一种支撑件和支撑件展开装置的制作方法

本发明涉及一种支撑件和支撑件展开装置。

背景技术：

在纸箱包装技术领域，存在一种彰显商品大气、质实的包装形式，包装包括了纸箱、支撑件，支撑件固定在纸箱内侧的底部，装箱时产品被放置在支撑件上。支撑件在包装箱内形成限制作用，使得产品远离包装箱的底部，在竖直放置状态下即在多数产品放置习惯中，产品在包装箱内得到了增高放置高度的技术效果。现有技术中支撑件采用泡沫板制得，在满足增加放置高度的要求下，泡沫板具备一定厚度，无论是在制造、仓储、运输阶段、供料，都会因为其体积不可变而实时占据一定空间。如此，此类支撑件的仓储、运输、供料过程都会存在空间利用率低、易损坏的问题，而且在最终消费端还会形成污染环境的问题，因为泡沫板在自然界中不易降解、其回收利用率远远低于纸材、金属。

技术实现要素：

本发明首先要解决的技术问题是如何降低支撑件在仓储、运输、供料过程的空间占用量并提高支撑件的机械强度，由此得到一种结构紧凑、牢固的支撑件。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案；所述支撑件包括承载部位、第一支撑部位、第二支撑部位、底部支撑部位、塑形部位，所述承载部位、第一支撑部位、第二支撑部位、底部支撑部位、塑形部位都为扁平的片状结构，所述第一支撑部位与底部支撑部位之间活动连接且可相对转动、所述底部支撑部位与第二支撑部位之间活动连接且可相对转动、所述第二支撑部位与承载部位之间活动连接且可相对转动、所述承载部位与第一支撑部位活动连接且可相对转动，所述塑形部位与底部支撑部位之间活动连接且可相对转动，所述塑形部位的长度大于承载部位与底部支撑部位之间的间距，所述塑形部位的宽度大于第一支撑部位与第二支撑部位之间的间距，所述塑形部位通过相对于底部支撑部位转动以挤推方式与承载部位活动连接，所述塑形部位通过相对于底部支撑部位的转动置于第一支撑部位与第二支撑部位之间并以被夹持方式与第一支撑部位、第二支撑部位的活动连接，所述支撑件通过塑形部位以挤推方式连接承载部位、以及第一支撑部位、第二支撑部位夹持塑形部位展开形成的管状结构。

支撑件各个部位都采用片状结构，在此结构条件下，支撑件可以采用一整块片材制得，例如纸板、塑料薄板、金属薄板，待在片材上构造出对应于承载部位、第一支撑部位、第二支撑部位、底部支撑部位、塑形部位的轮廓后即可采取连接手段形成与目标结构匹配的过渡结构。过渡结构中支撑件形成立体结构，这与承载部位、第一支撑部位、第二支撑部位、底部支撑部位首尾相连的特征对应，此阶段的立体结构受到承载部位、第一支撑部位、第二支撑部位、底部支撑部位之间可以转动原因的影响而具有可变性。承载部位、第一支撑部位、第二支撑部位、底部支撑部位形成四边形结构，每个部位都获得一定的运动范围，可形成在四个部位之间分离的管状结构；也可形成四个部位中两个相邻部位紧紧贴合在一起、另两个相邻部位也紧紧贴合在一起的扁平结构；也可形成介于前述两种结构之间的任意一种结构。

支撑件基于片材所具有的扁平结构特征，足以使其在存储和运输过程中具有较好的空间利用率。即使支撑件在形成过渡结构的过程中基于扁平结构获得的紧凑结构也具有占用空间常少的优点，所在占空间不产生空鼓，支撑件本身完全填充了所在空间，因此，支撑件在过渡结构状态下也具有便于存储和运输的优点。

当第一支撑部位、第二支撑部位以夹持方式与塑形部位建立连接关系，并且塑形部位与承载部位以挤推方式建立连接关系后，过渡结构中形成的管状结构被牢牢锁定，即整个支撑件的形状结构固化且稳定。第一支撑部位、第二支撑部位受到来自塑形部位的限制作用，承载部位也受到来自塑形部位的限制作用，在两个方向上的限制作用有效控制了支撑件在过渡结构状态下变形的节点，通过塑形部位起到自锁功能，促使整个支撑件的结构得到固化。展开后的支撑件具有显著的立体的管状结构，可用于放置在包装箱内提高产品放置高度。

