CN110171161A - 一种环形包装盒成型封装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环形包装盒成型封装设备，包括由输送带对接的成型裁切段、卷边段、封盖段；所述成型裁切段由放卷机构、中心轴及旋切机构组成，沿中心轴始端至末端依次设有导向座、第一限位机构、收边机构、第二限位机构、压边机构、超声波粘合机构；卷边段为卷边机，所述卷边机上具有工作台，旋转底座及滚珠丝杆，滚珠丝杆连接并联动上压部；封盖段为步进输送带及若干支撑柱，且各支撑柱顶部设有托料盘，所述步进输送带前进方向需依次经过超声波焊接区、打孔区、顶料区、卸料区。采用本发明的技术方案，可实现环形包装盒的一体化成型封装生产，可有效提高生产效率。

Description

一种环形包装盒成型封装设备

技术领域

本发明属于包装生产器械技术领域，尤其涉及一种环形包装盒成型封装设备。

背景技术

现有技术中，环形的塑料包装通常是采用注塑或吹塑成型，由于这种工艺成本较高，为了使塑料片材可连续性的卷绕成型并且贴边，因此市场上出现了一款圆筒制造系统，其专利号为：ZL201110340722.8。这种设备采用涂布黏胶的方式进行贴边，不仅工艺繁琐，且耗时较长，存在定位不准确，无法实施多种口径的环形包装生产，持续性差等缺点。而环形包装成型后还需要卷边机封盖处理，实际生产过程中卷边和封盖处理是单独由人工操作完成，目前尚未发现有环形包装盒一体化成型封装的设备。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于实现塑料片材成型封装一体化所提供的一种环形包装盒成型封装设备。

为解决上述的技术问题，本发明所采用的技术方案是：

本发明为一种环形包装盒成型封装设备，包括由输送带对接的成型裁切段、卷边段、封盖段；所述成型裁切段由放卷机构、中心轴及旋切机构组成，中心轴与旋切机构之间设有推进机构为动力源，沿中心轴始端至末端依次设有导向座、第一限位机构、收边机构、第二限位机构、压边机构、超声波粘合机构；所述卷边段为卷边机，所述卷边机上具有工作台，工作台上具有至少两个旋转底座，卷边机中设有直立的滚珠丝杆，滚珠丝杆连接并联动上压部，上压部装配有上压气缸，上压气缸下方驱动二段压板，各旋转底座均由对应的电机驱动，所述二段压板装配有至少两个压盘，且压盘与旋转底座上下一一对应；所述封盖段为步进输送带，所述步进输送带上均匀排列有若干支撑柱，且各支撑柱顶部设有托料盘，所述步进输送带前进方向需依次经过超声波焊接区、打孔区、顶料区、卸料区，所述超声波焊接区位于打孔区上方，打孔区为位于步进输送带两侧的气动打孔器，所述顶料区为位于步进输送带两侧的顶料板，顶料板由第二气缸驱动上下运行。

本发明的第一限位机构与第二限位机构均由立座、若干限位条组成，若干限位条呈环形排列于立座上，且限位条端部装配有滑轮；所述导向座的截面呈半圆形，并且导向座的半径从中心轴的始端往末端方向逐渐缩小。

本发明的压边机构由滚轮与压条组成，滚轮与中心轴连接，压条位于滚轮的正下方。

本发明的收边机构包括左右设置于中心轴下方的两块挡片，两块挡片上下错位设置，挡片连接对应的调节机构。

本发明的推进机构与超声波粘合机构之间设有激光定位装置，中心轴设置有一个或多个定型装置。

本发明的推进机构为两个对称设置于中心轴两侧的柱状轴，柱状轴由伺服电机驱动，中心轴左右侧连接有滑动组件分别对应两柱状轴。

本发明的旋转底座中具有卷边槽，旋转底座中配置有加热装置。

本发明的气动打孔器由第一气缸驱动上下运行。

本发明的托料盘上边缘均匀分布有若干凸点。

本发明的超声波焊接区中设有由第三气缸驱动的超声波焊接盘。

实施本发明可优化塑料片材——环形包装的生产流程，设备适应性强，可调节形成不同口径的环形包装生产；设备连续性强，效率高，实现环形包装盒成型、卷边、封盖的一体化生产，大大提升生产效率，降低成本。

