自动退料机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种自动退料机构，用于顶出置于成型工件上的物料，其包括顶料元件、杠杆结构、压杆元件，杠杆结构具有位于支点两侧的动力端和阻力端，所述压杆元件位置与杠杆结构的动力端上下相对并用于在外力驱动下做上下运动以带动动力端绕支点转动，所述顶料元件与杠杆结构的阻力端连接并随着阻力端的转动做上下运动且在上升时顶出物料。该机构利用杠杆结构原理，在压杆元件带动下作上下运动，在成型过程中自动进行退料操作，无需复杂的机械设备，节省生产成本，缩短生产周期，节省设备占用空间，无需额外动力源即节省能源，而且操作迅速高效，整个机构设计巧妙灵活，制作成本低而使用效率高，可极大提高生产力水平。
【专利说明】自动退料机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种成型设备【技术领域】，特别涉及一种自动退料机构。
【背景技术】
[0002]现今，随着人们生活水平的不断改善，不仅对消费产品的质量要求越来越高，而且对于产品如烟酒、茶叶、食品、医药等的包装结构也要求趋于精美、结实、耐用。而目前对于包装的需求也越来越多，对包装的质量要求也越来越高，如何开发出能成型高质量包装盒且快速高效的机器尤为重要。
[0003]目前众多大型包装盒成型设备中，很多工序是半自动化或者完全采用手工操作，例如尤其对于成型的包装盒退料或者出料操作，通常都是手工操作。有些采用单独的自动退料机构，例如采用机械手或者复杂的出料机构，但是成本较高，而且占用空间和资源以及能源，难以做到节能环保的要求。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种自动化退料操作、效率高、成本低且节省能源的自动退料机构。
[0005]一种自动退料机构，用于顶出置于成型工件上的物料，包括顶料元件、杠杆结构、压杆元件，所述杠杆结构具有位于支点两侧的动力端和阻力端，所述压杆元件的位置与所述动力端上下相对用于在外力驱动下做上下运动以带动动力端绕支点转动，所述顶料元件与杠杆结构的阻力端连接并随着阻力端的转动做上下运动且在上升时顶出物料。
[0006]进一步地，所述成型工件的底部具有穿孔，所述自动退料机构还包括设于穿孔中的导引管，用于导引顶料元件沿其轴向移动。
[0007]进一步地，所述顶料元件包括杆部和作用于物料的柔性顶头，所述杆部至少部分始终保持于所述导引管中。
[0008]进一步地,所述顶料元件通过一个连动杆活动连接于所述杠杆结构的阻力端。
[0009]进一步地，在所述杠杆结构以支点为中心转动时，所述压杆元件位于杠杆结构的动力端上方或下方并往复地做垂直上下运动，当所述顶料元件顶出物料时杠杆结构的动力端位于最低点位置，当所述成型工具成型完成时所述杠杆结构的动力端位于最高点位置，所述压杆元件与动力端至少部分重叠以使得所述压杆元件带动动力端从最高点位置到最低点位置往复地转动并在最低点位置或最高点位置时两者分离。
[0010]进一步地，所述成型工件与一个联动连杆机构连接用于在联动连杆机构的带动下进行成型操作，所述压杆元件设置于所述联动连杆机构上并在联动连杆机构驱动下做上下运动。
[0011]进一步地，所述联动连杆机构包括横杆以及活动连接于横杆端部的连杆，所述连杆的一端作用于所述成型工件以进行成型操作，另一端活动连接于横杆，所述压杆元件设于所述横杆上并随横杆一起上下运动，在支点一侧或者两侧还设有弹性作用于杠杆结构的动力臂和/或阻力臂的弹性元件。
[0012]进一步地，所述弹性元件为一个或两个弹簧，分别位于支点一侧或两侧，所述两个弹簧分别相向地向外倾斜。
[0013]进一步地，所述压杆元件上下运动中的下落和上升分别对应于所述成型工件成型后复位动作和联动连杆机构的推动动作。
