CN112428621B - 一种纸盒成型设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纸盒成型设备，包括依次排列的送料装置、折盒装置和封盖装置，送料装置包括横移导轨和若干真空吸盘，真空吸盘设置在横移导轨上移动。折盒装置包括下压内冲头、折盒外模和传送装置，折盒外模包括前挡板、侧挡板、后挡板组成的扩口矩形以及设置在矩形外角落的角挡杆，传送装置将完成底盒的纸盒送至封盖装置。封盖装置包括纸盒推进机构、承载台、弯折导向杆和端部贴合机构，弯折导向杆设有两根且对称设置于承载台的两侧，弯折导向杆的入口端间距及高度都是逐渐减小的，端部贴合机构设置于承载台的上方。本发明在纸盒推进过程中可自动完成平板状纸片的底盒成型及盒盖的封盖粘合，提高了生产效率。

Description

一种纸盒成型设备
技术领域
本发明涉及一种纸盒成型设备，属于纸制品制作装备技术领域。
背景技术
纸盒成型设备是用于将纸板经过弯折粘合形成纸盒的设备，纸板是经过事先裁切和滚压折痕的，由供料装置将纸板堆的纸板输送至弯折工位进行折盒。折盒完成在盒内放入产品后需要进行封盖操作。目前针对自带翻盖的纸盒进行折盒及封盖时通常依靠人工操作，劳动强度大，也不利于提高生产效率。公开号为CN208068982U的中国专利，冲压机构需要包括一个底部成型外模组件和内模冲头，外模组件包括限位挡板以及成型限位结构，底盒的折叠成型还需要配合胶水进行粘合，该结构在弯折成型时难以保证纸盒的各侧壁按顺序折叠粘合，因此成型合格率较低。只有通过其他装置进行预弯折，使重叠的粘合部分预先折叠才能使纸盒完整成型，这增加了装置的复杂度，同时内模冲头下压时又容易与预先折叠的部分发生冲突。
发明内容
针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种纸盒成型设备，实现纸盒的自动折盒及自动封盖操作，提高生产效率。
本发明技术方案如下：一种纸盒成型设备，包括送料装置、折盒装置和封盖装置，所述送料装置、折盒装置和封盖装置横向依次排列设置，所述送料装置包括横移导轨和若干真空吸盘，所述真空吸盘沿所述横移导轨移动；
所述折盒装置包括下压内冲头、折盒外模和传送装置，所述下压内冲头位于所述折盒外模的上方，所述折盒外模包括前挡板、侧挡板、后挡板以及角挡杆，所述前挡板、侧挡板和后挡板以矩形侧边方式排列，所述前挡板和所述后挡板的顶边高度高于所述侧挡板的顶边高度，所述角挡杆设置于所述前挡板与所述侧挡板以及所述后挡板与所述侧挡板形成的角落位置，所述角挡杆的高度高于所述前挡板和所述后挡板的顶边高度，所述后挡板由第一升降气缸驱动上升或下降，所述横移导轨延伸至所述折盒外模的上方，所述传送装置将折盒外模内纸盒向所述封盖装置传送；
所述封盖装置包括纸盒推进机构、承载台、弯折导向杆和端部贴合机构，所述纸盒推进机构用于推动纸盒沿所述承载台表面移动，所述弯折导向杆设有两根且对称设置于所述承载台的两侧，所述弯折导向杆的入口端间距大于尾端间距，所述弯折导向杆的尾端间距与所述纸盒的宽度相当，所述弯折导向杆的入口端距离所述承载台表面的高度大于所述纸盒的厚度，所述弯折导向杆的尾端距离所述承载台表面的高度小于所述纸盒的厚度，所述承载台表面设有挡板，所述挡板用于阻挡所述纸盒沿所述承载台表面移动，所述端部贴合机构设置于所述承载台的上方并与所述挡板间留有横向间距，所述端部贴合机构包括竖直气缸和压板，所述压板由所述竖直气缸启动上下移动。
进一步地，所述角挡杆位于所述前挡板与所述侧挡板形成的夹角的角平分线左右20°范围内以及位于后挡板与侧挡板形成的夹角的角平分线左右20°范围内。
进一步地，所述角挡杆设有水平接触部，所述水平接触部在水平方向投影与所述前挡板、所述后挡板以及所述侧挡板在水平方向投影呈小于90°的夹角。
为了使纸盒弯折时更顺畅地进入，进一步地，所述前挡板、所述后挡板以及所述侧挡板的顶边向所述矩形的外部翻折形成扩口状。
