订书针包装机的制作方法

本发明涉及一种订书针包装机。

背景技术：

现有的订书针包装方式，通常采用人工分拣、人工装配和人工外包装盒制作的方式，其中，对于制作好的订书针，首先需要进行长短的分离，对于短的订书针，需要通过胶水补充为长的订书针；另外，需要按照包装需要，将订书针正反面叠置，并排地布置，并放入预先制作的纸盒内，完成整个包装工序。

如图1所示，所述纸盒包括底面、顶面、左、右侧面和前、后端面，所述底面的前端与前端面连接，底面的后端与后端面连接，底面的左侧与左侧面连接，底面的右侧与右侧面连接，所述右侧面与所述顶面连接，所述顶面与附加面连接，所述附加面与所述左侧面形状相同。

上述的订书针正反分料、订书针长短分料、正反面叠置并排布置以及订书针包装采用人工方式，存在的技术缺陷：劳动强度大、工作效率较低。

技术实现要素：

为了克服已有订书针的包装方式的人工操作、劳动强度大、工作效率低的不足，本发明提供了一种机械化操作、降低劳动强度、提高工作效率的订书针包装机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种订书针包装机，包括机架，所述机架上依次安装储料仓、正反分料机构、长短分料机构、成型机构和纸盒包装机构，所述储料仓内存在待分拣的订书针，所述待分拣的订书针呈门框形，包括顶面和两个侧面，所述顶面和侧面的厚度为壁厚，所述侧面高度为订书针厚度，所述顶面的宽度为订书针宽度，所述顶面的长度为订书针长度，两个侧面内壁之间的距离为内宽；所述储料仓的出口与所述正反分料机构的入口连接，所述正反分料机构的两个出口分别与所述长短分料机构的入口连接，两个长短料分离机构的出口分别为成型机构的上导料槽、下导料槽连接，所述成型机构的出口与所述纸盒包装机构相接；

所述成型机构包括上导料槽、下导料槽和出料板，所述上导料槽位于所述下导料槽的上方，所述上导料槽、下导料槽倾斜布置，且所述上导料槽的倾斜角比所述下导料槽的倾斜角大，所述上导料槽的上部进口与容纳开口朝下的订书针的第一进料口连接，所述下导料槽的上部进口与容纳开口朝上的订书针的第二进料口连接，所述上导料槽的下部出口与所述出料板的上出料口连接，所述下导料槽的下部出口与所述出料板的下出料口连接，所述上出料口位于所述上出料口的正上方，所述上出料口和下出料口上均安装放料闸门，一个上导料槽和一个下导料槽组成成型单元，所述成型机构还包括传送带，所述传送带与所述出料板平行布置且位于所述上出料口和下出料口的出料方向，成型单元按照传送带运动方向依次并排布置。

进一步，所述成型单元分为下层成型子单元和上层成型子单元，沿着传送带运动方向依次布置下层成型子单元、上层成型子单元，所述下层成型子单元和上层成型子单元的数量相等，所述上层成型子单元的下出料口位于所述下层成型子单元的上出料口的上方。

所述正反分料机构包括出料导轨、正向分料导轨和反向分料导轨，所述出料导轨的上端连接有储料仓，所述出料导轨为供订书针沿着订书长度方向倾斜下滑的导轨，所述待分拣的订书针开口朝下的方向为正向，所述待分拣的订书针开口朝上的方向为反向，所述反向分料导轨的上端与所述出料导轨的下端对接，所述正向分料导轨位于所述反向分料导轨的上方，所述正向分料导轨位于所述出料导轨的向下延伸线的下方，所述正向分料导轨的上端与所述出料导轨的下端正对，所述正向分料导轨与所述出料导轨的延伸线之间的夹角小于所述反向分料导轨与所述出料导轨的延伸线之间的夹角，所述反向分料导轨与所述出料导轨的延伸线之间的夹角和所述出料导轨的倾斜角之和小于90°，所述正向分料导轨的上端与所述出料导轨的下端之间的间距大于所述壁厚同时小于所述订书针厚度，所述正向分料导轨的宽度小于所述内宽。

