专利名称：小型箱子成形机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种盒子或箱子成形机，更具体地说涉及一种在可用的车间面积有限的地方使用的箱子成形机。
背景技术：
箱子成形机通常用于把扁坯装成竖立的箱子。一般来说，扁坯被堆放在将这些坯件输送给装配台的堆放设备或料斗中。装配设备把坯件打开以形成一种打开的四边形壳体，随后关闭并密封底部折翼。然后该竖立的箱子从设备中被弹出以备使用，例如盛装制成品。这些箱子主要用于商业企业的包装、运输以及存放需要。然而，传统的箱子成形机相对较大，因此它们在车间、工厂、库房和/或其它使用这些设备的工作场所会占据较大的可用地面面积。
传统的箱子成形机的另一个缺点在于，它们经常由电动机带动，因此会不断产生噪音。这些大型箱子成形机常常是不经济的，因为它们需要花很多钱来建设以实现高产出，这就不符合小型企业的需要。
小型箱子成形机在本领域是众所周知的，其中料斗或堆放设备位于工作台和装配设备附近，或与工作台和装配设备垂直地隔开。但是，虽然这些设备相对于传统的箱子成形机来说较小，但是其取向没有实现最小的占地面积。例如，美国专利No.5,393,291(Wingerter)给出了一种典型的箱子成形机。该料斗位于箱子成形工作台附近。靠重力输送的垂直取向的坯件在箱子拉出器的臂作用下直接从料斗中打开，所述臂上升到所述装配工作台的外面，抓住所述坯件并缩回进工作台，从而打开这些坯件。所述料斗安装在地面上方，但是因为所述料斗沿着与成品被弹出的相同方向将坯件输送到工作台上，所以该设备仍然占据了过多的空间。
美国专利No.4,915,678(Morita)披露了一种具有类似问题的箱子成形机。Morita讲述了一种靠近工作台和装配设备并位于其上方的料斗，该料斗沿着工作台和装配设备的方向倾斜，从而使这些/坯件依靠重力进行输送。这仍然会引起占据的总空间过多的问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种改进的低产出的箱子成形机，该成形机还使占地面积以及所占地面上方空间最小化。
本发明的另一个目的在于提供一种改进的箱子成形机，该成形机是安静的并且只在低速下运转。
上述目的可以通过本发明的箱子成形机来实现或甚至超过，该成形机的特征在于，包括一种被设计用来使坯件沿着第一方向取向的堆放设备以及一种被设计用来使成形的箱子沿着第二方向弹出的打开和成形设备。本发明的箱子成形机包括在安装在链式装置上的垂直坯件导向件的作用下沿着第一方向偏转的堆放设备。坯件通过垂直坯件推进器被垂直地输送到打开和成形设备上。所述打开和成形设备与气动缆索滚筒相连，并且包括用于打开坯件的真空臂和用于使箱子沿着第二方向前进的箱子推进机构。所述堆放设备以及打开和成形设备相互垂直地隔开并且通常彼此平行，从而该设备的整体结构大体上为斜U形。
更具体地说，本发明提供一种箱子成形机，它包括一种被设计用来容纳供应坯件的堆放设备以及一种用来装配坯件并且弹出竖立的箱子的打开和成形设备。该设备是这样构成和布置的所述堆放设备被设计用来使供应坯件沿着第一方向偏转并且所述打开和成形设备被设计成使坯件沿着第二方向弹出。
图1为本发明的箱子成形机的优选实施方案的侧视图；
图2为本发明的箱子打开设备的顶视平面图；图3为沿着图1的直线3-3并沿着大体上所指示的方向剖开的剖视图；图4为图1设备的分解侧视图；并且图5为图1设备的分解侧视图，它显示了图4中所示的下一步的箱子成形步骤。
具体实施例方式
现参照图1，本发明的箱子成形机的优选实施方案大体上由10来表示。设备10包括设计用来接收供应的坯件或折叠的箱子14的堆放设备12或料斗以及用来将坯件装配成成形的箱子20并弹出该成形的箱子的打开和成形设备16。堆放设备12在垂直坯件导向件26的作用下沿着第一方向22向垂直坯件推进器24偏转，并且打开和成形设备16在气动缆索滚筒30的作用下沿着第二方向28偏转。还可以想到也可以采用其它流体驱动的滚筒，如液压滚筒。
