一种锁口式纸盒的包装设备的制作方法

一种锁口式纸盒的包装设备
1.本发明涉及纸盒自动化包装生产线技术领域，具体为一种锁口式纸盒的包装设备。


背景技术：

2.生产厂家将纸盒生产出来之后，为方便节省存储空间，方便纸盒的远程运输等，纸盒一般处于压扁状态，即纸盒沿着相对的折痕压扁；在进入到市场后对物品进行包装前，需要将压扁状态的纸盒展开、锁口。图1所示为待锁口的纸盒模型，其包括上盖板91、下底板92、右端板93、左端板94；上盖板91与下底板92正对布置，右端板93与左端板94正对布置；上盖板91与右端板93之间、右端板93与下底板92之间、下底板92与左端板94之间、左端板94与上盖板91之间分别设置有横向折痕。
3.另外，上盖板91的前端边缘设置有上侧板95，上侧板95的前端边缘设置有插舌96，下底板92的前端边缘设置有下侧板97，下侧板97的前端边缘设置有折边98，右端板93的前端边缘设置有右摇盖99，左端板94的前端边缘设置有左摇盖910；上盖板91与上侧板95之间、上侧板95与插舌96之间、下底板92与下侧板97之间、下侧板97与折边98之间分别设置有横向折痕，左端板94与左摇盖910之间、右端板93与右摇盖99之间分别设置有竖向折痕；同时，下侧板97靠近下底板92一侧留有可容纳插舌96的空隙911。纸盒9后端的结构与前端一致。
4.对压扁的纸盒进行包装的处理工序为：先使得上盖板91与下底板92正对、右端板93与左端板94正对；然后将上侧板95与下侧板97向外翻折，留出足够的空间；向外翻折后，再将左摇盖910与右摇盖99向内翻折，并通过左、右摇盖99相互产生插接锁合，使封口更加牢固；左、右摇盖99锁合之后，再将下侧板97向上翻折，同时折边98向内翻折，使得折边98插入上盖板91的下面；然后再将上侧板95向下翻折，同时插舌96向内翻折，使得插舌96插入下侧板97的空隙911中。
5.在现有的技术中，纸盒的上述处理工序大多数还是通过人工方式来实现，工作效率低且人工成本高。市场上出现的纸盒的自动包装装置不能实现完全的自动化，且只能是针对某一尺寸的纸盒进行包装，不能适用不同尺寸的纸盒，对于不同尺寸的纸盒需要购买不同的纸盒包装装置，造成企业或个人投入的成本增高。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种锁口式纸盒的包装设备，以解决纸盒自动上料、包装的技术问题。
7.本发明的一种锁口式纸盒的包装设备是这样实现的：
8.一种锁口式纸盒的的包装设备，其特征在于：包括纸盒上料组件，所述纸盒上料组件包括：上料支架、位于所述上料支架x向前端的横板，所述横板上固定安装有上挡圈，所述上挡圈的下边缘低于所述横板；所述横板的下边沿还具有向外弯曲的导向条，所述上料支架的左右两侧具有用来挡住纸盒的侧挡圈；所述横板的前侧固定安装有向前翻折的弹簧压
片。
9.进一步地，所述纸盒上料组件还包括：位于所述横板前侧的纸盒吸盘机构，所述纸盒吸盘机构包括吸盘驱动气缸、位于所述吸盘驱动气缸伸缩端的吸盘以及上下相对设置的上托板和下托板。
10.进一步地，所述纸盒吸盘机构安装在纸盒翻转机构上，所述纸盒翻转机构包括第一旋转气缸，所述第一旋转气缸的输出端固定连接夹块，所述吸盘驱动气缸安装在所述夹块上。
11.进一步地，所述纸盒上料组件还包括：上料支架、固定在所述上料支架上的第一上料挡板、与所述第一上料挡板相互平行设置的第二上料挡板、以及位于所述第一上料挡板和所述第二上料挡板之间的推料板；推料板通过连接在磁耦合无杆气缸的输出端实现x向的前后移动。
12.进一步地，所述第二上料挡板设置在可相对上料支架y向移动的第一y向移动组件上。
13.进一步地，还包括x向输送线组件；所述x向输送线组件包括：平行设置的大同步带和小同步带，所述大同步带的无齿的外侧面上具有多个等距设置的第一挡块，所述小同步带的无齿的外侧面上具有多个等距设置的第二挡块，在所述大同步带和所述小同步带协调运动的过程中保持第一挡块与相邻的第二挡块之间的距离不变，通过将纸盒夹持在所述第一挡块和所述第二挡块之间实现向前的稳定传输。
14.进一步地，所述x向输送线组件安装在机架上，所述机架的上部固定有三条相互平行的运输底板，所述运输底板上具有用来容纳大同步带或所述小同步带的凹槽。
