一种装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机的制作方法

本发明涉及包装箱装订设备技术领域，尤其涉及一种装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机。

背景技术：

钢带箱又名：快装箱，钢边箱。产品具有连接可靠、外形美观、可重复使用、轻量化、便于装卸等一系列优点，广泛使用于精密仪器，电气，医疗器械，光伏，LED，仪器仪表，精密设备，五金工具，电子电信，实验仪器，工业控制，模型模具等行业。钢带箱在国外被广泛使用，常用于出口产品的包装。钢带箱大体分为两种：1，六面组合式。指通过钢边和胶合板的压合形成包装箱的六个面，其中顶盖和底面采用全围钢边结构，其他四面采用钢边和舌型扣结构。组装时先把立的四面和底插接在一起，最后合盖。2，双排圆孔。顶盖和底的方式1，立的四面通过双排圆孔钢带做成套筒。可压平运输，组装方便。

钢带箱的生产一般采用专用的装订机将锁扣或钢边装订到木板的边上，再通过锁扣上的锁舍互相插接扣合。CN 202053566 U公开了一种全自动快装箱锁扣装订机，包括级进模、原料输送装置、驱动装置、工件输送装置、以及控制器，在所述级进模一侧设置有用于检测工件的检测元件，所述检测元件检测到工件后发送检测信号至控制器，所述控制器接收检测信号后发送用于驱动级进模将锁扣装订在工件上的驱动信号至所述驱动装置，以及发送用于控制工件输送装置运行状态的信号至工件输送装置，装订完成后所述控制器发送送料信号至原料输送装置，控制其输送锁扣原料。本发明的全自动快装箱锁扣装订机，通过设置控制器控制工件装订，定位准确；锁扣成型无需提前单独完成，节省了劳动力；提高了生产效率。上述技术填补了国内市场对于锁扣装订机的空白，推动了钢带箱在运输包装行业的广泛应用及发展。

但是上述的设备在一次装订过程只能对板材的一个边进行装订，而钢边箱的组装需要板材的两个边与其他板材的相邻边扣合，进而需要再对另一个边进行一次装订，效率比较慢。为了提高生产效率，能够在一次装订中完成板材的两边同时装订要求，CN 202378323 U公开了一种快装箱全自动双边锁扣装订机，包括两个用于将锁扣成型的级进模、用于输送工件的工件输送装置、以及控制器，所述两个级进模设置在工件输送装置两侧，且均连接有输送锁扣原料的原料输送装置以及用于驱动进行装订的驱动装置，在任一级进模的工件接近的方向一侧设置有检测元件，所述检测元件检测到工件后发送检测信号至控制器，所述控制器接收检测信号后发送用于驱动级进模将锁扣装订在工件上的驱动信号至两个驱动装置，以及发送用于控制工件输送装置运行状态的信号至工件输送装置，装订完成后所述控制器发送用于控制输送锁扣原料的送料信号至原料输送装置。本发明的锁扣装订机，装订准确；且锁扣即用即成型，节省了劳动力；通过在工件输送装置两侧分别设置级进模，实现了工件的双边装订，达到了事半功倍的效果。该设备能够在一次进料装订的过程中进行双边的装订加工，大大提高了装订效率，解决了现有技术装订效率低下的问题。但同时又存在另一个问题，不难看出，加工钢带箱板的装订机为了获得一个稳定的输送效果，如上述两篇专利文献所记载，无论单边装订机还是双边装订机，其输送板材的方式均是采用履带形成，双边锁扣装订机采用的是双履带的方式，也就是两条履带分别设置在板材的两个待装订边的底面，带动板材输送到级进模内进行装订，由于工件也就是板材需要人工放到履带上进行输送装订，那么在双边锁扣装订时，由于是双履带同时运转，人工在放置工件时不能够保证工件的两端部放在持续运转的两条履带上的一致性，也就是说，操作人员通过手持工件放置时，难以保证工件的两个端部能够同时接触两条履带，尤其双边锁扣装订往往是用来装订尺寸较大的长条形工件，待装订的两边间隔距离较大，人工放置时的一个很细微的误差，在放入履带输送到级进模时工件的两个端部就会出现较大尺寸偏差，使得工件发生偏移，并且人工放置时没有参照物以及定位结构，如图1所示，将会给装订的尺寸及位置带来较大的误差影响，难以保证工件的产品质量。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、操作方便，在有效保证生产效率的同时，能够确保装订尺寸准确无偏差的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，包括两个用于将锁扣成型的级进模，分别与两级进模配合的两个用于输送工件的包括输送履带的工件输送装置，以及控制器，所述两级进模分别设置在两个工件输送装置的两侧，且均连接有输送锁扣原料的原料输送装置以及用于驱动级进模进行装订的驱动装置，其特征在于：在两个工件输送装置输送工件的方向上均设置有在工件装订前用于调整及控制工件的横向或纵向轴线与两输送履带的输送方向相对垂直或平行地进入级进模并完成装订工序的工件进给相对位置预调系统，所述工件进给相对位置预调系统包括:

