CN204726740U - 半自动纸箱包装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了半自动纸箱包装机，其包括机架，机架上设置有用于纸箱成型的纸箱成型装置；纸箱成型装置的两侧均设置有若干用于对纸箱封口的机械爪；机架一侧的立式导轨上设置有与纸箱成型装置连接、用于带动纸箱成型装置上下移动和翻转的翻转机构；所述翻转机构下方的机架上设置有用于带动平铺的纸箱成型装置形成方形框架和带动有若干用于对纸箱封口的机械爪翻转实现纸箱封口的纸箱成型装置。通过人工操作纸箱成型操作机构和翻转机构就能够实现纸箱的成型和纸箱两端的封口，解决了人工折叠纸箱和对纸箱封口操作过程的繁琐，提高了纸箱的成型和打包效率，提高了纸箱外形的美观性，同时降低了工人的劳动强度。

Description

半自动纸箱包装机

技术领域

本实用新型涉及纸箱成型的装置，具体涉及一种半自动纸箱包装机。

背景技术

对于大型企业，商品生产出来后的装箱、封箱都是采用生产线进行流水线作业；但是对于中小型企业和个体销售者而言，由于资金原因和生产难以达到大规模化的原因，而是将纸箱半成品外购回来，对产品的装箱主要采用工人手工将纸箱折叠成型后，先封一边口，装完产品之后通过封口机完成封箱动作。

但是采用纯手工封装包装产品的纸箱存在以下缺陷：1、纸箱在地面上操作时，不易控制，导致包装效果差，影响了包装质量；2、较大型纸箱在合盖和封口时，一个工人难以完成操作；3、工人劳动强度较大。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的半自动纸箱包装机能够通过人工控制纸箱成型操作机构和翻转机构实现纸箱的成型和纸箱盛装产品后两侧的封口。

针对现有技术中的上述不足，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种半自动纸箱包装机，其包括机架，机架上设置有用于使平铺的纸箱成型的纸箱成型装置；纸箱成型装置的两侧均设置有若干用于对纸箱封口的机械爪；机架一侧的立式导轨上设置有与纸箱成型装置连接、用于带动纸箱成型装置上下移动和翻转的翻转机构；翻转机构下方的机架上设置有用于带动平铺的纸箱成型装置形成方形框架和带动机械爪翻转实现纸箱封口的纸箱成型操作机构

进一步，优选纸箱成型装置包括与翻转机构连接的固定板、与固定板固定连接的底板、与底板固定在一起的第一活动板、与第一活动板通过活动扣连接在一起的第二活动板和分别与第二活动板和底板活动连接的第三活动板；第一活动板、第二活动板、第三活动板和底板的两端均各设置一个机械爪。

进一步，优选纸箱成型操作机构包括操纵机构、平面凸轮机构和若干组拉绳；操纵机构包括固定在机架上的操作杆和一根与平面凸轮连接的拉杆；平面凸轮机构包括固定在机架上的平面凸轮座，卡装在平面凸轮座上、并能沿平面凸轮座滑动的平面凸轮和若干设置在平面凸轮具有的曲面槽上的滚子；至少一组拉绳两端分别与纸箱成型装置和一个滚子连接；其余组拉绳两端均分别与一个滚子和至少两个机械爪连接。

进一步，优选翻转机构包括转轴、与纸箱成型装置固定的夹持板、端部设置有偏心机构的手柄和装夹在机架的立式导轨上并能沿立式导轨相对滑动的导向块；导向块、夹持板和纸箱成型装置上设置有直径大于转轴直径的安装孔；转轴一端分别穿过导向块、夹持板和纸箱成型装置上的安装孔悬置于纸箱成型装置内，转轴另一端与偏心机构固定在一起；转轴位于导向块内部分上固定安装有一齿轮；立式导轨内侧设置有与齿轮啮合的齿条。

