CN110588056B - 一种包装盒自动成型机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包装盒自动成型机构，属于一种机械自动化加工设备，包括预处理工位、成型工位和出料工位，通过在预处理工位的自动滚胶、点胶以及传递机械手的自动传递，然后经过成型工位的三面折弯、延伸边和第四面的自动弯折、上压板对第四面的保压粘贴、转运装置对底卡的保压粘贴以及自动脱模，最后进行自动出料，完成包装盒的自动加工成型，大大提高了包装盒的生产效率，同时，不会出现气泡、表面溢胶以及对位不准确等情况，确保了包装盒的质量，极大的提高了企业的生产竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及机械自动化加工设备，特别涉及一种包装盒自动成型机构。
背景技术
目前，大多数包装盒的生产加工工艺都采用1.2-2.0mm纸板做盒坯，再用200-300G印刷卡纸进行裱糊，效率较低，人平均每天50-80个。
也有自动生产加工的机械设备，生产效益在每小时600-1200个，这种产品结构和生产加工工艺，在生产过程中会出现较多影响产品质量的不良因素，比如有气泡、表面溢胶、对位精度不稳定等。市场上还没有较为成熟的包装盒自动化加工设备。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种包装盒自动成型机构，通过设置预处理工位、成型工位和出料工位，完成包装盒由料片到成品的自动化生产过程，生产效率高，质量稳定。
实现上述目的的技术方案是：
本发明提供一种包装盒自动成型机构，包括用于料片成型为包装盒的机架，该包装盒通过四面料片开V槽围绕而成，每一面均具有一底粘边，该四面包括有三面和一第四面，所述机架设有预处理工位、成型工位和出料工位，所述预处理工位位于所述出料工位的上方，所述成型工位位于所述预处理工位和出料工位的一侧；
所述机架上设有送料机构、滚胶机构、传递机械手机构、成型机构、出料机构；
所述送料机构、滚胶机构以及传递机械手机构设置在预处理工位处，所述送料机构包括相联动的第一伺服电机和送料带，所述滚胶机构包括正对所述料片底粘边的胶轮，所述传递机械手机构包括将已滚胶的料片从送料带移送至成型工位的传递机械手，所述传递机械手机构上还设置有点胶机，所述点胶机正对所述第四面的一点胶侧边；
所述成型工位设有上压工位和下顶工位，所述成型机构包括三面弯折机构、左右铲耳机构、上合压机构、底粘口铲耳机构、底卡取粘机构以及脱模机构，所述三面弯折机构内设有与包装盒形状相匹配的成型模具，该成型模具由动力源传动，并上下活动于上压工位与下顶工位之间，所述左右铲耳机构、上合压机构、底粘口机构、底卡取粘机构以及脱模机构均位于下顶工位，所述左右铲耳机构包括分别通过第一气缸带动、用于弯折第四面的左铲耳和右铲耳，所述上合压机构设有可上下运动的上压板，所述底粘口铲耳机构包括将包装盒底粘边向内弯折的若干个底铲耳，所述底卡取粘机构包括转送包装盒一底卡的转运装置，所述脱模机构包括可左右移动并将包装盒推至出料工位的推盒板；
所述出料机构设置于出料工位处，包括相联动的第二伺服电机和出料传动带。
进一步地，所述传递机械手安装有四组吸盘，所述传递机械手由动力源传动在送料带与成型工位间来回直线移动，所述吸盘设置在传递机械手的底端，并分别正对所述料片的四个角落，所述吸盘连通有气源。
进一步地，所述三面弯折机构包括设置在机架上可上下运动的工作平台、位于所述工作平台两侧并固定于机架的翻边平台以及带动成型模具上下运动的第二气缸，所述工作平台正对所述三面的中间面，在料片放在工作平台上后，成型模具和工作平台下压，两侧的翻边平台保持不动，从而形成U型结构，使包装盒的三面形成弯折，料片成型的形状与成型模具的形状保持一致。
进一步地，所述翻边平台上设有正对所述三面的其中两边面的翻边装置，所述翻边装置包括设于翻边平台内的翻边拨棒以及连接于翻边拨棒下方的第三气缸，在成型模具下压时，第三气缸带动翻边拨棒向上翻转，使料片三面中的两边面向上形成一定角度，配合成型模具的下压运动，防止料片向下成型时，两侧面受到破坏。
