CN107499596B - 一种封箱机 - Google Patents

Abstract

一种封箱机，包括进料机构以及贴带机构，所述进料机构将需要封口的纸箱输送至预定的工位，所述贴带机构包括贴带器以及驱动贴带器移动封箱的伺服电机，本发明封箱机采用纸箱不动、贴带机构运动的方式对纸箱进行贴带封口，可以最大化节省设备用地面积，以满足广大用户设备小型化的需求；另外，封箱牢固、无褶皱、纸箱折盖平齐，整体外观质量佳。

Description

一种封箱机

技术领域

本发明涉及包装机械技术领域，特别是涉及纸箱的封箱机。

背景技术

工业生产，尤其是轻工业生产中，广泛使用瓦楞纸箱包装产品，并使用不干胶带封贴封口，成本低廉且搬运轻便。小规模生产中大都是人工封贴胶带，但在大、中型规模集成化生产中，人工封贴不仅工作量大、速度慢，而且外观质量差，因此国内外包装行业逐渐使用自动封箱机代替人工作业。

现有封箱机结构多采用皮带夹紧方式输送纸箱前进，并采用弹簧连杆式贴带器进行胶带贴附。在贴带封箱过程中，纸箱不断前进，如此要求要有足够的运动空间供纸箱移动，以保证贴带完整。在遇到较大纸箱时，设备占地面积，特别是在长度方向的占地就会要求比较大，造成场地的浪费，增加企业的用地成本。另外，由于纸箱尺寸、材质、厚度、软硬程度等皆有一定差异，在封箱成型后容易造成一系列问题，如纸箱表面品质不达标、封箱不牢固、纸箱折盖错位、封箱后两端部存在胶带褶皱等。

发明内容

有鉴于此，提供一种小型化封箱机，可对各种规格的纸箱贴带封口，且封口后外观质量好。

一种封箱机，包括进料机构以及贴带机构，所述进料机构将需要封口的纸箱输送至预定的工位，所述贴带机构包括贴带器以及驱动贴带器移动封箱的伺服电机。

较佳地，还包括定位机构，所述定位机构将工位上的纸箱居中定位，包括设置于前后方向上的一对夹板、设置于左右方向上的一对夹板、以及位移传感器，所述位移传感器用于检测纸箱的尺寸，所述每一夹板由一气缸驱动，所述气缸根据位移传感器检测的纸箱的尺寸控制夹板的行程，使纸箱居中对齐并被夹板夹紧定位。

较佳地，还包括折盖机构，所述折盖机构包括压板以及驱动压板上下移动的下压气缸，所述下压气缸根据纸箱的高度控制压板的行程，使其抵压工位上的纸箱的顶板，将纸箱的顶板折平对齐。

较佳地，所述下压板的外边缘连接有横压气缸，所述横压气缸上连接有横向压板，横压气缸驱动横向压板在前后方向上移动，与纸箱的前/后侧板相抵顶，如此保证顶板与前、后侧板相垂直。

较佳地，所述下压板的左右两侧分别连接一侧压气缸，所述侧压气缸上分别连接一侧压板，侧压气缸驱动所述侧压板在左右方向上移动，抵顶纸箱的左、右侧板以及顶板的左、右侧缘，保证顶板的侧缘与侧板相平齐。

较佳地，所述进料机构为动力滚筒线。

较佳地，所述贴带器包括放胶带单元、夹胶带单元、覆胶带单元、以及切胶带单元，胶带放置于放胶带单元上，胶带的头端由夹胶带单元向外拉出一定长度，覆胶带单元将胶带贴附于纸箱的一端，伺服电机驱动贴带器向纸箱的另一端移动，胶带沿贴带器的移动方向贴附于纸箱上将纸箱封口，之后切胶带单元将胶带切断。

较佳地，所述夹胶带单元包括步进电机、由所述步进电机驱动的丝杆付、以及连接于所述丝杆付上的抓夹气缸，所述抓夹气缸用于夹住胶带的头端，所述步进电机提供给丝杆付轴向驱动力使其移动，带动抓夹气缸移动将胶带向外拉出一定长度。