附图说明：

图1是涉及本发明的结构示意图；

图2是涉及本发明成型裁切段的结构示意图；

图3是涉及本发明第一限位机构与第二限位机构的结构图；

图4是涉及本发明卷边段的结构示意图；

图5是涉及本发明封盖段的结构示意图；

图6是涉及本发明气动打孔器的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参照图1所示，一种环形包装盒的超声波封装装置，包括由输送带66对接的成型裁切段、卷边段、封盖段。输送带66用于输送各环节的环形包装，对塑料片材从转化成型为环形包装、卷边、上盖封装提供运输服务，可通过人工拾取材料放入对应段位进行生产，亦可通过多方位机械臂进行材料拾取工作。

如图2、图3所示，成型裁切段由放卷机构11、中心轴12及旋切机构13组成，中心轴12与旋切机构13之间设有推进机构14为动力源，推进机构14为两个对称设置于中心轴12两侧的柱状轴，柱状轴由伺服电机驱动，中心轴12左右侧连接有滑动组件分别对应两柱状轴，即滑动组件提供成型后的环形包装内侧的支撑力，柱状轴则在成型后的环形包装外侧提供旋转拉力，拉动整条包装带步进前行。

具体的，塑料片材在形成环形包装的过程中，需要经过成型、粘合等阶段。以中心轴12为成型，粘合路径，沿中心轴12始端至末端依次设有导向座22、第一限位机构31、收边机构32、第二限位机构33、压边机构34、超声波粘合机构35；

导向座22的截面呈半圆形，并且导向座22的半径从中心轴12的始端往末端方向逐渐缩小，塑料片材从放卷机构11出来后贴附于导向座22的上表面持续前进，塑料片材两侧边在导向座22的引导下逐渐靠拢，经过导向座22后进入第一限位机构31时，塑料片材基本形成环形。

第一限位机构31为预成型机构，第二限位机构33为辅助限位机构，为了适应不同直径的环形结构，第一限位机构与第二限位机构均由立座30、若干限位条301组成，若干限位条301呈环形排列于立座30上，各限位条301中有通槽，立座30中间有大通孔，限位条52排布呈环形可形成供环形包装通过的环形通道。通过螺丝穿过通槽可以将限位条301固定在立座上，并且可以在通槽范围内调节限位条301往立座30中心的伸缩程度。另外，限位条301端部装配有滑轮302，可辅助环形包装前进，使其运行顺畅。

为了使形成环形的塑料片材的两接触边缘按照规定的上下叠加方式，即左侧边叠放于右侧边上方后两者再进行粘合，或者右侧边叠放于左侧边上方后两者再粘合，收边机构32将给予一个持续性收边叠边的模式，并一直执行。收边机构32包括左右设置于中心轴12下方的两块挡片321，两挡片321分别对应地引导环形包装的两侧边，两块挡片321上下错位设置，即可使环形包装的两侧边保持设定的上下间距进行传动。另外，挡片321连接对应的调节机构320，可以上下调节对应挡片321的高度，以此调整两挡片321之间的间距。

为了使环形包装的环形状态更加固定，便于后序的压边处理，则需要对环形包装成型后位于下方的侧边进行限位，可以针对引导环形包装下侧边的挡片321端部结构进行优化，使该挡片321端部形成一个向上的沟槽，环形包装下侧边在该挡片321的沟槽中前进，可以更好的进行限位，使环形包装结构稳定，有利于下一步的压边处理。

压边机构34由滚轮341与压条342组成，滚轮341与中心轴12连接，压条342位于滚轮341的正下方，当环形包装两侧边在预定的叠加状态下进入压边机构34时，滚轮341在环形包装内部向外施加压力，压条342在环形包装外部向内施加压力，对叠加的侧边进行压实。为了使两侧边压实效果更佳，也为了便于后序超声波粘合处理，因此可以设置滚轮341外表面为齿状，压条342上表面也有对应的齿状，两者对应啮合，可以使环形包装两叠加侧边形成列式压痕，便于后期超声波粘合处理。

中心轴12设置有一个或多个定型装置145，定型装置145用于在环形包装内部支撑的部件，可以保持环形包装在传输过程中结构的稳定，且可以避免环形包装运输过程中错位偏移。而相应的，为了配合超声波粘合固定，即超声波粘合机构35正上方也需要设置一个定型装置145。