进一步地，所述左铲耳正对所述料片与所述点胶侧边相对的第二侧边的一延伸边，所述右铲耳正对所述第四面，在三面弯折工序完成后，左铲耳向右运动，将延伸边弯折，然后右铲耳向左运动，使第四面粘贴在延伸边，其中，第四面的点胶侧边通过点胶机在预处理工位已点过胶。
进一步地，所述底铲耳有四个，所述底粘口铲耳机构还包括分别连接所述底铲耳的第四气缸，该四个底铲耳分别正对包装盒四个面的底粘边，通过PLC控制程序控制第四气缸同时向包装盒方向运动，将四面的底粘边分别向包装盒内部弯折，用于准备粘贴底卡。
进一步地，所述底卡取粘机构还包括有放置底卡的料库，所述料库倾斜设置，其靠近所述转运装置的一端低于远离所述转运装置的一端，所述底卡竖直放置于上述料库内；
所述转运装置包括相联动的第三伺服电机和同步带，所述同步带连接有一导轨，所述导轨连接有第五气缸，所述第五气缸的顶端设有正对上述料库的第二吸盘装置，第五气缸首先控制第二吸盘装置吸取料库内的底卡，然后退回原位置，经过导轨移动至正对包装盒底端的位置，第五气缸再次向前伸展运动，将第二吸盘装置所吸取的底卡粘贴于包装盒的底端。
进一步地，所述推盒板靠近所述包装盒的顶端，并正对所述出料传动带，所述推盒板连接有第六气缸，所述推盒板设有上板和下板，所述上板正对所述包装盒的第四面，所述下板正对所述包装盒三面的中间面，第六气缸控制推盒板向未粘贴底卡的包装盒的顶端运动，通过上板和下板一起推动包装盒的第四面和三面中的中见面，将包装盒推动至出料传动带上，经出料传动带运送走，完成包装盒的自动成型过程。
进一步地，所述成型模具靠近所述出料工位的一底端设有四个角块，所述角块分别位于所述底端的四个角落，所述角块的顶端成三角形，且正对所述包装盒四个面的交界处，所述角块的顶端位于一虚拟圆形的边界处，所述角块的底端朝向所述虚拟圆形的圆心，所述角块的底端连接有一手指气缸的一连接块，所述手指气缸固定设于所述成型模具内，在酒盒成型过程中，通过PLC控制系统控制手指气缸向四周伸展连接块，进而使角块伸展至包装盒的内侧面位置，从而支撑并固定包装盒，在出盒时，手指气缸通过连接块控制角块回缩，以使包装盒能够被顺利推出。
进一步地，在上合压机构粘贴所述第四面的过程中，所述上压板的保压时间不小于1.5s，用于确保包装盒第四面与延伸边的粘贴的牢固性；所述底卡取粘机构在粘贴底卡的过程中，所述转运装置的保压时间不小于 1.5s，用于确保底卡的粘贴的牢固性。
有益效果：同现有技术相比，本发明的不同之处在于，本发明提供的包装盒自动成型机构，包括预处理工位、成型工位和出料工位，通过在预处理工位的自动滚胶、点胶以及传递机械手的自动传递，然后经过成型工位的三面折弯、延伸边和第四面的自动弯折、上压板对第四面的保压粘贴、转运装置对底卡的保压粘贴以及自动脱模，最后进行自动出料，完成包装盒的自动加工成型，大大提高了包装盒的生产效率，同时，通过PLC控制程序精确控制各零部件配合加工，不会出现气泡、表面溢胶以及对位不准确等情况，确保了包装盒的质量，极大的提高了企业的竞争力。
附图说明
图1为包装盒自动成型机构的主视结构示意图。
图2为包装盒自动成型机构的侧视结构示意图。
图3为包装盒自动成型机构的后视图。
图4为本发明中上合压机构的结构示意图。
图5为本发明中成型模具的结构示意图。
图6为本发明中传递机械手的结构示意图。
图7为本发明中料片放入到工作平台上的结构示意图。
图8为本发明中翻边平台的结构示意图。
图9为本发明中左右铲耳机构的结构示意图。
图10为本发明中底粘口铲耳机构的结构示意图。
图11为本发明中转运装置的结构示意图。
图12为本发明中脱模机构的结构示意图。
