一種支撐架成形裝配裝置及支撐架成形裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種該支撐架成形裝配裝置，它包括預成形組件、成形裝配組件和平移升降機構，所述成形裝配組件安裝在平移升降機構上，所述預成形組件位于成形裝配組件的運動軌跡上，所述預成形組件包括凹模，所述成形裝配組件包括對應于凹模的凸模，所述凸模上設有頂推部件和吸取部件，所述頂推部件的作業(yè)端和吸取部件的作業(yè)端都位于凸模的作業(yè)面所在該側。支撐架成形裝配裝置可以對支撐架進行彎折成形和安裝操作，代替人工安裝操作、實現(xiàn)自動化安裝支撐架的功能。通過使用支撐架成形裝置可以達到降低人力成本、支撐架彎折成形規(guī)整、安裝精確的優(yōu)點。本發(fā)明還公開了一種支撐架成形裝置。
【專利說明】一種支撐架成形裝配裝置及支撐架成形裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種支撐架成形裝配裝置。
【背景技術】
[0002]在矩陣排列的產品包裝中需要用到定位裝置對產品陣列進行固定，以便使產品陣列能與包裝箱之間產生間隔?，F(xiàn)有的定位裝置中以泡沫板最為常見，但是泡沫板存在存儲運輸不便、易斷裂、不易回收等缺點，因而開始被市場逐步淘汰。目前最新的定位裝置是采用紙質材料的支撐架，它質地堅韌、自然環(huán)境下易降解、厚度小，具有存儲運輸方便、環(huán)保、生產成本低的優(yōu)點。但現(xiàn)有技術中無論是安裝泡沫板還是新型紙質定位裝置都通過人工安裝的方式進行。人工安裝的方式存在安裝速度慢、生產成本高的缺點，尤其是人工安裝新型紙質定位裝置時還存在彎折成形不規(guī)整的問題，新型紙質定位裝置成形偏差大。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種自動化安裝新型紙質定位裝置的支撐架成形裝配裝置，解決現(xiàn)有技術中該類新型紙質定位裝置只能通過人工安裝的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:該支撐架成形裝配裝置包括預成形組件、成形裝配組件和平移升降機構，所述成形裝配組件安裝在平移升降機構上，所述預成形組件位于成形裝配組件的運動軌跡上，所述預成形組件包括凹模，所述成形裝配組件包括對應于凹模的凸模，所述凸模上設有吸取部件，所述吸取部件的作業(yè)端都位于凸模的作業(yè)面所在該側。
[0005]支撐架成形裝配裝置設有兩個工位，分別是預成形工位和成形工位。預成形組件處于預成形工位上，該預成形工位位于平移升降機構運動軌跡的上；成形工位也位于該平移升降機構運動軌跡上。成形工位處，產品陣列和預成形的支撐架在成形裝配組件的作用下結合在一起。支撐架成形過程經(jīng)歷了預成形和成形兩個步驟，依靠凹模和凸模的定向、定量的限制作用，使支撐架可以達到最佳的彎折成形效果。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述凹模上設有環(huán)形凹槽，所述凸模上設有對應環(huán)形凹槽的環(huán)形凸起，所述凸模上設有頂推部件，所述頂推部件的作業(yè)端都位于凸模的作業(yè)面所在該偵U。凹模和凸模上的結構與支撐架彎折成形后的結構相對應，如此支撐架在凹模和凸模之間被擠壓才能成為所需的形狀。設置頂推部的作用在于可以推動支撐架，使支撐架定位在產品陣列的特定部位上，也可以推動產品陣列裝箱時使用的輔助部件。
[0007]為了能使彎折成形的支撐架順利從凹模中脫離，作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述凹模上設有脫模部件，所述脫模部件位于凹槽處。