堆放设备12垂直地与打开和箱子成形设备16隔开，并且每个大体上为矩形的断面通常彼此平行地对准。这样，堆放设备12被堆放在打开和成形设备16的顶部上以形成一种大体为斜U形的机架31。
在该优选实施方案中，供应的坯件14被垂直地堆放在堆放设备12中，其上折翼32向顶部打开，而下折翼34向地面打开。该堆放设备12的传动装置是一种对于本领域普通技术人员来说是公知的标准堆放设备的传动装置。例如由Loveshaw，South Canaan，Pennsylvania生产的，用于普通箱子成形机的料斗设备的Little DavidModel CF-40T就采用了这种类型的传动系统。该堆放设备12包括使供应的坯件14垂直取向的垂直取向的偏转部件或垂直坯件导向件26。该垂直坯件导向件26在链钳36上被传动，该链钳使供应的坯件14以等于一个未装配的坯件沿着第一方向22的宽度的幅度的增量前进。
垂直坯件推进器24，优选是一种安装在垂直导轨38上的真空臂并且包含有多个真空吸杯40，它使坯件14固定并把坯件从堆放设备12输送到打开和成形设备16上。该垂直坯件推进器24垂直地设在堆放设备12和打开和成形装置16之间。设在垂直坯件推进器24附近的限制开关42监控着单个坯件14从堆放设备12离开，并且用信号通知垂直坯件导向件26，从而使供应的坯件14的每一个沿着第一方向22前进一个坯件厚度的增量。
垂直坯件推进器24从堆放设备12中将坯件向下拖到打开和成形设备16上。本发明的特征在于，在输送期间坯件14的取向和结构都不会改变。在堆放设备12与打开和成形设备16中的坯件14具有两个侧面。
如图2所示，从上方看，坯件14的第一侧面46面对着第二方向28，并且包括箱子导引面48和箱子的第一侧面50，它们相互连在一起并且由一条印痕52划分开，该印痕以后将形成竖立的箱子20(图5)的角部。坯件的第二侧面54面对着第一方向22，并且包括箱子的滞后面56和箱子的第二侧面58，它们相互连在一起并且由一条印痕52’划分开，该印痕以后将形成竖立的箱子20的第二个角部。
当处于堆放设备12中，并且在它输送到打开和成形设备16期间，坯件14的第一侧面46被保持在朝着第二方向28的取向中。同样，坯件14的第二侧面54在堆放设备12中并且在其输送到打开和成形设备16期间其取向被保持在第一方向22中。这样的优点在于，输送坯件14所需的空间较少，并且消除了在输送期间的复杂运动。另外，这些坯件14可以在堆放设备12中被对准和排列，并在随后被输送到打开和成形设备16时，不会破坏这些坯件的排列或对准。
在优选的实施方案中，打开和成形设备16是常见的，并且对于本领域普通技术人员来说是公知的。例如，在由New Canaan，Pennsylvania的Loveshaw生产的Little DavidModel CF-40T箱子成形机中可以找到一种合适的打开和成形设备16。如图2和3中所示，至少一个真空臂60绕着枢轴向坯件14转动。理想的是，该真空臂60包含有一个或多个真空吸杯40。当真空臂60接触坯件14的第一箱子侧面50时，臂60被驱动以在坯件14和真空吸杯40之间产生出真空联接。随后，该真空臂60绕着枢轴转动回到其初始位置，从而使得该坯件14打开成一个开口的箱子20。该打开的箱子20的箱子导引面48现在面对着第二方向28，而该打开的箱子的滞后面56面对着第一方向22。
现在参照图3，一旦坯件14处于打开位置，大体上由63所指的副折翼折叠设备被启动，该折叠设备由第一副折翼折叠器64和第二副折翼折叠器66构成。这些折翼折叠器64、66也是标准的并且对于本领域技术人员来说是公知的。仍然是，例如在市场上可买到的箱子成形机Little DavidModel CF-40T采用了一种合适的副折翼折叠设备。在优选的实施方案中，副折翼折叠器64、66是气动设备，它们分别具有第一和第二折叠汽缸68、70，它们固定地安装在箱子成形机10的机架31的基底部分72上。但是，也可以考虑采用其它公知的流体动力缸，例如液压缸。
