一种纸板弯折装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种纸板弯折装置，该纸板弯折装置包括成形部件、挤压部件，成形部件上的支撑面Ⅰ、支撑面Ⅱ、支撑面Ⅲ分布及尺寸都对应纸板的结构，成形部件在纸板成形前以及纸板成形后提供限制作用，使得纸板在动力作用下贴覆在成形部件上得到所需的形状。动力来自挤压部件。纸板弯折装置可替代人工完成纸板弯折操作，其使用可带来降低人力劳动强度、节约人工成本、生产效率提高、产品质量稳定的优点。
【专利说明】一种纸板弯折装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种纸板弯折装置。
【背景技术】
[0002]在装箱工艺中有将弯折好的纸板放入包装箱的工序，此类纸板为长方形结构，在长边方向上分布有四条平行的折痕，纸板经手工弯折后形成凸形结构。弯折后的纸板再放入包装箱内，纸板在包装箱内对产品起到缓冲作用，使产品远离包装箱，避免外力作用在包装箱后使产品变形。工人徒手操作方式进行纸板弯折操作不仅占用大量人力，而且受到操作精确程度、工作经验等因素影响，造成纸板成形质量不稳定的问题。因此，现有技术中纸板弯折操作耗费人力、工作效率低，弯折操作质量不均一。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术目的是提供一种以机械方式替代人工方式弯折纸板的纸板弯折装置，解决现有技术中手工弯折纸板的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:该纸板弯折装置包括成形部件、挤压部件，所述成形部件上设有支撑面1、支撑面I1、支撑面III，所述支撑面1、支撑面III处于同一平面内，支撑面II偏离于支撑面1、支撑面III所在平面并且平行于支撑面1、支撑面III，所述支撑面1、支撑面III之间的距离至少等于支撑面II的宽度，所述支撑面II一侧到支撑面I的一侧的最小距离等于支撑面II另一侧到支撑面III的一侧的最小距离，所述挤压部件通过摆动组件以摆动方式设置于支撑面II的两侧，所述挤压部件到支撑面II所在平面的垂直距离小于挤压部件到支撑面1、支撑面III所在平面的垂直距，所述挤压部件上设有挤压面1、挤压面II，所述挤压面II垂直于挤压面I，所述挤压面I的运动范围包括偏离于支撑面II所在平面且平行于支撑面II的位置以及偏离于支撑面1、支撑面I1、支撑面III且垂直于支撑面1、支撑面I1、支撑面III的位置，所述挤压面II的运动范围包括偏离于支撑面1、支撑面I1、支撑面III且垂直于支撑面1、支撑面I1、支撑面III的位置以及位于支撑面II所在平面和支撑面1、支撑面III所在平面之间且平行于支撑面1、支撑面I1、支撑面III的位置。
[0005]成形部件上的支撑面1、支撑面I1、支撑面III分布及尺寸都对应纸板的结构，成形部件在纸板成形前以及纸板成形后提供限制作用，使得纸板在动力作用下贴覆在成形部件上得到所需的形状。动力来自挤压部件，挤压部件的挤压面1、挤压面II即作用面在挤压部件摆动过程中持续不断的将动力传递给纸板，并使纸板顺应成形部件的外形而弯折，挤压面II在位于支撑面II所在平面和支撑面1、支撑面III所在平面之间且平行于支撑面1、支撑面I1、支撑面III的位置时与支撑面1、支撑面III的间距与纸板厚度相同。在初始状态下，挤压部件展开，支撑面II所在平面与挤压部件之间没有交集区域，故挤压部件与成形部件之间分离，这样方便纸板直接送入成形部件上。由此，只需将纸板放入该纸板弯折装置中即可弯折成形。
[0006]摆动组件的优选结构有:第一种，摆动组件包括直线气缸I1、连接板，所述连接板转动连接在成形部件设有支撑面II的部位的两侧，所述连接板的一端与直线气缸II的活塞杆连接，所述挤压部件固定安装在连接板的另一端；第二种，所述摆动组件包括摆动气缸。
