CN204399598U - 纸张自动折叠及装载设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种纸张自动折叠及装载设备，包括用于接收并传送纸张的转送机构、供应包装体的供料机构、纸张自动折叠机构以及自动装载机构，所述自动装载机构包括夹具、装载单元以及夹具位移单元，所述装载单元包括芯轴、围绕芯轴设置的压块组以及驱动所述芯轴连同贴合于芯轴表面上的纸张伸入包装体内的推送动力源，芯轴的供纸张贴合的一端的外围尺寸小于包装体内腔尺寸，芯轴在靠供纸张贴合的部位处的侧表面还设有用于对纸张边缘进行限位的凸部。通过在输送机构的纸张输送路径沿线设置纸张自动折叠机构等，可方便快捷地将纸张先后进行相互垂直的两次折叠，并由自动装载机构快速地将纸张装入相应的包装体内。

Description

纸张自动折叠及装载设备

技术领域

本实用新型涉及对纸张进行自动化处理的设备技术领域，尤其涉及一种纸张自动折叠及装载设备。

背景技术

当前，在产品包装过程中，通常需要将诸如说明书、使用手册等纸质文件一同装入，而说明书、使用手册往往用较大张的纸印刷的，通常需要折叠后才能装入用于包装的盒体、壳体内。在自动化水平相对较高的生产线上，已经有纸张自动折叠机构来对纸张进行折叠处理，例如：ZL 200720117934.9号中国实用新型专利公开了一种自动折纸机，其采用多对轧辊配合来实现多种形状的折纸，但是，这种现有自动折纸机只能实现多次平行折纸处理，而无法实现相互垂直的“十”字形的折叠。

而且，在将诸如说明书、使用手册等纸质或塑料材质的薄片物件一同装载进诸如盒、箱等壳状的包装体内，在传统的包装工位中，通常是以手工方式装入，其效率低下，而且操作人员劳动强度大。而在一些自动化水平相对较高的生产线上，已经有自动装载机构来对将纸质的物件装入相应包装体内，然而，这种自动装载机构并不会对纸质物件进行折叠或卷曲，因此，当纸质的物件的尺寸大于包装体内腔时而无法有效进行装载。

此外，现有的自动装载机构结构相对简陋，其薄片物件也只是平拿平放，难以满足实际生产中需要将以水平状态供应的薄片物件由水平状态改变成竖向再装入相应的槽体、盒体等容纳腔内的需要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种纸张自动折叠及装载设备，可以快速、精确地将纸张进行相互垂直的两次折叠，并且能将纸张自动装入相应的包装体内。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种纸张自动折叠及装载设备，包括用于依次接收并传送纸张的转送机构、逐个供应包装体的供料机构、纸张自动折叠机构以及自动装载机构，沿所述转送机构的纸张输送路径设有装纸工位，转送机构的纸张输送路径和供料机构的包装体输送路径的相互层叠处或靠近处设有装载工位，纸张自动折叠机构设置于相应的装纸工位处，纸张自动折叠机构的输出端正对转送机构上用于装纸的容纳腔，自动装载机构设于装载工位处，所述自动装载机构包括用于从转送机构的容纳腔中夹取纸张的夹具、用于促使纸张卷曲并将卷曲后的纸张推送入包装体内的装载单元以及驱动夹具在转送机构和装载单元之间来回移动以传送纸张的夹具位移单元，所述装载单元包括可沿轴向来回活动的芯轴、围绕所述芯轴设置以推压纸张使其贴合于芯轴侧表面上的压块组以及驱动所述芯轴连同贴合于芯轴表面上的纸张伸入由供料机构提供的包装体内的推送动力源，芯轴的供纸张贴合的一端的外围尺寸小于包装体内腔尺寸，所述芯轴在靠供纸张贴合的部位处的侧表面还设有用于对纸张边缘进行限位的凸部。

进一步地，所述压块组包括推压纸张中部以使纸张弯曲变形的主压头、分别推压纸张的两侧部以使纸张贴合至芯轴侧表面上的第一侧压头和第二侧压头、以及驱动主压头相对于芯轴来回移动的主压头动力源和驱动所述第一侧压头和第二侧压头相对于芯轴来回移动的侧压头动力源，所述主压头的端部两侧还各设有一个向外侧伸出以抵压纸张的两侧使纸张弯曲的抵压部；所述主压头、第一侧压头和第二侧压头的推压纸张的一侧的表面与芯轴对应部位的侧面形状相匹配。

进一步地，所述供料机构为转盘式供料单元，或者所述供料机构包括振动送料盘、与所述振动送料盘的输出口相连的输送槽以及设置于输送槽适当位置用于对所输送的包装体逐一进行定位以便装入纸张的控制组件，所述控制组件包括一对分别从两侧夹紧包装体的夹块、驱动夹块相向或相背移动的夹块动力源。

进一步地，所述纸张自动折叠机构包括用于存储纸张的第一储料单元、用于从第一储料单元中逐张获取并转送纸张的第一取料单元、对第一取料单元送来的纸张进行初次折叠的第一折纸单元、用于传送经初次折叠的纸张的输送单元和对初次折叠后的纸张进行再次折叠的第二折纸单元，所述第一折纸单元包括两个由相应的第一动力源驱动并以预定间隙平行设置的第一轴辊、设置于所述两个第一轴辊的间隙上方并在相应的第二动力源驱动下升降运动的第一压纸刀；所述第二折纸单元包括两个由相应第三动力源驱动并以预定间隙平行设置的第二轴辊、设置于所述两个第二轴辊的间隙上方并在相应的第四动力源驱动下升降运动的第二压纸刀；所述第一轴辊的轴向与第二轴辊的轴向相互垂直。

