CN108502261A - 一种装箱装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装箱装置，其设有进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件，所述装箱装置设有平移载物部件，平移载物部件包括载具、轨道，载具以滑动方式安装在轨道上，轨道在水平面内呈环状布置，所述进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件沿着轨道分布且都能与载具衔接，所述平移载物部件在轨道上形成循环的输送路径，输送路径上设有供箱工位、装箱工位、输出工位，所述进料部件和装箱部件都在装箱工位与平移载物部件连接，供箱部件在供箱工位与平移载物部件连接，所述输出部件在输出工位与平移载物部件连接，所述进料部件和装箱部件位于轨道的一侧、供箱部件和输出部件位于轨道的另一侧。本发明的装箱装置功率配置合理、成本低。

Description

一种装箱装置

技术领域

本发明涉及物品装入纸箱内的装箱技术，尤其涉及一种装箱功率在线可调的装箱装置。

背景技术

物品装箱操作是将包装好的物品放入纸箱内的过程，属于二次\再次包装。现有技术中装箱操作所需装箱装置通常只设有进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件，装箱装置上只设有一个区域用于物品装箱操作，该区域被称为装箱工位。进料部件的功能是将需要装入纸箱的物品运输到装箱工位，供箱部位的功能是将纸箱运输到装箱工位，装箱部件是将位于装箱工位的物品放入位于装箱工位的纸箱内而完成物品装箱，输出部件是将含有物品的纸箱输出到外部。进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件安装纸箱的输送路径布置，而纸箱的输送路径只包含了两段路径，即进料部件处的输入路径和输出部件的输出路径，两者处于连续衔接的位置关系，即输出路径位于输入路径的延伸方向上且两者首尾连接。因此，装箱工位与输入\输出路径完全重合，或者说装箱工位占用了原本用于输送纸箱的路径。这使得用于输送纸箱的路径不仅担负输送任务，还要满足装箱要求。由于装箱工位所在区域涉及了纸箱进入、物品进入、纸箱输出的操作，并且供箱部件一次只能输出一个纸箱，因此决定了在设计之初必须使用高功率的供箱部件来匹配进料部件、装箱部件、输出部件，以应对偶然的高装箱操作量。但实际生产过程中，物品的产量长期看是稳定的，只是短时间内会偶然陡增，但这种产量的生产时间只会维持较短时间；一般情况下，物品的产量所需的装箱功率要远远小于现有技术中的为匹配偶然高涨的产量所需的装箱功率。由于此原因，造成现有的装箱装置的供箱部件的功率总处于配置过剩状态，这是生产成本居高不下的重要原因。

装箱工位与用于输送纸箱的路径完全重合的设计存在明显的弊端，装箱周期受到纸箱进入装箱工位的周期的影响，因为装箱的前提是纸箱必须位于装箱工位，而纸箱位于装箱工位前需要由供箱部件产生，纸箱形成直至装箱位于装箱工位都占据了装箱周期，很显然，装箱周期受到纸箱进入装箱工位的周期的影响。装箱周期长还带来另一个问题，在排队等待装箱部件夹取的物品与输送带产生相对摩擦，造成物品表面损伤，而且该摩擦程度与装箱部件的搬运物品的周期有关，周期越长则摩擦时间越长、物品表面损伤越严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何降低装箱装置的供箱部件的功率，由此得到一种功率配置合理、成本低的装箱装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该装箱装置设置有进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件，所述装箱装置还设有平移载物部件，所述平移载物部件包括载具、轨道，所述载具以滑动方式安装在轨道上，所述轨道在水平面内呈环状布置，所述进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件沿着轨道分布且都能与载具衔接，所述平移载物部件在轨道上形成循环的输送路径，所述输送路径上设有供箱工位、装箱工位、输出工位，所述进料部件和装箱部件都在装箱工位与平移载物部件连接，所述供箱部件在供箱工位与平移载物部件连接，所述输出部件在输出工位与平移载物部件连接，所述进料部件和装箱部件位于轨道的一侧、所述供箱部件和输出部件位于轨道的另一侧。

本技术方案的装箱装置增设了专门服务于装箱工位的平移载物部件，平移载物部件不仅承担着输送物品的功能，而且专门匹配物品装箱操作。本质上，平移载物部件扩大了装箱工位的空间，形成了可以起到存储作用的结构。载具可以在平移载物部件内部提供多个放置纸箱的机构，因而在纸箱投入使用前，多个载具上放置纸箱就相当于在平移载物部件内部存储纸箱。载具沿着轨道形成的循环的输送路径运动，输送路径穿过装箱工位，载有纸箱的载具可立即进入装箱工位，如此显著缩短装箱周期。正常产量状态下平移载物部件肯定能过满足装箱需要，遇到偶然的产量陡增则可以通过在载具上已经堆积的数个纸箱来满足装箱操作。如此便可以使用功率较低的供箱部件。采用平移载物部件获得存储功能，不仅允许使用功率较低的供箱部件，而且缩短了装箱周期，提高了整个装箱装置的工作效率；还进一步得到减少物品表面损伤的技术效果。