较佳地，所述覆胶带单元设置于夹胶带单元与放胶带单元之间，包括覆胶气缸、以及连接于气缸上的滚轮，所述气缸驱动滚轮在上下方向上移动，当胶带被夹胶带单元拉动至预定位置后，气缸下行带动滚轮下移抵压胶带，使其贴附于纸箱的一端，所述滚轮连接有驱动电机驱动滚轮转动。

较佳地，所述切胶带单元包括切刀以及驱动切刀移动的切刀气缸。

相较于现有技术，本发明封箱机采用纸箱不动、贴带机构运动的方式对纸箱进行贴带封口，可以最大化节省设备用地面积，以满足广大用户设备小型化的需求；另外，封箱牢固、无褶皱、纸箱折盖平齐，整体外观质量佳。

附图说明

图1为本发明封箱机的一实施例的结构示意图。

图2为图1所示封箱机的侧视图。

图3为图1所示封箱机的仰视图。

图4为图1所示封箱机的贴带机构的结构示意图。

图5为图4所示贴带机构的侧视图。

图6为图4所示贴带机构的仰视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例，以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

如图1-3所示，本发明封箱机包括机架10、以及设置于机架10上的进料机构20、定位机构30、折盖机构40与贴带机构50。其中所述进料机构20用于驱动纸箱100至预定工位；定位机构30对工位上的纸箱100进行居中定位；折盖机构40则将纸箱100要封贴的两顶板相向折叠并对齐；贴带机构50将胶带200贴附于纸箱100的两顶板相对齐的侧缘，将纸箱100封口。本发明封箱机在贴带封口的过程中，纸箱100由定位机构30固定于工位上，贴带机构50根据纸箱100的具体尺寸大小自动调整封口作业的位置，因此整个封口过程中纸箱100无需移动，可以满足广大用户设备小型化的需求，以最大化节省设备用地面积，以下对本发明封箱机的各部分进行详细说明。

所述机架10设置于一平坦的面，如地面上。所述机架10在靠近其底部的位置上形成有支架12，用于安装进料机构20与定位机构30。本实施例中，所述支架12的中央设置工位，纸箱100在工位上进行贴带封口作业。所述支架12的前端向外伸出，用于放置待封口的纸箱100；支架12的后端向外延伸，用于将封口后的纸箱100送出，以便于下一纸箱100进行封口，形成连续作业。较佳地，所述支架12的前后端可与其它工序的相应机构连接，如与装箱机、贴标机等相连接，支架12的前端连接装箱机，产品装箱后直接输送至支架12上，进行封口作业；支架12的后端与贴标机连接，封口后的纸箱100直接输送至贴标机贴上标签，如此使产品的整个包装作业过程流水线化、全自动化，极大地提高了包装作业的效率。

所述进料机构20设置于支架12内，驱动放置于支架12的前端的纸箱100朝向工位移动，进行贴带封口作业，并在封口完成后驱使纸箱100向后端移动，移出封箱机以进行后续作业。本实施例中，所述进料机构20采用动力滚筒线，具有结构简单，可靠性高，使用维护方便等优点。所述进料机构20包括若干平行间隔设置于支架12内的滚筒、以及驱动滚筒转动的驱动电机。所述滚筒的材质可以是镀锌、镀铝、不锈钢、pvc材料等，滚筒的驱动优选的为成组驱动，驱动电机与减速器配合，再通过链传动、带传动等来驱动滚筒旋转。所述滚筒旋转时与纸箱100形成摩擦，通过所述摩擦力驱动纸箱100向前移动，输送速度一般为10～30M/min，具体输送速度可以根据需要进行设计与调整。当纸箱100移动至工位时，进料机构20停止动作，直至纸箱100在工位上完成贴带封口作业。

由于纸箱100的尺寸规格千差万别，不同纸箱100在到达工位后，其贴带封口的位置也存在相应的差别，如纸箱100的宽度不同会导致封口位置在前后方向上有差别，纸箱100的长度不同则会导致封口的起始位置在左右方向上有差别，而纸箱100的高度不同则会导致封口位置在上下方向上有差别。另外，纸箱100在进料的过程中可能发生歪斜等，因此本发明封箱机设有定位机构30对工位上的纸箱100进行居中定位。本实施例中所述定位机构30在前后方向以及左右方向上对纸箱100进行居中定位，其中前后方向的居中定位可以使得纸箱100的顶板的侧缘，即封口的位置正对贴带机构50，如此针对不同规格的纸箱100，贴带机构50无需在前后方向上进行位置调整；左右方向的居中定位可以方便计算贴带封口的起始位置，如此可以保证封口后两侧的胶带200的长度一直，使得整体外观上更为整齐。

