CN109822967A - 一种自动折盒机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及折盒机技术领域，尤其是涉及一种自动折盒机，用于将裁切后的纸板折叠成盒状；包括：补料机构，上料机构，送料机构，下压机构；模具支撑机构，用于将下压的纸板的侧板合拢形成盒体半成品；侧边折叠机构，用于将纸板上竖起的侧板内折至盒体半成品的内侧壁处，形成未盖合的盒体；半成品运输机构，用于将盒体半成品从模具支撑机构传送至侧边折叠机构以及将盒体从侧边折叠机构传送至盒体收纳处。本发明的发明目的在于提供一种自动折盒机，采用本发明提供的技术方案解决了现有折盒工序存在生产效率低、自动作业差的技术问题。

Description

一种自动折盒机

技术领域

本发明涉及折盒机技术领域，尤其是涉及一种自动折盒机。

背景技术

目前国内大多数产品包装盒流水线仍采用人工折盒的方式，效率低下且工作强度大；存在少数半自动折盒机，同样存在生产效率低下，停机上料时间较长；智能化程度较低，未能真正解放手工操作；稳定性差，折盒失败概率较大等技术问题。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种自动折盒机，采用本发明提供的技术方案解决了现有折盒工序存在生产效率低、自动作业差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种自动折盒机，用于将裁切后的纸板折叠成盒状；包括：

补料机构，用于盛放纸板，并将多张纸板传送至所述上料机构；

上料机构，用于将补料机构传送的多张纸板转送至送料机构接触的位置；

送料机构，用于将上料机构上最上方的纸板传送至下压机构；

下压机构，用于转接上料机构传送的纸板，并下压至侧边折叠机构；

模具支撑机构，用于将下压的纸板的侧板合拢形成盒体半成品；

侧边折叠机构，用于将纸板上竖起的侧板内折至盒体半成品的内侧壁处，形成未盖合的盒体；

半成品运输机构，用于将盒体半成品从模具支撑机构传送至侧边折叠机构以及将盒体从侧边折叠机构传送至盒体收纳处。

优选的，所述补料机构包括用于放置纸板的补料支撑板、垂直固定于补料支撑板上的补料料区限制板、驱动所述补料支撑板上下移动的补料垂直运动气缸、以及驱动所述补料支撑板朝向所述上料机构移动的补料进给气缸；

所述上料机构包括用于放置纸板的上料料盘和驱动所述上料料盘上下移动的滑动丝杆；所述补料支撑板由若干平行条状支撑块组成，在所述上料料盘上形成有供所述支撑块穿过的缺口；所述支撑块自上而下穿过所述缺口，所述补料支撑板上的纸板停留在所述上料料盘上；

所述送料机构包括可水平及上下移动悬置于所述上料机构上方的送料吸嘴；

所述下压机构包括可上下移动悬置于所述模具支撑机构上方的下压吸嘴。

优选的，所述纸板包括构成盒底的底板以及四块可折叠设置于所述底板侧边处的侧板；两块第一侧板分别设置于所述底板上相对的两侧边处，且均由两块可对折的折板构成；第二侧板和第三侧板分别设置于所述底板上另外两侧边处；所述第二侧板和第三侧板上相对的两侧边处均可折叠形成有副板；在所述第二侧板上与所述底板平行的侧边还可折叠形成有面板；

所述半成品运输机构包括由运输伺服电机驱动的挡板同步带；在所述挡板同步带上间隔形成有挡板，两块相邻的挡板之间构成放置所述底板的放置位；

所述模具支撑机构包括两组对称设置于所述挡板同步带两侧的折板结构；所述折板结构上沿所述挡板同步带的传送方向依次包括用于将四块侧板合拢的侧板合拢组件和用于将第一侧板的折板对折的折板组件；两组所述折板结构的侧板合拢组件之间形成第一工作位，两组所述折板结构的折板组件之间形成第二工作位；

