平驱动器11-1、上料竖直驱动器11-3、粘结条折弯驱动器21-5b、顶面折弯驱动器21-6b、封口驱动器21-7b、底板升降驱动器21-10c、下料水平驱动器31-1、下料竖直驱动器31-3和夹取驱动器31-4e均采用气缸，具有动作相应速度快，动作执行准确稳定，环保无污染等优点。
接续图1至图9所示，本实施例还公开了一种纸箱成型包装机的包装方法，包括以下步骤：
S1、上料：将事先加工好的平整纸板成摞地放置在纸板承载装置12上并定位；将待包装产品有序排列在传送装置32上并限位；具体操作如下：成摞地纸板整齐放置在纸板承载板12-2上，并通过纸板定位块12-2a对纸板进行准确定位；待包装产品间隔排列在传送装置32的传送带上，且待包装产品也采用挡块定位，防止其位置发生较大误差，影响待包装产品抓取和包装。
S2、喷胶：抓取打胶装置11移动到纸板承载装置12的正上方，并对最上层纸板的对应位置进行喷胶处理；具体动作如下：上料水平驱动器11-1带动抓取打胶装置11移动到放纸上料工位100的正上方，然后上料竖直驱动器11-3带动上料支架11-4下移至准确位置，保证真空吸盘11-5与纸板之间紧密接触，接着打胶机构11-6对纸板上对应位置进行打胶处理，完成纸板打胶动作；参见图9所示，在本实施例中，分别在纸板底面板B和纸板顶面板D的两侧折翼面板E及纸板顶面板D的端部设置打胶点G，每个打胶点G配置一组打胶机构11-6。
S3、放纸：抓取打胶装置11将喷胶后的纸板从纸板承载装置12上抓取并放置到包装成型装置21上；在包装成型装置21中，纸板折翼件21-8对纸板的前面板和后面板两侧的折翼面板进行90°折弯；具体动作如下：完成喷胶工作后，真空吸盘11-5抽真空吸附纸板，将纸板牢牢吸住，上料竖直驱动器11-3带动上料支架11-4上行回程运动，接着上料水平驱动器11-1带动吸附的纸板移动到包装成型装置21的上方；然后上料竖直驱动器11-3再次下行带动纸板向下移动；在纸板下移过程中，包装成型装置21上的纸板折翼件21-8阻挡纸板前面板A和纸板后面板C两侧的折翼面板E，从而使对应的折翼面板E被90°折弯；当纸板接触底板21-2后，真空吸盘11-5松开纸板后回程，完成放纸动作。
S4、包装：在纸板安放到位后，下料抓取装置31将传送装置32输送过来的待包装产品抓取并放置在包装成型装置21上的纸板上，使待包装产品位于底板21-2的上方，具体地，下料水平驱动器31-1带动夹取机构31-4移动到传送装置32的正上方，下料竖直驱动器31-3带动夹取机构31-4下移到待包装产品位置，然后夹取驱动器31-4e伸出带动两组夹爪31-4d将待包装产品夹持住；接着下料竖直驱动器31-3上行回程，下料水平驱动器31-1带动待包装产品移动到包装成型装置21的上方，下料竖直驱动器31-3下行，将待包装产品放置于底板21-2上；然后进行包装成型，包装成型的具体步骤如下：
S4-1、纸板粘结条折弯机构21-5对纸板粘结条进行折弯，并保持数秒后松开；具体动作为，粘结条折弯驱动器21-5b向外伸出，带动粘结条折弯爪21-5a转动，从而将粘结条F折弯，并停顿3秒左右，使粘结条F处于折弯状态；
S4-2、底板升降机构21-10带动底板21-2下降，使得待包装产品和纸板随底板21-2一起向下运动，前折弯板21-3和后折弯板21-4在导向件21-9作用下将纸板的前面板和后面板90°折弯；具体动作为，底板升降驱动器21-10c通过底板连接台21-10a拉动底板21-2下降，此时由于底板21-2与两侧的前折弯板21-3和后折弯板21-4铰接，且前折弯板21-3和后折弯板21-4被导向件21-9支撑，因此，随着底板21-2下移，前折弯板21-3和后折弯板21-4沿导向件21-9的圆弧形导向面向内转动折叠，从而使纸板前面板A、纸板底面板B和纸板后面板C折叠为“凵”形，且已经被折弯的折翼面板E向内侧对折；
S4-3、封口压实机构21-7对纸板的底面板两侧的折翼面板进行折弯，在热熔胶的作用下使底面板两侧的折翼面板与前、后面板两侧的折翼面板粘结在一起；具体动作为，封口驱动器21-7b通过拉销21-7c带动两组封口压爪21-7a向内闭合，从而使纸板底面板B两侧的折翼面板E向内折叠，并压紧在已经被折弯的纸板前面板A和纸板后面板C的折翼面板E上，停顿3秒左右，通过热熔胶粘合在一起；
