一种纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠方法及设备
技术领域
本发明涉及包装技术领域,尤其涉及一种纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠方法,还涉及纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠的设备。
背景技术
纸盒和纸箱广泛应用于产品包装中,例如药品、化妆品、电池等物品包装。为方便运输,常见的纸盒和纸箱由包装印刷厂生产之后是呈折叠状的,如图1所示的一种纸盒,在产品装盒前需要先将纸盒打开并封底,传统的纸盒/纸箱底部折叠方式是在纸盒/纸箱打开之后,先折叠纸盒/纸箱的左舌11和右舌14,然后涂胶水,再折叠上舌12和下舌13,通过胶水将上舌12和下舌13与左舌11和右舌14粘贴在一起,从而完成封底,或者折叠上舌12和下舌13,使用胶带将上舌12和下舌13与盒体粘贴在一起。在纸盒底部封装过程采用胶水、胶带,需要在设备中集成涂胶、贴胶机构,设备结构较为复杂,而且不够环保。
其实纸盒的上舌12、下舌13、左舌11和右舌14本身具有一定的强度,通过底部折叠使它们交叉卡扣在一起即可完成封底,但是目前只能手工进行底部折叠,手工折叠效率低,人力成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠方法,先固定纸盒或纸箱的前舌,然后推左侧板使纸盒或纸箱打开,并通过张紧机构使纸盒或纸箱完全打开并定位固定,最后通过底部折叠装置使上舌、下舌、左舌和右舌交叉卡扣,完成纸盒/纸箱封底,实现了机械自动化无胶水底部折叠,提高了生产效率,减少人力,本发明还涉及实现该方法的一种纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠的设备。
为了实现上述目的,本发明采用了下述技术方案:一种纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠方法,通过推料机构将原始状态的纸盒或纸箱推入工位,所述推料机构每次推出的都是储料槽最底部的一个原始状态纸盒或纸箱,前舌压紧机构压紧纸盒或纸箱的前舌,通过折侧板机构推纸盒或纸箱的侧板使纸盒或纸箱打开,张紧机构伸入纸盒或纸箱内,使纸盒或纸箱完全打开并定位,通过底部折叠装置先折下舌,再折左舌和右舌,最后折叠上舌并使上舌舌尖插入下舌内侧,从而完成纸盒或纸箱自动化底部折叠。
更具体的是,先使下舌折叠到位,然后左舌和右舌折叠到位,左舌、右舌下半部挡住下舌的两侧,之后,折叠上舌,上舌的两侧挡住左舌、右舌上半部,最后将上舌舌尖向内推,上舌舌尖插入盒内并被下舌挡住,这样就使下舌、左舌、右舌、上舌四者卡扣在一起,完成折叠。
进一步优选,通过张紧机构定位下舌折痕、左舌折痕和右舌折痕,张紧机构中设有可收缩或张开的左压舌顶紧件和右压舌顶紧件,左压舌顶紧件和右压舌顶紧件伸入纸盒或纸箱内后张开,前端顶在上舌的折痕位置上,实现上舌折痕定位。
进一步优选,安装升降气缸来调节张紧机构的高度,适应不同规格的产品。
进一步优选,在底部折叠完成之后,张紧机构收缩并退出,通过半成品顶出气缸将已折叠底部的纸盒或纸箱顶出工位,然后进行下一个纸盒或纸箱打开及底部折叠加工。
对应上述方法,本发明提供了一种纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠的设备,包括推料机构、打开装置和底部折叠装置,推料机构将纸盒或纸箱推入工位,打开装置用于固定并打开纸盒或纸箱,底部折叠装置折叠纸盒或纸箱底部盒舌,所述底部折叠装置包括用于折下舌的下舌压合机构、用于折左舌的左舌压合机构和用于折右舌的右舌压合机构、用于折上舌的上舌压合机构,所述上舌压合机构由平行盒底的垂向运动机构和可向纸盒内顶上舌的水平运动机构构成。
