一种长短手指折盖十字胶封式纸箱封装机的制作方法

本发明涉及包装机械，更具体的说，涉及一种纸箱封装机。

背景技术：

得益于“互联网+”时代的到来，中国的电子商务发展水平已经跃居世界第一，中国互联网电商的模式改变了中国人的消费和购物习惯，这直接推动了中国快递业的迅猛发展。据估算，2014年电商包裹高达118亿件，而其中80％为纸质材料。这些尺寸不同、类型各异的纸箱包装对网店工作人员和快递从业人员来说是个大工程，而目前市场上的纸箱封装机体形过于庞大，价格也过于昂贵，不适合网店工作人员和快递从业人员使用。

专利申请号为CN201510681385.7的一种可控五杆机构手指式纸箱包装机，通过双滑块丝杠滑台来实现纸箱的居中找正工作，通过手指连杆机构实现纸箱摇盖的封装，通过千斤顶机构来实现纸箱高度位置的调节。此包装机虽然解决了现有纸盒包装机结构庞大，不适合小场地使用，以及通用性差的技术问题。但仍存在手指结构过于复杂，千斤顶机构安装不便，所需的零部件价格昂贵，且其中的胶带封装装置与五杆手指包装装置在工作过程中易发生干涉的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的旨在克服现有技术的缺点，提供一种长短手指折盖十字胶封式纸箱封装机，解决现有纸箱包装机结构复杂，安装不便，工作过程中易发生干涉的技术问题。

本发明是通过下面的技术方案实现的：

一种长短手指折盖十字胶封式纸箱封装机，包括：胶带封装装置、手指折盖装置、纸箱升降装置、纸箱找正装置和底座支撑装置；其特征在于：所述手指折盖装置是一种长短手指折盖装置，所述长短手指折盖装置由两根1号米字型材支撑杆、双滑块丝杠导轨滑台、左L形连接板、右L形连接板、左手指部件和右手指部件组成；所述胶带封装装置是一种十字胶封装置，所述十字胶封装置由两根2号米字型材支撑杆、单滑块丝杠导轨滑台、L形连接板、胶封推杆电机和胶带粘贴部件组成；所述纸箱找正装置是一种纸箱居中装置，所述纸箱居中装置由结构相同在水平面内相互垂直的横向居中装置和纵向居中装置组成，所述横向居中装置由横向步进电机、同步带传动底板、1号联轴器、主动轮、从动轮、同步带、滑轨、左双滑块、右双滑块、左推杆、右推杆、左推板和右推板组成；所述纸箱升降装置是一种纸箱升降旋转装置，所述纸箱升降旋转装置由底架、旋转步进电机、2号联轴器、转盘、升降推杆电机、纸箱托盘和四个微型汽缸组成；所述底座支撑装置由15根长米字型材、4根短米字型材、中间底板、横向步进电机底板、纵向步进电机底板、4个脚杯和4个万向轮组成；

所述纸箱居中装置位于所述底座支撑装置的上方，通过所述同步带传动底板与所述底座支撑装置的所述长米字型材连接固定；所述纸箱升降旋转装置位于所述底座支撑装置的上方，通过所述底架与所述底座支撑装置的中间底板连接固定；所述十字胶封装置位于所述纸箱升降旋转装置的上方，并通过两根所述2号米字型材支撑杆与所述底座支撑装置连接固定；所述长短手指折盖装置位于所述十字胶封装置的上方，通过两根所述1号米字型材支撑杆与所述底座支撑装置连接固定。