纸箱随载具沿着输送路径运动产生离心力，故在搬运纸箱时需克服离心力带来的影响。为此所述载具包括受导单元、动力输入单元、夹持单元、载物单元，所述受导单元、动力输入单元、夹持单元都安装在载物单元上，所述载物单元包括载物板和支撑块，所述载物板固定安装在支撑块上，所述载物板的表面设有载物面和限位面，所述载物面与限位面相交，所述受导单元至少包括两个滚轮，所述滚轮固定安装在支撑块上，所述滚轮之间分开且轨道位于分开的滚轮之间，所述动力输入单元设有动力输入端，所述动力输入端位于支撑块的一侧，所述夹持单元包括传动板、夹持板、复位弹簧，所述传动板穿过支撑块且与支撑块滑动连接，所述传动板的一端作为受力端位于支撑块的一侧，所述夹持板安装在传动板的另一端，所述复位弹簧的一端与支撑块固定连接、复位弹簧的另一端与传动板固定连接，所述夹持板上设有夹持面，所述夹持面与限位面相对，所述平移载物部件上还包括开合单元和磁悬浮工作台，所述开合单元位于轨道的一侧，所述开合单元设有用于推动传动板的动力输出端，所述动力输出端的运动范围与传动板的运动范围相交,所述磁悬浮工作台上设有能量输出端，所述动力输入单元与磁悬浮工作台的能量输出端相对，所述平移载物部件在供箱工位和输出工位各设有一个开合单元。

载具采用具有开合功能的结构，在被动受力情况下才能扩大容纳操作对象的开口宽度，一旦外力消失即可实现夹紧操作对象的功能，因而载具具有可变且能适应性改变夹持状态的夹持结构。这样平移载物部件就能对不同尺寸的操作对象进行搬运作业。

由于载具上的载物板在生产过程中需要经过弯折操作，通常弯折板材获得的弯折部位会产生圆角，圆角部位占用了原本以相同角度形成的直角结构所腾出的空间。平移载物部件的操作对象的底部通常具有直角结构的边缘，势必在圆角与操作对象底部接触后会产生只有操作对象直角部位的一边与弯折部位的圆角接触的情况，进而引起操作对象受力不均匀、使得操作对象局部受力过大而变形。为克服板材弯折加工工艺中对功能结构产生的负面影响，本技术方案还提供了优化的弯折结构，所述载物板设有主体载物部位和弯折扩容部位，所述载物面位于主体载物部位上，所述载物面为平面结构，所述弯折扩容部位至少包括偏折部位和限位部位，所述限位部位通过偏折部位与主体载物部位连接，所述偏折部位向与载物面的朝向相反的方向上弯曲，所述偏折部位与限位部位的连接部位偏离载物面所在平面，所述限位面位于限位部位上。很显然，载物板的弯折结构具有弯折部位偏离其中一平板部位的特征，由此获得通过直角弯折结构获得的置物空间。

载具的开合范围与夹持板的运动范围直接关联，而载具的开合范围的分布与夹持板的运动范围分布直接关联。在本技术方案中载具的开合范围最佳的分布范围应当集中与载物面的上方，为此，本技术方案的夹持板采用以下优选方案，所述夹持板的横截面为C形，所述夹持板的一侧设有橡胶件、夹持板的另一侧与传动板固定连接，所述橡胶件一侧的表面设有弧形的凹槽，所述夹持面位于橡胶件设有凹槽的该侧。该结构不仅限制了载具开合范围的分布情况，而且有助于将载具与操作对象的接触部位分布在远离操作对象的底部的部位，使得操作对象的受力部位更加靠近操作对象的重心，提升平移载物部件搬运物品的效果。

在本技术方案中，供箱部件设有纸箱挤压成形部件，所述纸箱挤压成形部件包括成形模具、挤压模具和升降平移组件，所述成形模具包括安装架和两个可调的成形部件，所述成形部件都安装在安装架上，所述安装架包括两个直线滑动平台，所述成形部件包括两个成形单元，两个成形单元分别安装在两个直线滑动平台上，两个直线滑动平台之间处于平行状态且相互之间以直线滑动方式活动连接而调整两个成形单元之间的距离，所述成形单元包括两个活动模具和一个固定模具，所述活动模具活动安装在直线滑动平台上并且直线滑动平台驱动活动模具做直线运动而调整两个活动模具之间的距离，所述固定模具固定安装在直线滑动平台上，所述成形单元的两个活动模具位于固定模具的两侧且相对于固定模具可同步反向运动，所述成形部件的两个成形单元相向设置且随直线滑动平台同步反向运动而在位置相对的两个成形单元之间形成尺寸可调的成形区域，所述升降平移组件上安装有一个挤压模具，所述挤压模具包括支架、动力单元、主传动件、子传动件、张合单元，所述动力单元、主传动件、子传动件、张合单元都安装在支架上，所述支架与升降平移组件连接，所述张合单元至少包括四块以摆动方式同步运动的成形板，所述成形板的一端与支架活动连接，任意相邻的两块成形板的摆动方向相互垂直，所述主传动件安装在动力单元的动力输出端上并以直线方式往复运动，所述子传动件的一端与主传动件活动连接、子传动件的另一端与成形板的另一端活动连接，相邻成形板之间设有缩合间隙，所述挤压模具通过升降平移组件伸入到成形模具的成形区域内。

成形模具为多个零件组合的组装件，其上设有两个成形区域。成形区域由两个位置相对的成形单元构成，各个成形单元被分别布置在两个直线滑动平台上；两个直线滑动平台相互之间可以靠近或远离，由此实现两个成形单元之间的距离可调，进而达到成形区域在一个方向上可调的目的。每个成形单元的两个活动模具在直线滑动平台上是可以滑动的，这两个活动模具之间的距离可调，进而达到成形区域在垂直前述可调节方向的方向上可调的目的。由此，任意一个成形部件中的四个活动模具在两个相互垂直的方向可调，最终使得每个成形区域可调。