其中，100-料片，101-底粘边，102-第四面，103-中间面，104-延伸边， 1-送料机构，11-第一伺服电机，12-送料带，2-滚胶机构，21-胶轮，3-传递机械手机构，31-传递机械手，32-点胶机，33-吸盘，40-成型机构，4- 三面弯折机构，41-成型模具，411-角块，412-手指气缸，413-连接块，42- 工作平台，43-翻边平台，44-翻边装置，441-翻边拨棒，442-第三气缸， 5-左右铲耳机构，51-左铲耳，52-右铲耳，6-上合压机构，61-上压板，7- 底粘口铲耳机构，71-底铲耳，72-第四气缸，8-底卡取粘机构，81-转运装置，82-第三伺服电机，83-同步带，84-导轨，85-第五气缸，86-第二吸盘装置，87-料库，88-底卡，9-脱模机构，91-推盒板，911-上板，912-下板， 50-出料机构，51-出料传动带。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参阅图1至图5所示，本发明提供一种包装盒自动成型机构，包括使料片100成型为包装盒的机架，该包装盒通过四面料片100开V槽围绕而成，每一面均具有一底粘边101，该四面包括有三面和一第四面102，所述机架设有预处理工位、成型工位和出料工位，所述预处理工位位于所述出料工位的上方，所述成型工位位于所述预处理工位和出料工位的一侧；
所述机架上设有送料机构1、滚胶机构2、传递机械手机构3、成型机构40、出料机构50；
所述送料机构1、滚胶机构2以及传递机械手机构3设置在预处理工位处，所述送料机构1包括相联动的第一伺服电机11和送料带12，通过 PLC控制系统控制第一伺服电机11，来带动送料带12不间断的送料，所述滚胶机构2包括正对所述料片100底粘边101的胶轮21，对送料带12 上持续移动的料片100进行滚胶，用于后续工序的底卡88的粘贴，所述传递机械手机构3包括将已滚胶的料片100从送料带12移送至成型工位2 的传递机械手31，通过PLC控制系统将料片100移送至成型工位2的工作平台上，所述传递机械手机构3上还安装有点胶机32，所述点胶机32 正对所述第四面102的一点胶侧边，预先点胶，方便后续第四面102与延伸边104之间的粘贴，以形成矩形状包装盒；
所述成型工位设有上压工位和下顶工位，所述成型机构40包括三面弯折机构4、左右铲耳机构5、上合压机构6、底粘口铲耳机构7、底卡取粘机构8以及脱模机构9，所述三面弯折机构4内设有与包装盒形状相匹配的成型模具41，用于在料片100成型过程中，对料片100形成支撑，并使料片100成型为与成型模具41相同的形状，该成型模具41由动力源传动，并上下活动于上压工位与下顶工位之间，所述左右铲耳机构5、上合压机构6、底粘口机构7、底卡取粘机构8以及脱模机构9均位于下顶工位，所述左右铲耳机构5包括分别通过第一气缸带动、用于弯折第四面102 的左铲耳51和右铲耳52，所述上合压机构6设有可上下运动的上压板61，在第四面102弯折后，对第四面102下压并保压一定时间，所述底粘口铲耳机构7包括将包装盒底粘边向内弯折的四个底铲耳71，所述底卡取粘机构8包括转送包装盒底卡88的转运装置81，所述脱模机构9包括可左右移动并将包装盒推至出料工位的推盒板91；
所述出料机构50设置于出料工位处，包括相联动的第二伺服电机和出料传动带51。
作为本发明一较佳实施例，参阅图6所示，所述传递机械手31 安装有四组吸盘33，所述传递机械手31由动力源传动在送料带12与成型工位间来回直线移动，所述吸盘33设置在传递机械手31的底端，并分别正对所述料片100的四个角落，所述吸盘33连通有气源，在料片100滚胶以及点胶后，通过四个吸盘33对料片100的四个角落进行吸取及放置，不容易损伤料片100，并在转送过程中使料片100保持平稳。
作为本发明一较佳实施例，参阅图7和图8所示，所述三面弯折机构4包括设置在机架上可上下运动的工作平台42、位于所述工作平台两侧并固定于机架的翻边平台43以及带动成型模具41上下运动的第二气缸，其中，翻边平台43位于上压工位，所述工作平台42正对所述三面的中间面103，首先，工作平台42位于上压工位，在料片100放在工作平台 42上后，成型模具41和工作平台42下压，两侧的翻边平台43保持不动，在下压至下顶工位后，工作平台42与翻边平台43之间形成U型结构，使包装盒的三面形成弯折，料片100成型的形状与成型模具41的形状保持一致。