进一步，所述左手指部件由左手指吊杆、左电机固定板、左长手指步进电机、左短手指步进电机、左长手指和左短手指组成，所述右手指部件由右手指吊杆、右电机固定板、右长手指步进电机、右短手指步进电机、右长手指和右短手指组成；所述双滑块丝杠导轨滑台的两端分别与两根所述1号米字型材支撑杆上端连接固定，两根所述1号米字型材支撑杆下端与所述底座支撑装置连接固定；所述双滑块丝杠导轨滑台的1号丝杠左半区螺纹右旋，右半区螺纹左旋，所述双滑块丝杠导轨滑台的左滑块位于1号丝杠左半区，右滑块位于1号丝杠右半区，且两滑块沿1号丝杠轴向左右对称布置，当1号丝杠由1号电机驱动旋转时，左滑块、右滑块同步相向或同步远离运动；所述左手指吊杆通过左L形连接板与双滑块丝杠导轨滑台的左滑块连接，所述右手指吊杆通过右L形连接板与双滑块丝杠导轨滑台的右滑块连接；所述左长手指步进电机通过左电机固定板与左手指吊杆连接固定，且左长手指步进电机的主轴位于铅垂面内，方向竖直向上；所述左短手指步进电机也通过左电机固定板与左手指吊杆连接固定，且左短手指步进电机的主轴也位于铅垂面内，方向水平，所述左短手指步进电机的主轴与左长手指步进电机的主轴在铅垂面内互成90度；所述左长手指与左长手指步进电机的主轴连接固定，且左长手指步进电机主轴的中心线与左手指吊杆的长度方向平行，左短手指与左短手指步进电机的主轴连接固定，且左短手指步进电机主轴的中心线与左手指吊杆的长度方向垂直；

所述右长手指步进电机通过右电机固定板与右手指吊杆连接固定，且右长手指步进电机的主轴位于铅垂面内，方向竖直向上；所述右短手指步进电机也通过右电机固定板与右手指吊杆连接固定，且右短手指步进电机的主轴也位于铅垂面内，方向水平，所述右短手指步进电机的主轴与右长手指步进电机的主轴在铅垂面内互成90度；所述右长手指与右长手指步进电机的主轴连接固定，且右长手指步进电机主轴的中心线与右手指吊杆的长度方向平行，右短手指与右短手指步进电机的主轴连接固定，且右短手指步进电机主轴的中心线与右手指吊杆的长度方向垂直。

进一步，所述胶带粘贴部件由支架、胶带、3个滚轮、真空发生器、吸盘、直动式电磁铁、刀具和硅胶管组成；所述单滑块丝杠导轨滑台的两端分别与两根所述2号米字型材支撑杆上端连接固定，两根所述2号米字型材支撑杆下端固定于所述底座支撑装置上，所述单滑块丝杠导轨滑台的2号丝杠由所述2号电机驱动，所述L形连接板一端与单滑块丝杠导轨滑台的胶封滑块连接固定，另一端与所述胶封推杆电机的底部连接固定，所述胶封推杆电机的推杆与所述胶带粘贴部件的支架连接固定，所述胶带连接于所述支架正面的左上角处，3个所述滚轮分别连接于所述支架正面的其余三个角处，所述真空发生器固定于所述支架的反面，所述吸盘固定于所述支架正面的中部右侧，并与所述真空发生器通过所述硅胶管连接，所述直动式电磁铁位于所述吸盘的下方，固定于所述支架的正面，所述刀具位于所述直动式电磁铁的右侧，并与所述直动式电磁铁的动杆连接固定。

进一步，所述横向步进电机固定于所述底座支撑装置的横向步进电机底板上；所述同步带传动底板固定于所述底座支撑装置的长米字型材上；所述横向步进电机主轴通过1号联轴器与主动轮的轮轴连接；所述主动轮连接在所述同步带传动底板右端；所述从动轮连接在所述同步带传动底板的左端；所述主动轮与从动轮通过所述同步带连接；所述滑轨与所述同步带传动底板连接固定；所述左双滑块和右双滑块连接在所述滑轨上，且两滑块沿滑轨轴向左右对称布置；所述左推杆下端与所述左双滑块连接固定，所述左双滑块与所述同步带的左端连接固定，所述右推杆下端与所述右双滑块连接固定，所述右双滑块与所述同步带的右端连接固定，当所述横向步进电机通过1号联轴器带动主动轮旋转，主动轮驱动同步带沿一个方向运动时，所述左推杆与右推杆可实现同步相向或同步远离运动；所述左推板固定于所述左推杆上端，所述右推板固定于所述右推杆上端。