所述侧边折叠机构包括可上下移动悬置于所述第二工作位上方的侧边折叠执行板；所述侧边折叠执行板为两块，通过双向运动气缸连接。

由上可知，应用本发明提供的自动折盒机可以得到以下有益效果：本发明采用从上吸料的方式，同时加入补料机构，尽量减小上料停机时间在保证稳定性的前提下增大自动化设备的工作效率；半成品运输机构将纸板依次传送通过第一工作位和第二工作位，模具支撑机构和侧边折叠机构即可自动依序对纸板完成折盒工序，无需人工参与，使得纸盒折叠效率高，自动作业高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例整体结构示意图；

图2为本发明实施例纸板结构示意图；

图3为本发明实施例补料机构结构示意图；

图4为本发明实施例上料机构结构示意图；

图5为本发明实施例送料机构结构示意图；

图6为本发明实施例下压机构结构示意图；

图7为本发明实施例半成品运输机构结构示意图；

图8为本发明实施例模具支撑机构结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决上述技术问题，本实施例提供一种自动折盒机，用于将裁切后的纸板折叠成纸盒。在说明本发明实施例之前，先介绍现有折盒机中存在的技术问题，以帮助理解本发明实施例中的相关方案。

目前国内大多数产品包装盒流水线仍采用人工折盒的方式，效率低下且工作强度大；存在少数半自动折盒机，同样存在生产效率低下，其上料过程需要停机，存在停机上料时间较长的问题，造成产线整体宕机，大大降低工作效率，并且采用下方吸料的方式存在稳定性较差、放料个数少等缺点。

为此，本实施例提供一种自动折盒机，其采用上吸送料的方式，以及增加补料机构，解决了上述存在停机补料以及稳定性差的技术问题。

请参见图1，为了解决上述技术问题，本实施例提供的自动折盒机，包括：补料机构100、上料机构200、送料机构300、下压机构400、模具支撑机构 500、侧边折叠机构600以及半成品运输机构700。

其中，补料机构100、上料机构200和送料机构300用于完成纸板800 的补料和上料，下压机构400、模具支撑机构500、侧边折叠机构600以及半成品运输机构700则用于完成纸板800至纸盒的折叠。

具体的，补料机构100，用于盛放纸板800，并将多张纸板800补充至上料机构200；上料机构200，用于将补料机构100补充的多张纸板800转送至送料机构300能接触的位置；送料机构300，用于将上料机构200上最上方的纸板800传送至下压机构400；下压机构400，用于转接上料机构200 传送的纸板800，并下压至侧边折叠机构600；模具支撑机构500，用于将下压的纸板800的侧板合拢形成盒体半成品；侧边折叠机构600，用于将纸板800上竖起的侧板内折至盒体半成品的内侧壁处，形成未盖合的盒体；半成品运输机构700，用于将盒体半成品从模具支撑机构500传送至侧边折叠机构600以及将盒体从侧边折叠机构600传送至盒体收纳处。

以下将自动折盒机中的各机构分开做详细说明：

一、补料机构100

如图3所示，补料机构100包括用于放置纸板800的补料支撑板110、垂直固定于补料支撑板110上的补料料区限制板120、驱动补料支撑板110 上下移动的补料垂直运动气缸130、以及驱动补料支撑板110朝向上料机构 200移动的补料进给气缸140。

放在补料支撑板110上的多块纸板800在补料进给气缸140的驱动下送入上料机构200，随后补料垂直运动气缸130收回，补料进给气缸140返回完成一次补料动作，随后设备再次开始折盒工作，人工操作人员手动将多块纸板800放置于补料支撑板110上，等待下一次补料，该过程将最耗时的人工补料操作分离出来，不再占用设备的工作时间，大大增加了设备的工作效率。