进一步地，所述第一储料单元包括第一料槽、设于第一料槽内的第一载料台以及驱动第一载料台在料槽内升降的第一升降组件，第一料槽的顶端还设置有伸至第一料槽内的纸张上方的压纸挡板。

进一步地，所述输送单元包括设置于第一轴辊下方以承接经所述两个第一轴辊折叠后输出的纸张并引导纸张滑出的斜板、一端与斜板的底端衔接另一端延伸至第二折纸单元的第二轴辊处的传送带及传送带驱动单元，所述斜板的斜上方还设有挡纸杆。

进一步地，所述第二折纸单元的两个第二轴辊的下方设置有与第二轴辊平行的输送轴辊组以及用于接收输送轴辊组送出的纸张的接纸台，所述输送轴辊组包括两组分别设置于靠第二轴辊两端处的短轴辊，同组的两个短轴辊之间的间隙与两个第二轴辊之间的间隙正对，在输送轴辊组的一侧还设有拨片以及将所述拨片移至两组短轴辊之间并自上而下击打纸张使纸张快速跌落至下方相应的转送机构的容纳腔内的拨片驱动组件以及在拨片动作的同时驱动接纸台向一侧移开以便纸张跌落的接纸台驱动动力源。

进一步地，所述转送机构的纸张输送路径沿线设有至少两个装纸工位，至少一个装纸工位处设置有一纸张自动输送机构，所述纸张自动输送机构包括用于存储纸张的第二储料单元、从第二储料单元中吸取纸张并转送的第二取料单元、用于夹持第二取料单元送来的纸张的机械手以及驱动机械手移动以将纸张送入转送机构的容纳腔内的机械手位移单元，所述第二取料单元包括基座、两端均枢设于所述基座上的立轴、用于驱动所述立轴旋转的第一旋转动力源、固定于所述立轴上的升降动力源、固定于所述升降动力源的输出轴末端上的第二旋转动力源以及固定于第二旋转动力源的旋转输出轴末端用于吸取第二储料单元内的纸张的吸嘴组件，所述第二旋转动力源的旋转输出轴的中轴线与立轴的中轴线垂直，所述基座上还安装有用于检测和限定立轴旋转行程的限位感应器。

进一步地，所述纸张自动输送机构还包括以下结构中的至少一个：位于机械手下方以引导纸张进入容纳腔的引导槽、用于检测容纳腔内是否装有纸张的感应器以及用于将纸张完全推入容纳腔内的推送单元，其中，所述引导槽一端为自由端，另一端固定于一个框架上，所述框架的一端相对于基座固定设置，所述推送单元包括支架、设置于支架顶端的气缸及由气缸带动以推动纸张的推杆。

进一步地，所述转送机构的容纳腔底壁设置贯穿所述底壁的长槽孔，所述装纸工位处还设置有拨针单元，所述拨针单元包括升降气缸、安装于升降气缸的活塞杆末端的安装座、固定于安装座上的横向气缸以及固定于横向气缸的活塞杆上的拨针，当转送机构的容纳腔移动至装纸工位时，所述拨针正对地位于所述槽孔下方。

采用上述技术方案后，本实用新型至少具有如下有益效果：通过在用于传送纸张的输送机构的纸张输送路径沿线设置有纸张自动折叠机构、自动装载机构等，可以方便快捷地将纸张先后进行相互垂直的两次折叠后再装入输送机构，由输送机构传送至自动装载机构的位置，再快速地、自动化地将纸张装入相应的包装体内，整个过程均为自动化操作，有效提升了产品包装环节效果。

