一种粘锁成箱锁扣及其纸箱成箱方法与流程

本发明涉及纸箱以及包装箱领域，尤其纸箱以及包装箱的锁扣、固结件，具体涉及一种粘锁成箱锁扣及其纸箱成箱方法。

背景技术：

纸箱包装广泛用于各个行业，其具有环保、可回收、重量轻、可折叠、运输成本低、可实现精美印刷等优点；相对主要其他包装种类(塑料，木头)成本低、生产效率高、原料充足。基于上述优点，纸箱包装将在未来的几十年内具有不可替代性。目前全球冰箱、洗衣机、柜式空调等白色家电、家用地板等行业基本全部采用纸箱作为外包装。

目前纸箱行业对于纸箱成箱基本常用、可高效率大量生产的方式一般有打钉(订箱)、粘箱两种方式。但是在实际生产、使用实践中这两种成箱方式存在着不可避免的缺陷：

(1)打钉：镀铜或镀锌的纸箱打钉用的扁丝易生锈、影响产品品牌形象；进入家庭后对小朋友存在潜在安全隐患；订口锋利存在划伤所包装产品外观漆面的较大风险，目前解决的方案是在订口部分人工贴单面胶，但改善效果并不明显，而且存在不美观、成本高、效率十分低的显著弊端，实施需要人工钻入箱内进行施工，操作繁琐。

(2)粘箱：只是瓦楞板的面纸和面纸的粘连，不能实现整个瓦楞板每层瓦楞、夹心的交结固定，存在纸箱包装沾口处开裂的风险，所以粘箱的方式在大中型纸箱成箱上较少被使用，即使使用也存在胶带或粘结剂的浪费，不仅造成污染也不美观，实施需要人工钻入箱内进行施工，操作繁琐。

因为存在上述缺陷，本领域也做出了一些改进(如下述专利技术)，但也因为技术不成熟存在较大问题：

(3)专利文件CN103204302A及其同日实用CN203283573U设计了一种子母扣件，包括呈板状的其上制有尖齿的带齿介子、扣筒、锅形内齿介子、扣钉及扣板，其原理上也是采用子母扣结构来完成包装箱体的连接；专利文件CN101966881A及其同日实用CN201784863U设计了一种子母扣件，包括螺母、六角螺杆、带齿介子、卡簧介子以及锅形介子，其原理上是采用螺杆螺母配合介子结构进行包装箱体的连接。然而，基于上述技术的产品至今未能推广并大规模利用，因为其存在根本上的设计缺陷，并不适合纸箱以及包装箱领域，具体如下：

(1)采用扣筒和扣钉的连接方式，因为扣筒以及扣钉均为轮廓光滑的圆柱形外表面，其在固定至纸箱后，无法与瓦楞结构形成紧密连接，在运输或者其他有震动的状态下很容易发生松脱；

(2)采用介子+扣板并额外设置锅形内齿介子才能构成锁扣，其形状以及材料导致开模成本和生产成本极高，而锁扣结构是应用于包装箱领域，需要极大压缩成本，因此上述设计存在结构复杂，成本过高的问题；

(3)介子的底板以及扣板的底板均采用了侧面为平直面的设计，在装配后的运输过程中，包装箱之间的摩擦以及包装箱和地面等之间的摩擦必然导致扣板被碰撞从而脱落，而位于箱内的介子此时与原来的钉子固定没有区别，平直面形成的刃面仍然会划伤内装物的表面；

(4)介子上设置尖齿结构，其在多个角度形成刃面，结合上述问题(1)和(3)，在震动或者碰撞过程中，刃面必然切割纸箱或者瓦楞结构，导致介子的脱落；

(5)最终卡扣采用凸沿和壁筒条进行卡扣，一次固结很难再松脱导致无法重复使用，并且在扣筒和扣钉上设计上述凸沿和壁筒条本身在开模和生产时也成本过高，无法重复利用更是导致浪费。