塑形部位与底部支撑部位连为一体，塑形部位被第一支撑部位、第二支撑部位夹持时即塑形部位挤推承载部位时与底部支撑部位的位置关系已经发生改变，这样的改变直接影响了支撑件的受力结构，而受力结构变化的前提是要满足塑形部位挤推承载部位，塑形部位被第一支撑部位、第二支撑部位夹持；只要塑形部位相对于底部支撑部位弯折后塑形部位的另一端能与承载部位建立挤推连接，塑形部位的两侧能与第一支撑部位、第二支撑部位夹持同时建立紧密连接即可。如此，塑形部位在底部支撑部位上的分布形式有多种多样，例如，所述塑形部位与底部支撑部位的连接部位在底部支撑部位的宽度方向上延伸、所述塑形部位与底部支撑部位的连接部位在倾斜于底部支撑部位的宽度方向和底部支撑部位的长度方向上延伸。在本技术方案中考虑到片材本身的材质属性、结构特征、适用于自动化机械设备成型的需要，以所述塑形部位与底部支撑部位的连接部位在底部支撑部位的宽度方向上延伸为优选方案。这样便于采用不同材质的片材来生产支撑件、也便于投入自动化机械设备来加工和安装支撑件。

塑形部位挤推承载部位的结构基础除了塑形部位可相对于底部支撑部位转动，包括了塑形部位的长度大于承载部位与底部支撑部位之间的最小间距的结构特征，也就是对塑形部位的长度有基本要求，该长度特征是为了满足塑形部位与承载部位之间建立挤推方式连接的要求。挤推方式需要塑形部位以弯曲变形状态向外提供作用力，很显然，这需要塑形部位具有一定的韧性和支撑强度，韧性针对塑形部位能够弯曲变形、支撑强度针对塑形部位能够给予承载部位支撑力。在本技术方案中，所述塑形部位包括弹性部位和纵向支撑部位，所述纵向支撑部位与底部支撑部位之间活动连接且可相对转动，所述弹性部位与纵向支撑部位之间活动连接且可相对转动，所述纵向支撑部位相对于底部支撑部位的转动方向与弹性部位相对于纵向支撑部位的转动方向相反，所述塑形部位在纵向支撑部位处的最大宽度大于第一支撑部位与第二支撑部位之间的间距，所述纵向支撑部位的长度大于弹性部位的宽度。弹性部位基于其相对于纵向支撑部位的转动即弯折能对外提供作用力，该作用力在塑形部位上表现为塑形部位的韧性，值得强调的，弹性部位弯折时仍然维持其自身原有的片状结构。纵向支撑部位则以维持其自身原有的片状结构来增强塑形部位整体的支撑强度。塑形部位基于弹性部位与纵向支撑部位之间的弯折而具有变形能力等同于以整片材料为结构的塑形部位所具有的弯曲能力。

塑形部位能与第一支撑部位、第二支撑部位建立连接关系并且形成第一支撑部位、第二支撑部位夹持塑形部位的状态的，同时，塑形部位在满足“塑形部位相对于底部支撑部位弯折后塑形部位的另一端能与承载部位建立挤推连接”的要求下，塑形部位可以位于底部支撑部位的外部、也可以位于底部支撑部位的内部。本技术方案的优选是，所述塑形部位位于底部支撑部位内部。这样的材料利用率高、废料率极低，而且这样的设计可以保证塑形部位在任意情况下都不会处于底部支撑部位的边缘，否则影响将支撑件放入包装箱内的过程即会产生卡住现象。

支撑件的理想成形状态为管状结构，虽然单一的塑形部位可以起到自锁目的，但是为了让支撑件的结构更为坚固，所述底部支撑部位上设有两个对称分布的塑形部位。即使支撑件的管状结构具有较长长度时，两个塑形部位仍然足以实现自锁目的。

