CN111890732A - 一种新型矩形纸箱自动钉箱设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于纸箱钉箱机技术领域，特别涉及一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，包括承载机架；成型模具：为纸箱的成型模具；纸箱折方机构：包括左侧折方杆、右侧折方杆、上侧折方杆、底部支撑机构以及分别驱动折方杆摆动的折方杆驱动机构，左侧折方杆和右侧折方杆分别分居在成型模具的左右两侧，上侧折方杆位于成型模具的上方，底部支撑机构位于成型模具的下方，用于给纸箱板提供支撑，推箱机构：包括推板以及驱动推板往复运动的推板驱动机构，推板驱动机构可推动纸箱向出料侧移动，并通过钉箱机完成连续钉制，本发明自动化程度高，可减少人工参与，运行稳定，加工效率高、尺寸精度高等优点，可以有效避免剪刀口、过度重合、接口缝较大等问题。

Description

一种新型矩形纸箱自动钉箱设备

技术领域

本发明属于纸箱钉箱机技术领域，特别涉及一种新型矩形纸箱自动钉箱设备。

背景技术

现有的纸箱钉箱机有普通钉箱机、半自动钉箱机和全自动钉箱机；普通钉箱机和半自动钉箱机需要工作人员的广泛参与，自动化程度不高，且钉箱效率低，现有的半自动和全自动钉箱机存在精度差、接缝大小无法控制等缺陷，经常会出现剪刀口、过度重合、接口缝大等问题。

发明内容

本发明提供一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，可以解决背景技术中所指出的问题。

一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，包括承载机架、成型模具、纸箱折方机构、推箱机构以及钉箱机头；

成型模具：为纸箱的成型模具，纸箱板沿成型模具的外轮廓一圈后形成矩形纸箱；

纸箱折方机构：包括左侧折方杆、右侧折方杆、上侧折方杆、底部支撑机构以及分别驱动折方杆摆动的折方杆驱动机构，所述左侧折方杆和右侧折方杆分别分居在成型模具的左右两侧，所述上侧折方杆位于成型模具的上方，所述底部支撑机构位于成型模具的下方，用于给纸箱板提供支撑，并与成型模具底部之间形成缝隙，所述缝隙用于纸箱板通过；

推箱机构：包括推板以及驱动推板往复运动的推板驱动机构，所述推板驱动机构可推动纸箱向出料侧移动，并通过钉箱机头完成连续钉制。

优选的，所述成型模具的上端一侧设有直角定位板，所述直角定位板开口朝向成型模具一侧，所述直角定位板通过直角定位板驱动机构驱动其往复运动。

优选的，所述成型模具包括四个定位板，所述四个定位板分居四角组成矩形定位框。

优选的，其还包括左侧压紧机构和右侧压紧机构，所述左侧压紧机构和右侧压紧机构分居成型模具的左上侧和右上侧，右侧压紧机构通过直角定位板驱动机构驱动其往复运动，所述左侧压紧机构通过压紧驱动机构实现其往复运动，以实现各自的压紧，所述左侧压紧机构和右侧压紧机构以及所述底部支撑机构分别包括支撑板以及设置支撑板的若干个弹性压紧导轮。

优选的，所述弹性压紧导轮包括转动杆、导轮以及拉簧，所述转动杆倾斜设置，其倾斜方向为纸箱出料方向，其一端转动连接在支撑板上，另一端设有导轮，所述拉簧一端连接在支撑板另一端连接在转动杆。

优选的，所述折方杆驱动机构包括伺服电机，其中驱动左侧折方杆和右侧折方杆的驱动机构还包括第一同步带，所述第一同步带通过第一伺服电机驱动转动，所述第一同步带的从动轮上连接左侧折方杆/右侧折方杆，所述第一同步带以及驱动此第一同步带的第一伺服电机都分别安装在左侧、右侧固定板上，所述左侧、右侧固定板的上方分别固定设有底部支撑机构，其中驱动上侧折方杆的为第五伺服电机，其输出端连接上侧折方杆；

所述推板驱动机构包括第二伺服电机以及第二同步带，所述推板固定在第二同步带的皮带上；

所述直角定位板驱动机构包括第三伺服电机以及第一齿条滑轨，所述直角定位板以及右侧压紧机构均固定在第一齿条滑轨的滑座上；

所述压紧驱动机构包括第四伺服电机以及第二齿条滑轨，所述第五伺服电机以及左侧压紧机构均固定在第二齿条滑轨的滑座上；

优选的，所述左侧固定板通过固定板驱动机构驱动其往复运动，以改变与右侧固定板的间距，所述右侧固定板固定在承载机架；

所述定位板包括左侧的第一定位板和第二定位板以及右侧的第三定位板和第四定位板，所述第一定位板通过第一定位板驱动机构驱动其往复运动，以改变与对侧第三定位板的间距，所述第二定位板通过第二定位板驱动机构驱动其往复运动，以改变与对侧第四定位板的间距；

