一种翻盖盒成型装置及翻盖盒成型方法.pdf

本发明涉及一种翻盖盒成型装置，包括机架（1）、电机（6）、皮带（34）、旋转工作台（10）、抱盒机构，所述电机（6）通过皮带（34）带动所述旋转工作台（10）旋转，所述旋转工作台（10）包括转盘（12）、8个工位和8个夹持托板（39），所述8个工位包括依次排列的面纸前后面贴合机构（13）、面纸下盖左右边和下盖底耳贴合机构（14）、面纸上下盖前侧贴合机构（11）、面纸上盖左右两侧贴合机构（9）、左右前侧三边去气泡机构（8、7）、三边模切机构（2）、成品输出机构（4），等角度均匀安装在所述旋转工作台（10）的同一圆周上。

权利要求书
1.  一种翻盖盒成型装置，包括机架（1）、电机（6）、皮带（34）、旋转工作台（10）、抱盒机构，所述电机（6）通过皮带（34）带动所述旋转工作台（10）旋转，其特征在于，所述旋转工作台（10）包括转盘（12）、8个工位和8个托板（39），所述8个工位等角度均匀安装在所述旋转工作台（10）的同一圆周上，所述8个托板（39）对应8个工位，等角度均匀安装在所述转盘（12）的同一圆周上，可随所述转盘（12）的旋转而公转，所述托板（39）包括相互平行且可沿所述托板（39）中心相向滑动的左压板（20）和右压板（17），待加工的翻盖盒半成品（18）夹持于所述左压板（20）和右压板（17）中间。

2.  如权利要求1所述的翻盖盒成型装置，其特征在于，所述旋转工作台（10）包括扇形齿轮（37），所述托板（39）包括圆柱齿轮（24），当所述托板（39）随所述转盘（12）的旋转而公转时，所述扇形齿轮（24）可与所述扇形齿轮（37）啮合，从而使所述托板（39）自转。

3.  如权利要求1所述的翻盖盒成型装置，其特征在于，所述待加工的翻盖盒半成品（18）为烟盒。

4.  如权利要求1或2所述的翻盖盒成型装置，其特征在于，所述8个工位包括依次排列的面纸前后面贴合机构（13）、面纸下盖左右边和下盖底耳贴合机构（14）、面纸上下盖前侧贴合机构（11）、面纸上盖左右两侧贴合机构（9）、左右前侧三边去气泡机构（8、7）、三边模切机构（2）、成品输出机构（4）。

5.  如权利要求4所述的翻盖盒成型装置，其特征在于，所述面纸前后面贴合机构（13）包括前顶推气缸（40）、后顶推气缸（44），分别顶推左压板（20）及右压板（17）使面纸前后面贴合。

6.  如权利要求4所述的翻盖盒成型装置，其特征在于，所述面纸下盖左右边和下盖底耳贴合机构（14）包括工位座（49）、第一气缸（47）、左气缸（50）、右气缸（50）、贴合左压板（51）、贴合右压板（51），第一气缸（47）推送工位座（49）向着待加工的翻盖盒半成品（18）运动，左气缸（50）、右气缸（50）位于工位座（49）左右两边，推动贴合左压板（51）、贴合右压板（51）以翻板方式运动，使面纸下盖左右边和下盖底耳贴合。

7.  如权利要求4所述的翻盖盒成型装置，其特征在于，所述左右前侧三边去气泡机构（8）包括压泡气缸（62、64、63），对待加工的翻盖盒半成品（18）进行压泡。

8.  如权利要求7所述的翻盖盒成型装置，其特征在于，所述左右前侧三边去气泡机构（8、7）有两个。

9.   如权利要求4所述的翻盖盒成型装置，其特征在于，所述三边模切机构（2）包括上下运动气缸（75）、第一切刀（73）、第二切刀（76）、第三切刀（80），所述上下运动气缸（75）向下运动，推送第一切刀（73）切割翻盖盒（18）的第一边（70），推送第二切刀（76）切割翻盖盒（18）的第二边（71），当第一切刀（73）与第二切刀（76）切割完毕，第三切刀（80）切割翻盖盒（18）的第三边（72）。