当有两个塑形部位弯折，最佳的操作方式是在维持支撑件整体平衡的基础上实施弯折动作，从而避免支撑件在受力不平衡时受到的损伤、以及简化成形条件。例如，当两个塑形部位都向一个方向弯折，势必需要在支撑件上提供与前述方向相反的对应的作用力以维持支撑件整体的受力平衡状态，通常在此情况下会设置一个独立支撑结构来提供该作用力，例如挡板；而在此情况下，若支撑件与挡板之间以冲击方式接触，势必会损坏支撑件。故，本技术方案中两个所述塑形部位呈朝向相对的位置关系，弯折塑形部位时支撑件整体可以维持平衡状态。

为了减少支撑件进入包装箱时受到的阻碍，尤其是支撑件边缘受到包装箱的阻挡，所述承载部位的两端的宽度在长度方向上从里往外逐渐减小、所述底部支撑部位的两端的宽度在长度方向上从里往外逐渐减小，例如，等腰梯形、半圆形、半椭圆形。

支撑件的稳定的管状结构的具体形状由承载部位、第一支撑部位、第二支撑部位、底部支撑部位的宽度决定，依据四者不同的宽度可以得到管状结构不同的支撑件。例如，第一种，所述承载部位的宽度等于底部支撑部位的宽度，所述第一支撑部位的宽度等于第二支撑部位的宽度，支撑件立体成形后的横截面呈矩形；第二种，所述承载部位的宽度小于底部支撑部位的宽度，所述第一支撑部位的宽度等于第二支撑部位的宽度，支撑件立体成形后的横截面呈等腰梯形；第三种，所述承载部位的宽度小于底部支撑部位的宽度，所述第一支撑部位的宽度大于第二支撑部位的宽度，支撑件立体成形后的横截面呈直角梯形；第四种，所述承载部位的宽度小于底部支撑部位的宽度，所述第一支撑部位的宽度小于第二支撑部位的宽度，支撑件立体成形后的横截面呈直角梯形；第五种，所述承载部位的宽度大于底部支撑部位的宽度，所述第一支撑部位的宽度大于第二支撑部位的宽度，支撑件立体成形后的横截面呈直角梯形；第六种，所述承载部位的宽度大于底部支撑部位的宽度，所述第一支撑部位的宽度小于第二支撑部位的宽度，支撑件立体成形后的横截面呈直角梯形。所述承载部位的宽度等于底部支撑部位的宽度，所述第一支撑部位的宽度等于第二支撑部位的宽度作为本发明的优选。

本发明第二要解决的技术问题是如何通过自动化装置展开前述的支撑件，由此得到一种适用于该支撑件的支撑件展开装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该支撑件展开装置包括拉伸部件、限位部件和展开部件，所述拉伸部件内设有拉伸区域，所述限位部件内设有塑形区域，所述塑形区域与拉伸区域相交，所述展开部件设有两个摆动方向相反的推送件，所述推送件的摆动范围与塑形区域、拉伸区域同时相交，所述拉伸部件上设有吸盘ⅰ和吸盘ⅱ，所述吸盘ⅰ固定于拉伸区域的一端，所述吸盘ⅰ和吸盘ⅱ之间处于朝向相反的位置关系，所述吸盘ⅱ位于拉伸区域内且以直线往复方式运动，所述限定部位包括第一限位板、第二限位板，所述第一限位板和第二限位板位于塑形区域的位置相对的两侧，所述第一限位板和第二限位板之间处于朝向相反的位置关系。