所述长短分料机构包括输送带、杠杆机构、闭合接近开关、开启接近开关和基准板，所述输送带的宽度比标准订书针长度要长，所述待分拣的订书针纵向并排布置在所述输送带上，即所述订书针宽度方向与所述输送带的运动方向平行，所述基准板位于所述输送带的一侧，所述待分拣的订书针靠接在所述基准板上，所述闭合接近开关、开启接近开关位于输送带的另一侧，所述杠杆机构包括阀门板、支点和落料板，所述阀门板的前端与所述支点铰接，所述支点与所述落料板铰接，所述阀门板的后端与所述输送带的出料口相接，所述闭合接近开关安装于所述输送带的侧边，所述开启接近开关安装于所述阀门上，所述闭合接近开关和所述开启接近开关均与控制器连接，所述控制器与用于带动所述支点旋转的驱动机构连接，所述开启接近开关与所述阀门板后端的纵向间距不小于所述订书针宽度的一半，所述闭合接近开关与所述开启接近开关之间的间距不小于所述订书针宽度；

所述传送带上等间隔放置所述待包装纸盒，待包装纸盒包括底面、顶面、左、右侧面和前、后端面，所述底面的前端与前端面连接，底面的后端与后端面连接，底面的左侧与左侧面连接，底面的右侧与右侧面连接，所述右侧面与所述顶面的左侧连接，所述顶面的右侧与附加面连接，所述附加面与所述左侧面形状相同，所述输送带的出口处布置纸盒包装机构，所述纸盒包装机构包括停放平台、前侧板、后侧板、左钩卡、右钩卡、上盖和移出接口，所述停放平台的顶面用于放置所述待包装纸盒，所述停放平台的底面通过立柱与联动平台连接，所述联动平台的底部安装移动导向杆，所述移动导向杆可左右滑动地套装在滑轨上，所述滑轨安装在所述机架上；所述左杠杆、右杠杆的一端左右对称地铰接在联动平台底面，所述左杠杆、右杠杆与所述联动平台所在平面平行，且所述左杠杆、右杠杆与所述联动平台铰接点的延伸线相交，所述左杠杆、右杠杆的中部分别与铰支座铰接，所述铰支座安装在所述机架上，所述左杠杆的另一端与左移动凸轮靠接，所述右杠杆的另一端与右移动凸轮靠接，所述左移动凸轮、右移动凸轮安装在凸轮轴上，所述凸轮轴可转动地安装在所述机架上；

所述前侧板、后侧板分别位于所述停放平台的前后侧，所述前侧板包括前左折板和前右折板，所述前左折板和前右折板之间的宽度与所述顶面的宽度一致，所述前左折板和前右折板均可前后滑动地套装在前滑槽内，所述前滑槽安装在机架上，所述前左折板和前右折板的后侧与前联动板连接，所述后侧板包括后左折板和后右折板，所述后左折板和后右折板之间的宽度与所述顶面的宽度一致，所述后左折板和后右折板均可前后滑动地套装在后滑槽内，所述后滑槽安装在机架上，所述后左折板和后右折板的后侧与后联动板连接；所述前联动板与折边凸轮靠接，所述折边凸轮安装在凸轮轴上，所述前联动板上安装竖杆，所述竖杆与横杆一端连接，所述横杆与竖向传动杆的上端连接，所述竖向传动杆的中部与定位杆的一端铰接，所述定位杆安装在机架上，所述竖向传动杆的上端与复位弹簧的一端连接，所述复位弹簧的另一端固定在机架上，所述竖向传动杆的下端与后联动板连接；

所述左钩卡、右钩卡分别对称地位于所述停放平台的左右侧，所述左钩卡、右钩卡均包括上倾斜板和下倾斜板，所述上倾斜板的下端与所述下倾斜板的上端相接，所述上倾斜板与下倾斜板之间的夹角为钝角，所述下倾斜板的中部与机架铰接，所述上倾斜板、下倾斜板的下部均与钩卡联动板连接，所述钩卡联动板与钩卡凸轮联动，所述钩卡凸轮安装在凸轮轴上；

所述上盖位于所述停放平台的上部，所述上盖可前后滑动地套装在上滑槽内，所述上滑槽安装在机架上，所述上盖与上联动板连接，所述上联动板与上凸轮联动，所述上凸轮安装在凸轮轴上；

所述移出接口位于所述停放平台的侧边，所述移出接口的入口处底面比所述停放平台的平面高，所述移出接口的入口处的宽度等于底面的长度和前、后端面的宽度之和，所述移出接口的出口处的宽度等于底面的长度，所述移出接口内宽度呈由大到小连续变化。

