纸盒成型装置和方法与流程

本发明涉及自动化设备，尤其涉及一种纸盒成型装置和方法。

背景技术：

酒盒、抽屉盒等纸盒包装对商品的广告宣传起到非常重要的作用，如图1所示，长方体纸盒制作工艺包括以下步骤：

(1)将印刷好的面纸a与开完槽的底板b进行涂胶贴合，其中，面纸a由三道折痕分割成四个面，分别对应纸盒的四个侧面，底板b由三道折痕分割成四个面，分别粘贴在纸盒的四个侧面内部，涂胶贴合后的面纸a与底板b其中三个面相互重合，并且面纸a顶部多出四个包边面a1，用于包覆底板b顶面；面纸a底部多出四个弯折面a2，用于包覆纸盒底部的纸盒端部底板c；

(2)对三个包边面a1进行弯折翻转，包覆住底板b三个顶面，完成三口包边，得到面纸a与底板b组件来料；

(3)将成型模具定位在面纸a与底板b组件来料上，并将纸盒端部底板c贴在成型模具端部；

(4)对底板b两个侧面进行翻转，贴合在成型模具两个侧面上；

(5)对底板b剩余的一个面进行翻转贴合在成型模具顶部表面，再将面纸a剩余的一个面贴合在底板b表面，完成侧面封装成型；

(6)对四个弯折面a2进行弯折成型，与纸盒端部底板c固定；

(7)将剩余一个包边面a1包覆在步骤5的底板b表面，完成四口包边；

(8)最后将成型后的纸盒从成型模具上脱出。

现有技术一般采用水平间歇式转动的转盘模具，转盘上设置多个成型模具，并对应设置多个工位，通过转盘的间歇式转动，在具体的工位执行相应步骤的操作。采用以上方式的设备，占地面积较大；此外，针对不同尺寸的纸盒需要更换多个成型模具，操作复杂；第三，每个工位都需要设置定位系统，实际运行过程中精度难以把握。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种适用于单一成型模具、占地面积较小的纸盒成型装置和方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种纸盒成型装置，其包括机架(10)和一成型模具(11)，还包括纸盒侧面翻转成型机构(12)、底板供料机构(13)、底板翻转上料机构(14)、底部包边机构(15)、纸盒底板封装成型机构(16)、纸盒面纸封装成型机构(17)、底部封边机构(18)、四口包边机构(19)和脱模机构(20)，其中，

成型模具(11)水平设置于机架(10)上并上下运动；

纸盒侧面翻转成型机构(12)，设置于成型模具(11)下方，支撑纸盒面纸(a)与底板(b)来料组件，对纸盒底面进行支撑固定，并对纸盒两侧面进行翻转并贴附在成型模具(s)两侧面；

底板供料机构(13)，每次提供一片纸盒端部底板(c)给底板翻转上料机构(14)；

底板翻转上料机构(14)，将纸盒端部底板(c)翻转并贴附在成型模具(s)端部；

底部包边机构(15)，对纸盒底面和两侧面对应的三个弯折面(a2)进行弯折成型，与纸盒端部底板(c)固定；

纸盒底板封装成型机构(16)，将纸盒顶部对应的底板(b)贴附在成型模具(s)顶部；

纸盒面纸封装成型机构(17)，将纸盒顶部对应的纸盒面纸(a)贴附在底板(b)表面；

底部封边机构(18)，对纸盒底部剩余的一个弯折面(a2)进行弯折成型，与纸盒端部底板(c)固定；

四口包边机构(19)，对纸盒顶部剩余一个包边面(a1)弯折后包覆在纸盒底板(b)端部；

脱模机构(20)，将成型后的纸盒从成型模具(11)上脱出。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一直线模组(21)，所述第一直线模组(21)设置于机架(10)上，驱动成型模具(11)上下运动。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述纸盒侧面翻转成型机构(12)包括来料支撑板(121)、两翻转板(122)和翻转驱动机构(123)，来料支撑板(121)设置于机架(10)上；两翻转板(122)分别设置于来料支撑板(121)两侧，并与机架(10)铰连接；翻转驱动机构(123)分别连接翻转板(122)与机架(10)，驱动翻转板(122)翻转。

