带盒定位装置和带盒的卡纸包装系统的制作方法

1.本发明涉及自动化包装技术领域，具体涉及一种对带式打印机打印耗材带盒进行蓝卡包装的带盒定位装置和带盒的卡纸包装系统。


背景技术：

2.在对带式打印机的打印耗材带盒进行装袋之前，需要进行一步蓝卡包装工序。“蓝卡”主要由卡纸进行折边形成，其主要用途是用于插入带卷轴的驱动轴孔以限制带卷轴的转动，另一用途为用作印刷图文信息。
3.参见图1，带盒91具有沿厚度方向连通到自身外部的带卷轴的驱动轴孔911；参见图2和图3，图2为蓝卡92未折边的结构图，图3为蓝卡92折边后的结构图，蓝卡92包括纸面部921以及两处折边部，图文信息印刷在纸面部921上，两处折边部分别为止转部922和侧边部923，结合图4，止转部922用于插入带卷轴的驱动轴孔911以限制带卷轴转动，而侧边部923则遮挡在带盒91的外周。
4.参见图4，一般地，在对蓝卡92进行自动化折边时，先利用负压吸头将未折边、平铺的蓝卡92从堆叠料仓取出并放置到卡纸定位机构93上，此时蓝卡92上的侧边部923悬置，随后利用带有向下伸出的折边延伸臂941的折边装置94从蓝卡92的正上方往下移动，过程中折边延伸臂941会将悬置的侧边部923压弯。止转部922同理地完成折边处理。通过该方式可以实现蓝卡92的折边处理，且随后由负压吸头吸附蓝卡92并搬运到带盒91所处工位，再下移即可进一步将止转部922插入驱动轴孔911并使侧边部923遮挡在带盒91的外周。
5.但由于弯折形变的卡纸将逐渐恢复形变而外翻，就此完成蓝卡包装的方式将阻碍后续的装袋工作。


技术实现要素：

6.本发明的第一目的在于提供一种能实现将折边楔入带盒而避免蓝卡折边上翘，利于进行后续装袋工作且进一步保证对带盒限制效果的带盒定位装置。
7.本发明的第二目的在于提供一种能实现将折边楔入带盒而避免蓝卡折边上翘，利于进行后续装袋工作且进一步保证对带盒限制效果的带盒的卡纸包装系统。
8.本发明第一目的提供的带盒定位装置包括带盒定位机构，带盒定位机构上设有带盒放置位和带盒定位面，带盒定位面朝第一方向且朝带盒放置位设置；带盒定位装置还包括折边引导件；在第二方向上，折边引导件与带盒放置位相邻设置，折边引导件上朝向带盒放置位的一侧设有第一引导斜面，第一引导斜面的朝向与带盒定位面的朝向之间的第一夹角为锐角；在第一方向上，带盒定位面与折边引导件之间具有间隔而形成带盒进入位，带盒进入位与带盒放置位连通。
9.由上述方案可见，参见图5，带盒91的外周上还设置有一组用于对碳带进行限制的第一挡臂913和第二挡臂914，第一挡臂913和第二挡臂914沿带盒91的厚度方向延伸且相对设置，第一挡臂913和第二挡臂914之间形成断口915。本发明利用该断口915以及第二挡壁
914解决侧边部923的外翻问题。具体地，为消除侧边部923上翻而对后续装袋工作的影响，本发明的技术方案考虑将侧边部923从断口915处楔入第二挡臂914的内侧，第二挡臂914能阻止侧边部923恢复形变而外翻。为此，本发明在带盒定位装置上设置了折边引导件。当带盒放置在带盒放置位并被支承在带盒定位面之上，由于折边引导件与带盒定位面之间的间隔刚好与第二挡臂914的尺寸相符合，因此，第二挡臂可进入带盒进入位而引导件的延伸末端可伸入断口915处。因此，当完成折边处理的蓝卡被移送到折边引导件正对处并朝折边引导件移动，折边部在第一折边引导面的导向下逐渐到达偏摆并朝着引导件的延伸末端移动，最终折边部可从断口915楔入第二挡臂914的内侧。
10.进一步的方案是，带盒定位装置包括夹持机构，夹持机构包括第一夹持构件和第二夹持构件，在第二方向上，第一夹持构件和第二夹持构件分别位于带盒放置位的相对两侧，第一夹持构件和第二夹持构件中的至少一个可沿第二方向移动；第一夹持构件包括折边引导件。
