一种纸盒围框成型装置及围框方法与流程

本发明涉及纸盒生产领域，具体涉及一种纸盒围框成型装置及围框方法。

背景技术：

目前国内大部分的烟盒生产线上，进行围框操作前，围条的输送装置都是往复移动，即输送装置将围条运送到指定位置后，需要复位，才能对下一个围条进行输送。这种往复输送的方式使得输送装置在输送完毕后，存在一个空回行程，因此，浪费了输送的时间，降低了烟盒生产的效率。

另外，目前围框成型装置的围框方式都大同小异，其利用固定结构，进行一种固定纸盒尺寸的围框，适用范围窄，灵活性低。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种纸盒围框成型装置及围框方法，该围框成型装置结构简单，适用范围广，生产效率高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纸盒围框成型装置，其特征在于，所述围框成型装置包括输送带组件和围框组件；

所述输送带组件用于接收并传输围条至指定位置，包括两条输送带、主动辊、从动辊，两条所述输送带对称间隔套接在所述主动辊和从动辊的左右两端，所述主动辊转动时，带动两条所述输送带同步转动；两条所述输送带之间的间隔宽度长于所述围条中短边区块的长度，短于所述围条中长边区块和短边区块的长度和；

所述输送带将所述围条运送到指定位置的模具下方；所述围条下长边位于所述模具正下方，所述围条下长边与所述围条短边的交界设置在所述输送带的边缘处，所述围框成型装置通过所述围框组件推动所述围条向上翻转，并将所述围条各边紧压在所述模具上围框成型。

进一步地，所述模具在一侧设有围条挡板，另一侧设有平齐组件，所述围条挡板端面高于所述模具端面，用于防止所述围条向所述围框成型装置外偏移；在所述围框成型装置机架顶部下方安装能够调节位置的所述平齐组件，所述平齐组件移动至与所述围条挡板相对的所述模具一侧，用于调整所述围条位置，防止所述围条向所述围框成型装置内偏移。

进一步地，所述平齐组件包括定位框、平齐线性模组、平齐组件电机、平齐组件导杆、平齐气缸；所述平齐组件电机固定在所述机架顶部横梁上，所述平齐组件电机通过所述平齐组件导杆与所述平齐气缸相连，所述平齐气缸通过驱动所述平齐线性模组带动所述定位框进行升降运动。

进一步地，所述模具表面上设有气孔，所述模具通过所述气孔向内吸气，在所述模具表面形成负压。

进一步地，所述模具内侧边缘分别设有喷气嘴，所述喷气嘴向外喷气。

进一步地，所述围条由左向右依次由围条的右短边、上长边、左短边、下长边排列组成；所述围框组件包括左气缸、左压杆、上压杆、右压板、铲耳压块、右气缸、铲耳气缸、上气缸；

所述左压杆水平横向设置在两条所述输送带之间的所述间隔内，所述左气缸设置在所述输送带下方，输出端与所述左压杆相接，所述左气缸驱动所述左压杆向上翻转；所述上压杆底部与所述上气缸输出端相连，顶部倾斜向上，所述上气缸驱动所述上压杆朝向所述围条向下转动；所述右压板与所述右气缸输出端相接，所述右气缸驱动所述右压板向围条右短边移动；所述铲耳压块与所述铲耳气缸输出端相接，所述铲耳气缸驱动所述铲耳压块推压所述围条短边端部突出的长面纸。

进一步地，所述围条由左向右依次由围条的上长边、左短边、下长边、右短边排列组成；所述围框组件包括左气缸、左压杆、上压杆、右压杆、右气缸、上气缸；

所述左压杆和所述右压杆以右侧所述输送带为中心左右对称设置，所述左压杆水平横向设置在两条所述输送带之间的间隔内；所述左气缸和所述右气缸分别设置在所述输送带下方，所述左气缸和所述右气缸输出端分别与所述左压杆、所述右压杆相接，并分别驱动所述左压杆、所述右压杆推动所述围条向上翻转；所述上压杆和所述上气缸输出端相连，均设置在所述围框成型装置机架前部右侧，所述上压杆顶部倾斜向上，所述上气缸驱动所述上压杆朝着所述围条向下转动。