进一步优选的，所述底部包边机构(15)设置有三个，每个底部包边机构(15)包括第四铲板(151)和第四直线模组(152)，三个第四铲板(151)分别设置于来料支撑板(121)和两翻转板(122)端部，第四直线模组(152)分别连接第四铲板(151)，以及来料支撑板(121)或两翻转板(122)端部；纸盒底板封装成型机构(16)包括第五铲板(161)和第五直线模组(162)，第五铲板(161)倾斜设置于成型模具(11)上方并连接第五直线模组(162)，第五直线模组(162)连接机架(10)和第五铲板(161)并驱动第五铲板(161)运动，将纸盒顶部对应的底板(b)贴附在成型模具(s)顶部；纸盒面纸封装成型机构(17)包括第一滚筒(171)、第六直线模组(172)和第七直线模组(173)，第六直线模组(172)连接机架(10)与第七直线模组(173)，第七直线模组(173)连接第六直线模组(172)与第一滚筒(171)，第一滚筒(171)设置于成型模具(11)上方；底部封边机构(18)为滚筒结构，设置于成型模具(11)上方并连接纸盒面纸封装成型机构(17)。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述底板供料机构(13)包括落料通道(131)、搬运块(132)和第二直线模组(133)，落料通道(131)底部设置有出料口(134)，机架(10)提供工作平台且工作平台中间开设有搬运行走通道(135)，搬运行走通道(135)一端对接出料口(134)且另一端设置有卸料工位(136)，搬运块(132)设置于搬运行走通道(135)内，第二直线模组(133)驱动搬运块(132)在卸料工位(136)和出料口(134)之间来回直线行走。

进一步优选的，所述底板翻转上料机构(14)包括活动板(141)、第三气缸(142)、第三连杆(143)、第三转轴(144)、力臂(145)、承料板(146)和第三直线模组(147)，承料板(146)设置于卸料工位(136)处，力臂(145)一端固定连接承料板(146)、另一端与第三转轴(144)垂直固定，第三转轴(144)与活动板(141)可转动连接、并与第三连杆(143)铰连接，第三气缸(142)分别与活动板(141)和第三连杆(143)铰连接，第三直线模组(147)正对成型模具(11)端面设置并分别连接活动板(141)与机架(10)，活动板(141)与机架(10)滑动连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述脱模机构(20)包括两夹板(201)、两第八直线模组(202)、挂钩(203)、两第九直线模组(204)、压板(205)和第八气缸(206)，两夹板(201)正对成型模具(11)两侧面设置，两第八直线模组(202)分别连接两夹板(201)和两第九直线模组(204)，两第九直线模组(204)与两第八直线模组(202)相互垂直布置且连接机架(10)，挂钩(203)设置于夹板(201)端部，压板(205)正对成型模具(11)顶部设置，第八气缸(206)连接机架(10)和压板(205)；四口包边机构(19)包括铲刀(191)和第十直线模组(192)，铲刀(191)设置于压板(205)侧面，第十直线模组(192)连接机架(10)与铲刀(191)。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括三口包边机构(22)和转移机构(23)，三口包边机构(22)对纸盒顶部三个包边面(a1)弯折后包覆在纸盒底板(b)端部，得到纸盒面纸(a)与底板(b)来料组件；转移机构(23)将纸盒面纸(a)与底板(b)来料组件转移到纸盒侧面翻转成型机构(12)。