二、上料机构200

如图4所示，上料机构200包括用于放置纸板800的上料料盘210和驱动上料料盘210上下移动的滑动丝杆220。其中滑动丝杆220由步进电机带动旋转，从而驱动上料料盘210上下运动完成上料运动，梯形滑动丝杠具有自锁功能。为了实现纸板800在补料支撑板110与上料料盘210之间切换位置，补料支撑板110由若干平行条状支撑块组成，在上料料盘210上形成有供支撑块穿过的缺口，支撑块自上而下穿过缺口，补料支撑板110上的纸板800停留在上料料盘210上。

还可以的，上料机构200还包括壳体230。在壳体230上设置有用于检测纸板800的红外对射传感器240；红外对射传感器240的装设高度不高于送料机构300的送料吸嘴310的移动上限高度。两对红外对射传感器240既保证了送料机构300中的送料吸嘴310能够接触纸板800，用于限制最上面一层等待被吸取的纸板800的上下极限位置，以防止过低导致吸嘴无法有效吸料，同时防止过高造成纸板800与吸嘴的空间干涉；又保证了步进电机不必频繁启动，造成寿命的降低。上料机构200中的原料位置校正滑块在气缸的驱动下将最上方的纸板800统一推送到极限位置，提高纸板800位置的重复精度，降低了手工上料的要求精度。

三、送料机构300

如图5所示，送料机构300包括可水平及上下移动悬置于上料机构200 上方的送料吸嘴310。通过送料同步轮320和送料同步带330将送料伺服电机的旋转运动转换为直线往复运动，从而带动送料吸嘴310及其所吸纸板800 运动至指定位置。送料上下运动气缸负责带动送料吸嘴310上下运动，从而完成吸料任务。

四、下压机构400

如图6所示，下压机构400由下压吸嘴410、下压吸嘴气缸420以及下压执行气缸430组成，下压吸嘴气缸420带动下压吸嘴410往复运动从而将送料机构300运输的纸板800吸附，随后下压执行气缸430带动整体将纸板 800送入模具支撑机构500成型。

纸板800在送料机构300与下压机构400转运的过程中，首先送料吸嘴 310将纸板800运送至下压位置后，下压吸嘴410在气缸带动下往复运动一次，即可将纸板800吸附，此时送料吸嘴310的负压消失，送料吸嘴310放开纸板800，但位置不动，下压吸嘴410与送料吸嘴310的高度差由原料柔性变形抵消。等到气缸带动下压吸嘴410和纸板800一起向下运动后，送料吸嘴310返程并进行下一次吸料。

五、半成品运输机构700

如图7所示，半成品运输机构700由运输伺服电机710、运输同步轮720 以及挡板同步带730组成。在挡板同步带730上间隔形成有挡板，两块相邻的挡板之间构成放置底板的放置位。伺服电机单方向间歇运转，通过运输同步轮720带动挡板同步带730单方向间歇性运动，可以使部分工位相互独立，大大减小了折盒周期。

并且挡板同步带730的挡板铺设隔音棉等柔性材料，使得挡板与半成品之间过盈配合，保证半成品不会在运输工程中飞出，造成折盒任务失败。

如图2所示，在对模具支撑机构500和侧边折叠机构600做详细说明之前，本实施例先对裁切好的纸板800做说明：

对于产品的包装盒，均包括六个面，分别为底面、顶面和四个侧面，因此裁切后的纸板800，包括构成盒底的底板810以及四块可折叠设置于底板810侧边处的侧板。两块第一侧板820分别设置于底板810上相对的两侧边处，且均由两块可对折的折板821构成；第二侧板830和第三侧板840分别设置于底板810上另外两侧边处；第二侧板830和第三侧板840上相对的两侧边处均可折叠形成有副板831；在第二侧板830上与底板810平行的侧边还可折叠形成有面板850。