10.  一种翻盖盒成型方法，包括以下步骤：贴合翻盖盒面纸前后面；贴合翻盖盒面纸下盖左右边和下盖底耳；贴合翻盖盒面纸上盖前侧；贴合翻盖盒面纸上盖左右两侧；除去翻盖盒左右侧和前侧三边的气泡；除去翻盖盒左右侧和后侧三边的气泡；将翻盖盒有开口的三边的面纸沿开口切开；取出翻盖盒成品，取出内模回流使用。

说明书一种翻盖盒成型装置及翻盖盒成型方法
技术领域
本发明涉及包装盒生产技术领域，更具体涉及一种翻盖盒成型装置及翻盖盒成型方法。
背景技术
随着商品市场的繁荣发展，对纸质包装盒的需求量越来越大，大规模、成批量的流水线式机械生产逐渐取代了传统的小作坊式手工生产。为方便生产、使用和运输，纸质包装盒通常设计为方形，其中翻盖型纸盒由于其开合顺手、携带方便受到越来越多消费者的亲睐，如糖果盒、烟盒等。翻盖型纸盒通常分上盖、下盖两部分制作，其制作工序一般包括下盖上胶及包围条、上盖胶带成型、面纸过胶、内盒定位、包边、三边开槽取内模等。市面进行大规模、成批量的翻盖盒生产多是由半自动成型装置完成的，生产线长，占地面积大，且不能保证对位精度，因此也不能保证翻盖盒质量的一致性，产能较低。例如，中国实用新型专利CN203888270U公开了一种纸盒成型除泡一体机，其包括一纸盒成型机构及一内衬贴纸除泡机构，纸盒成型机构将纸盒一次成型后由抱盒机械手抱盒到内衬贴纸除泡机构上进行压泡，其作用是实现天地盖类型的纸盒的成型和压泡功能。其不足之处在于：其一，一次成型工序多，导致工作效率较低，制作一个纸盒需要耗费较多时间；其二，需要另增加一内衬贴纸除泡机构，导致设备结构复杂，占地面积大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种工作效率高，占地面积小，集成型、压泡、模切等多种功能为一体的翻盖盒成型装置及相应的翻盖盒成型方法。
 本发明提供了一种翻盖盒成型装置，包括机架、电机、皮带、旋转工作台、抱盒机构，所述电机通过皮带带动所述旋转工作台旋转，旋转工作台包括转盘、8个工位和8个夹持托板，所述8个工位等角度均匀安装在所述旋转工作台的同一圆周上，所述8个夹持托板对应8个工位，等角度均匀安装在所述转盘的同一圆周上，可随所述转盘的旋转而公转，所述夹持托板包括相互平行且可沿所述夹持托板中心相向滑动的左压板和右压板，待加工的翻盖盒半成品夹持于所述左压板和右压板中间。
所述旋转工作台包括扇形齿轮，所述夹持托板包括圆柱齿轮，当所述夹持托板随所述转盘的旋转而公转时，所述扇形齿轮可与所述扇形齿轮啮合，从而使所述夹持托板自转。
所述待加工的翻盖盒半成品可以为烟盒。
所述8个工位包括面纸前后面贴合机构、面纸下盖左右边和下盖底耳贴合机构、面纸上下盖前侧贴合机构、面纸上盖左右两侧贴合机构、第一左右前侧三边去气泡机构、第二左右前侧三边去气泡机构、三边模切机构、成品输出机构。
所述面纸前后面贴合机构包括前顶推气缸、后顶推气缸，分别顶推左压板、右压板使面纸前后面贴合。
所述面纸下盖左右边和下盖底耳贴合机构包括工位座、第一气缸、左气缸、右气缸、贴合左压板、贴合右压板，第一气缸推送工位座向着待加工的翻盖盒半成品运动，左气缸、右气缸位于工位座左右两边，推动贴合左压板、贴合右压板以翻板方式运动，使面纸下盖左右边和下盖底耳贴合。
所述左右前侧三边去气泡机构包括压泡气缸，对待加工的翻盖盒半成品进行压泡。
所述三边模切机构包括上下运动气缸、第一切刀、第二切刀、第三切刀，所述上下运动气缸向下运动，推送第一切刀切割翻盖盒的第一边，推送第二切刀切割翻盖盒的第二边，当第一切刀与第二切刀切割完毕，第三切刀切割翻盖盒的第三边。
 本发明还提供了一种翻盖盒成型方法，包括以下步骤：贴合翻盖盒面纸前后面；贴合翻盖盒面纸下盖左右边和下盖底耳；贴合翻盖盒面纸上下盖前侧；贴合翻盖盒面纸上盖左右两侧；除去翻盖盒左右侧和前侧三边的气泡；除去翻盖盒左右侧和后侧三边的气泡；将翻盖盒有开口的三边的面纸沿开口切开；取出翻盖盒成品，取出内模回流使用。