15.进一步地，还包括导向板组件，所述导向板组件包括：x向后端具有导向斜面的对中导板、用来将纸盒的上侧板向上翻折的上导板和用来将纸盒的下侧板向下翻折的下导板。
16.进一步地，还包括物料上料组件，所述物料上料组件包括：设置在x向输送线组件一侧的导料槽、位于x向输送线组件另一侧的挡料板以及用来挡住左摇盖和右摇盖的翻板机构。
17.更进一步地，所述翻板机构包括第二旋转气缸以及安装在第二旋转气缸输出轴上的翻板，当纸盒到达上料工位后，前后两侧的翻板机构的第二旋转气缸旋转带动翻板转动，翻板在左摇盖和右摇盖的内侧挡住摇盖。
18.相对于现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：
19.1、被压扁的纸盒被上挡圈挡住，同时位于下部的上侧板或下侧板被侧挡圈挡住实现纸盒的逐个上料；并通过向外弯曲的导向条和向前翻折的弹簧压片在纸盒被吸盘吸住时，将纸盒缓慢变成方形。
20.2、纸盒吸盘机构将纸盒吸出成被撑开状态的同时，将纸盒拉入上托板和下托板之间，并通过纸盒翻转机构将纸盒翻转90
°
到x向输送线组件上。
21.3、在大同步带和小同步带协调运动的过程中可以保持第一挡块与相邻的第二挡块之间的距离不变，通过将纸盒夹持在第一挡块和第二挡块之间实现向前的稳定传输。可以通过改变大同步带和小同步带的速度，调节第一挡块与相邻的第二挡块之间的距离，以适应不同尺寸的纸盒的包装输送。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
23.图1示出了本发明实施例的锁口式纸盒结构图；
24.图2示出了本发明实施例的锁口式纸盒的包装设备的整体结构图；
25.图3示出了本发明实施例的纸盒上料组件结构图；
26.图4示出了本发明实施例的纸盒上料组件的部分结构图；
27.图5示出了本发明实施例的x向输送线组件结构图；
28.图6示出了本发明实施例的物料上料组件和导向板组件部分结构图；
29.图7示出了本发明实施例的物料上料组件结构图；
30.图8示出了本发明实施例的导板翻折组件结构图；
31.图9示出了本发明实施例的其中一个摇盖锁合组件结构图；
32.图10示出了摇盖锁合组件在机架上的装配状态图；
33.图11示出了侧板翻折组件结构图。
34.图中：1、机架，11、尺寸调节架，12、第二y向移动副组件，2、纸盒上料组件，21、上料支架，22、第一上料挡板，23、第二上料挡板，24、推料板，25、磁耦合无杆气缸，26、第一y向移动组件，27、横板，28、上挡圈，29、导向条，210、侧挡圈，211、第一z向移动副，212、弹簧压片，213、吸盘驱动气缸，214、吸盘，215、上托板，216、下托板，217、第一旋转气缸，218、夹块，219、第二z向移动副组件，3、x向输送线组件，31、大同步带，32、小同步带，33、第一挡块，34、第二挡块，35、第一驱动电机，36、第二驱动电机，37、运输底板，4、导向板组件，41、对中导板，42、上导板，43、下导板，44、第三z向移动副组件，5、物料上料组件，51、导料槽，52、挡料板，53、第二旋转气缸，54、翻板，55、第三y向移动副组件，56、第一x向移动副组件，6、导板翻折组件，61、上翻边导板，62、下翻边导板，63、第四y向移动副组件，64、第四z向移动副组件，65、导向限位板，7、摇盖锁合组件，71、旋转锁合组件，711、第六y向移动副组件，712、锁合电机，713、转杆，714、锁合杆，72、摇盖推入组件，721、第一斜向移动副组件，722、摇盖推杆，7221、弧形部，8、侧板翻折组件，81、连接板，82、水平插板，83、连杆，84、翻折板，85、翻转推杆，86、第五z向移动副组件，87、第七y向移动副组件，9、纸盒，91、上盖板，92、下底板，93、右端板，94、左端板，95、上侧板，96、插舌，97、下侧板，98、折边，99、右摇盖，910、左摇盖，911、空隙，13、下料组件。
具体实施方式
35.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