拉伸部件是整个支撑件展开操作的核心部件，只有待支撑件被拉伸才能显著趋向于管状结构。限位部件是支撑件展开成形的最优方案的必选特征，得益于限位部件的限定塑形功能，可以使支撑件在弯折塑形部位之前只受吸盘ⅱ的作用力，避免通过用吸盘ⅰ和吸盘ⅱ来维持初步展开状态，也只有这样才能提供塑形部位相对于底部支撑部位弯折所需的空间。展开部件用于实施弯折塑形部位，它是支撑件形成自锁结构的关键部件。支撑件展开装置的展开操作步骤包括拉伸-塑形-自锁，相比与手工操作的拉伸-自锁步骤多出塑形过程，但是支撑件展开装置的拉伸程度明显要比徒手展开操作的拉伸程度要小，这就需要塑形步骤来辅助加大拉伸程度。虽然支撑件展开装置的工作原理是模拟支撑件展开的基本受力过程，但是与徒手展开操作相比，支撑件展开装置对支撑件施加的作用力并不体现出展开操作的灵巧性，尤其是当以非仿生机械结构作为设计基础来实现支撑件展开操作。本发明中采用的技术方案，拉伸部件、限位部件和展开部件的结构和空间布置都不具有仿生机械的特征，正因如此，该技术方案需要本领域技术人员付出创造性劳动才能获得。

自锁步骤中支撑件起初只在一侧受力，尤其是推送件刚与塑形部位接触且对塑形部位施以作用力时，支撑件极有可能被抬升，进而推送件无法弯折塑形部位。为了在自锁步骤前期保证支撑件受力平衡，本发明采用该优选方案，所述限定部位还包括第三限位板，所述第三限位板在与吸盘ⅱ的直线往复运动的方向垂直的方向上做直线往复运动，所述第三限位板的运动范围包括伸入在塑形区域的位置和位于塑形区域的一侧的位置。通过第三限位板在支撑板的另一侧形成限位作用，使得支撑件在塑形区域的相对位置固定。

在本技术方案中，所述第一限位板位置固定，所述第二限位板以直线往复方式运动，所述第二限位板的直线往复运动方向平行于吸盘ⅱ的直线往复运动方向。第二限位板在直线往复运动过程中可以到达位于吸盘ⅰ的一侧、可以道道位于塑形区域的一侧。这样的设计可以取得两个技术效果，第一个是在塑形区域的一侧提供了自由空间，如此便于展开成形的支撑件从此区域输出，使得该支撑件展开装置具有灵活的设计范围，可以匹配更多的技术需求；第二个第二限位板在吸盘ⅰ的一侧形成限位作用，无论支撑件以何种方式被置于吸盘ⅰ下方，都能到第二限位板的限制作用，如此便可以简单有效实现支撑件在搬运过程的动量控制，避免空间位置不合理或者错乱的支撑件进入拉伸区域。

为了引导支撑件进入塑形区域，在本技术方案中，位于塑形区域的位置相对的两侧的第一限位板和第二限位板的间距在远离吸盘ⅰ的方向上逐渐减少。第一限位板和第二限位板整体上都呈板状结构且一端弯曲，由此使得第一限位板和第二限位板之间的距离在前述方向上均匀变化。

为了进一步获得紧凑的结构，所述第三限位板的直线往复运动范围与第二限位板的直线往复运动范围相交，第三限位板基于该特征可以为塑形区域的周边区域提供更多自由空间，进一步使得该支撑件展开装置具有灵活的设计范围，可以匹配更多的技术需求。

支撑件展开装置在拉伸区域已经具备较多自由空间，且支撑件被拉伸的步骤起始于吸盘ⅰ，本发明基于两者考虑将输入支撑件的位置设置在靠近吸盘ⅰ和拉伸区域的位置。作为优选，该支撑件展开装置还包括进料部件，所述进料部件设有吸盘ⅲ，所述吸盘ⅲ以摆动方式往复运动，所述吸盘ⅲ的运动范围包括置于拉伸区域的一端与吸盘ⅰ持平以及位于拉伸区域的外部。

本发明采用上述技术方案：支撑件结构得到改进，可以在平面结构状态进行仓储、运输、供料，以稳定的牢固的立体结构装入包装箱内。达到降低在仓储、运输、供料过程的空间占用量并提高支撑件的机械强度。支撑件能适应自动化机械装置的展开操作，为其应用提供便利。