与现有技术相比，首先，本发明采用8工位工作台流水线式作业，按照预定步骤一次完成翻盖盒的面纸贴合、压泡、模切工序，一次成型，提高了生产效率，每分钟可生产翻盖盒30个以上；其次，本发明采用8工位转盘式轮转结构，在分割器上同时完成成型、压泡等工序，减少了由于换手导致的质量问题，同时也减少了整个装置的占地面积；另外，夹持托板可使翻盖盒夹紧并快速对中，精确定位，且可通过更换中间的上限位块随时快速换模，无须重新换模。
附图说明
图1为本发明的翻盖盒成型装置所操作的翻盖盒内坯盒和面纸的示意图；
图2为本发明的翻盖盒成型方法流程图；
图3为本发明的翻盖盒成型装置的总装结构示意图；
图4为图3所示翻盖盒成型装置中旋转工作台10的俯视图；
图5为图4所示旋转工作台10上的夹持托板39的剖面结构示意图；
图6为夹持托板39的松开原理示意图；
图7为夹持托板39的夹持原理示意图；
图8为图3所示翻盖盒成型装置中的面纸前后面贴合机构13（1号工位）的工作示意图；
图9为图3所示翻盖盒成型装置中的面纸下盖左右边和下盖底耳贴合机构14（2号工位）的工作示意图；
图10为图3所示翻盖盒成型装置中的面纸上下盖前侧贴合机构11（3号工位）的工作示意图；
图11为图3所示翻盖盒成型装置中的面纸上盖左右两侧贴合机构9（4号工位）的工作示意图；
图12为图3所示翻盖盒成型装置中的左右前侧三边去气泡机构8（5号工位）的工作示意图；
图13为图3所示翻盖盒成型装置中的左右后侧三边去气泡机构7（6号工位）的工作示意图；
图14为图3所示翻盖盒成型装置中的三边模切机构2（7号工位）的工作示意图；
图15为图3所示翻盖盒成型装置中的成品输出机构4（8号工位）的工作示意图；
图中：a——翻盖盒面纸前后面；b——翻盖盒面纸下盖左右边和下盖底耳；c——翻盖盒面纸上下盖前侧；d——翻盖盒面纸上盖左右两侧；1——下支架；2——左右后侧三边去气泡机构（7号工位）；3——外支架；4——成品输出机构（8号工位）；5——地脚；6——电机；7——左右前侧三边去气泡机构（6号工位）；8——左右前侧三边去气泡机构（5号工位），9——面纸上盖左右两侧贴合机构（4号工位）；10——旋转工作台；11——面纸上下盖前侧贴合机构（3号工位）；12——转盘；13——面纸前后面贴合机构（1号工位）；14——面纸下盖左右边和下盖底耳贴合机构（2号工位）；15——下限位块；16——右滑块座；17——右压板；18——翻盖盒；19——上限位块；20——左压板；21——左滑块座；22——左滑块；23——导轨滑块；24——圆柱齿轮；25——导轨滑块；26——右滑块；27——下销钉；28——上销钉；29——压缩弹簧；32——磁铁；34——皮带；35——旋转轴；37——扇形齿轮；39——夹持托板；40——气缸；44——气缸；47——前后运动气缸；49——工位座；50——气缸；51——左右贴合压板；52——基座；53——气缸；54——气缸；55——导轨；56——工位座；57——左压板；58——左压板；59——气缸；60——工位座；61——右压板；62——压泡气缸；63——压泡气缸；64——压泡气缸；65——工位座；66——压泡气缸；67——压泡气缸；68——工位座；69——压泡气缸；70——翻盖盒第一边；71——翻盖盒第二边；72——翻盖盒第三边；73——切刀；74——工位座；75——气缸；76——切刀；77——切刀终点；78——气缸；79——气缸；80——切刀；81——滑道；82——右压板；83——调整手柄；84——气缸；85——气缸。
具体实施方式