[0014]进一步地，在所述杠杆结构位于最低点位置时，所述压杆元件由于杠杆结构的倾斜而脱离杠杆结构的动力端，杠杆结构复原到水平使得顶料元件顶出后又缩回。
[0015]在所述自动退料机构中，利用杠杆结构，通过压杆元件在外部驱动下带动杠杆结构作上下运动，在进行成型的过程中同时完成自动化退料操作，无需复杂的机械设备，节省生产成本，缩短生产周期，节省设备占用空间，无需额外动力源即节省能源，而且操作迅速高效，整个机构设计巧妙灵活，制作成本低而使用效率高，可极大提高生产力水平。另外，还可进一步结合利用包装成型机器中的动力，共用一个动力源并在同一个操作周期内同时完成，即在成型完成后即时进行退料，没有利用额外的时间来退料，也没有利用额外的动力来进行退料，节省成本，实现自动化退料操作、效率高、成本低且节省能源。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例提供的自动退料机构的结构示意图。
[0017]图2为图1的自动退料机构的局部俯视结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]请参阅图1和2，显示本实用新型实施例提供的自动退料机构100，用于顶出置于成型工件101上的物料102，其包括顶料元件10、杠杆结构20、压杆元件30，所述杠杆结构20具有位于支点25两端的动力端201和阻力端202，压杆元件20的位置与杠杆结构20的动力端201上下相对并用于在外力驱动下做上下运动以带动动力端201绕支点转动，顶料元件10与杠杆结构20的阻力端202连接并随着阻力端202的转动做上下运动且在上升时顶出物料。
[0020]具体地，成型工件101的底部具有穿孔103，自动退料机构100还包括对应于穿孔103设置且用于导引顶料元件10沿其轴向移动的导引管15。在本实施例中，导引管15穿设于所述工件的穿孔103中，即导引管15的顶端插入于穿孔103并可固定于穿孔103孔中。在其它实施例中，导引管15可以是设在与工件穿孔103同轴且间隔的位置，即导引管15的顶端可以是与穿孔103之间具有间隙，但两者相对可分别让顶料元件10穿过以顶出物料 102。
[0021]杠杆结构20通常具有位于支点25者两侧的动力臂21和阻力臂22。进一步地，自动退料机构100还包括位于支点25 —侧或者两侧并弹性作用于杠杆结构20的动力臂21和/或阻力臂22的弹性元件。弹性元件为两个弹簧27和28，分别位于支点25的两侧，且两个弹簧27和28分别相向地向外倾斜。由于是向外倾斜的，当杠杆结构20的动力臂21和阻力臂22下压向弹簧27和28时，弹簧27和28的伸缩方向与对应的臂基本上趋于正交，至少比竖直弹簧更趋于与臂正交的位置。优选地，阻力臂22的长度大于动力臂21，以便动力臂21的活动空间更小，节省整个机构的占用空间。
[0022]进一步地，顶料元件10通过一个连动杆16活动连接于杠杆结构20的阻力端202。具体地，连动杆16的一端可通过枢轴或者铰链活动连接于杠杆结构20的阻力端202，另一端同样可通过枢轴或者铰链活动连接顶料元件10的底端。顶料元件10包括杆部12和作用于物料102的柔性顶头14，杆部12至少部分始终保持于所述导引管15中。柔性顶头14可以是采用泡沫材料或泡棉或塑料，或者是外表包覆一层柔性或软性材料，以避免对成型好的物料102造成损坏。