半自动纸箱包装机的工作原理为：将平状纸箱平放在纸箱成型装置内，纸箱成型操作机构通过拉绳拉动纸箱成型装置，使纸箱成型装置在拉力作用下打开成左右开口的长方体形状，随后通过纸箱成型操作机构带动机械爪转动将纸箱一边开口处的四个纸板合拢，由人工快速打胶，完成一面的封口工作。然后，操作翻转机构带动纸箱上移一定距离后翻转90度，并放下至机架，使纸箱另一侧的开口向上；盛装物品后，操作纸箱成型操作机构，使其带动机械爪将纸箱另一开口处的四个纸板合拢，由人工快速打胶，从而实现纸箱的整个成型和封装。

本实用新型的有益效果为：通过人工操作成纸箱成型操作机构和翻转机构就能够实现纸箱的成型和纸箱两端的封口，解决了人工折叠纸箱和对纸箱封口操作过程的繁琐，提高了纸箱的成型和打包效率，提高了纸箱外形的美观性，同时降低了工人的劳动强度。

附图说明

图1为半自动纸箱包装机的立体图。

图2为半自动纸箱包装机的纸箱成型装置旋转90度后的立体图。

图3为半自动纸箱包装机去除纸箱成型装置的立体图。

图4为半自动纸箱包装机上的纸箱成型装置展开后的立体图。

图5为纸箱装于展开后的纸箱成型装置内的立体图。

图6为纸箱成型操作机构去掉部分结构后的结构示意图。

图7为纸箱成型操作机构的平面凸轮的结构示意图。

图8为翻转机构的立体图。

图9为翻转机构的俯视图。

图10为纸箱成型装置展开后的侧视图。

图11为机械爪一个实施例的结构示意图。

图12为机械爪另一个实施例的结构示意图。

其中，100、纸箱成型操作机构；101、平面凸轮；102、拉绳；104、固定件；105、平面凸轮座；106、拉杆；107、操作杆；108、滚子；109、曲面槽；200、机架；201、限位杆；202、立式导轨；300、翻转机构；301、偏心机构；302、圆柱轴套；303、转轴；304、齿条；305、夹持板；306、齿轮；307、盘状轴套；308、导向块；309、手柄； 310、定位钢珠；400、纸箱成型装置；401、固定板；402、活动扣；403、第一活动板；404、第二活动板；405、第三活动板；406、底板；500、机械爪；501、弹簧；502、支架；503、活动杆；600、纸箱。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1至图3所示，该半自动纸箱包装机包括机架200，在机架200上设置有用于使平铺的纸箱600成型的纸箱成型装置400；纸箱成型装置400的两侧均设置有若干用于对纸箱600封口的机械爪500；机架200一侧的立式导轨202上设置有与纸箱成型装置400连接、用于带动纸箱成型装置400上下移动和翻转的翻转机构300；翻转机构300下方的机架200上设置有用于带动平铺的纸箱成型装置400形成方形框架和带动机械爪500翻转实现纸箱600封口的纸箱成型操作机构100。

如图4、图5和图11所示，该纸箱成型装置400包括与翻转机构300连接的固定板401、与固定板401固定连接的底板406、与底板406活动连接在一起的第一活动板403、与第一活动板403通过活动扣402连接在一起的第二活动板404和分别与第二活动板404和底板406活动连接的第三活动板405；第一活动板403、第二活动板404、第三活动板405和底板406的两端均各至少具有一个机械爪500。

其中，第二活动板404与底板406的长度和宽度相等，第一活动板403和第三活动板405的长度和宽度相等。在向纸箱成型装置400内放入平铺纸箱半成品时，只需要打开连接第一活动板403和第二活动板404的活动扣402，将平铺的纸箱半成品平放在纸箱成型装置400内，当纸箱600内盛装上物品并封口后，打开纸箱成型装置400的活动扣402，取出已封装好的纸箱600即可。

如图1和图4所示，在机架200的一侧设置有对纸箱600一侧封口处的纸板位置进行限定的限位杆201。设置限位杆201后，每次工人在放置纸箱600半成品时，只需要将纸箱600封口处的纸板靠齐在限位杆201处，不需要担心纸箱600放置位置不当，致使纸箱600除封口处纸板外的框体不能位于纸箱成型装置400内的正确位置而影响箱体的成型。