本发明的翻盖盒成型装置是整个翻盖盒生产线上的最后一环，操作对象是包有内模的已经初步成型的翻盖盒内坯盒与已贴在内坯盒的上盖表面且定位好的翻盖盒面纸，主要完成将翻盖盒内坯盒的两个组成部分拼合、在其表面贴上面纸、并将其有开口的三边模切的工序。请参照图1，为本发明的翻盖盒成型装置所操作的翻盖盒内坯盒和面纸的示意图。翻盖盒内坯盒由上盖、下盖和围条组成，在之前的翻盖盒生产线环节中，已经将其分为两个组成部分分别制作：一方面，经过围条上料、围条点胶、围条定位折弯、围条加紧旋转、下盖上料、下盖预折弯、下盖定位、围条与下盖贴合等工序，制成下盖及围条部分A；另一反面，经过面纸上料、面纸过胶、面纸定位、上盖上料、上盖预折弯、上盖定位、面纸与上盖贴合等工序，制成上盖及面纸部分B。本发明的翻盖盒成型装置便是将这两个部分拼合起来，并将已经贴在内坯盒上盖前面的面纸贴合在内坯盒的其它五个面上，最后将翻盖盒有开口的三边的面纸沿开口切开，即完成整个翻盖盒的成型工序。
本发明的翻盖盒成型装置将上述工序分成8个步骤分别在8个工位上依次轮流按顺序完成，首先在1号工位上贴合翻盖盒面纸前后面a，然后在在2号工位上贴合翻盖盒面纸下盖左右边和下盖底耳b，接着在3号工位上贴合翻盖盒面纸上下盖前侧c，再在4号工位上贴合翻盖盒面纸上盖左右两侧d，然后再在5号工位上除去翻盖盒左右侧和前侧三边的气泡，在6号工位上再次重复除去翻盖盒左右侧和前侧三边的气泡，最后在7号工位上将翻盖盒有开口的三边的面纸沿开口切开，在8号工位上取出翻盖盒成品，取出里面的内模回流使用。
以上8个步骤对应本发明的翻盖盒成型方法，请参阅图2。
根据本发明的其中一个实施例，翻盖盒长50-100mm，宽（非开口面）50-150 mm，厚15-30mm。根据本发明的其中一个实施例，翻盖盒为小礼盒状的烟盒。
请参照图3，为本发明的翻盖盒成型装置的总装结构示意图。本发明的翻盖盒成型装置包括机架1、电机6、皮带34、旋转工作台10、抱盒机构（未图示）等，旋转工作台10包括转盘12、8个工位和8个夹持托板。8个工位等角度均匀安装在旋转工作台10的同一圆周上，包括面纸前后面贴合机构13（1号工位）、面纸下盖左右边和下盖底耳贴合机构14（2号工位）、面纸上下盖前侧贴合机构11（3号工位）、面纸上盖左右两侧贴合机构9（4号工位）、左右前侧三边去气泡机构8（5号工位）、左右前侧三边去气泡机构7（6号工位）、三边模切机构2（7号工位）、成品输出机构4（8号工位）。在之前的翻盖盒生产线环节中，已经将下盖及围条部分A与上盖及面纸部分B拼合定位成翻盖盒半成品，放置在输送带（未图示）上，抱盒机构将拼合定位好的翻盖盒半成品从输送带上取到旋转工作台10的1号工位，加工开始。
 请参照图4，为图3所示的翻盖盒成型装置中旋转工作台10的俯视图。旋转工作台10包括转盘12、8个工位和8个夹持托板39，还包括转轴35、分割器、扇形齿轮37等。电机6通过皮带34与转轴35相连，转轴35固定在转盘12中央，8个夹持托板39对应8个工位，等角度均匀安装在转盘12的同一圆周上，每个夹持托板39下方都安装有圆柱齿轮24，与夹持托板39相对固定，扇形齿轮37固定在机架1上。在本发明的其中一个实施例中，转盘12由铝合金材料制成。翻盖盒成型装置工作时，电机6的动力通过皮带34的传动带动转轴35旋转，从而带动转盘12围绕转轴35公转，夹持有翻盖盒半成品的8个夹持托板39随着转盘12公转，依次转到8个工位上。在8个工位上，依次轮流按顺序由1-8号工位上的8个机构完成翻盖盒成型工序，加工好的翻盖盒在8号工位上松开，取出翻盖盒成品，取出里面的内模回流使用，如此循环。当夹持托板39转至扇形齿轮37的区域时，夹持托板39下方的圆柱齿轮24与固定在机架1上的扇形齿轮37啮合，转盘12公转带动夹持托板39自转；夹持托板39上还装有小齿轮和旋转角保持器，可根据工艺需要，精确控制夹持托板39单个或整体的旋转角度，从而调整翻盖盒半成品的操作角度。