[0007]为了有效限制挤压部件的摆动范围，尤其是成形阶段的摆动范围，作为本发明的优选，所述成形部件表面还设有支撑面IV、支撑面V，所述支撑面IV平行于支撑面V，所述支撑面IV、支撑面V都垂直于支撑面II。支撑面IV、支撑面V的位置可以设定在支撑面II所在平面和支撑面1、支撑面III所在平面之间的任意位置，这与所要成形的纸板的最终结构有关。本方案中所要成形的纸板为凸状结构，故成形部件表面形状应该为相同或者类似形状，所以支撑面IV—侧位于支撑面I 一侧，所述支撑面IV另一侧位于支撑面II一侧，所述支撑面V —侧位于支撑面III一侧，所述支撑面V另一侧位于支撑面II另一侧。成形时纸板的一个部位位于其中一个挤压部件的挤压面I与支撑面IV之间，纸板的另一个部位位于另一个挤压部件的挤压面I与支撑面V之间，由此支撑面IV、支撑面V对挤压部件的运动范围有限制作用。挤压部位运动范围得到限制就能对纸板的弯折程度进行控制即实现弯折形状以及抵消反弹力而所需的弯折量的综合控制。
[0008]成形部件的结构可以是一体式结构，也可以是分体式结构。一体式结构可以采用板材弯折成与弯折成形的纸板的形状相同的结构，也可以是凸模结构的块状体。一体式结构的成形部件使用方便，但应对不同规格的纸板时不具备适应性。分体式结构虽然在安装调试过程需要花费较长时间，但可以调整各个部件的位置而具备一定的适应性，可以应对不同规格的纸板。作为本发明分体式结构的优选方案，所述成形部件包括主体和侧板，所述主体两侧各设有一个侧板，所述主体与侧板分离，所述支撑面I1、支撑面IV、支撑面V都位于主体上，所述支撑面I位于其中一个侧板上，所述支撑面III位于另一个侧板上。侧板长度可以设计成比主体长度长的结构，进而延长支撑面1、支撑面III的长度，当纸板沿着支撑面
1、支撑面III运动时纸板与支撑面1、支撑面III接触的部位即纸板的两端继续受到限制作用，这有利于维持纸板成形的状态、稳定纸板成形后的结构。
[0009]成形过程中纸板受到相反方向的两个作用力，其中一个作用力来自成形部件的支撑力，另一个来自挤压部件的动力。成形部件的轮廓与纸板成形后的结构相同，在纸板与成形部件以正确的位置放置在一起后挤压部件的作用力才能用于预定的成形操作，因此，该放置位置是弯折过程中的关键因素。为了能使该位置关系保持稳定，避免弯折过程中纸板偏离预定位置的情况，增强纸板弯折成形操作的稳定性，所述成形部件上设有吸盘，所述吸盘凸出在支撑面II上。工作时吸盘连通真空管路，使纸板以正确的位置状态被吸附在成形部件上，纸板与成形部件连为一体。
[0010]纸板与成形部件建立连接关系前需要放入纸板，纸板放入方式以路径短的方案为优。为此，作为本发明的优选，所述挤压部件通过直线气缸I连接在摆动组件上，所述直线气缸I的活塞杆伸缩方向平行于支撑面1、支撑面I1、支撑面III。该方案将挤压部件在平行支撑面II的方向上脱离成形部件，使成形部件表面完全敞开，这样纸板可以从多个方向以最短距离随意进入到成形部件所在位置而不受其它部件干涉。
[0011]为了提高纸板弯折装置在生产线上的衔接性，使其能与其它装置更好的匹配。作为本发明的优选，所述成形部件设有支撑面II的部位、挤压部件、摆动组件安装在平移升降部件上，所述平移升降部件的平移方向垂直于支撑面II，所述平移升降部件的升降方向平行于支撑面II。平移升降部件带动成形部件设有支撑面II的部位、挤压部件、摆动组件在空间内自由运动，达到纸板成形的同时搬运纸板的目的。
[0012]本发明采用上述技术方案:纸板弯折装置可替代人工完成纸板弯折操作，其使用可带来降低人力劳动强度、节约人工成本、生产效率提高、产品质量稳定的优点。为进一步提升现有机械化自动生产线的自动化程度提供了技术保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步具体说明。
[0014]图1为本发明第一种实施例的挤压部件展开状态下的结构示意图1 ;
[0015]图2为本发明第一种实施例的挤压部件展开状态下的结构示意图1I ；
[0016]图3为本发明第一种实施例的挤压部件收拢状态下的结构示意图；
[0017]图4为本发明弯折操作中纸板的状态变化图。
【具体实施方式】
[0018]本发明第一种实施例。
[0019]如图1、2、3所示，纸板弯折装置包括平移升降部件、成形部件、挤压部件1、摆动组件，平移升降部件、成形部件、挤压部件1、摆动组件都安装在机架上。