附图说明

下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的支撑件的坯料状态的结构示意图；

图2为本发明的支撑件的供料状态示意图

图3为本发明的支撑件的使用状态示意图ⅰ；

图4为本发明的支撑件的使用状态示意图ⅱ；

图5为本发明的支撑件展开装置的初始状态结构示意图；

图6为本发明的支撑件展开装置的展开部件的工作状态示意图。

具体实施方式

支撑件采用整张瓦楞纸板通过模切压痕工艺制得。如图1所示，模切压痕后的瓦楞纸板被分割成多个部位，由此形成支撑件的坯料。支撑件的坯料设有承载部位1、第一支撑部位2、第二支撑部位3、底部支撑部位4、塑形部位6、连接部位5。

承载部位1、第一支撑部位2、第二支撑部位3、底部支撑部位4、连接部位5整体都呈矩形，它们之间通过压痕分界。承载部位1的轮廓和底部支撑部位4的轮廓相同、承载部位1的尺寸和底部支撑部位4的尺寸也相同。第一支撑部位2的轮廓和第二支撑部位3的轮廓相同、第一支撑部位2的尺寸和第二支撑部位3的尺寸也相同。承载部位1的尺寸大于第一支撑部位2的尺寸。承载部位1在长度方向上的两端呈等腰梯形、底部支撑部位4在长度方向上的两端也呈等腰梯形。连接部位5为狭长的矩形，其长度等于第一支撑部位2的长度、其宽度小于第一支撑部位2的宽度。第一支撑部位2的一侧与底部支撑部位4的一侧连为一体，底部支撑部位4的另一侧与第二支撑部位3的一侧连为一体，第二支撑部位3的另一侧与承载部位1的一侧连为一体，承载部位1的另一侧用于与连接部位5的一侧连为一体。

承载部位1、第一支撑部位2、第二支撑部位3、底部支撑部位4、连接部位5之间的压痕使得相邻部位之间存在相对运动的特征。第一支撑部位2相对于底部支撑部位4可以绕着压痕转动，形成第一支撑部位2相对于底部支撑部位4弯折的状态。底部支撑部位4相对于第二支撑部位3可以绕着压痕转动，形成底部支撑部位4相对于第二支撑部位3弯折的状态。第二支撑部位3相对于承载部位1可以绕着压痕转动，形成第二支撑部位3相对于承载部位1弯折的状态。承载部位1相对连接部位5可以绕着压痕转动，形成承载部位1相对于连接部位5弯折的状态。由于底部支撑部位4相对于第一支撑部位2的转动方向、第二支撑部位3相对于底部支撑部位4的转动方向、承载部位1相对于第二支撑部位3的转动方向、连接部位5相对于承载部位1的转动方向都相同，故承载部位1、第一支撑部位2、第二支撑部位3、底部支撑部位4之间首尾连接。连接部位5相对于承载部位1可以绕着压痕转动，通过在连接部位5的表面涂抹粘结剂与第一支撑部位2的表面连接。连接后支撑件形成结构不稳定的立体结构，立体结构以管状结构为主，该管状结构的横截面形状在矩形与类似扁平的平行四边之间变化，如图2所示，扁平状态下的支撑件结构非常紧凑，占用的空间非常少；如图3所示，支撑件充分展开状态下即横截面呈矩形时因中空结构而占空间很多，第一支撑部位2与第二支撑部位3平行、承载部位1与底部支撑部位4平行。

塑形部位6位于底部支撑部位4内部，它通过模切工艺在底部支撑部位4处形成一个u形切口获得，切口两侧延伸至第一支撑部位2和第二支撑部位3所在位置；在底部支撑部位4上设有两个塑形部位6。塑形部位6整体呈矩形，每个塑形部位6都包括了弹性部位7和纵向支撑部位8。弹性部位7和纵向支撑部位8都为矩形结构，弹性部位7具有狭长的矩形特征。纵向支撑部位8的一侧与底部支撑部位4连为一体、纵向支撑部位8的另一侧与弹性部位7连为一体。整个塑形部位6只在一侧与底部支撑部件连接为一体，纵向支撑部位8与底部支撑部位4的连接部位在底部支撑部位4的宽度方向上延伸。纵向支撑部位8的宽度从其与底部支撑部位4的连接位置到其与弹性部位7的连接位置的方向上呈逐级减小的形状，纵向支撑部位8的最大宽度等于底部支撑部位4的宽度、纵向支撑部位8的最小宽度等于弹性部位7的长度，弹性部位7的长度小于底部支撑部位4的宽度。由于弹性部位7的长边与纵向支撑部位8连接，使得纵向支撑部位8的宽度等于弹性部位7的长度，纵向支撑部位8的长度大于弹性部位7的宽度。塑形部位6的整体长度及纵向支撑部位8的长度与弹性部位7的宽度之和大于第一支撑部位2的宽度。