36.参见图1，本发明实施例中的锁口式纸盒包括四周的上盖板91、下底板92、左端板94和右端板93；以及用来封口的上侧板95、下侧板97、左摇盖910和右摇盖99，其中上侧板95上具有插舌96，下侧板97上具有折边98和空隙911。
37.结合图2-如11，本发明实施例提供了一种锁口式纸盒的包装设备，包括：机架1、纸盒上料组件2和贯穿在所述机架1的x轴上的x向输送线组件3。
38.结合图2-图4，纸盒上料组件2包括：上料支架21、固定在所述上料支架21上的第一上料挡板22、与所述第一上料挡板22相互平行设置的第二上料挡板23、以及位于所述第一
上料挡板22和所述第二上料挡板23之间的推料板24。推料板24通过连接在磁耦合无杆气缸25的输出端实现x向的前后移动。将压扁状态下的纸盒9放在推料板24的前端，压扁状态的纸盒9位于第一上料挡板22和第二上料挡板23之间，通过磁耦合无杆气缸25推动推料板24前进实现依次向前推动压扁状态下的纸盒9，为了能够适应不同尺寸的纸盒9的上料，第二上料挡板23设置在可相对上料支架21y向移动的第一y向移动组件26上，第一y向移动组件26采用丝杠螺母副移动组件，第二上料挡板23的两端通过导杆滑块实现y向移动的导向。
39.纸盒上料组件2还包括：位于上料支架21x向前端的横板27，横板27上固定安装有上挡圈28，本实施例中上挡圈28有两个，上挡圈28的下边缘低于横板27；横板27的下边沿还具有向外弯曲的导向条29，上料支架21的左右两侧具有用来挡住纸盒9的侧挡圈210。
40.当被压扁的纸盒9运动到上料支架21的前端时，被上挡圈28挡住，位于下部的上侧板95或下侧板97被侧挡圈210挡住，具体的一般是挡住纸盒9的折边98。为了能够适应不同尺寸的纸盒9，将横板27安装在可上下移动的第一z向移动副211上，第一z向移动副211采用丝杠螺母副移动组件。横板27的前侧固定安装有向前翻折的弹簧压片212。
41.纸盒上料组件2还包括位于横板27前侧的纸盒吸盘机构，所述纸盒吸盘机构用来将纸盒9从压扁状态整理成四方撑开状态，纸盒吸盘机构包括吸盘驱动气缸213、位于吸盘驱动气缸213伸缩端的吸盘214以及上下相对设置的上托板215和下托板216；本实施例中吸盘214为两个。
42.具体地，当吸盘214吸住如图3中纸盒9的位于前侧的面后，吸盘驱动气缸213回缩，压扁的纸盒9的在弹簧压片212和导向条29的导向作用下逐渐被撑开，随之吸盘驱动气缸213继续回缩，被撑开的纸盒9被拉入上托板215和下托板216之间。
43.纸盒吸盘机构安装在纸盒翻转机构上，纸盒翻转机构包括第一旋转气缸217，第一旋转气缸217的输出端固定连接夹块218，吸盘驱动气缸213安装在夹块218上，为了适应不同尺寸的纸盒9，下托板216安装在可上下移动的第二z向移动副组件219上，第二z向移动副组件219采用丝杠螺母副移动组件，第二z向移动副组件219固定连接在夹块218上。
44.纸盒上料组件2的工作过程为：磁耦合无杆气缸25推动推料板24前进实现依次向前推动压扁状态下的纸盒9，当压扁状态的纸盒9运动到上料支架21的最前端时被上挡圈28和侧挡圈210阻挡，此时通过纸盒吸盘机构吸住纸盒9向前运动，压扁状态的纸盒9在弹簧压片212和导向条29的导向作用下逐渐被撑开，慢慢进入到上托板215和下托板216之间，完全进入到上托板215和下托板216内后，第一旋转气缸217转动，带动纸盒9向下翻转90
°
后，将撑开的纸盒9放在x向输送线组件3上。
45.上料支架21的前端对接有机架1，机架1上依次设置用来纸盒9包装的工位，通过x向输送线组件3将纸盒9依次送到不同的工位，为了适应不同尺寸的纸盒9的包装，在x向输送线组件3的一侧设置可左右移动的尺寸调节架11，尺寸调节架11通过安装在机架1上的第二y向移动副组件12驱动。
46.参见图5，x向输送线组件3包括：平行设置的大同步带31和小同步带32，大同步带31的无齿的外侧面上具有多个等距设置的第一挡块33，小同步带32的无齿的外侧面上具有多个等距设置的第二挡块34，在大同步带31和小同步带32协调运动的过程中可以保持第一挡块33与相邻的第二挡块34之间的距离不变，通过将纸盒9夹持在第一挡块33和第二挡块34之间实现向前的稳定传输。另外可以通过改变大同步带31和小同步带32的速度，调节第
