刚度梯度触发式礼品盒包装机的制作方法

本发明涉及自动包装技术领域，具体涉及一种刚度梯度触发式礼品盒包装机。

背景技术：

相比传统购物，网购有着得天独厚的优势，不仅节省时间，又能让消费者拥有更多选择，而且由于省去店租等成本，其价格往往较为便宜。中国自古讲究礼尚往来，在人际交往中，送礼品是非常普遍的交际方式。随着互联网和快递公司的快速发展，网上送礼成为一种便捷又时尚的在线送礼方式，正逐渐被广大消费者所追捧。目前网购礼品销量剧增，礼品盒包装随之急剧增加。经市场调研，平均每个礼品盒包装包装纸所需要的时间为10分钟，过程虽然简单，但较为繁琐。

为节约包装礼品盒的时间，市面上也发明出自动礼盒包装机，例如申请号为201610116352.2的发明专利。在上述现有专利中，运用对心曲柄滑块机构来推动各连杆，使各连杆再推动各自对应的折板翻转。这样，放置于礼品盒与折板之间的包装纸就可以自动包装在礼品盒上。

但是在现实使用过程中发现，现有发明所述的包装机包装速度较慢。经过分析发现，当推动对心曲柄机构的手柄时，负责推动侧板和第一折板的第二连杆与负责推动第二折板的第一连杆几乎同时作用。因此，礼品盒的周向包装、端部包装基本上是同步进行，这样就分散了对心曲柄机构的推力，使得包装的过程时间较长。另外，这种同时包装的过程还容易引起包装失败的风险。

针对现有技术的不足，必须改变这种同时包装的方法，使得自动包装的时间减少，并且同时增加包装成功率。

技术实现要素：

本发明的目的就是要针对现有自动包装机的不足，提供一种刚度梯度触发式礼品盒包装机，其在包装礼品盒的过程中，使礼品盒的周向包装与端部包装的各个步骤分开，从而减少自动包装的时间。

为实现上述目的，本发明所设计的刚度梯度触发式礼品盒包装机，包括底座和包装机构，所述底座包括可驱动包装机构的对心曲柄滑块机构，所述包装机构分为左右镜像对称设置的两套子包装机构，每套所述子包装机构都包括可适应礼品盒尺寸的折板机构和通过对心曲柄滑块机构驱动折板机构翻转的导杆机构；每套所述折板机构包括周向折板、侧板和端部折板，所述周向折板铰接在侧板的上侧，所述端部折板分别对称地铰接在侧板的两侧；每套所述导杆机构包括可推动侧板和周向折板分别适应礼品盒宽度和高度的横向推动机构，以及可推动两块端部折板适应礼品盒长度的纵向推动机构；所述横向推动机构的一端与对应的折板机构活动连接，另一端与心曲柄滑块机构活动连接；所述纵向推动机构的一端与对应的折板机构活动连接，另一端与心曲柄滑块机构活动连接；其特殊之处在于：所述横向推动机构上设置有可触发横向推动机构运动的二级刚度触发装置，所述纵向推动机构上设置有可触发纵向推动机构运动的三级刚度触发装置；当导杆机构驱动折板机构时，所述二级刚度触发装置先于三级刚度触发装置作用。

进一步地，每套所述折板机构还包括水平设置的底板，所述底板铰接在侧板的下侧，初始状态时，所述底板与侧板之间的夹角为钝角。

更进一步地，每套所述折板机构上设置有可触发缩小底板与侧板之间夹角而使侧板适应礼品盒宽度的一级刚度触发装置，所述一级刚度触发装置先于二级刚度触发装置作用。

再进一步地，所述底板沿对心运动方向开设有可将底板的前侧和后侧相互分开的缝隙。

在上述技术方案中，所述对心曲柄滑块机构的两个曲柄的外端上分别铰接有一套竖杆装置，每套所述竖杆装置对应一套导杆机构；每套所述竖杆装置上都套设有可上下移动的滑块，每套所述横向机构的另一端固定连接在对应的滑块上，每套所述纵向机构的另一端销接在对应的滑块上。