[0008]為起到最佳的脫模和吸取效果，作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述頂推部件和吸取部件都位于環(huán)形凸起處。
[0009]為使支撐架均勻受力，作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述頂推部件對稱分布，所述吸取部件對稱分布。[0010]為確保頂推部件有足夠的推動行程，作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述頂推部件包括氣缸，所述氣缸的伸出端朝向凸模的作業(yè)面。
[0011]吸取部件通過負壓狀態(tài)吸取支撐架，因此負壓環(huán)境必須與支撐架接觸，作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述吸取部件設有真空腔室，所述真空腔室的開口位于凸模的作業(yè)面上。
[0012]為更好地利用負壓狀態(tài)，作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述吸取部件包括吸盤，所述吸盤的管口凸出在凸模的作業(yè)面上。這樣可以確保以最小能耗達到最佳吸取效果。
[0013]平移升降機構在搬運支撐架過程中，需要做到定位精確。為滿足該要求，作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述平移升降機構包括同步帶平移機構和絲桿升降機構，所述絲桿升降機構與同步帶平移機構連接，所述成形裝配組件安裝在絲桿升降機構上。同步帶平移機構和絲桿升降機構都由伺服電機驅動，從而可以實現(xiàn)精確的運動控制。
[0014]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述絲杠升降機構包括伺服電機、升降架、絲桿，所述伺服電機通過同步帶與絲杠連接，所述絲杠通過螺紋與升降架連接。
[0015]本發(fā)明還公開了一種支撐架成形裝置，其特征在于包括凹模及對應于凹模的凸模，所述凹模上設有環(huán)形凹槽，所述凸模上設有對應環(huán)形凹槽的環(huán)形凸起。顯而易見的，本方案支撐架成形裝置用于實現(xiàn)成型支撐架的功能，而前述支撐架成形裝配裝置增加了移除平移升降機構則實現(xiàn)了成形及裝配功能。
[0016]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述凸模上設有吸取部件，所述吸取部件的作業(yè)端都位于凸模的作業(yè)面所在該側。
[0017]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述凹模整體呈扁平的長方體，在一側面上設有矩形的環(huán)狀凹槽，凹槽的橫截面的寬度從底部向開口處的方向上逐漸增加，凸模上設有環(huán)形凸起，該環(huán)形凸起輪廓呈矩形，與凹模上的矩形的環(huán)狀凹槽的形狀尺寸相同。
[0018]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述凹模上設有脫模部件，所述脫模部件位于凹槽處。
[0019]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述凸模上設有頂推部件，所述頂推部件的作業(yè)端都位于凸模的作業(yè)面所在該側。