附图说明

图1是本实用新型纸张自动折叠及装载设备的立体结构示意图。

图2是图1所示的第一种供料机构的局部结构示意图。

图3是本实用新型自动装载机构的第二种供料机构的结构示意图。

图4是本实用新型纸张自动折叠及装载设备的纸张自动折叠机构的立体结构示意图。

图5是图4所示的纸张自动折叠机构的侧后方角度的立体示意图。

图6是图4所示的纸张自动折叠机构的第一储料单元的丝杆和滑块配合结构局部剖示示意图。

图7是图4所示的纸张自动折叠机构的第一折纸单元和第二折纸单元的部分构件的组合结构示意图。

图8是本实用新型纸张自动折叠及装载设备采用的第二种挡纸部件的结构示意图。

图9是图4所示的纸张自动折叠机构的第二折纸单元的结构示意图。

图10是图4所示的纸张自动折叠机构下方的结构示意图。

图11是本实用新型自动折叠及装载设备的纸张自动输送机构的立体结构示意图。

图12是图11所示的纸张自动输送机构的另一角度的立体结构示意图。

图13是图11所示的纸张自动输送机构的第二取料单元吸取纸张并将纸张旋转至竖立状态的结构示意图。

图14是图11所示的纸张自动输送机构的第二取料单元将吸取的纸张转送至纸张夹送单元处的结构示意图。

图15是图11所示的纸张自动输送机构的推送单元及薄片物件感应器的安装位置示意图。

图16是本实用新型自动折叠及装载设备的拨针单元的结构示意图。

图17是本实用新型自动折叠及装载设备的自动装载机构的立体结构示意图。

图18是图17所示的自动装载机构的夹具的结构示意图。

图19是图18所示的自动装载机构的夹具闭合状态下的结构示意图。

图20是图17所示的自动装载机构的夹具位移至芯轴与主压块之间的结构示意图。

图21是图17所示的自动装载机构的夹具位移至芯轴与主压块之间时另一角度的结构示意图。

图22是图17所示的自动装载机构的压块组张开时的结构示意图。

图23是图17所示的自动装载机构的压块组闭合时的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种纸张自动折叠及装载设备，包括机台1，机台1上装设有用于依次接收并传送纸张的转送机构2、逐个供应包装体的供料机构3、纸张自动折叠机构4、纸张自动输送机构5以及自动装载机构6。沿所述转送机构2的纸张输送路径设有装纸工位，转送机构2的纸张输送路径和供料机构3的包装体输送路径的相互层叠处或靠近处设有装载工位，纸张自动折叠机构4、纸张自动输送机构5设置于相应的装纸工位处，自动装载机构6设置在所述装载工位处。

所述机台1主要是提供其他各构件的安装平台，当然，可以理解的是，也可以无需特别设置机台1，而可以将其他各构件设计为相对独立组装的构件形式，并按照各构件之间的对应位置和配合关系直接安装或放置于车间的地板上。

所述转送机构2主要起到接收和传送纸张的功能，其上对应设有用于接收纸张的容纳腔20。所述转送机构2可以采用诸如转盘机构、直线往复式输送机构、封闭环状输送带机构等各种常见的物料输送机构，在如图1及图3所示的实施例中，即采用了转盘机构。

所述供料机构3主要将包装体逐个排列好并依次送至自动装载机构处接收纸张，通常可采用常见的各种物料输送机构。图1及图2示出了本实用新型采用的第一种结构的供料机构3，其包括用于将各包装体调整朝向并依次排序后输出的振动送料盘30、与所述振动送料盘30的输出口相连的输送槽32以及设置于输送槽32适当位置用于对所输送的包装体逐一进行定位以便装入纸张的控制组件34。在工业生产中已广泛应用振动送料盘30来输送小型工件，因此，所述振动送料盘30的原理和结构在此不多赘述。而所述控制组件34包括一对分别从两侧夹紧包装体的夹块340、驱动夹块340相向或相背移动的夹块动力源342。

图3则示出了本实用新型采用的另一种结构相对简洁的供料机构3，在该实施方式中，所述供料机构3实际上就是一个转盘机构，在转盘机构的转盘上表面沿周向设有多个用于容置包装体的容置槽35。

所述纸张自动折叠机构4可以对纸张进行折叠后再装入转送机构2上的容纳腔20；而纸张自动输送机构5也可以将纸张装入转送机构2的容纳腔20内，但其无法对纸张进行折叠处理。可以理解的是，所述纸张自动折叠机构4和纸张自动输送机构5可以根据实现生产需要而进行灵活调整和组合，当纸张需要折叠后再装入的则可采用纸张自动折叠机构4，而纸张无需折叠即要装入时，则可采用纸张自动输送机构5。若纸张类型包含了需折叠和不需折叠两种，则可以同时在所述转送机构2的纸张输送路径上设有至少两个装纸工位，分别安装纸张自动折叠机构4和纸张自动输送机构5。在如图1所示的实施例中，所述转送机构2的纸张输送路径上共设有三个装纸工位，按照其在转送机构2的纸张输送方向上的分布顺序，其第一、第三两个装纸工位处安装有所述纸张自动折叠机构4；而第二装纸工位处安装有所述纸张自动输送机构5。

安装于第一装纸工位和第三装纸工位处的纸张自动折叠机构4的结构相同，如图4至图5所示，所述纸张自动折叠机构4包括第一储料单元40、从第一储料单元40获取并转送纸张的第一取料单元41、对第一取料单元41送来的纸张进行初次折叠的第一折纸单元42、用于传送经初次折叠的纸张的输送单元43以及对输送单元43输送来的经初次折叠的纸张进行再次折叠的第二折纸单元44。

其中，所述第一储料单元40用于存储需要折叠的纸张，例如：说明书、使用手册等需随产品一起包装的文件资料。储料单元40包括第一料槽400、设于第一料槽400内的第一载料台402、用于驱动第一载料台402在第一料槽400内升降以调节第一载料台402的高度位置的第一升降组件404。

具体实施时，所述第一料槽400可包括两个分别平行竖向设置的竖板4000、4002，以及用于调节第一料槽400的两竖板4000、4002的间距的槽宽调节组件4004。可以采用丝杆滑块机构作为所述槽宽调节组件，所述两个竖板4000、4002中的至少一个可由丝杆滑块机构带动而相对另一个竖板移近或移远从而调节两位竖板4000、4002的间距，即调节第一料槽400的宽度，以适应各种纸张长度。

优选地，还可进一步在所述竖板4000、4002的顶端设置伸至第一载料台402上的纸张上方的压纸挡板4006，所述压纸挡板4006可以在第一取料单元41吸住第一料槽40内的纸张向上移动时促使纸张发生弯曲变形，若一次吸取的纸张数多于一张，则多吸取的纸张由于弯曲变形而极易与最上一张纸张相脱离，从而保证了每次只会有一张纸张被吸取送至后续的第一折纸单元42处。