进一步优选,所述垂向运动机构由垂向气缸和压上舌气缸固定板构成,垂向气缸安装在折叠装置支架上,垂向气缸的推杆连接压上舌气缸固定板,水平运动机构由水平气缸和压上舌件构成,水平气缸与压上舌气缸固定板固定在一起,水平气缸的推杆连接压上舌件,垂向气缸推动压上舌气缸固定板、水平气缸、压上舌件形成的组件向下运动使上舌90度弯折,之后水平气缸推动压上舌件向盒内运动使上舌舌尖插入下舌内侧。
进一步优选,所述打开装置由用来压纸盒或纸箱前舌的前舌压紧机构、用于使左侧板竖起的折侧板机构和伸入打开的纸盒或纸箱内使纸盒或纸箱完全张开并定位的张紧机构构成。
进一步优选,所述张紧机构包括张紧机构底座、张紧气缸、左压舌顶紧件驱动机构、左压舌顶紧件、左压前舌件、右压舌顶紧件、右压前舌件、右压舌顶紧件驱动机构,张紧气缸连接张紧机构底座,张紧机构底座的左右两端分别安装左压前舌件和右压前舌件,左压前舌件的上端安装可转动的左压舌顶紧件,左压舌顶紧件连接左压舌顶紧件驱动机构,右压前舌件的上端安装可转动的右压舌顶紧件,右压舌顶紧件连接右压舌顶紧件驱动机构。
进一步优选,所述张紧机构还包括用于顶出底部折叠后的纸盒或纸箱半成品顶出气缸,半成品顶出气缸固定在左压前舌件或右压前舌件内侧。
进一步优选,所述张紧机构还包括用于驱动整个张紧机构升降的升降气缸,升降气缸的推杆通过安装板连接张紧气缸。
进一步优选,所述下舌压合机构由下舌压合气缸、下舌折叠压板、铰链、气缸连接板构成,所述铰链其中一个合页安装在折叠工位的底板上,所述铰链的另一个合页与下舌折叠压板固定连接,下舌折叠压板通过气缸连接板与下舌压合气缸的推杆连接,通过下舌压合气缸驱动下舌折叠压板绕铰链旋转,自动折下舌。
进一步优选,所述右舌压合机构由右压臂、右压轮固定臂、右压轮和压右舌气缸构成,压右舌气缸连接右压臂,右压臂前端通过连杆连接右压轮固定臂的一端,右压轮固定臂另一端安装右压轮;所述左舌压合机构由左压臂、左压轮固定臂、左压轮和压左舌气缸构成,压左舌气缸连接左压臂,左压臂前端通过连杆连接左压轮固定臂的一端,左压轮固定臂另一端安装左压轮;压右舌气缸和压左舌气缸通过折叠装置支架固定,压右舌气缸和压左舌气缸分别驱动右压臂和左压臂左右往复,带动右压轮和左压轮分别自动折左舌和右舌。
进一步优选,所述推料机构安装在储料槽下方,所述储料槽由四根铝型材连接成一体,形成可以定位原始状态纸盒或纸箱的四个外边的支架,安装在工作台板上,所述推料机构每次推出的都是储料槽最底部的一个原始状态纸盒或纸箱。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明自动化的输送、固定、打开、定位纸盒或纸箱,然后依次自动折下舌、左舌和右舌、上舌,并可使上舌插入盒内,完成自动化折叠。下舌两侧与左舌、右舌下半部交叉,上舌的两侧与左舌、右舌上半部交叉,上舌舌尖与下舌交叉,这样就使下舌、左舌、右舌、上舌四部分卡扣在一起,无需用胶水粘贴。机械化、自动化,无需人工折叠,节省人力,提高了折叠效率。
本发明的装置通过前舌压紧机构压紧纸盒或纸箱的前舌,然后折侧板机构打开纸箱或纸盒。采用张紧机构在开盒后使纸盒或纸箱完全打开并固定,方便后续的底部折叠动作,不但起到打开纸盒的作用,还起到上舌、下舌、左舌、右舌折痕定位左右,并可在上舌折叠过程中顶住下舌、左舌、右舌,以便上舌在折叠过程中穿过下舌插入盒内。用于折左舌的左舌压合机构和用于折右舌的右舌压合机构同步运动,通过左压轮和右压轮同步压左舌和右舌。通过垂向气缸驱动压上舌件向下运动度折叠上舌,然后水平气缸推动压上舌件向纸盒内运动,从而使上舌的舌前叶穿过下舌顶入纸盒内,上舌压合机构复位即完成纸盒底部折叠动作,上舌压合机构不但可90度折叠上舌,还可使上舌前端跨过已折叠的下舌顶入盒内,从而通过上舌、下舌、左舌、右舌本身交叉卡合作用来固定。如果没有张紧机构,上舌向盒内折叠的过程中,下舌、左舌和右舌会由于上舌的压力向盒内折,不能确保上舌插入下舌内侧。为此本发明设计了张紧机构和上舌压合机构确保上舌舌尖可自动化插入下舌内侧。