本发明还公开了一种上述纸盒围框成型装置实现的围框方法，其特征在于，所述围框方法包括如下步骤：

s1、模具放置在右侧输送带前部上方的指定位置，水平横向放置的围条送入围框成型装置的两条输送带上；

s2、输送带将围条传送至模具下方，且围条的下长边位于模具正下方，输送带停止转动；

s3、驱动模具向下移动，将围条的下长边紧压在右侧的输送带上，左气缸驱动左压杆向上翻转，推动围条左短边和上长边以围条下长边与左短边的交界处为轴向上翻转，使围条的上长边落在模具的顶面上，围条的右短边落在模具的右侧面上，通过平齐组件推动围条，调整围条位置，左压杆将围条的左短边紧压在模具左侧面上；

s4、上气缸驱动上压杆向下朝着围条旋转，将围条的上长边紧压在模具的顶面上；

s5、右气缸驱动右压板将围条的右短边紧压在模具的右侧面上；

s6、铲耳气缸驱动铲耳压块将围条右短边端部突出的长面纸粘贴在围条的下长边上，将围条围成围框；

s7、各气缸复位，模具和模具上的围框向上移动，离开输送带，进入下个工位。

本发明还公开了一种上述纸盒围框成型装置实现的围框方法，其特征在于，所述围框方法包括如下步骤：

s1、模具放置在右侧输送带前部上方的指定位置，水平横向放置的围条送入围框成型装置的两条输送带上；

s2、输送带将围条传送至模具下方，且围条的下长边位于模具正下方，输送带停止转动；

s3、驱动模具向下移动，将围条的下长边紧压在右侧的输送带上，左气缸驱动左压杆向上翻转，推动围条左短边和上长边以围条下长边与左短边的交界处为轴向上翻转，使围条的上长边落在模具的顶面上，通过平齐组件推动围条，调整围条位置，左压杆将围条的左短边紧压在模具左侧面上；

s4、右气缸驱动右压杆推动围条的右短边向上翻转，直至紧压在模具的右侧面上；

s5、上气缸驱动上压杆向下朝着围条旋转，将围条的上长边紧压在模具的顶面上，同时在推压过程中，将围条右短边端部突出的长面纸粘贴在围条的上长边上，将围条围成围框；

s6、各气缸复位，模具和模具上的围框向上移动，离开输送带，进入下个工位。

本发明还公开了一种纸盒生产系统，其特征在于，所述生产系统包括上述中任一项所述的纸盒围框成型装置。

本发明的有益效果：

本发明输送稳定、围框成型速度快，且适用范围广，灵活性高。本发明通过一个主动辊带动两条有预定间隔的输送带同步循环转动，确保了围条两端的同步移动，输送稳定性高，传送效率高，且输送带可根据纸盒尺寸灵活调整，对盒型尺寸适应范围广。本发明通过左压杆从围条底部推动，快捷地将围条推送到模具上，大大地方便将围条各边紧压在模具上的操作，成型效率高。另外，本发明还解决了成型过程中，长面纸涂胶面易与其他部位粘接的问题。

附图说明

图1为本发明中长面纸结构示意图；

图2为本发明中灰板结构示意图；

图3为本发明纸盒围框成型装置主视图；

图4为本发明纸盒围框成型装置俯视图；

图5为本发明实施例一中围条围框方式示意图；

图6为本发明实施例二中围条围框方式示意图；

图7为本发明中长面纸折边贴合装置结构示意图；

图8为本发明中长面纸折边贴合装置的折边部分主视图；

图9为本发明中长面纸折边贴合装置的折边部分俯视图。

其中：1-左气缸、2-左压杆、3-上压杆、4-右压板、5-铲耳压块、6-右气缸、7-铲耳气缸、8-上气缸、9-输送带、10-主动辊、11-从动辊、12-连接带、13-电机、14-模具、14.1-气孔、15-定位框、16-喷嘴、17-平齐线性模组、18-平齐组件电机、19-平齐组件导杆、20-平齐气缸、21-压板气缸、22-纸板折边机架、23-压板、24-折边气缸、25-底板气缸、26-连接杆、27-折边贴合块、28-折边气缸固定板。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本申请文件中的上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部等方位或位置关系用语是基于附图所示的方位或位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