[0020]本發(fā)明采用上述技術方案:支撐架成形裝配裝置可以對支撐架進行彎折成形和安裝操作，代替人工安裝操作、實現(xiàn)自動化安裝支撐架的功能。通過使用支撐架成形裝置可以達到降低人力成本、支撐架彎折成形規(guī)整、安裝精確的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步具體說明。
[0022]圖1為本發(fā)明一種支撐架成形裝配裝置的凹模的主視圖；
[0023]圖2為本發(fā)明一種支撐架成形裝配裝置的凹模的立體圖；
[0024]圖3為本發(fā)明一種支撐架成形裝配裝置的凸模的主視圖；
[0025]圖4為本發(fā)明一種支撐架成形裝配裝置的凸模的立體圖；
[0026]圖5為本發(fā)明一種支撐架成形裝配裝置的工作示意圖1 ;
[0027]圖6為本發(fā)明一種支撐架成形裝配裝置的工作示意圖1I ；
[0028]圖7為本發(fā)明一種支撐架成形裝配裝置的工作示意圖1II ；
[0029]圖8為本發(fā)明一種支撐架成形裝配裝置的工作示意圖1V ；
[0030]圖9適用于本發(fā)明一種支撐架成形裝配裝置的支撐架的主視圖。【具體實施方式】
[0031]本發(fā)明支撐架成形裝配裝置包括機架、預成形組件、成形裝配組件和平移升降機構。預成形組件包括凹模，該凹模固定安裝在機架上。如圖1、2所示，凹模8整體呈扁平的長方體，在一側面上設有矩形的環(huán)狀凹槽9，凹槽的橫截面的寬度從底部向開口處的方向上逐漸增加；凹模上設有脫模部件10，該脫模部件包括推桿和彈簧，凹模上設有盲孔，推桿活動安裝在盲孔內并且彈簧位于推桿與凹槽9之間，自然狀態(tài)下推桿凸出在凹槽9內；凹模的中間設有凸起的矩形棱臺。成形裝配組件包括凸模11、頂推部件和吸取部件。如圖3、4、5所示，凸模11整體呈矩形棱臺、中間設有呈矩形棱臺狀的通孔，該通孔的形狀及尺寸都與凹模的中間設有凸起的矩形棱臺的形狀及尺寸相同。因此，凸模11上設有環(huán)形凸起，該環(huán)形凸起輪廓呈矩形，與凹模8上的矩形的環(huán)狀凹槽9的形狀尺寸相同。凸模設有凸起該面為作業(yè)面。頂推部件為氣缸，氣缸12固定在凸模11上，均勻分布在凸模11的兩側寬邊處，一側設置兩個氣缸，同一側的氣缸之間分開設置，兩側的氣缸相對凸模長邊處的中心線對稱，氣缸伸出時活塞桿從凸起處伸出，收縮狀態(tài)時位于凸模11內部。吸取部件為吸盤13，凸起上設有用于安裝吸盤的通孔，吸盤安裝后主體位于凸模內部，吸盤上設有管口，該管口凸出在凸起上。吸盤均勻分布在凸模11的寬邊處，且吸盤之間間隔排列，兩側的吸盤相對凸模11長邊處的中心線對稱。
[0032]平移升降機構包括同步帶平移機構和絲桿升降機構。同步帶平移機構包括滑動導軌、伺服電機、同步帶?；瑒訉к壒潭ㄟB接在機架上并且機架上固定連接有兩根平行設置的滑動導軌，伺服電機通過減速機固定安裝在機架上，伺服電機位于兩條滑動導軌之間且位于滑動導軌的一側，該減速機設有兩個同步運動的輸出軸，輸出軸上設有同步帶輪；機架在位于滑動導軌的另一側固定安裝有兩個可以自由轉動的同步帶輪，這兩個同步帶輪的位置與減速機上的兩個同步帶輪的位置呈對應關系，即一條同步帶可以安裝在相對的兩個同步帶輪上，由此在機架上安裝有兩條同步帶，兩條同步帶做同步運動。同步帶被同步帶輪拉伸展開，在兩個同步帶輪之間的部分呈直線狀展開。伺服電機轉動后兩條同步帶同向同速運動。
[0033]絲桿升降機構包括載物臺、伺服電機、絲杠、升降架。載物臺底部設有對應滑動導軌的滑槽，載物臺通過滑槽活動連接在滑動導軌上，載物臺與同步帶平移機構中的同步帶上呈直線狀展開部分固定連接，故在同步帶平移機構的伺服電機運動時載物臺能沿著滑動軌道做水平直線運動。伺服電機通過減速機固定安裝載物臺上；升降架為框架結構，有四條導向柱活動連接在載物臺上，四條導向柱穿過載物臺，它們的一端共同連接一個螺母，螺母與絲桿之間通過螺紋活動連接，另一端共同連接一個凸模11;絲桿通過安裝架在載物臺上并且穿過載物臺，絲桿與導向柱平行、絲桿與滑動導軌呈垂直的位置關系，絲桿一端與安裝架之間通過軸承活動連接，另一端與減速機的輸出端通過同步帶連接，由此伺服電機轉動時通過同步帶帶動絲杠轉動就能驅動升降架沿著絲杠中心線方向運動，最終起到升降運動效果。