11.由上可见，此设置下，折边引导件作为夹持机构的组成部分，当夹持机构进行对带盒的夹持时，折边引导件的延伸末端将同时进入带盒的断口，从而完成折边引导件与带盒之间的相对定位。
12.再进一步的方案是，带盒定位机构为运输机构，带盒定位面为运输承载面。
13.由上可见，带盒定位装置建立在运输机构上，例如，运输机构为带运输机构或链运输机构等挠性运输机构，此设置下，带盒在上一工位由运输机构进行移送，当带盒到达带盒放置位运输机构暂停，随后夹持机构启动。此设置下无须再将带盒从运输机构取出并放到另一定位装置后再进行蓝卡包装，不仅减少动作而加快包装节拍，减少装置还能降低生产投入。
14.再进一步的方案是，第二夹持构件还包括阻挡部件，阻挡部件可沿第二方向移动于解除位置与阻挡位置之间；处于阻挡位置的阻挡部件从运输机构的运输方向和/或运输方向的反方向阻挡带盒放置位。
15.由上可见，当带盒到达带盒放置位且运输机构停止，第一夹持构件和第二夹持构件的配合实现从第一方向对带盒定位，随后伸出的阻挡部件则能从第二方向上对带盒定位。因此，带盒能被稳定地限制在带盒放置位上，保证接下来蓝卡包装工作的稳定和有效进行。
16.进一步的方案是，折边引导件上设有避让槽，避让槽沿第一方向设置，避让槽的入口位于第一引导斜面。
17.由上可见，为加快生产节拍，卡装抓取机构和一次折边机构均设置在卡纸抓取装置上，能保证完成折边处理的同时能抓取卡纸并进行移送。比如，卡装抓取机构包括卡纸抓取位置以及朝向卡纸抓取位置设置的负压吸头，第一折边机构包括沿第一方向伸出的折边延伸臂。为此，设置避让槽用于避让折边延伸臂，同时，也能更流畅地完成折边部在折边延伸臂与第一引导面之间的交接。
18.本发明第二目的提供的带盒的卡纸包装系统包括卡纸折边装置和卡纸抓取装置；带盒的卡纸包装系统还包括如上述的带盒定位装置；卡纸抓取装置可移动于卡纸折边装置与带盒定位装置之间。
19.由上述方案可见，利用本发明的增设了折边引导件的带盒定位装置，当完成折边
处理的蓝卡被移送到折边引导件正对处并朝折边引导件移动，折边部在第一折边引导面的导向下逐渐到达偏摆并朝着引导件的延伸末端移动，最终折边部可从带盒断口楔入第二挡臂的内侧并位于第二挡臂与碳带之间，第二挡臂能阻止折边部恢复形变而外翻，而折边部还能提供摩擦力以阻止碳带滑动。
20.进一步的方案是，卡纸折边装置包括卡纸定位机构和二次折边机构；卡纸定位机构和二次折边机构沿第二方向相对设置，卡纸定位机构和二次折边机构中的至少一个可沿第二方向移动；卡纸定位机构包括朝第一方向的卡纸定位面，卡纸定位机构设有与二次折边机构相对的第二引导斜面，第二引导斜面的朝向与卡纸定位面的朝向之间的第二夹角为钝角，和/或，二次折边机构设有与卡纸定位机构相对的第三引导斜面，第三引导斜面的朝向与卡纸定位面的朝向之间的第三夹角为锐角。
21.由上可见，在完成卡纸的第一次折边处理后，在卡纸被移送到带盒放置位前，折边部未被限制，此时折边部同样会由于恢复形变而翘起，且折边部的翘起幅度不可控制，若折边部由于翘起而脱离了与第一引导斜面的配合位置，则无法完成折边部的楔入处理。为此，为解决折边部的翘起问题，在通过卡纸抓取装置完成第一次折边处理后，还通过卡纸折边装置进行二次折边处理，卡纸定位机构和二次折边机构的相对移动能迫使折边部的弯折程度加大，从而使折边部的弯折角度超过90度而到达约120度，此时，即使卡纸产生恢复形变，其最终状态下，折边部也不会产生外翻，或起码地，折边部不会外翻严重而脱离与第一引导斜面的配合位置，从而保证折边部楔入带盒的处理的成功率。
