一种支撑架成形装配装置及支撑架成形装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种该支撑架成形装配装置，它包括预成形组件、成形装配组件和平移升降机构，所述成形装配组件安装在平移升降机构上，所述预成形组件位于成形装配组件的运动轨迹上，所述预成形组件包括凹模，所述成形装配组件包括对应于凹模的凸模，所述凸模上设有顶推部件和吸取部件，所述顶推部件的作业端和吸取部件的作业端都位于凸模的作业面所在该侧。支撑架成形装配装置可以对支撑架进行弯折成形和安装操作，代替人工安装操作、实现自动化安装支撑架的功能。通过使用支撑架成形装置可以达到降低人力成本、支撑架弯折成形规整、安装精确的优点。本实用新型还公开了一种支撑架成形装置。
【专利说明】一种支撑架成形装配装置及支撑架成形装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种支撑架成形装配装置。
【背景技术】
[0002]在矩阵排列的产品包装中需要用到定位装置对产品阵列进行固定，以便使产品阵列能与包装箱之间产生间隔。现有的定位装置中以泡沫板最为常见，但是泡沫板存在存储运输不便、易断裂、不易回收等缺点，因而开始被市场逐步淘汰。目前最新的定位装置是采用纸质材料的支撑架，它质地坚韧、自然环境下易降解、厚度小，具有存储运输方便、环保、生产成本低的优点。但现有技术中无论是安装泡沫板还是新型纸质定位装置都通过人工安装的方式进行。人工安装的方式存在安装速度慢、生产成本高的缺点，尤其是人工安装新型纸质定位装置时还存在弯折成形不规整的问题，新型纸质定位装置成形偏差大。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种自动化安装新型纸质定位装置的支撑架成形装配装置，解决现有技术中该类新型纸质定位装置只能通过人工安装的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:该支撑架成形装配装置包括预成形组件、成形装配组件和平移升降机构，所述成形装配组件安装在平移升降机构上，所述预成形组件位于成形装配组件的运动轨迹上，所述预成形组件包括凹模，所述成形装配组件包括对应于凹模的凸模，所述凸模上设有吸取部件，所述吸取部件的作业端都位于凸模的作业面所在该侧。
[0005]支撑架成形装配装置设有两个工位，分别是预成形工位和成形工位。预成形组件处于预成形工位上，该预成形工位位于平移升降机构运动轨迹的上；成形工位也位于该平移升降机构运动轨迹上。成形工位处，产品阵列和预成形的支撑架在成形装配组件的作用下结合在一起。支撑架成形过程经历了预成形和成形两个步骤，依靠凹模和凸模的定向、定量的限制作用，使支撑架可以达到最佳的弯折成形效果。
[0006]作为本实用新型的优选，所述凹模上设有环形凹槽，所述凸模上设有对应环形凹槽的环形凸起，所述凸模上设有顶推部件，所述顶推部件的作业端都位于凸模的作业面所在该侧。凹模和凸模上的结构与支撑架弯折成形后的结构相对应，如此支撑架在凹模和凸模之间被挤压才能成为所需的形状。设置顶推部的作用在于可以推动支撑架，使支撑架定位在产品阵列的特定部位上，也可以推动产品阵列装箱时使用的辅助部件。
[0007]为了能使弯折成形的支撑架顺利从凹模中脱离，作为本实用新型的优选，所述凹模上设有脱模部件，所述脱模部件位于凹槽处。
[0008]为起到最佳的脱模和吸取效果，作为本实用新型的优选，所述顶推部件和吸取部件都位于环形凸起处。
[0009]为使支撑架均匀受力，作为本实用新型的优选，所述顶推部件对称分布，所述吸取部件对称分布。[0010]为确保顶推部件有足够的推动行程，作为本实用新型的优选，所述顶推部件包括气缸，所述气缸的伸出端朝向凸模的作业面。
[0011]吸取部件通过负压状态吸取支撑架，因此负压环境必须与支撑架接触，作为本实用新型的优选，所述吸取部件设有真空腔室，所述真空腔室的开口位于凸模的作业面上。