一挡块33与相邻的第二挡块34之间的距离，以适应不同尺寸的纸盒9。
47.本实施例中大同步带31为两条，小同步带32为一条，小同步带32设置在两条大同步带31之间，大同步带31和小同步带32分别通过位于机架1端部的第一驱动电机35和第二驱动电机36驱动。
48.由于大同步带31和小同步带32都比较长，为了保持运输的稳定性，机架1的上部固定有三条相互平行的运输底板37，运输底板37上具有用来容纳大同步带31或小同步带32的凹槽，对大同步带31或者小同步带32起到一个支撑作用，防止同步带受到纸盒9以及纸盒9内的物品的压力后发生变形，导致纸盒9不能准确到达每个工位。
49.第一旋转气缸217逆时针旋转90
°
将纸盒9准确放在第一挡块33和第二挡块34之间，待纸盒9下落被第一挡块33和第二挡块34固定后，第一旋转气缸217顺时针旋转90
°
，准备下一个纸盒9的撑开工作。
50.参见图2，x向输送线组件3上从左到右依次设置有：导向板组件4、物料上料组件5、导板翻折组件6、摇盖锁合组件7、侧板翻折组件8以及下料组件13。
51.参见图6，导向板组件4分为左右对称设置的两个，其中一个导向板组件4设置在机架1上，另一个导向板组件4设置在尺寸调节架11上。导向板组件4包括：x向后端具有导向斜面的对中导板41、用来将纸盒9的上侧板95向上翻折的上导板42和用来将纸盒9的下侧板97向下翻折的下导板43；其中下导板43固定安装在所述机架1或尺寸调节架11上，所述上导板42通过安装在所述机架1或者尺寸调节架11上的第三z向移动副组件44调节其高度，第三z向移动副组件44为丝杠螺母副移动组件。
52.具体地，纸盒9在向前运动的过程中，通过对中导板41的导向斜面将纸盒9逐渐导向到x向输送线的中间位置，上导板42和下导板43分别通过前面的斜角逐渐插入到上侧板95的下面和下侧板97的上面，上导板42将上侧板95挡在其上面，下导板43将下侧板97挡在其下面，以免影响物料装入到纸盒9中。
53.参见图6和图7，物料上料组件5包括：设置在x向输送线组件3一侧的导料槽51、位于x向输送线组件3另一侧的挡料板52以及用来挡住左摇盖910和右摇盖99的翻板机构，所述翻板机构包括第二旋转气缸53以及安装在第二旋转气缸53输出轴上的翻板54，当纸盒9到达上料工位后，前后两侧的翻板机构的第二旋转气缸53旋转带动翻板54转动，翻板54在左摇盖910和右摇盖99的内侧挡住摇盖，以免影响物料装入到纸盒9中。
54.挡料板52通过第三y向移动副组件55驱动进入纸盒9内，阻挡物料，以免物料装入过位。第三y向移动副组件55为丝杠螺母副移动组件或者伸缩气缸。
55.为了适应纸盒9的宽度一侧的翻板机构设置在机架1上，另一侧的翻板机构设置在可沿机架1前后移动的第一x向移动副组件56上，参见图1，第一x向移动副组件56为丝杠螺母副组件。
56.物料从导料槽51内被装入纸盒9内，纸盒9的另一侧通过挡料板52阻挡。
57.本实施例中，导料槽51设置在机架1上，第三y向移动副组件55和挡料板52设置在尺寸调节架11上。
58.参见图8、导板翻折组件6具有两个，分别相对设置在x向输送线组件3的左右两侧，其中一个导板翻折机构设置在机架1上，另一个导板翻折组件6设置在尺寸调节架11上，所述导板翻折组件包括：上下对称设置的上翻边导板61和下翻边导板62，所述上翻边导板61
通过设置在第四y向移动副组件63上实现左右位置调节，所述下翻边导板62通过设置在第五y向移动副组件上实现左右位置调节，通过第四y向移动副组件63调节两侧的上翻边导板61之间的距离以适应不同长度的纸盒9，其中上翻边导板61通过第四z向移动副组件64调整与下翻边导板62之间的距离以适应不同高度的纸盒9。第四z向移动副组件64为丝杠螺母副移动组件。
59.上翻边导板61的后端与上导板42的前端对接，上翻边导板61的后端为水平斜坡逐渐导向成竖向斜坡的形态，上翻边导板61的内侧固定有导向限位板65，所述导向限位板65与上翻边导板61之间具有使上侧板95通过的缝隙。通过导向限位板65保持上侧板95为竖向状态。下翻边导板62与上翻边导板61的结构相同，且对称设置，同样通过导向限位板65保持下侧板97的竖向状态。