在成形模具上设有两个成形区域。不仅可以将两个成形区域设置为同一尺寸的，还可以将两个成形区域设置为不同尺寸，两个不同尺寸的成形区域可适用于两种尺寸的纸箱成形需求。

在本技术方案中成形模具的可调范围受到单个成形区域可调的技术方案和两个可调成形区域搭配使用的技术方案综合产生可调范围扩大的技术效果。在本技术方案中单个成形区域可调是适用范围扩大的基本因素，两个可调成形区域搭配使用是适用范围扩大的促进因素，两者叠加所带来的可调范围、调整的连贯性都达到最佳。

很显然，在两个成形区域为同一尺寸时，纸箱挤压成形部件除了可调范围的优点外，其能够发挥高生产效率的优点。然而，这样的设置在满足产能，尤其是产能过大的情况下即成形模具的单个成形区域即可满足生产要求的情况下，这样的设置未能发挥本发明技术方案的最大优势。所以，在本技术中最佳的配置方式为将其中一个成形区域的尺寸设置为不同于另一个成形区域的尺寸，在此基础上投入使用便可最大化可调范围、并实现连贯调整的技术效果。

驱动张合单元后，所有成形板会以固定摆动特征顺势同步运动，进而在张合单元上表现为展开和缩合动作。展开状态下，相邻的成形板之间分离；缩合状态下，相邻的成形板之间间距缩小直至相互连接。缩合间隙随展开动作和缩合动作而变化空间结构，但始终受到相邻成形板不为一体的结构特征而存在，只是在展开状态下的缩合间隙的宽度大于缩合状态下的缩合间隙的宽度。驱动张合单元工作的动力源自动力单元，在本技术方案中动力单元可以采用气缸、油缸、电缸中其中一种，其动力输出特点在于以直线运动的部位为动力输出端，进而保证动力在直线方向上输出。输出动力到驱动成形板运动还需要由主传动件和子传动件组成的传动结构转化动力。基于该结构，动力产生方向和传递方向都能够与成形板的布置方式和运动方式匹配，从而获得紧凑的整体结构，以及成形板宽裕的摆动范围。因此，挤压模具体积小巧、变形范围大。

挤压模具使用时张合单元处于展开状态，任意相邻的两块成形板的表面的朝向相互垂直；待挤压动作结束后，张合单元处于缩合状态，成形板都同时向支架内部摆动，扩大成形板在成形区域内与成形模具之间的距离，从而获得使成形板主动脱离已经弯折的纸板。也就是在本技术方案中，设计思路为通过在弯折操作完成之后扩大成形板与成形模具的间距即事后扩大间距。这样不仅避免了事前扩大间距带来的弊端，而且实现了挤压模具在完成挤压后顺利脱离纸箱。

成形模具的成形区域可调、挤压模具的结构可变，基于这个综合的技术手段，纸板弯折后占用的空间可以根据纸板情况做调整，例如，依据纸板厚度、纸板韧性、弯曲结构等事先调整成形区域的尺寸；挤压模具在事后产生便于脱离弯折的纸板的结构变化，以适应不同纸板的成形要求。因而，该纸箱挤压成形部件适用范围较大。

在本技术方案中还可以进一步提升调整的连贯性，即采用两个成形区域独立调整的技术手段。通过所述直线滑动平台设有两根处于同一中心线且分离而独立运动的丝杆，其中一根丝杆只与其中一个成形部件的其中一个成形单元的两个活动模具活动连接，另一根丝杆只与另一个成形部件的其中一个成形单元的两个活动模具活动连接。由于两个成形部件安装在两个直线滑动平台上，所以两个成形区域只能在其中一个方向上获得独立可调的技术效果，但这足以提升调整的连贯性。

成形单元对纸板的限制作用来源于接触时受约束的连接关系，这得益于成形单元的表面的作业面。合理分布作业面可便于生产加工、也可起到保护纸箱外表面的作用。在本技术方案中作业面的优选方案为，所述活动模具设有两个朝向垂直的限位面，所述固定模具上设有限位面，在同一个成形单元中活动模具的其中一个限位面都与固定模具的限位面处于同一平面内，在同一成形部件中处于相对位置的两个活动模具中的一个活动模具的一个限位面与另一个活动模具的一个限位面处于同一个平面内。所有限位面共同形成了成形单元的作业面，限位面为离散机构并非为一体结构、其在功能层面共同服务于同一个作业目的，离散设计可以很好的起到部件维护、部件调整和结构升级；而且该离散结构的设计能完全匹配成形单元的成形区域可调的技术特征，若是整体结构则其可调功能必将受到抑制、甚至是无法实现的。

成形区域可调范围所在空间位置应当是固定，即可调范围相对于某个空间位置固定。在本技术方案中成形区域可调范围围绕固定模具布置，即成形单元的两个活动模具可以固定模具为中心做同步反向运动。成形区域可调范围所在空间设置在安装架中间位置，可以起到设计出紧凑的结构的作用。

挤压模具中，缩合间隙的宽度是影响成形板运动范围的因素之一，而影响缩合间隙的宽度的因素包括来自于成形板的边缘结构。为此，成形板的结构优选为，所述成形板的横截面为等腰梯形，所述成形板的两侧设有斜面，任意相邻的两块成形板中的一块成形板一侧的斜面与另一块成形板一侧的斜面相对，所述缩合间隙位于两个相对的斜面之间。成形板的边缘设置为斜面结构，一方面可以最大限度扩大缩合间隙，另一方面可以起到“自锁”作用、即四块成形板之间产生相互约束的连接关系，促使成形板在缩合状态中可以保持稳定的空间姿态，避免成形板在连续的受力状态下出现偏移的问题。