第一和第二副折翼折叠器64、66是反向的铰接结构。更具体地说，第一副折翼折叠器64具有顶表面76和底表面78，并且第二副折翼折叠器66同样具有顶表面80和底表面82。这些副折翼折叠器64、66在它们还没有被启动时垂直地吊着，并且其第一顶表面76与第二顶表面80平行面对并与之水平隔开。当被启动时，折叠汽缸68、70延伸以把这些折翼84向上推大约90°，这样第一副折翼折叠器64和第二副折翼折叠器66彼此大体上在同一平面上，并且与打开和成形设备16平行。该向上的推动动作使得所述副折翼折叠器64、66到接触到箱子20的副折翼84，并且施加一个力使这些副折翼关闭。
一旦这些副折翼84已经关闭，则垂直坯件推进器24和箱子打开真空臂60上的真空吸杯40停止工作。这停止作用使得垂直坯件推进器24能够返回到其初始位置上，并且该箱子的打开真空臂60转动离开所述打开的箱子20。接着，大体上在86处所表示的水平坯件推进器装置被启动。
图4和5所示为水平坯件推进器装置86，该装置包括与启动缆索滚筒30相连的滑动件88和箱子前进机构，例如滑动箱子推进器90。如本领域所公知的，水平坯件推进器装置86是常规的，且对于本领域普通技术人员来说是公知的。例如在由Canaan，Pennsylvania的Loveshaw生产的箱子成形机Little DavidModel CF-40T中可以找到一种合适的水平坯件推进器装置86。在优选的实施方案中，该箱子推料机90安装在滑架92上，而该滑架安装在气动缆索滚筒30和滑动件88上。该箱子推料机90具有前部表面94，该表面与垂直坯件推进器24对准。因此，该前部表面94在坯件下降到打开和成形设备16上时接触坯件14的箱子滞后表面56。优选的是，该气动缆索滚筒30的长度对应于滑动件88的长度。
一旦副折翼折叠器64、66已经关闭了这些副折翼84，则处在可编程逻辑控制器(PLC)(未示出)的方向下面的阀(未示出)启动缆索滚筒30。当被启动时，缆索滚筒30的运动使得滑动箱子推进器90沿着第二方向28线性地滑动，其结果是沿着第二方向28将局部打开的箱子推进至侧面导轨装置100中。该侧面导轨装置100优选包括第一侧面导轨102和第二侧面导轨(未示出)，以便通过在第一箱子侧面50和第二箱子侧面54上施加相等的力来在装配的剩下时间内保持箱子的取向。侧面导轨装置100的优点在于，它还优选包括夹紧臂106(示意性地显示出)，用来调节侧面导轨102的宽度以便容纳不同尺寸的箱子。
在坯件14(现在被称为箱子20)沿着第二方向28被推动时，一对主折翼122被由第一和第二主折翼折叠器128构成的主折翼折叠设备126封闭。在优选的实施方案中，第一和第二主折翼折叠器128是固定的向上和向前会聚的杆，这些杆在被打开的箱子20沿着第二方向28被推动时逐渐地推动并折叠主折翼122。在这些主折翼122被折叠在已经被折叠的副折翼84上面时，这两个主折翼之间的接合处限定了一条中心线130(在图3中看得最清楚)。
沿着第二方向28前进时，大体上在132处所示的箱子密封设备开始密封目前已被封闭的主折翼122。在优选的实施方案中，箱子密封设备132包括一种对于本领域普通技术人员来说是公知的标准的箱子密封设备。例如可在市场上买到的Little DavidModel CF-40T箱子成型机采用了一种合适的箱子密封设备。本发明的箱子密封设备132包括胶带辊133和相互连在一起的第一和第二导辊134、136。
当箱子20沿着第二方向28前进时，具有暴露的胶带的胶带辊133位于紧靠第一导辊134的前面。该暴露的胶带在箱子的前表面48的下面部分138处接触并粘附在箱子20上，该下面部分在折叠的主折翼122的接合处与中心线130成一直线。随后，箱子20接触第一导辊134，该接触力使得第一导辊和第二导辊136回撤，从而使箱子20能沿第二方向28在这些辊子上前进。在其上粘有胶带的箱子20的前进运动从胶带辊133中拖出更多的胶带，并继续将胶带粘在中心线130上，并结束于箱子后表面56的下面部分。另外，弹簧安装切割设备135安装在位于第一和第二导辊134、136之间的打开和成形设备16上。当箱子20在该设备135上面通过时，箱子的重量压着该设备。在该箱子20已经通过该设备135之后，它向上跳并切断胶带。该密封设备132的优点在于中心线130被侧面导轨装置100保持成一直线，因此在箱子打开和成形后能使箱子20被精确地密封。