60.参见图9和图10，摇盖锁合组件7包括位于中间的旋转锁合组件71和分别位于所述旋转锁合组件71两侧的摇盖推入组件72，所述摇盖推入组件72包括：第一斜向移动副组件721、安装在所述第一斜向移动副组件721上输出端的摇盖推杆722，所述摇盖推杆722的末端具有向外侧弯曲的弧形部7221；左右两侧的摇盖推入组件72相对于中间的旋转锁合组件71镜像设置。所述旋转锁合组件71包括第六y向移动副组件711、安装在所述第六y向移动副组件711输出端的锁合电机712、安装在所述锁合电机712输出轴上的转杆713以及设置在所述转杆713的末端且与且垂直设置的锁合杆714。初始状态下，锁合杆714并非水平设置，而是具有一定的倾斜角度，使得锁合杆714的一端嵌入到左摇盖910的卡口内，另一端嵌入到右摇盖99的卡口内。第一斜向移动副组件721和第一斜向移动副组件721均采用丝杠螺母副。
61.具体的摇盖锁合动作为：两摇盖推入组件72的第一斜向移动副组件721同时推动摇盖推杆722向摇盖向中间运动，同时第六y向移动副组件711带动锁合电机712向中间运动，使锁合杆714的两端分别位于摇盖的卡口内，当左摇盖910和右摇盖99被推送到位后，锁合电机712带动锁合杆714转动一个小角度，使左摇盖910和右摇盖99锁合在一起。
62.为了能够适应不同的纸盒9，摇盖推入组件72和旋转锁合组件71均可设置在可z向移动的移动副组件上。
63.结合图2和图11，侧板翻折组件8分为用来翻折上侧板95的上侧板翻折组件和用来翻折下侧板97的下侧板翻折组件；侧板翻折组件8安装在机架1上，侧板翻折组件8包括：连接板81、固定安装在所述连接板81上端或下端的水平插板82、转动连接在所述连接板81前端的连杆83、固定连接在所述连杆83上的翻折板84以及翻转推杆85，所述翻转推杆85的伸缩端通过销轴与所述连杆83的一端转动连接；所述连杆83的中部与所述连接板81转动连接，所述连杆83的另一端固定连接翻折板84。连接板81通过第五z向移动副组件86实现上下调节，通过第七y向移动副组件87实现左右调节，以适应不同的尺寸的纸盒9。
64.其中下侧板翻折组件的水平插板82位于连接板81的上端，用来带动折边98插入到两摇盖与上盖板91之间的间隙中，上侧板翻折组件的水平插板82位于连接板81的下端，用来带动插舌96插入两摇盖与下底板92之间的间隙。
65.侧板翻折组件8的具体工作过程为：
66.首先，下侧板翻折组件的翻转推杆85伸长状态下，翻折板84的上端远离下侧板97，翻折板84倾斜且位于下侧板97的下方，当需要翻折下侧板97时，翻转推杆85缩回，翻折板84
推动下侧板97向上翻折，并同时通过第七y向移动副组件87推动水平插板82和翻折板84靠近纸盒9运动，通过水平插板82将折边98带入两摇盖与上盖板91之间的间隙中。
67.纸盒9继续向前运动，当运动到上侧板翻折组件时，上侧板翻折组件的翻转推杆85处于伸长状态，翻折板84位于上侧板95的上方，当需要翻折上侧板95时，翻转推杆85缩回，翻折板84推动上侧板95向下翻折，并同时通过第七y向移动副组件87推动水平插板82和翻折板84靠近纸盒9运动，通过水平插板82将插舌96带入空隙911中。
68.最后，包装锁合好的纸盒9通过x向输送线组件3继续向前运动，经过下料组件13完成下料。
69.以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，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。
70.在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
71.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
72.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
73.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
74.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。