挤压模具的作用在于挤压位于成形模具上的纸板，纸板在接受挤压时其受力部位与成形板的分布有密切关系，成形板的分布决定了受力部位的轮廓。由于成形板环形分布，故受力部位被局限于成形板围成的矩形区域内的局部位置，这是因为在只有成形板与纸板接触的情况下，受力部位只能形成于接触部位。为了扩大接触部位，该挤压模具还包括定位单元，所述定位单元包括定位板和吸盘，所述定位板和吸盘都固定安装在支架上，所述吸盘穿过定位板而凸出在定位板表面。在展开状态，定位板表面与成形板的末端持平，挤压操作时定位板与成形板一起参与挤压操作。有了吸盘，可以在挤压模具刚接触纸板时通过吸盘建立与纸板的固定的连接关系，固定纸板与挤压模具之间的相对位置关系。

本发明采用上述技术方案：装箱装置可以通过内部存储方式积攒纸箱，以应对偶发的产量陡增的装箱情况，有效降低供箱部件的功率，同时，达到缩短装箱周期，提高了整个装箱装置的工作效，减少物品表面损伤的技术效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明一种装箱装置的成形模具的主视图；

图2为本发明一种装箱装置的成形模具的立体图；

图3为本发明一种装箱装置的挤压模具的立体图Ⅰ；

图4为本发明一种装箱装置的挤压模具的立体图Ⅱ；

图5为本发明一种装箱装置的挤压模具的内部结构示意图；

图6为本发明一种装箱装置的挤压模具的张合单元的缩合状态的结构示意图；

图7为本发明一种装箱装置的平移载物部件的结构示意图；

图8为本发明一种装箱装置的平移载物部件的载具结构示意图。

具体实施方式

装箱装置包括进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件、平移载物部件。进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件围绕平移载物部件分布。

如图7、8所示，平移载物部件包括机架、磁悬浮工作台25、轨道26、载具、开合单元27。磁悬浮工作台25固定安装在机架上。导轨也固定安装在机架上，导轨在水平方向分布呈环状结构，且两端为弧形、中间呈笔直形状，形成在同一水平面内循环布置的输送物品的输送路径。载具以滑动方式活动安装在轨道26上，载具可沿着轨道26滑行；开合单元27也固定设置在机架上，其能够驱动载具运动，进而实现载具的开合操作。

如图8所示，载具包括受导单元28、动力输入单元29、夹持单元、载物单元。

载物单元是载具的核心部件，载物单元包括载物板和支撑块30。载物板固定安装在支撑块30上。载物板由板材弯折而成，其设有主体载物部位31和弯折扩容部位。主体载物部位31为载物板的主要部位，弯折扩容部位位于主体载物部位31的一侧，载物板在弯折扩容部位处形成相对于主体载物部位31的弯折结构。主体载物部位31的表面为平面结构的载物面32。弯折扩容部位设有偏折部位33和限位部位34，限位部位34通过偏折部位33与主体载物部位31连接，偏折部位33向与载物面32的朝向相反的方向上弯曲，偏折部位33的作用是将限位部位34的任意一端都偏离载物面32所在平面，由于偏折部位33与限位部位34是连接在一起的，因此，偏折部位33与限位部位34的连接部位偏离载物面32所在平面。限位部位34与主体载物部位31呈垂直的关系，限位部位34表面设有限位面35，该限位面35与载物面32垂直。

受导单元28的作用在于建立载具与导轨的滑动连接关系，进而可以通过导轨的引导作用限制载具运动。受导单元28包括四个滚轮，滚轮都安装在支撑块30上。四个滚轮呈矩阵分布，轨道26位于两排滚轮之间，由于滚轮上设有凹槽、轨道26的两侧设有凸出结构，通过轨道26的凸出结构嵌入到滚轮的凹槽内实现载具与轨道26的活动连接。动力输入单元29为磁铁，磁铁安装在支撑块30上，并且磁铁位于受导单元28的一侧，这样便可以使动力输入单元29与磁悬浮工作台25以较小间距相邻。磁悬浮工作台25上设有磁场变化的能量输出端，该能量输出端分布的结构与轨道26的分布结构一致。因此磁悬浮工作台25输送能量后边可以驱动动力输入单元29顺势运动，进而驱动载具运动。

夹持单元包括传动板36、夹持板37、复位弹簧38。传动板36穿过支撑块30传动板36与支撑块30滑动连接。传动板36的一端位于支撑块30的一侧、传动板36的另一端位于支撑块30的另一侧。夹持板37为板材弯折而成的部件，其横截面呈C形。夹持板37的一侧设有橡胶件、夹持板37的另一侧与传动板36固定连接。橡胶件一侧的表面设有弧形的凹槽，橡胶件设有凹槽的表面为夹持面39，夹持面39高于载物面32且与限位面35处于相对的位置状态。初始状态下，复位弹簧38拉动传动板36将夹持板37向限位面35所在位置拉动。

开合单元27为气缸，气缸的缸体固定安装在机架上。在载具沿着轨道26运动的过程中传动板36能够与气缸的活塞杆处于同一直线上，在此位置上载具可以通过暂停运动以便从开合单元27处获得动力，传动板36的一端作为受力端与开合单元27连接，进而开合单元27驱动传动板36运动。一旦驱动板运动并拉动复位弹簧38做拉伸运动的，就可以是夹持板37上的夹持面39与限位面35相互远离，此时载具处于展开状态，物品可以自由放置在载物面32上。开合单元27不再向传动板36提供动力后，传动板36在复位弹簧38的作用下趋向于复位状态，直至夹持面39和限位面35同时与物品接触并对物品形成夹持状态。