22.再进一步的方案是，卡纸定位机构与二次折边机构之间形成折边空间，折边空间的入口朝第一方向，第二引导斜面和/或第三引导斜面朝折边空间设置；卡纸定位机构和二次折边机构可相对靠近并使折边空间缩小。
23.由上可见，当卡纸放置在卡纸定位机构，待折弯的折边部则悬置在入口处，一次折边机构的折边延伸臂正对入口移动即可压弯折边部而完成折边部的一次弯折处理，且随后卡纸定位机构和二次折边机构相对靠近即可迫使折边部二次弯折。
24.更进一步的方案是，卡纸折边装置还包括护边机构；护边机构包括护边部件，护边部件在第二方向上的位置可调；在第二方向上，护边部件和卡纸定位机构分别设置在入口的相对两侧。
25.由上可见，放置在卡纸定位面上的卡纸需要被定位，护边部件能起一定的限位作用，而为提升卡纸定位机构的通用性，护边部件的可调设计使卡纸定位机构适合放置不同长度的卡纸。
26.进一步的方案是，第二引导斜面与卡纸定位面弯折相连。
27.由上可见，此设置下，由卡纸定位机构与二次折边机构进行二次折弯后的折边部与纸面部之间仅形成一处棱边，因而与带盒的棱边更匹配。
附图说明
28.图1为带式打印机打印耗材带盒的结构图。
29.图2为蓝卡未折边处理的结构图。
30.图3为蓝卡折边处理后的结构图。
31.图4为背景技术中对蓝卡进行折边处理的方法示意图。
32.图5为利用本发明将蓝卡包装到带盒后的视图。
33.图6为本发明带盒的卡纸包装系统实施例第一视角的结构图。
34.图7为本发明带盒的卡纸包装系统实施例第二视角的结构图。
35.图8为本发明带盒的卡纸包装系统实施例中卡纸抓取装置的结构图。
36.图9为本发明带盒的卡纸包装系统实施例中卡纸折边装置的结构图。
37.图10为本发明带盒的卡纸包装系统实施例中卡纸折边装置的剖视图。
38.图11为本发明带盒的卡纸包装系统实施例中卡纸折边装置的工作原理图。
39.图12为本发明带盒的卡纸包装系统实施例中带盒定位装置第一视角的结构图。
40.图13为本发明带盒的卡纸包装系统实施例中第一夹持构件的结构图。
41.图14为本发明带盒的卡纸包装系统实施例中带盒定位装置的工作状态图。
42.图15为本发明带盒的卡纸包装系统实施例中带盒定位装置的工作原理图。
具体实施方式
43.带盒的卡纸包装系统实施例
44.参见图6至图15，各附图中建立统一的空间直角坐标系，坐标系中x轴方向和y轴方向均为水平方向，z轴方向为竖向，其中，x轴方向为本发明的第二方向，z轴方向为本发明的第一方向，y轴方向为带盒定位装置3的运输方向。
45.参见图6和图7，本发明的带盒的卡纸包装系统主要包括卡纸叠放装置1、卡纸折边装置2、带盒定位装置3和卡纸抓取装置4，卡纸叠放装置1、卡纸折边装置2和带盒定位装置3沿x轴负向依次设置，卡纸叠放装置1具有用于叠放未折叠而平铺的多张蓝卡92的叠放工位10；卡纸折边装置2用于承载蓝卡92、对蓝卡92定位以及对蓝卡92进行二次折边处理，卡纸折边装置2具有卡纸折边工位20；带盒定位装置3用于输入带盒91、定位带盒91以及引导蓝卡92，带盒定位装置具有带盒包装工位30。卡纸抓取装置4具有沿x轴负向依次设置的第一抓取机构41和第二抓取机构42，第一抓取机构41包括负压吸头，第一抓取机构41可移动于叠放工位10和卡纸折边工位20之间从而将卡纸叠放装置1中的蓝卡92取出并放置到卡纸折边装置2上；第二抓取机构42除了包括负压吸头外还包括一次折边机构，第二抓取机构42可移动于卡纸折边工位20与带盒包装工位30之间，第二抓取机构42的一次折边机构可对卡纸折边装置2中的蓝卡完成一次折边处理，卡纸折边装置2对已经完成一次折边处理的蓝卡92继续进行二次折边处理，随后第二抓取机构42的负压吸头抓取蓝卡92并移动到带盒定位装置3处对带盒91进行蓝卡包装处理。