[0020]平移升降部件包括平移组件和升降组件。平移组件包括载物板、同步带、同步带轮、伺服电机；同步带轮安装在机架上，同步带安装同步带轮上并展开形成两端呈圆弧、中间呈笔直状的结构；伺服电机固定安装在机架上，伺服电机通过减速器与其中一个同步带轮连接并驱动该同步带轮转动，进而伺服电机驱动同步带转动。载物板通过直线导轨安装在机架上，直线导轨包括滑块和轨道，滑块安装在载物板底部，轨道安装在机架上，滑块上设有滑槽，轨道嵌入在滑槽内与滑块滑动连接；载物板与同步带展开形成的笔直部分固定连接；同步带转动时驱动载物板水平直线滑动。升降组件安装在载物板上，升降组件包括支撑杆、连接板1、连接板I1、拉杆、同步带、同步带轮、伺服电机，支撑杆固定安装在载物板上并且载物板上设有两个支撑杆，连接板I固定安装在支撑杆的一端，在连接板I上安装有同步带轮，在载物板上也安装有同步带轮，同步带安装同步带轮上并展开形成两端呈圆弧、中间呈笔直状的结构；伺服电机固定安装在载物板上，伺服电机与安装在载物板上同步带轮连接并驱动该同步带轮转动，进而伺服电机驱动同步带转动；连接板II固定连接在同步带展开形成的笔直部分，连接板II两端都设有拉杆，拉杆的一端穿过载物板而凸出在载物板底部，拉杆与载物板之间通过导向套连接；伺服电机启动后带动同步带转动，驱动拉杆在竖直方向做直线运动。成形部件、挤压部件1、摆动组件安装在拉杆上，由于平移升降部件上有四个呈矩阵分布的拉杆，同一侧的两个为一组，每组拉杆上各安装有成形部件、挤压部件1、摆动组件，即该纸板弯折装置上设有两个弯折工位。平移升降部件工作时可以在水平方向和竖直方向运动，由此在立体空间区域形成运动范围。
[0021]摆动组件包括载物板III2、直线气缸II 3、连接板1114。摆动组件包括两个直线气缸
II3，直线气缸II 3的缸体通过夹具都固定安装在拉杆上；摆动组件包括两个连接板III4，连接板III 4为L形，其中间部位通过销轴转动连接在载物板III 2上并且分布在载物板III 2的两侧，连接板III4与载物板III2的连接点形成摆动运动的支点，连接板III4 一端通过关节轴承与直线气缸II 3的活塞杆活动连接；直线气缸II 3伸出时连接板III 4收拢在载物板III 2的两侧，直线气缸II 3收缩时连接板III 4展开在载物板III 2的两侧。
[0022]挤压部件I为弯折的板材，其有三个矩形部分组成，三个矩形部分相互垂直。挤压部件I上设有挤压面I 5、挤压面II 6，挤压面II 6垂直于挤压面I 5，挤压面I 5、挤压面
II6都为平面。挤压部件I通过直线气缸I 15与摆动组件连接，在摆动组件上设有两个挤压部件I。直线气缸I 15的缸体固定安装在连接板III 4的另一端，直线气缸I 15的活塞杆与挤压部件I固定连接。连接板III4在直线气缸II 3驱动下的摆动方向始终与直线气缸I 15的活塞杆的伸缩方向垂直。当连接板III 4收拢时两个挤压部件I上的挤压面I 5处于相对且平行的位置关系、挤压面II 6处于同一平面内；当连接板III4展开时两个挤压部件I上的挤压面I 5处于同一平面内、挤压面II 6处于背对且平行的位置关系。初始状态下直线气缸I 15收缩、直线气缸II 3收缩，挤压部件I处于靠近摆动组件的位置，连接板III 4展开。
[0023]成形部件包括主体7和侧板8两部分，主体7固定安装在载物板III 2底部、侧板8固定安装在机架上。主体7为长方体机构，其表面设有三个连续的平面，分别为支撑面II 9、支撑面IV 10、支撑面V 11，支撑面IV 10平行于支撑面V 11，撑面II位于支撑面IV 10、支撑面V 11之间且垂直于支撑面IV 10、支撑面V 11。侧板8为板状结构，在主体7两侧分别设有一个侧板8，其中一个侧板8表面为支撑面I 12、另一个侧板8表面为支撑面III 13，支撑面I 12与支撑面III 13处于同一平面内，支撑面II 9平行于支撑面I 12、支撑面III 13 ;表面为支撑面I 12侧板8位于主体7设有支撑面IV 10的该侧，表面为支撑面III 13的侧板8位于主体7设有支撑面V 11的该侧；侧板8与主体7之间分离，故支撑面I 12不与支撑面IV 10连接、支撑面III13不与支撑面V 11连接，支撑面IV 10 —侧位于支撑面I 12—侧，支撑面IV 10另一侧位于支撑面II 9 一侧，支撑面V 11 一侧位于支撑面III 13 一侧，支撑面