工作时，磁悬浮工作台25输出可控的磁场，驱动载具沿着轨道26做循环路径上的运动。由于开合单元27在机架上的位置固定，故使得开合单元27所在位置即为载具的开合工位。需要打开载具时便可以控制载具运动至开合单元27所在位置，开合单元27的用于推动传动板36的动力输出端与传动板36的一端接触，并随之推动传动板36运动。当限位面35与夹持面39之间的距离扩大后，便可以放入待搬运的物品。开合单元27停止向传动板36输出动力后，传动板36在复位弹簧38的作用下趋向于复位状态，物品被夹紧，在此状态下物品随着载具一起运动。

平移载物部件是装箱装置的核心部件，基于轨道26所形成的输送路径上设有供箱工位40、装箱工位41、输出工位42。进料部件和装箱部件都在装箱工位41与平移载物部件连接，供箱部件在供箱工位40与平移载物部件连接，输出部件在输出工位42与平移载物部件连接。进料部件和装箱部件位于轨道的一侧、供箱部件和输出部件位于轨道的另一侧。平移载物部件在供箱工位40和输出工位42各设有一个开合单元27。

供箱部件设有纸箱挤压成形部件。纸箱挤压成形部件包括成形模具、挤压模具和升降平移组件。一个挤压模具安装在升降平移组件上，升降平移组件包括安装架、同步带轮、伺服电机、减速器、同步带、直线导轨、滑台，安装架上安装有两个同步带轮，同步带安装在同步带轮上，伺服电机通过减速器安装在安装架上，伺服电机的转轴与减速器的动力输入轴连接，减速器的动力输出轴与其中一个同步带轮连接，安装架上设置有两根直线导轨，滑台两端与两根直线导轨分别滑动连接，滑台与同步带展开呈笔直状的部位固定连接。如此，在伺服电机驱动同步带转动后，滑台能够沿着直线导轨做直线往复运动。

如图1、2所示，成形模具设有安装架，在安装架上安装有两个成形部件。

安装架包括两个直线滑动平台。每个直线滑台包括支撑块Ⅰ1、支撑块Ⅱ2、导杆Ⅰ3、导杆Ⅱ4、丝杆Ⅰ5、丝杆Ⅱ6、手柄Ⅰ、手柄Ⅱ。支撑块Ⅰ1、支撑块Ⅱ2处于相对位置上，导杆Ⅰ3、导杆Ⅱ4安装在支撑块Ⅰ1、支撑块Ⅱ2之间而形成框架结构；安装后，导杆Ⅰ3平行于导杆Ⅱ4。丝杆Ⅰ5穿过支撑块Ⅰ1并与支撑块Ⅰ1活动连接，丝杆Ⅱ6穿过支撑块Ⅱ2并与支撑块Ⅱ2活动连接，丝杆Ⅰ5、丝杆Ⅱ6都位于导杆Ⅰ3、导杆Ⅱ4之间，丝杆Ⅰ5的中心线与丝杆Ⅱ6的中心线处于同一直线上；丝杆Ⅰ5的一端与丝杆Ⅱ6的一端以较小间距相邻；丝杆Ⅰ5的一端位于支撑块Ⅰ1的一侧并安装有手柄Ⅰ，丝杆Ⅱ6的一端位于支撑块Ⅱ2的一侧并安装有手柄Ⅱ，转动手柄Ⅰ就能驱动丝杆Ⅰ5做自转运动，同样的，转动转动手柄Ⅱ就能驱动丝杆Ⅱ6做自转运动。

两个直线滑动平台之间通过四根导杆Ⅲ7连接在一起，四根导杆Ⅲ7之间相互平行。其中一个直线滑动平台的支撑块Ⅰ1上固定安装有两根相互平行的导杆Ⅲ7、支撑块Ⅱ2上固定安装有两根相互平行的导杆Ⅲ7，另一个直线滑动平台的支撑块Ⅰ1与前述直线滑动平台的支撑块Ⅰ1上固定安装的两根平行的导杆Ⅲ7活动连接、支撑块Ⅱ2与前述直线滑动平台的支撑块Ⅱ2上固定安装的两根平行的导杆Ⅲ7活动连接。由此，其中一个直线滑动平台相对于另一个直线滑动平台可以做直线平移运动，两个直线滑动平台之间可相互靠近和相互远离。与导杆Ⅲ7滑动连接的直线滑动平台可以通过在其支撑块Ⅰ1和支撑块Ⅱ2上设置固定螺栓来故其与另一个直线滑动平台的相对距离。

成形部件整体为对称结构，它包括两个结构相同的成形单元，一个成形单元安装在其中一个直线滑动平台上、另一个成形单元安装在另一个直线滑动平台上，两个成形单元处于位置相对的空间状态。由于两个直线滑动平台之间可相对运动，故两个成形单元之间在垂直导杆Ⅰ3或导杆Ⅱ4的中心线的方向上的距离可变化，即成形单元相互靠拢、或者成形单元相互远离。成形单元之间形成成形区域，继而成形区域尺寸可调。

在本技术方案中，两个成形部件具有的调节功能虽然在垂直导杆Ⅰ3或导杆Ⅱ4的中心线的方向上具有局部的关联运作的特点，但是在整体层面上是独立运作的，故每个成形部件上具体的安装关系不同、而安装方式都相同即具有统一的设计思路；而在每个成形部件中，两个成形单元上具体的安装关系不同、而安装方式都相同即具有统一的设计思路。

