一种DVD盒气动折叠合盖装置的制作方法

所属技术领域

本发明涉及一种dvd盒气动折叠合盖装置，适用于机械领域。

背景技术：

dvd盒由上下盒面和中间翻折面组成，打开状态时上下盒面位于翻折盒面两边，并且上下盒面可以绕其与翻折盒面的交线旋转。为了使产品外形美观和装碟方便，要求dvd盒在打开处于自然状态时，上下盒面与中间翻折盒面夹角分别为90°~180°。目前dvd盒生产过程是注塑机内成型dvd盒，取盒设备转移盒子到工作台，工人手动翻折盒面数次后合盖。这种工作方式存在劳动强度大，生产效率低，产品质量不稳定等缺点。

技术实现要素：

本发明提出了一种dvd盒气动折叠合盖装置，该装置简单易操作，辅以相应的取放盒机构即可以实现dvd盒从坯料到成品装箱全自动生产。

本发明所采用的技术方案是。

所述dvd盒气动折叠合盖装置采用人手肘关节旋转理念，在底座上设计一个盒面翻折机构，采用旋转气缸带动同步带装置驱动翻盖拦条翻折盒盖。

所述dvd盒气动折叠合盖装置采用的控制方式是需要折叠的盒面处于折位平台外边线不同侧，然后通过手爪挤压悬挂侧盒面的方式实现翻折盒面；盒子翻盖和合盖通过控制相应气缸动作实现。

所述装置的吸嘴真空发生器采用单电控电磁阀，其余气缸选用双电控电磁阀，plc的输入信号为磁性开关、光电传感器和按钮开关的开关量信号，有14个行程开关信号，2个吸嘴开闭信号；plc输出信号和电磁阀的电磁铁线圈控制信号相对应，有15个开关量输出点。同时根据系统控制要求，需要开始、复位、停止3个按钮输入信号，1个实现装置运行方式手动/自动切换的旋转开关；在plc输出端设置3个状态显示灯，即显示开始，复位，自动运行状态。

所述dvd盒气动折叠合盖装置的控制系统有两种工作方式，即手动方式和自动方式，手动工作方式时，可以实现dvd盒盒面折叠、翻转、合盖等动作；自动工作方式时，需要先进行复位操作，机构复位完毕，dvd盒折叠合盖装置与取放盒辅助设备配合工作实现连续生产。

本发明的有益效果是：该装置在企业现场投入生产一年多了，设备运行稳定，工厂生产效率大大提高，满足了设计要求。

附图说明

图1是本发明的折叠合盖装置示意图。

图2是本发明的dvd盒折叠合盖装里气动传动系统图。

图中：1.机械手俯仰；2.大臂伸缩；3.手爪弯曲；4.压盒伸缩；5.夹紧定位伸缩；6.折边伸缩；7.拦条翻转；a.吸嘴真空发生器；b机械手俯仰气缸；c.大臂伸缩气缸；d.手爪弯曲气缸；e压盒伸缩气缸；f.夹紧定位伸缩气缸；g.折边平台伸缩气缸；h.拦条翻转气缸；fa~fh.电磁换向阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，人工折叠合盖dvd盒工作流程为：工人双手分别抓住dvd上(下)盒面和中间翻折平面；握住中间盒面的手保持不动，另一只手带动上(下)盒面绕两平面交线正反翻折数次至松手后盒面之间夹角为90°~108°；同理，工人双手抓住dvd下(上)盒面与中间翻折平面重复上述动作；盒面之间夹角达到规定范围后，保持中间平面紧贴工作台，工人双手分别抓住dvd盒上下盒面后并拢，使上下盒面绕其与中间平面的交线旋转，当上下盒面盒脚接触时，用拇指和食指施力于盒脚的扣环处，使上下盒面通过扣环连成一体。