本实施例记载了一种纸盒围框成型装置，该围框成型装置适用于纸盒生产系统中的围框工序，其利用重力和惯性完成围框动作，简化围框过程，可快捷地将围条围成围框。

该成型装置所用围条由灰板和长面纸粘贴在一起后、将长面纸一侧突出的额外区块(用于包覆灰板内侧)经180°折边后形成。

图1和图2给出了一种长面纸和灰板的结构示意图。长面纸包括用于形成目标纸盒围框的一个长边区块和两个短边区块(以下也可简称“长边”、“短边”)，且两个短边区块分设在长边的两端，两个短边区块的外端还具有突出的面纸。长面纸整体分为上下两部分(长面纸宽于灰板，使得纸板一侧预留用于内包边的长面纸，另一侧预留底部包边的长面纸)，上部分为用于包围灰板内侧的内包区块(也包含一短两长三个区块)，下部分为用于包围灰板外侧的外包区块(包含一短两长三个区块)，三个外包区块也为三个主区块，三个外包区块的下方以及左右两个外包区块的侧部具有突出的面纸，用于底部粘接，这里简称“底部包边”。灰板为硬质纸板，包括围框的两个长边区块和两个短边区块，且短边、长边区块间隔相连，即比长面纸多出一个长边区块，且灰板宽度小于长面纸尺寸，灰板上任意两个相邻区块之间具有预先裁切或通过其他方式形成的折痕。比如，在区块间隔线处，在厚度方向上部分切割掉一个三角形区域，使得灰板在两个区块相邻位置处更容易朝向灰板内表面一侧发生弯折，外表面一侧仍然保持相连。

将灰板粘接在长面纸上面时，灰板背面朝向长面纸，其三个区块分别对应长面纸的下部带包边的三个区块(长面纸上部的三个内包区块裸露不覆盖)，带折痕(或切割痕)的一侧朝上。需要说明的是，灰板、长面纸和后续工序需要的短面纸都是可以根据盒体尺寸进行匹配设计的。

在进入围框成型装置前，长面纸的内包区块180°折边，包裹灰板，形成围条。围条以横向状态进入围框成型装置。

如图3至图5所示，该围框成型装置包括输送带组件、左气缸1、左压杆2、上压杆3、右压板4、铲耳压块5、右气缸6、铲耳气缸7、上气缸8。

输送带组件用于接收并传输围条至指定的围框位置，输送带组件由输送带9、主动辊10、从动辊11、连接带12、电机13组成，两条输送带9对称套接在主动辊10和从动辊11的左右两端，电机13通过连接带12与主动辊10相连，在电机13驱动下，主动辊10带动左右两条输送带9同步转动。

本实施例中，两条输送带9之间具有一定间隔，优选地，间隔宽度长于短边区块的长度，短于长边区块和短边区块的长度和。其中至少一个输送带9的宽度大于等于长边区块(本实施例为右侧输送带)，以便后续模具14压在长边区块上。当围条进入输送带9上时，该长边区块与相邻短边区块的交界设置在该输送带9靠近中间间隔的边缘处。两条输送带9的安装位置与围条相匹配，可根据纸盒尺寸调换输送带组件。输送带9为吸风皮带，在输送过程中输送带9能够吸附围条，可确保传输过程中围条的稳定性。