[0023]进一步地，压杆元件30位于杠杆结构20的动力端201上方或下方，优选为位于正下方或正上方。在杠杆结构20以支点为中心转动时，压杆元件30往复地做垂直上下运动，当顶料元件10顶出物料102时杠杆结构20的动力端201位于最低点位置，当成型工具成型完成时杠杆结构20的动力端201位于最高点位置，压杆元件30与动力端201至少部分重叠以使得压杆元件30带动动力端201从最高点位置到最低点位置往复地转动并在最低点位置或最高点位置时两者分离。例如，压杆元件30在下压接触动力端201时与动力端201重叠的长度设定为当顶料元件10处于顶出物料102的终点位置时使得动力端201与压杆元件30脱离。即如图所示，当压杆元件30刚刚接触动力端201并下压时，压杆元件30与动力端201重叠最多，随着压杆元件30的继续下压，重叠的长度逐渐减小，同时压缩弹簧27，由于弹簧27是受压缩的，到重叠长度非常接近零或者为零时，动力端201在弹簧27的作用下挣脱而弹回原位或靠近原位。当然，杠杆结构30靠自身的重力也可回弹，而弹簧是更使其易于回弹。压杆元件30可以是一个压块或者一个压杆。
[0024]进一步地，成型工件101与一个联动连杆机构40连接用于在联动连杆机构40的带动下进行成型操作，压杆元件30设置于联动连杆机构40上并在联动连杆机构40驱动下做上下运动，以下压和抬起杠杆结构30的动力端201，使其转动。具体地，成型工件101可以设置一个成型辅助元件104，通过成型辅助元件104与联动连杆机构40连接。联动连杆机构40提供外力驱动压杆元件30上下运动，当然在其它实施例中也可以直接用其他外部驱动或者自动化、半自动化的驱动方式。
[0025]联动连杆机构40包括横杆41以及活动连接于横杆41端部的连杆42，连杆42的一端作用于成型工件101 (如直接作用于成型辅助元件104)以进行成型操作，另一端活动连接于横杆41，压杆元件30设于横杆41上并随横杆41 一起上下运动。成型辅助元件104可以是一个翻转压板，用于压向工件101以便进行包装成型，例如进行包压边操作。横杆41在初始状态时可以是位于杠杆结构30的下方或者是上方，具体根据实际需要而设定。横杆41与一个外部驱动，例如气缸连接。横杆41在气缸的驱动下推动连杆42作上下运动，上升时连杆42即推动成型辅助元件104压向工件101，下降时即打开成型辅助元件104。工件101的包压边操作具体可参照同一 申请人:申请号为201310392820.5的专利申请相关内容，该专利申请的全部文件被引用在本文中作参考。连杆42包括传动杆43和推动杆44，传动杆43活动连接于横杆41的端部，推动杆44与成型辅助元件104连接以推动其做翻转运动。横杆41可以是由两段组装而成，每一段分别开有长形通孔，用于调节每一段长度后用螺栓联接固定两段而构成横杆41。因此，压杆元件30的下压和抬起分别对应于成型工件成型后复位动作和联动连杆机构的推动动作。在杠杆结构20位于最低点位置时，压杆元件30由于杠杆结构20的倾斜而脱离杠杆结构20的动力端，杠杆结构20复原到水平使得顶料元件10顶出后又缩回。
[0026]如图所示，横杆41两端分别连接有一连杆42，当然，连杆42数量可以根据翻转压板104的数量而变化，当工件101为一个四面基板，采用四个连杆42，两个横杆41相匹配，每两个连杆42为一对。六面时则采用三个横杆41和三对连杆42。不管有多少数量，所有杆都是同步动作，例如，各横杆41都在一个共同点共同连接于一个驱动装置如气缸，即可做到同步操作。
[0027]图1中的虚线显示自动退料机构处于各种状态的结构位置。启动时，气缸先驱动横杆41上升，如果压杆元件30位于动力端201的正下方，那么，此时横杆41上升即带动动力臂21翘起起到脱离压杆元件30 (大致在上面一个状态的位置，即30a)并复位，如果压杆元件30位于动力端201的正上方,压杆元件30第一次上升不会带动动力端201,横杆41上升到顶点即实现翻转压板104的压工件101的操作，然后，下降，接触并下压动力端201，此时，顶料元件10上升并将成型的物料102顶出，起到退料或出料的作用，到达至高顶点时，动力端201脱离压杆元件30 (大致在最下面一个状态的位置)并复位，完成一次成型及退料操作。第二次操作时，压杆元件30上升并带动动力端201上升直到脱离复位，接着重复上述步骤，如此周而复始。