 请参照图5、图6、图7，为图4所示旋转工作台10上的夹持托板39的结构示意图，图5为剖视图、图6为松开原理示意图，图7为夹持原理示意图。夹持托板39包括固定在夹持托板39上的下限位块15、可根据需要更换不同尺寸的上限位块19、导轨滑块23、25和左右滑块22、26、可以在导轨滑块23、25和左右滑块22、26的导向下朝夹持托板39的中心移动的左右滑动座21和16、分别固定在左右滑动座21和16上的左右压板20和17、分别固定在左右压板20和17上的磁铁32、穿过下限位块15安装在左滑动座21上的上销钉28、穿过下限位块15安装在右滑动座16上的下销钉27、圆柱齿轮24。上销钉28上套有复位的压缩弹簧29，当抱盒机构取来翻盖盒半成品18时，气缸推动上下销钉28和27，上销钉28顶推右滑动座16，下销钉27顶推左滑动座21，使得右压板17和左压板20在导轨滑块23、25和左右滑块22、26的导向下松开，便可放置翻盖盒半成品18。翻盖盒半成品18放置于左压板20和右压板17之间，其前后面分别与左右压板20和17接触，下方是上限位块19，上限位块19的宽度与翻盖盒18的厚度一致，长度与翻盖盒18的长度一致。气缸收缩时，压缩弹簧29复位，在磁铁32的吸引力下，左右压板20和17随着左右滑动座21和16向中间滑动，滑动到上下限位块19和15时，运动受阻，翻盖盒18被左右压板20和17夹紧定位。圆柱齿轮24与夹持托板相对固定，与固定在机架1上的扇形齿轮37啮合时，可实现夹持托板39的自转。
请参照图8，为图3所示翻盖盒成型装置中面纸前后面贴合机构13（1号工位）的工作示意图。夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12公转到本工位，前后顶推气缸40和44顶推左右滑动座21和16，左右压板20和17在下方导轨滑块23、25和左右滑块22、26的导向下松开，翻盖盒18放置在上限位块19上。随后气缸40和44收缩，压缩弹簧29复位，在磁铁32的吸引下，翻盖盒18被夹紧，将翻盖盒18的面纸前后面a贴合，贴合过程中上下限位块19和15将翻盖盒18定位。随后，夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12继续公转，到达2号工位。
 请参照图9，为图3所示翻盖盒成型装置中的面纸下盖左右边和下盖底耳贴合机构14（2号工位）的工作示意图。夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12公转到本工位，气缸47推送工位座49向着翻盖盒18运动，工位座49左右两边各有气缸50，气缸50推动左右贴合压板51以翻板方式运动，将翻盖盒18的面纸下盖左右边和下盖底耳b贴合。随后，夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12继续公转，到达3号工位。公转至3号工位途中，在扇形齿轮37区域啮合后，调整扇形齿轮37、小齿轮和旋转角保持器，使夹持托板39顺时针旋转180度并锁紧。
请参照图10，为图3所示翻盖盒成型装置中的面纸上下盖前侧贴合机构11（3号工位）的工作示意图。夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12公转同时顺时针自转180度到本工位，气缸54往前推送右压板82向右运行，到位后，气缸85推动右压板82将面纸下盖前侧c贴合，随后气缸54向左回缩后退，气缸55向右伸出，到位后气缸84伸出推动左压板下压将面纸上盖前侧c贴合。随后，夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12继续公转，到达4号工位。公转至4号工位途中，在扇形齿轮37区域啮合后，调整扇形齿轮37、小齿轮和旋转角保持器，使夹持托板39顺时针旋转180度并锁紧。