一用于将置于输送履带上的工件与输送履带的相对位置进行调整的定位调节装置；

一用于将置于输送履带上完成定位调节的工件与输送履带的相对位置进行限位锁定，在随输送履带进入级进模装订时确保工件相对位置不变的压紧装置；

一工件限位完成后用于关闭定位调节装置并同时驱动工件随输送履带移动进入级进模的伺服信号开关；

所述工件手动置于输送履带上后，定位调节装置在输送履带上调整工件至装订所需位置，手动发送启动信号至控制器，控制器接收启动信号后发送用于对工件相对位置进行限位锁定的信号给压紧装置，发送用于驱动定位调节装置启动动作的信号给定位调节装置，发送用于控制两工件输送装置运行状态的信号至两工件输送装置，以及发送用于驱动级进模将锁扣装订在工件上的驱动信号至两个驱动装置，装订完成后所述控制器发送用于取消限位锁定的信号给压紧装置，发送关闭用于调整工件至装订位置的信号给定位调节装置，以及发送停止输送履带运动的信号给两工件输送装置。

上述的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，所述定位调节装置包括一沿输送履带的运动方向分别设于输送履带两侧的相互垂直设置的横向定位板及可上下伸缩的纵向伸缩板，横向定位板与向上伸出的纵向伸缩板之间形成一用于定位调节工件两直角边的定位区，所述纵向伸缩板连接有一用于驱动其上下伸缩的定位气缸，定位气缸接收控制器发送用于驱动纵向伸缩板缩回的信号后带动纵向伸缩板缩回至输送履带表面以下。

上述的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，所述压紧装置包括一用于接收伺服信号开关的启动信号后压紧位置调节完成的工件的进料压板，在进料压板的底部设置有多个用于压紧并导向工件沿输送履带移动的履带压轮，所述进料压板上设置有用于驱动进料压板带动履带压轮压紧工件的压料气缸，压料气缸接收控制器发送用于驱动进料压板压紧工件的信号后带动履带压轮将工件压于输送履带上。

上述的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，所述定位气缸设于输送履带侧面的下方，纵向伸缩板通过气缸导杆与定位气缸连接，在输送履带侧面的下方设置有用于导向气缸导杆稳定伸缩的定位直线轴承。

上述的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，所述进料压板由沿输送履带移动方向连续设置的固定压板及设于输送履带进料端的活动压板组成，履带压轮顺序均布于固定压板及活动压板的底部，所述压料气缸设于固定压板上，并通过压料导杆与活动压板连接。

上述的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，所述固定压板上设置有与压料导杆连接的用于导向压料导杆稳定伸缩的压料直线轴承。

上述的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，所述横向定位板自活动压板向级进模的方向延伸设置，纵向伸缩板设于活动压板与固定压板的连接处。

上述的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，所述压料气缸沿活动压板的长度方向顺序设置两个，均固定于压料气缸固定板上，所述压料导杆顶部连接压料气缸固定板，底部连接活动压板，在压料气缸固定板与固定压板之间设置有与两压料气缸活塞杆连接的，用于驱动压料导杆沿固定压板上下伸缩带动活动压板动作的反向伸缩杆

上述的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，所述压料导杆分别沿活动压板的长度方向均布于固定压板的两侧，分别通过设于固定压板上的压料直线轴承与活动压板连接。

上述的装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，所述输送履带、定位气缸及压料气缸上均设置有用于接收控制器发送的指令信号并转换为电信号驱动输送履带、定位气缸及压料气缸动作的信号转换器。