技术实现要素：

针对以上现有技术问题，本发明的目的在于提供一种粘锁成箱锁扣及其纸箱成箱方法，不仅解决打钉、粘箱两种方式在纸箱成箱上的显著弊端，还在锁扣领域对现有技术存在的大量问题一并解决。具体技术方案如下：

一种粘锁成箱锁扣，包括母扣以及子扣，其中，所述母扣包括旋入结构，至少一个锁止钉以及底板，所述旋入结构设置于底板上并用于容纳子扣的螺旋刀片，所述锁止钉设置于底板上；所述子扣包括螺旋刀片以及底板，所述螺旋刀片设置于底板上并用于旋入母扣的旋入结构从而实现该母扣和子扣的扣接。

进一步地，所述母扣的底板设置旋入结构的表面为第一圆形平面，所述旋入结构设置于该第一圆形平面的中心位置，所述锁止钉设置于该第一圆形平面上，所述子扣的底板设置螺旋刀片的表面为第二圆形平面，所述螺旋刀片设置于该第二圆形平面的中心位置。

进一步地，所述锁止钉为三个，其绕所述第一圆形平面的圆心均匀布置，每一锁止钉之间角度为120度；和/或，所述锁止钉包括钉头，钉身以及基部，所述钉头下方连接所述钉身且钉头下端面大于钉身的上端面，所述钉身下方连接所述基部，所述基部固定在第一圆形平面上。

进一步地，所述旋入结构轮廓为圆柱形，结构为弹簧状螺旋结构；和/或，所述旋入结构包括螺旋顶部结构，螺旋中部结构，螺旋基部结构以及螺旋中空结构，所述螺旋顶部结构为形成于旋入结构顶部的尖端，所述螺旋中部结构位于螺旋顶部结构和螺旋基部结构之间，所述螺旋基部结构连接在螺旋中部结构和第一圆形平面之间，所述螺旋中空结构为形成于螺旋顶部结构，螺旋中部结构以及螺旋基部结构所构成的螺旋结构中间的中空结构；和/或，所述旋入结构还包括中央底部凸起，其设置于旋入结构中央的第一圆形平面上。

进一步地，所述母扣的底板包括设置旋入结构的第一圆形平面，与第一圆形平面相对的第一底面以及形成于第一圆形平面和第一底面周缘的第一弧形侧面，所述第一底面的面积小于第一圆形平面。

进一步地，所述螺旋刀片轮廓为锥尖向外的圆锥形；和/或，所述螺旋刀片包括尖部，刀片以及基座，所述尖部形成于螺旋刀片顶部，所述刀片从尖部向下周延螺旋延伸，所述基座连接在刀片和第二圆形平面之间；和/或，所述螺旋刀片还包括刀片末端以及多层刀片，所述刀片末端为刀片从尖部向下周延螺旋延伸的终端，其形成于基座的外表面上，所述多层刀片具有至少两层刀刃，其形成于刀片的部分或者全部。

进一步地，所述子扣的底板包括设置螺旋刀片的第二圆形平面，与第二圆形平面相对的第二底面以及形成于第二圆形平面和第二底面周缘的第二弧形侧面，所述第二底面的面积小于第二圆形平面；和/或，所述第二底面中央设有内六角钻孔或带“一”字内六角钻孔。