推进机构14与超声波粘合机构35之间设有激光定位装置134，用于测试当前的标签色标与预设值是否相同，若检测结果不付，则证明环形包装传动已经出现错位，即旋切机构13的裁切位置也会发生错位，因此需停机报警处理。若检测结果符合，则推进机构14持续步进拉动环形包装，环形包装步进相等距离后进入旋切机构13后进行裁切。旋切机构13可以中心轴12为中心对环形包装进行环切，也可以环形包装的外表面进行绕圈环切。

如图4所示，卷边段为卷边机4，所述卷边机4上具有工作台41，工作台41上具有至少两个旋转底座5，卷边机4中设有直立的滚珠丝杆42，滚珠丝杆42由对应的电机进行驱动，滚珠丝杆42连接并联动上压部43，使上压部43可以精准的上下运行，上压部43装配有上压气缸44，上压气缸44下方驱动二段压板45，各旋转底座5均由对应的电机驱动，所述二段压板45装配有至少两个压盘451，压盘451可对环形包装盒进行卷边压缩，旋转底座5中具有卷边槽51，旋转底座5中配置有加热装置，加热装置与供电源的电线可由转轴中心至底部穿过，无需担心电线因旋转扭曲无法实现具体工作，现有技术中也有相应的技术方案，在此就不多加赘述。

压盘451与旋转底座5上下一一对应，实际生产中，两个旋转底座对应两个压盘为针对两个环形包装盒下端部边缘的始端卷边机构，另增设两个旋转底座对应两个压盘为针对两个环形包装盒上端部边缘的末端卷边机构，即两个环形包装盒在同个二段压板45的作用下完成下端部边缘卷边，而后这两个环保包装盒翻转，在另一个二段压板45的作用下完成翻转后的下端部边缘卷边。

工作时，只需将环形包装盒置于旋转底座5上，环形包装盒下边缘落入卷边槽51中，这时加热装置会使卷边槽51升温对环形包装盒的下边缘进行软化，与此同时，滚珠丝杆42联动上压部43下压，直至压盘451契合至环形包装盒的上边缘，上压气缸44驱动二段压板45下压，则压盘451下压环形包装盒，环形包装盒的下边缘由于软化并在压力的作用下，会在卷边槽51中进行卷边，则完成卷边动作。同样的，翻转环形包装盒使其上边缘向下，即可完成整个环形包装盒两端的卷边工作。

如图5所示，封盖段为步进输送带6，所述步进输送带6上均匀排列有若干支撑柱61，且各支撑柱61顶部设有托料盘62，支撑柱61与托料盘62用于支撑环形包装及其上方所套设的底座，环形包装在做完卷边处理后，逐个套入托料盘后，环形包装上端会卡在托料盘62上，而后将底盖盖于环形包装的上方，即可进入底盖焊接及打孔流程。

具体的，步进输送带6前进方向需依次经过超声波焊接区、打孔区、顶料区、卸料区。其中，超声波焊接区位于打孔区上方，超声波焊接区中设有由第三气缸91驱动的超声波焊接盘9，当支撑柱61移动至超声波焊接区时，第三气缸91驱动超声波焊接盘9下压对底盖进行焊接，使底盖与环形包装合而为一。与此同时，超声波焊接区下方的打孔区对环形包装的两个对称的侧壁进行打孔处理，打孔便于安装环形包装的提手，打孔区为位于步进输送带6两侧的气动打孔器7，气动打孔器7由第一气缸71驱动上下运行，当支撑柱移动到位，步进输送带6停止运行时，第一气缸71驱动气动打孔器7上移，使环形包装侧壁插入气动打孔器7的打孔槽，气动打孔器7通过气泵提供动力源动作，对环形包装进行打孔。

为了避免打孔废料影响设备运行，应当增设清废机构，具体是步进输送带6两侧具有废料槽60用于收集打孔后掉落的废料，而步进输送带6末端下方设有废料容器601，当步进输送带6某一段运行至末端并反向向下运行时，废料槽60中的废料会落入废料容器601中收集，所收集的废料还可以熔融后重新使用。

另外，如图6所示，气动打孔器7由固定部72、连接部73及撞击部74组成，固定部72与撞击部74之间通过连接部73刚性连接，固定部72供气泵所驱动的打孔棒通过，撞击部74供打孔棒对材料进行穿透后承受撞击力，而连接部则是使撞击部74与固定部72连为一体，保持刚性。为了使废料容易掉落进入废料槽60，则连接部73设计呈圆柱形，打孔后的废料即使受连接部73阻挡，也很容易掉落至下方，进入废料槽60中。