如图5所示，所述第一升降组件404主体可采用由电机驱动的丝杆滑块机构，其包括丝杆4040、螺合于丝杆4040上的滑块4042以及驱动丝杆4040转动的电机4043，所述第一载料台402固定于滑块4042上。通过电机4043带动丝杆4040旋转，即可促使滑块4042沿丝杆4040升降，进而带动第一载料台402也随之升降，从而可使第一载料台402上的纸张的顶面与第一取料单元41之间的距离保持相对恒定，有利于第一取料单元41的动作规范化，提高动作效率。

在如图6所示的一个优选实施方式中，所述滑块4042上可设有供丝杆4040穿过的通孔4044，所述滑块4042一侧还设有垂直于所述通孔4044设置且外端孔口由端盖4045遮盖住的槽孔4046，槽孔4046内设置有插块4047以及两端分别抵于插块4047和端盖4045上的弹簧4048，所述插块4047在弹簧4048的弹力作用下对应抵于丝杆4040侧壁，且插块4047的抵于丝杆4040侧壁上的内端面设有与丝杆4040啮合的螺纹4049，所述插块4047靠外一端还设置穿过端盖4045伸出的操作手柄4050。通过这种优化设计，可以在需要时，向外拉操作手柄4050，而使插块4047克服弹簧4048的弹性压力外移，其内端面上的螺纹会与丝杆4040脱离啮合，此时即可快速地上下移动滑块4042至需要的高度位置，再松开操作手柄4050，插块4047又会在弹簧4048的弹力作用下复位，其内端面上的螺纹4049再次与丝杆4040啮合，滑块4042又再次可以与丝杆4040配合在电机4043的驱动下升降。

所述第一取料单元41包括有吸嘴组件410以及用于带动吸嘴组件410在第一料槽400和第一折纸单元42之间实现二维移动的二维位移组件412。由于吸嘴组件410通过外接负压气源，在工作时采用负压吸附（真空吸附）的原理来吸取轻薄的纸张，其本身属于较为常见的组件，而可以实现二维移动的二维位移组件在机械设备领域当中已经是非常常见的结构，因此，对吸嘴组件410和二维位移组件412的具体结构在此不多赘述。

如图7所示，所述第一折纸单元42包括两个由相应的第一动力源420驱动并以预定间隙平行设置的第一轴辊421、设置于所述两个第一轴辊421的间隙上方并在相应的第二动力源422驱动下升降运动的第一压纸刀423。所述两个第一轴辊421旋转时，可以将放置于其上的纸张卷入两第一轴辊421间的间隙中进行折叠并从所述两个第一轴辊421的下端输出。而第一压纸刀423用于将放在第一轴辊421上的纸张的中部压向间隙内，使纸张预先即被折弯并部分伸入两个第一轴辊421之间的间隙中，以便第一轴辊421能更好地将纸张卷入间隙中。

所述输送单元43包括设置于第一轴辊421下方以承接经所述两个第一轴辊421折叠后输出的纸张并引导纸张滑出的斜板430、一端与斜板430的底端衔接另一端延伸至第二折纸单元44处的传送带432及传送带驱动单元（图未标示），所述传送带432的靠斜板430一端的上方还设有挡纸部件436，所述挡纸部件436可以是一根杆（如图7所示），也可以是一组滑轮（如图8所示）。斜板式设计可以使纸张在从两个第一轴辊421之间输出后依靠自身重力作用即可滑至传送带432上，可有效减少能耗。而所述挡纸杆436可以有效地从上方抵压住经初次折叠后而又稍微张开的纸张，避免纸张张开过大而影响后续再次折叠处理。在一个实施方式中，所述输送带432可以与第一轴辊421采用同一动力源，即都可以通过第二动力源420来进行驱动，只需进行适当的动力分割即可，当然，也可分别采用不同的动力源。

如图9所示，所述第二折纸单元44包括两个由相应第三动力源440驱动并以预定间隙平行设置的第二轴辊441、设置于所述两个第二轴辊441的间隙上方并在相应的第四动力源442驱动下升降运动的第二压纸刀443。所述第二折纸单元44的工作原理与第一折纸单元42基本相同，但是，所述第一轴辊421的轴向与第二轴辊431的轴向相互垂直，即：第二折纸单元43的折纸方向与第一折纸单元42的折纸方向是垂直的，通过两者的配合，最终对纸张实现了相互垂直的“十”字形折叠。

经第二折纸单元44折叠后的纸张即可输出至转送机构2的容纳腔20内，为方便输出折叠好的纸张，如图10所示，在所述第二折纸单元44的两个第二轴辊441的下方设置有与第二轴辊441平行的输送轴辊组450以及用于接收输送轴辊组550送出的接纸台452。优选地，所述输送轴辊组450包括两组分别设置于靠第二轴辊441两端处的短轴辊，短轴辊的长度通常可以比第二轴辊441的长度的一半还短，短轴辊是分别设置于靠第二轴辊441两端处，从而在两端的短轴辊之间形成一个通道，同组的两个短轴辊之间的间隙与第二轴辊441之间的间隙正对，由此，第二轴辊441输出的纸张可以很好地由输送轴辊组450接住并进一步向下输送而落至接纸台452上，同时，输送轴辊组450进一步挤压纸张使折叠效果更好，纸张不易张开。在输送轴辊组450的一侧还设有拨片454以及将所述拨片454移至两组短轴辊之间并自上而下移动以击打纸张使纸张快速跌落至下方相应的转送机构2的容纳腔20内的拨片驱动组件456以及在拨片454动作的同时驱动接纸台452向一侧移开以便于纸张跌落的接纸台动作动力源458。在如图9所示的具体实施方式中，所述拨片驱动组件456可以采用由两个气缸垂直设置并配合相应滑块而构成的简易的二维位移组件；而接纸台动作动力源458则采用一个气缸来实现。

