一种一次性纸盒成型机的制作方法

本实用新型涉及包装技术领域，尤其涉及一种一次性纸盒成型机。

背景技术：

随着科学技术的发展的经济的进步，工艺生产领域的自动化设备越来越普遍，比如包装行业，不论是从物流分拣系统，还是包装盒、包装袋的成型系统，都为大批量的这些生产提供了集中化、高精度的技术支持，大大提高了劳动效率。

然而目前的纸盒成型主要靠贴合，一般包括裁切、上胶、纵向折叠边粘合、横向上胶、横向折叠边粘合、纵向边和横向边折起粘合等。目前纸盒成型机是采用自动上胶装置进行上胶，各工序基本采用手工方式，然而一方面一般的包装盒量都非常大，另一方面大尺寸的纸盒成型依靠人工操作难度和劳动强度进一步加大，大量的劳动力需要人力资源的管理，增加企业负担，不能连续自动化生产，降低生产效率。因此，一种自动化、能处理大型纸盒的高效纸盒成型机的设计和研发是大势所趋。

技术实现要素：

实用新型目的：为了提高现有一次性纸盒成型机的自动化程度，以及能处理各种尺寸尤其是大尺寸的纸盒，本实用新型设计一种结构精巧、操作简便、自动化程度高的一次性纸盒成型机，以改进现有技术中的不足。

实用新型内容：一种一次性纸盒成型机，包括外壳、机架、运料机构、成型机构、贴合机构、输送机构，所述外壳覆盖于机架轮廓，所述机架包括上机架、主机架，所述主机架分为前部和后部，所述前部具有原料腔，主机架一端安装控制柜，控制柜外部连接触摸屏，主机架下部具有若干行走轮；

所述运料机构位于上机架和主机架的连接处，运料机构包括托板、行走副和抬升副，所述托板位于上机架底部、靠近主机架，所述行走副包括轨道组、行走轮、行走电机、传动部，所述轨道组有相互平行的两条轨道、分布于主机架上端，两条轨道上均配合有若干行走轮，所述行走电机安装于托板上、其传动轴通过传动部与行走轮连接；所述抬升副包括抬升架、丝杆、丝杆螺母、抬升电机、导杆、吸盘、托架，所述抬升架位于托板上方，所述丝杆穿过抬升架、托架并与位于托架下部的抬升电机连接，丝杆螺母与丝杆配合并固定于抬升架，若干所述导杆上端连接抬升架、下部穿过托板并与位于托板下部的托架连接，托架下部连接若干吸盘，所述吸盘向外连接真空机组；

所述成型机构位于主机架的后部上方，成型机构包括成型腔、挡块、推动气缸，成型腔向上与轨道组相对，挡块具有4个、分布于成型腔内缘四周，每个挡块由位于成型腔外缘的推动气缸驱动；

所述贴合机构固定于主机架、位于两个相邻挡块组成的直角下方，贴合机构在成型腔的对角两端设置一对，每个贴合机构包括XY平台、贴合气缸、胶带辊、贴合平台，所述XY平台从下到上依次包括X底板、X气缸、X滑轨、Y底板、Y气缸、Y顶板，所述X底板上固定X气缸，X气缸的活塞杆向上固定Y底板，所述Y底板下部通过X滑块与X滑轨配合连接，Y底板上固定Y气缸，Y气缸的活塞杆向上固定Y顶板，所述贴合气缸固定于Y顶板上部一侧且其活塞杆的朝向与Y气缸相同，所述贴合平台包括曲板，所述胶带辊穿接于曲板前端并向下连接Y顶板，曲板中部连接贴合气缸的活塞杆，所述曲板的前部和中部还分别连接有第一导辊和第二导辊，曲板的后部连接有贴合辊与压合辊，贴合辊与压合辊之间安装有指向胶带方向的切刀，切刀后部连接切断气缸，所述压合辊单独固定于压合架，压合架通过销轴和穿接于销轴的弹簧与曲板末端连接，销轴、压合架的指向在与XY平台平行的平面上且与X方向或Y方向成斜角，所述胶带辊可安装胶带，胶带辊、第一导辊、第二导辊、贴合辊、压合辊均可绕各自的轴转动；