 请参照图11，为图3所示翻盖盒成型装置中的面纸上盖左右两侧贴合机构9（4号工位）的工作示意图。夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12公转同时顺时针自转180度到本工位，气缸59顶推工位座60向前运动，左右压板58和61以翻板方式运动，将翻盖盒18的面纸上盖左右两侧d贴合。随后，夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12继续公转，到达5号工位。公转至5号工位途中，在扇形齿轮37区域啮合后，调整扇形齿轮37、小齿轮和旋转角保持器，使夹持托板39顺时针自转90度并锁紧。
请参照图12，为图3所示翻盖盒成型装置中的左右前侧三边去气泡机构8（5号工位）的工作示意图。夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12公转同时顺时针自转90度到本工位，工位座65上的压泡气缸62、64、63对翻盖盒18进行压泡。 随后，夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12继续公转，到达6号工位。公转至6号工位途中，在扇形齿轮37区域啮合后，调整扇形齿轮37、小齿轮和旋转角保持器，使夹持托板39顺时针自转90度并锁紧。
请参照图13，为图3所示翻盖盒成型装置中的左右前侧三边去气泡机构7（6号工位）的工作示意图，夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12公转同时顺时针自转90度到本工位，工位座68上的压泡气缸66、67、69对翻盖盒18进行压泡。 随后，夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12继续公转，到达7号工位。
请参照图14，为图3所示翻盖盒成型装置中的三边模切机构2（7号工位）的工作示意图。夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12公转到本工位，安装在工位座74上的上下运动气缸75向下运动，推送切刀73切割翻盖盒18的边70，推送切刀76切割翻盖盒18的边71，当切刀76运动到77处时，切刀80沿滑道81左右运动，切割翻盖盒18的边72。至此，即完成三边模切工序。
请参照图15，为图3所示翻盖盒成型装置中的成品输出机构4（8号工位）的工作示意图。夹持托板39带着翻盖盒18随着转盘12公转到本工位，前后顶推气缸78和79顶推左右滑动座21和16，左右压板20和17在下方导轨滑块23、25和左右滑块22、26的导向下松开，抱盒机构将加工好的翻盖盒18取下。至此，翻盖盒18加工成型。
 随后，夹持托板39随着转盘12继续公转，回到1号工位。在回1号工位途中，在扇形齿轮37区域啮合后，调整扇形齿轮37、小齿轮和旋转角保持器，使夹持托板39顺时针自转90度并锁紧。夹持托板39公转同时顺时针自转90度到1号工位后，进行下一个翻盖盒的加工成型。如此循环。
 虽然之前的说明和附图描述了本发明的实施例，应当理解在不脱离权利要求书所界定的本发明原理的精神和保护范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露的实施例仅用于说明而非限制，本发明的保护范围由权利要求书中技术方案及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。