具体地，所述定位机构30包括设置于前后方向上的一对定位夹板32、设置于左右方向上的一对定位夹板32、以及位移传感器。所述位移传感器可以是拉绳位移传感器等，与一控制器连接，用于识别纸箱100在左右方向上的长度与在前后方向上的宽度，进而控制器根据传感器所检测到的纸箱100的长、宽尺寸，计算出定位夹板32所要移动的位移。较佳地，每一定位夹板32由一气缸34驱动，控制器根据位移传感器的检测数据控制气缸34的伸缩行程，将纸箱100居中对齐并。此时，定位夹板32在前后左右四个方向对纸箱100限位使其不能移动，方便后续贴带作业。较佳地，所述支架12的中央形成有前后方向延伸的沟槽14，以容纳前后方向上的定位夹板32。在纸箱100向工位移动的过程中，所述定位夹板32缩回至沟槽14内；在纸箱100到达工位后，定位机构30启动，定位夹板32伸出沟槽14与纸箱100相作用，如此避免前后方向上的定位夹板32对纸箱100的进料过程形成阻碍。

所述折盖机构40设置于工位的上方，将工位上居中定位好的纸箱100的两顶板对向弯折。本实施例中，所述折盖机构40为2个，相向设置，每一折盖机构40包括一下压板42、以及一在上下方向上驱动下压板42的下压气缸44。根据纸箱100的高度，所述下压气缸44具有不同的行程，保证下压板42抵压纸箱100的顶板，使其弯折呈水平。较佳地，所述下压板42的外边缘还连接有横压气缸，所述横压气缸上连接有横向压板，横压气缸驱动横向压板在前后方向上移动，与纸箱100的前、后侧板相抵顶，如此保证顶板与前、后侧板相垂直，顶板呈90弯折。较佳地，所述下压板42的左右两侧分别连接一侧压气缸，所述侧压气缸上分别连接一侧压板，侧压气缸驱动所述侧压板在左右方向上移动，抵顶纸箱100的左、右侧板以及顶板的左、右侧缘，从而保证顶板的侧缘与侧板相平齐。如此，通过折盖机构40的作用，在长、宽、高三个方向上将纸箱100夹紧，确保顶板折盖平齐。

纸箱100折盖完成后，启动贴带机构50对纸箱100进行贴带封口作业。本实施例中，所述贴带机构50包括贴带器52以及驱动贴带器52在左右、上下方向上移动的伺服电机54。由于纸箱100的尺寸规格不一，经过定位机构30居中定位后，即使不同规格的纸箱100其封口位置在前后方向上一致，因此贴带器52的位置在前后方向上无需调整。但是，根据纸箱100的高度的不同，需要在上下方向上调整贴带器52的位置，保证胶带200能贴附于纸箱100上；根据纸箱100的长度的不同，需要在左右方向上调整贴带器52的位置，保证纸箱100两端的胶带200的余量，避免出现胶带200崩带。如此，在贴带作业过程中，无论纸箱100的尺寸如何，纸箱100的位置保持不变，由贴带器52移动完成纸箱100的贴带封口作业，因此无需考虑纸箱100移动的空间，整个封箱机的体积可以小型化，减少机器的占地面积，节省用地。

如图4-6所示，所述贴带器52包括放胶带单元56、夹胶带单元58、覆胶带单元60、以及切胶带单元62。

其中，所述放胶带单元56设置于贴带器52的顶部，用于放置胶带200。通常，所述放胶带单元56包括一轴杆，所述胶带200为卷状，套置于轴杆上，胶带200的头端向下拉出。较佳地，所述放胶带单元56还包括有一个或多个过渡转轴64，胶带200的头端经由过渡转轴64进行折弯后朝向特定方向伸出。本实施例中，以由左向右贴带为例，胶带200的头端向左伸出。所述过渡转轴64可以平滑地改变胶带200的方向，并给予胶带200一定的支持，避免胶带200褶皱、扭曲等。所述夹胶带单元58位于放胶带单元56的左下角，用于夹紧胶带200的头端并将胶带200向外拉出一定长度。较佳地，夹胶带单元58与放胶带单元56的过渡转轴64之间还设有压胶带单元66，用于保持胶带200拉出的部分平顺。所述压胶带单元66包括压胶纸气缸与拖胶纸气缸，两者在上下两侧夹住拉出的胶带200。