[0034]平移升降機構中的同步帶平移機構的伺服電機轉動時能驅動凸模11在平行滑動導軌的方向上水平直線運動，伺服電機正反轉動便能實現(xiàn)凸模做直線往復運動；絲桿升降機構的伺服電機轉動時能驅動凸模11在平行絲桿中心線的方向上豎直直線運動，伺服電機正反轉動便能實現(xiàn)凸模做直線往復運動。
[0035]凹模8位于凸模11通過平移升降機構實現(xiàn)水平直線往復運動的軌跡上。如圖5、
6、7、8所示，使用時產品陣列和凹模分別位于滑動導軌的兩端。位于包裝箱內的產品陣列所在工位為成形工位，凹模所在工位為預成形工位。產品陣列放入成形工位前先在產品陣列外部的中間位置安裝一個現(xiàn)有的紙質固定裝置，該紙質固定裝置整體呈環(huán)狀，產品陣列位于紙質固定裝置的中間，被紙質固定裝置包裹。凹模上放置處于平板狀結構的紙質支撐架
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[0036]如圖9所示，支撐架采用瓦楞紙板模切而成，整體為十字形狀。瓦楞紙板是由面紙、波浪形芯紙夾層通過粘合而成，波浪形芯紙夾層連續(xù)彎曲形成凹槽7，相鄰凹槽之間的朝向相反、延伸方向平行。模切成形后，支撐架本體上設有定位部2、包裹部3、支撐部4，裹部3、支撐部4之間連為一體且都處于同一平面內，包裹部3與定位部2之間通過折痕線5劃界區(qū)分，支撐部4與定位部2之間通過折痕線5劃界區(qū)分。包裹部3上設有一道折痕線，使得包裹部分為橫向包裹部和縱向包裹部，橫向包裹部一側與定位部2連接，另一側與縱向包裹部連接。定位部2的一側長邊處的支撐部4設有缺口，該缺口一直延伸至定位部上，使得該長邊處的支撐部位于兩端。定位部2在寬邊處設有兩個通孔，這兩個通孔的間距與凸模11在寬邊處的兩個氣缸12之間的間距相同，且通孔的分布位置與氣缸12分布位置對應。
[0037]定位部2呈矩形環(huán)狀，外側邊緣呈矩形、內側邊緣也呈矩形；定位部2的本體在寬邊處的寬度W2大于本體在長邊處的寬度W2'。定位部2的長邊長度大于寬邊長度，而且長邊的延伸方向與本體上的凹槽的延伸方向垂直，故寬邊的延伸方向與本體上的凹槽的延伸方向平行。在定位部2的四個邊角處各設有一個直角缺口，這樣定位部2的各邊緣長度小于整體尺寸，即定位部2在長邊處的外側邊緣的長度LI'小于定位部2整體上在長邊處的長度L1、定位部2在寬邊處的外側邊緣的長度Wl'小于定位部2整體上在寬邊處的長度Wl。支撐部4呈矩形，它位于定位部2的外側并與定位部2連為一體。在位于定位部2的長邊處的支撐部4的長度與定位部2在長邊處的外側邊緣的長度LI'相同，在位于定位部2的寬邊處的支撐部4的長度與定位部2在寬邊處的外側邊緣的長度Wl'相同。因此，相鄰支撐部4之間分開。包裹部3位于定位部2的內側并與定位部2連為一體。包裹部3整體都呈梯形，包裹部3的寬度大于支撐部4的寬度；位于包裹部3上的折痕線平行于包裹部3與定位部2之間的折痕線，故每個包裹部3上的橫向包裹部、縱向包裹部都呈梯形。相鄰包裹部3的底角互為余角；而且支撐架本體在相鄰包裹部3之間設有直線型切口 6，該直線型切口 6延伸至定位部2上，使得相鄰包裹部3分開。