本发明装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机的优点是：本发明开创了钢带箱锁扣装订领域的新纪元，解决了传统钢带箱双边锁扣装订机无法精准装订的难题。通过定位调节装置、压紧装置、伺服信号开关以及控制器的相互配合，通过控制输送履带的启停，做到了间歇式的装订效果，操作人员放置工件时，输送履带停止，待工件位置调整好后控制器再发送信号驱动输送履带运转，由于工件是放置在两条停止的输送履带上，因此在两条输送履带同时运动的时候，能够确保放置在两条输送履带上的工件按照与两条输送带垂直的状态进入级进模，锁扣装订在工件的两边位置不变，间隔距离精准，装订在工件两边上的锁扣彼此对称，不会发生偏斜，达到了锁扣尺寸准确无偏差的目的。

附图说明

图1为现有技术双面打扣尺寸及位置的结构图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为图1中A部分的局部结构放大图；

图4为本发明工件进给相对位置预调系统的局部放大图；

图5为本发明工件进给相对位置预调系统的局部放大使用状态图；

图6为工件置于两条输送履带上的位置结构示意图；

图7为本发明工件与纵向伸缩板及横向定位板卡接定位的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；

如图2、3、4、5、6所示，一种装订尺寸准确的钢带箱双边锁扣装订机，包括机架1以及安装在机架1上的两个用于将锁扣成型的级进模，分别与两级进模配合的两个用于输送工件2的包括输送履带3的工件输送装置，以及控制器，所述两级进模分别设置在两个工件输送装置的两侧，且均连接有输送锁扣原料的原料输送装置以及用于驱动级进模进行装订的驱动装置。由于控制器一般设置于锁扣装订机下方的机柜用，以保护控制器，防止被触碰以及被腐蚀性气体或者液体的腐蚀，在图 2-图5 中未显示出来，所述的控制器优选采用环境适应能力高的 PLC 控制器，延长装订机的使用寿命。本发明实施例中，原料输送装置可以采用现有技术的伺服进料控制，也可采用本公司于2014年11月30日申请的专利号：ZL201420730930.8，专利名称为：一种钢带箱锁扣装订机自动送料装置所记载的气动送料装置。

在两个工件输送装置输送工件的方向上，也就是向级进模输送的方向，均设置有在工件2装订前用于调整及控制工件2的横向或纵向轴线与两输送履带3的输送方向相对垂直或平行地进入级进模并完成装订工序的工件进给相对位置预调系统4。一般来说，对工件2的两对称边进行装订的工件2大都单方向尺寸较大，为细长的长方形板体，操作人员手持板体的长边中心将板体两端同时放在两输送履带3上，所以如图6所示，工件2的横向轴线5垂直于两条平行的输送履带3，纵向轴线6平行于两条输送履带3。

本发明的双边锁扣装订机基本结构与CN 202378323 U公开的快装箱全自动双边锁扣装订机的结构相同，例如级进模、工件输送装置、控制器、驱动装置、原料输送装置等，只是不同之处在于，本发明没有在任一级进模的工件接近的方向一侧设置检测元件，并且设置工件进给相对位置预调系统，以及对输送履带的工作状态做了间歇式的运转方式，来配合工件进给相对位置预调系统。因此对于上述技术属于现有技术，所以在本发明中可参考现有技术的双边锁扣装订机，故不多做描述。本发明为了清楚的描述及表达工件进给相对位置预调系统，在本发明的说明书附图中未记载现有技术级进模、驱动级进模进行装订的驱动装置以及原料输送装置的结构，由于其与本发明的构思没有影响，也未对级进模进行改进与配合，因此将其省略。但实际的双边锁扣装订机中需要级进模进行参与装订。

所述工件进给相对位置预调系统4包括:一用于将置于输送履带3上的工件2与输送履带3的相对位置进行调整的定位调节装置7；一用于将置于输送履带3上完成定位调节的工件2与输送履带3的相对位置进行限位锁定，在随输送履带3进入级进模装订时确保工件2与输送履带3的相对位置不变的压紧装置8；一工件2限位完成后用于关闭定位调节装置7并同时驱动工件2随输送履带3移动进入级进模的伺服信号开关。