如图6至图7所示，纸箱成型操作机构100包括均固定在机架200上的操作杆107和平面凸轮座105，卡装在平面凸轮座105上并能沿平面凸轮座105滑动的平面凸轮101，安装在平面凸轮101的曲面槽109里的五个滚子108，及一端与滚子108连接，另一端分别与纸箱成型装置400和机械爪500连接的五组拉绳102。拉绳可以为钢丝拉绳，也可以为其他强度比较大的绳索。每一组拉绳至少设置有两根拉绳，每根拉绳均设置于一外线管内。

平面凸轮101上具有一根与操作杆107连接的拉杆106，平面凸轮座105上具有用于固定五组拉绳的外线管的固定件104；五个滚子108分别安装在平面凸轮的五 条曲面槽109上。使用时，拨动操作杆107，拉杆106带动平面凸轮101，带动五个滚子在五 条曲面槽109上滑动，从而使五组拉绳按一定的顺序拉紧或放松，实现与拉绳102连接的纸箱成型装置400和机械爪500的控制。

如图5所示，与纸箱成型装置400连接的一组拉绳固定在第一活动板403上，该组拉绳的外线管通过固定件固定在固定板401上。

如图11所示，与机械爪500连接的拉绳固定活动杆503上，这几组拉绳的外线管通过固定件固定在支架502上。若是在执行封装时，只要是同一时刻执行相同动作实现封口处纸板的折叠，那么就把同一时刻执行相同动作的机械爪500的拉绳与同一个滚子108连接。

如图7所示，在平面凸轮101背面的不同高度上设置有与滚子108数目相匹配的曲面槽109，每根曲面槽109均具有直线段和曲线段，曲线段设计为余弦曲线；滚子108在直线段相对运动时滚子所带动的拉绳102状态没有变化，滚子108在曲线段相对运动时，滚子108所带动的拉绳102完成一次拉紧与放松动作，实现纸箱成型装置400打开成左右开口的长方体形状和机械爪500翻转90度使纸板合拢的动作。每条曲面槽109的曲线段在平面凸轮101的水平方向位置有差异，实现不同控制部件之间动作的先后顺序协调控制。

在实际生产时，可以将操作杆107的控制档位设置成4个，操作杆107的固定盘由固定板和活动板组成，活动板上有定位铜球，固定板表面有4个半圆孔，用于操作杆在转动时的4个档位定位；4个档位对应包装过程的成型装置400打开、纸箱一边封口、纸箱另一边封口和包装机初始状态。这样，方便工人掌握执行某个动作时，需要搬动多大角度的操作杆107才能实现相应动作。

在本实用新型一个实施例中，平面凸轮机构上设置有五条曲面槽109；通过拉绳102与纸箱成型装置400连接的滚子108设置在最左端或最右端曲面段位于的曲面槽109上；临近最右端或最左端的两个曲面段所在曲面槽109上固定有控制纸箱同一侧封口的滚子108；其余两条曲面槽109上固定纸箱另一侧封口的滚子108。

搬动操作杆107具有的四个档位分别为：0档位为闲置状态、1档位为纸箱成型状态；2档位控制纸箱一侧封口；3档位为纸箱另一侧封口。搬动操作杆107至1档，与纸箱成型装置400连接的滚子在从上向下的第三条曲面槽109里走过曲线段，完成纸箱成型装置400的打开。

如图6和图7所示，搬动操作杆107至2档，与封一边口的两对机械爪500连接的两组拉绳连接的两个滚子分别在从上向下的第一、四条曲面槽109里先后走过对应的曲线段，使机械爪500翻转90度，完成纸箱600一边的纸板合拢。搬动操作杆107至3档，与封另一边口的两对机械爪500连接的两组拉绳连接的两个滚子分别在从上向下的第二、五条曲面槽109里先后走过对应的曲线段，使机械爪翻转90度，完成纸箱的另一边纸板合拢。