V11另一侧位于支撑面II 9另一侧；支撑面I 12、支撑面II 9、支撑面III 13、支撑面IV 10、支撑面V 11五个平面共同形成凸形的表面。在主体7上设有三个呈三角形分布的吸盘14，吸盘14与外部的真空管路连通，三个吸盘14中有两个吸盘14处于远离摆动组件的位置、剩余一个吸盘14处于靠近摆动组件的位置。吸盘14凸出在主体7表面且位于支撑面II 9的表面。初始状态下挤压部件I的挤压面I 5所处平面与支撑面II 9所处平面平行且两个平面之间相距大于纸板厚度的距离，挤压面II 6处于未与支撑面I 12、支撑面II 9、支撑面
III13接触的位置并且挤压面II 6与支撑面I 12、支撑面II 9、支撑面III 13都垂直的位置；挤压面I 5与支撑面I 12、支撑面III13错位分布，挤压面I 5未与主体7上设有吸盘14的部位相对。
[0024]工作时纸板放置于较高的固定位置，平移升降部件做水平移动带动成形部件的主体7靠近纸板，在此过程中平移升降部件的平移方向垂直于支撑面II 9，平移升降部件的升降方向平行于支撑面II 9，当吸盘14正对纸板的之间部位后与纸板建立连接关系，纸板被牢牢吸附在吸盘14上。纸板的中间部位正对支撑面II 9。接着，平移升降部件做反向平移动作，将吸取的纸板移出原来的放置位置。直线气缸I 15伸出，挤压部件I朝向吸盘14所在位置运动，最终挤压部件I位于纸板的一侧面，挤压面I 5与纸板表面正对、也与支撑面I 12、支撑面III13处于相对的位置关系。由于初始状态下挤压部件I的挤压面I 5所处平面与支撑面II 9所处平面平行且两个平面之间相距大于纸板厚度的距离，故直线气缸I 15伸出推动挤压部件I运动时不会与纸板干涉，直线气缸I 15的活塞杆伸缩方向平行于支撑面I 12、支撑面II 9、支撑面III 13。然后，直线气缸II 3伸出，驱使两个挤压部件I同时摆动。挤压部件I与纸板接触后不断挤压纸板向成形部件所在位置运动，如图4所示，直至纸板弯折成形，此时纸板被束缚在成形部件和挤压部件I之间；挤压面I 5处于偏离于支撑面I 12、支撑面II 9、支撑面III 13且垂直于支撑面I 12、支撑面II 9、支撑面III 13的位置，挤压面II 6处于位于支撑面II 9所在平面和支撑面I 12、支撑面III 13所在平面之间且平行于支撑面I 12、支撑面II 9、支撑面III13的位置；纸板被夹持在成形部件与两个挤压部件I之间，在一个挤压部件I与成形部件之间，纸板有一部分被夹持在支撑面I 12与挤压面II 6之间、纸板有一部分被夹持在支撑面IV 10与挤压面I 5之间，在另一个挤压部件I与成形部件之间，纸板有一部分被夹持在支撑面V 11与挤压面I 5之间、纸板有一部分被夹持在支撑面III13与挤压面II 6之间，纸板各个部分之间以直角过渡。纸板成形时纸板仍然与吸盘14保持连接关系。在平移升降部件做下降运动时就能将成形的纸板向下输出，这样可以实现将成形的纸板放入包装箱的目的。由于侧板8与主体7分离，因此侧板8长度可以较长，使支撑面I 12、支撑面III 13的长度足够保证纸板能以稳定的成形状态移动至包装箱内。当纸板进入包装箱后吸盘14停止工作而释放纸板，直线气缸I 15伸出、直线气缸II 3伸出，纸板完全脱离成形部件以及挤压部件1，平移升降部件做上升运动恢复到初始位置。该技术方案不仅实现了机械化自动弯折操作，而实现了自动装箱的操作。
[0025]本发明第二种实施例。
[0026]该实施例与第一种实施例的不同之处在于成形部件的主体仅为平板结构，在主体上仅设有支撑面。
[0027]本发明第三种实施例。
[0028]该实施例与第一种实施例的不同之处在于成形部件为一体式结构，成形部件由板材弯折而成，故成形部件的主体上设有支撑面1、支撑面I1、支撑面II1、支撑面IV、支撑面V。
[0029]本发明第四种实施例。
[0030]该实施例与第一种实施例的不同之处在于挤压部件直接与载物板III连接，初始状态下挤压面I与支撑面1、支撑面III相对。
[0031]本发明第五种实施例。
[0032]该实施例与第四种实施例的不同之处在于成形部件为一体式结构，成形部件由板材弯折而成，故成形部件的主体上设有支撑面1、支撑面I1、支撑面II1、支撑面IV、支撑面V。
[0033]上述几种实施中摆动组件也可以采用摆动气缸提供动力；平移升降部件也可以采用气缸作为动力或者以气缸和同步带混合结构提供动力，以及采用基于螺杆传动方式提供动力。