左压杆2设置在左右输送带9之间的间隔内，其初始状态为水平横向，与输送带9传送方向相垂直。左气缸1设置在输送带9下方，其输出端与左压杆2相接，用于驱动左压杆2推动围条向上朝向输送带9上的模具旋转，并压紧围条的左短边。上压杆3、右压板4、铲耳压块5、右气缸6、铲耳气缸7、上气缸8集成安装在围框成型装置7机架前部右侧的集成模块上，且上压杆3、右压板4、铲耳压块5的中心与左压杆2中心相对应。上压杆3顶部倾斜向上，底部与上气缸8的输出端相连，在上气缸8驱动下，上压杆3能够围绕集成模块朝着围条向下转动，用于紧压围条的上长边。右压板4与围条右短边位置相对，并与右气缸6的输出端相接，在右气缸6作用下，右压板4向前移动，紧压围条的右短边。铲耳压块5与围条下长边的下端位置相匹配，与铲耳气缸7的输出端相接，在铲耳气缸7作用下，铲耳压块5推压右短边突出的长面纸，使其紧贴在围条的下长边上。

利用该围框成型装置进行纸盒围框的方法如下：

如图5所示，将由左向右依次为围条的右短边、上长边、左短边、下长边排列组成的围条水平横向放置在两条输送带9上，与传送方向相垂直，且围条的下长边与左短边的交界处处于右侧输送带9的左侧边缘处，围条的左短边与部分上长边处于两条输送带9之间的间隔内，即左压杆2上方。

将模具14放置在右侧输送带9前部上方的指定位置，输送带9在传感器的控制下，将横向放置的围条运送至模具14的下方，且围条的下长边位于模具14的正下方，输送带9停止转动。驱动模具14向下移动，将围条的下长边紧压在右侧的输送带9上，左气缸1驱动左压杆2向上翻转(图3和图4中，从左侧向右上翻转)，推动围条左短边和上长边以围条下长边与左短边(即右侧长边区块与短边区块)的交界处为轴向上翻转，在围条向上翻转过程中，带动上长边和右短边区块向右侧甩出，利用重力和惯性完成围框动作，由于灰板预设折痕(或三角形切削)，并由两条输送带9之间进行上推，围框动作一次成型，即围条的上长边落在模具14的顶面上，围条的右短边落在模具14的右侧面上，同时，通过左压杆2将围条的左短边紧压在模具14左侧面上。上气缸8驱动上压杆3向下朝着围条旋转，将围条的上长边紧压在模具14的顶面上。右气缸6驱动右压板4向前运动，将围条的右短边紧压在模具14的右侧面上。然后，铲耳气缸7驱动铲耳压块5向前运动，将围条右短边端部突出的长面纸粘贴在围条的下长边上，从而将围条围成围框。

在围框成型后，各气缸复位，模具14和模具14上的围框向上移动，离开输送带9，进入下个工位。向右侧输送带9预定位置输送下一个模具14，输送带9继续转动，将下一个围条运送到指定位置，围框成型装置进行下一个围条的围框成型。

本实施例中所用的模具14可安装在转运工件上，也可安装在下个工位所用的设备上，并由转运工件或下个工位的设备实现其在输送带9上的升降。

优选地，模具14前后方向宽度与灰板宽度相匹配，其表面上设有气孔14.1，通过气孔14.1向内吸气，在模具14表面形成负压(其可以通过模具14侧部或背部设置抽气组件，模具14内部相连通来实现，或者采用本领域其他实现方式)，使围框紧紧吸附在模具14上。