优选地，所述翻边平台43上设有正对所述三面的其中两边面的翻边装置44，所述翻边装置44包括设于翻边平台43内的翻边拨棒441以及连接于翻边拨棒441下方的第三气缸442，在成型模具41下压时，第三气缸 442带动翻边拨棒441向上翻转，使料片100三面中的两边面向上形成一定角度，用于配合成型模具41的下压运动，防止料片100在向下成型时，两侧面受到成型模具41的破坏。
作为本发明的一较佳实施例，参阅图9所示，所述左铲耳51正对所述料片100与所述点胶侧边相对的第二侧边的一延伸边104，该延伸边104为三面中最左面的延伸边104，所述右铲耳52正对所述第四面102，在三面弯折工序完成后，左铲耳51向右运动，将延伸边弯折，然后右铲耳52向左运动，使第四面102粘贴在延伸边，其中，第四面102的点胶侧边通过点胶机32在预处理工位已点过胶。
作为本发明一较佳实施例，参阅图10所示，所述底粘口铲耳机构7还包括分别连接所述底铲耳71的第四气缸72，该四个底铲耳71分别正对包装盒四个面的底粘边，通过PLC控制程序控制第四气缸72同时向包装盒方向运动，将四面的底粘边分别向包装盒内部弯折，用于准备粘贴底卡。
作为本发明一较佳实施例，参阅图1和图11所示，所述底卡取粘机构8还包括有放置底卡88的料库87，所述料库87左高右低倾斜设置，所述底卡88竖直放置于上述料库87内，通过重力作用，使底卡88自动下行；
所述转运装置81包括相联动的第三伺服电机82和同步带83，所述同步带83连接有一导轨84，所述导轨连接有第五气缸85，所述第五气缸85 的顶端设有正对上述料库的第二吸盘装置86，第五气缸85首先控制第二吸盘装置86吸取料库内的底卡88，然后退回至原位置，经过导轨84移动至正对包装盒底端的位置，第五气缸85再次向前伸展运动，将第二吸盘装置86所吸取的底卡粘贴于包装盒的底端。
作为本发明一较佳实施例，参阅图12所示，所述推盒板91靠近所述包装盒的顶端，并正对所述出料传动带，所述推盒板91连接有第六气缸92，所述推盒板91设有上板911和下板912，所述上板911正对所述包装盒的第四面102，所述下板911正对所述包装盒三面中的中间面 103，第六气缸92控制推盒板91向未粘贴底卡的包装盒的顶端运动，通过上板911和下板912一起推动包装盒的第四面102和三面中的中见面 103，将包装盒推动至出料传动带51上，经出料传动带51运送走，完成包装盒的自动成型过程。
作为本发明的一较佳实施例，参阅图5所示，成型模具41的右端设有四个角块411，四个角块411分别位于四个角落处，角块411的顶端成三角形，且正对所述包装盒四个面的交界处，所述角块411的顶端位于一个虚拟圆形的边界处，所述角块411的底端朝向这个虚拟圆形的圆心，角块411的底端各连接手指气缸412的一个连接块413，手指气缸412固定设于成型模具41内，位于虚拟圆形的圆心处，在酒盒成型过程中，通过PLC控制系统控制手指气缸412向四周伸展连接块413，进而使角块 411顶端伸展至包装盒的内侧面位置，从而支撑并固定包装盒，在出盒时，手指气缸412通过连接块413控制角块411回缩，以使包装盒能够被顺利推出。
优选地，在上合压机构6粘贴所述第四面的过程中，所述上压板61 的保压时间不小于1.5s，用于确保包装盒第四面102与延伸边104的粘贴的牢固性，所述底卡取粘机构8在粘贴底卡88的过程中，所述转运装置 81的保压时间不小于1.5s，用于确保底卡88的粘贴的牢固性。
需要说明的是，本发明针对方形四面包装盒的成型做了详尽的解释，并不限制于多面棱柱型包装盒由本领域工作人员轻易做出的改进，比方说三面或六面棱柱型包装盒。