所述压紧驱动机构通过第一驱动机构驱动其往复运动，以实现压紧驱动机构与第一定位板和第二定位板的位置匹配；

所述第一驱动机构、所述第一定位板驱动机构、所述钉箱机头、所述直角定位板驱动机构、所述推板驱动机构以及所述第三定位板均固定在升降架，所述升降架通过升降架驱动机构实现升降。

优选的，所述固定板驱动机构、第一定位板驱动机构、第二定位板驱动机构以及第一驱动机构均包括伺服电机和电动滑台，所述升降架驱动机构81为电动丝杠升降机，其通过第六伺服电机驱动。

优选的，其还包括位置开关，所述位置开关用于监测纸箱板是否上料，所述位置开关固定在底部支撑机构上，所述位置开关为光电传感器。

优选的，所述推板包括U型板件以及固定在U型板件一侧用于扩大接触面积的横向板件。

有益效果：本发明为一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，自动化程度高，可减少人工参与，运行非常稳定，加工效率非常高、尺寸精度高等优点，尤其可以有效避免剪刀口、过度重合、接口缝较大等问题。

附图说明

图1为本发明成型钉制机构示意图，

图2为本发明成型钉制机构与纸箱板的结构示意图，

图3为本发明成型钉制机构与纸箱板后侧角度的结构示意图，

图4为本发明弹性压紧导轮的结构示意图，

图5为本发明下半部分的结构示意图一，

图6为本发明下半部分的结构示意图二，

图7为本发明下半部分的俯视示意图，

图8为本发明整体结构示意图，

图9为本发明整体主视示意图，

图10为本发明带纸箱的整体俯视示意图，

图11为本发明推板结构示意图，

附图标记说明：

图中标号：承载机架1；活动架2；定位板21；定位板211；定位板212；定位板213；定位板214；直角定位板22；直角定位板驱动机构23；第三伺服电机231；第一齿条滑轨232；左侧折方杆31；右侧折方杆32；上侧折方杆33；折方杆驱动机构34；第一伺服电机341；第一同步带342；固定板343；第五伺服电机344；底部支撑机构35；弹性压紧导轮36；支撑板37；左侧压紧机构38；右侧压紧机构39；压紧驱动机构40；第四伺服电机401；第二齿条滑轨402；推板41；U型板件411；横向板件412；推板驱动机构42；第二伺服电机421；第二同步带422；安装架43；钉箱机头5；第一定位板驱动机构61；第二定位板驱动机构62；第一驱动机构63；固定板驱动机构71；升降架驱动机构81；第六伺服电机82；位置开关9；纸箱板10；纸箱板上料机11。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1：

如图1-4所示，本发明实施例提供的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，各个执行元件、检测元件通过触摸屏PLC一体机编程控制，实现自动运行相应动作，其上料端可配合链条式纸箱板上料机11，通过纸箱板上料机11完成上料；

其包括承载机架1、成型钉制机构；成型钉制机构包括成型模具、纸箱折方机构、推箱机构以及钉箱机头5；

承载机架1为承载架以及部件安装基架；

特别结合图1-3所示，成型模具：为纸箱的成型模具，纸箱板沿成型模具的外轮廓一圈后形成矩形纸箱；所述成型模具包括四个定位板21，所述定位板21包括左侧的第一定位板211和第二定位板212以及右侧的第三定位板213和第四定位板214，所述四个定位板21分居四角组成矩形定位框；

特别结合图1-3所示，纸箱折方机构：包括左侧折方杆31、右侧折方杆32、上侧折方杆33、底部支撑机构35以及分别驱动折方杆摆动的折方杆驱动机构34，所述左侧折方杆31和右侧折方杆32分别分居在成型模具的左右两侧，所述上侧折方杆33位于成型模具的上方，所述底部支撑机构35位于成型模具的下方，用于给纸箱板10提供支撑，并与成型模具底部之间形成缝隙，所述缝隙用于纸箱板10通过，左侧折方杆31、右侧折方杆32、上侧折方杆33分别用于将纸箱板10的左侧、右侧、上侧折起，使纸箱板10的各面贴合在成型模具上；具体为：折方杆驱动机构34包括伺服电机，其中驱动左侧折方杆31和右侧折方杆32的驱动机构还包括第一同步带342，所述第一同步带342通过第一伺服电机341驱动转动，所述第一同步带342的从动轮上连接左侧折方杆31/右侧折方杆32，所述第一同步带342以及驱动此第一同步带342的第一伺服电机341都分别安装在左侧、右侧固定板343上，所述左侧、右侧固定板343的上方分别固定设有底部支撑机构35；其中驱动上侧折方杆33的为第五伺服电机344，其输出端连接上侧折方杆33，通过设定伺服电机正反转，实现各个折方杆的摆动，摆动幅度宜为90度转动摆动；