首先，在其中一个成形部件中的一个成形单元。该成形单元包括两个活动模具和一个固定模具。每个活动模具都包括滑动底座8和限位块Ⅰ9。滑动底座8活动安装在其中一个直线滑动平台的导杆Ⅰ3、导杆Ⅱ4上，导杆Ⅰ3、导杆Ⅱ4都与滑动底座8以滑动方式活动连接，滑动底座8可以在导杆Ⅰ3、导杆Ⅱ4上做同一直线方向上的滑动。滑动底座8与丝杆Ⅰ5连接，丝杆Ⅰ5自转时能够驱动滑动底座8顺势直线运动；由于丝杆Ⅰ5表面设有两段方向相反的螺纹，两个活动模具的滑动底座8在丝杆Ⅰ5自转时做反向同步运动。滑动底座8上固定安装有两个限位块Ⅰ9，限位块Ⅰ9表面设有由弧面和平面无缝连接而成的限位面，两个限位块Ⅰ9的限位面朝向相互垂直。固定模具包括固定底座10和限位块Ⅱ11。固定底座10固定安装在直线滑动平台的导杆Ⅰ3、导杆Ⅱ4上，固定底座10相对于导杆Ⅰ3、导杆Ⅱ4静止且与丝杆Ⅰ5不产生传动关系；该限位块Ⅱ11表面也设有由弧面和平面无缝连接而成的限位面，该限位面与每个活动模具上的其中一个限位面处于同一平面内，例如限位面Ⅰ12与限位面Ⅱ13的位置关系即为处于同一平面内。安装后，固定模具位于两个活动模具中间，两个活动模具以固定模具为中心可同步相向运动、也可以同步背向运动，进而活动模具都可以同步靠近固定模具或者同步远离固定模具。同一成形部件中的另一个成形单元以同样的方式安装在另一个直线滑动平台上。同一成形部件中，在相对位置上且分别位于两个成形单元上的活动模具上的其中一个限位面也处于同一平面内，例如限位面Ⅲ14与限位面Ⅳ15的位置关系即为处于同一平面内。调整两个直线滑动平台的间距就可以调节两个成形单元的间距，驱动两个直线滑动平台上的丝杆Ⅰ5同向转动便可以调节每个成形单元上的两个活动模具的间距，由此成形单元获得在两个垂直方向上的调节能力，也就是成形区域的尺寸可调。

其次，在另一个成形部件的成形单元上，其与前一个成形部件的安装结构的不同之处在于活动模具都与丝杆Ⅱ6。调整两个直线滑动平台的间距就可以调节这个成形部件中的两个成形单元的间距，驱动两个直线滑动平台上的丝杆Ⅱ6同向转动便可以调节每个成形单元上的两个活动模具的间距，由此这里的成形单元也获得在两个垂直方向上的调节能力，也就是成形区域的尺寸可调。

使用时，通过摇动手柄Ⅰ来驱动丝杆Ⅰ5转动、通过摇动手柄Ⅱ来分别驱动丝杆Ⅱ6转动，可调整每个成形部件内的滑动模具在导杆Ⅰ3或导杆Ⅱ4的中心线延伸方向上的间距；改变两个直线滑动平台之间的距离，即可调整同一个成形部件内的成形单元在垂直导杆Ⅰ3或导杆Ⅱ4的中心线延伸方向的方向上的距离。

如图3、4、5、6所示，挤压模具包括支架16、动力单元17、主传动件18、子传动件19、张合单元、定位单元。动力单元17、主传动件18、子传动件19、张合单元、定位单元都安装在支架16上，支架16安装在升降平移组件的滑台上。

动力单元17为气缸，气缸的缸体与支架16固定连接，气缸的活塞杆伸入在支架16的中间位置。

主传动件18为十字状结构，气缸的活塞杆作为动力输出端力主传动件18的中间部位固定连接，使得主传动件18随着气缸的活塞杆同步运动。主传动件18设有四个凸出部位，凸出部位的凸出方向垂直于气缸的活塞杆的中心线。

张合单元包括四块成形板20，成形板20的一端活动安装在支架16上，使得成形板20可以在支架16上摆动，成形板20与支架16的连接位于靠近气缸的缸体所在位置。安装后四块成形板20围绕支架16的中心位置呈环形分布，任意相邻的两块成形板20的摆动方向相互垂直。成形板20的横截面为等腰梯形，该等腰梯形的上底和下底的边长都远远大于腰的长度；成形板20在整体上在两侧形成狭长的斜面21。

子传动件19为杆状结构，子传动件19一端通过销轴与主传动件18的一个凸出部位活动连接、子传动件19的另一端通过销轴与成形板20活动连接，子传动件19与成形板20的连接部位靠近主传动件18的凸出部位所在位置。由于有四块成形板20，故挤压模具上设有四个子传动件19来连接主传动件18和成形板20。主传动件18被气缸驱动而直线往复运动后，其会带动子传动件19运动，进而驱动成形板20运动。初始状态下，气缸的活塞杆处于伸出状态；成形板20的表面都平行于气缸的活塞杆的中心线，因而四个成形板20的表面形成了与长方体的首尾连接的连续的四个表面类似的结构，此时，任意相邻的两块成形板20的表面的朝向相互垂直；任意相邻的两块成形板20中的一块成形板20一侧的斜面21正对于另一块成形板20一侧的斜面21并且两个斜面21相互平行，两个相对的斜面21之间便形成了缩合间隙22，此时，缩合间隙22间距最大，张合单元处于展开状态。工作时，气缸的活塞杆收缩后，主传动件18拉动子传动件19向支架16中间位置运动，最终促使四块成形板20向之间中间位置同步运动，直至任意相邻的两块成形板20的斜面21相互接触而紧挨在一起为止，任意相邻的两块成形板20的斜面21在此时处于相对的状态而且相互倾斜，缩合间隙22缩小到最小状态，张合单元处于缩合状态。