工件2手动置于输送履带3上后，定位调节装置7在输送履带3上调整工件2至装订所需位置，手动发送启动信号至控制器，控制器接收启动信号后发送用于对工件2的相对位置进行限位锁定的信号给压紧装置8，发送用于驱动定位调节装置7启动动作的信号给定位调节装置7，发送用于控制两工件输送装置运行状态的信号至两工件输送装置，以及发送用于驱动级进模将锁扣装订在工件2上的驱动信号至两个驱动装置，装订完成后所述控制器发送用于取消限位锁定的信号给压紧装置8，发送关闭用于调整工件2至装订位置的信号给定位调节装置7，以及发送停止输送履带3运动的信号给两工件输送装置。

定位调节装置7包括一沿输送履带3的运动方向分别设于输送履带3两侧的相互垂直设置的横向定位板9及可上下伸缩的纵向伸缩板10，横向定位板9与向上伸出的纵向伸缩板之间形成一用于定位调节工件两直角边的定位区11，所述纵向伸缩板10连接有一用于驱动纵向伸缩板10上下伸缩的定位气缸12，定位气缸12接收控制器发送用于驱动纵向伸缩板10缩回的信号后带动纵向伸缩板10缩回至输送履带3的表面以下。本发明实施例中，定位气缸12设于输送履带3侧面的下方，由于输送履带3的宽度比较小，并且横向定位板9设置在输送履带3的一侧，靠近输送履带3，因此纵向伸缩板10伸出后，纵向伸缩板10的侧面与横向定位板9的内侧面组成一个直角空间，也就是定位区11，如图7所示，操作人员手持工件2将工件放在输送履带3上时，工件2的两个直角面能够恰好与纵向伸缩板10的侧面13与横向定位板9的内侧面14接触，实现定位。纵向伸缩板10通过气缸导杆15与定位气缸12连接，为确保纵向伸缩板10能够在重复装订生产过程中实现稳定的伸缩，确保其与横向定位板9绝对垂直，在输送履带3的侧面的下方设置有用于导向气缸导杆15稳定伸缩的定位直线轴承16，该定位直线轴承16与安装在机架1上的工作台17固定。

压紧装置8包括一用于接收伺服信号开关的启动信号后压紧位置调节完成的工件2的进料压板18，所述进料压板18由沿输送履带3的移动方向连续设置的固定压板19及设于输送履带3的进料端20的活动压板21组成，在进料压板18的底部设置有多个用于压紧并导向工件2沿输送履带3移动的履带压轮22，履带压轮22顺序均布于固定压板19及活动压板21的底部，所述进料压板18上设置有用于驱动进料压板18带动履带压轮22压紧工件2的压料气缸23，压料气缸23设于固定压板19上，并通过压料导杆24与活动压板21连接。固定压板19上设置有与压料导杆24连接的用于导向压料导杆24稳定伸缩的压料直线轴承25。压料气缸23接收控制器发送用于驱动进料压板18压紧工件2的信号后带动履带压轮22将工件2压于输送履带3上。本发明实施例的优选方案是，如图4、5所示，压料气缸23沿活动压板21的长度方向顺序设置两个，均固定于压料气缸固定板26上，所述压料导杆24的顶部连接压料气缸固定板26，底部连接活动压板21，在压料气缸固定板26与固定压板19之间设置有与两压料气缸活塞杆27连接的，用于驱动压料导杆24沿固定压板19上下伸缩带动活动压板21动作的反向伸缩杆28。为达到精确控制及稳定的驱动活动压板21压紧工件2，压料导杆24分别沿活动压板21的长度方向均布于固定压板19的两侧，压料导杆24分别在固定压板19的两侧交叉设置两个，四个压料导杆24分别通过设于固定压板19上的压料直线轴承25与活动压板21连接。

本发明的压紧装置8为了达到能够稳定的驱动活动压板21进行整体压紧工件的目的，采用压料气缸23反向伸缩工作的方式，即不是通过压料气缸23自身的压料气缸活塞杆27直接对活动压板21进行驱动，而是通过压料气缸活塞杆27与固定在活动压板21上的反向伸缩杆28直接刚性连接，根据图4、图5可知，活动压板21、压料导杆24、压料气缸固定板26以及压料气缸23是作为一个固定的不可拆分的整体，由于在压料气缸固定板26与活动压板21之间固定有多个压料导杆24，那么当压料气缸23的压料气缸活塞杆27向外伸出时，向外的推压力通过固定在固定压板19上的反向伸缩杆28作用在固定压板19上，由于固定压板19是直接固定在机架1上的刚性结构，那么压料气缸23产生的向下的推压力则会通过反向伸缩杆28转变成一个背离固定压板19的反向推力，该反向推力以反向伸缩杆28作为支撑直接作用在压料气缸固定板26上，并驱动压料气缸固定板26相对于固定压板19向上移动，压料气缸固定板26向上移动时带动四个压料导杆24以及活动压板21同时向上移动，实现了活动压板21的升降。

