CN206085772U - 一种纸盒自动折叠装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纸盒自动折叠装置，主要由上料机构、成型机构、传送机构、折叠机构、机架、纸板盒、出料板、支杆构成。上料机构将纸板从纸板盒中抽出并送至下一工位，成型机构将平面纸板折成立体形状，传送机构将初步成型的纸盒送至折叠机构处，折叠机构将纸盒两个面折叠，上料机构、成型机构、传送机构、折叠机构功能和动作各不相同，但彼此间动作紧密配合有严格的先后顺序，纸盒自动折叠装置能实现纸盒的全自动批量化生产，极大的提高纸盒生产效率，节约人工和时间成本。

Description

一种纸盒自动折叠装置

技术领域

本装置属于自动折叠装置领域，涉及一种折叠机，具体的讲涉及一种纸盒自动折叠装置。

背景技术

包装盒是一种常用的产品包装用具，生活中随处可见各种各样的包装盒。目前市场中，大部分的纸盒包装成型都需要人工来完成，人工折叠工作效率低下，工人劳动强度大，操作复杂且不能保证折盒质量的均匀。设计自动折盒装置工作效率高，节约人工成本，安全可靠，当包装盒数量多或流水线式生产的时候，自动折盒装置就是必不可少的。特别是科技高度发展的今天，市场竞争非常激烈，只有利用科学的生产技术，才能更好的带动生产力的提高。自动化越来越广泛应用于生产是科学的必然。

实用新型内容

为实现整个纸盒折叠过程全自动化生产的目的，本实用新型的技术方案如下：

一种纸盒自动折叠装置，包括机架、纸板盒、上料装置、成型机构、传送机构、出料板、两个对称的折叠机构、以及PLC控制器，纸板盒通过多根支杆支撑固定在机架的上方，所述机架中部设有两个纸板滑道，所述出料板设于纸板滑道末端，其特征在于：上料装置包括上料板、设于上料板的真空吸盘、以及丝杠螺母机构，所述上料板与该丝杠螺母机构的螺母固定相连，所述该丝杠螺母机构的丝杠盒与机架侧面固定相连，所述上料板和真空吸盘通过该丝杠螺母机构驱动可在纸板盒和纸板滑道之间上下来回运动，所述真空吸盘用于吸附待折纸板底部；

成型机构包括均匀分布设于在两个纸板滑道上的高位成型板、中位成型板和低位成型板，所述高位成型板和低位成型板与纸板滑道方向平行，所述中位成型板与纸板滑道方向垂直，所述高位成型板、中位成型板和低位成型板上端均向外侧倾斜，靠近纸板滑道末端的中位成型板下端比所折纸盒高；

传送机构设于纸板滑道下方，其包括传送板、传送气缸、工作板和传送丝杠螺母机构，所述传送板前后方向设有多个纸板定位杆，传送板底部与工作板通过传送气缸相连，所述工作板与传送丝杠螺母机构的螺母相连，传送丝杠螺母机构的丝杠盒与机架底部固定相连，所述传送板和工作板通过传送丝杠螺母机构驱动可沿着纸板滑道方向来回运动；

折叠机构包括折叠导轨、折叠工作板、旋转体、直角板和推板，所述推板固定设于折叠工作板上，所述旋转体下端与折叠工作板铰接相连，所述直角板一端与旋转体固定相连，所述旋转体上端通过倾斜设置的折叠气缸一与折叠工作板铰接相连，所述折叠导轨与机架固定相连，所述折叠工作板一端与机架之间通过折叠气缸二相连，折叠工作板通过折叠气缸二（36）驱动可自由在折叠导轨上来回滑动；

上述传送丝杠螺母机构和丝杠螺母机构以及所有气缸均通过相应的私服电机驱动，所述上述所有私服电机均通过PLC控制器控制。

作为改进，所述支杆与机架和纸板盒之间分别设有轴肩，通过轴肩防止纸板盒相对于机架晃动。

作为改进，所述纸板盒由四块板周向连接组成，该四块板上端均向外侧倾斜。

作为改进，上料导轨和导轨的导轨横截面为导轨两侧开有两个半圆形凹槽的矩形截面。

上料机构完成抓住纸板及把运送纸板两个动作，抓住纸板的动作用四个真空吸盘完成；运送纸板的动作由步进电机驱动的滚珠丝杠带动上料板完成。四个真空吸盘安装在上料板上，上料板通过螺钉固定在滚珠丝杠螺母和位于导轨上的滑块上，滚珠丝杠能带动上料板在导轨上滑动，滚珠丝杆通过联轴器与步进电机连接，滚珠丝杠通过轴承和轴承座固定在丝杠盒上。