本发明的张紧机构可以自动收缩或张开,而且可以调节,可适应不同的产品规格。本发明的装置可用于折叠各种规格的纸箱或纸盒,当然也可用于其他类似的包装盒。
附图说明
图1为纸盒原始状态示意图。
图2是纸盒底部折叠后立体示意图。
图3是纸盒底部折叠后底部示意图。
图4为本发明所述纸盒或纸箱自动化打开和底部折叠的设备示意图。
图5为本发明所述纸盒或纸箱自动化打开和底部折叠的设备示意图(无工作台)。
图6是拆除储料槽的纸盒或纸箱自动化打开和底部折叠的设备示意图。
图7是储料槽示意图。
图8是折侧板机构示意图。
图9是张紧机构的结构示意图。
图10是左压舌顶紧件驱动机构与左压舌顶紧件的连接示意图。
图11是底部折叠装置前视示意图。
图12是底部折叠装置后视示意图。
图13是下舌压合机构示意图。
图14是右舌压合机构示意图。
图15是左舌压合机构示意图。
图16是上舌压合机构示意图。
图中:1.纸盒、11.左舌、12.上舌、13.下舌、14.右舌、15.左侧板、16.右侧板、17.前舌、2.推料机构、3.储料槽、4.张紧机构、41.升降气缸、42.张紧气缸、43.张紧机构底座、44.左压舌顶紧件驱动机构、441.气缸连接件、45.左压舌顶紧件、451.顶紧臂、452.旋转臂、453.连接臂、46.左压前舌件、461.定位板、47.右压舌顶紧件、48.右压前舌件、49.右压舌顶紧件驱动机构、50.半成品顶出气缸,5.底部折叠装置、51.折叠装置支架、52.右舌压合机构、521.右压臂、522.右压轮固定臂、523.右压轮、53.上舌压合机构、531.垂向气缸、532.压上舌气缸固定板、533.水平气缸、534.压上舌件、54.左舌压合机构、55.下舌压合机构、551.下舌折叠压板、552.铰链、553.压下舌气缸、554.气缸连接板、6.折侧板机构、61.开盒板、62.折侧板气缸、7.前舌压紧机构。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
为了使图1所示的纸盒打开并折叠成图2-3所示的形状,本发明提供一种纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠方法,将原始状态的纸盒或纸箱推入工位,压紧纸盒或纸箱的前舌,推纸盒或纸箱的侧板使纸盒或纸箱打开,张紧机构伸入纸盒或纸箱内,使纸盒或纸箱完全打开并定位,先使下舌13折叠到位,然后左舌11和右舌14折叠到位,左舌11、右舌14下半部挡住下舌13的两侧,之后,折叠上舌12,上舌12的两侧挡住左舌11、右舌14上半部,最后将上舌舌尖121向内推,上舌舌尖121插入盒内并被下舌13挡住,这样就使下舌13、左舌11、右舌14、上舌12四者卡扣在一起,完成折叠。
为了实现上述自动化折叠方法,本发明提供了一种纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠的设备,如图4-6所示,它包括储料槽3、推料机构2、用于固定并打开纸盒或纸箱的打开装置和用于折叠纸盒或纸箱底部盒舌的底部折叠装置5。推料机构2安装在储料槽3左侧,推料机构2由推料气缸21和推料板22构成,推料气缸21的推杆连接推料板22,推料板22推从储料槽3落下的原始状态纸盒,储料槽3如图7所示,所述储料槽由四根铝型材连接成一体,形成可以定位原始状态纸盒或纸箱的四个外边的支架,安装在工作台板上,用于原始状态纸盒或纸箱储料并对原始状态纸盒或纸箱的四个外边进行定位,防止原始状态纸盒或纸箱摆放倾斜。
参照图8-11,打开装置包括由用于使左侧板竖起的折侧板机构6、用来压纸盒或纸箱前舌的前舌压紧机构7和伸入打开的纸盒1或纸箱内使纸盒或纸箱完全张开的张紧机构4构成。前舌压紧机构7设于进入开盒工位的纸盒前舌17的正上方,由前舌压紧气缸和由前舌压紧气缸驱动的前舌压杆构成。折侧板机构6设置在原始纸盒推入开盒工位后的左侧板15下方,如图7所示,折侧板机构6由开盒板61和折侧板气缸62构成,开盒板61通过连接板与折侧板气缸62的推杆连接。