如图11所示，所述纸张自动输送机构5，包括用于存储纸张的第二储料单元51、从第二储料单元51中吸取纸张并转送的第二取料单元52、用于夹持第二取料单元52送来的纸张的机械手53以及驱动机械手53移动以将纸张送入转送机构2的容纳腔20内的机械手位移单元54、用于检测容纳腔20内是否装有纸张的纸张感应器55以及用于将纸张完全推入容纳腔20内的推送单元57。

所述第二储料单元51用于存储纸张，尤其是用于存储无需折叠即可直接装入相应包装体内的纸张。所述第二储料单元51的结构和原理与第一储料单元41大体上相同，具体可参考上述第一储料单元41的描述来理解第二储料单元51的结构和原理，在此不多赘述。

当然，对第二储料单元51的第二料槽510的宽度进行调节的结构还可以采用如下结构方式来实现：所述第二料槽510具有两块分别设置于第二载料台512两端的竖板5160、5162，所述两块竖板5160、5162之间安装有间距调整机构来带动其中一块竖板5162相对于另一个竖板5160移近或移远从而调节两块竖板5160、5162的间距，以适合供应不同长度的纸张。在如图11所示的实施例中，是采用一穿过竖板5162并螺合于另一竖板5160上的螺杆5164以及套于螺杆5164上且两端分别弹性抵压于两块竖板160、162上的弹簧5166相配合来实现的，当需要减小两竖板5160、5162的间距时，顺向旋转螺杆5164外端的操作柄，加大螺杆5164旋进竖板5162内的深度，此时螺杆5164端部的操作柄抵压靠于操作柄上的竖板5160，使竖板5160克服弹簧作用力向另一块竖板5162方向移动，即缩小了两竖板5160、5162的间距；而当反向旋转操作柄而减小螺杆5164旋入竖板5162的深度时，螺杆5164一端的操作柄也相对远离竖板5162，此时竖板5160则在弹簧5166的弹性推力作用下紧随操作柄外移，即增大了两竖板5160、5162的间距。

所述第二取料单元52包括基座520、两端均枢设于所述基座520上的立轴521、用于驱动所述立轴521旋转的第一旋转动力源522、固定于所述立轴521上的升降动力源523、固定于所述升降动力源523的输出轴末端上的第二旋转动力源524以及固定于第二旋转动力源524的旋转输出轴末端用于吸取由第二储料单元51内的纸张的吸嘴组件525，所述第二旋转动力源524的旋转输出轴的中轴线与立轴521的中轴线垂直。所述基座520上还安装有用于检测和限定立轴旋转行程的限位感应器526，具体可分别在升降动力源523随立轴521旋转的行程两端的位置处安装有所述限位感应器526，其可与升降动力源523相抵接感应。

可以理解的是，现有的各种能夹持纸张的机械手或夹具都可用作本实用新型的机械手53。在如图11、图13及图14所示的实施方式中，所述机械手53包括气缸530以及由所述气缸530驱动而相应旋转的夹爪532，夹爪532在气缸530带动下旋转而松开或夹紧纸张。

所述机械手位移单元54固定于基座520上，其主要是用于驱动机械手53平移，以将机械手53夹持的纸张送入相应的容纳腔20内，可以采用诸如气缸、直线电机等各种现有动力机构来实现。

为能使纸张能准确地进入转送机构2的容纳腔20内，还在机械手530下方设置有引导槽59，所述引导槽59一端为自由端，另一端固定于一个框架590上，所述框架590的一端可固定至基座520上。

而如图15所示，所述纸张感应器55设于转送机构2侧旁。所述推送单元57包括支架570、设置于支架570顶端的气缸572及由气缸572带动以推动纸张的推杆574。通过将纸张9留置一部分在容纳腔20外部，纸张感应器55可以方便检测到相应的容纳腔20内是否已经装有纸张，而且，在实际生产时，转送机构2的同一容纳腔20往往会在不同装纸工位分别被装入长度可能不同的纸张，此时，通过推送单元57的动作，可以使在不同位置装入的纸张分别被推送单元57推入，而使各纸张9的一端相对平齐，以便于后续工序的处理。

如图16所示，所述转送机构2的容纳腔20底壁设置贯穿所述底壁的长槽孔200，所述装纸工位处还设置有拨针单元8，所述拨针单元8包括升降气缸80、安装于升降气缸80的活塞杆末端的安装座82、固定于安装座82上的横向气缸84以及竖向固定于横向气缸84的活塞杆上的拨针86，当转送机构2的容纳腔20移动至装纸工位时，所述拨针86正对地位于所述槽孔200下方，并可在升降气缸80带动下穿过槽孔200伸入容纳腔20内部，然后在横向气缸84的驱动下横向平移，将已经装入容纳腔20内的纸张拨至靠容纳腔20一侧的位置，从而可以方便继续向容纳腔20内装入纸张。可以在全部的装纸工位处均装设有所述拨针单元8。