所述输送机构位于成型腔的正下方，输送机构包括输送带、输送辊、输送电机，所述输送辊位于输送带两端并由输送电机带动；

所述行走电机、抬升电机、真空机组、推动气缸、X气缸、Y气缸、贴合气缸、切断气缸、输送电机均与控制柜连接。

作为优选，所述行走电机、抬升电机为步进电机，所述输送电机为伺服电机。输送带的运动应连续可调，从而保证被检测纸盒移动速度连续可调，工艺灵活；而行走和抬升操作，应具备较高的精度，以保证纸板送料过程的定位准确，因此采用步进电机。

作为优选，每侧轨道上部均有一对行走轮，分别位于托板的前端和后端下方，托板前端或者后端的两个行走轮组成一对并穿接于一根轮轴一起运动，轮轴由轴架固定于托板。轮轴穿接两侧滑轨的行走轮，相当于非独立悬挂/板车悬挂，在轨道上行走同步度高、稳定可靠。

作为优选，所述传动部为皮带、齿条或齿轮组，与行走电机的传动轴和行走轮配合连接，所述行走轮为齿轮，所述轨道为齿条。皮带或齿条的传动方式简洁直接，齿轮组传动精密度高，其主要为了保证行走电机的动力准确有效传导到行走轮，齿轮与齿条配合行走的方式可负载较大、精密度较好，稳定而长寿命。

作为优选，所述导杆有4根且沿着轨道及其垂直方向呈四方排列，所述吸盘沿着原料腔短边方向排布两排，每排沿着原料腔长边方向均布至少4个，所述吸盘与托架之间以销轴和弹簧进行浮动连接。导杆一组4根可相互牵制，具有自校正功能，一来提高抬升架在托架的稳固性，二来保证丝杆运动时的同轴度。

作为优选，所述外壳在输送带的末端具有出料口，外壳在主机架的后部侧面具两扇手动门。出料口令成型后的纸盒顺利移出成型机，不用时可关上，手动门方便打开观察工况，不用时可关上。

作为优选，所述销轴、压合架的指向在与XY平台平行的平面上且与X方向成30～60°角，真空机组抽吸盘的表压力为-0.05MPa。压合辊不能与X轴或Y轴同向，因为压合辊在纸盒直角两边压合运动时应保证拐过直角弯，所以应同时考虑便于操作X和Y两个方向，30～60°的角度能将压合的操作方便性发挥出来，优选为45°；半个大气压的吸力足以抬起大型纸板，又不至于吸力过大而损坏纸板。

作为优选，所述X底板包括X下底板和X上底板，且X下底板和X上底板之间通过调节杆调节间距。X底板划分两块的方式便于调节贴胶带高度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构紧凑、操作方便、自动化程度高。运料机构、成型机构、贴合机构、输送机构之间相互独立又配合紧密，工序过渡流畅自然；原料腔便于堆放一定量的纸板原料，从而方便吸盘进行吸取，吸盘吸纸板的方式自然连贯、方便快捷，步进的行走电机和抬升电机分别控制纸板的Y向和高度向移动精度高、稳定可靠；成型机构的挡块及其驱动方式简便可靠、便于调节，提高了适用性，能够实现对纸板的快速夹紧形成纸盒；贴合机构的多辊配合精巧，胶带绷紧力较大，稳定可靠，最后一个压合辊的斜向放置巧妙地实现了对纸盒X直角面和Y直角面的走动贴合，而只需要X气缸和Y气缸的顺序动作即可，曲板实现压紧容易、收回方便的效果；输送机构方便快捷地输送由成型腔落下的成型纸盒至下一道工序。本实用新型的一次纸盒成型机操作简便，而机械结构精巧，达到了“深入浅出”的效果，各机构配合稳定，自动化程度高，适用于各种大小的纸盒成型操作，具有较高的生产效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的外部结构示意图，图2是本实用新型实施例的去掉外壳的框架结构示意图，图3是运料机构及其下部原料腔的结构示意图，图4是运料机构的结构示意图，图5是运料机构沿着轨道方向从主机架前部向后部看的侧视图，图6是成型机构的结构示意图，图7是输送机构及其附近的两个贴合机构的示意图，图8是贴合机构的俯视图，图9是贴合机构的立体结构图。