[0012]为更好地利用负压状态，作为本实用新型的优选，所述吸取部件包括吸盘，所述吸盘的管口凸出在凸模的作业面上。这样可以确保以最小能耗达到最佳吸取效果。
[0013]平移升降机构在搬运支撑架过程中，需要做到定位精确。为满足该要求，作为本实用新型的优选，所述平移升降机构包括同步带平移机构和丝杆升降机构，所述丝杆升降机构与同步带平移机构连接，所述成形装配组件安装在丝杆升降机构上。同步带平移机构和丝杆升降机构都由伺服电机驱动，从而可以实现精确的运动控制。
[0014]作为本实用新型的优选，所述丝杆升降机构包括伺服电机、升降架、丝杆，所述伺服电机通过同步带与丝杆连接，所述丝杆通过螺纹与升降架连接。
[0015]本实用新型还公开了一种支撑架成形装置，其特征在于包括凹模及对应于凹模的凸模，所述凹模上设有环形凹槽，所述凸模上设有对应环形凹槽的环形凸起。显而易见的，本方案支撑架成形装置用于实现成形支撑架的功能，而前述支撑架成形装配装置增加了移除平移升降机构则实现了成形及装配功能。
[0016]作为本实用新型的优选，所述凸模上设有吸取部件，所述吸取部件的作业端都位于凸模的作业面所在该侧。
[0017]作为本实用新型的优选，所述凹模整体呈扁平的长方体，在一侧面上设有矩形的环状凹槽，凹槽的横截面的宽度从底部向开口处的方向上逐渐增加，凸模上设有环形凸起，该环形凸起轮廓呈矩形，与凹模上的矩形的环状凹槽的形状尺寸相同。
[0018]作为本实用新型的优选，所述凹模上设有脱模部件，所述脱模部件位于凹槽处。
[0019]作为本实用新型的优选，所述凸模上设有顶推部件，所述顶推部件的作业端都位于凸模的作业面所在该侧。
[0020]本实用新型采用上述技术方案:支撑架成形装配装置可以对支撑架进行弯折成形和安装操作，代替人工安装操作、实现自动化安装支撑架的功能。通过使用支撑架成形装置可以达到降低人力成本、支撑架弯折成形规整、安装精确的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步具体说明。
[0022]图1为本实用新型一种支撑架成形装配装置的凹模的主视图；
[0023]图2为本实用新型一种支撑架成形装配装置的凹模的立体图；
[0024]图3为本实用新型一种支撑架成形装配装置的凸模的主视图；
[0025]图4为本实用新型一种支撑架成形装配装置的凸模的立体图；
[0026]图5为本实用新型一种支撑架成形装配装置的工作示意图1 ;
[0027]图6为本实用新型一种支撑架成形装配装置的工作示意图1I ；
[0028]图7为本实用新型一种支撑架成形装配装置的工作示意图1II ；
[0029]图8为本实用新型一种支撑架成形装配装置的工作示意图1V ；
[0030]图9为适用于本实用新型一种支撑架成形装配装置的支撑架的主视图。【具体实施方式】
[0031]本实用新型支撑架成形装配装置包括机架、预成形组件、成形装配组件和平移升降机构。预成形组件包括凹模，该凹模固定安装在机架上。如图1、2所示，凹模8整体呈扁平的长方体，在一侧面上设有矩形的环状凹槽9，凹槽的横截面的宽度从底部向开口处的方向上逐渐增加；凹模上设有脱模部件10，该脱模部件包括推杆和弹簧，凹模上设有盲孔，推杆活动安装在盲孔内并且弹簧位于推杆与凹槽9之间，自然状态下推杆凸出在凹槽9内；凹模的中间设有凸起的矩形棱台。成形装配组件包括凸模11、顶推部件和吸取部件。如图3、
4、5所示，凸模11整体呈矩形棱台、中间设有呈矩形棱台状的通孔，该通孔的形状及尺寸都与凹模的中间设有凸起的矩形棱台的形状及尺寸相同。因此，凸模11上设有环形凸起，该环形凸起轮廓呈矩形，与凹模8上的矩形的环状凹槽9的形状尺寸相同。凸模设有凸起该面为作业面。顶推部件为气缸，气缸12固定在凸模11上，均勻分布在凸模11的两侧宽边处，一侧设置两个气缸，同一侧的气缸之间分开设置，两侧的气缸相对凸模长边处的中心线对称，气缸伸出时活塞杆从凸起处伸出，收缩状态时位于凸模11内部。吸取部件为吸盘13，凸起上设有用于安装吸盘的通孔，吸盘安装后主体位于凸模内部，吸盘上设有管口，该管口凸出在凸起上。吸盘均匀分布在凸模11的宽边处，且吸盘之间间隔排列，两侧的吸盘相对凸模11长边处的中心线对称。