纵向支撑部位8相对于底部支撑部位4可以绕着压痕转动，形成纵向支撑部位8相对于底部支撑部位4弯折的状态；弹性部位7相对于纵向支撑部位8可以绕着压痕转动，形成弹性部位7相对于纵向支撑部位8弯折的状态。纵向支撑部位8相对于底部支撑部位4的弯折方向与弹性部位7相对于纵向支撑部位8的弯折方向相反。如图3、4所示，在支撑件充分展开形成横截面为矩形的状态下，塑形部位6弯折进入支撑件中空的内部；此时，纵向支撑部位8相对于底部支撑部位4弯折且两者之间的夹角小于九十度，弹性部位7相对于纵向支撑部位8弯折且两者之间的夹角小于九十度，即底部支撑部位4、纵向支撑部位8、弹性部位7之间弯折排列成z形。塑形部位6进入展开的支撑件内部后，弹性部位7与承载部位1紧密连接，形成了塑形部位6挤推承载部位1的连接关系。承载部位1受到塑形部位6的作用力；与此同时，底部支撑部位4由于宽度等于底部支撑部位4的宽度，第一支撑部位2与第二支撑部位3处于平行状态后两者之间的距离稍小于底部支撑部位4的宽度，因此，在塑形部位6置于支撑件内部后即可在第一支撑部位2、第二支撑部位3和底部支撑部位4之间形成限制作用，抑制支撑件向其它形状变化的趋势，从而固定支撑件的形状和结构。塑形部位6在展开的支撑件中起到了锁定整体结构的作用，使得支撑件具有了自锁功能。由于两个塑形部位6对称分布呈朝向相对的位置关系，也就是围绕每个塑形部位6的切口的朝向相反，两个塑形部位6相对于底部支撑部位4的弯折方向刚好相反。

塑形部位6与第一支撑部位2、第二支撑部位3之间并非固定连接，在提供克服由塑形部位6作用在第一支撑部位2、第二支撑部位3上的弹力以及作用在承载部位1上的弹力的动力时，塑形部位6可以脱离第一支撑部位2、第二支撑部位3、承载部位1，从而使得支撑件处于立体结构不稳定的状态，这样可以便于回收支撑件。

通过选用不同材质可获得对应的实施例。以塑料薄板或者金属薄板为例，两者具有相似的物理属性，尤其是硬度、韧性方面。利用这些材质实施本技术方案，各部位之间以虚切线来分界，但塑形部位周围的切口必须保持。利用塑料薄板或者金属薄板实施本技术方案除了能实现替代现有的泡沫板，还能获得比纸质的支撑件的强度更高的支撑件，这些支撑件的可使用在承载负荷较大的包装环境中。

如图5、6所示，支撑件展开装置包括进料部件、拉伸部件、限位部件、展开部件、机架。进料部件、拉伸部件、限位部件、展开部件都安装在机架上。

拉伸部件包括吸盘ⅰ9、吸盘ⅱ10、升降气缸。吸盘ⅰ9固定安装在机架上，吸盘ⅰ9的朝向竖直朝下。升降气缸的缸体固定安装在机架上，整个升降气缸位于吸盘ⅰ9的下方。吸盘ⅱ10固定安装在升降气缸的活塞杆上，吸盘ⅱ10的朝向竖直朝向上。这样吸盘ⅰ9和吸盘ⅱ10之间处于朝向相反的位置关系。吸盘ⅰ9的空间位置固定不变，吸盘ⅱ10在升降气缸的带动下能够做竖直方向的位移即升降运动，吸盘ⅱ10相对于吸盘ⅰ9会产生最近的位置和最远的位置。吸盘ⅰ9和吸盘ⅱ10之间的距离最远时两者所在空间即为拉伸区域。吸盘ⅰ9固定于拉伸区域的一端，而吸盘ⅱ10在拉伸区域内以直线往复方式运动。