如图8和图9所示，翻转机构300包括转轴303、与纸箱成型装置400固定且空套在转轴上的夹持板305、圆周方向固定但轴向不固定的盘状轴套307、在机架200的立式导轨202上下滑动且空套在转轴上的导向块308、固定在转轴上的齿轮306、空套在转轴上的圆柱轴套302和端部设置有偏心机构301的手柄309，以及与齿轮啮合并固定在机架200的立式导轨202内侧的齿条304。

关于空套的定义为导向块308、夹持板305和纸箱成型装置400上设置有直径大于转轴303直径的安装孔；转轴303一端分别穿过导向块308、夹持板305和纸箱成型装置400上的安装孔悬置于纸箱成型装置400内。

转轴303一端分别穿过夹持板305、盘状轴套307、一块导向块308、齿轮306、另一块导向块308和圆柱轴套302，转轴303另一端与偏心机构301固定在一起。在夹持板305与盘状轴套307接触的表面上有若干端面齿，盘状轴套307与夹持板305接触表面上有若干弧形槽。

偏心机构301锁紧后，夹持板305的端面齿卡入盘状轴套307的弧形槽内，夹持板305可由盘状轴套307带动同步转动；夹持板305与盘状轴套307之间设有空套在转轴上的弹簧，偏心机构放松，弹簧使夹持板305和盘状轴套307分离。在盘状轴套307与相邻的导向块308接触的端面上有一个定位钢球310和弹簧，与盘状轴套307相邻的导向块308表面上有4个在圆周上等分的半圆定位孔，实现纸箱成型装置400每转动90度的定位。

本实用新型的一个实施例中，在一边封口完成后，需要纸箱翻转90度，使另一开口向上，此动作是：先搬动手柄309至如图8所示的状态，使固定在手柄309上的偏心机构301偏心轮的小端靠近圆柱轴套302（偏心机构处于放松状态），旋转手柄309，由齿轮齿条的啮合传动带动翻转机构300和纸箱成型装置400沿立式导轨向上移动。

由于与纸箱成型装置400固定的夹持板305空套在转轴上，并与盘状轴套307分离，在此状态下，纸箱成型装置400只向上移动。再搬动手柄309（手柄309的搬动方向，可以参考参照图9至图2中手柄309的变化状态），使固定在手柄309上的偏心机构301的偏心轮的大端靠近圆柱轴套302（偏心机构处于锁紧状态），偏心机构301带动动转轴303产生轴向移动，使固定纸箱成型装置400的夹持板305克服弹簧力向靠近盘状轴套307方向移动，致使夹持板305的端面齿卡入盘状轴套307的弧形槽，再次转动手柄309，并转过 90度，纸箱成型装置400可跟随转轴303旋转90度。

如图11和图12所示，机械爪500包括与纸箱成型装置400连接的支架502，活动安装在支架502上、并与拉绳连接的活动杆503和用于带动旋转后的活动杆503回位的弹簧501；弹簧501一端设置在支架502上，另一端设置在纸箱成型装置400上。

机械爪500的活动杆503在拉力拉绳的作用下，以支架502为支撑点转动90度，封口完成后，依靠弹簧501复位。在本方案中，纸箱600每一侧的封口动作由两对机械爪500协调动作来完成，即合拢纸箱600短翻折面的2个机械爪先同时动作，在转动90°后，复位的同时，合拢纸箱600长翻折面的两个机械爪500开始动作。