进一步地，所述横向推动机构包括周向杆组和横向杆，所述周向杆组包括上支撑杆、下支撑杆和顶部支杆；所述顶部支杆的一端固定设置于周向折板的下侧且靠近侧板，所述顶部支杆的另一端铰接于上支撑杆的一端，所述下支撑杆的一端铰接于侧板的下侧，所述上支撑杆的另一端和下支撑杆的另一端相互铰接于横向杆的一端，所述横向杆的另一端固定连接在对应的滑块上；所述侧板的中部横向设置有相互配合的锯齿，可使侧板的上侧和下侧相互分开，所述侧板的中部竖向设置有缝隙，可将侧板的左侧和右侧相互分开；所述端部折板的中部横向开设有可将端部折板上侧和下侧相互分开的缝隙。

更进一步地，所述横向杆内设置有第二弹簧，所述第二弹簧为二级刚度触发装置，所述横向杆为可伸缩杆。

再进一步地，所述纵向推动机构包括纵向杆和端部杆支杆，所述每块端部折板都对应有至少一根纵向杆和端部杆支杆；所述端部支杆的一端固定于端部折板靠近侧板的位置，另一端铰接于对应纵向杆的一端，所述纵向杆的另一端销接在对应的滑块上；所述周向折板的中部竖向设置有缝隙，可将侧板的左侧和右侧相互分开。

还进一步地，所述纵向杆内设置有第三弹簧，所述第三弹簧为三级刚度触发装置，所述纵向杆为可伸缩杆，所述第三弹簧的劲度系数大于第二弹簧的劲度系数。

又进一步地，所述周向折板和底板的两侧分别对称的铰接有顶部折板，所述顶部折板与周向折板的铰接处和顶部折板与底板的铰接处都设置有可使顶部折板翻转的曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构通过电路远程驱动，并且驱动时间晚于三级刚度触发装置作用时间。

在上述技术方案中，使用二级刚度触发装置和三级刚度触发装置将礼品盒的周向包装与端部包装时间分开。当周向包装完成后再启动端部包装，这样，可以将推动对心曲柄滑块机构而产生的推力集中在部分包装步骤上，使得各个包装步骤快速地完成，从而在整体上减少整个包装过程的时间。

底板铰接于侧板的下侧，水平的位于底座的上。当两套横向推动机构推动推动对应侧板向礼品盒中心移动时，包装纸正在逐渐适应礼品盒的宽度。此时，底板的作用就是能使包装纸减少皱褶的可能，能更顺利的适应礼品盒的宽度。底板与侧板在初始状态保持钝角的夹角，使礼品盒放置在包装机上面更顺利。当横向推动机构推动侧板，使侧板与底板的铰接处正好适应礼品盒的底部宽度后，继续推动侧板，触发一级刚度触发装置，使侧板与底板的夹角逐渐减小，当夹角为直角后，包装纸就适应了礼品盒的宽度。

对心曲柄滑块机构继续驱动横向推动机构向礼品盒中心驱动，此时，推力触发二级刚度触发装置，横向杆收缩，上支撑杆的一端与下支撑杆的一端之间的距离逐渐增加，使得侧板的上侧和下侧逐渐分开。当周向折板与侧板铰接处刚好适应礼品盒顶部宽度后，横向推动机构向礼品盒中心的推力继续作用，触发顶部支杆推动礼品盒两侧的两块周向折板向中心翻转，使得包装纸适应礼品盒的高度。

包装纸完全适应礼品盒高度后，整个周向包装步骤完成，此时对心曲柄滑块机构还在继续运动，触发三级刚度触发装置，使纵向推动机构开始工作。随着纵向推动机构的推力的作用，位于侧板两侧的纵向杆的一端之间的距离逐渐增加，使侧板、底板和周向折板都可以分开为左右(前后)两部分。当侧板与端部折板的铰接处适应礼品盒的宽度后，纵向推动机构的推力触发端部支杆驱动端部折板向内翻转，使得包装纸适应礼品盒的宽度。