进一步，所述左移动凸轮、右移动凸轮、折边凸轮、钩卡凸轮和上凸轮安装在同一根凸轮轴上。

更进一步，所述左移动凸轮的凸面、右移动凸轮的位于凸轮的侧面，所述折边凸轮、钩卡凸轮和上凸轮的凸面位于凸轮的外圈。

本发明的有益效果主要表现在：机械化操作、降低劳动强度、提高工作效率。

附图说明

图1是订书针包装机的示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是正反分料机构的结构示意图。

图4是长短分料机构的阀门闭合状态的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是长短分料机构的阀门开启状态的结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是成型机构的示意图。

图9是纸盒包装机构的示意图。

图10是停放平台向左或向右移动机构的动作示意图。

图11是停放平台向左或向右移动机构的结构示意图。

图12是左右钩卡的动作示意图。

图13是待包装纸盒的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图13，一种订书针包装机，包括机架6，所述机架6上依次安装储料仓108、正反分料机构109、长短分料机构110、成型机构111和纸盒包装机构，所述储料仓108内存在待分拣的订书针，所述待分拣的订书针呈门框形，包括顶面和两个侧面，所述顶面和侧面的厚度为壁厚，所述侧面高度为订书针厚度，所述顶面的宽度为订书针宽度，所述顶面的长度为订书针长度，两个侧面内壁之间的距离为内宽；所述储料仓108的出口与所述正反分料机构109的入口连接，所述正反分料机构109的两个出口分别与所述长短分料机构110的入口连接，两个长短料分离机构110的出口分别为成型机构111的上导料槽、下导料槽连接，所述成型机构111的出口与所述纸盒包装机构相接；

所述成型机构包括上导料槽1、下导料槽2和出料板3，所述上导料槽位1于所述下导料槽2的上方，所述上导料槽1、下导料槽2倾斜布置，且所述上导料槽1的倾斜角比所述下导料槽2的倾斜角大，所述上导料槽1的上部进口与容纳开口朝下的订书针的第一进料口连接，所述下导料槽2的上部进口与容纳开口朝上的订书针的第二进料口连接，所述上导料槽1的下部出口与所述出料板3的上出料口连接，所述下导料槽2的下部出口与所述出料板2的下出料口连接，所述上出料口位于所述上出料口的正上方，所述上出料口和下出料口上均安装放料闸门4，一个上导料槽和一个下导料槽组成成型单元，所述成型机构还包括输送带5，所述输送带5与所述出料板平行布置且位于所述上出料口和下出料口的出料方向，成型单元按照输送带5运动方向依次并排布置。

进一步，所述成型单元分为下层成型子单元和上层成型子单元，沿着传送带5运动方向依次布置下层成型子单元、上层成型子单元，所述下层成型子单元和上层成型子单元的数量相等，所述上层成型子单元的下出料口位于所述下层成型子单元的上出料口的上方。

所述正反分料机构包括出料导轨30、正向分料导轨31和反向分料导轨32，所述出料导轨30的上端连接有储料仓107，所述出料导轨30为供订书针沿着订书针长度方向倾斜下滑的导轨，所述待分拣的订书针开口朝下的方向为正向，所述待分拣的订书针开口朝上的方向为反向，所述反向分料导轨32的上端与所述出料导轨30的下端对接，所述正向分料导轨31位于所述反向分料导轨32的上方，所述正向分料导轨31位于所述出料导轨30的向下延伸线的下方，所述正向分料导轨31的上端与所述出料导轨30的下端正对，所述正向分料导轨31与所述出料导轨30的延伸线之间的夹角小于所述反向分料导轨32与所述出料导轨30的延伸线之间的夹角，所述反向分料导轨32与所述出料导轨30的延伸线之间的夹角和所述出料导轨30与水平线之间的倾斜角之和小于90°，所述正向分料导轨32的上端与所述出料导轨30的下端之间的间距大于所述壁厚同时小于所述订书针厚度，所述正向分料导轨32的宽度小于所述内宽。