[0038]如圖5所示，支撐架I邊緣的支撐部受到凹模8邊緣部位的支撐作用，以及支撐架的中間的包裹部受到凹模8中間的凸起的矩形棱臺的支撐作用，此時，支撐架的定位部位于凹槽9的正上方。平移升降機構帶動凸模11，將凸模11置于凹模8的正方上，然后平移升降機構做下降運動，帶動凸模11向凹模8所在位置運動。凸模11與支撐架接觸后，其環(huán)形凸起剛好與定位部接觸。凸模11繼續(xù)向凹模8所在位置繼續(xù)運動，此時凸模11已經(jīng)將支撐架I向凹模8的凹槽9處頂入，使得支撐架順勢變形。凹槽9的開口處被支撐架覆蓋，因此在支撐架與凹模8之間形成半封閉的區(qū)域。支撐架變形時凹槽9被支撐架分隔的區(qū)域逐漸減少，使得空氣主要從支撐架與凹模8之間的間隙向外排出。如圖6所示，支撐部、包裹部都在凸模11、凹模8的相互擠壓下順著折痕線彎折。在彎折時包裹部3、支撐部4的彎折方向相同，每個包裹部3沿自身的折痕線在與前述彎折方向相反的方向彎折。在支撐架I彎折過程中，包裹部3、支撐部4相對定位部2同向彎折，縱向包裹部相對橫向包裹部彎折，橫向包裹部貼覆在凹模8中間凸起的矩形棱臺的側面，縱向包裹部貼覆在凹模8中間凸起的矩形棱臺的頂面，形成環(huán)狀的立體結構，在包裹部3之間形成通孔。相鄰包裹部3之間在彎折過程中受到直線型切口 6的作用，相鄰包裹部3之間不會互相干擾；又由于直線型切口6伸入定位部2內，因此可以充分保證相鄰包裹部3彎折時不會撕裂定位部2。
[0039]凹模8的作用是模擬產品陣列的外形，使支撐架在正是使用前完成成形。支撐架的成形過程依靠外界物體的相互擠壓作用，倘若直接在產品陣列上完成成形操作，不僅彎折成形效果不佳，這是因為不是所有的產品陣列的尺寸都一致，所以彎折部位會偏離于折痕線，還會擠壓產品，使得產品外觀受損。所以，預成形組件起到的預成形作用，對于精確彎折支撐架和實現(xiàn)理想的裝配效果具有重要意義。
[0040]如圖7、8所示，彎折成形后的支撐架被凸模11上的吸盤13吸住，平移升降機構做上升運動，帶動吸附有成形的支撐架的凸模11離開凹模8，接著平移升降機構做水平直線運動。支撐架被凸模11頂推至凹槽9底部的時候脫模部件10上的推桿被推動，使得彈簧壓縮，故在支撐架隨凸模11做上升運動時脫模部件10可以幫助支撐架脫離凹模8。凸模11在平移升降機構的帶動下從預成形工位運動到成形工位，支撐架位于產品陣列的上方。然后，平移升降機構做下降運動，使得吸附有支撐架I的凸模11逐漸接近產品陣列，直至支撐架套放在產品陣列的四周。
[0041]產品陣列的外圍尺寸與支撐架彎折后形成的通孔的尺寸一致。包裹部3在本身材料所具有的彈性作用下緊貼在產品陣列上，使得產品陣列的四周被支撐架緊緊固定。支撐架與產品陣列接觸的時候正好位于包裝箱內，支撐部4在自身彈性作用下壓緊在包裝箱內部上。支撐架的包裹部3處僅有橫向包裹部與產品陣列接觸，而縱向包裹部覆蓋在產品陣列的頂部，在包裝箱封裝后縱向包裹部覆蓋被箱蓋壓向產品陣列。包裹部向內展開的趨勢促使包裹部夾緊在產品陣列上；同時受到支撐部向外展開的運動趨勢的影響，支撐架撐開在包裝箱內，故支撐架安裝在產品陣列上后都可以固定不動，起到固定產品陣列和定位產品陣列的作用，由此，該實施例中的支撐架在使用過程中起到了現(xiàn)有技術中泡沫板所起到的固定作用。支撐架安裝到位后，凸起上的氣缸12伸出，活塞桿從支撐架的定位部的寬邊處的通孔穿過伸向安裝在產品陣列中部位置的紙質固定裝置14。活塞桿推動紙質固定裝置向產品陣列底部運動，直至紙質固定裝置14移動到產品陣列的底部。此后，氣缸12收縮，恢復到初始狀態(tài)；吸盤13釋放支撐架；凸模11隨平移升降機構做上升運動，在下一個產品陣列到來時重復上述過程。
[0042]上述支撐架成形裝配裝置也可以安裝定位部四周的支撐部連續(xù)的支撐架，即支撐部無缺口設計的支撐架。
[0043]本發(fā)明另一種實施例，凸模上用于安裝吸盤的通孔也可以直接連接真空管路，使得凸模本身作為一個吸盤結構。