如图9所示,张紧机构4包括升降气缸41、张紧气缸42、张紧机构底座43、左压舌顶紧件驱动机构44、左压舌顶紧件45、左压前舌件46、右压舌顶紧件47、右压前舌件48、右压舌顶紧件驱动机构49,升降气缸41的推杆通过安装板连接张紧气缸42,张紧气缸42连接张紧机构底座43,张紧机构底座43的左右两端分别安装左压前舌件46和右压前舌件48,左压前舌件46的上端安装可转动的左压舌顶紧件45,左压舌顶紧件45连接左压舌顶紧件驱动机构44,右压前舌件48的上端安装可转动的右压舌顶紧件47,右压舌顶紧件47连接右压舌顶紧件驱动机构49,工作时,左压前舌件46和右压前舌件48压住已经初步打开的纸盒或纸箱的前舌17,张紧气缸42推动张紧机构底座43向纸盒或纸箱方向运动,左压舌顶紧件45、左压前舌件46、右压舌顶紧件47、右压前舌件48伸入纸盒或纸箱内,当左压前舌件46和右压前舌件48运动至下舌13的折痕位置时停止前进,然后左压舌顶紧件驱动机构44驱动左压舌顶紧件45旋转顶起,右压舌顶紧件驱动机构49驱动右压舌顶紧件47旋转顶起,从而完成了纸盒打开并定形张紧动作,以便后续加工。
为了方便纸盒或纸箱加工后出料,张紧机构底座43还安装半成品顶出气缸50,两个顶出气缸50分别固定在左压前舌件46或右压前舌件48内侧,可通过张紧机构底座43固定半成品顶出气缸50,也可左压前舌件46或右压前舌件48内侧设置固定座来固定半成品顶出气缸50,纸盒底部折叠完成后,半成品顶出气缸43工作,半成品顶出气缸43的推杆将纸盒或纸箱顶出工位。
更特别的是,左压前舌件46前端设有横向的定位板461,右压前舌件48的前端设有横向的定位板,左压舌顶紧件45和右压舌顶紧件47的前端设有横向的顶紧臂451,左压前舌件46和右压前舌件48前端的横向杆用于定位下舌折痕并抵住下舌13根部,左压舌顶紧件45和右压舌顶紧件47的顶紧臂用于定位上舌折痕并抵住上舌12根部,左压前舌件46和左压舌顶紧件45一起完成左舌折痕定位,右压前舌件48和右压舌顶紧件47一起完成右舌折痕定位。使得该张紧机构不但起到张紧作用,而且起到定位左右。
更特别的是,参照图9和图10,左压舌顶紧件驱动机构44包括左顶紧气缸和气缸连接件441,左顶紧气缸安装在张紧机构底座43上,左顶紧气缸通过气缸连接件441与左压舌顶紧件45连接。左压舌顶紧件45通过销轴安装在左压前舌件46上,左压舌顶紧件45包括与气缸连接件441连接的连接臂453、中部的旋转臂452和前端的顶紧臂451。右压舌顶紧件47的结构与左压舌顶紧件45相同,右压舌顶紧件驱动机构49的结构与左压舌顶紧件驱动机构44相同,只存在左右对称的差别。
参照图11-13,底部折叠装置5包括用于折下舌13的下舌压合机构55、用于折右舌14的右舌压合机构52、用于折左舌11的左舌压合机构54、用于折上舌12的上舌压合机构53,纸盒折叠工位上方安装折叠装置支架51,折叠装置支架51的靠盒底侧的下侧安装下舌压合机构55,右侧安装右舌压合机构52、左侧安装左舌压合机构54、上侧安装上舌压合机构53。
下舌压合机构55的结构如图13所示,由下舌压合气缸、下舌折叠压板551、铰链552和气缸连接板554构成,铰链552其中一个合页安装在折叠工位的底板上,所述铰链552的另一个合页与下舌折叠压板551固定连接,下舌折叠压板551通过气缸连接板554与下舌压合气缸553的推杆连接。通过下舌压合气缸553驱动下舌折叠压板551绕铰链552旋转,从而完成折下舌13动作。