进一步优选的，三口包边机构(22)包括传送带(221)、平移机构(222)、压紧机构(223)、基准板(224)、活动板(225)、第十一直线模组(226)和第十二直线模组(227)，其中，平移机构(222)对传送带(1)上的纸盒面纸(a)与底板(b)贴合来料平移到基准板(224)上；压紧机构(223)对平移到基准板(224)上的来料压紧；基准板(224)设置于传送带(221)侧面并与之位于同一平面内，活动板(225)与基准板(224)并排设置，基准板(224)表面和活动板(225)底面相互平行，活动板(225)与基准板(224)相对的侧面相互平行，第十一直线模组(226)与机架(10)连接，第十二直线模组(227)分别与第十一直线模组(226)和活动板(225)连接；转移机构(23)包括夹具(231)、第十三直线模组(232)和第十四直线模组(233)，第十四直线模组(233)分别连接第十三直线模组(232)和夹具(231)，第十三直线模组(232)与第十四直线模组(233)垂直布置并连接机架(10)。

第二方面，本发明提供了一种纸盒成型方法，包括以下步骤，

s1，将纸盒面纸(a)与底板(b)贴合来料提供给三口包边机构(22)，三口包边机构(22)对纸盒顶部三个包边面(a1)弯折后包覆在纸盒底板(b)端部，得到纸盒面纸(a)与底板(b)来料组件；

s2，转移机构(23)将纸盒面纸(a)与底板(b)来料组件转移到纸盒侧面翻转成型机构(12)，第一直线模组(21)驱动成型模具(11)向下运动，压紧纸盒面纸(a)与底板(b)来料组件；

s3，纸盒侧面翻转成型机构(12)，对纸盒底面进行支撑固定，并对纸盒两侧面进行翻转并贴附在成型模具(s)两侧面；

在执行以上步骤的过程中，同步执行以下步骤：

s4，底板供料机构(13)每次提供一片纸盒端部底板(c)给底板翻转上料机构(14)；

s5，底板翻转上料机构(14)将纸盒端部底板(c)翻转并贴附在成型模具(s)端部；

s6，底部包边机构(15)，对纸盒底面和两侧面对应的三个弯折面(a2)进行弯折成型，与纸盒端部底板(c)固定；

s7，纸盒底板封装成型机构(16)将纸盒顶部对应的底板(b)贴附在成型模具(s)顶部；

s8，纸盒面纸封装成型机构(17)将纸盒顶部对应的纸盒面纸(a)贴附在底板(b)表面；

s9，第一直线模组(21)驱动成型模具(11)向上运动，底部封边机构(18)对纸盒底部剩余的一个弯折面(a2)进行弯折成型，与纸盒端部底板(c)固定；

s10，四口包边机构(19)，对纸盒顶部剩余一个包边面(a1)弯折后包覆在纸盒底板(b)端部；

s11，脱模机构(20)，将成型后的纸盒从成型模具(11)上脱出。

本发明的纸盒成型装置及方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置纸盒侧面翻转成型机构、底板供料机构、底板翻转上料机构、底部包边机构、纸盒底板封装成型机构、纸盒面纸封装成型机构、底部封边机构、四口包边机构和脱模机构，只需一个成型模具即可实现纸盒侧面、底部成型，占地面积较小，且无需设置高精度定位系统，成型精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为长方体纸盒制作工艺流程图；

图2为本发明的纸盒成型装置的立体图；

图3为本发明的纸盒成型装置的三口包边机构和转移机构部分的立体图；

图4为本发明的纸盒成型装置的三口包边机构的平移机构和压紧机构型部分的立体图；

图5为本发明的纸盒成型装置的三口包边机构部分的立体图；

图6为本发明的纸盒成型装置去掉三口包边机构和转移机构后的立体图；

图7为本发明的纸盒成型装置的侧面、端面成型部分的立体图；

图8为本发明的纸盒成型装置的侧面、端面成型部分的立体图；

图9为本发明的纸盒成型装置底板翻转上料机构部分的立体图；

图10为本发明的纸盒成型装置的纸盒底板封装成型机构部分的立体图；

图11为本发明的纸盒成型装置的纸盒面纸封装成型机构部分的立体图；

图12为本发明的纸盒成型装置的四口包边机构和脱模机构部分的立体图；

图13为本发明的纸盒成型装置的四口包边机构和脱模机构部分的立体图；

图14为本发明的纸盒成型装置的四口包边机构部分的立体图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的纸盒面纸a与底板b贴合来料制备方法如下：将印刷好的面纸a与开完槽的底板b进行涂胶贴合，其中，面纸a由三道折痕分割成四个面，分别对应纸盒的四个侧面，底板b由三道折痕分割成四个面，分别粘贴在纸盒的四个侧面内部，涂胶贴合后的面纸a与底板b其中三个面相互重合，并且面纸a顶部多出四个包边面a1，用于包覆底板b顶面；面纸a底部多出四个弯折面a2，用于包覆纸盒底部的纸盒端部底板c。