【權利要求】
1.一種支撐架成形裝配裝置，其特征在于:該支撐架成形裝配裝置包括預成形組件、成形裝配組件和平移升降機構，所述成形裝配組件安裝在平移升降機構上，所述預成形組件位于成形裝配組件的運動軌跡上，所述預成形組件包括凹模(8)，所述成形裝配組件包括對應于凹模⑶的凸模(11)，所述凸模(11)上設有吸取部件，所述吸取部件的作業(yè)端都位于凸模(11)的作業(yè)面所在該側。
2.根據(jù)權利要求1所述支撐架成形裝配裝置，其特征在于:所述凹模(8)上設有環(huán)形凹槽(9)，所述凸模(11)上設有對應環(huán)形凹槽(9)的環(huán)形凸起，所述凸模(11)上設有頂推部件，所述頂推部件的作業(yè)端都位于凸模(11)的作業(yè)面所在該側。
3.根據(jù)權利要求2所述支撐架成形裝配裝置，其特征在于:所述凹模(8)上設有脫模部件(10)，所述脫模部件(10)位于凹槽(9)處。
4.根據(jù)權利要求2所述支撐架成形裝配裝置，其特征在于:所述頂推部件和吸取部件都位于環(huán)形凸起處。
5.根據(jù)權利要求3所述支撐架成形裝配裝置，其特征在于:所述頂推部件對稱分布，所述吸取部件對稱分布。
6.根據(jù)權利要求2所述支撐架成形裝配裝置，其特征在于:所述頂推部件包括氣缸(12)，所述氣缸(12)的伸出端朝向凸模(11)的作業(yè)面。
7.根據(jù)權利要求1所述支撐架成形裝配裝置，其特征在于:所述吸取部件設有真空腔室，所述真空腔室的開口位于凸模(11)的作業(yè)面上。
8.根據(jù)權利要求1所述支撐架成形裝配裝置，其特征在于:所述吸取部件包括吸盤(13)，所述吸盤的管口凸出在凸模(11)的作業(yè)面上。
9.根據(jù)權利要求1所述支撐架成形裝配裝置，其特征在于:所述平移升降機構包括同步帶平移機構和絲桿升降機構，所述絲桿升降機構與同步帶平移機構連接，所述成形裝配組件安裝在絲桿升降機構上。
10.根據(jù)權利要求9所述支撐架成形裝配裝置，其特征在于:所述絲杠升降機構包括伺服電機、升降架、絲桿，所述伺服電機通過同步帶與絲杠連接，所述絲杠通過螺紋與升降架連接。
11.一種支撐架成型裝置，其特征在于:包括凹模(8)及對應于凹模(8)的凸模(11)，所述凹模(8)上設有環(huán)形凹槽(9)，所述凸模(11)上設有對應環(huán)形凹槽(9)的環(huán)形凸起。
12.根據(jù)權利要求11所述支撐架成形裝置，其特征在于:所述凸模(11)上設有吸取部件，所述吸取部件的作業(yè)端都位于凸模(11)的作業(yè)面所在該側。
13.根據(jù)權利要求11所述支撐架成形裝置，其特征在于:所述凹模(8)整體呈扁平的長方體，在一側面上設有矩形的環(huán)狀凹槽(9)，凹槽的橫截面的寬度從底部向開口處的方向上逐漸增加，凸模(11)上設有環(huán)形凸起，該環(huán)形凸起輪廓呈矩形，與凹模(8)上的矩形的環(huán)狀凹槽(9)的形狀尺寸相同。
14.根據(jù)權利要求11所述支撐架成形裝置，其特征在于:所述凹模(8)上設有脫模部件(10)，所述脫模部件(10)位于凹槽(9)處。
15.根據(jù)權利要求11所述支撐架成形裝置，其特征在于:所述凸模(11)上設有頂推部件，所述頂推部件的作業(yè)端都位于凸模(11)的作業(yè)面所在該側。
【文檔編號】B23P19/04GK103737293SQ201310522150
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權日:2013年7月29日
【發(fā)明者】史中偉, 王柳瑩, 姜鈺 申請人:杭州中亞機械股份有限公司