进一步地，母扣以及子扣采用工程塑料材质或玻璃纤维增强尼龙PA66-GF30。

一种纸箱成箱方法，采用上述的粘锁成箱锁扣，包括如下步骤：

(1)粘口纸板做母扣穿入孔打眼处理；

(2)于母扣穿入孔处安装母扣；

(3)对应母扣位置从对向装配旋入子扣；

(4)完成纸箱粘锁成箱。

进一步包括步骤：对需要固结的纸板之间进行胶粘。

对需要固结的纸板之间进行胶粘包括如下步骤：

a.对粘口做增加多层吃胶孔处理；

b.破坏粘口纸板原有物理指标压破处理；

c.对需要固结的纸板之间喷和/或涂胶黏剂；

d.粘合纸板。

所述步骤a在步骤(1)之前，在纸箱印刷时与纸箱印刷同步完成，根据纸箱大小、被包装物质量、耐破要求在粘口上做多层吃胶孔打孔处理；和/或，

所述步骤b在在步骤(1)之前，在纸箱印刷时与纸箱印刷同步完成，其在印刷机圆模组模具上加置压纸轮，破坏掉纸板较强的弹力；和/或，

所述步骤(1)在纸箱印刷时与纸箱印刷同步完成，其在印刷机圆模组模具上加置打孔模具单元进行打眼；和/或，

所述步骤c和d在在步骤(1)之后进行，用胶量满足完全渗入粘口的多层吃胶孔，且胶水满足3秒速干；和/或，

所述步骤(2)中，安装锁止钉，且母扣总高度低于所需固结的两个纸板厚度之和1-2毫米；和/或，

所述步骤(3)中，子扣的螺旋刀片直径大于母扣的旋入部分，采用电钻的内六角扳手完成装配旋入。

与目前现有技术相比，本发明解决了目前纸箱打钉成箱、粘箱两种成箱方法的弊端，解决了美观、磨损被包装产品划伤等问题，安装方便，锁扣牢固，提高了生产效率300％以上，相比于现有锁扣领域的技术降低生产成本90％以上。具体来说：

(1)根据包装箱的瓦楞结构特点，采用螺旋刀片和旋入结构的旋转结合从而实现该母扣和子扣的扣接，不仅螺旋刀片和旋入结构本身均为螺旋结构可以多层卡扣，而且螺旋刀片在旋入过程中可以切入多层瓦楞，其本身和纸板之间也牢固结合，最终使子扣、母扣以及纸板完全结合为一体，不会松动或者松脱；

(2)采用锁止钉结构，其不仅可以使母扣固定至纸板并进行定位，还可以在安装子扣使避免面母扣随动产生位移或旋转，确保了子母扣的牢固连接；并且锁止钉钉头下方连接钉身且钉头下端面大于钉身的上端面，可以在其刺入瓦楞结构后即完成卡扣，不会因为自重或者震动产生位移，更重要的是钉身不会存在任何刃面，避免了在旋转装配时切割纸板造成损坏；

(3)弹簧状螺旋结构与锥尖向外的圆锥形旋转结合后是在螺旋结构的多层旋棱与锥棱层层卡扣密实结合，并且最终由中央底部凸起受迫压入瓦楞进一步完成锁定；

(4)母扣底板以及子扣底板的侧面周缘均采用了弧形设计，该弧形使子扣，母扣与纸箱之间平滑连接几乎形成一个平面，避免了运输或者震动过程中，外部被摩擦或碰撞而发送松脱，内部也因为平滑的表面避免了划伤被包装物；

(5)经过大量实验后确定采用玻璃纤维增强尼龙PA66-GF30，其不仅强度适用于瓦楞结构，并且使用该材料所得成品硬度不会过度切割纸箱导致固结不牢固，更为重要的是其在高温(75度)和低温(-45度)时不会被软化或脆化，始终保持牢固扣接；

(6)采用螺旋刀片和旋入结构的旋转结合从而实现该母扣和子扣的扣接，因为采用的为螺旋结构，配合子扣背面中央设有的内六角钻孔或带“一”字内六角钻孔，可以在包装箱使用完毕后，轻松逆向旋转进行拆卸，可以重复利用，避免了浪费；

(7)本发明采用两个简单构件即可完成扣接，不仅针对包装箱的材质特点进行设计，而且开模制造容易(较背景技术中的技术开模成本降低90％以上)，并且采用尼龙材质，成本低(较背景技术中的技术开模成本降低70％以上)；

(8)粘口纸板做母扣穿入孔打眼处理这一关键的耗费人力成本的工序在纸板生产(印刷)的过程中就已完成，在印刷机圆模组模具上加置打孔模具单元进行打眼，实现了自动化并且可任意调整位置和数量，避免了后期人工钻入纸箱进行操作施工，节约大量成本；