另外，在一种优选实现方式中，本申请还解决了灰板、面纸一次成型过程中的一个难题，就是由于一次成型过程中，既涉及到长面纸到灰板的粘接，又涉及到整体的成型，整体成型后，长面纸还要预留出用于粘接底板的底部包边，底部包边也会涂胶，所以突出部一旦涂胶之后，很容易在成型过程中粘接到其他部位，导致褶皱或者其他问题。因此，在一种优选实现方式中，本发明在模具14上还增加了正压构造，在模具14内侧(即具有长面纸底部包边的一侧，以图4为例，其长面纸底部包边朝向图中上方，所以，条形喷嘴设置于模具14朝向图4中上方的边沿处，从缝隙斜向模具14外侧吹气)边缘沿着模具14的边沿，分别设置条形喷气嘴，向外喷气，形成正压，可使处于模具14外的围条底部包边(即未折边侧的长面纸)向外张开，避免其粘贴在模具14或其他部位上，此结构在正、负压协调配合下，既保证了盒体的准确成型，又避免了沾胶面纸与其他部件或者盒体区域的不可控粘接。

另外，为保证围条在向上旋转过程中不偏离模具14，模具14在一侧(图4俯视图中的下方一侧，即对应围条上不具有长面纸突出部的一侧)设有围条挡板，围条挡板端面高于模具14端面，可阻挡围条向围框成型装置外偏移，使得即便围条发生偏移只能朝向另一侧偏移。在围框成型装置的机架顶部横梁下方设有平齐组件，用于从模具14另一侧推压围条，以使得围条不发生偏移。优选地，平齐组件在下降到与模具14对齐时，上边缘略低于围条上边缘，高于围条下边缘，即使其上边缘处于围条中的灰板的中下位置(灰板具有一定厚度)，左、右边缘相对于模具14上的围条分别略向内缩进，外侧边缘对向相应灰板的偏内侧位置。

在一种优选实现方式中，平齐组件包括定位框15、喷嘴16、平齐线性模组17、平齐组件电机18、平齐组件导杆19、平齐气缸20，平齐组件电机18固定在机架顶部横梁上，平齐组件电机18通过平齐组件导杆19与平齐气缸20相连，推动平齐气缸20前后移动(朝向或远离模具14移动)，平齐气缸20通过驱动平齐线性模组17带动定位框15进行升降运动，直到降到与模具14大体对齐，即定位框15上边缘与围条上长边的灰板位置对齐。多个喷嘴16(优选为条形喷嘴)均布在定位框15内侧的顶面和左右侧面上，上面的喷嘴16向上方喷气，左右两边的喷嘴16分别向左、右侧喷气。初始时，平齐组件位于模具14的侧上方，待左压杆2推动围条向上翻转后，定位框15通过平齐组件电机18、平齐气缸20驱动移至与围条挡板相对的模具14一侧，使定位框15的上边缘略低于围条上边缘，高于围条下边缘，再继续向模具14方向移动，推动围条的灰板，从而调整围条位置，使围条的折边侧紧贴围条挡板，平齐组件可防止围条向围框成型装置7内发生偏移，喷嘴16产生的喷气可防止长面纸底部包边的胶面粘贴在定位框15上。在围条完成围框动作后，平齐组件向上复位。

另外，如生产线设定为将模具14传导至左侧输送带9前部上方的指定位置，可将上压杆3、右压板4、铲耳压块5、右气缸6、铲耳气缸7、上气缸8集成安装在围框成型装置机架前部左侧的集成模块上，左气缸1驱动左压杆2向左上方转动，原理相同，在此不再赘述。

此外，左压杆2、上压杆3、右压板4等零部件与纸盒规格相匹配，生产不同产品时，通过简单的拆卸即可更换成相应规格的零部件。

实施例二

本实施例记载了一种纸盒围框成型装置，其与实施例一中的成型装置不同之处在于，所用围条由左向右依次由围条的上长边、左短边、下长边、右短边排列组成，成型装置可利用上压杆3同时进行围框上长边的压紧和右短边端部突出的长面纸的推压操作。