所述自动装载机构6可以将诸如纸张、薄片塑料等具有可卷曲性能的薄片物件自动装载到供料机构3所提供的包装体内。

如图17所示，所述自动装载机构6包括从转送机构2中夹取纸张的夹具60、用于促使所述纸张卷曲并将卷曲后的纸张推送入包装体内的装载单元62以及驱动夹具60在转送机构2和装载单元62之间来回移动以传送纸张的夹具位移单元64。

可以理解的是，现有的各种能夹持纸张的机械手或夹具都可用作本实用新型的夹具。结合图18至图19所示，所述夹具60包括安装于一固定座600顶部的夹持气缸602、一端分别与所述夹持气缸602的活塞杆末端铰接的连杆603以及一对分别通过枢轴604铰接于固定座600底部的夹持片605。所述一对夹持片605还与所述连杆603的另一端铰接以在连杆603带动下绕其与固定座600配合铰接的枢轴604旋转，所述一对夹持片605与连杆602的铰接轴607偏离夹持片604与固定座600铰接的枢轴604，从而使得连杆603施加于夹持片605上的力的方向偏离枢轴的轴心604，有利于连杆603快速有效地带动夹持片605旋转。

所述夹具位移单元64驱动所述夹具60直线往返移动，其可以采用各种常见的直线运动式动力装置，例如：气缸、直线电机等。

所述装载单元62包括可沿轴向来回活动的芯轴620、围绕所述芯轴620设置以推压纸张使其贴合于芯轴620侧表面上的压块组以及驱动所述芯轴620连同贴合于芯轴620表面上的纸张伸入由供料机构3提供的包装体内的推送动力源628。芯轴620的供纸张贴合的一端的外围尺寸小于包装体内腔尺寸，从而方便芯轴620伸入包装体内。

优选地，所述装载单元62安装于一块台板63上，所述供料机构3所供应的包装体对应位于台板63下方，所述台板63上对应开设有供芯轴620穿过而伸至供料机构3处的通孔630（如图20所示）。为更好地保障纸张能和芯轴620同步伸入包装体内，优选地，在所述芯轴620在靠供纸张贴合的部位处的侧表面还设有用于对纸张边缘进行限位的凸部621，从而，当芯轴620向下移动时，可以由凸部621抵住纸张上缘来带动纸张同步下移。

如图21至图23所示，所述压块组至少包括有推压夹具60送来的纸张的中部以使之弯曲变形的主压头622、分别推压纸张的两侧部以使纸张贴合至芯轴620侧表面上的第一侧压头623和第二侧压头624、以及驱动主压头622相对于芯轴620来回移动的主压头动力源625和驱动所述第一侧压头623和第二侧压头624相对于芯轴620来回移动的侧压头动力源626，所述主压头622的端部两侧还各设有一个向外侧伸出以抵压纸张的两侧使纸张弯曲的抵压部627。所述主压头622、第一侧压头623和第二侧压头624的推压纸张的一侧的表面与芯轴620对应部位的侧面形状相匹配。

具体实施时，所述第一侧压头623和第二侧压头624可分别设置于相应的第一侧滑块6230和第二侧滑块6240上，所述第一侧滑块6230固定于侧压头动力源626的输出端末端。所述第一侧滑块6230与所述第二侧滑块6240之间传动配合从而可以同步活动，例如图20及图21所示，可以在所述第一侧滑块6230和第二侧滑块6240上分别设有齿纹面6232、6242，第一侧滑块6230和第二侧滑块6240之间还装设有分别与所述第一侧滑块6230和第二侧滑块6240上的齿纹面6232、6242啮合的传动齿轮629，如此则形成如同两个齿条通过一个传动齿轮配合的传动结构，可以实现第一侧滑块6230和第二侧滑块6240的同步反向位移，即第一侧压头623和第二侧压头624可以同步反向位移。当然，也可以为所述第一侧压头623、第二侧压头624各设置一个动力源来实施推动。

可以理解的是，以上提及的各动力源、动力组件可以采用各种常见的动力装置，例如：气缸、液压缸、直线电机、伺服电机等等，结合生产实际情况，可优选采用气缸或电机。

以下对本实用新型纸张自动折叠及装载设备的工作过程进行详述。

首先，启动设备，转送机构2运转，使其上的容纳腔20依次对准纸张自动折叠机构4、纸张自动输送机构5以接收纸张自动折叠机构4、纸张自动输送机构5送出的纸张。

设置于第一个工位处的纸张自动折叠机构4运转时，将存放在其第一储料单元40中的纸张逐张地吸取出来进行两次折叠后再输出至的转送机构2的容纳腔20内，其具体操作如下：首先，吸嘴组件410下移吸取一张纸张，送至第一折纸单元42的第一轴辊421上后吸嘴组件410复位；接着，第一压纸刀423向下压纸张，使纸张被折弯后第一压纸刀423复位，而同时第一轴辊421转动而将纸张卷入两个第一轴辊421之间进行初次折叠处理；初次折叠好的纸张落在斜板430上并滑至输送带432并被输送至第二折纸单元44处；接着，第二折纸单元44的第二压纸刀443向下压纸张，使纸张被折弯后第二压纸刀443复位，与此同时第二轴辊441转动而将纸张卷入两个第二轴辊441之间进行再次折叠处理，而且再次折叠的方向和初次折叠的方向是垂直的；经两次折叠后的纸张由第二轴辊441输出再经过输送轴辊组450落在接纸台452上；最后，拨片454在拨片动力源456的驱动下先伸至输送轴辊组450的两组短轴辊之间，然后，接纸台452在接纸台动作动力源458的驱动下向一侧移开，与此同时，拨片454向下快速移动以击打纸张，使纸张快速地跌落到下方对应的转送机构2的容纳腔20内，随后，拨片454和接纸台452分别复位，从而完成纸张的“十”字形折叠及输出的全过程。