以下对模具支撑机构500和侧边折叠机构600做详细说明：

六、模具支撑机构500

如图8所示，模具支撑机构500包括两组对称设置于挡板同步带730两侧的折板结构510。折板结构510上沿挡板同步带730的传送方向依次包括用于将四块侧板折起合拢的侧板合拢组件520和用于将第一侧板820的折板 821对折的折板组件530。两组折板结构510的侧板合拢组件520之间形成第一工作位540，两组折板结构510的折板组件530之间形成第二工作位 550；

具体的，侧板合拢组件520沿挡板同步带730的传送方向依次包括分别与纸板800的四块侧板位置相对应的第三侧板挡块523、第一侧板挡块521 和第二侧板挡块522。第一侧板挡块521、第二侧板挡块522和第三侧板挡块523均呈弧形，且竖置围成向上敞开的喇叭状。由于在第二侧板830和第三侧板840上均形成有副板831，在本实施例中，在第二侧板挡块522和第三侧板挡块523上与副板831对应的位置还设置有副板挡块524，副板挡块 524的高度高于第二侧板挡块522和第三侧板挡块523的高度。

在下压气缸的作用力下，纸板800下压至第一工作位540，在两组侧板合拢组件520的第一侧板挡块521、第二侧板挡块522和第三侧板挡块523 的作用下，副板831在副板挡块524的作用下先完成折叠，纸板800的四块侧板再向上折叠合拢，此过程在多体动力学仿真软件Adams中已经得到验证。

合拢后的盒体半成品嵌在半成品运输机构700的挡板同步带730上形成的放置位处，挡板同步带730将盒体半成品从第一工作位540传送至第二工作位550。在传送过程中，第二侧板挡块522通过模具支撑气缸可溃缩至挡板同步带730的两侧外，保证了盒体半成品的运输不会有空间干涉。

折板组件530包括可延伸至第二工作位550上的顶块，顶块与第一侧板 820的折板821等高。侧边折叠模具气缸532带动顶块左右运动从而将半成品盒体的第一侧板820的折板821进行一次折叠。

模具支撑机构500还包括承载折板结构510的底座；在底座上靠近挡板同步带的边缘处形成有围边，使得半成品盒体始终在挡板同步带上完成运送。

七、侧边折叠机构600

侧边折叠机构600由侧边折叠上下气缸、双向运动气缸以及侧边折叠执行板组成。侧边折叠模具气缸532带动顶块左右运动从而将半成品盒体的第一侧板820的折板821进行一次折叠，随后侧边折叠上下气缸带动双向运动气缸和侧边折叠执行板向下运动对该折板进行二次折叠，最后双向运动气缸带动侧边折叠执行板左右运动，最终完成侧边折叠任务。

在纸盒左右不对称的情况下，侧边折叠执行板630能够对其进行自动校正，由于双向气缸行程与纸盒尺寸大致相等，不会在折盒过程中对纸盒造成损害。

综上所述，本实施例提供的自动折盒机选择从上吸料的方式，加入补料机构以及单方向间歇运动的半成品传送机构，能够尽量减小上料停机时间，在保证稳定性的前提下，增大自动化设备的工作效率，从而满足更快的折盒需求；此外上料机构的原料位置校正滑块能够自动校正原料的位置，大大增加了原料的重复定位精度，并且减小了手工上料的精度要求，直接提高了工人上料速度，降低了工作强度，使得该自动化设备更加人性化；半成品运输机构挡板同步带上的挡板铺设的柔性材料，更有效的保护了纸盒的表面不被刮伤，同时过盈配合也防止半成品纸盒的飞出，大大提高了设备的稳定性和成功率。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动折盒机，用于将裁切后的纸板折叠成盒状；其特征在于：包括：