如图2所示，本发明的纸盒成型装置，其包括机架10、一成型模具11、纸盒侧面翻转成型机构12、底板供料机构13、底板翻转上料机构14、底部包边机构15、纸盒底板封装成型机构16、纸盒面纸封装成型机构17、底部封边机构18、四口包边机构19、脱模机构20、第一直线模组21、三口包边机构22和转移机构23。

其中，三口包边机构22，对纸盒顶部三个包边面a1弯折后包覆在纸盒底板b端部，得到纸盒面纸a与底板b来料组件。具体的，如图3所示，三口包边机构22包括传送带221、平移机构222、压紧机构223、基准板224、活动板225、第十一直线模组226和第十二直线模组227。其中，传送带1，传送纸盒面纸a与底板b贴合来料；如图4所示，平移机构222，对传送带1上的纸盒面纸a与底板b贴合来料平移到基准板224上；压紧机构223，对平移到基准板224上的来料压紧；如图5所示，基准板224设置于传送带221侧面并与之位于同一平面内，活动板225与基准板224并排设置，基准板224表面和活动板225底面相互平行，活动板225与基准板224相对的侧面相互平行，第十一直线模组226与机架10连接，第十二直线模组227分别与第十一直线模组226和活动板225连接。

转移机构23，将纸盒面纸a与底板b来料组件转移到纸盒侧面翻转成型机构12。如图3所示，包括夹具231、第十三直线模组232和第十四直线模组233，第十四直线模组233分别连接第十三直线模组232和夹具231，第十三直线模组232与第十四直线模组233垂直布置并连接机架10。

机架10，提供支撑。

如图6所示，成型模具11，水平设置于机架10上并上下运动。具体的，第一直线模组21设置于机架10上，驱动成型模具11上下运动。

纸盒侧面翻转成型机构12，设置于成型模具11下方，支撑纸盒面纸a与底板b来料组件，对纸盒底面进行支撑固定，并对纸盒两侧面进行翻转并贴附在成型模具s两侧面。具体的，如图7～8所示，所述纸盒侧面翻转成型机构12包括来料支撑板121、两翻转板122和翻转驱动机构123，来料支撑板121设置于机架10上；两翻转板122分别设置于来料支撑板121两侧，并与机架10铰连接；翻转驱动机构123分别连接翻转板122与机架10，驱动翻转板122翻转。

底板供料机构13，如图7～8所示，每次提供一片纸盒端部底板c给底板翻转上料机构14。具体的，所述底板供料机构13包括落料通道131、搬运块132和第二直线模组133，落料通道131底部设置有出料口134，机架10提供工作平台且工作平台中间开设有搬运行走通道135，搬运行走通道135一端对接出料口134且另一端设置有卸料工位136，搬运块132设置于搬运行走通道135内，第二直线模组133驱动搬运块132在卸料工位136和出料口134之间来回直线行走。

底板翻转上料机构14，如图9所示，将纸盒端部底板c翻转并贴附在成型模具s端部。具体的，所述底板翻转上料机构14包括活动板141、第三气缸142、第三连杆143、第三转轴144、力臂145、承料板146和第三直线模组147，承料板146设置于卸料工位136处，力臂145一端固定连接承料板146、另一端与第三转轴144垂直固定，第三转轴144与活动板141可转动连接、并与第三连杆143铰连接，第三气缸142分别与活动板141和第三连杆143铰连接，第三直线模组147正对成型模具11端面设置并分别连接活动板141与机架10，活动板141与机架10滑动连接。