最后，礼品盒前端和后端的上下两侧还有多余的包装纸。这时，通过电路远程驱动曲柄摇杆机构使得所有的顶部折板都向内翻转，完成最后的端部包装。

综上所述，本发明所述的刚度梯度触发式礼品盒包装机通过刚度触发装置的分级，将周向包装和端部包装中的各个步骤分开进行，使得各包装步骤有序、快速地完成，从而减少了整个包装时间。并且在现有技术的自动包装机中，顶部折板的翻转都是最后通过手动实现的，这样并非所有的包装步骤都是自动的。所以本发明在最后使得顶部折板的翻转自动进行，不仅减少包装时间，还减少人力。经过实践发现，本发明包装过程可靠，成功率高。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中包装机构的正视图，图中省略左半部分及下半部分；

图3为本发明中包装机够的俯视图，图中只显示右半部分；

图4为本发明中对心曲柄滑块机构的结构示意图；

图5为本发明在进行周向包装时，初始状态的简图；

图6为本发明在进行周向包装时，一级刚度触发装置作用后的简图；

图7为本发明在进行周向包装时，二级刚度触发装置作用后的简图；

图8为本发明在进行周向包装时，周向折板开始翻转的简图；

图9为本发明在进行周向包装时，周向折板翻转完成后的简图；

图10为本发明在进行端部包装时，初始状态的简图；

图11为本发明在进行端部包装时，三级刚度触发装置作用后的简图；

图12为本发明在进行端部包装时，端部折板开始翻转的简图；

图13为本发明在进行端部包装时，端部折板翻转完成后的简图。

图中：周向折板1、周向组件2(其中：上支撑杆2.1、下支撑杆2.2、顶部支杆2.3、横销2.4)、侧板3、横向杆4(其中：第二弹簧4.1)、滑块5、竖杆装置6、礼品盒7、对心曲柄滑块机构8(其中：曲柄8.1、手柄8.2)、端部折板9、底板10、纵向杆11(其中第三弹簧11.1、竖销11.2)、端部支杆12、顶部折板13。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

如图1至4所示：本发明所述的刚度梯度触发式礼品盒包装机，包括底座和包装机构，所述底座主要由对心曲柄滑块机构8组成，所述包装机构分为左右镜像对称设置的两套子包装机构。

对心曲柄滑块机构8的两曲柄8.1的外端分别铰接有一个连杆。曲柄8.1的外端铰接在连杆的中部，连杆的两端分别竖直地固定有一根竖杆。因此，竖杆总共有四根。位于同侧的两根竖杆构成一套竖杆装置6，每套竖杆装置6对应一套子包装机构。在同侧两根竖杆装置6上套接有滑块5，所述滑块5可沿竖杆装置6上下移动。

每套所述子包装机构都包括折板机构和导杆机构。每套折板机构包括一块周向折板1、一块侧板3、两块端部折板9、四块顶部折板13和一块底板10。以左视或右视的视角看图1，所述周向折板1铰接在侧板3的上侧；两块端部折板9分别对称地铰接在侧板3的两侧；水平设置的底板10铰接在侧板3的下侧；四块顶部折板13其中两块分别对称地铰接在周向折板1的两侧，另两块顶部折板13分别地铰接在底板10的两侧。初始状态时，底板10与侧板3之间的夹角为100度。以俯视的视角看图1，底板10沿对心运动方向开设有可将底板10的前侧和后侧相互分开的缝隙；两块分属不同子包装机构的底板10之间通过相互配合的锯齿接触。以左视或右视的视角看图1，侧板3的中部横向设置有相互配合的锯齿，可使侧板3的上侧和下侧相互分开；侧板3的中部竖向设置有缝隙，可将侧板3的左侧和右侧相互分开；端部折板9的中部横向开设有可将端部折板9上侧和下侧相互分开的缝隙；周向折板1的中部竖向设置有缝隙，可将侧板3的左侧和右侧相互分开。

每套导杆机构包横向推动机构和纵向推动机构。所述横向推动机构包括周向杆组2和两根横向杆4。周向杆组2包括上两根支撑杆2.1、两根下支撑杆2.2、两根顶部支杆2.3和一根横销2.4。两根顶部支杆2.3的一端分别对称地固定设置于周向折板1的下侧且靠近侧板3。两根顶部支杆2.3的另一端分别铰接于两根上支撑杆2.1的一端。两根下支撑杆2.2的一端分别对称地铰接于侧板3的下侧并靠近底板10。两根上支撑杆2.1的另一端和两根下支撑杆2.2的另一端对别对应地相互铰接，并且通过横销2.4连接于两根横向杆4的一端。两根横向杆4上下对称设置。横向杆4的另一端固定连接在对应的滑块5上。