(9)对粘口做增加多层吃胶孔处理、破坏粘口纸板原有物理指标压破处理两个步骤也在印刷过程完成，不仅在打眼之前完成了纸板预处理，而且避免了后期人工处理；

(10)对粘口做增加多层吃胶孔处理，使胶水能吃透整个纸板，粘合的就不仅仅是两块纸板的量产面纸，而是整个的两块纸板，胶粘比仅仅进行面纸连接更加牢固；

(11)破坏粘口纸板原有物理指标压破处理使得粘口处纸板物理性质改变，弹性降低，解决相对因弹力而分离的技术难题。

附图说明

图1为本发明子母扣进行扣合的整体视图；

图2为母扣的侧视图；

图3为母扣的斜视图；

图4为母扣的侧面安装侧视图；

图5为母扣的俯视图；

图6为母扣的侧面安装侧视图；

图7为母扣的仰视图；

图8为母扣的向下安装侧视图；

图9为锁止钉的侧视图；

图10为子扣的侧视图；

图11为子扣的斜视图；

图12为子扣的侧面安装侧视图；

图13为子扣的俯视图；

图14为子扣的侧面安装侧视图；

图15为子扣的仰视图；

图16为子扣的向上安装侧视图；

图17为子母扣安装至双层纸板的示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

实施例一

在一个纸箱单片成箱的优选实施例中，可以采用如下方式：对粘口做增加多层吃胶孔处理、破坏粘口纸板原有物理指标压破处理、粘口纸板做防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣穿入孔打眼处理、机械粘箱成箱、安装防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣、电钻装配旋入防被包装物划伤粘锁成箱锁扣带刀片子扣、完成纸箱粘锁成箱。具体地：

对粘口做增加多层吃胶孔处理：根据纸箱大小、被包装物质量、耐破要求在粘口上做多层吃胶孔打孔处理(与印刷同步完成)；

在破坏粘口纸板原有物理指标压破处理(与印刷同步完成)：在印刷机圆模组模具上加置压纸轮，破坏掉纸板较强的弹力；

粘口纸板做防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣穿入孔打眼处理(与印刷同步完成)：在印刷机圆模组模具上加置打孔模具单元，孔直径小于防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母防摩单元不少于4毫米。

机械粘箱成箱：根据不同需求，采用满足不同高、低温技术要求的胶水；用胶量以满足完全渗入粘口的多层吃胶孔即可；胶水满足3秒速干。

安装防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣：安装防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣的设计有纸板固定防旋转锁止钉，锁止钉直径不大于1毫米。粘锁成箱锁扣采用工程塑料材质(玻璃纤维增强尼龙PA66-GF30)，具有成本低，韧性强，强度大，环保，耐高温等优势特点。根据不同纸板厚度，防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母低于两个纸板厚度之和1-2毫米，以便充分锁紧两个纸板。

电钻装配旋入防被包装物划伤粘锁成箱锁扣带刀片子扣：防被包装物划伤粘锁成箱锁扣带刀片子扣的螺旋刀片直径大于防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣刀片旋入部分，这个设计发明使得刀片在旋入母扣的同时切入纸板多层瓦楞，最大限度得增加了结合的紧密性，最大限度的提高了纸箱的耐破性坚固性。而且不借助工具不易脱离，最大限度得降低了接触家庭时对于未成年人的意外伤害。由电钻的内六角扳手完成。极大得提高了粘锁成箱的生产效率。

实施例二

参照图1，一种粘锁成箱锁扣，包括母扣1以及子扣2，其中，母扣1包括旋入结构3，至少一个锁止钉4以及底板5，旋入结构3设置于底板5上并用于容纳子扣2的螺旋刀片6，锁止钉4设置于底板5上；子扣2包括螺旋刀片6以及底板7，螺旋刀片6设置于底板7上并用于旋入母扣1的旋入结构3从而实现该母扣1和子扣2的扣接。