为了使纸盒的底盒能够更容易地成型，所述前挡板、所述后挡板以及所述侧挡板的底部设有向所述矩形的内部凸起的凸缘，所述凸缘处于同一水平面。凸缘对底盒的底部形成一个支撑，可以避免下压内冲头下压时，纸盒在折盒外模内发生倾斜偏移造成纸盒成型偏差影响后续盒盖的盖合。
进一步地，所述纸盒推进机构为输送带，所述输送带表面设有凸起于所述输送带表面的推进挡板。
进一步地，所述承载台下方设有第二升降气缸，所述第二升降气缸用于驱动所述挡板升降。
进一步地，所述承载台的表面设有辊排。
进一步地，所述端部贴合机构包括水平气缸，所述水平气缸用于启动所述竖直气缸横向移动。
本发明与现有技术相比的优点在于：
不需要额外地增加驱动部件单独对用于粘合的耳部进行弯折，也不需要对纸盒地不同部位弯折进行独立的弯折时间控制，下压内冲头的一次下压即可保证纸盒的底盒按要求折叠粘合，提高了纸盒的合格率，也保证了纸盒的成型结构能满足后续盒盖盖合的要求。
纸盒的底盒折叠粘合后，在纸盒前进同时完成盒盖两侧的弯折，再由端部贴合机构使盒盖的端面弯折贴合，省去了人工操作，提高了生产效率；纸盒的盖板两侧通过纸盒推进机构与弯折导向杆的配合自然形成弯折，不采用气缸推进式的弯折机构减少了控制组件，装置结构得以简化，控制方式简单。纸盒封盖步骤少，成盒效率高。
附图说明
图1为纸盒成型前的平板状纸片结构。
图2为纸盒成型设备结构示意图。
图3为纸盒成型设备的折盒装置的前视结构示意图。
图4为纸盒成型设备的折盒装置的侧视结构示意图。
图5为折盒外模俯视结构示意图。
图6为纸盒成型设备的封盖装置的侧视结构示意图。
图7为纸盒成型设备的封盖装置的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
为了更好地理解本发明，如图1所示，平板状纸片1的左侧部分用于成型底盒，左侧最前端为前侧壁11，前侧壁11的上下两端为用于粘合的耳部12，前侧壁11连接在盒底板13的前方，盒底板13的上下两侧连接的是左右侧壁14，盒底板13的后方连接后侧壁15。在后侧壁15的上下两端同样是用于粘合的耳部12，后侧壁15的后方再连接盒盖16。前侧壁11以及后侧壁15的耳部12需要折叠至左右侧壁14的内侧与左右侧壁14进行粘合。所以现有装置中通常采用额外的折叠装置使耳部12、前侧壁11和后侧壁15先进行弯折，然后再进行左右侧壁14的弯折粘合以保证成盒率。而本发明则可通过一步下压完成底盒的成型，然后由封盖装置完成封盖。
纸盒成型设备包括横向依次排列的送料装置2、折盒装置3和封盖装置4，送料装置2的作用是将平板状纸片1横向平移至折盒装置3，包括两条横移导轨21以及设置在横移导轨21上的若干真空吸盘22，由真空吸盘22吸附平板状纸片1沿横移导轨21进行横向移动。
纸盒成型设备的折盒装置3主要用于使平板状纸片1完成底盒的折叠粘合。请结合图2至图4所示，纸盒成型设备的折盒装置3包括传送装置31、下压内冲头32和折盒外模33。传送装置31的作用将折盒外模33内纸盒向封盖装置4传送。下压内冲头32位于折盒外模33的上方，下压内冲头32的作用是将平板状纸片1向下压入折盒外模33，因此下压内冲头32只需要设置成与纸盒的底盒近似的矩形即可，下压内冲头32由竖直气缸驱动进行上下移动。送料装置2的横移导轨21延伸至下压内冲头32的位置并位于下压内冲头32的两侧，处于折盒外模33的上方，平板状纸片1则可被真空吸盘22带动移动至下压内冲头32下方。
折盒外模33包括前挡板331、侧挡板332、后挡板333以及角挡杆334，其中侧挡板332设有两块，前挡板331、侧挡板332和后挡板333以矩形34侧边方式排列。后挡板333由第一升降气缸335驱动上升或下降。传送装置31包括两条较窄的传送带，传送带位于矩形34范围内处于两个侧挡板332的内侧。
在平板状纸片1被下压过程中，盒底板13被压入由前挡板331、侧挡板332和后挡板333围合的矩形34之中。前挡板331与后挡板333可以是等高设置，但前挡板331和后挡板333的顶边高度高于侧挡板332的顶边高度，在下压过程中，平板状纸片1的前侧壁11以及后侧壁15则会先于左右侧壁14与折盒外模33接触而弯折。