本装置设计思路来源于人工折叠合盖dvd盒动作，其中工人手持dvd盒动作可以采用机械夹紧或真空吸附等方式，盒面翻折、盒脚合盖动作可以通过多种结构实现，如曲柄连杆机构或者凸轮机构等。本设计以气缸为执行元件，通过气缸组合完成dvd盒折叠合盖工作。考虑注塑机一次能够成型两个dvd盒，所以在一套装置上设计有两个相同的dvd盒折叠合盖机构。该装置分为两大部分即加工平台和机械手。执行折叠动作时，dvd盒上(下)盒面放置在加工平台上，下(上)盒面悬在加工平台外面，由于dvd盒上下盒面与中间盒面都要翻折使盒面间夹角满足要求，所以在加工平台旁边设计一个移动距离为一个dvd盒厚度的折位平台；放置在加工平台上的盒面靠吸嘴吸附定位，吸嘴数量受气压影响一般为2~4个；上下盒面与中间盒面之间折叠动作完成后，需要把悬置在加工平台外侧的盒面翻转至与加工平台上盒面相扣位置才能合盖，因此采用人手肘关节旋转理念，在底座上设计一个盒面翻折机构，采用旋转气缸带动同步带装置驱动翻盖拦条翻折盒盖；为了方便dvd盒的取放，设计机械手在竖直方向能够旋转90°，当取放dvd盒时，机械手臂运动到与加工平台垂直的位置;折叠盒面时机械手爪绕手腕俯下压住dvd盒悬在折位平台外侧的盒面，使dvd盒两盒面间交线与折位平台外边线重合。由于加工过程中不能碰伤盒面，故手爪工作接触点采用橡胶压块。

dvd盒折叠合盖装置加工平台部分折位平台有1个自由度，即折边伸缩6，翻盖拦条有一个自由度，即拦条翻转7；机械手臂部有2个自由度，即机械手俯仰1和大臂伸缩2;手爪有1个自由度，即手爪弯曲3；机械手除以上3个自由度外，还有压盒伸缩4和夹紧定位伸缩5动作。

模拟工人手动折叠合盖动作，本设计采用的控制方式是需要折叠的盒面处于折位平台外边线不同侧，然后通过手爪挤压悬挂侧盒面的方式实现翻折盒面；盒子翻盖和合盖通过控制相应气缸动作实现。

如图2，dvd盒折叠合盖装置各个气缸位移-步骤，横坐标表示流程步骤，纵坐标表示位移(气缸执行的动作)。位移-步骤图描述了气动控制系统中各个执行元件的状态随着控制步骤的变化规律。本装置27个步骤为一循环，重复以上循环，实现dvd盒连续生产。

根据dvd盒折叠合盖装置执行元件位移-步骤图，可以得到装置中各执行元件运动过程。

吸嘴处单电控电磁阀，可以使此处电气系统出现故障时，工人能快速取走dvd盒，防止损坏机械部件；在真空发生器上安装消声器可以改善工作环境；两个快速排气阀16、17，可以加快机械手俯仰启动速度，缩短取放dvd盒子节拍;因为dvd盒盒面之间翻折动作依靠大臂气缸拉动压在盒面上的手爪来实现，而大臂拉力的大小直接影响到盒面之间夹角的大小，所以在气缸c气路上安装气压表方便工人调节气缸的拉力；三位五通阀fg保证在dvd盒盒面折叠过程中加工盒面之间的交线与折位平台边线始终重合，同时可以防止折叠过程中折位平台的颤动擦伤盒面；考虑气缸到位信号传感器安装位置，本设计中气缸c、d、e、f、g到位信号采用磁性开关产生，气缸b、h到位信号采用光电传感器产生。系统检测到信号后控制电磁阀进行下一步动作。

技术特征：

技术总结
一种DVD盒气动折叠合盖装置，该装置简单易操作，辅以相应的取放盒机构即可以实现DVD盒从坯料到成品装箱全自动生产。该装置在企业现场投入生产一年多了，设备运行稳定，工厂生产效率大大提高，满足了设计要求。

技术研发人员：王东玉
受保护的技术使用者：王东玉
技术研发日：2016.08.20
技术公布日：2018.03.06