所述纵向推动机构包括四根纵向杆11、四根端部杆支杆12和两根竖销11.2。四根端部支杆12的一端分别对称地固定于端部折板9靠近侧板3的位置。四根端部支杆12的另一端都铰接于对应纵向杆11的一端。以左视或右视的视角看图1，位于同一侧的纵向杆11的另一端通过同一根竖销11.2销接在滑块5上。

所述每根横向杆4内都设置有一根第二弹簧4.1，横向杆4为可伸缩杆，当第二弹簧4.1压缩时，横向杆4也压缩。所述每根纵向杆11内都设置有一根第三弹簧11.1，纵向杆11也为可伸缩杆，当第三弹簧11.1压缩时，纵向杆11也压缩。第三弹簧11.1的劲度系数大于第二弹簧4.1的劲度系数。

本发明的工作过程如下：

1、如图5所示，礼品盒7摆放的视觉角度为正视的角度。将礼品盒7放置于两块底板10上，礼品盒7与折板机构之间有包装纸(图中省略)。初始状态时，底板10与侧板3的夹角为100度，手柄8.2位于对心曲柄滑块机构8的一侧。推动手柄8.2向另一个移动，此时两边的曲柄8.1带动两侧的竖杆装置6向对心方向收缩，此时的推力还不足以使侧板3翻转，也不足以使第二弹簧4.1和第三弹簧11.1压缩。所以两侧的导杆机构推动两侧折板机构相互靠近，直至侧板3与底板10的铰接处接触到礼品盒7底部两侧。

2、如图6所示，由于侧板3与底板10之间为铰接，所以侧板3的翻转容易被触发。也可以在侧板3与底板10之间设置一级刚度触发装置，其触发时间要比第二弹簧4.1开始压缩的时间要早。继续推动手柄8.2，此时的推力足以使两侧导杆机构推动两侧侧板3向内翻转，但还不足以使第二弹簧4.1开始压缩。当侧板3与对应底板10之间的夹角逐渐减小至直角时，两侧侧板3紧贴礼品盒7的两侧，使包装纸适应礼品盒7的宽度。

3、如图7所示，由于手柄8.2还在继续移动，所以此时推力触发第二弹簧4.1开始压缩。底板3、上支撑杆2.1、顶部支杆2.3与下支撑杆2.2之间成三角形，所以当横向杆4开始压缩时，推力使得上支撑杆2.1与下支撑杆2.2之间的夹角增大。因此，导致侧板3的上侧与下侧逐渐分开，直至两侧侧板3与对应周向折板1的铰接处和礼品盒7顶部两侧接触。

4、如图8所示，继续推动手柄8.2，此时的推力还不足以使第三弹簧11.1开始压缩，但足以使两侧的顶部支杆2.3推动两侧的周向折板1向内翻转。

5、如图9所示，继续推动手柄8.2，当周向折板1与礼品盒7的顶部紧贴时，包装纸适应礼品盒7的高度。此时，周向包装完成。

6、如图10所示，礼品盒7摆放的视觉角度为俯视角度。周向包装完成后，手柄8.2继续向另一侧移动，此时推力渐渐增加至足以使第三弹簧11.1开始压缩。侧板3在推力的作用下，其左右两侧慢慢分开(此时，周向折板1和底板3也跟着分开成两块)。

7、如图11所示，继续推动手柄8.2，使得侧板3与其两侧端部折板9的铰接处接触礼品盒7前后两侧棱。

8、如图12所示，随着手柄8.2的移动，推力慢慢增加。此时端部支杆12开始推动对应的端部折板9向内翻转。

9、如图13所示，当手柄8.2移动到对心曲柄滑块机构8的另一侧时，端部折板9紧贴礼品盒7的两端，使得包装纸适应礼品盒7的长度。

最后，将顶部折板13向内压，完成端部包装。

在顶部折板13与周向折板1的铰接处和顶部折板13与底板10的铰接处还可以设置有可使顶部折板13翻转的曲柄摇杆机构。而此曲柄摇杆机构最好通过电路远程驱动，并且驱动时间晚于三级刚度触发装置作用时间。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。