所述长短分料机构包括输送带33、杠杆机构、闭合接近开关34、开启接近开关35和基准板36，所述输送带33的宽度比标准订书针长度要长，所述待分拣的订书针纵向并排布置在所述输送带33上，即所述订书针宽度方向与所述输送带的运动方向平行，所述基准板36位于所述输送带33的一侧，所述待分拣的订书针靠接在所述基准板36上，所述闭合接近开关34、开启接近开关35位于输送带的另一侧，所述杠杆机构包括阀门板37、支点38和落料板39，所述阀门板37的前端与所述支点38铰接，所述支点38与所述落料板39铰接，所述阀门板37的后端与所述输送带33的出料口相接，所述闭合接近开关34安装于所述输送带34的侧边，所述开启接近开关35安装于所述阀门上，所述闭合接近开关34和所述开启接近开关35均与控制器连接，所述控制器与用于带动所述支点旋转的驱动机构连接，所述开启接近开关35与所述阀门板37后端的纵向间距不小于所述订书针宽度的一半，所述闭合接近开关34与所述开启接近开关35之间的间距不小于所述订书针宽度；

所述传送带5上等间隔放置所述待包装纸盒，待包装纸盒包括底面101、顶面102、左侧面103、右侧面104和前端面105、后端面106，所述底面的前端与前端面连接，底面的后端与后端面连接，底面的左侧与左侧面连接，底面的右侧与右侧面连接，所述右侧面与所述顶面的左侧连接，所述顶面的右侧与附加面107连接，所述附加面107与所述左侧面形状相同，所述纸盒包装机构包括机架6、停放平台7、前侧板8、后侧板9、左钩卡10、右钩卡11、上盖12和移出接口13，所述停放平台7的顶面用于放置所述待包装纸盒，所述停放平台7的底面通过立柱与联动平台连接，所述联动平台的底部安装移动导向杆14，所述移动导向杆14可左右滑动地套装在滑轨上，所述滑轨安装在所述机架6上；所述左杠杆15、右杠杆16的一端左右对称地铰接在联动平台底面，所述左杠杆15、右杠杆16与所述联动平台所在平面平行，且所述左杠杆15、右杠杆16与所述联动平台铰接点的延伸线相交，所述左杠杆15、右杠杆16的中部分别与铰支座铰接，所述铰支座安装在所述机架上，所述左杠杆15的另一端与左移动凸轮17靠接，所述右杠杆16的另一端与右移动凸轮18靠接，所述左移动凸轮17、右移动凸轮18安装在凸轮轴上，所述凸轮轴可转动地安装在所述机架上；

所述前侧板8、后侧板9分别位于所述停放平台7的前后侧，所述前侧板8包括前左折板和前右折板，所述前左折板和前右折板之间的宽度与所述顶面的宽度一致，所述前左折板和前右折板均可前后滑动地套装在前滑槽内，所述前滑槽安装在机架上，所述前左折板和前右折板的后侧与前联动板19连接，所述后侧板9包括后左折板和后右折板，所述后左折板和后右折板之间的宽度与所述顶面的宽度一致，所述后左折板和后右折板均可前后滑动地套装在后滑槽内，所述后滑槽安装在机架上，所述后左折板和后右折板的后侧与后联动板20连接；所述前联动板19与折边凸轮21靠接，所述折边凸轮21安装在凸轮轴上，所述前联动板19上安装竖杆22，所述竖杆22与横杆23一端连接，所述横杆23与竖向传动杆24的上端连接，所述竖向传动杆24的中部与定位杆的一端铰接，所述定位杆安装在机架上，所述竖向传动杆24的上端与复位弹簧25的一端连接，所述复位弹簧25的另一端固定在机架上，所述竖向传动杆24的下端与后联动板20连接；

所述左钩卡10、右钩卡11分别对称地位于所述停放平台7的左右侧，所述左钩卡10、右钩卡11均包括上倾斜板和下倾斜板，所述上倾斜板的下端与所述下倾斜板的上端相接，所述上倾斜板与下倾斜板之间的夹角为钝角，所述下倾斜板的中部与机架铰接，所述上倾斜板、下倾斜板的下部均与钩卡联动板26连接，所述钩卡联动板26与钩卡凸轮27联动，所述钩卡凸轮27安装在凸轮轴上；

所述上盖12位于所述停放平台7的上部，所述上盖12可前后滑动地套装在上滑槽内，所述上滑槽安装在机架上，所述上盖与上联动板28连接，所述上联动板与28上凸轮29联动，所述上凸轮29安装在凸轮轴上；

所述移出接口13位于所述停放平台7的侧边，所述移出接口13的入口处底面比所述停放平台的平面高，所述移出接口的入口处的宽度等于底面的长度和前、后端面的宽度之和，所述移出接口的出口处的宽度等于底面的长度，所述移出接口内宽度呈由大到小连续变化。