经过超声波焊接处理及打孔处理后，环形包装进入顶料区，由于超声波焊接处理使塑料软化，在处理过程中有着下压作用力，容易使底盖粘附于托料盘62上，因此需要对封装好底盖的环形包装做脱位处理。顶料区为位于步进输送带6两侧的顶料板8，顶料板8由第二气缸81驱动上下运行，当封装后的环形包装输送到位后，第二气缸驱动顶料板8上移，从环形包装下方两侧瞬间托起环形包装，使底盖与托料盘62脱离，即可实现环形包装的脱位处理。

为了增强底盖的封装强度以及环形包装的整体强度，托料盘62上边缘均匀分布有若干凸点63，可使底盖封装后表面形成若干凸点，可有效增强底盖的封装强度。

卸料区中设有机械臂10将脱位后的环形包装吸取输出，机械臂10可采用多轴机械臂，吸取部位优选为吸盘结构，有利于实现多方位的吸取运输动作。

上述方案中，为了实现环形包装的批量封装，步进输送带6可进行两到三个托料盘62的运输距离，则超声波焊接盘9与气动打孔器7相应设置两到三个进行批量动作，而顶料板8的宽度也是相对应的适应两到三个环形包装的距离，以此实现批量封装。

应当理解的是，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：包括由输送带（66）对接的成型裁切段、卷边段、封盖段；

成型裁切段由放卷机构（11）、中心轴（12）及旋切机构（13）组成，中心轴（12）与旋切机构（13）之间设有推进机构（14）为动力源，沿中心轴（12）始端至末端依次设有导向座（22）、第一限位机构（31）、收边机构（32）、第二限位机构（33）、压边机构（34）、超声波粘合机构（35）；

卷边段为卷边机（4），所述卷边机（4）上具有工作台（41），工作台（41）上具有至少两个旋转底座（5），卷边机（4）中设有直立的滚珠丝杆（42），滚珠丝杆（42）连接并联动上压部（43），上压部（43）装配有上压气缸（44），上压气缸（44）下方驱动二段压板（45），各旋转底座（5）均由对应的电机驱动，所述二段压板（45）装配有至少两个压盘（451），且压盘（451）与旋转底座（5）上下一一对应；

封盖段为步进输送带（6），所述步进输送带（6）上均匀排列有若干支撑柱（61），且各支撑柱（61）顶部设有托料盘（62），所述步进输送带（6）前进方向需依次经过超声波焊接区、打孔区、顶料区、卸料区，所述超声波焊接区位于打孔区上方，打孔区为位于步进输送带（6）两侧的气动打孔器（7），所述顶料区为位于步进输送带（6）两侧的顶料板（8），顶料板（8）由第二气缸（81）驱动上下运行。

2.根据权利要求1所述的一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：所述第一限位机构（31）与第二限位机构（33）均由立座（30）、若干限位条（301）组成，若干限位条（301）呈环形排列于立座（30）上，且限位条（301）端部装配有滑轮（302）；所述导向座（22）的截面呈半圆形，并且导向座（22）的半径从中心轴（12）的始端往末端方向逐渐缩小。

3.根据权利要求1或2所述的一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：所述压边机构（34）由滚轮（341）与压条（342）组成，滚轮（341）与中心轴（12）连接，压条（342）位于滚轮（341）的正下方。

4.根据权利要求1或2所述的一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：所述收边机构（32）包括左右设置于中心轴（12）下方的两块挡片（321），两块挡片（321）上下错位设置，挡片（321）连接对应的调节机构（320）。

5.根据权利要求1或2所述的一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：所述推进机构（14）与超声波粘合机构（35）之间设有激光定位装置（134），中心轴（12）设置有一个或多个定型装置（145）。

6.根据权利要求5所述的一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：所述推进机构（14）为两个对称设置于中心轴（12）两侧的柱状轴，柱状轴由伺服电机驱动，中心轴（12）左右侧连接有滑动组件分别对应两柱状轴。

7.根据权利要求1所述的一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：所述旋转底座（5）中具有卷边槽（51），旋转底座（5）中配置有加热装置。

8.根据权利要求1所述的一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：所述气动打孔器（7）由第一气缸（71）驱动上下运行。

9.根据权利要求1或8所述的一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：所述托料盘（62）上边缘均匀分布有若干凸点（63）。

10.根据权利要求9所述的一种环形包装盒成型封装设备，其特征在于：所述超声波焊接区中设有由第三气缸（91）驱动的超声波焊接盘（9）。