[0032]平移升降机构包括同步带平移机构和丝杆升降机构。同步带平移机构包括滑动导轨、伺服电机、同步带。滑动导轨固定连接在机架上并且机架上固定连接有两根平行设置的滑动导轨，伺服电机通过减速机固定安装在机架上，伺服电机位于两条滑动导轨之间且位于滑动导轨的一侧，该减速机设有两个同步运动的输出轴，输出轴上设有同步带轮；机架在位于滑动导轨的另一侧固定安装有两个可以自由转动的同步带轮，这两个同步带轮的位置与减速机上的两个同步带轮的位置呈对应关系，即一条同步带可以安装在相对的两个同步带轮上，由此在机架上安装有两条同步带，两条同步带做同步运动。同步带被同步带轮拉伸展开，在两个同步带轮之间的部分呈直线状展开。伺服电机转动后两条同步带同向同速运动。
[0033]丝杆升降机构包括载物台、伺服电机、丝杆、升降架。载物台底部设有对应滑动导轨的滑槽，载物台通过滑槽活动连接在滑动导轨上，载物台与同步带平移机构中的同步带上呈直线状展开部分固定连接，故在同步带平移机构的伺服电机运动时载物台能沿着滑动轨道做水平直线运动。伺服电机通过减速机固定安装载物台上；升降架为框架结构，有四条导向柱活动连接在载物台上，四条导向柱穿过载物台，它们的一端共同连接一个螺母，螺母与丝杆之间通过螺纹活动连接，另一端共同连接一个凸模11;丝杆通过安装架在载物台上并且穿过载物台，丝杆与导向柱平行、丝杆与滑动导轨呈垂直的位置关系，丝杆一端与安装架之间通过轴承活动连接，另一端与减速机的输出端通过同步带连接，由此伺服电机转动时通过同步带带动丝杆转动就能驱动升降架沿着丝杆中心线方向运动，最终起到升降运动效果。
[0034]平移升降机构中的同步带平移机构的伺服电机转动时能驱动凸模11在平行滑动导轨的方向上水平直线运动，伺服电机正反转动便能实现凸模做直线往复运动；丝杆升降机构的伺服电机转动时能驱动凸模11在平行丝杆中心线的方向上竖直直线运动，伺服电机正反转动便能实现凸模做直线往复运动。
[0035]凹模8位于凸模11通过平移升降机构实现水平直线往复运动的轨迹上。如图5、
6、7、8所示，使用时产品阵列和凹模分别位于滑动导轨的两端。位于包装箱内的产品阵列所在工位为成形工位，凹模所在工位为预成形工位。产品阵列放入成形工位前先在产品阵列外部的中间位置安装一个现有的纸质固定装置，该纸质固定装置整体呈环状，产品阵列位于纸质固定装置的中间，被纸质固定装置包裹。凹模上放置处于平板状结构的纸质支撑架
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[0036]如图9所示，支撑架采用瓦楞纸板模切而成，整体为十字形状。瓦楞纸板是由面纸、波浪形芯纸夹层通过粘合而成，波浪形芯纸夹层连续弯曲形成凹槽7，相邻凹槽之间的朝向相反、延伸方向平行。模切成形后，支撑架本体上设有定位部2、包裹部3、支撑部4，裹部3、支撑部4之间连为一体且都处于同一平面内，包裹部3与定位部2之间通过折痕线5划界区分，支撑部4与定位部2之间通过折痕线5划界区分。包裹部3上设有一道折痕线，使得包裹部分为横向包裹部和纵向包裹部，横向包裹部一侧与定位部2连接，另一侧与纵向包裹部连接。定位部2的一侧长边处的支撑部4设有缺口，该缺口一直延伸至定位部上，使得该长边处的支撑部位于两端。定位部2在宽边处设有两个通孔，这两个通孔的间距与凸模11在宽边处的两个气缸12之间的间距相同，且通孔的分布位置与气缸12分布位置对应。