46.参见图7，卡纸抓取装置4具有沿x轴负向依次设置的第一抓取机构41和第二抓取机构42，第一抓取机构41和第二抓取机构42均位于卡纸抓取装置4的移动部419，卡纸抓取装置4还包括沿x轴方向设置的水平移动模块411以及沿z轴方向设置的竖向移动模块412，水平移动模块411、竖向移动模块412和卡纸抓取装置4的移动部419依次连接，因而使第一抓取机构41和第二抓取机构42具有沿x轴方向移动以及沿z轴方向移动的自由度。
47.再结合图8，第一抓取机构41与卡纸抓取装置4的移动部419相对固定；第二抓取机构42包括负压抓取组件43，负压抓取组件43通过弹簧组439沿z轴方向可弹性活动地安装在卡纸抓取装置4的移动部419上，负压抓取组件43包括朝z轴负向设置的负压吸头431，负压吸头431的下方为卡纸抓取位430。
48.一次折边机构包括第一折边延伸臂44和第二折边延伸臂45。第一折边延伸臂44与卡纸抓取装置4的移动部419固定连接，第二折边延伸臂45则与负压抓取组件43固定连接，第一折边延伸臂44和第二折边延伸臂45均沿z轴负向延伸至卡纸抓取位430的外周，第一折边延伸臂44朝向卡纸抓取位430的一侧具有利于引起蓝卡92弯折的斜面。结合图5，第二折边延伸臂45用于压弯蓝卡92并形成止转部922，随后伴随止转部922一同插入驱动轴孔911，因此，第二折边延伸臂45呈薄壁状，且第二折边延伸臂45的下端边缘倒圆处理。
49.进一步地，两个第一折边延伸臂44沿y轴方向有间隔设置，两个第一折边延伸臂44之间形成了避让二次折边机构的避让位440。x轴方向上，两个第一折边延伸臂44均位于卡纸抓取位430的一侧；y轴方向上，第二折边延伸臂45位于卡纸抓取位430的一侧。因此，当卡纸抓取装置4的移动部419整体沿z轴负向移动且当负压抓取组件43被阻挡，负压抓取组件43以及第二折边延伸臂45不再移动，弹簧组439收缩而第一折边延伸臂44继续移动。
50.参见图9和图10，卡纸折边装置2包括卡纸定位机构21、二次折边机构22和护边机构23。卡纸定位机构21包括一个承载部件210，承载部件210固定安装在卡纸折边装置2的主架体29上，承载部件210的上表面为承载面211，承载面211的朝向为z轴正向，承载面211为本发明的卡纸定位面，卡纸折边工位20形成于承载面211的上方。如图10所示，卡纸折边装置2的下侧设置有第二引导斜面212，第二引导斜面212与承载面211弯折相连，第二引导斜面212的朝向倾斜设置在x轴正向与z轴负向之间，第二引导斜面212的朝向与承载面211的朝向之间形成的第二夹角b为钝角。
51.参见图9和图10，二次折边机构22包括水平气缸24和推动部件220，水平气缸24固定安装在卡纸折边装置2的主架体29上，推动部件220连接在水平气缸24的活塞杆241的末端上，在水平气缸24的驱动下推动部件220可沿x轴方向移动。推动部件220上设置有第三引导斜面221，第三引导斜面221的朝向倾斜于x轴负向与z轴正向之间，第三引导斜面221的朝向与承载面211的朝向之间形成的第三夹角c为锐角。沿x轴方向，固定的承载部件210与可移动的推动部件220之间相对设置，承载部件210与推动部件220之间形成了折边空间200，折边空间200的入口201朝z轴正向，第二引导斜面212和第三引导斜面221均朝向折边空间200设置且分别位于折边空间200的相对两侧。当推动部件220沿逐渐靠近承载部件210的x轴负向移动时，折边空间200将逐渐缩小。