用于折右舌14的右舌压合机构52如图14所示,右舌压合机构52由右压臂521、右压轮固定臂522、右压轮523和压右舌气缸构成,压右舌气缸连接右压臂521,右压臂521前端通过连杆连接右压轮固定臂522的一端,右压轮固定臂522另一端安装右压轮,用于折左舌11的左舌压合机构54的结构如图15所示,左舌压合机构4由左压臂、左压轮固定臂、左压轮和压左舌气缸构成,压左舌气缸连接左压臂,左压臂前端通过连杆连接左压轮固定臂的一端,左压轮固定臂另一端安装左压轮。压右舌气缸和压左舌气缸通过折叠装置支架51固定,压右舌气缸和压左舌气缸分别驱动右压臂521和左压臂左右往复,带动右压轮和左压轮分别压左舌11和右舌14,压左舌11和压右舌14同步进行。
参照图16,上舌压合机构53由平行盒底的垂向运动机构和可向纸盒内顶上舌的水平运动机构构成,垂向运动机构由垂向气缸531和压上舌气缸固定板532构成,垂向气缸531安装在折叠装置支架51上,垂向气缸531的推杆连接压上舌气缸固定板532,水平运动机构由水平气缸533和压上舌件534构成,水平气缸533与压上舌气缸固定板532固定在一起,水平气缸533的推杆连接压上舌件534。通过垂向气缸531驱动压上舌件534向下运动90度折叠上舌,然后水平气缸533推动压上舌件534向纸盒1内运动,从而使上舌12的上舌舌尖121穿过下舌13顶入纸盒1内,上舌压合机构53复位即完成纸盒底部折叠动作。
基于上述的纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠的设备,下面再详细说明纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠的步骤:
步骤一:储料槽3用四根铝型材固定原始状态纸盒或纸箱的四个外边,通过控制推料机构2的推料气缸21工作,驱动推料板22将储料槽3落下的原始状态纸盒1或纸箱(图1所示)推入工位,所述推料机构每次推出的都是储料槽最底部的一个原始状态纸盒或纸箱;
步骤二:控制由前舌压紧气缸工作,驱动前舌压杆伸出压紧前舌17;控制折侧板气缸62工作,驱动开盒板61运动,开盒板61推纸盒1的左侧板15,左侧板15垂直前舌17时,纸盒1打开,值得注意的是,在右侧板16一侧设有挡住右侧板16的机构,本发明中以折叠装置支架51的侧板作为挡住右侧板16的机构;
步骤三:张紧机构工作,升降气缸41工作,驱动整个张紧机构4运动,左压前舌件46和右压前舌件48压住前舌17,控制张紧气缸42伸出推杆,张紧机构底座43和其上的组件一起伸入纸盒1或纸箱内,直到右压前舌件48压住前舌17前端压在下舌折痕上,控制左压舌顶紧件驱动机构44和右压舌顶紧件驱动机构49,使左压舌顶紧件45和右压舌顶紧件47旋转呈水平,左压舌顶紧件45和右压舌顶紧件47前端刚好顶在上舌折痕上完成张紧定位;
步骤四:下舌压合气缸进气,通过下舌压合气缸553驱动下舌折叠压板551绕铰链552旋转,使下舌13向上弯折90°
步骤五:压右舌气缸和压左舌气缸工作,压右舌气缸和压左舌气缸分别驱动右压臂和左压臂运动,带动右压轮和左压轮分别压左舌11和右舌14,左舌11和右舌14弯折90°,左舌11、右舌14下半部挡住下舌13的两侧;
步骤六:控制垂向气缸531驱动水平气缸533和压上舌件534向下运动90°折叠上舌12,然后控制水平气缸533推动压上舌件534向纸盒1内运动,从而使上舌12的上舌舌尖121穿过下舌13顶入纸盒1内,上舌压合机构53复位即完成纸盒底部折叠动作。
步骤七:折侧板机构6、下舌压合机构55、右舌压合机构52、左舌压合机构54、上舌压合机构53各自的气缸工作复位,前舌压紧机构7、左压舌顶紧件驱动机构44和右压舌顶紧件驱动机构49复位,控制半成品顶出气缸50的推杆伸出使底部折叠完毕的纸盒1或纸箱顶出工位;然后张紧机构4复位。进行下一个产品加工。
本发明通过控制各气缸的工作状态,即可实现纸盒或纸箱自动化打开及底部折叠,实现了纸盒或纸箱打开和折叠全自动化、机械化、无人化,大大提高生产效率。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。