本发明的优选实施方案的优点在于，它提供了一种小型箱子成形机，该成形机在安装它的工厂的车间中占据最小的面积。通过使堆放设备12与打开和成形设备16间垂直地隔开，从而使得占地面积最小。而且，通过使坯件14在堆放设备12中沿着第一方向22取向，并且将打开和成形设备16设计成沿着第二方向28进行操作，而使堆放设备与打开和成形设备能够被堆叠在一起。这种独特的设计还消除了坯件14在堆放设备12与打开和成形设备16之间输送时的复杂运动。最后，通过气动力来操纵设备10，从而降低了该设备所产生的噪音量。
虽然已经显示并描述了本发明的箱子成形机的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离如本发明在下列中所给出的更宽范围的条件下，可以对本发明做出改变和变化。
权利要求
1.一种用于把坯件装成竖立的箱子的箱子成形机，包括设计用来容纳供应的坯件的堆放设备；用于装配坯件并弹出该竖立的箱子的打开和成形装置；并且所述设备是这样构成和布置的所述堆放装置被设计用来使供应的坯件沿着第一方向偏转，并且所述打开和成形装置被设计成使坯件沿着第二方向弹出。
2.如权利要求1所述的箱子成形机，其中所述堆放装置与所述打开和成形装置垂直地隔开并且大体上与之平行。
3.如权利要求1所述的箱子成形机，还包括具有至少一个真空臂的垂直坯件推进器，用来将坯件从所述堆放装置垂直地输送到所述打开和成形装置。
4.如权利要求1所述的箱子成形机，其中所述打开和成形装置包括至少一个真空臂。
5.如权利要求4所述的箱子成形机，其中所述打开和成形装置还包括副折翼折叠设备。
6.如权利要求1所述的箱子成形机，其中所述打开和成形装置还包括一种与缆索滚筒相连的滑动箱子推进器，用来使箱子沿着所述第二方向前进。
7.如权利要求1所述的箱子成形机，其中所述打开和成形装置还包括主折翼折叠设备。
8.一种用于把坯件装成箱子并弹出该竖立的箱子的设备，包括具有设计用来使供应坯件沿着第一方向偏转的垂直导向件的堆放设备；与所述堆放设备垂直隔开并具有设计用来使坯件沿着第二方向成形为箱子的水平坯件推进器的打开和成形设备；以及垂直地设在所述堆放设备和所述打开和成形设备之间的垂直坯件推进器。
9.一种用于把坯件装成箱子并弹出该竖立的箱子的设备，包括机架；用于容纳供应坯件的堆放设备；打开和成形设备；设计用来使所述供应坯件沿着第一方向前进的垂直坯件导向件；用于使坯件从所述的堆放设备输送到所述打开和成形设备的垂直坯件推进器；第一副折翼折叠器和第二副折翼折叠器；第一主折翼折叠器和第二主折翼折叠器；以及安装在所述打开和成形设备上的箱子推进机构，所述箱子推进机构设计用来使箱子在第二方向沿所述打开和成形设备前进。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述打开和成形设备垂直地与所述堆放设备隔开并大体上与之平行。
全文摘要
一种用于把坯件装配成箱子的箱子成形机,包括:设计用来容纳供应坯件的堆放设备;用来装配坯件并弹出竖立的箱子的打开和成形设备,并且该设备是这样构成和布置的:所述堆放设备用来使供应坯件沿第一方向偏转并且所述成形设备被设计用来使这些坯件沿第二方向弹出。该设备还包括:机架;用于容纳供应坯件的堆放设备;打开和成形设备;设计用来使所述供应坯件沿第一方向前进的垂直坯件导向件;用于使坯件从所述的堆放设备输送到所述打开和成形设备的垂直坯件推进器;第一副折翼折叠器和第二副折翼折叠器;第一主折翼折叠器和第二主折翼折叠器;以及安装在所述打开和成形设备上的箱子推进机构,所述箱子推进机构设计用来使箱子在第二方向沿所述打开和成形设备前进。
文档编号B31B5/80GK1346739SQ011418
公开日2002年5月1日 申请日期2001年9月21日 优先权日2000年9月26日
发明者沃杰西埃克·比勒纳克基, 威廉·门塔 申请人:伊利诺斯器械工程公司