进料部位包括摆动气缸、摆臂11和吸盘ⅲ12。摆动气缸的缸体固定安装在机架上，摆臂11一端固定安装在摆动气缸的转轴、摆臂11另一端固定安装有吸盘ⅲ12。吸盘ⅲ12在摆动气缸的带动下做往复的摆动运动，吸盘ⅲ12的运动范围包括摆动后朝向与吸盘ⅰ9的朝向相同即竖直朝下的位置、以及摆动后朝向与吸盘ⅰ9的朝向相交的位置。当吸盘ⅲ12运动至其朝向与吸盘ⅰ9的朝向相同的位置时，吸盘ⅲ12与吸盘ⅰ9处于持平状态，吸盘ⅲ12与吸盘ⅰ9都位于拉伸区域的一端。当吸盘ⅲ12运动至其朝向与吸盘ⅰ9的朝向相交的位置时，吸盘ⅲ12位于吸盘ⅰ9的侧下方且吸盘ⅲ12以及脱离拉伸区域。

限位部件包括第一限位板13、第二限位板14、第三限位板15、升降气缸、水平气缸。第一限位板13和第二限位板14整体为板状结构并且设有弯折部位，第一限位板13基于弯折的结构在其表面形成两个相交的平面、第二限位板14基于弯折的结构在其表面也形成两个相交的平面，由此在第一限位板13上设置了由两个平面相交的限位面、第二限位板14上设置了由两个平面相交的限位面。第一限位板13固定安装在机架上。升降气缸的缸体固定在机架上，升降气缸的活塞杆与第二限位板14位于的一侧固定连接；第二限位板14被升降气缸带动后做直线往复式运动即竖直方向的升降运动，该升降运动的方向与吸盘ⅱ10升降气缸的方向平行；第二限位板14在升降运动过程中会在第二限位板14的限位面正对第一限位板13的限位面的位置处停止运动，并以此作为第二限位板14升降运动的最低位置；第二限位板14在升降运动过程中会在第二限位板14的限位面位于吸盘ⅰ9的一侧处停止运动，并以此作为第二限位板14升降运动的最高位置。在第一限位板13的限位面的朝向与第二限位板14的限位面的朝向相反时两者所在空间为塑形区域。塑形区域位于拉伸区域的另一端，塑形区域与拉伸区域内相交，吸盘ⅱ10升降运动过程中经过塑形区域；第一限位板13和第二限位板14会在塑形区域的位置相对的两侧。塑形区域的宽度稍大于操作对象的支撑件稳定的立体结构的宽度。第三限位板15为平板状结构，它通过水平气缸安装在机架上，第三限位板15在水平气缸的带动下在水平方向上做直线往复运动，第三限位板15的直线往复运动方向垂直于吸盘ⅱ10升降气缸的方向。第三限位板15的可以伸入在拉伸区域内并且位于塑形区域的上部，它与第一限位板13、第二限位板14一起在塑形区域的三个方向上限制起来；第三限位板15可以脱离塑形区域而位于塑形区域的一侧，此状态下不与第二限位板14的运动范围干涉。第三限位板15直线往复运动的运动轨迹与第二限位板14的直线往复运动的轨迹相交，第三限位板15进入或者脱离塑形区域时都会经过第二限位板14的运动范围。由于第一限位板13的限位面和第二限位板14的限位面都有弯折结构，使得两者处于塑形区域两侧时，第一限位板13的限位面到第二限位板14的限位面的间距在远离吸盘ⅰ9的方向上逐渐减少，进而得到便于支撑件进入塑形区域的引导结构。