需要说明的是，本发明中用语“第一、第二、第三、第四、第五以及第六”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种包装盒自动成型机构，包括用于料片成型为包装盒的机架，该包装盒通过四面料片开V槽围绕而成，每一面均具有一底粘边，该四面包括有三面和一第四面，其特征在于，所述机架设有预处理工位、成型工位和出料工位，所述预处理工位位于所述出料工位的上方，所述成型工位位于所述预处理工位和出料工位的一侧；
所述机架上设有送料机构、滚胶机构、传递机械手机构、成型机构、出料机构；
所述送料机构、滚胶机构以及传递机械手机构设置在预处理工位处，所述送料机构包括相联动的第一伺服电机和送料带，所述滚胶机构包括正对所述底粘边的胶轮，所述传递机械手机构包括将已滚胶的料片从送料带移送至成型工位的传递机械手，所述传递机械手机构上还设置有点胶机，所述点胶机正对所述第四面的一点胶侧边；
所述成型工位设有上压工位和下顶工位，所述成型机构包括三面弯折机构、左右铲耳机构、上合压机构、底粘口铲耳机构、底卡取粘机构以及脱模机构，所述三面弯折机构内设有与包装盒形状相匹配的成型模具，该成型模具由动力源传动，并上下活动于上压工位与下顶工位之间，所述左右铲耳机构、上合压机构、底粘口机构、底卡取粘机构以及脱模机构均位于下顶工位处，所述左右铲耳机构包括分别通过第一气缸带动、用于弯折第四面的左铲耳和右铲耳，所述上合压机构设有可上下运动的上压板，所述底粘口铲耳机构包括将包装盒底粘边向内弯折的若干个底铲耳，所述底卡取粘机构包括转送包装盒一底卡的转运装置，所述脱模机构包括可左右移动并将包装盒推至出料工位的推盒板；
所述出料机构设置于出料工位处，包括相联动的第二伺服电机和出料传动带；
所述三面弯折机构包括设置在机架上可上下运动的工作平台、位于所述工作平台两侧并固定于机架的翻边平台以及带动成型模具上下运动的第二气缸，所述工作平台正对所述三面的中间面；
所述翻边平台上设有正对所述三面的其中两边面的翻边装置，所述翻边装置包括设于翻边平台内的翻边拨棒以及连接于翻边拨棒下方的第三气缸；
所述底卡取粘机构还包括有放置底卡的料库，所述料库倾斜设置，其靠近所述转运装置的一端低于远离所述转运装置的一端，所述底卡竖直放置于上述料库内；
所述转运装置包括相联动的第三伺服电机和同步带，所述同步带连接有一导轨，所述导轨连接有第五气缸，所述第五气缸的顶端设有正对上述料库的第二吸盘装置。
2.如权利要求1所述的包装盒自动成型机构，其特征在于：所述传递机械手安装有四组吸盘，所述传递机械手由动力源传动在送料带与成型工位间来回直线移动，所述吸盘设置在传递机械手的底端，并分别正对所述料片的四个角落，所述吸盘连通有气源。
3.如权利要求1所述的包装盒自动成型机构，其特征在于：所述左铲耳正对所述料片与所述点胶侧边相对的第二侧边的一延伸边，所述右铲耳正对所述第四面。
4.如权利要求1所述的包装盒自动成型机构，其特征在于：所述底铲耳有四个，所述底粘口铲耳机构还包括分别连接所述底铲耳的第四气缸，该四个底铲耳分别正对包装盒四个面的底粘边。
5.如权利要求1所述的包装盒自动成型机构，其特征在于：所述推盒板靠近所述包装盒的顶端，并正对所述出料传动带，所述推盒板连接有第六气缸，所述推盒板设有上板和下板，所述上板正对所述包装盒的第四面，所述下板正对所述包装盒三面的中间面。
6.如权利要求1所述的包装盒自动成型机构，其特征在于：所述成型模具靠近所述出料工位的一底端设有四个角块，所述角块分别位于所述底端的四个角落，所述角块的顶端成三角形，且正对所述包装盒四个面的交界处，所述角块的顶端位于一虚拟圆形的边界处，所述角块的底端朝向所述虚拟圆形的圆心，所述角块的底端连接有一手指气缸的一连接块，所述手指气缸固定设于所述成型模具内。
7.如权利要求1所述的包装盒自动成型机构，其特征在于：在上合压机构粘贴所述第四面的过程中，所述上压板的保压时间不小于1.5s，所述底卡取粘机构在粘贴底卡的过程中；所述转运装置的保压时间不小于1.5s。
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