底部包边机构15，对纸盒底面和两侧面对应的三个弯折面a2进行弯折成型，与纸盒端部底板c固定。具体的，所述底部包边机构15设置有三个，每个底部包边机构15包括第四铲板151和第四直线模组152，三个第四铲板151分别设置于来料支撑板121和两翻转板122端部，第四直线模组152分别连接第四铲板151，以及来料支撑板121或两翻转板122端部。

纸盒底板封装成型机构16，将纸盒顶部对应的底板b贴附在成型模具s顶部。如图10所示，其包括第五铲板161和第五直线模组162，第五铲板161倾斜设置于成型模具11上方并连接第五直线模组162，第五直线模组162连接机架10和第五铲板161并驱动第五铲板161运动，将纸盒顶部对应的底板b贴附在成型模具s顶部。

纸盒面纸封装成型机构17，将纸盒顶部对应的纸盒面纸a贴附在底板b表面。如图11所示，包括第一滚筒171、第六直线模组172和第七直线模组173，第六直线模组172连接机架10与第七直线模组173，第七直线模组173连接第六直线模组172与第一滚筒171，第一滚筒171设置于成型模具11上方；

底部封边机构18，对纸盒底部剩余的一个弯折面a2进行弯折成型，与纸盒端部底板c固定。如图11所示，底部封边机构18为滚筒结构，设置于成型模具11上方并连接纸盒面纸封装成型机构17。

四口包边机构19，对纸盒顶部剩余一个包边面a1弯折后包覆在纸盒底板b端部。如图14所示，四口包边机构19包括铲刀191和第十直线模组192，铲刀191设置于压板205侧面，第十直线模组192连接机架10与铲刀191。

脱模机构20，将成型后的纸盒保压并从成型模具11上脱出。如图12～13所示，所述脱模机构20包括两夹板201、两第八直线模组202、挂钩203、两第九直线模组204、压板205和第八气缸206，两夹板201正对成型模具11两侧面设置，两第八直线模组202分别连接两夹板201和两第九直线模组204，两第九直线模组204与两第八直线模组202相互垂直布置且连接机架10，挂钩203设置于夹板201端部，压板205正对成型模具11顶部设置，第八气缸206连接机架10和压板205。

以下介绍本发明的纸盒成型方法，包括以下步骤，

s1，将纸盒面纸a与底板b贴合来料提供给三口包边机构22，三口包边机构22对纸盒顶部三个包边面a1弯折后包覆在纸盒底板b端部，得到纸盒面纸a与底板b来料组件；

s2，转移机构23将纸盒面纸a与底板b来料组件转移到纸盒侧面翻转成型机构12，第一直线模组21驱动成型模具11向下运动，压紧纸盒面纸a与底板b来料组件；

s3，纸盒侧面翻转成型机构12，对纸盒底面进行支撑固定，并对纸盒两侧面进行翻转并贴附在成型模具s两侧面；

在执行以上步骤的过程中，同步执行以下步骤：

s4，底板供料机构13每次提供一片纸盒端部底板c给底板翻转上料机构14；

s5，底板翻转上料机构14将纸盒端部底板c翻转并贴附在成型模具s端部；

s6，底部包边机构15，对纸盒底面和两侧面对应的三个弯折面a2进行弯折成型，与纸盒端部底板c固定；

s7，纸盒底板封装成型机构16将纸盒顶部对应的底板b贴附在成型模具s顶部；

s8，纸盒面纸封装成型机构17将纸盒顶部对应的纸盒面纸a贴附在底板b表面；

s9，第一直线模组21驱动成型模具11向上运动，底部封边机构18对纸盒底部剩余的一个弯折面a2进行弯折成型，与纸盒端部底板c固定；

s10，四口包边机构19，对纸盒顶部剩余一个包边面a1弯折后包覆在纸盒底板b端部；

s11，脱模机构20，将成型后的纸盒保压并从成型模具11上脱出。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。