52.参见图9，护边机构23包括直线模块25和护边部件230，直线模块25固定安装在卡纸折边装置2的主架体29上，直线模块25具有可沿x轴方向移动调整的滑块251，护边部件230固定安装在滑块251上。护边部件230具有沿y轴方向延伸的臂部231，在x轴方向上，臂部231和承载部件210分别设置在折边空间200的入口201的相对两侧。参见图11，可根据需要进行折边处理的蓝卡92的尺寸调整护边部件230在x轴方向上的位置。
53.结合图4和图11，当平铺而未折弯的蓝卡92放置在承载面211之上，蓝卡92的一侧悬置于折边空间200的入口201处，正对入口201下落的第一折边延伸臂44即可将蓝卡92的一侧压弯并形成90度弯折的侧边部923，此时完成一次折边处理；随后，在无需抬起第一折边延伸臂44的状态下，推动部件220沿x轴负向移动，折边空间200逐渐缩小，第二引导斜面212和第三引导斜面221之间逐步逼近而引导侧边部923进一步折弯至大致120度，从而完成二次折边处理。
54.参见图12，带盒定位装置3基于带运输机构31设置。带盒定位装置3包括带运输机
构31、夹持机构和限位机构39，带运输机构31为本发明的带盒定位机构以及运输机构，带运输机构31主要包括沿y轴方向设置的运输带310，运输带310的运输承载面311作为带盒定位装置3的带盒定位面。带盒包装工位30设置在运输带310的下游段且位于两个运输带310的运输承载面311的上方，夹持机构和限位机构39均对应于带盒包装工位30设置，结合图14，限位机构39设置在两道运输带310之间，且限位机构39具有可升降的挡板，该挡板限制带盒91继续前进而保持在带盒包装工位30。
55.参见图12和图13，夹持机构包括在x轴方向上相对设置的第一夹持构件32和第二夹持构件35，且在x轴方向上，第一夹持构件32和第二夹持构件35分别设置在带盒包装工位30的相对两侧。相对于在x轴方向的定位作用而言，第一夹持构件32为活动夹持结构，第二夹持构件35为固定夹持结构，第一夹持构件32由气缸带动而可沿x轴方向移动于夹持位置和释放位置之间，夹持位置为在x轴负向上更靠近带盒包装工位30而第一夹持构件32可以夹持带盒91的位置，释放位置为第一夹持构件32在x轴负向上更远离带盒包装工位30而不夹持带盒91的位置。
56.第一夹持构件32包括夹块320和缓冲垫329，夹块320沿y轴方向延伸成长形，且沿y轴方向，夹块320包括依次设置的第一个夹持部321、折边引导件33和第二个夹持部321，夹持部321具有朝向x轴负向设置的夹持端，每个夹持端上均安装一个缓冲垫329，且在x轴负向上，两个夹持部321均凸出于折边引导件33。结合图13和图15，折边引导件33具有水平的下侧面和倾斜的上侧面，该上侧面为本发明的第一引导斜面331。沿x轴负向，第一引导斜面自上往下倾斜延伸，因而使折边引导件33的厚度沿x轴负向逐渐变小直至形成尖凸状的引导末端332。另外，折边引导件33上形成了两个避让槽34，两个避让槽34沿y轴方向有间隔设置，两个避让槽34均沿z轴方向延伸且入口位于第一引导斜面331上，另外，两个避让槽34还沿x轴负向敞口。
57.带盒包装工位30为本发明的带盒放置位，折边引导件33与带盒包装工位30相邻设置，第一引导斜面331位于折边引导件33上朝向带盒包装工位30的一侧，运输承载面311的朝向为z轴正向，第一引导斜面331的朝向与运输承载面311的朝向之间的第一夹角a为锐角。另外，从图15可以看出，当折边引导件33沿x轴方向移动至夹持带盒91的夹持位置时，在z轴方向上，运输承载面311与折边引导件33之间具有间隔而形成带盒进入位339，带盒进入位339与带盒包装工位30沿x轴方向连通。