特别结合图1-3所示，推箱机构：包括推板41以及驱动推板41往复运动的推板驱动机构42，所述推板驱动机构42可推动纸箱向出料侧移动，并通过钉箱机头5完成连续钉制，钉箱机头5采用伺服电机驱动其工作，所述推板驱动机构42包括第二伺服电机421以及第二同步带422，所述推板41固定在第二同步带422的皮带上，通过皮带带动推板41推动折方后的纸箱板10向出料侧移动，在移动过程中，钉箱机头5完成连续钉制；

为了有效避免剪刀口的出现，结合图11，推板41包括U型板件411以及固定在U型板件411一侧用于扩大接触面积的横向板件412，具有横向板件412的一侧用于推动第三定位板213和第四定位板214外侧的纸箱板10，U型板件411的另一侧用于推动纸箱板10的上侧面，通过这种推板41可同时推动纸箱板10上侧面与右侧面同时运动，使其在钉制过程中保持位置的同步性，有效避免剪刀口的出现。

通过成型模具为纸箱提供成型限位支撑，通过底部支撑机构35、以及左、右、上侧折方杆完成自动折方，使纸箱板10各面更好的贴合在成型模具上，其尺寸精度更高，成型更加稳定，且在此过程中，减少人工参与，自动化程度高，其加工效率也相应提高，最后通过推箱机构与钉箱机头5配合实现连续钉制。

实施例2：

特别结合图1-3所示，在实施例1的基础上，为了进一步提高尺寸精度，有效避免过度重合、接口缝较大等问题的出现，提高成品质量，所述成型模具的上端一侧设有直角定位板22，所述直角定位板22开口朝向成型模具一侧，所述直角定位板22通过直角定位板驱动机构23驱动其往复运动，直角定位板驱动机构23包括第三伺服电机231以及第一齿条滑轨232，所述直角定位板22固定在第一齿条滑轨232的滑座上；直角定位板22为本发明的核心发明点之一，通过直角定位板22为纸箱板10的接缝处进行定位，直角定位板22位于成型模具的右上角处，直角定位板22的水平板与第三定位板213上面贴合，纸箱板10接缝处位于成型模具的右上角，纸箱板10左侧面贴合在成型模具左侧上，其上面抵靠在水平板的底面上，通过其水平板定位；纸箱板10上侧面右侧端抵靠在直角定位板22的竖直板内侧，通过其竖直板定位，这时候其接缝的大小也相应确定，因此在钉制过程中，能有效避免剪刀口、过度重合、接口缝较大等问题。

特别结合图1-4所示，为了使其在钉制过程中更加稳定，尺寸更加精确，其还包括左侧压紧机构38和右侧压紧机构39，通过两侧压紧机构将纸箱板10左右两侧紧贴在成型模具上，所述左侧压紧机构38和右侧压紧机构39分居成型模具的左上侧和右上侧，右侧压紧机构39固定在第一齿条滑轨232的滑座上；通过直角定位板驱动机构23驱动其往复运动，所述左侧压紧机构38通过压紧驱动机构40实现其往复运动，压紧驱动机构40包括第四伺服电机401以及第二齿条滑轨402，第五伺服电机344以及左侧压紧机构38均固定在第二齿条滑轨402的滑座上；以实现各自的压紧，所述左侧压紧机构38和右侧压紧机构39以及所述底部支撑机构35分别包括支撑板37以及设置支撑板37的若干个弹性压紧导轮36，结合图4，所述弹性压紧导轮36包括转动杆361、导轮362以及拉簧363，所述转动杆361倾斜设置，其倾斜方向为纸箱出料方向，其一端转动连接在支撑板37上，另一端设有导轮362，所述拉簧363一端连接在支撑板另一端连接在转动杆361，设置弹性压紧导轮36既能将纸箱板10各面与成型模具紧贴，又不妨碍推箱机构向出料侧推动纸箱，之所以将转动杆的倾斜方向设置为纸箱出料方向，可便于纸箱板10进入，也便于纸箱板10向外侧移动。