成型机构由固定在机架上高度不同的成型板构成，纸板向下运动过程中，四个最高的成型板最先接触到纸板上四个小方块，将纸板四个小方形块竖起，紧接着，四个较低的中位成型板接触到与四个方形块相连的两个面并将其竖起，最后，两块高度最低的的低位成型板接触纸板的两个侧面，将纸盒的另外两个面竖起。

传送机构的作用是将纸板传送至折叠机构的位置，由于此时纸盒已经初步成型，所以，传送机构在传送的过程中必须保持纸盒当前的形状。以步进电机驱动滚珠丝杠完成轴向主运动，以气缸控制传送板竖直运动。动作依次为，气缸托着传送板向上运动，传送板上有竖直放置的纸板定位杆卡住纸盒，一方面完成纸盒在传送方向的定位，另一方面使纸盒竖起的面保持当前竖起的状态，然后步进电机驱动滚珠丝杠带动纸盒至折叠机构的位置，气缸带动传送板向下运动，步进电机驱动滚珠丝杠带着气缸传送板回到原始位置。

折叠机构的功能是将纸盒的两个面折叠下去，该部分机构首先将要折叠的两个面推至倾斜，折叠机构向下折叠完成这两个面的折叠。该部分动作由完全相同的两个折叠机构完成，每个折叠机构负责一个面的折叠，在折叠板两侧安装有两块推板，当折叠机构向前运动时，这两块推板率先接触纸盒表面，将纸盒表面压至倾斜，然后，直角板向下压，直角板固定在旋转体上，旋转体一端与气缸相连，气缸的另一端活动可旋转，气缸收到信号，活塞杆推动旋转体和直角板绕轴转动，以上部件安装在工作板上，工作板的下方装有直线轴承，工作板后面装有气缸，工作板及上面的零部件在气缸的推动下沿直线轴承的导轨前后运动，折叠机构动作依次为气缸推动工作板及上面的零部件向前运动，工作板上的两块推板将纸盒的一面向下压，在另一气缸的作用下，直角板绕轴转动将纸板面向下压至折叠板上表面处于水平位置，由气缸带动工作板及上面的零部件向后运动使得直角板将纸板压至竖直，气缸带动直角板向前运动，直角板绕轴转动回到原始位置，气缸带动工作板及上面的零部件回到原始位置。

本实用新型具有以下有益效果：

动作简单准确，制造成本低，工作效率高，自动化程度高。

附图说明

图1为本装置的总体结构示意图；

图2为本装置的机架和成型机构结构示意图；

图3为本装置折叠的纸板尺寸图；

图4为本装置的上料机构装配图；

图5为本装置的折叠机构装配图主视图；

图6为本装置的折叠机构的装配图的俯视图；

图7为本装置的传送机构的装配图。

其中传送机构1，支杆2，上料机构3，高位成型板4，中位成型板5，低位成型板6，纸板盒7，折叠机构9，机架10，纸板滑道11，出料板12，上料带座轴承13，上料板14，上料滑块15，上料导轨151，上料滚珠丝杆16，上料丝杠盒17，上料联轴器18，上料步进电机19，真空吸盘20，折叠导轨21，直线轴承22，折叠带座轴承一23，推板24，直角板25，轴一26，键27，轴二28，旋转体29，鱼眼接头30，工作板31，折叠气缸一32，折叠带座轴承二33，轴三34，浮动接头35，折叠气缸二36，传送步进电机37，传送联轴器38，传送带座轴承39，传送导轨40，传送滑块41，传送滚珠丝杠42，工作板43，传送丝杠盒44，传送气缸45，传送板46，纸板定位杆47。