1-外壳，11-出料口，12-手动门，2-机架，20-主机架，200-原料腔，201-前部，202-后部，203-行走轮，21-上机架，3-运料机构，30-托板，31-行走副，310-轨道组，311-轨道，312-行走轮，3120-轮轴，3121-轴架，313-行走电机，314-传动部，32-抬升副，321-抬升架，322-丝杆，323-丝杆螺母，324-抬升电机，325-导杆，326-吸盘，327-托架，4-成型机构，40-成型腔，41-挡块，42-推动气缸，5-贴合机构，51-XY平台，511-X底板，5111-X下底板，5112-X上底板，5113-调节杆，512-X气缸，513-X滑轨，5131-滑块，514-Y底板，515-Y气缸，516-Y顶板，52-贴合气缸，53-胶带辊，54-贴合平台，540-曲板，541-第一导辊，542-第二导辊，543-贴合辊，544-压合辊，5440-压合架，545-切刀，546-切断气缸，55-检测口，6-输送机构，61-输送带，62-输送辊，63-输送电机，7-控制柜，71-触摸屏。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合图1~9和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如图1~9，一种一次性纸盒成型机，包括外壳1、机架2、运料机构3、成型机构4、贴合机构5、输送机构6，所述外壳1覆盖于机架2轮廓，所述机架包括上机架21、主机架20，所述主机架20分为前部201和后部202，所述前部201具有原料腔200，主机架20一端安装控制柜7，控制柜内部为PLC控制电路等，控制柜7外部连接触摸屏71，主机架20下部具有若干行走轮203，外壳1在主机架2的后部侧面具两扇手动门12；

所述运料机构3位于上机架21和主机架20的连接处，运料机构3包括托板30、行走副31和抬升副32，所述托板30位于上机架21底部、靠近主机架20，所述行走副31包括轨道组310、行走轮312、行走电机313、传动部314，所述传动部为皮带、齿条或齿轮组，与行走电机313的传动轴和行走轮312配合连接，所述轨道组310有相互平行的两条轨道311、分布于主机架20上端，每侧轨道311上均配合有一对行走轮312，行走轮312分别位于托板30的前端和后端下方，所述行走轮312为齿轮，所述轨道311为齿条，托板30前端或者后端的两个行走轮组成一对并穿接于一根轮轴3120一起运动，轮轴3120由轴架3121固定于托板30，所述行走电机313安装于托板30上、其传动轴通过传动部314与行走轮312连接，所述传动,314为皮带或齿条，与行走电机313的传动轴和行走轮312配合连接；所述抬升副32包括抬升架321、丝杆322、丝杆螺母323、抬升电机324、导杆325、吸盘326、托架327，所述抬升架321位于托板30上方，所述丝杆322穿过抬升架321、托架327并与位于托架327下部的抬升电机324连接，丝杆螺母323与丝杆322配合并固定于抬升架321，4根所述导杆325上端连接抬升架321、下部穿过托板30并与位于托板30下部的托架327连接，导杆325沿着轨道311及其垂直方向呈四方排列，托架327下部连接吸盘326，所述吸盘326向外连接真空机组，真空机组抽吸盘的表压力为-0.05MPa，所述吸盘326沿着原料腔200短边方向排布两排，每排沿着原料腔200长边方向均布至少4个，所述吸盘326与托架327之间以销轴和弹簧进行浮动连接，形成缓冲的浮动机构，所述行走电机313、抬升电机324为步进电机；

所述成型机构4位于主机架20的后部上方，成型机构4包括成型腔40、挡块41、推动气缸42，成型腔40向上与轨道组310相对，挡块41具有4个、分布于成型腔40内缘四周，每个挡块41由位于成型腔40外缘的推动气缸42驱动；