58.参见图14，第二夹持构件35包括固定部件351和阻挡部件352，固定部件351固定安装在带运输机构31的侧边上，而阻挡部件352则可在气缸的驱动下沿x轴方向移动于解除位置与阻挡位置之间，当两个阻挡部件352处于阻挡位置，两个阻挡部件352均沿x轴方向延伸至运输承载面311的上方，其中一个阻挡部件352从带运输机构31的运输方向阻挡位于带盒包装工位30的带盒91，另一个阻挡部件352则从带运输机构31的运输方向的反方向阻挡位于带盒包装工位30的带盒91。
59.由于带盒定位装置3基于带运输机构31设置，带盒91在到达带盒包装工位30处于被流动运输的自由状态，因此，若需要在带运输机构31上直接进行蓝卡包装处理，则需要对带盒91在x轴方向以及y轴方向上进行定位。为此，本发明中的夹持机构除了通过第一夹持构件32和第二夹持构件35实现了对带盒91在x轴方向上的夹持定位，还通过第二夹持构件35上的两个阻挡部件352实现了对带盒91在y轴方向上的限制定位。
60.参见图15，当带盒91到达带盒包装工位30且被夹持定位后，折边引导件33的引导末端332沿x轴负向伸入带盒91外周处的断口915中，带盒91的第二挡臂可914则进入带盒进入位339中。此时，由于蓝卡92的侧边部923进行了二次折边处理，即使产生恢复形变，其最终状态下，侧边部923也不会产生外翻，或起码地，侧边部923不会外翻严重而脱离与带盒定位装置3的第一引导斜面331的配合位置。将蓝卡92沿z轴负向移送的过程中，侧边部923的下边缘与第一引导斜面331接触，且在第一引导斜面331的引导下，侧边部923的下边缘逐渐朝引导末端332滑移并进入断口915处，最终成功楔入第二挡臂914的内侧。因此，本发明不仅解决了侧边部923外翻而影响带盒装袋的技术问题，楔入第二挡臂914内侧的侧边部923还能提供摩擦力以阻止碳带滑动。
61.另外，参见图8，当然地，将负压抓取组件43与卡纸抓取装置4的移动部419相对固定设置，此设置下第一折边延伸臂44将以较长的长度设置在卡纸抓取位430的一侧，在将已经完成一次折边处理的蓝卡进行移送时也能限制蓝卡折边部的外翻。但，该情况下带盒定位装置3上需要设置较大深度的避让槽去避让第一折边延伸臂44，例如，结合图11所示，为保证有足够的避让位置避让第一折边延伸臂44，折边空间200具有足够的深度。而本发明中的带盒定位装置3基于带运输机构31设置，该前提下，避让位置的深度需求影响带运输机构31的内部结构甚至影响到带运输，因而具有更大的技术障碍。因此，相对地，本发明的卡纸折边装置2利用二次折边机构22对蓝卡92进行二次折边处理后，即使不采用较长的第一折边延伸臂44进行限制也不会产生严重外翻，因为消除了第一折边延伸臂44与带运输机构31之间的相互影响，此设置下无须再将带盒91从带运输机构31取出并放到另一定位装置后再进行蓝卡92包装，不仅减少动作而加快包装节拍，减少装置还能降低生产投入。
62.在其他实施例中，第一方向倾斜于竖向，第二方向倾斜于水平方向。
63.在其他实施例中，对于第二方向上的定位作用而言，第一夹持构件为固定结构，第二夹持构件为可移动结构。
64.在其他实施例中，带盒定位机构并非运输机构，例如，带盒定位机构包括承载台，承载台面为带盒定位面。
65.在其他实施例中，第二夹持构件不设置阻挡部件。
66.在其他实施例中，卡纸定位机构不设置第二引导斜面，或，二次折边机构不设置第三引导斜面。
67.最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。