S4-4、纸板顶面折弯机构21-6对纸板的顶面板进行折弯，在纸板的顶面板折弯的同时，纸板粘结条折弯机构21-5对纸板的粘结条进行折弯，在热熔胶的作用下保持数秒，使顶面板与粘结条粘结在一起；具体动作为，顶面折弯驱动器21-6b带动顶面折弯爪21-6a转动，使纸板顶面板D被折弯，折弯后的纸板顶面板D压在粘结条F上，停顿3秒左右，通过热熔胶将纸板顶面板D和粘结条F粘合在一起；
S4-5、底板升降机构21-10带动底板21-2上升，使得前折弯板21-3和后折弯板21-4在导向件21-9作用下恢复水平状态；同时，下料抓取装置31的夹爪31-4d向下运动而使顶面板两侧的折翼面板折弯，夹爪31-4d同时夹紧顶面板两侧的折翼面板，在热熔胶的作用下使顶面板两侧的折翼面板与前、后面板两侧的折翼面板粘结在一起，完成产品包装；具体动作为，底板升降驱动器21-10c带动底板21-2上升，此时纸箱及待包装产品随之上升，下料竖直驱动器31-3带动夹取机构31-4下降，在夹取机构31-4下降过程中，夹取机构31-4的夹爪31-4d将纸板顶面板D两侧的折翼面板E折弯，接着夹取驱动器31-4e带动夹爪31-4d闭合，使纸板顶面板D两侧的折翼面板E压紧在已经被折弯的纸板前面板A和纸板后面板C的折翼面板E上，停顿3秒左右，通过热熔胶粘合在一起，至此，产品包装完成。
S5、传送：下料抓取装置31将包装完成的纸箱抓取并放置在传送装置32上，由传送装置32传送至指定位置；具体动作为，下料竖直驱动器31-3直接上行回位，下料水平驱动器31-1带动已包装的产品移动到传送装置32上方，接着下料竖直驱动器31-3下行，将已包装的产品放置在传送装置32的传送带上，夹爪31-4d松开后，由传送装置32输送至指定位置即可。
本发明的一种纸箱成型包装机及其包装方法，纸板打胶后被放置于包装成型装置上，并完成纸箱对应的折翼面板折弯，利用底板下降而使纸箱前面板和后面板折叠，并利用封口压实机构实现底面板的折翼面板与前、后面板的折翼面板粘结，利用纸板粘结条折弯机构和纸板顶面折弯机构实现纸板粘结条与纸板顶面板粘结，最后利用下料抓取装置对顶面板的折翼面板进行折弯，并与前、后面板的折翼面板粘结，完成纸箱包装成型，结构简单紧凑，占用空间小，包装动作少，控制方便，尤其便于小型化纸箱包装使用。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种纸箱成型包装机，其特征在于：包括依次设置的放纸上料工位(100)、包装成型工位(200)和抓取传送工位(300)，其中，
所述的放纸上料工位(100)上设有用于放置纸板的纸板承载装置(12)，所述的纸板承载装置(12)的上方设有能够将纸板由放纸上料工位(100)抓取到包装成型工位(200)的抓取打胶装置(11)；
所述的包装成型工位(200)上设有包装成型装置(21)，所述的包装成型装置(21)包括成型支架(21-1)、底板(21-2)、前折弯板(21-3)和后折弯板(21-4)，所述的底板(21-2)的两端分别与前折弯板(21-3)和后折弯板(21-4)相铰接，所述的底板(21-2)的下方设有能够带动底板(21-2)升降的底板升降机构(21-10)，所述的前折弯板(21-3)的下方和后折弯板(21-4)的下方分别设有能够使前折弯板(21-3)和后折弯板(21-4)随底板(21-2)下降而由水平状态翻转为竖直状态的导向件(21-9)，所述的前折弯板(21-3)的端部还设有纸板粘结条折弯机构(21-5)，所述的后折弯板(21-4)的端部还设有纸板顶面折弯机构(21-6)，所述的前折弯板(21-3)的两侧和后折弯板(21-4)的两侧均设有纸板折翼件(21-8)，所述的底板(21-2)的两侧设有封口压实机构(21-7)；
所述的抓取传送工位(300)上设有用于将包装后的纸箱传送出去的传送装置(32)，所述的传送装置(32)的上方设有能够将待包装产品由传送工位(300)抓取到包装成型工位(200)、将包装完成的纸箱由包装成型工位(200)抓取到抓取传送工位(300)上的下料抓取装置(31)。