定位单元包括定位板23和吸盘24。定位板23为扁平的长方体结构，其固定安装在支架16上；安装后，定位板23的表面在张合单元处于展开状态时与成形板20的一端持平。定位板23的形状与张合单元的四块成形板20之间围绕而限定的区域的形状对应，由此，便于将定位板23的尺寸设计得较大。定位单元设有四个吸盘24，吸盘24都固定安装在支架16上；定位板23上设有四个通孔，吸盘24穿过定位板23而凸出在定位板23表面。当张合单元处于缩合状态时，定位板23与成形板20的一端在气缸的活塞杆的中心线方向上产生相对位移。

使用时，一个挤压模具被置于成形模具上方且张合单元处于展开状态，挤压模具整体呈长方体状；待纸板置于成形模具上方后，挤压模具在升降平移组件的带动下向成形模具所在位置运动，吸盘24在与纸板接触后通过负压与纸板建立连接关系，使得纸板与挤压模具相对位置关系固定；接着，挤压模具挤压纸板，直至挤压模具将纸板挤压到成形模具的成形区域内，挤压模具也伸入在成形区域内。在纸板弯折后吸盘24继续吸附弯折的纸板即纸箱，先将弯折的纸板搬离成形模具，待置于目标位置后张合单元才进入缩合状态、吸盘24释放弯折的纸板，然后，挤压模具脱离弯折的纸板。这里的目标位置即供箱工位40，载具为接纳弯折成形的纸箱必须提前进入供箱工位40，以便载具沿着轨道26运动到供箱工位40提供的载物位置。

进料部件设有沿着同一方向转动的输送带，放置在输送带上的物品向同一个方向搬运。输送带的一端伸入到轨道26的附近，且位于装箱工位41处。装箱部件设有机器人，机器人设置在装箱工位41处，机器人上设有夹持工件，它可以将位于输送带上的物品搬运到纸箱内；但前提是载有纸箱的载具运动到装箱工位41。机器人一次只能抓取一个物品向纸箱内搬运，因此，装箱工位41处同一时间内只有一个纸箱等待装入物品。

输出部件包括输送带、升降平移组件和夹持工件。输送带也沿着同一方向转动，放置在输送带上的纸箱向同一个方向搬运。输送带的一端伸入到轨道26的附近，且位于输出工位42处。夹持工件安装在升降平移组件上，升降平移组件位于输出工位42处，夹持工件随升降平移组件运动而获得空间运动的特征。当载有包含了物品的纸箱的夹具运动至输出工位42时，夹具松开，通过输出部件的夹持工件将纸箱从夹具上搬运至输出部件的输送带上。

在本技术方案中轨道26上布置有多个载具，至少在沿着输送路径的输送方向上供箱工位40与装箱工位41之间可以容纳多个载具。使用时，先向位于供箱工位40和装箱工位41之间的载具加载纸箱，形成存储纸箱的状态，继而逐一用于装箱工位41的装箱需要，最后载有物品的纸箱在出箱工位被运出。存储的纸箱足以应对产量偶然陡增的情况，通过释放存量的纸箱，便可以在短时间内完成较多的装箱量操作。待物品产量平稳后，又可以通过在供箱工位40和装箱工位41之间蓄积纸箱，以应对下一次的产量偶然陡增的情况。得益于成形模具所具有的两个尺寸的成形区域，可以用于生产两种规格的纸箱，因而，在该装箱装置中可以存储两种规格的纸箱，以应对不同的包装需求。

Claims (10)

1.一种装箱装置，该装箱装置设置有进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件，其特征在于：所述装箱装置还设有平移载物部件，所述平移载物部件包括载具、轨道，所述载具以滑动方式安装在轨道上，所述轨道在水平面内呈环状布置，所述进料部件、供箱部件、装箱部件、输出部件沿着轨道分布且都能与载具衔接，所述平移载物部件在轨道上形成循环的输送路径，所述输送路径上设有供箱工位(40)、装箱工位(41)、输出工位(42)，所述进料部件和装箱部件都在装箱工位(41)与平移载物部件连接，所述供箱部件在供箱工位(40)与平移载物部件连接，所述输出部件在输出工位(42)与平移载物部件连接，所述进料部件和装箱部件位于轨道的一侧、所述供箱部件和输出部件位于轨道的另一侧。