进一步，所述底架与所述底座支撑装置的中间底板连接固定；所述旋转步进电机固定于所述底架顶部的凹槽中，所述旋转步进电机主轴通过所述2号联轴器与所述转盘相连；所述升降推杆电机的底部与所述转盘连接固定，所述升降推杆电机的推杆顶部与所述纸箱托盘连接固定，纸箱放在所述纸箱托盘上；四个所述微型汽缸底部与所述底架连接固定，四个所述微型汽缸顶部与所述纸箱托盘接触。

进一步，15根所述长米字型材长度相等并且水平放置，4根所述短米字型材长度相等并且竖直放置，每4根长米字型材组成一个矩形框组，且长米字型材首尾与4根短米字型材连接固定，组成上中下3层矩形框架，用于支撑中间底板和纵向步进电机底板的2根长米字型材固定于下层矩形框架中部，用于支撑横向步进电机底板的一根长米字型材固定于中层矩形框架上；4个所述脚杯和4个万向轮固定于下层矩形框架的四个角。

本发明与现有技术相比，由于采用长短手指折盖装置代替了手指连杆机构的纸箱摇盖装置，大大简化了结构；由于采用纸箱升降旋转装置代替了千斤顶升降纸箱高度的机构，方便了设备安装；由于采用纸箱居中装置，可自动实现不同型号纸箱的对中找正；由于采用长短手指折盖装置和十字胶封装置，可实现不同型号纸箱的摇盖折合与十字封装，克服了操作过程易发生干涉的缺点。

本发明用于网店工作人员和快递从业人员封装纸箱，具有装置结构简单、轻巧、实用，占用空间小，造价低廉，操作方便的优点。

附图说明

图1是一种长短手指折盖十字胶封式纸箱封装机的结构示意图；

图2是长短手指折盖装置的结构示意图；

图3是手指部件的结构示意图；

图4是十字胶封装置的结构示意图；

图5是胶带粘贴部件的结构示意图；

图6是纸箱居中装置的结构示意图；

图7是横向居中装置的结构示意图；

图8是纸箱升降旋转装置的结构示意图；

图9是底座支撑装置的结构示意图。

具体实施方式

结合附图，下面将对本发明的技术方案进行清楚完整地描述。

如图1至图9所示，一种长短手指折盖十字胶封式纸箱封装机，由长短手指折盖装置1、十字胶封装置2、纸箱居中装置3、纸箱升降旋转装置4和底座支撑装置5组成；所述长短手指折盖装置1由两根1号米字型材支撑杆101、双滑块丝杠导轨滑台102、左L形连接板103、右L形连接板104、左手指部件105和右手指部件106组成；所述十字胶封装置2由两根2号米字型材支撑杆201、单滑块丝杠导轨滑台202、L形连接板203、胶封推杆电机204和胶带粘贴部件205组成；所述纸箱居中装置3由结构相同在水平面内相互垂直的横向居中装置31和纵向居中装置32组成，所述横向居中装置31由横向步进电机3101、同步带传动底板3102、1号联轴器3103、主动轮3104、从动轮3105、同步带3106、滑轨3107、左双滑块3108、右双滑块3109、左推杆3110、右推杆3111、左推板3112和右推板3113组成；所述纸箱升降旋转装置4由底架401、旋转步进电机402、2号联轴器403、转盘404、升降推杆电机405、纸箱托盘406和四个微型汽缸407组成；所述底座支撑装置5由15根长米字型材501、4根短米字型材502、中间底板503、横向步进电机底板504、纵向步进电机底板505、4个脚杯506和4个万向轮507组成。

所述纸箱居中装置3位于所述底座支撑装置5的上方，通过所述同步带传动底板3102与所述底座支撑装置5的所述长米字型材501连接固定；所述纸箱升降旋转装置4位于所述底座支撑装置5的上方，通过所述底架401与所述底座支撑装置5的中间底板503连接固定；所述十字胶封装置2位于所述纸箱升降旋转装置4的上方，并通过两根所述2号米字型材支撑杆201与所述底座支撑装置5连接固定；所述长短手指折盖装置1位于所述十字胶封装置2的上方，通过两根所述1号米字型材支撑杆101与所述底座支撑装置5连接固定。