设于第二个工位处的纸张自动输送机构5运转时，将存放在其第二储料单元51中的纸张逐张地吸取出来并旋转90度后再输出至的转送机构2的容纳腔20内，其具体操作如下：第二储料单元51将水平放置的纸张上推至预定高度；第二取料单元52的吸嘴组件525下降，吸取住纸张后再上升复位；在第二旋转动力源524驱动下，吸嘴组件525及其吸取的纸张9一起旋转至纸张9由水平状态变为竖向时即停止并定位（如图12所示）；第一旋转动力源522启动，带动立轴521旋转，从而使直接或间接固定于立轴521上的组件（包括升降动力源523、第二旋转动力源524以及吸嘴组件525）同步旋转，至限位感应器526检测到立轴521旋转到位时即停止，此时吸嘴组件525上所吸附的纸张9的一端正好位于机械手53可夹取的位置处；如图14所示，机械手53动作夹住纸张的一端，吸嘴组件525则相应松开对纸张9的吸附力，并且第一旋转动力源522再次启动带动相应的组件旋转复位；机械手53在机械手位移单元54的驱动下向下移动，使纸张进入引导槽59内后机械手53松开对纸张的夹持，纸张即可在引导槽59的引导下落至移动经过引导槽59下方的容纳腔20内，由于此容纳腔20在第一个工位处已经由纸张自动折叠机构放入了一份经过折叠的纸张，因此，在机械手53松开前，拨针单元8需先启动，由拨针伸入容纳腔20内将已经装入的纸张拨至容纳腔20的一侧以免干扰纸张落入。在第二个工位放入的纸张9的一端仍有适当的长度的部分（通常是对应于机械手530夹持的部位）位于容纳腔20的一端开口外；此时，转送机构2旋转，装于容纳腔20内的纸张9随之运动，而纸张传感器55通过与纸张9伸出在容纳腔20外端的部分配合以检测容纳腔20内是否装有纸张9，当判断为装有时，推送单元57将启动，进一步推送纸张9，以将纸张9位于容纳腔20外端的部分也送入容纳腔20内。

当转送机构2进一步旋转，由安装在第三个工位处的纸张自动折叠机构4再向容纳腔20内装下经过折叠的纸张，从而在同一容纳腔20内装入了三份纸张。

转送机构2将装有三份纸张的容纳腔20移动至自动装载机构的位置处时，自动装载机构即开始工作，其工作过程为：首先，夹具60被驱动至转送机构2的容纳腔20的上方再下移并夹持住容纳腔20内的纸张，然后，夹具位移单元64再次启动，将夹具60及其夹持住的纸张送至装载单元62的芯轴620和主压头622之间，夹持片605松开使纸张落下后，夹具60整体复位；随后，主压头622动作使纸张中部弯曲并贴合于芯轴620表面；然后，第一侧压头623和第二侧压头624也动作进一步推压纸张的两侧部使其更好地贴合于芯轴620外侧表面上；然后，芯轴620在推送动力源628的驱动下向下移动，芯轴620上的凸部621可保证纸张会与芯轴620同步移动，当芯轴620及纸张伸入包装体内后，纸张由于不再受外部的主压头622、第一侧压头623、第二侧压头624的推压，而会弹性反弹而稍微张开，从而纸张不再紧密贴合于芯轴620外侧表面上，此时，芯轴620再在推送动力源628带动下向上移动复位，而纸张将不会跟随芯轴620同步移动而是保留在包装体内，从而完成了纸张的装载全过程。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种纸张自动折叠及装载设备，包括用于依次接收并传送纸张的转送机构、逐个供应包装体的供料机构、纸张自动折叠机构以及自动装载机构，沿所述转送机构的纸张输送路径设有装纸工位，转送机构的纸张输送路径和供料机构的包装体输送路径的相互层叠处或靠近处设有装载工位，纸张自动折叠机构设置于相应的装纸工位处，纸张自动折叠机构的输出端正对转送机构上用于装纸的容纳腔，自动装载机构设于装载工位处，其特征在于，所述自动装载机构包括用于从转送机构的容纳腔中夹取纸张的夹具、用于促使纸张卷曲并将卷曲后的纸张推送入包装体内的装载单元以及驱动夹具在转送机构和装载单元之间来回移动以传送纸张的夹具位移单元，所述装载单元包括可沿轴向来回活动的芯轴、围绕所述芯轴设置以推压纸张使其贴合于芯轴侧表面上的压块组以及驱动所述芯轴连同贴合于芯轴表面上的纸张伸入由供料机构提供的包装体内的推送动力源，芯轴的供纸张贴合的一端的外围尺寸小于包装体内腔尺寸，所述芯轴在靠供纸张贴合的部位处的侧表面还设有用于对纸张边缘进行限位的凸部。