具体实施方式

下面结合附图对本装置作进一步说明：

如图3所示，纸盒自动折叠装置，包括上料机构3、成型机构、传送机构1、两个结构相同对称布置的折叠机构9、机架10、纸板盒7、支杆2、出料板12，纸板盒7通过四根支杆2支撑固定在机架10的上方，所述机架10中部设有两个纸板滑道11，所述出料板12设于纸板滑道11末端；如图5所示，上料装置3主要由上料板14、滚珠丝杠16、真空吸盘20、丝杆盒17、上料联轴器18、上料步进电机19、上料导轨151及上料滑块15、上料带座轴承13构成，四个真空吸盘20安装在上料板14上，上料板14通过螺钉固定在滚珠丝杠16的丝杠螺母和位于上料导轨151上的上料滑块15上，滚珠丝杠16能带动上料板14在上料导轨151上滑动，上料滚珠丝杆16通过上料联轴器18与上料步进电机19连接，滚珠丝杠16通过上料带座轴承13固定在上料丝杠盒17上，上料丝杠盒17通过螺钉连接固定在机架10上;

如图1所示，成型机构由两块高位成型板4、两块中位成型板5、以及两块低位成型板6构成，所有的成型板固定在机架10的两个纸板滑道11上，所述高位成型板4和低位成型板6与纸板滑道11方向平行，所述中位成型板5与纸板滑道11方向垂直，所述高位成型板4、中位成型板5、以及低位成型板6上端均向外侧倾斜，靠近纸板滑道11末端的中位成型板5下端比所折纸盒高；上料机构3拉动纸板向下运动过程中，两块高位成型板4分先接触纸板，接着两块中位成型板5接触纸板，最后两块低位成型板6接触纸板，各板的位置由纸板尺寸确定；

如图7所示，传送机构1主要由传送板46、传送气缸45、工作板43、传送滑块41、传送导轨40、传送滚珠丝杠42、传送联轴器38、传送步进电机37、传送丝杠盒44、传送带座轴承39构成，传送板46与传送气缸45的活塞杆相连，所述传送板46上前后方向设有多个纸板定位杆47，传送气缸45固定在工作板43之上，传送气缸45可带动传送板46上下运动，工作板43底部与传送滚珠丝杠42的螺母和传送滑块41相连，传送滚珠丝杠42可带动工作板43及其上面部件在传送导轨40上左右滑动，传送滚珠丝杠42一端通过传送联轴器38与传送步进电机37连接，传送滚珠丝杠42通过传送带座轴承39固定于传送丝杠盒44上，传送丝杠盒44通过螺钉连接固定在机架10上；

如图6所示，折叠机构9主要由直角板25、旋转体29、轴一26、键27、折叠带座轴承一23、推板24、折叠气缸一32、直线轴承22、折叠导轨21、工作板31、轴三34、折叠带座轴承二33、折叠气缸二36构成，直角板25通过螺钉固定在旋转体29上，旋转体29通过键27与轴一26连接，轴一26位于两个折叠带座轴承一23上，旋转体29另一端通过轴一26与折叠气缸一32相连，折叠气缸一32的底部通过轴三34和两个折叠带座轴承二33固定于工作板31后方，折叠气缸一32能够推动旋转体29及直角板25绕轴一26转动，两块推板24安装在工作板31的两侧，在工作板31的下面安装两个直线轴承22，整个工作板31及上面部件可在折叠导轨21上前后滑动，折叠气缸二36与工作板31后端连接，折叠气缸二36可推动工作板31及各部件在折叠导轨21上滑动；

连接纸板盒7和机架10的四根支杆2，上下各有一个轴肩，下端轴肩在机架10上与机架10紧密贴合，上端轴肩位于纸板盒7下面与纸板盒7紧密贴合，防止纸板盒7在机架10上晃动。