【权利要求】
1.一种纸板弯折装置，其特征在于:该纸板弯折装置包括成形部件、挤压部件(1)，所述成形部件上设有支撑面I (12)、支撑面II (9)、支撑面III (13)，所述支撑面I (12)、支撑面III (13)处于同一平面内，支撑面II (9)偏离于支撑面I (12)、支撑面III (13)所在平面并且平行于支撑面I (12)、支撑面III (13)，所述支撑面I (12)、支撑面III (13)之间的距离至少等于支撑面II O)的宽度，所述支撑面II (9) 一侧到支撑面I (12)的一侧的最小距离等于支撑面II (9)另一侧到支撑面III (13)的一侧的最小距离，所述挤压部件(I)通过摆动组件以摆动方式设置于支撑面II O)的两侧，所述挤压部件(I)到支撑面II (9)所在平面的垂直距离小于挤压部件(I)到支撑面I (12)、支撑面III (13)所在平面的垂直距，所述挤压部件(I)上设有挤压面I (5)、挤压面II ￠)，所述挤压面II (6)垂直于挤压面I (5)，所述挤压面I (5)的运动范围包括偏离于支撑面II (9)所在平面且平行于支撑面II (9)的位置以及偏离于支撑面I (12)、支撑面II (9)、支撑面III (13)且垂直于支撑面I (12)、支撑面II (9)、支撑面III (13)的位置，所述挤压面II (6)的运动范围包括偏离于支撑面I (12)、支撑面II (9)、支撑面III (13)且垂直于支撑面I (12)、支撑面II (9)、支撑面III (13)的位置以及位于支撑面II O)所在平面和支撑面I (12)、支撑面III (13)所在平面之间且平行于支撑面I (12)、支撑面II (9)、支撑面III (13)的位置。
2.根据权利要求1所述纸板弯折装置，其特征在于:所述成形部件表面还设有支撑面IV(10)、支撑面V (11)，所述支撑面IV (10)平行于支撑面V (11)，所述支撑面IV (10)、支撑面V (11)都垂直于支撑面II (9)，所述支撑面IV (10) 一侧位于支撑面I (12) —侧，所述支撑面IV (10)另一侧位于支撑面II (9) 一侧，所述支撑面V (11) 一侧位于支撑面III (13)一侧，所述支撑面V (11)另一侧位于支撑面II (9)另一侧。
3.根据权利要求2所述纸板弯折装置，其特征在于:所述成形部件包括主体(7)和侧板(8)，所述主体(7)两侧各设有一个侧板(8)，所述主体(7)与侧板(8)分离，所述支撑面II (9)、支撑面IV (10)、支撑面V (11)都位于主体(7)上，所述支撑面I (12)位于其中一个侧板(8)上，所述支撑面III (13)位于另一个侧板(8)上。
4.根据权利要求1所述纸板弯折装置，其特征在于:所述成形部件上设有吸盘(14)，所述吸盘(14)凸出在支撑面II (9)上。
5.根据权利要求1所述纸板弯折装置，其特征在于:所述挤压部件(I)通过直线气缸I(15)连接在摆动组件上，所述直线气缸I (15)的活塞杆伸缩方向平行于支撑面I (12)、支撑面II (9)、支撑面III (13)。
6.根据权利要求1或3或4所述纸板弯折装置，其特征在于:所述成形部件设有支撑面II (9)的部位、挤压部件(I)、摆动组件安装在平移升降部件上，所述平移升降部件的平移方向垂直于支撑面II (9)，所述平移升降部件的升降方向平行于支撑面II (9)。
7.根据权利要求1或5所述纸板弯折装置，其特征在于:所述摆动组件包括直线气缸II(3)、连接板III (4)，所述连接板III (4)转动连接在成形部件设有支撑面II (9)的部位的两侧，所述连接板III (4)的一端与直线气缸II (3)的活塞杆连接，所述挤压部件(I)固定安装在连接板III (4)的另一端。
8.根据权利要求1或5所述纸板弯折装置，其特征在于:所述摆动组件包括摆动气缸。
【文档编号】B65H45/12GK104192630SQ201410427025
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】史正, 吉永林, 姜钰 申请人:杭州中亚机械股份有限公司