参见图2-图8以及图10-图16，母扣1的底板5设置旋入结构3的表面为第一圆形平面53，旋入结构3设置于该第一圆形平面53的中心位置，锁止钉4设置于该第一圆形平面53上，子扣2的底板7设置螺旋刀片6的表面为第二圆形平面73，螺旋刀片6设置于该第二圆形平面73的中心位置。锁止钉4为三个，其绕第一圆形平面53的圆心均匀布置，每一锁止钉4之间角度为120度。

参见图9，锁止钉4包括钉头41，钉身42以及基部43，钉头41下方连接钉身42且钉头下端面大于钉身42的上端面，钉身42下方连接基部43，基部43固定在第一圆形平面53上。

参见图2-图8，旋入结构3轮廓为圆柱形，结构为弹簧状螺旋结构；旋入结构3包括螺旋顶部结构31，螺旋中部结构32，螺旋基部结构33以及螺旋中空结构34，螺旋顶部结构31为形成于旋入结构3顶部的尖端，螺旋中部结构32位于螺旋顶部结构31和螺旋基部结构33之间，螺旋基部结构33连接在螺旋中部结构32和第一圆形平面53之间，螺旋中空结构34为形成于螺旋顶部结构31，螺旋中部结构32以及螺旋基部结构33所构成的螺旋结构中间的中空结构；旋入结构3还包括中央底部凸起35，其设置于旋入结构3中央的第一圆形平面53上。母扣1的底板5包括设置旋入结构3的第一圆形平面53，与第一圆形平面53相对的第一底面52以及形成于第一圆形平面53和第一底面52周缘的第一弧形侧面51，第一底面52的面积小于第一圆形平面53。

参见图10-图16，螺旋刀片6轮廓为锥尖向外的圆锥形；螺旋刀片6包括尖部61，刀片62以及基座63，尖部61形成于螺旋刀片6顶部，刀片62从尖部61向下周延螺旋延伸，基座63连接在刀片62和第二圆形平面73之间；螺旋刀片6还包括刀片末端64以及多层刀片65，刀片末端64为刀片62从尖部61向下周延螺旋延伸的终端，其形成于基座63的外表面上，多层刀片65具有至少两层刀刃，其形成于刀片62的部分或者全部。子扣2的底板7包括设置螺旋刀片6的第二圆形平面73，与第二圆形平面73相对的第二底面71以及形成于第二圆形平面73和第二底面71周缘的第二弧形侧面72，第二底面71的面积小于第二圆形平面73；第二底面71中央设有内六角钻孔8或带“一”字内六角钻孔。

母扣1以及子扣2采用工程塑料材质或玻璃纤维增强尼龙PA66-GF30。

参照图17，子扣2旋入已经装配入纸箱纸板9的母扣1，所述纸箱纸板9包括需要固结的两层纸板，或者进一步包括里纸和面纸。

一种纸箱成箱方法，采用上述的粘锁成箱锁扣，包括如下步骤：

(1)对粘口做增加多层吃胶孔处理；

(2)破坏粘口纸板原有物理指标压破处理；

(3)粘口纸板做母扣穿入孔打眼处理；

(4)机械粘箱成箱；

(5)于母扣穿入孔处安装母扣；

(6)对应母扣位置从对向装配旋入子扣；

(7)完成纸箱粘锁成箱。

对粘口做增加多层吃胶孔处理步骤在纸箱印刷时与纸箱印刷同步完成，根据纸箱大小、被包装物质量、耐破要求在粘口上做多层吃胶孔打孔处理；破坏粘口纸板原有物理指标压破处理步骤在纸箱印刷时与纸箱印刷同步完成，其在印刷机圆模组模具上加置压纸轮，破坏掉纸板较强的弹力；粘口纸板做母扣穿入孔打眼处理在纸箱印刷时与纸箱印刷同步完成，其在印刷机圆模组模具上加置打孔模具单元进行打眼；机械粘箱成箱步骤中，用胶量满足完全渗入粘口的多层吃胶孔，且胶水满足3秒速干；于母扣穿入孔处安装母扣时，安装锁止钉，且母扣总高度低于所需固结的两个纸板厚度之和1-2毫米；对应母扣位置从对向装配旋入子扣时，子扣的螺旋刀片直径大于母扣的旋入部分，采用电钻的内六角扳手完成装配旋入。