纸盒自动折叠装置的上料导轨151和传送导轨40的导轨横截面为导轨两侧开有两个半圆形凹槽的矩形截面。

本装置使用方法如下：

上料步进电机19驱动的滚珠丝杠16带动上料板14至纸板盒7下，真空吸盘20吸住纸板，上料滚珠丝杆16带着纸板途径成型机构向下运动，纸板初步成型为纸盒，此时传送气缸45推动传送板46向上运动，传送板46位于纸盒的下方刚好卡住纸盒两个面使之不倒，此时纸盒另外两个面贴着机架10的纸板滑道11的内侧使得这两个面不至向外倾倒，传送滚珠丝杠42带传送板46和纸盒到达折叠机构9处停止，折叠气缸二36带动推板24向前将纸盒两个面推至倾斜，折叠气缸一32带动直角板25旋转向下压直至直角板25与纸板下表面垂直，折叠气缸二36带动直角板25向后拉将纸板上的凸起压到纸板上的槽里，纸盒折叠完成，折叠气缸二36带动直角板25向前运动，折叠气缸一32带动直角板25向上旋转，折叠气缸二36带动再向后退回到初始位置，传送气缸45拉动传送板46向下，传送滚珠丝杠42带动传送板46回去，传送气缸45推动传送板46向上回到原始位置，重复相同动作，继续折叠纸盒。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本装置精神作举例说明。本装置所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本装置的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了传送机构1，支杆2，上料机构3，高位成型板4，中位成型板5，低位成型板6，纸板盒7，折叠机构9，机架10，纸板滑道11，出料板12，上料带座轴承13，上料板14，上料滑块15，上料导轨151，上料滚珠丝杆16，上料丝杠盒17，上料联轴器18，上料步进电机19，真空吸盘20，折叠导轨21，直线轴承22，折叠带座轴承一23，推板24，直角板25，轴一26，键27，轴二28，旋转体29，鱼眼接头30，工作板31，折叠气缸一32，折叠带座轴承二33，轴三34，浮动接头35，折叠气缸二36，传送步进电机37，传送联轴器38，传送带座轴承39，传送导轨40，传送滑块41，传送滚珠丝杠42，工作板43，传送丝杠盒44，传送气缸45，传送板46，纸板定位杆47等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本装置的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本装置精神相违背的。

Claims (3)

1.一种纸盒自动折叠装置，包括机架（10）、纸板盒（7）、上料装置（3）、成型机构、传送机构（1）、出料板(12)、两个对称的折叠机构（9）、以及PLC控制器，纸板盒（7）通过多根支杆（2）支撑固定在机架（10）的上方，所述机架（10）中部设有两个纸板滑道（11），所述出料板(12)设于纸板滑道（11）末端，其特征在于：上料装置（3）包括上料板（14）、设于上料板（14）的真空吸盘（20）、以及丝杠螺母机构，所述上料板（14）与该丝杠螺母机构的螺母固定相连，所述该丝杠螺母机构的丝杠盒与机架（10）侧面固定相连，所述上料板（14）和真空吸盘（20）通过该丝杠螺母机构驱动可在纸板盒（7）和纸板滑道（11）之间上下来回运动，所述真空吸盘（20）用于吸附待折纸板底部；

成型机构包括均匀分布设于在两个纸板滑道（11）上的高位成型板（4）、中位成型板（5）和低位成型板（6），所述高位成型板（4）和低位成型板（6）与纸板滑道（11）方向平行，所述中位成型板（5）与纸板滑道（11）方向垂直，所述高位成型板（4）、中位成型板（5）和低位成型板（6）上端均向外侧倾斜，靠近纸板滑道（11）末端的中位成型板（5）下端比所折纸盒高；

传送机构（1）设于纸板滑道（11）下方，其包括传送板（46）、传送气缸（45）、工作板（43）和传送丝杠螺母机构，所述传送板（46）前后方向设有多个纸板定位杆，传送板（46）底部与工作板（43）通过传送气缸（45）相连，所述工作板（43）与传送丝杠螺母机构的螺母相连，传送丝杠螺母机构的丝杠盒与机架（10）底部固定相连，所述传送板（46）和工作板（43）通过传送丝杠螺母机构驱动可沿着纸板滑道（11）方向来回运动；

折叠机构（9）包括折叠导轨（21）、折叠工作板（31）、旋转体（29）、直角板（25）和推板（24），所述推板（24）固定设于折叠工作板（31）上，所述旋转体（29）下端与折叠工作板（31）铰接相连，所述直角板（25）一端与旋转体（29）固定相连，所述旋转体（29）上端通过倾斜设置的折叠气缸一（32）与折叠工作板（31）铰接相连，所述折叠导轨（21）与机架（10）固定相连，所述折叠工作板（31）一端与机架（10）之间通过折叠气缸二（36）相连，折叠工作板（31）通过折叠气缸二（36）驱动可自由在折叠导轨（21）上来回滑动；

上述传送丝杠螺母机构和丝杠螺母机构以及所有气缸均通过相应的私服电机驱动，所述上述所有私服电机均通过PLC控制器控制。

2.根据权利要求1所述一种纸盒自动折叠装置，其特征在于：所述支杆（2）与机架（10）和纸板盒（7）之间分别设有轴肩，通过轴肩防止纸板盒（7）相对于机架（10）晃动。

3.根据权利要求1所述一种纸盒自动折叠装置，其特征在于：所述纸板盒（7）由四块板周向连接组成，该四块板上端均向外侧倾斜。