如图1、图2、图3所示，所述左手指部件105由左手指吊杆1051、左电机固定板1052、左长手指步进电机1053、左短手指步进电机1054、左长手指1055和左短手指1056组成，所述右手指部件106由右手指吊杆1061、右电机固定板1062、右长手指步进电机1063、右短手指步进电机1064、右长手指1065和右短手指1066组成。

所述双滑块丝杠导轨滑台102的两端分别与两根所述1号米字型材支撑杆101上端连接固定，两根所述1号米字型材支撑杆101下端与所述底座支撑装置5连接固定；所述双滑块丝杠导轨滑台102的1号丝杠1023左半区螺纹右旋，右半区螺纹左旋，所述双滑块丝杠导轨滑台102的左滑块1021位于1号丝杠1023左半区，右滑块1022位于1号丝杠1023右半区，且两滑块沿1号丝杠1023轴向左右对称布置，当1号丝杠1023由1号电机1024驱动旋转时，左滑块1021、右滑块1022同步相向或同步远离运动；所述左手指吊杆1051通过左L形连接板103与双滑块丝杠导轨滑台102的左滑块1021连接，所述右手指吊杆1061通过右L形连接板104与双滑块丝杠导轨滑台102的右滑块1022连接；所述左长手指步进电机1053通过左电机固定板1052与左手指吊杆1051连接固定，且左长手指步进电机1053的主轴位于铅垂面内，方向竖直向上；所述左短手指步进电机1054也通过左电机固定板1052与左手指吊杆1051连接固定，且左短手指步进电机1054的主轴也位于铅垂面内，方向水平，所述左短手指步进电机1054的主轴与左长手指步进电机1053的主轴在铅垂面内互成90度。

所述左长手指1055与左长手指步进电机1053的主轴连接固定，且左长手指步进电机1053主轴的中心线与左手指吊杆1051的长度方向平行，左短手指1056与左短手指步进电机1054的主轴连接固定，且左短手指步进电机1054主轴的中心线与左手指吊杆1051的长度方向垂直。

所述右长手指步进电机1063通过右电机固定板1062与右手指吊杆1061连接固定，且右长手指步进电机1063的主轴位于铅垂面内，方向竖直向上；所述右短手指步进电机1064也通过右电机固定板1062与右手指吊杆1061连接固定，且右短手指步进电机1064的主轴也位于铅垂面内，方向水平，所述右短手指步进电机1064的主轴与右长手指步进电机1063的主轴在铅垂面内互成90度；所述右长手指1065与右长手指步进电机1063的主轴连接固定，且右长手指步进电机1063主轴的中心线与右手指吊杆1061的长度方向平行，右短手指1066与右短手指步进电机1064的主轴连接固定，且右短手指步进电机1064主轴的中心线与右手指吊杆1061的长度方向垂直。所述长短手指折盖装置1实现纸箱四面摇盖的折合与压紧，为纸箱的一字封装做好准备。

如图1、图4、图5所示，所述胶带粘贴部件205由支架2051、胶带2052、3个滚轮2053、真空发生器2054、吸盘2055、直动式电磁铁2056、刀具2057和硅胶管2058组成；所述单滑块丝杠导轨滑台202的两端分别与两根所述2号米字型材支撑杆201上端连接固定，两根所述2号米字型材支撑杆201下端固定于所述底座支撑装置5上，所述单滑块丝杠导轨滑台202的2号丝杠2023由所述2号电机2022驱动，所述L形连接板203一端与单滑块丝杠导轨滑台202的胶封滑块2021连接固定，另一端与所述胶封推杆电机204的底部连接固定，所述胶封推杆电机204的推杆与所述胶带粘贴部件205的支架2051连接固定，所述胶带2052连接于所述支架2051正面的左上角处，3个所述滚轮2053分别连接于所述支架2051正面的其余三个角处，所述真空发生器2054固定于所述支架2051的反面，所述吸盘2055固定于所述支架2051正面的中部右侧，并与所述真空发生器2054通过所述硅胶管2058连接，所述直动式电磁铁2056位于所述吸盘2055的下方，固定于所述支架2051的正面，所述刀具2057位于所述直动式电磁铁2056的右侧，并与所述直动式电磁铁2056的动杆连接固定。所述十字胶封装置2实现纸箱的十字封装。