为了保证长翻折面能成功翻折，机械爪500的协调动作要保证短翻折面的机械爪500的复位动作与长翻折机械爪500开始转动的动作有一定时间的重叠关系。

下面结合图1至图12对本实用新型的具体方案的工作过程进行详细描述：

工作开始时，纸箱成型装置400处于平放状态，打开活动扣402，将平板状纸箱600放入纸箱成型装置400中，并扣上活动扣402。

然后，搬动纸箱成型操作机构100的操作杆107至1档，通过操作杆107使平面凸轮101在平面凸轮座105上滑动，由上向下的第三条曲面槽109里的滚子108走过相应的曲线段，使与纸箱成型装置400的固定板401连接的拉绳收紧，带动第一活动板403靠近固定板401，通过第一活动板403顺次带动第二活动板404和第三活动板405以将平放状态的纸箱成型装置400形成方形框架；在纸箱成型装置400的几块活动板运动的同时使放置在纸箱成型装置400中的原始平板状的纸箱600由于约束作用，也将从平板状立起，形成左右开口的长方体。

再次搬动操作杆107至2档，使平面凸轮101在平面凸轮座105上继续滑动，由上向下的第一、四条曲面槽里的滚子走过相应的曲线段，使与纸箱成型装置400一侧短边上两个机械爪500连接的一组拉绳收紧和放松一次，带动该处机械爪500翻转90度后在弹簧501作用下恢复原状，使得纸箱600的短翻折边合拢；同时，在短边上机械爪500恢复原状的同时，纸箱成型装置400同一侧长边上机械爪500连接的拉绳收紧，带动该处机械爪500翻转90度，使得纸箱600的长翻折边合拢，并压紧长翻折边，此时由工人打胶；纸箱成型装置400长边上机械爪500将一直保持翻转90度位置，至到另一边封口完成。

当纸箱600一侧封口完成后，需将另一面开口翻转朝上，准备放置物品。旋转手柄309，通过转轴303上的齿轮306与齿条304的相互啮合传动，使翻转机构300沿立式导轨202向上运动，纸箱成型装置400也跟着向上运动；当纸箱成型装置400上升到一定高度后，搬动手柄309（手柄309的搬动方向，可以参考参照图1至图2中手柄309的变化状态）使固定在手柄309上的偏心机构301的偏心轮的大端靠近圆柱轴套302，而使夹持板305表面的端面齿卡入盘状轴套307的弧形槽，转动手柄90度，使得纸箱成型装置400跟随转轴303旋转90度。纸箱600翻转90度后，搬动手柄309，使偏心机构301放松，反转手柄309，通过转轴303上的齿轮306与齿条304的相互啮合传动，使得纸箱成型装置400向下移动，至直底面与机架200接触。

盛装上物品之后，再次搬动操作杆107至3档，使平面凸轮101在平面凸轮座105上再次继续滑动，由上向下的第一、二、五条曲面槽109里的滚子108走过相应的曲线段。首先使在上一个边封口时一直保持翻转90度的2个长边机械爪500的1组拉绳松开，机械爪500复位；然后，使与纸箱成型装置400另一侧短边上2个机械爪500连接的一组拉绳收紧和放松一次，带动该处机械爪500翻转90°后并恢复原状，使得纸箱600另一侧的短翻折边合拢；同时，在短边上机械爪500恢复原状的同时，纸箱成型装置400同一侧长边上2个机械爪500连接的拉绳收紧，带动该处机械爪500翻转90度，使得纸箱600的长翻折边合拢，并压紧长翻折边，此时由工人打胶。

整个包装工作完成后，打开活动扣402，推出纸箱，合上活动扣402，操作翻转机构300（操作方法上面相同），使纸箱成型装置400上升并反转90度后放下至机架，再向反方向搬动操作杆107回复到0档位，机器恢复到如图4所示初始状态，等待下一次使用。

综上，在本半自动纸箱包装机进行纸箱600成型、打包和封装时，工人只需要搬动操作杆107和手柄309及在封装过程的打胶，解决了人工折叠纸箱600和对纸箱600封口操作过程的繁琐，提高了纸箱600的成型和打包效率的，提高了纸箱600外形的美观性，同时降低了工人的劳动强度。

Claims (9)