所述夹胶带单元58包括步进电机、由所述步进电机驱动的丝杆付68、以及连接于所述丝杆付68上的抓夹气缸70。所述抓夹气缸70用于夹住胶带200的头端，所述步进电机通过方向脉冲控制丝杆付68正反转，提供给丝杆付68相当大的轴向驱动力，使其在左右方向上移动，以带动抓夹气缸70移动，进而将胶带200向外拉出一定距离。较佳地，所述步进电机可以控制器连接，控制器根据纸箱100的长度尺寸计算出胶带200需要拉出的长度，进而控制丝杆付68的行程，保证胶带200在纸箱100两端的余量足够且一致。由于采用步进电机驱动丝杆付68移动来控制胶带200拉出的长度，胶带200的拉出长度可以根据纸箱100的尺寸进行精准的控制，保证拉胶纸的稳定性。另外，使用抓夹气缸70拉动胶带200的头端，拉出的胶带200平整无褶皱，可与纸箱100完好的贴合。在夹胶带单元58将胶带200头端拉出至预定位置后，覆胶带单元60启动，将胶带200贴附于纸箱100的一端，本实施例中为左端。

所述覆胶带单元60设置于夹胶带单元58与压胶带单元66之间，包括覆胶气缸72、以及连接于覆胶气缸72上的滚轮74。所述覆胶气缸72驱动滚轮74在上下方向上移动。在夹胶带单元58启动向外拉动胶带200时，覆胶气缸72向上缩回，滚轮74悬置于拉出的胶带200之上；当胶带200拉动至预定位置时，覆胶气缸72下行，带动滚轮74下移抵压胶带200，使其贴附于纸箱100的左端。所述滚轮74可另外连接有驱动电机驱动其转动，将胶带200粘贴牢固。在胶带200贴附于纸箱100的左端之后，伺服电机54驱使贴带器52向右移动，将胶带200由左向右逐渐贴附于纸箱100上，直至将纸箱100完全封口。在贴带器52右移贴带的过程中，滚轮74保证转动并随贴带器52右移，将贴附于纸箱100上的胶带200压紧。

最后，切胶带单元62启动将胶带200切断。所述切胶带单元62包括切刀76以及驱动切刀76移动的切刀气缸78。在贴带器52将胶带200粘附于纸箱100之后，切刀气缸78启动使切刀76伸出切断胶带200，胶带200切痕平整，使得封箱出来的效果美观。较佳地，所述贴带器52在将胶带200完全贴附在纸箱100上之后仍向右移动一定距离，使胶带200在纸箱100的右端仍有一定的余量，附胶带单元的滚轮74持续转动将胶带200贴近。较佳地，所述胶带200在纸箱100左右两端的余量一致，达到封箱一致性好的目的。所述余量可以根据纸箱100的长度具体设计保证不浪费胶带200且不会出现胶带200崩带。较佳地，所述伺服电机54可以与控制器连接，从而根据纸箱100的长度自动控制贴带器52的行程。封箱结束后，进料机构20再次启动，将贴带后的纸箱100自动放行，同时将下一待封口纸箱100输送至工位，循环实现自动封箱。

本发明封箱机的各机构，包括进料机构20、定位机构30、折盖机构40与贴带机构50均可与控制器连接构成自动控制***，由控制器根据纸箱100的状态控制各机构的启停，使整个封箱过程全自动化。较佳地，在所述机架10上设有传感器检测纸箱100的状态、位置等，从而产生相应的信号给控制器，以控制各机构的启停。如，当传感器检测到有纸箱100到达支架12的前端且工位上没有纸箱100时，产生一信号给控制器，启动进料机构20；当检测到纸箱100到达工位时，产生一信号给控制器，关停进料机构20，同时启动定位机构30对纸箱100居中定位；当传感器检测到纸箱100已经居中对齐时产生一信号给控制器，关停定位机构30并启动折盖机构40折叠纸箱100的顶板；当传感器检测到顶板已经折好后，产生一信号给控制器，关停折盖机构40并启动贴带机构50进行贴带封箱；在贴带完成后，产生一信号给控制器，关停贴带机构50并再次启动进料机构20，将封箱后的纸箱100移走并输送下一纸箱100至工位。