进一步，所述左移动凸轮17、右移动凸轮18、折边凸轮21、钩卡凸轮27和上凸轮29安装在同一根凸轮轴上。

更进一步，所述左移动凸轮的凸面、右移动凸轮的位于凸轮的侧面，所述折边凸轮、钩卡凸轮和上凸轮的凸面位于凸轮的外圈。

本实施例中，开口朝下的订书针从第一进料口进入所述上导料槽1，开口朝上的订书针由第二进料口进入下导料槽2，通过订书针本身的重力作用下，分别到达上出料口和下出料口，当需要进行上下堆叠时，打开放料闸门4设定的时间，让开口朝下的订书针通过上出料口，同时让开口朝上的订书针通过下出料口，由于是同时进行，开口朝下的订书针刚好位于开口朝上的订书针上；

对于某一个成型单元而言，按照设定的时间打开或关闭放料闸门4，可以实现一个开口朝下的订书针和另一个开口朝上的订书针的山下堆叠。

堆叠后的两个订书针可以选择放置在输送带上，如果在输送带侧边设置多个成型单元，则可以连续的堆叠，例如设置了5个成型单元，可以进行5个连续的堆叠。

更进一步，堆叠可以进行上下层的设计，按照输送带的运动方向，先设置下层成型子单元，后设置上层成型子单元；例如5个下层成型子单元，形成连续的5个下层堆叠；通过放料闸门4的控制，可以在所述5个下层堆叠的基础上，增加5个上层堆叠，这样实现了上下层的自动堆叠。

本实施例中本实施例中，所述待分拣的订书针开口朝下的方向为正向，所述待分拣的订书针开口朝上的方向为反向，即针脚朝下的为正向，针脚朝上为反向。

本发明的工作过程如下：每条待分拣的订书针从所述储料仓107中滑出并滑到所述出料导轨30上，所述出料导轨30为供待分拣的订书针沿着订书针长度方向倾斜下滑的导轨，所述出料导轨30的宽度与所述订书针宽度匹配，当滑到所述反向分料导轨32和正向分料导轨31的上端时，反料由于针脚朝上，反料顶面的厚度小于所述正向分料导轨31的上端与所述出料导轨30的下端之间的距离，反料就沿着所述反向分料导轨32滑下，滑到反料收集仓，从反料收集仓中落下，落到输送带上进行下一个包装动作过程；而正料由于针脚朝下，正料的订书针高度高于所述正向分料导轨31的上端与所述出料导轨30的下端之间的距离，并且正料的内宽大于所述正向分料导轨31的宽度，正料就会沿着所述正向分料导轨31滑下，滑到正料收集仓中；进而实现正料与反料的分离，以便更好的进行下一过程的包装，提高包装效率。

本实施例中，长料为标准规格的订书针，长料在制造和包装过程中有时因各种原因导致断掉成为短料，即短料为比长料短的订书针；所述闭合接近开关34可通过控制器将所述阀门板37绕所述支点38旋转闭合，所述开启接近开关35可通过控制器将所述阀门板37绕所述支点38旋转开启，从而实现长料与短料的分选。

本发明的长短料分离工作过程如下：当闭合接近开关34感应到长料时，阀门板37闭合，长料通过输送带33输送到阀门板37上，当长料被开启接近开关35感应到时，阀门板37开启，接着后面的一条订书针由闭合接近开关34感应，若后面的这条订书针是短料，阀门板37还是处于开启状态，后面的短料就会通过输送带33从阀门板37打开的开口落到非合格产品箱上，而前面的长料通过阀门板37和落料板39从而落到合格产品出料机构上；若后面的这条订书针是长料，则重复接近开关感应到长料的动作，从而实现长料与短料的分选，进而提高包装成品的合格率、提高生产线的包装效率。

本实施例中，通过左移动凸轮、右移动凸轮能够带动所述停放平台进行左右移动，将放置有订书针的待折叠的纸盒放入图中所示中间位置；通过折边凸轮，同步带动前侧板、后侧板进行折边动作，再者，通过钩卡凸轮，同步带动左钩卡、右钩卡向内收拢；进一步，通过上凸轮带动上盖进行下压动作；再将整个停放平台向移出接口方向移动，使得纸盒送入所述移出接口，所述移出接口的出口处，得到折叠成型的纸盒。

综上所述，采用了机械机构的方式，替换了现有的人工的方式，大大降低劳动强度、并提升了工作效率。