2.根据权利要求1所述的一种纸箱成型包装机，其特征在于：所述的纸板承载装置(12)包括纸板承载架(12-1)、纸板承载板(12-2)和纸板弹升机构(12-3)，所述的纸板承载板(12-2)通过纸板弹升机构(12-3)安装于纸板承载架(12-1)上，所述的纸板承载板(12-2)上还设有纸板定位块(12-2a)；所述的纸板弹升机构(12-3)包括弹簧套筒(12-3a)、支撑弹簧(12-3b)和支撑块(12-3c)，所述的弹簧套筒(12-3a)固定于纸板承载架(12-1)上，所述的支撑块(12-3c)的下端设于弹簧套筒(12-3a)内，上端抵在纸板承载板(12-2)的底面上，所述的支撑弹簧(12-3b)设于弹簧套筒(12-3a)内，并抵在支撑块(12-3c)的下端。
3.根据权利要求2所述的一种纸箱成型包装机，其特征在于：所述的抓取打胶装置(11)包括上料水平驱动器(11-1)、上料滑移架(11-2)、上料竖直驱动器(11-3)、上料支架(11-4)、真空吸盘(11-5)和打胶机构(11-6)，所述的上料滑移架(11-2)滑动安装于框架上，所述的上料水平驱动器(11-1)与上料滑移架(11-2)相连接，用于带动上料滑移架(11-2)在框架上往复水平滑移，所述的上料支架(11-4)通过上料竖直驱动器(11-3)与上料滑移架(11-2)相连接，用于带动上料支架(11-4)往复上下移动，所述的真空吸盘(11-5)和打胶机构(11-6)均安装于上料支架(11-4)上。
4.根据权利要求3所述的一种纸箱成型包装机，其特征在于：所述的上料支架(11-4)上还设有位于前折弯板(21-3)和后折弯板(21-4)正上方的纸板压平支架(11-7)；所述的真空吸盘(11-5)上还设有缓冲弹簧；所述的打胶机构(11-6)包括喷胶头(11-6a)，所述的喷胶头(11-6a)通过打胶高度调节机构(11-6b)安装于上料支架(11-4)上。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种纸箱成型包装机，其特征在于：所述的纸板粘结条折弯机构(21-5)和纸板顶面折弯机构(21-6)结构相同，所述的纸板粘结条折弯机构(21-5)包括粘结条折弯爪(21-5a)和粘结条折弯驱动器(21-5b)，所述的粘结条折弯爪(21-5a)铰接于前折弯板(21-3)的端部，所述的粘结条折弯驱动器(21-5b)的一端铰接在前折弯板(21-3)的底部，粘结条折弯驱动器(21-5b)的另一端铰接在粘结条折弯爪(21-5a)上；所述的纸板顶面折弯机构(21-6)包括顶面折弯爪(21-6a)和顶面折弯驱动器(21-6b)，所述的顶面折弯爪(21-6a)铰接于后折弯板(21-4)的端部，所述的顶面折弯驱动器(21-6b)的一端铰接在后折弯板(21-4)的底部，顶面折弯驱动器(21-6b)的另一端铰接在顶面折弯爪(21-6a)上。
6.根据权利要求5所述的一种纸箱成型包装机，其特征在于：所述的底板升降机构(21-10)包括底板连接台(21-10a)、底板升降导轨(21-10b)和底板升降驱动器(21-10c)，所述的底板连接台(21-10a)的上端与底板(21-2)相连接，所述的底板连接台(21-10a)滑动安装于竖直安装的底板升降导轨(21-10b)上，所述的底板升降驱动器(21-10c)与底板连接台(21-10a)相连接，用于带动底板连接台(21-10a)在底板升降导轨(21-10b)上往复上下运动。
7.根据权利要求6所述的一种纸箱成型包装机，其特征在于：所述的封口压实机构(21-7)包括封口压爪(21-7a)和封口驱动器(21-7b)，所述的封口压爪(21-7a)在底板(21-2)的两侧各铰接有一组，两组封口压爪(21-7a)的摆臂末端通过拉销(21-7c)连接封口驱动器(21-7b)，所述的封口驱动器(21-7b)通过拉销(21-7c)带动两组封口压爪(21-7a)闭合或展开。