[0037]定位部2呈矩形环状，外侧边缘呈矩形、内侧边缘也呈矩形；定位部2的本体在宽边处的宽度W2大于本体在长边处的宽度W2'。定位部2的长边长度大于宽边长度，而且长边的延伸方向与本体上的凹槽的延伸方向垂直，故宽边的延伸方向与本体上的凹槽的延伸方向平行。在定位部2的四个边角处各设有一个直角缺口，这样定位部2的各边缘长度小于整体尺寸，即定位部2在长边处的外侧边缘的长度LI'小于定位部2整体上在长边处的长度L1、定位部2在宽边处的外侧边缘的长度Wl'小于定位部2整体上在宽边处的长度Wl。支撑部4呈矩形，它位于定位部2的外侧并与定位部2连为一体。在位于定位部2的长边处的支撑部4的长度与定位部2在长边处的外侧边缘的长度LI'相同，在位于定位部2的宽边处的支撑部4的长度与定位部2在宽边处的外侧边缘的长度Wl'相同。因此，相邻支撑部4之间分开。包裹部3位于定位部2的内侧并与定位部2连为一体。包裹部3整体都呈梯形，包裹部3的宽度大于支撑部4的宽度；位于包裹部3上的折痕线平行于包裹部3与定位部2之间的折痕线，故每个包裹部3上的横向包裹部、纵向包裹部都呈梯形。相邻包裹部3的底角互为余角；而且支撑架本体在相邻包裹部3之间设有直线型切口 6，该直线型切口 6延伸至定位部2上，使得相邻包裹部3分开。
[0038]如图5所示，支撑架I边缘的支撑部受到凹模8边缘部位的支撑作用，以及支撑架的中间的包裹部受到凹模8中间的凸起的矩形棱台的支撑作用，此时，支撑架的定位部位于凹槽9的正上方。平移升降机构带动凸模11，将凸模11置于凹模8的正方上，然后平移升降机构做下降运动，带动凸模11向凹模8所在位置运动。凸模11与支撑架接触后，其环形凸起刚好与定位部接触。凸模11继续向凹模8所在位置继续运动，此时凸模11已经将支撑架I向凹模8的凹槽9处顶入，使得支撑架顺势变形。凹槽9的开口处被支撑架覆盖，因此在支撑架与凹模8之间形成半封闭的区域。支撑架变形时凹槽9被支撑架分隔的区域逐渐减少，使得空气主要从支撑架与凹模8之间的间隙向外排出。如图6所示，支撑部、包裹部都在凸模11、凹模8的相互挤压下顺着折痕线弯折。在弯折时包裹部3、支撑部4的弯折方向相同，每个包裹部3沿自身的折痕线在与前述弯折方向相反的方向弯折。在支撑架I弯折过程中，包裹部3、支撑部4相对定位部2同向弯折，纵向包裹部相对横向包裹部弯折，横向包裹部贴覆在凹模8中间凸起的矩形棱台的侧面，纵向包裹部贴覆在凹模8中间凸起的矩形棱台的顶面，形成环状的立体结构，在包裹部3之间形成通孔。相邻包裹部3之间在弯折过程中受到直线型切口 6的作用，相邻包裹部3之间不会互相干扰；又由于直线型切口6伸入定位部2内，因此可以充分保证相邻包裹部3弯折时不会撕裂定位部2。
[0039]凹模8的作用是模拟产品阵列的外形，使支撑架在正是使用前完成成形。支撑架的成形过程依靠外界物体的相互挤压作用，倘若直接在产品阵列上完成成形操作，不仅弯折成形效果不佳，这是因为不是所有的产品阵列的尺寸都一致，所以弯折部位会偏离于折痕线，还会挤压产品，使得产品外观受损。所以，预成形组件起到的预成形作用，对于精确弯折支撑架和实现理想的装配效果具有重要意义。
[0040]如图7、8所示，弯折成形后的支撑架被凸模11上的吸盘13吸住，平移升降机构做上升运动，带动吸附有成形的支撑架的凸模11离开凹模8，接着平移升降机构做水平直线运动。支撑架被凸模11顶推至凹槽9底部的时候脱模部件10上的推杆被推动，使得弹簧压缩，故在支撑架随凸模11做上升运动时脱模部件10可以帮助支撑架脱离凹模8。凸模11在平移升降机构的带动下从预成形工位运动到成形工位，支撑架位于产品阵列的上方。然后，平移升降机构做下降运动，使得吸附有支撑架I的凸模11逐渐接近产品阵列，直至支撑架套放在产品阵列的四周。
[0041]产品阵列的外围尺寸与支撑架弯折后形成的通孔的尺寸一致。包裹部3在本身材料所具有的弹性作用下紧贴在产品阵列上，使得产品阵列的四周被支撑架紧紧固定。支撑架与产品阵列接触的时候正好位于包装箱内，支撑部4在自身弹性作用下压紧在包装箱内部上。支撑架的包裹部3处仅有横向包裹部与产品阵列接触，而纵向包裹部覆盖在产品阵列的顶部，在包装箱封装后纵向包裹部覆盖被箱盖压向产品阵列。包裹部向内展开的趋势促使包裹部夹紧在产品阵列上；同时受到支撑部向外展开的运动趋势的影响，支撑架撑开在包装箱内，故支撑架安装在产品阵列上后都可以固定不动，起到固定产品阵列和定位产品阵列的作用，由此，该实施例中的支撑架在使用过程中起到了现有技术中泡沫板所起到的固定作用。支撑架安装到位后，凸起上的气缸12伸出，活塞杆从支撑架的定位部的宽边处的通孔穿过伸向安装在产品阵列中部位置的纸质固定装置14。活塞杆推动纸质固定装置向产品阵列底部运动，直至纸质固定装置14移动到产品阵列的底部。此后，气缸12收缩，恢复到初始状态；吸盘13释放支撑架；凸模11随平移升降机构做上升运动，在下一个产品阵列到来时重复上述过程。