1.半自动纸箱包装机，包括机架，其特征在于：所述机架上设置有用于使平铺的纸箱成型的纸箱成型装置；所述纸箱成型装置的两侧均设置有若干用于对纸箱封口的机械爪；所述机架一侧的立式导轨上设置有与所述纸箱成型装置连接、用于带动所述纸箱成型装置上下移动和翻转的翻转机构；所述翻转机构下方的机架上设置有用于带动平铺的纸箱成型装置形成方形框架和带动所述机械爪翻转实现纸箱封口的纸箱成型操作机构。

2.根据权利要求1所述的半自动纸箱包装机，其特征在于：所述纸箱成型装置包括与所述翻转机构连接的固定板、与所述固定板固定连接的底板、与所述底板固定在一起的第一活动板、与所述第一活动板通过活动扣连接在一起的第二活动板和分别与所述第二活动板和所述底板活动连接的第三活动板；所述第一活动板、第二活动板、第三活动板和底板的两端均各至少具有一个机械爪。

3.根据权利要求1或2所述的半自动纸箱包装机，其特征在于：所述纸箱成型操作机构包括操纵机构、平面凸轮机构和若干组拉绳；操纵机构包括固定在所述机架上的操作杆和一根与平面凸轮连接的拉杆；平面凸轮机构包括固定在所述机架上的平面凸轮座，卡装在所述平面凸轮座上、并能沿平面凸轮座滑动的平面凸轮和若干设置在平面凸轮具有的曲面槽上的滚子；至少一组拉绳两端分别与纸箱成型装置和一个滚子连接；其余组拉绳两端均分别与一个滚子和至少两个机械爪连接。

4.根据权利要求3所述的半自动纸箱包装机，其特征在于：所述平面凸轮机构设置有五个滚子，其中，一组拉绳的一端与所述纸箱成型装置连接，其余四组拉绳的一端分别与一对机械爪连接；每一组拉绳至少包括两根拉绳，每根拉绳设置于一外线管内；位于平面凸轮座上端的外线管通过固定件固定在平面凸轮座上。

5.根据权利要求4所述的半自动纸箱包装机，其特征在于：所述平面凸轮机构的平面凸轮上设置有与所述滚子数目相匹配的用于滚子运动的曲面槽，所述滚子安装在所述平面凸轮的曲面槽里。

6.根据权利要求5所述的半自动纸箱包装机，其特征在于：每一条曲面槽均具有一曲面段；通过拉绳与纸箱成型装置连接的滚子设置在最左端或最右端曲面段位于的曲面槽上；临近最右端或最左端的两个曲面段所在曲面槽上固定有控制纸箱同一侧封口的滚子；其余两条曲面槽上固定纸箱另一侧封口的滚子。

7.根据权利要求3所述的半自动纸箱包装机，其特征在于：所述翻转机构包括转轴、与所述纸箱成型装置固定的夹持板、端部设置有偏心机构的手柄和装夹在机架的立式导轨上并能沿立式导轨相对滑动的导向块；所述导向块、夹持板和纸箱成型装置上设置有直径大于转轴直径的安装孔；所述转轴一端分别穿过导向块、夹持板和纸箱成型装置上的安装孔悬置于纸箱成型装置内，转轴另一端与偏心机构固定在一起；所述转轴位于所述导向块内部分上固定安装有一齿轮；所述立式导轨内侧设置有与所述齿轮啮合的齿条。

8.根据权利要求7所述的半自动纸箱包装机，其特征在于：纸箱成型装置固定的夹持板和导向块之间安装有盘状轴套，所述夹持板与盘状轴套接触的表面上具有若干端面齿，盘状轴套与夹持板接触表面上设有与所述端面齿配合的若干弧形槽；所述盘状轴套与导向块接触面上设有定位钢球。

9.根据权利要求4至8任一所述的半自动纸箱包装机，其特征在于：所述机械爪包括与纸箱成型装置连接的支架，活动安装在所述支架上、并与拉绳连接的活动杆和用于带动旋转后的活动杆回位的弹簧；所述弹簧一端设置在活动杆上，另一端设置在纸箱成型装置上。