2.如权利要求1所述的纸张自动折叠及装载设备，其特征在于，所述压块组包括推压纸张中部以使纸张弯曲变形的主压头、分别推压纸张的两侧部以使纸张贴合至芯轴侧表面上的第一侧压头和第二侧压头、以及驱动主压头相对于芯轴来回移动的主压头动力源和驱动所述第一侧压头和第二侧压头相对于芯轴来回移动的侧压头动力源，所述主压头的端部两侧还各设有一个向外侧伸出以抵压纸张的两侧使纸张弯曲的抵压部；所述主压头、第一侧压头和第二侧压头的推压纸张的一侧的表面与芯轴对应部位的侧面形状相匹配。

3.如权利要求1所述的纸张自动折叠及装载设备，其特征在于，所述供料机构为转盘式供料单元，或者所述供料机构包括振动送料盘、与所述振动送料盘的输出口相连的输送槽以及设置于输送槽适当位置用于对所输送的包装体逐一进行定位以便装入纸张的控制组件，所述控制组件包括一对分别从两侧夹紧包装体的夹块、驱动夹块相向或相背移动的夹块动力源。

4.如权利要求1所述的纸张自动折叠及装载设备，其特征在于，所述纸张自动折叠机构包括用于存储纸张的第一储料单元、用于从第一储料单元中逐张获取并转送纸张的第一取料单元、对第一取料单元送来的纸张进行初次折叠的第一折纸单元、用于传送经初次折叠的纸张的输送单元和对初次折叠后的纸张进行再次折叠的第二折纸单元，所述第一折纸单元包括两个由相应的第一动力源驱动并以预定间隙平行设置的第一轴辊、设置于所述两个第一轴辊的间隙上方并在相应的第二动力源驱动下升降运动的第一压纸刀；所述第二折纸单元包括两个由相应第三动力源驱动并以预定间隙平行设置的第二轴辊、设置于所述两个第二轴辊的间隙上方并在相应的第四动力源驱动下升降运动的第二压纸刀；所述第一轴辊的轴向与第二轴辊的轴向相互垂直。

5.如权利要求4所述的纸张自动折叠及装载设备，其特征在于，所述第一储料单元包括第一料槽、设于第一料槽内的第一载料台以及驱动第一载料台在料槽内升降的第一升降组件，第一料槽的顶端还设置有伸至第一料槽内的纸张上方的压纸挡板。

6.如权利要求4所述的纸张自动折叠及装载设备，其特征在于，所述输送单元包括设置于第一轴辊下方以承接经所述两个第一轴辊折叠后输出的纸张并引导纸张滑出的斜板、一端与斜板的底端衔接另一端延伸至第二折纸单元的第二轴辊处的传送带及传送带驱动单元，所述传送带的靠斜板一端上方还设有挡纸部件。

7.如权利要求4所述的纸张自动折叠及装载设备，其特征在于，所述第二折纸单元的两个第二轴辊的下方设置有与第二轴辊平行的输送轴辊组以及用于接收输送轴辊组送出的纸张的接纸台，所述输送轴辊组包括两组分别设置于靠第二轴辊两端处的短轴辊，同组的两个短轴辊之间的间隙与两个第二轴辊之间的间隙正对，在输送轴辊组的一侧还设有拨片以及将所述拨片移至两组短轴辊之间并自上而下击打纸张使纸张快速跌落至下方相应的转送机构的容纳腔内的拨片驱动组件以及在拨片动作的同时驱动接纸台向一侧移开以便纸张跌落的接纸台驱动动力源。

8.如权利要求1所述的纸张自动折叠及装载设备，其特征在于，所述转送机构的纸张输送路径沿线设有至少两个装纸工位，至少一个装纸工位处设置有一纸张自动输送机构，所述纸张自动输送机构包括用于存储纸张的第二储料单元、从第二储料单元中吸取纸张并转送的第二取料单元、用于夹持第二取料单元送来的纸张的机械手以及驱动机械手移动以将纸张送入转送机构的容纳腔内的机械手位移单元，所述第二取料单元包括基座、两端均枢设于所述基座上的立轴、用于驱动所述立轴旋转的第一旋转动力源、固定于所述立轴上的升降动力源、固定于所述升降动力源的输出轴末端上的第二旋转动力源以及固定于第二旋转动力源的旋转输出轴末端用于吸取第二储料单元内的纸张的吸嘴组件，所述第二旋转动力源的旋转输出轴的中轴线与立轴的中轴线垂直，所述基座上还安装有用于检测和限定立轴旋转行程的限位感应器。

9.如权利要求8所述的纸张自动折叠及装载设备，其特征在于，所述纸张自动输送机构还包括以下结构中的至少一个：位于机械手下方以引导纸张进入容纳腔的引导槽、用于检测容纳腔内是否装有纸张的感应器以及用于将纸张完全推入容纳腔内的推送单元，其中，所述引导槽一端为自由端，另一端固定于一个框架上，所述框架的一端相对于基座固定设置，所述推送单元包括支架、设置于支架顶端的气缸及由气缸带动以推动纸张的推杆。

10.如权利要求1或8所述的纸张自动折叠及装载设备，其特征在于，所述转送机构的容纳腔底壁设置贯穿所述底壁的长槽孔，所述装纸工位处还设置有拨针单元，所述拨针单元包括升降气缸、安装于升降气缸的活塞杆末端的安装座、固定于安装座上的横向气缸以及固定于横向气缸的活塞杆上的拨针，当转送机构的容纳腔移动至装纸工位时，所述拨针正对地位于所述槽孔下方。