[0042]上述支撑架成形装配装置也可以安装定位部四周的支撑部连续的支撑架，即支撑部无缺口设计的支撑架。
[0043]本实用新型另一种实施例，凸模上用于安装吸盘的通孔也可以直接连接真空管路，使得凸模本身作为一个吸盘结构。
【权利要求】
1.一种支撑架成形装配装置，其特征在于:该支撑架成形装配装置包括预成形组件、成形装配组件和平移升降机构，所述成形装配组件安装在平移升降机构上，所述预成形组件位于成形装配组件的运动轨迹上，所述预成形组件包括凹模(8)，所述成形装配组件包括对应于凹模⑶的凸模(11)，所述凸模(11)上设有吸取部件，所述吸取部件的作业端都位于凸模(11)的作业面所在该侧。
2.根据权利要求1所述支撑架成形装配装置，其特征在于:所述凹模(8)上设有环形凹槽(9)，所述凸模(11)上设有对应环形凹槽(9)的环形凸起，所述凸模(11)上设有顶推部件，所述顶推部件的作业端都位于凸模(11)的作业面所在该侧。
3.根据权利要求2所述支撑架成形装配装置，其特征在于:所述凹模(8)上设有脱模部件(10)，所述脱模部件(10)位于凹槽(9)处。
4.根据权利要求2所述支撑架成形装配装置，其特征在于:所述顶推部件和吸取部件都位于环形凸起处。
5.根据权利要求3所述支撑架成形装配装置，其特征在于:所述顶推部件对称分布，所述吸取部件对称分布。
6.根据权利要求2所述支撑架成形装配装置，其特征在于:所述顶推部件包括气缸(12)，所述气缸(12)的伸出端朝向凸模(11)的作业面。
7.根据权利要求1所述支撑架成形装配装置，其特征在于:所述吸取部件设有真空腔室，所述真空腔室的开口位于凸模(11)的作业面上。
8.根据权利要求1所述支撑架成形装配装置，其特征在于:所述吸取部件包括吸盘(13)，所述吸盘的管口凸出在凸模(11)的作业面上。
9.根据权利要求1所述支撑架成形装配装置，其特征在于:所述平移升降机构包括同步带平移机构和丝杆升降机构，所述丝杆升降机构与同步带平移机构连接，所述成形装配组件安装在丝杆升降机构上。
10.根据权利要求9所述支撑架成形装配装置，其特征在于:所述丝杆升降机构包括伺服电机、升降架、丝杆，所述伺服电机通过同步带与丝杆连接，所述丝杆通过螺纹与升降架连接。
11.一种支撑架成形装置，其特征在于:包括凹模(8)及对应于凹模(8)的凸模(11)，所述凹模(8)上设有环形凹槽(9)，所述凸模(11)上设有对应环形凹槽(9)的环形凸起。
12.根据权利要求11所述支撑架成形装置，其特征在于:所述凸模(11)上设有吸取部件，所述吸取部件的作业端都位于凸模(11)的作业面所在该侧。
13.根据权利要求11所述支撑架成形装置，其特征在于:所述凹模(8)整体呈扁平的长方体，在一侧面上设有矩形的环状凹槽(9)，凹槽的横截面的宽度从底部向开口处的方向上逐渐增加，凸模(11)上设有环形凸起，该环形凸起轮廓呈矩形，与凹模(8)上的矩形的环状凹槽(9)的形状尺寸相同。
14.根据权利要求11所述支撑架成形装置，其特征在于:所述凹模(8)上设有脱模部件(10)，所述脱模部件(10)位于凹槽(9)处。
15.根据权利要求11所述支撑架成形装置，其特征在于:所述凸模(11)上设有顶推部件，所述顶推部件的作业端都位于凸模(11)的作业面所在该侧。
【文档编号】B65D5/50GK203636336SQ201320677824
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】史中伟, 王柳莹, 姜钰 申请人:杭州中亚机械股份有限公司