2.根据权利要求1所述装箱装置，其特征在于：所述载具包括受导单元(28)、动力输入单元(29)、夹持单元、载物单元，所述受导单元(28)、动力输入单元(29)、夹持单元都安装在载物单元上，所述载物单元包括载物板和支撑块(30)，所述载物板固定安装在支撑块(30)上，所述载物板的表面设有载物面(32)和限位面(35)，所述载物面(32)与限位面(35)相交，所述受导单元(28)至少包括两个滚轮，所述滚轮固定安装在支撑块(30)上，所述滚轮之间分开且磁悬浮工作台(26)位于分开的滚轮之间，所述动力输入单元(29)设有动力输入端，所述动力输入端位于支撑块(30)的一侧，所述夹持单元包括传动板(36)、夹持板(37)、复位弹簧(38)，所述传动板(36)穿过支撑块(30)且与支撑块(30)滑动连接，所述传动板(36)的一端作为受力端位于支撑块(30)的一侧，所述夹持板(37)安装在传动板(36)的另一端，所述复位弹簧(38)的一端与支撑块(30)固定连接、复位弹簧(38)的另一端与传动板(36)固定连接，所述夹持板(37)上设有夹持面(39)，所述夹持面(39)与限位面(35)相对，所述平移载物部件上还包括开合单元(27)和磁悬浮工作台(25)，所述开合单元(27)位于磁悬浮工作台(26)的一侧，所述开合单元(27)设有用于推动传动板(36)的动力输出端，所述动力输出端的运动范围与传动板(36)的运动范围相交,所述磁悬浮工作台(25)上设有能量输出端，所述动力输入单元(29)与磁悬浮工作台(25)的能量输出端相对，所述平移载物部件在供箱工位(40)和输出工位(42)各设有一个开合单元(27)。

3.根据权利要求2所述装箱装置，其特征在于：所述载物板设有主体载物部位(31)和弯折扩容部位，所述载物面(32)位于主体载物部位(31)上，所述载物面(32)为平面结构，所述弯折扩容部位至少包括偏折部位(33)和限位部位(34)，所述限位部位(34)通过偏折部位(33)与主体载物部位(31)连接，所述偏折部位(33)向与载物面(32)的朝向相反的方向上弯曲，所述偏折部位(33)与限位部位(34)的连接部位偏离载物面(32)所在平面，所述限位面(35)位于限位部位(34)上。

4.根据权利要求2所述装箱装置，其特征在于：所述夹持板(37)的横截面为C形，所述夹持板(37)的一侧设有橡胶件、夹持板(37)的另一侧与传动板(36)固定连接，所述橡胶件一侧的表面设有弧形的凹槽，所述夹持面(39)位于橡胶件设有凹槽的该侧。

5.根据权利要求1所述装箱装置，其特征在于：所述供箱部件设有纸箱挤压成形部件，所述纸箱挤压成形部件包括成形模具、挤压模具和升降平移组件，所述成形模具包括安装架和两个可调的成形部件，所述成形部件都安装在安装架上，所述安装架包括两个直线滑动平台，所述成形部件包括两个成形单元，两个成形单元分别安装在两个直线滑动平台上，两个直线滑动平台之间处于平行状态且相互之间以直线滑动方式活动连接而调整两个成形单元之间的距离，所述成形单元包括两个活动模具和一个固定模具，所述活动模具活动安装在直线滑动平台上并且直线滑动平台驱动活动模具做直线运动而调整两个活动模具之间的距离，所述固定模具固定安装在直线滑动平台上，所述成形单元的两个活动模具位于固定模具的两侧且相对于固定模具可同步反向运动，所述成形部件的两个成形单元相向设置且随直线滑动平台同步反向运动而在位置相对的两个成形单元之间形成尺寸可调的成形区域，所述升降平移组件上安装有一个挤压模具，所述挤压模具包括支架(16)、动力单元(17)、主传动件(18)、子传动件(19)、张合单元，所述动力单元(17)、主传动件(18)、子传动件(19)、张合单元都安装在支架(16)上，所述支架(16)与升降平移组件连接，所述张合单元至少包括四块以摆动方式同步运动的成形板(20)，所述成形板(20)的一端与支架(16)活动连接，任意相邻的两块成形板(20)的摆动方向相互垂直，所述主传动件(18)安装在动力单元(17)的动力输出端上并以直线方式往复运动，所述子传动件(19)的一端与主传动件(18)活动连接、子传动件(19)的另一端与成形板(20)的另一端活动连接，相邻成形板(20)之间设有缩合间隙(22)，所述挤压模具通过升降平移组件伸入到成形模具的成形区域内。

6.根据权利要求5所述装箱装置，其特征在于：所述直线滑动平台设有两根处于同一中心线且分离而独立运动的丝杆，其中一根丝杆只与其中一个成形部件的其中一个成形单元的两个活动模具活动连接，另一根丝杆只与另一个成形部件的其中一个成形单元的两个活动模具活动连接。

7.根据权利要求5所述装箱装置，其特征在于：所述活动模具设有两个朝向垂直的限位面，所述固定模具上设有限位面，在同一个成形单元中活动模具的其中一个限位面都与固定模具的限位面处于同一平面内，在同一成形部件中处于相对位置的两个活动模具中的一个活动模具的一个限位面与另一个活动模具的一个限位面处于同一个平面内。

8.根据权利要求5所述装箱装置，其特征在于：所述成形单元的两个活动模具可以以固定模具为中心做同步反向运动。

9.根据权利要求5所述装箱装置，其特征在于：所述成形板(20)的横截面为等腰梯形，所述成形板(20)的两侧设有斜面(21)，任意相邻的两块成形板(20)中的一块成形板(20)一侧的斜面(21)与另一块成形板(20)一侧的斜面(21)相对，所述缩合间隙(22)位于两个相对的斜面(21)之间。

10.根据权利要求5所述装箱装置，其特征在于：该纸箱挤压成形用挤压模具还包括定位单元，所述定位单元包括定位板(23)和吸盘(24)，所述定位板(23)和吸盘(24)都固定安装在支架(16)上，所述吸盘(24)穿过定位板(23)而凸出在定位板(23)表面。