如图1、图6、图7、图9所示，所述横向步进电机3101固定于所述底座支撑装置5的横向步进电机底板504上；所述同步带传动底板3102固定于所述底座支撑装置5的长米字型材501上；所述横向步进电机3101主轴通过1号联轴器3103与主动轮3104的轮轴连接；所述主动轮3104连接在所述同步带传动底板3102右端；所述从动轮3105连接在所述同步带传动底板3102的左端；所述主动轮3104与从动轮3105通过所述同步带3106连接；所述滑轨3107与所述同步带传动底板3102连接固定；所述左双滑块3108和右双滑块3109连接在所述滑轨3107上，且两滑块沿滑轨3107轴向左右对称布置；所述左推杆3110下端与所述左双滑块3108连接固定，所述左双滑块3108与所述同步带3106的左端连接固定，所述右推杆3111下端与所述右双滑块3109连接固定，所述右双滑块3109与所述同步带3106的右端连接固定，当所述横向步进电机3101通过1号联轴器3103带动主动轮3104旋转，主动轮3104驱动同步带3106沿一个方向运动时，所述左推杆3110与右推杆3111可实现同步相向或同步远离运动；所述左推板3112固定于所述左推杆3110上端，所述右推板3113固定于所述右推杆3111上端；所述纸箱居中装置3实现纸箱6的居中找正调整和固定工作。

如图1、图8、图9所示，所述底架401与所述底座支撑装置5的中间底板503连接固定；所述旋转步进电机402固定于所述底架401顶部的凹槽中，所述旋转步进电机402主轴通过所述2号联轴器403与所述转盘404相连；所述升降推杆电机405的底部与所述转盘404连接固定，所述升降推杆电机405的推杆顶部与所述纸箱托盘406连接固定；纸箱6放在所述纸箱托盘406上；四个所述微型汽缸407底部与所述底架401连接固定，四个所述微型汽缸407顶部与所述纸箱托盘406接触，用以支撑纸箱托盘406；所述纸箱升降旋转装置4实现纸箱6的旋转和纸箱位置高度调节。

如图1、图9所示，15根所述长米字型材501长度相等并且水平放置，4根所述短米字型材502长度相等并且竖直放置，每4根长米字型材501组成一个矩形框组，且长米字型材501首尾与4根短米字型材502连接固定，组成上中下3层矩形框架，用于支撑中间底板503和纵向步进电机底板505的2根长米字型材501固定于下层矩形框架中部，用于支撑横向步进电机底板504的一根长米字型材501固定于中层矩形框架上；4个所述脚杯506和4个万向轮507固定于下层矩形框架的四个角；所述底座支撑装置5用于支撑其他各个装置并实现封装机的移动和固定。

本发明的工作原理为：

首先，进行纸箱6放入与高度调整工作：工作人员放入纸箱6后，根据纸箱6的大小，封装机通过控制程序，操控纸箱升降旋转装置4的升降推杆电机405和4个微型汽缸407运动，将纸箱6升降到合适的位置。

其次，进行纸箱6居中调整工作：横向居中装置31中横向步进电机3101正转，通过1号联轴器3103带动主动轮3104正转，同步带3106正转，从而带动与同步带3106相连的左推杆3110和右推杆3111同步相向运动，实现左推板3112和右推板3113的同步相向运动，纵向居中装置32工作过程与横向居中装置31一致；位于左推板3112和右推板3113之间的纸箱6被推到正中间的位置并被固定住时，横向居中装置31和纵向居中装置32的对应步进电机停止工作，针对不同型号的纸箱6，推板移动的距离不一样，对应不同的控制程序。