实施例3：

特别结合图5-10所示，在实施例1或实施例2的基础上，为了适应不同尺寸的纸箱板10的钉制需求，将成型模具设置为可调式，其规格大小根据纸箱大小对应调节，此外，相应的结构也跟着其同步调节，具体为：

第一定位板211通过第一定位板驱动机构61驱动其往复运动，以改变与对侧第三定位板213的间距，所述第二定位板212通过第二定位板驱动机构62驱动其往复运动，以改变与对侧第四定位板214的间距；第四定位板214固定在承载机架1上，其固定不动，第一定位板211与第二定位板212同步运动，已调整成型模具在宽度方向的尺寸大小；

所述左侧固定板343通过固定板驱动机构71驱动其往复运动，以改变与右侧固定板343的间距，所述右侧固定板343固定在承载机架1，通过此结构可实现左侧折方杆31，左侧折方杆驱动机构34以及左侧底部支撑机构35的位置调节，以与左侧第一定位板211和第二定位板212的位置相匹配；

所述压紧驱动机构40通过第一驱动机构63驱动其往复运动，压紧驱动机构40固定在安装架43，安装架43固定在第一驱动机构63滑座上，以实现压紧驱动机构40与第一定位板211和第二定位板212的位置匹配；固定板驱动机构71、第一定位板驱动机构61、第二定位板驱动机构62以及第一驱动机构63均包括伺服电机和电动滑台，

所述第一驱动机构63、所述第一定位板驱动机构61、所述钉箱机头5、所述直角定位板驱动机构23、所述推板驱动机构42以及所述第三定位板213均固定在升降架2，所述升降架2通过升降架驱动机构81实现升降，所述升降架驱动机构81为电动丝杠升降机，其通过第六伺服电机82驱动，通过此结构，可调节第一定位板212以及第三定位板213的高度，也就调整了成型模具在高度方向的尺寸大小，由于第一驱动机构63、所述钉箱机头5、直角定位板驱动机构23、推板驱动机构42均固定在同一升降架2上，因此左侧压紧机构38、右侧压紧机构39、直角定位板22、钉箱机头5、推板驱动机构42等高度均可与第一定位板212以及第三定位板213的同步调整。

实施例4：

特别结合图1，在实施例1或实施例2或实施例3的基础上，其还包括位置开关9，所述位置开关9用于监测纸箱板10是否上料，所述位置开关9固定在底部支撑机构35上，所述位置开关9为光电传感器，本发明与链条式纸箱板上料机11配合上料，通过链条式纸箱板上料机11将纸箱板10输送到底部支撑机构35与成型模具之间，当位置开关9检测到料板后，PLC控制系统控制其他机构相应动作，提高其自动化程度。

本发明的工作原理：通过触摸屏PLC一体机编程控制，上料端采用链条式纸箱板上料机11配合上料，通过上料机将纸箱板10推送到底部支撑机构35与成型模具之间，位置开关9接收信号反馈给PLC控制系统，PLC控制系统控制左右两侧的折方杆驱动机构34动作，左侧折方杆31和右侧折方杆32摆动，将纸箱板10的左右两侧折起，使其贴合在成型模具两侧，PLC控制系统控制直角定位板驱动机构23动作，驱动直角定位板22至预定位置，与此同时右侧压紧机构39压住纸箱板10的右侧面，PLC控制系统控制压紧驱动机构40动作，压紧驱动机构40带动左侧压紧机构39以及第五伺服电机344至预定位置，左侧压紧机构39压住纸箱板10的左侧面，与此同时第五伺服电机344驱动上侧折方杆33摆动，将纸箱板10上面压在成型模具上，这时纸箱板10折成一个矩形，PLC控制系统控制推箱机构与钉箱机头5同步动作，推板41推动纸箱板10向出料口侧运动的同时，钉箱机头5完成连续钉制，上述动作完成后，各个机构相应回位。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：包括承载机架（1）、成型模具、纸箱折方机构、推箱机构以及钉箱机头（5）；

成型模具：为纸箱的成型模具，纸箱板沿成型模具的外轮廓一圈后形成矩形纸箱；

纸箱折方机构：包括左侧折方杆（31）、右侧折方杆（32）、上侧折方杆（33）、底部支撑机构（35）以及分别驱动折方杆摆动的折方杆驱动机构（34），所述左侧折方杆（31）和右侧折方杆（32）分别分居在成型模具的左右两侧，所述上侧折方杆（33）位于成型模具的上方，所述底部支撑机构（35）位于成型模具的下方，用于给纸箱板提供支撑，并与成型模具底部之间形成缝隙，所述缝隙用于纸箱板通过；