[0028]因此,本实施例的自动退料机构100通过外部驱动,例如一个气缸同时多方向同步驱动各联动连杆机构40作升降以完成成型以及自动退料操作。因而，自动退料机构100的动力以及作用过程与成型过程共用一个动力源并在同一个操作周期内同时完成，即在成型完成横杆下降时进行退料，虽然有先有后，但是由于是充分利用横杆回位的空档来实现退料，没有利用额外的时间来退料，也没有利用额外的动力来进行退料，节省成本，缩短生产周期，节省设备占用空间，无需额外动力源即节省能源，而且操作迅速高效，整个机构设计巧妙灵活，制作成本低而使用效率高，可极大提高生产力水平，实现自动化退料操作、效率高、成本低且节省能源，符合目前节能减排的要求。
[0029]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种自动退料机构，用于顶出置于成型工件上的物料，其特征在于，包括顶料元件、杠杆结构、压杆元件，所述杠杆结构具有位于支点两侧的动力端和阻力端，所述压杆元件的位置与所述动力端上下相对用于在外力驱动下做上下运动以带动动力端绕支点转动，所述顶料元件与杠杆结构的阻力端连接并随着阻力端的转动做上下运动且在上升时顶出物料。
2.如权利要求1所述的自动退料机构，其特征在于，所述成型工件的底部具有穿孔，所述自动退料机构还包括设于穿孔中的导引管，用于导引顶料元件沿其轴向移动。
3.如权利要求2所述的自动退料机构，其特征在于，所述顶料元件包括杆部和作用于物料的柔性顶头，所述杆部至少部分始终保持于所述导引管中。
4.如权利要求1所述的自动退料机构，其特征在于，所述顶料元件通过一个连动杆活动连接于所述杠杆结构的阻力端。
5.如权利要求1所述的自动退料机构，其特征在于，在所述杠杆结构以支点为中心转动时，所述压杆元件位于杠杆结构的动力端上方或下方并往复地做垂直上下运动，当所述顶料元件顶出物料时杠杆结构的动力端位于最低点位置，当所述成型工具成型完成时所述杠杆结构的动力端位于最高点位置，所述压杆元件与动力端至少部分重叠以使得所述压杆元件带动动力端从最高点位置到最低点位置往复地转动并在最低点位置或最高点位置时两者分离。
6.如权利要求1所述的自动退料机构，其特征在于，所述成型工件与一个联动连杆机构连接用于在联动连杆机构的带动下进行成型操作，所述压杆元件设置于所述联动连杆机构上并在联动连杆机构驱动下做上下运动。
7.如权利要求6所述的自动退料机构，其特征在于，所述联动连杆机构包括横杆以及活动连接于横杆端部的连杆，所述连杆的一端作用于所述成型工件以进行成型操作，另一端活动连接于横杆，所述压杆元件设于所述横杆上并随横杆一起上下运动，在支点一侧或者两侧还设有弹性作用于杠杆结构的动力臂和/或阻力臂的弹性元件。
8.如权利要求7所述的自动退料机构，其特征在于，所述弹性元件为一个或两个弹簧，分别位于支点一侧或两侧，所述两个弹簧分别相向地向外倾斜。
9.如权利要求7所述的自动退料机构，其特征在于，所述压杆元件上下运动中的下落和上升分别对应于所述成型工件成型后复位动作和联动连杆机构的推动动作。
10.如权利要求5所述的自动退料机构，其特征在于，在所述杠杆结构位于最低点位置时，所述压杆元件由于杠杆结构的倾斜而脱离杠杆结构的动力端，杠杆结构复原到水平使得顶料元件顶出后又缩回。
【文档编号】B65G47/74GK203512742SQ201320607332
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】欧阳宣 申请人:深圳市金之彩文化创意有限公司