再进行纸箱6摇盖折合工作：纸箱6居中后，长短手指折盖装置1中双滑块丝杠导轨滑台102的1号电机1024启动正转，带动1号丝杠1023转动，双滑块丝杠导轨滑台102的左滑块1021和右滑块1022同步相向运动，带动左手指部件105、右手指部件106同步相向运动；当短手指碰触到纸箱6横向摇盖时，双滑块丝杠导轨滑台102的1号电机1024停止转动，长手指步进电机正转，带动长手指转动，将纸箱6纵向摇盖折合；当纸箱6纵向摇盖折合后，长手指步进电机反转，长手指回到初始位置；双滑块丝杠导轨滑台102的1号电机1024正转，左、右双滑块继续同步相向运动；当移动到合适距离时，双滑块丝杠导轨滑台102的1号电机1024再次停止，短手指步进电机正转，带动短手指转动，将纸箱6的横向摇盖折合并固定住，为一字封箱做好准备。

然后进行纸箱6的一字封装工作：十字胶封装置2的胶封推杆电机204工作，将胶带粘贴部件205下推到合适的位置后停止工作；单滑块丝杠导轨滑台202的2号电机2022正转，2号丝杠带动胶封滑块2021和胶带粘贴部件205向纸箱6移动；当胶带2052粘贴在纸箱6左侧面时，单滑块丝杠导轨滑台202的2号电机2022停止转动，胶封推杆电机204工作，带动胶带粘贴部件205上移；当胶带粘贴部件205中右下角的滚轮2053与纸箱6上表面相切时，胶封推杆电机204停止工作，单滑块丝杠导轨滑台202的2号电机2022继续正转，胶带粘贴部件205继续沿原来的方向移动；当胶带粘贴部件205左下角的滚轮2053与纸箱6的右侧面相切时，单滑块丝杠导轨滑台202的2号电机2022停止转动，胶封推杆电机204工作，带动胶带粘贴部件205向下运动到合适的位置，胶封推杆电机204停止工作，吸盘2055吸住胶带2052，直动式电磁铁2056的动杆在通电线圈的磁力作用下，迅速向前运动，从而带动刀具2057,完成切断胶带2052的动作；随后直动式电磁铁2056失电，在复位弹簧的作用下，动杆及与之相连的刀具2057回到初始位置；然后胶封推杆电机204工作，带动胶带粘贴部件205向上运动，当超出纸箱6上表面一定高度后，胶封推杆电机204停止工作，单滑块丝杠导轨滑台202的2号电机2022反转，带动胶带粘贴部件205回到初始位置，完成纸箱6的一字封装。

再进行纸箱6的十字封装工作：纸箱居中装置3复位，横向、纵向居中装置中步进电机反转，相应的推杆、推板远离运动，直至初始位置；长短手指折盖装置1中双滑块丝杠导轨滑台102的1号电机1024反转，通过1号丝杠1023、左滑块1021、右滑块1022分别带动左手指部件105、右手指部件106同步远离运动直至初始位置；纸箱升降旋转装置4中的旋转步进电机402启动，通过2号联轴器403带动转盘404、升降推杆电机405、纸箱托盘406旋转，从而带动纸箱6旋转；将纸箱6旋转90度后，纸箱居中装置3再次将纸箱6居中并固定，十字胶封装置2进行十字封装工作，具体工作过程与一字封装相同。

最后，进行纸箱6拿取工作：纸箱6封装完毕，纸箱居中装置3复位，横向、纵向居中装置中步进电机反转，相应的推杆、推板远离运动，直至初始位置，退出工作空间；最后由使用人员拿出已封装好的纸箱6。

若需要移动封装机，只需将4个万向轮507着地，使4个脚杯506悬空，便可随意移动封装机；若需固定封装机，只需将4个脚杯506着地，4个万向轮507悬空即可。

本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的实质，应当理解，上述实施例不限于前述的细节，而应在权利要求所限定的范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的变化和改型都应为权利要求所涵盖。