推箱机构：包括推板（41）以及驱动推板（41）往复运动的推板驱动机构（42），所述推板驱动机构（42）可推动纸箱向出料侧移动，并通过钉箱机头（5）完成连续钉制。

2.根据权利要求1所述的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：所述成型模具的上端一侧设有直角定位板（22），所述直角定位板（22）开口朝向成型模具一侧，所述直角定位板（22）通过直角定位板驱动机构（23）驱动其往复运动。

3.根据权利要求1所述的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：所述成型模具包括四个定位板（21），所述四个定位板（21）分居四角组成矩形定位框。

4.根据权利要求2所述的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：其还包括左侧压紧机构（38）和右侧压紧机构（39），所述左侧压紧机构（38）和右侧压紧机构（39）分居成型模具的左上侧和右上侧，右侧压紧机构（39）通过直角定位板驱动机构（23）驱动其往复运动，所述左侧压紧机构（38）通过压紧驱动机构（40）实现其往复运动，以实现各自的压紧，所述左侧压紧机构（38）和右侧压紧机构（39）以及所述底部支撑机构（35）分别包括支撑板（37）以及设置支撑板（37）的若干个弹性压紧导轮（36）。

5.根据权利要求4所述的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：所述弹性压紧导轮（36）包括转动杆（361）、导轮（362）以及拉簧（363），所述转动杆（361）倾斜设置，其倾斜方向为纸箱出料方向，其一端转动连接在支撑板（37）上，另一端设有导轮（362），所述拉簧（363）一端连接在支撑板另一端连接在转动杆（361）。

6.根据权利要求4所述的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：所述折方杆驱动机构（34）包括伺服电机，其中驱动左侧折方杆（31）和右侧折方杆（32）的驱动机构还包括第一同步带（342），所述第一同步带（342）通过第一伺服电机（341）驱动转动，所述第一同步带（342）的从动轮上连接左侧折方杆（31）/右侧折方杆（32），所述第一同步带（342）以及驱动此第一同步带（342）的第一伺服电机（341）都分别安装在左侧、右侧固定板（343）上，所述左侧、右侧固定板（343）的上方分别固定设有底部支撑机构（35），其中驱动上侧折方杆（33）的为第五伺服电机（344），其输出端连接上侧折方杆（33）；

所述推板驱动机构（42）包括第二伺服电机（421）以及第二同步带（422），所述推板（41）固定在第二同步带（422）的皮带上；

所述直角定位板驱动机构（23）包括第三伺服电机（231）以及第一齿条滑轨（232），所述直角定位板（22）以及右侧压紧机构（39）均固定在第一齿条滑轨（232）的滑座上；

所述压紧驱动机构（40）包括第四伺服电机（401）以及第二齿条滑轨（402），所述第五伺服电机（344）以及左侧压紧机构（38）均固定在第二齿条滑轨（402）的滑座上。

7.根据权利要求6所述的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：所述左侧固定板（343）通过固定板驱动机构（71）驱动其往复运动，以改变与右侧固定板（343）的间距，所述右侧固定板（343）固定在承载机架（1）；

所述定位板（21）包括左侧的第一定位板（211）和第二定位板（212）以及右侧的第三定位板（213）和第四定位板（214），所述第一定位板（211）通过第一定位板驱动机构（61）驱动其往复运动，以改变与对侧第三定位板（213）的间距，所述第二定位板（212）通过第二定位板驱动机构（62）驱动其往复运动，以改变与对侧第四定位板（214）的间距；

所述压紧驱动机构（40）通过第一驱动机构（63）驱动其往复运动，以实现压紧驱动机构（40）与第一定位板（211）和第二定位板（212）的位置匹配；

所述第一驱动机构（63）、所述第一定位板驱动机构（61）、所述钉箱机头（5）、所述直角定位板驱动机构（23）、所述推板驱动机构（42）以及所述第三定位板（213）均固定在升降架（2），所述升降架（2）通过升降架驱动机构（81）实现升降。

8.根据权利要求7所述的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：所述固定板驱动机构（71）、第一定位板驱动机构（61）、第二定位板驱动机构（62）以及第一驱动机构（63）均包括伺服电机和电动滑台，所述升降架驱动机构（81）为电动丝杠升降机，其通过第六伺服电机（82）驱动。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：其还包括位置开关（9），所述位置开关（9）用于监测纸箱板是否上料，所述位置开关（9）固定在底部支撑机构（35）上，所述位置开关（9）为光电传感器。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种新型矩形纸箱自动钉箱设备，其特征在于：所述推板（41）包括U型板件（411）以及固定在U型板件（411）一侧用于扩大接触面积的横向板件（412）。

Images