粘口做增加多层吃胶孔处理的工艺中，两块纸板用粘合剂，也就是胶水粘合的部分称之为粘口，因为纸板是相对平滑的，在粘合时，胶水只能涂布在纸板的外层纸张上，不能对纸板的多层进行作用，在两块纸板的粘口处做打孔处理，使胶水能吃透整个纸板，这样粘合的就不是两块纸板的量产面纸，而是整个的两块纸板。

破坏粘口纸板原有物理指标压破处理的工艺中，由于粘口纸箱和纸箱整体的纸板材质是一样的，张力、弹性较强，在两块纸板粘合时，因为纸板本身的弹性，会使得粘合的瞬间粘口处的两块纸板因为纸板本身的弹性而相对分离，此时胶水速干影响粘合效果，所以使用特种设备，在纸箱印刷的同时对粘口处的纸板施压，使得粘口处纸板物理性质改变，弹性降低，解决相对因弹力而分离的技术难题。

步骤4中采用机械粘箱成箱：特种纸箱粘箱机相对手工粘箱大幅度提高了工作效率，提高了工作精度，使得沾口处两块纸板上用于安装锁扣的孔对位准确，以便锁扣母扣顺利安装，保证了设计发明得整体可执行性。

实施例三

在另一个优选实施例中，可以采用如下方案：第三种成箱方式---粘锁成箱(锁扣成箱-直接用锁扣联结两层纸板，不需要使用胶水粘合)。即纸箱单片成箱，对粘口做增加多层吃胶孔处理、破坏粘口纸板原有物理指标压破处理、粘口纸板做防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣穿入孔打眼处理、机械粘箱成箱、安装防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣、电钻装配旋入防被包装物划伤粘锁成箱锁扣带刀片子扣、完成纸箱粘锁成箱。

对粘口做增加多层吃胶孔处理：根据纸箱大小、被包装物质量、耐破要求在粘口上做多层吃胶孔打孔处理(与印刷同步完成)；

破坏粘口纸板原有物理指标--压破处理(与印刷同步完成)：在印刷机圆模组模具上加置压纸轮，破坏掉纸板较强的弹力；

粘口纸板做防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣穿入孔打眼处理(与印刷同步完成)：在印刷机圆模组模具上加置打孔模具单元，孔直径小于防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母防摩单元不少于4毫米。

机械粘箱成箱：根据不同需求，采用满足不同高、低温技术要求的胶水；用胶量以满足完全渗入粘口的多层吃胶孔即可；胶水满足3秒速干。

安装防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣：安装防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣的设计有纸板固定防旋转锁止钉，锁止钉直径不大于1毫米。粘锁成箱锁扣采用工程塑料材质(玻璃纤维增强尼龙PA66-GF30)，具有成本低，韧性强，强度大，环保，耐高温等优势特点；根据不同纸板厚度，防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母低于两个纸板厚度之和1-2毫米，以便充分锁紧两个纸板。

电钻装配旋入防被包装物划伤粘锁成箱锁扣带刀片子扣：防被包装物划伤粘锁成箱锁扣带刀片子扣的螺旋刀片直径大于防被包装物划伤粘锁成箱锁扣母扣刀片旋入部分，这个设计发明使得刀片在旋入母扣的同时切入纸板多层瓦楞，最大限度得增加了结合的紧密性，最大限度的提高了纸箱的耐破性坚固性。而且不借助工具不易脱离，最大限度得降低了接触家庭时对于未成年人的意外伤害。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。