为了使得工件2在人工放置于输送履带3上时能够准确定位，同时满足不同尺寸工件的要求，横向定位板9自活动压板21向级进模的方向延伸设置，纵向伸缩板设于活动压板与固定压板的连接处。活动压板21可以单独设置在输送履带3的上方，并且其长度可以任意设置，在本发明中，为了达到设备整体的稳定性及满足机械设计结构紧凑的要求，将活动压板21设置在输送履带3的进料端20处，并且活动压板21与固定压板19能够组成一个整体的规则形状的进料压板，该结构能够大大降低对活动压板21驱动力的要求，只需要两个压料气缸23即可实现驱动，降低了生产成本，并且原则上本发明的活动压板21本身就是临时用来将工件2压紧固定到输送履带3上，保证在随输送履带3运动时不发生位置偏移，因此将进料压板18设计成固定压板19与活动压板21两部分，提高了设备本身的灵活程度与操作的稳定性。

输送履带3、定位气缸12及压料气缸23上均设置有用于接收控制器发送的指令信号并转换为电信号驱动输送履带3、定位气缸12及压料气缸23动作的信号转换器。

本发明的设计核心是：在调整好工件2的位置后进行装订，之后完成装订的一系列控制工序中，对输送履带3的运转控制是关键，与传统的双边锁扣装订机相比，本发明在工件2的位置未确定完成之前，输送履带3处于停止状态，当活动压板21压紧，纵向伸缩板10缩回，此时输送履带3在控制器的信号控制下开启并运转，而装订完成后，输送履带的运转又会暂停，等待下一个工件2的位置确认。本发明摒弃了传统的需要设置在级进模旁边的检测元件实现对工件移动距离的检测，之后反馈信号进行装订的设计思路，而是直接人工进行工件的距离检测及信号启动，因为设置的纵向伸缩板是设于活动压板与固定压板的连接处，纵向伸缩板的位置决定了工件自该位置到级进模的距离是不变的，只需要根据设定的时间程序启动进行装订即可，简化了多个信号反馈及发出的步骤，降低了设备的成本及维护量。

本发明的伺服信号开关选择一种脚踏板开关，并与控制器信号连接，目的为了不影响操作人员手持工件进行操作，当然，开关的方式也可以选择手动，该信号启动的方式不受本发明所述的方式限制，只要能够控制驱动器的启动，都在本发明的保护范围之内。

本发明的钢带箱双边锁扣装订机工作过程如下：

第一步，开机，然后根据所要装订的木板的尺寸输入工作参数，启动油泵，纵向伸缩板10处于向上伸出的状态。

第二步，把要加工的木板放在两条输送履带3上，木板的两端靠近级进模的一面顶在纵向伸缩板10上，与该面垂直的木板的两外端面与横向定位板9紧靠；使得木板的两个直角面能够恰好与纵向伸缩板10的侧面13与横向定位板9的内侧面14接触，实现定位。

第三步，脚踩脚踏板开关，启动信号发送给控制器，控制器发送启动信号驱动压料气缸23工作并驱动压料导杆24下压，使活动压板21压住木板,然后定位气缸12带动纵向伸缩板10向下运动，不再挡住木板。

第四步，松开脚踏板开关，控制器再次接收控制输送履带3启动的信号，并发送驱动两条输送履带3运动的信号给伺服电机，两条输送履带3同时运转并带动木板运行到级进模处开始打扣装订工作，当木板打完最后一个锁扣时即木板装订完成，控制器接收锁扣装订完成的信号后，发送驱动输送履带3停止运行的信号给伺服电机，控制器发送启动信号驱动压料气缸23工作并收缩，压料导杆24上升到上限位，同时带动活动压板21抬起，然后定位气缸12带动纵向伸缩板10向上弹出，一次装订工序完成。

第五步，再次放入木板从第二步开始循环操作。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。