展开部件包括两个推送件和驱动推送件摆动的动力组件，该动力组件包括支架、摆杆16和动力气缸17。摆杆16整体为l形结构，一端为摆动端、因设有用于增加接触面积的结构而呈t形，另一端为连接端、用于与支架连接。支架上活动安装有两个摆杆16，每个摆杆16的中间部位作为受力端，摆杆16可以在支架上自由摆动。动力气缸17的缸体与支架固定连接，动力气缸17的活塞杆上固安装有一根用于传递动力的连接板，连接板的两端分别通过一个连接杆与一个摆杆16的中间部位活动连接，连接杆与连接板之间也活动连接。动力气缸17的活塞杆伸缩可以带动两个摆杆16做摆动运动。摆杆16的运动范围从水平状态到竖直状态，两个摆杆16的运动方向相反，当摆杆16从水平状态向竖直状态变化时两者相对支架向外摆动。展开部件位于拉伸区域的另一端、也就是塑形区域所在的位置，刚好处于限位部件的下方。摆杆16处于竖直状态时可以同时伸入在塑形区域和拉伸区域内，摆杆16处于水平状态时脱离塑形区域和拉伸区域。两个摆杆16之间的距离稍大于两个塑形部位6之间的距离，一个摆杆16服务于一个塑形部位6完成弯折动作。

初始状态，吸盘ⅲ12位于吸盘ⅰ9的侧下方且吸盘ⅲ12以及脱离拉伸区域；第二限位板14位于吸盘ⅰ9的一侧，紧邻吸盘ⅰ9；第三限位板15脱离塑形区域；吸盘ⅱ10位于拉伸区域的另一端即底部；摆杆16处于水平状态。工作时，前述的扁平状态下的支撑件被吸盘ⅲ12吸附，吸盘ⅲ12摆动运动，将支撑件带到吸盘ⅰ9处，当吸盘ⅰ9与支撑件建立连接关系后吸盘ⅲ12释放支撑件；由于第二限位板14位于吸盘ⅰ9的一侧，故支撑件的一侧受到第二限位板14的限制作用。吸盘ⅰ9吸附支撑件，吸盘ⅱ10向着吸盘ⅰ9所在位置上升，直至吸盘ⅱ10与支撑件接触并吸住支撑件。吸盘ⅱ10带动支撑件下降，待支撑件从扁平状态转变为有一定展开程度后吸盘ⅰ9释放支撑件，使得支撑件经历初步展开的操作，同时，第二限位板14下降到塑形区域的一侧，等待支撑架进入塑形区域。当支撑件下降的时候吸盘ⅲ12恢复到初始状态。

第一限位板13和第二限位板14构建的引导结构和在塑形区域处的限制作用，使得微微展开的支撑件能够进一步受力展开，而此阶段支撑件展开的形状已经完全趋向于目标结构。待展开的支撑件完全处于塑形区域后，第三限位板15进入塑形区域上方，在塑形区域的三个方向上限制支撑件。接着，摆杆16在支撑件的底部支撑部位4处向竖直状态转变，将塑形部位6推进至支撑件内部，第三限位板15在承载部位1处提供限制作用，以防止支撑件被摆杆16顶出塑形区域。最终达到前述的成形结构。

本发明技术方案中实现部件直线往复运动的部件不止于前述的气缸，还可以是油缸、电缸；甚至是基于伺服的升降组件，例如在两个同步带轮上展开安装同步带，其中一个同步带轮受控于伺服电机，展开的同步带中间为笔直结构，在该同步带的笔直部位设置连接件，这样同步带正反转动的过程中就会在连接件上获得直线往复运动的效果，亦可作为实现部件直线往复运动的部件；还可以是基于曲柄滑块机构而获得的将转动方式的动力转换为直线往复运动的动力。本发明技术方案中实现部件摆动运动的部件不止于前述的摆动气缸，亦可是基于铰链四连杆机构的转动副转化成移动副而获得提供摆动动力的组件。

本发明技术方案中第二限位板14的运动范围可以根据支撑件的尺寸变化，尤其是支撑件尺寸较大时，第二限位板14对支撑件进入到拉伸区域会产生阻碍，而这种阻碍并非存在有益效果时，可以将第二限位板14的运动范围的最高位置向下调整。如此，第二限位板14在吸盘ⅰ9的一侧的限位作用消失。