本发明封箱机采用纸箱100不动贴带机构50移动的方式进行纸箱100的封口作业，设备得以小型化，占地面积小，有效减小企业用地。另外，所述贴带机构50采用夹抓气缸夹住胶带200头部拉动的方式，通过步进电机驱动丝杆付68提供动力，胶带200拉出时稳定，胶带200无褶皱，同时根据纸箱100的尺寸控制丝杆付68的行程，保证胶带200头部及尾部的长度一致，达到封箱一致性好的目的，封箱牢固且外观整齐漂亮。再另外，整个贴带机构50通过上下、左右两个方向驱动的两套伺服电机作为驱动力自行移动封箱，确保运行稳定可靠。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种封箱机，包括进料机构以及贴带机构，所述进料机构将需要封口的纸箱输送至预定的工位，其特征在于：所述贴带机构包括贴带器以及驱动贴带器移动封箱的伺服电机；还包括定位机构，所述定位机构将工位上的纸箱居中定位，包括设置于前后方向上的一对夹板、设置于左右方向上的一对夹板、以及位移传感器，所述位移传感器用于检测纸箱的尺寸，所述每一夹板由一气缸驱动，所述气缸根据位移传感器检测的纸箱的尺寸控制夹板的行程，使纸箱居中对齐并被夹板夹紧定位；

还包括一支架，所述支架的中央形成有前后方向延伸的沟槽，以容纳前后方向上的夹板;

还包括折盖机构，所述折盖机构包括压板以及驱动压板上下移动的下压气缸，所述下压气缸根据纸箱的高度控制压板的行程，使其抵压工位上的纸箱的顶板，将纸箱的顶板折平对齐;

所述压板的外边缘连接有横压气缸，所述横压气缸上连接有横向压板，横压气缸驱动横向压板在前后方向上移动，与纸箱的前/后侧板相抵顶，如此保证顶板与前、后侧板相垂直;

所述压板的左右两侧分别连接一侧压气缸，所述侧压气缸上分别连接一侧压板，侧压气缸驱动所述侧压板在左右方向上移动，抵顶纸箱的左、右侧板以及顶板的左、右侧缘，保证顶板的侧缘与侧板相平齐。

2.如权利要求1所述的封箱机，其特征在于，所述进料机构为动力滚筒线。

3.如权利要求1所述的封箱机，其特征在于，所述贴带器包括放胶带单元、夹胶带单元、覆胶带单元、以及切胶带单元，胶带放置于放胶带单元上，胶带的头端由夹胶带单元向外拉出一定长度，覆胶带单元将胶带贴附于纸箱的一端，伺服电机驱动贴带器向纸箱的另一端移动，胶带沿贴带器的移动方向贴附于纸箱上将纸箱封口，之后切胶带单元将胶带切断。

4.如权利要求3所述的封箱机，其特征在于，所述夹胶带单元包括步进电机、由所述步进电机驱动的丝杆付、以及连接于所述丝杆付上的抓夹气缸，所述抓夹气缸用于夹住胶带的头端，所述步进电机提供给丝杆付轴向驱动力使其移动，带动抓夹气缸移动将胶带向外拉出一定长度。

5.如权利要求4所述的封箱机，其特征在于，所述覆胶带单元设置于夹胶带单元与放胶带单元之间，包括覆胶气缸、以及连接于覆胶气缸上的滚轮，所述覆胶气缸驱动滚轮在上下方向上移动，当胶带被夹胶带单元拉动至预定位置后，覆胶气缸下行带动滚轮下移抵压胶带，使其贴附于纸箱的一端，所述滚轮连接有驱动电机驱动滚轮转动。

6.如权利要求5所述的封箱机，其特征在于，所述切胶带单元包括切刀以及驱动切刀移动的切刀气缸。