补料机构，用于盛放纸板，并将多张纸板传送至所述上料机构；

上料机构，用于将补料机构传送的多张纸板转送至送料机构接触的位置；

送料机构，用于将上料机构上最上方的纸板传送至下压机构；

下压机构，用于转接上料机构传送的纸板，并下压至侧边折叠机构；

模具支撑机构，用于将下压的纸板的侧板合拢形成盒体半成品；

侧边折叠机构，用于将纸板上竖起的侧板内折至盒体半成品的内侧壁处，形成未盖合的盒体；

半成品运输机构，用于将盒体半成品从模具支撑机构传送至侧边折叠机构以及将盒体从侧边折叠机构传送至盒体收纳处。

2.根据权利要求1所述的自动折盒机，其特征在于：

所述补料机构包括用于放置纸板的补料支撑板、垂直固定于补料支撑板上的补料料区限制板、驱动所述补料支撑板上下移动的补料垂直运动气缸、以及驱动所述补料支撑板朝向所述上料机构移动的补料进给气缸；

所述上料机构包括用于放置纸板的上料料盘和驱动所述上料料盘上下移动的滑动丝杆；所述补料支撑板由若干平行条状支撑块组成，在所述上料料盘上形成有供所述支撑块穿过的缺口；所述支撑块自上而下穿过所述缺口，所述补料支撑板上的纸板停留在所述上料料盘上；

所述送料机构包括可水平及上下移动悬置于所述上料机构上方的送料吸嘴；

所述下压机构包括可上下移动悬置于所述模具支撑机构上方的下压吸嘴。

3.根据权利要求1或2所述的自动折盒机，其特征在于：

所述纸板包括构成盒底的底板以及四块可折叠设置于所述底板侧边处的侧板；两块第一侧板分别设置于所述底板上相对的两侧边处，且均由两块可对折的折板构成；第二侧板和第三侧板分别设置于所述底板上另外两侧边处；所述第二侧板和第三侧板上相对的两侧边处均可折叠形成有副板；在所述第二侧板上与所述底板平行的侧边还可折叠形成有面板；

所述半成品运输机构包括由运输伺服电机驱动的挡板同步带；在所述挡板同步带上间隔形成有挡板，两块相邻的挡板之间构成放置所述底板的放置位；

所述模具支撑机构包括两组对称设置于所述挡板同步带两侧的折板结构；所述折板结构上沿所述挡板同步带的传送方向依次包括用于将四块侧板合拢的侧板合拢组件和用于将第一侧板的折板对折的折板组件；两组所述折板结构的侧板合拢组件之间形成第一工作位，两组所述折板结构的折板组件之间形成第二工作位；

所述侧边折叠机构包括可上下移动悬置于所述第二工作位上方的侧边折叠执行板；所述侧边折叠执行板为两块，通过双向运动气缸连接。

4.根据权利要求3所述的自动折盒机，其特征在于：所述侧板合拢组件沿所述挡板同步带的传送方向依次包括分别与所述纸板的四块侧板位置相对应的第三侧板挡块、第一侧板挡块和第二侧板挡块；所述第一侧板挡块、第二侧板挡块和第三侧板挡块均呈弧形，且竖置围成向上敞开的喇叭状；所述第二侧板挡块可溃缩至所述挡板同步带的两侧外。

5.根据权利要求4所述的自动折盒机，其特征在于：所述折板组件包括可延伸至所述第二工作位上的顶块；所述顶块与所述第一侧板的折板等高。

6.根据权利要求5所述的自动折盒机，其特征在于：在所述第二侧板挡块和第三侧板挡块上与所述副板对应的位置还设置有副板挡块；所述副板挡块的高度高于所述第二侧板挡块和第三侧板挡块的高度。

7.根据权利要求2所述的自动折盒机，其特征在于：所述上料机构还包括壳体；在所述壳体上设置有用于检测纸板的红外对射传感器；所述红外对射传感器的装设高度不高于所述送料机构的送料吸嘴的移动上限高度。

8.根据权利要求3所述的自动折盒机，其特征在于：在所述挡板同步带的挡板包裹有柔性材料。

9.根据权利要求8所述的自动折盒机，其特征在于：所述模具支撑机构还包括承载所述折板结构的底座；在所述底座上靠近所述挡板同步带的边缘处形成有围边。