8.根据权利要求7所述的一种纸箱成型包装机，其特征在于：所述的拉销(21-7c)上还套设有防止两组封口压爪(21-7a)下垂的防垂弹簧(21-7d)。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的一种纸箱成型包装机，其特征在于：所述的下料抓取装置(31)包括下料水平驱动器(31-1)、下料滑移架(31-2)、下料竖直驱动器(31-3)和夹取机构(31-4)，所述的下料滑移架(31-2)滑动安装于框架上，所述的下料水平驱动器(31-1)与下料滑移架(31-2)相连接，用于带动下料滑移架(31-2)在框架上往复水平滑移，所述的夹取机构(31-4)通过下料竖直驱动器(31-3)与下料滑移架(31-2)相连接，用于带动夹取机构(31-4)往复上下移动；所述的夹取机构(31-4)包括夹取支架(31-4a)、夹爪导轨(31-4b)、夹爪(31-4d)、夹爪滑块(31-4c)、夹取驱动器(31-4e)和夹取连杆(31-4f)，所述的夹取支架(31-4a)与下料竖直驱动器(31-3)相连接，所述的夹爪导轨(31-4b)安装于夹取支架(31-4a)上，所述的夹爪导轨(31-4b)上通过夹爪滑块(31-4c)安装有两组夹爪(31-4d)，所述的夹取驱动器(31-4e)分别通过一根夹取连杆(31-4f)连接对应的夹爪(31-4d)，所述的夹取驱动器(31-4e)通过夹取连杆(31-4f)带动两组夹爪(31-4d)闭合或打开。
10.一种权利要求1至9任意一项所述的纸箱成型包装机的包装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、上料：将事先加工好的平整纸板成摞地放置在纸板承载装置(12)上并定位；将待包装产品有序排列在传送装置(32)上并限位；
S2、喷胶：抓取打胶装置(11)移动到纸板承载装置(12)的正上方，并对最上层纸板的对应位置进行喷胶处理；
S3、放纸：抓取打胶装置(11)将喷胶后的纸板从纸板承载装置(12)上抓取并放置到包装成型装置(21)上；在包装成型装置(21)中，纸板折翼件(21-8)对纸板的前面板和后面板两侧的折翼面板进行90°折弯；
S4、包装：下料抓取装置(31)将传送装置(32)输送过来的待包装产品抓取并放置在包装成型装置(21)上的纸板上，使待包装产品位于底板(21-2)的上方；然后进行包装成型，具体步骤如下：
S4-1、纸板粘结条折弯机构(21-5)对纸板粘结条进行折弯，并保持数秒后松开；
S4-2、底板升降机构(21-10)带动底板(21-2)下降，使得待包装产品和纸板随底板(21-2)一起向下运动，前折弯板(21-3)和后折弯板(21-4)在导向件(21-9)作用下将纸板的前面板和后面板90°折弯；
S4-3、封口压实机构(21-7)对纸板的底面板两侧的折翼面板进行折弯，在热熔胶的作用下使底面板两侧的折翼面板与前、后面板两侧的折翼面板粘结在一起；
S4-4、纸板顶面折弯机构(21-6)对纸板的顶面板进行折弯，在纸板的顶面板折弯的同时，纸板粘结条折弯机构(21-5)对纸板的粘结条进行折弯，在热熔胶的作用下保持数秒，使顶面板与粘结条粘结在一起；
S4-5、底板升降机构(21-10)带动底板(21-2)上升，使得前折弯板(21-3)和后折弯板(21-4)在导向件(21-9)作用下恢复水平状态；同时，下料抓取装置(31)的夹爪(31-4d)向下运动而使顶面板两侧的折翼面板折弯，夹爪(31-4d)同时夹紧顶面板两侧的折翼面板，在热熔胶的作用下使顶面板两侧的折翼面板与前、后面板两侧的折翼面板粘结在一起，完成产品包装；
S5、传送：下料抓取装置(31)将包装完成的纸箱抓取并放置在传送装置(32)上，由传送装置(32)传送至指定位置。
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Denomination of invention: A cardboard box forming packaging machine and its packaging method Granted publication date: 20181019 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Foshan branch Pledgor: FOSHAN YULONGXING PACKING INDUSTRY CO.,LTD. Registration number: Y2024980000530 |
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