具体而言，该围框成型装置包括输送带组件、左气缸1、左压杆2、上压杆3、右压杆、右气缸6、上气缸8。

输送带组件结构与实施例一中的输送带组件相同，在此不再赘述。

以下是以模具14在右侧输送带9上进行围框为例说明该成型装置。

右侧输送带9的宽度与围条下长边长度相等，左压杆2和右压杆以右侧输送带9为中心左右对称设置，左压杆2设置在两条输送带9之间的间隔内，初始状态为水平横向，与输送带9传送方向相垂直，右压杆设置在右侧输送带9的右侧。左气缸1和右气缸6分别设置在输送带9下方，左气缸1的输出端与左压杆2相接，用于驱动左压杆2推动围条向上翻转，并压紧围条的左短边，右气缸6的输出端与右压杆相接，用于驱动右压杆推动围条右短边向上旋转，并压紧右短边。上压杆3和上气缸8的输出端相连，均设置在围框成型装置机架前部右侧，上压杆3顶部倾斜向上，在上气缸8驱动下，上压杆3朝着围条向下转动，用于压紧围框的上长边，同时推压围条右短边上突出的面纸，使其紧贴在围条的上长边上。

利用该围框成型装置进行纸盒围框的方法如下：

如图6所示，将由左向右依次为围条的上长边、左短边、下长边、右短边排列组成的围条水平横向放置在两条输送带9上，与传送方向相垂直，且围条的下长边与左短边的交界处处于右侧输送带9的左侧边缘处，围条的下长边与右短边的交界处处于右侧输送带9的右侧边缘处，围条的左短边与部分上长边处于两条输送带9之间的间隔内，即左压杆2上方。

将模具14放置在右侧输送带9前部上方的指定位置，输送带9在传感器的控制下，将横向放置的围条运送至模具14的下方，且围条的下长边位于模具14的正下方，输送带9停止转动。驱动模具14向下移动，将围条的下长边紧压在右侧的输送带9上，左气缸1驱动左压杆2推动围条向上翻转(如图6所示，从左侧向右上翻转)，推动围条的左短边和上长边以围条下长边与左短边的交界处为轴向上翻转，使围条的上长边落在模具14的顶面上，同时，驱动平齐组件推动围条，调整围条位置，使围条的折边侧紧贴围条挡板，然后，通过左压杆2将围条的左短边在模具14左侧面上压紧。右气缸6驱动右压杆推动围条的右短边向上翻转，直至紧压在模具14的右侧面上。上气缸8驱动上压杆3向下朝着围条旋转，将围条的上长边紧压在模具14的顶面上，同时在推压过程中，将围条右短边端部突出的长面纸粘贴在围条的上长边上，从而将围条围成围框。在围框成型后，各气缸复位，模具14和模具14上的围框向上移动，离开输送带9，进入下个工位。向右侧输送带9预定位置输送下一个模具14，输送带9继续转动，将下一个围条运送到指定位置，围框成型装置进行下一个围条的围框成型。

在另一种优选实现方式中，围条采用纸板折边贴合装置通过对长面纸的内包区块180°折边来实现，当然，其也可以采用其他包边装置实现。

如图7至图9所示，纸板折边贴合装置主要包括压板气缸21、纸板折边机架22、压板23、折边气缸24、底板气缸25、连接杆26、折边贴合块27、折边气缸固定板28。两个压板气缸21对称安装在纸板折边机架22顶部，两个压板气缸21输出端均与压板23相连，共同带动压板23升降，可保证压板23向下施加的压力均衡。在传送带14靠近围框成型装置7的一侧下方，底板气缸25安装在辅助机架上，折边气缸24通过折边气缸固定板28安装在底板气缸25输出端，折边气缸24的输出端通过连接杆26与固定轴相连，固定轴两端通过轴承安装在折边气缸固定板28上，多个折边贴合块27均布安装在固定轴上，折边气缸24推动固定轴转动时，带动折边贴合块27同时转动，且初始时，折边贴合块27上表面高度低于传送带14高度。另外，折边贴合块27下表面靠近固定轴的部分具有向下突出的斜面，用于压紧纸板的内包区块，使其紧贴灰板，该实现方式中的纸板折边贴合装置使长面纸贴合牢固，均匀，不易起褶皱。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

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