角挡杆334设置于前挡板331与侧挡板332以及后挡板333与侧挡板332形成的角落位置。角挡杆334位于前挡板331与侧挡板332形成的夹角的角平分线左右20°范围A内以及位于后挡板333与侧挡板332形成的夹角的角平分线左右20°范围内。角挡杆334的作用是使前侧壁11以及后侧壁15的耳部12首先受力折叠，因此角挡杆334的整体位置位于前挡板331、侧挡板332和后挡板333围合的矩形34之外且角挡杆334的高度高于前挡板331和后挡板333的顶边高度。本实施例中，角挡杆334采用倒“J”型结构，角挡杆334的顶部即“J”型的弯钩底部为水平接触部334a，呈水平设置，水平接触部334a的头端再向下弯折形成小半径的圆弧状，这样整个角挡杆334与纸片接触部分均较为圆滑，可避免损伤纸片。水平接触部334a在水平方向投影与前挡板331、后挡板333以及侧挡板332在水平方向投影呈小于90°的夹角α，保证了水平接触部334a与平板状纸片1的耳部12具有足够长的接触面确保耳部12的弯折。
为了使纸盒弯折时更顺畅地进入，前挡板331、后挡板333以及侧挡板332的顶边向矩形34的外部翻折形成扩口状。另外为了使纸盒的底盒能够更容易地成型，前挡板331、后挡板333以及侧挡板332的底部设有向矩形的内部凸起的凸缘335，所有的凸缘335处于同一水平面，传送装置31的传送带高度与凸缘相当。这样在平板状纸片1下压时，盒底板13由凸缘335完成支撑且能保证纸盒在折盒外模33内位置水平而不倾斜，确保纸盒的规整。在纸盒的底盒完成粘合后，后挡板333下降，纸盒由传送装置31向封盖装置4传送。
请结合图6及图7所示，纸盒成型设备的封盖装置4包括纸盒推进机构41、承载台42、弯折导向杆43和端部贴合机构44，纸盒45在底盒完成弯折粘合后由工人将产品放入底盒中，随后由纸盒推进机构41将纸盒45推向承载台42。由于纸盒推进机构41的目的是用于推动纸盒45沿承载台42表面移动，因此可以将纸盒推进机构41设置成气缸、丝杆螺母运动机构等。在本实施例中，采用了输送带的结构。采用输送带411时，纸盒推进机构41能够容易地与底盒的折叠装置3构成连接，以实现从纸盒底盒弯折粘合到完成封盖的整个步骤。由于纸盒45在承载台42表面的运动可能存在一定的阻力，因此为了能够更好地推动纸盒，输送带411表面设有凸起于输送带411表面的推进挡板412。输送带411运动时，通过输送带411的摩擦以及推进挡板412的推力能够将纸盒45稳定地向前推进(图中为了方便示意，输送带411示出的长度较短，在具体实施时应确保推进挡板412可以将纸盒45推进至承载台42的挡板421)。
承载台42设置在纸盒推进机构41的前方，承载台42的表面设有若干辊排422以减少与纸盒45的底面的摩擦，使纸盒45在承载台42表面的移动更加顺畅。承载台42的两侧对称设置有两根弯折导向杆43。弯折导向杆43的作用是将纸盒45的盒盖451的两侧向下弯折并使其与底盒的两侧贴合。弯折导向杆43为曲线金属杆，弯折导向杆43靠近纸盒推进机构41的一端为入口端，远离纸盒推进机构41的一端为末端。弯折导向杆43的入口端间距大于尾端间距，弯折导向杆43的尾端间距与纸盒45的宽度相当。因此纸盒45在沿着承载台42表面前进时，纸盒45的两侧将逐渐被弯折导向杆43夹紧。弯折导向杆43的入口端距离承载台42表面的高度大于纸盒45的厚度，弯折导向杆43的尾端距离承载台42表面的高度小于纸盒45的厚度。纸盒45在被夹紧的同时，盒盖451的两侧被弯折导向杆43逐渐下压弯曲最终贴合于纸盒45的底盒两侧。承载台42远离纸盒推进机构41的一端的表面设有挡板421，承载台42下方设有升降气缸423，升降气缸423用于驱动挡板421升降。端部贴合机构44设置于承载台42的上方并与挡板421间留有横向间距，该间距即为纸盒45的前后宽度。