所述贴合机构5固定于主机架20、位于两个相邻挡块41组成的直角下方，贴合机构5在成型腔40的对角两端设置一对，每个贴合机构5包括XY平台51、贴合气缸52、胶带辊53、贴合平台54，所述XY平台51从下到上依次包括X底板511、X气缸512、X滑轨513、Y底板514、Y气缸515、Y顶板516，所述X底板511包括X下底板5111和X上底板5112，且X下底板5111和X上底板5112之间通过调节杆5113调节间距，所述X底板511上固定X气缸512，X气缸512的活塞杆向上固定Y底板514，所述Y底板514下部通过X滑块5131与X滑轨513配合连接，Y底板514上固定Y气缸515，Y气缸515的活塞杆向上固定Y顶板516，所述贴合气缸52固定于Y顶板516上部一侧且其活塞杆的朝向与Y气缸515相同，所述贴合平台54包括曲板540，所述胶带辊53穿接于曲板540前端并向下连接Y顶板516，曲板540中部连接贴合气缸52的活塞杆，所述曲板540的前部和中部还分别连接有第一导辊541和第二导辊542，曲板540的后部连接有贴合辊543与压合辊544，所述第一导辊541和第二导辊542数量均为互相靠近的一对，贴合辊543与压合辊544之间安装有指向胶带方向的切刀545，切刀545后部连接切断气缸546，所述压合辊544单独固定于压合架5440，压合架5440通过销轴和穿接于销轴的弹簧与曲板540末端连接，销轴、压合架5440的指向在与XY平台51平行的平面上且与X方向或Y方向成45°斜角，所述胶带辊53可安装胶带，胶带辊53、第一导辊541、第二导辊542、贴合辊543、压合辊544均可绕各自的轴转动，所述第一辊附近对准胶带处还具有检测口55；

所述输送机构6位于成型腔40的正下方，输送机构6包括输送带61、输送辊62、输送电机63，所述输送辊62位于输送带61两端并由输送电机63带动，所述输送电机63为伺服电机，所述外壳1在输送带的末端具有出料口11，本纸盒成型机中输送带61的运动方向为X正方向；

所述行走电机313、抬升电机324、真空机组、推动气缸42、X气缸512、Y气缸515、贴合气缸52、切断气缸546、输送电机63均与控制柜7连接。

操作方法：从图7可知，本实用新型纸盒随输送带61出料的方向为X正方向；1、吸料：纸板事先在原料腔200堆栈好，手动操作触摸屏71，控制柜7控制抬升电机324使抬升架321运动一段（Z方向），抬升运动通过丝杆322旋转带动丝杆螺母323和抬升架321运动实现， 吸盘326位于纸板正上方，抬升电机324再运动，使吸盘326略贴合纸板表面，启动真空机组，-0.05MPa压力，抬升电机324动作，纸板被抬升起；2、放料：控制柜7控制行走电机313启动，行走电机313令行走轮312在轨道311上以Y正方向移动（从主机架20的前部201向后部202），至成型腔40正上方时，暂停行走电机313，抬升电机324令纸板下放至与成型腔40上部接触，抬升电机324动作，令托架327对纸板在成型腔40向下压一段；3、成型：托架327向下压纸板时纸板上的折痕会自然向成型腔40下部凹陷，待凹陷一段、纸板稳定后，释放真空机组的抽真空压力，松开纸板，随即行走电机313和抬升电机324带动运料机构3归原位，等待处理下一个纸板，而挡块41在推动气缸42的作用下进一步压实纸板，成为侧边靠近但尚未贴合的纸盒胚，此时推动气缸42暂停，维持纸盒胚的状态；4、贴合：贴合机构5的贴合辊在XY平台51的导向下，使贴合辊543和压合辊544都贴于纸盒胚的一个侧面，XY平台51的导向通过控制柜7控制X气缸512/Y气缸515动作来实现，两辊的贴合状态通过贴合气缸52推动曲板540来调整，贴合紧密后，XY平台51再次作用，先动X气缸512/Y气缸515，在X向/Y向侧面贴合一段胶带，再动Y气缸515/X气缸512，在Y向/X向侧面贴合一段胶带，贴合完毕后切断气缸546令切刀545切断胶带，对角线两端的贴合机构5同时如此动作完毕，则纸盒对角贴合，结构稳定，位于贴合平台上的检测口55会检测胶带辊53上的胶带有无，由控制柜7判断是否添加新的胶带；5、输送：控制柜7控制推动气缸42动作，挡块41收回，纸盒自然下落至下部的输送带61，输送带61由输送电机63带动输送辊62转动而向X正方向运动，纸盒随即被输送带61移送至下一工序。

以上实施例仅用以说明本实用新型的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本实用新型的保护范围，仍应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。