端部贴合机构44包括竖直气缸441和压板442，压板442由竖直气缸441启动上下移动。当纸盒45在承载台42表面移动时，挡板421由升降气缸423驱动上升，以阻挡纸盒45进一步的前移。纸盒45被推动至由挡板421阻挡时，压板442被竖直气缸441驱动下移，则可将盒盖451的前侧下压使其贴合在底盒的前侧。纸盒45被封盖完成后，挡板421由升降气缸423驱动下降，此时纸盒45即可从承载台42上进一步前移取出。作为一种改进的实施例，端部贴合机构44与挡板421间的横向间距可略大于纸盒45的前后宽度，此时端部贴合机构44还包括水平气缸443，水平气缸443用于启动竖直气缸442横向移动，纸盒45被推动至由挡板421阻挡时，压板441首先被竖直气缸442驱动下移，而后水平气缸443驱动竖直气缸442横向移动以缩减压板441与挡板421的间距，则可将盒盖45的前侧下压使其更好地贴合在底盒的前侧以完成封盖。
应当指出的是，在折盒装置3和封盖装置4动作前应当分别对纸盒的底盒需要粘帖的部位以及盒盖45需要粘帖的部位进行涂胶处理，相应地可在折盒装置3和封盖装置4前设置涂胶喷口进行涂胶，具体位置则根据具体喷涂位置设置即可。

Claims (7)

1.一种纸盒成型设备，其特征在于，包括送料装置、折盒装置和封盖装置，所述送料装置、折盒装置和封盖装置横向依次排列设置，所述送料装置包括横移导轨和若干真空吸盘，所述真空吸盘沿所述横移导轨移动；
所述折盒装置包括下压内冲头、折盒外模和传送装置，所述下压内冲头位于所述折盒外模的上方，所述折盒外模包括前挡板、侧挡板、后挡板以及角挡杆，所述前挡板、侧挡板和后挡板以矩形侧边方式排列，所述前挡板和所述后挡板的顶边高度高于所述侧挡板的顶边高度，所述角挡杆设置于所述前挡板与所述侧挡板以及所述后挡板与所述侧挡板形成的角落位置，所述角挡杆位于所述前挡板与所述侧挡板形成的夹角的角平分线左右20°范围内以及位于后挡板与侧挡板形成的夹角的角平分线左右20°范围内，所述角挡杆设有水平接触部，所述水平接触部在水平方向投影与所述前挡板、所述后挡板以及所述侧挡板在水平方向投影呈小于90°的夹角，所述角挡杆的高度高于所述前挡板和所述后挡板的顶边高度，所述后挡板由第一升降气缸驱动上升或下降，所述横移导轨延伸至所述折盒外模的上方，所述传送装置将折盒外模内纸盒向所述封盖装置传送；
所述封盖装置包括纸盒推进机构、承载台、弯折导向杆和端部贴合机构，所述纸盒推进机构用于推动纸盒沿所述承载台表面移动，所述弯折导向杆设有两根且对称设置于所述承载台的两侧，所述弯折导向杆的入口端间距大于尾端间距，所述弯折导向杆的尾端间距与所述纸盒的宽度相当，所述弯折导向杆的入口端距离所述承载台表面的高度大于所述纸盒的厚度，所述弯折导向杆的尾端距离所述承载台表面的高度小于所述纸盒的厚度，所述承载台表面设有挡板，所述挡板用于阻挡所述纸盒沿所述承载台表面移动，所述端部贴合机构设置于所述承载台的上方并与所述挡板间留有横向间距，所述端部贴合机构包括竖直气缸和压板，所述压板由所述竖直气缸启动上下移动。
2.根据权利要求1所述的纸盒成型设备，其特征在于，所述前挡板、所述后挡板以及所述侧挡板的顶边向所述矩形的外部翻折形成扩口状。
3.根据权利要求1所述的纸盒成型设备，其特征在于，所述前挡板、所述后挡板以及所述侧挡板的底部设有向所述矩形的内部凸起的凸缘，所述凸缘处于同一水平面。
4.根据权利要求1所述的纸盒成型设备，其特征在于，所述纸盒推进机构为输送带，所述输送带表面设有凸起于所述输送带表面的推进挡板。
5.根据权利要求1所述的纸盒成型设备，其特征在于，所述承载台下方设有升降气缸，所述升降气缸用于驱动所述挡板升降。
6.根据权利要求1所述的纸盒成型设备，其特征在于，所述承载台的表面设有辊排。
7.根据权利要求1所述的纸盒成型设备，其特征在于，所述端部贴合机构包括水平气缸，所述水平气缸用于启动所述竖直气缸横向移动。
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